通过本任务学习了解这些纯电动汽车的结构特点，并能够描述主要部件名称、位置及其作用。VCU根据蓄电池状态控制车辆。比亚迪e5纯电动汽车的动力电池采用13个电池组串联，其额定电坟约633.6 V。比亚迪纯电动汽车现在使用的驱动电机为交流无刷永磁同步电机，通过采集电机旋变信号进行工作。图2-3-11比亚迪e5驱动电机的组成因为电机可提供较大的有效转速范围，所以纯电动汽车的变速器只需要一个挡位，即只有一个固定传动比。......
2023-08-27
纯电动汽车结构详解|新能源汽车结构
【摘要】：纯电动汽车的结构组成包括电力驱动以及控制系统、驱动力传动机械系统、完成既定任务的工作装置等。纯电动汽车与传统汽车相比，取消了发动机，传动机构发生了改变，根据驱动方式不同，部分部件已经简化或者取消，增加了电源系统和驱动电机等新机构。驱动桥内的机械式差速器使得汽车在转弯时左右车轮以不同的转速行驶。根据纯电动汽车上轮毂电机的布置形式，纯电动汽车可以分为双前轮驱动、双后轮驱动和前后四轮驱动。
纯电动汽车的结构组成包括电力驱动以及控制系统、驱动力传动机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动以及控制系统是纯电动汽车的基本组成部分，也是纯电动汽车的核心，由驱动电机、动力电池系统、动力电池和电控系统组成。其他装置和传统内燃汽车基本相同。
纯电动汽车和传统燃油汽车不同的地方在于驱动系统，纯电动汽车的驱动源只有电机。传统发动机汽车主要由发动机、底盘、车身、电气设备四大部分组成。纯电动汽车与传统汽车相比，取消了发动机，传动机构发生了改变，根据驱动方式不同，部分部件已经简化或者取消，增加了电源系统和驱动电机等新机构。由于以上系统功能的改变，纯电动汽车由新的四大部分组成：电力驱动以及控制系统、底盘、车身、辅助系统。
1．传统驱动系统布置形式
传统后驱动布置形式如图2-1-1所示，它与传统发动机汽车后轮驱动系统的布置方式基本一致，带有离合器、变速器和传动轴，驱动桥与发动机汽车驱动桥一样，只是将发动机换成电机。变速器通常有2～3个挡位，可以提高电动汽车的起动转矩，增加低速时电动汽车的后备功率。这种布置形式一般用于改造型电动汽车。
传统驱动系统布置形式的工作原理类同于传统汽车，离合器用来切断或接通驱动电机到车轮之间传递动力，变速器是一套具有不同速比的齿轮机构，驾驶员按需要来选择不同的挡位，使得低速时车轮获得大转矩低转速，而高速时车轮获得小转矩高转速。由于采用了调速电机，其变速器可相应简化，挡位数一般有2个就够了，倒挡也可利用驱动电机的正反转来实现。驱动桥内的机械式差速器使得汽车在转弯时左右车轮以不同的转速行驶。这种模式主要用于早期的纯电动汽车，省去了较多的设计，也适于对原有汽车的改造。
2．电机驱动桥整体式驱动系统布置形式
电机驱动桥组合后驱动布置形式如图2-1-2所示。它取消了离合器、变速器和传动轴，但具有减速差速机构，把驱动电机、固定速比的减速器和差速器集成为一个整体，通过2个半轴来驱动车轮。 此种布置形式的整个传动长度比较短，传动装置体积小，占用空间小，容易布置，可以进一步降低整车的质量；但对电机的要求较高，不仅要求电机具有较高的起动转矩，而且要求具有较大的后备功率，以保证电动汽车的起动、爬坡、加速超车等动力性。一般低速电动汽车采用这种布置形式，这种驱动系统布置形式具有良好的通用性和互换性，便于在现有的汽车底盘上安装，使用、维修也较方便。
图2-1-1 传统后驱动布置形式
图2-1-2 电机驱动桥组合后驱动布置形式
3．双联式独立驱动系统布置形式
双联式电机驱动桥组合式驱动系统取消了齿轮传动机构，完全实现了机电一体化传动方式。它由左右两个永磁同步电机直接通过半轴带动车轮转动，如图2-1-3所示。左右两个电机由中央控制器的电控差速模块控制，形成机电一体化的差速器，使驱动系统的结构大大简化，质量显著降低，它要比一般机械式差速器可靠和轻便。双电机驱动桥传动系统和相同功率的单电机驱动桥传动系统相比较，电机的直径要小得多，所以可以将双联式电机驱动桥布置在纯电动汽车的地板下面，这样更加有利于车辆的整体布置，但是双联式电机的轴向长度要长一些。
双联式驱动系统也称为双电机驱动系统，由左右两个永磁电机直接通过固定速比减速器分别驱动两个车轮，左右两个电机由中间的电控差速器控制，每个驱动电机的转速可以独立地调节控制，便于实现电子差速，不必选用机械差速器。
图2-1-3 双联式独立驱动系统布置形式
4．轮毂电机独立驱动
轮毂驱动系统可以设置在纯电动汽车的两个前轮、两个后轮或四个车轮的轮毂中，成为前轮驱动、后轮驱动或四轮驱动的纯电动汽车。
轮毂驱动系统包括两种结构，一种是内定子外转子结构，其外转子直接安装在车轮的轮缘上，因为这种结构没有机械减速机构提供减速，所以一般要求电机为低速转矩电机；另一种就是通常的内转子外定子结构，其转子作为输出轴与固定减速比的行星齿轮变速器的太阳轮相连，而车轮轮毂与其齿圈连接，这样可以提供较大的减速比来放大其输出转矩，如图2-1-4所示。
当使用轮毂电机驱动时，纯电动汽车上驱动电机输出的转矩传递到驱动车轮的传递路径明显缩短，这样可腾出足够的空间，便于对总体进一步优化，而且当使用内定子外转子结构时，还能够提高对车轮动态响应的控制性能。采用轮毂电机时，因为可以对每个电机的转速进行单独调节控制，所以可以实现电子差速，这样既可省去机械差速器，还有利于提高汽车在转弯时的操纵性。根据纯电动汽车上轮毂电机的布置形式，纯电动汽车可以分为双前轮驱动、双后轮驱动和前后四轮驱动。
图2-1-4 轮毂电机独立驱动
（a）内定子外转子结构；（b）内转子外定子结构
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