电动汽车的定义 纯电动汽车是完全由可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力，并由电动机驱动的车辆(图2)。 其动力系统主要由动力电池和驱动电机组成，电力来源于电网或通过更换电池获得。 电动汽车最早的历史可以追溯到19世纪末。1881年8月至11月在巴黎举行的国际电气展览会上，展出了法国人古斯塔夫特鲁夫研制的电动三轮车。这是世界上第一辆电动汽车。它使用多个铅酸充电电池和DC电机，可以实际使用。这款车的诞生具有划时代的意义。 次年，1882年，英国的威廉爱德华阿东和约翰佩里也研制出了时速4.4公里的电动三轮车，由于三位先驱的努力，在燃油车出现之前，电动车就诞生了。此后，电动车在欧美等国家迅速崛起。 纯电动汽车的结构 传统内燃机汽车主要由发动机、底盘、车身和电气设备四部分组成。 与传统汽车相比，纯电动汽车取消了发动机，传动机构也发生了变化。根据驱动方式的不同，简化或取消了部分零件，增加了供电系统、驱动电机等新机构。 由于上述系统功能的改变，纯电动汽车由电驱动控制系统、底盘、车身和辅助系统四个新部分组成。 典型电动汽车的组成如图3所示。 纯电动汽车的结构主要包括电源系统、驱动电机系统、整车控制器和辅助系统。 动力电池输出电能，电机控制器驱动电机运转发电，然后通过减速机构传递给驱动轮驱动电动车。 一般来说，如果把电动汽车看作一个大系统，该系统主要由电驱动子系统、电源子系统和辅助子系统组成。图3中的双线表示机械连接；粗线表示电气连接；所述细线控制信号连接；线上的箭头表示电力或控制信号的传输方向。 来自加速踏板的信号被输入到电子控制器中，并且通过控制功率转换器来调节电动机的输出扭矩或转速。电机的输出扭矩通过汽车传动系统驱动车轮转动。充电器通过汽车的充电接口给电池充电。当汽车行驶时，蓄电池通过电源转换器向电动机供电。当电动汽车采用电制动时，驱动电机在发电状态下运行，将车辆的部分动能反馈给电池进行充电，延长了电动汽车的续驶里程。 1.供电系统 供电系统(图4)主要包括动力电池、电池管理系统、车载充电器和辅助电源。动力电池是电动汽车的动力源，是能量的储存装置。目前纯电动汽车主要是锂离子电池(包括磷酸铁锂电池、三元锂离子电池等。).电池管理系统实时监控动力电池的使用情况，检测动力电池的端电压、内阻、温度、电池电解液浓度、电池剩余容量、放电时间、放电电流或放电深度等状态参数，并根据动力电池对环境温度的要求进行温度调节控制。限流控制可以避免动力电池过充过放，显示并报警相关参数，其信号流向辅助系统，并在组合仪表上显示相关信息，以便驾驶员随时掌握。车载充电器是将电网的供电系统转换为动力电池的充电系统，即将交流电(220V或380V)转换为相应电压(240~410V)的直流电。并根据需要控制其充电电流(家用充电一般为10或16A)。辅助电源一般为12V或24V DC低压电源，主要为各种辅助设备提供所需能量 电力子系统(以下简称驱动系统，如图5)是电动汽车的核心，也是与内燃机汽车最大的区别。驱动系统一般由电子控制器、功率变换器、驱动电机、机械传动装置和车轮组成。驱动系统的作用是将储存在电池中的电能高效地转化为车轮的动能，从而推进汽车，并在汽车减速或下坡时实现再生制动。 驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮。DC系列电机广泛应用于早期的电动汽车，具有“软”的机械特性，非常适合汽车的行驶特性。但随着电机技术和电机控制技术的发展，DC电机因其换相火花、比功率低、效率低、维护工作量大等缺点，正逐渐被无刷DC电机(BCDM)、开关磁阻电机(SRM)和交流异步电机所取代。 3.车辆控制器 车辆控制器是电机系统的控制中心。 它处理所有输入信号，并将电机控制系统的运行状态信息发送给车辆控制器。根据驾驶员输入的加速踏板和制动踏板信号，向电机控制器发出相应的控制指令，实现电机的启动、加速、减速和制动。当纯电动汽车减速下坡滑行时，整车控制器配合供电系统的电池管理系统产生电能反馈，使动力蓄电池反向充电。车辆控制器还控制动力电池的充放电过程。速度、功率、电压、电流等信息。与车辆行驶状况相关的信息被传送到车辆信息显示系统进行相应的数字或模拟显示。 电机控制器包含功能诊断电路。当诊断异常时，它将激活一个错误代码，并将其发送到车辆控制器。电机控制系统使用以下传感器来提供电机的工作信息。 电流传感器：用于检测电机的实际电流(包括母线电流和三相交流电流)；电压传感器：用于检测供给电机控制器的实际电压(包括高压电池电压和蓄电池电压)；温度传感器：用于检测电机控制系统的工作温度(包括模块温度和电机控制器温度)。 4.辅助系统 辅助系统(图6)包括车载信息显示系统、动力转向系统、导航系统、空调、照明和除霜装置、刮水器和收音机等。在这些辅助装置的帮助下，可以提高汽车的机动性和成员的舒适性。 四。纯电动汽车驱动系统布局 纯电动汽车常见的驱动形式有六种，如图7所示。图7 (a)至7(c)示出了马达的中央驱动，图7(d)示出了双马达的电动轮驱动，图7(e)和7(f)示出了轮内马达驱动。 图7(a)是电机的中心驱动形式，直接借用内燃机车的驱动方案，由发动机的前置前驱发展而来，由电机、离合器、变速器、差速器组成。内燃机由电力驱动装置代替，电机的动力通过离合器与驱动轮连接或切断。变速器提供不同的传动比来改变——转速的功率(扭矩)曲线的需求来匹配负载，差速器实现转弯时两个车轮不同速度的驱动。 图7(b)所示为电机的中心驱动形式，由电机、固定减速器和差速器组成。在这种驱动系统中，电机在很宽的变速范围内功率恒定，采用了固定减速器。因为没有离合器和变速器，所以可以减小机械传动装置的体积和质量。 图7(C)示出了另一种类型的马达中央驱动，其类似于具有前轮驱动和横向前置发动机的燃油车辆的布局。它集成了电机、定速比减速器和差速器，两个半轴连接在两个驱动轮上。这种布局最常用于小型电动车。 图7(d)示出了双电机电动轮驱动模式，其中机械差速器由两个牵引电机代替，这两个牵引电机分别驱动它们各自的轮。转弯时，它们通过电子差速控制以不同的速度行驶，从而省略了机械差速。 图7(e)示出了轮内电动机的驱动模式。电机和固定速比的行星齿轮减速器安装在车轮内部，没有传动轴和差速器，简化了传动系统。然而，这种驱动方法需要两个或四个电机，并且其控制电路复杂。这种驱动方式广泛应用于重型电动汽车。 图7(f)示出了另一种轮内电机驱动模式，其中电机和驱动轮之间的机械传动装置被放弃，并且低速外转子电机被用于直接驱动车轮。电机转速控制相当于轮速控制，要求电机在加速和起步时具有高转矩特性。