第一章
电动汽车基础

一、纯电动汽车的动力是如何传输到车轮的？

电动汽车的动力由储存电能的储能机构（例如动力电池）将电能输送给转换器和功率控制模块（PEM），电控系统通过传感器感知驾驶人的操作需求和路况，再驱动电机运转。驱动电机产生的动力经过齿轮箱进行2次减速，最后经差速器和半轴传输到车轮（图1-1）。

动力电池是电动汽车（EV）的基本能源，驱动电机是EV的唯一驱动装置，其重要性相当于传统汽车的发动机（图1-2）。同时，在减速和制动状态下，驱动电机又能扮演“发电机”的角色，将制动能量回收给电池组（充电）。

图1-1 电动汽车动力传输原理

图1-2 电动汽车的能量传输路径

驱动电机的布置与燃油发动机的位置基本相同，而且电机的减速器和控制器集成在一起，形成前置前驱（FF）、前置后驱（FR）、后置后驱（RR）等不同的驱动形式。如果电动汽车采用轮毂电机或者轮边电机，还能方便地实现四轮转向以及独立驱动控制。

纯电动汽车的动力传递路径如图1-3所示。

图1-3 纯电动汽车的动力传递简图

以比亚迪纯电动汽车为例（图1-4），当电源接通后，动力电池输出直流电，电流通过应急开关、配电箱/继电器之后，一路电流经过电机控制器，由电机控制器转换为交流电，使前驱动电机运转，输出转矩，通过变速器/差速器和传动轴带动左、右前轮转动，使汽车行驶；另一路电流经过DC/DC变换器，将动力电池的330V高压直流电转换为低压42V，提供给电动转向系统EPS等使用。

与此同时，动力电池的即时电压、电流、温度、电量等信息传递给电池管理系统（BMS），BMS负责防止动力电池过放电、过充电或者温度过高。主控ECU接收档位控制器、加速踏板位置传感器、角度传感器等信息，经过计算，发出指令给电机控制器，以控制流向前驱动电机的电流的大小和方向，从而控制电动汽车的行驶速度和方向。

图1-4 比亚迪纯电动汽车工作原理图

→表示能量传递，---表示信号控制或者介质流动

在电动汽车工作时，整车控制系统通过各种传感器、电流检测器对动力电池、驱动电机进行监控，及时反馈信息和报警，并通过电流表、电压表、电功率表、转速表和温度表等予以显示。如果出现漏电情况，漏电保护器起作用。一旦发生紧急短路情况，保护装置的熔丝即刻熔断。

当电动汽车减速和制动时，车轮带动驱动电机转动，在电机控制系统的调控下，感应电动机成为交流发电机产生电流，再将交流电变为直流电，对动力电池充电，这一过程就是制动能量回收过程。

在传动系统结构上，纯电动汽车具有两个明显的特征：一是没有离合器，但是保留了传统汽车的加速踏板、制动踏板以及各种操纵杆；二是使用简单变速器，因为驱动电机的有效转速范围比较宽，所以电动汽车可以采用单速或两速变速器，并与差速器合二为一。