純電動汽車控制系統(tǒng)的原理

燃油汽車主要由發(fā)動機(jī)、底盤、車身和電氣4大部分組成，純電動汽車的結(jié)構(gòu)與燃油汽車相比，主要增加了電力驅(qū)動控制系統(tǒng)，而取消了發(fā)動機(jī)，它由電力驅(qū)動主模塊、車載電源模塊和輔助模塊3大部分組成。

當(dāng)汽車行駛時，由蓄電池輸出電能（電流），通過控制器驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)帶動車輪前進(jìn)或后退。電動汽車?yán)m(xù)駛里程與蓄電池容量有關(guān)，蓄電池容量受諸多因素限制。要提高一次充電續(xù)駛里程，必須盡可能地節(jié)省蓄電池的能量。

車載電源模塊主要包括蓄電池電源、能量管理系統(tǒng)和充電控制器等。它的功用是向電動機(jī)提供驅(qū)動電能、監(jiān)測電源使用情況以及控制充電機(jī)向蓄電池充電。純電動汽車的常用蓄電池電源有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。

純電動汽車的能量管理主要是指電池管理系統(tǒng)，它的主要功用是對電動汽車用電池單體及整組進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、充放電、巡檢、溫度監(jiān)測等。充電控制器是把交流電轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電壓的直流電，并按要求控制其電流的裝置。輔助模塊主要包括輔助動力源、動力轉(zhuǎn)向單元、駕駛室顯示操縱臺和輔助裝置等。輔助模塊除輔助動力源外，依據(jù)不同車型而不同。

輔助動力源主要由輔助電源和DC/DC功率轉(zhuǎn)換器組成，其功用是供給電動汽車其他各種輔助裝置所需要的動力電源，一般為12V或24V的直流低壓電源，它主要給動力轉(zhuǎn)向單元、制動力調(diào)節(jié)控制、照明、空調(diào)、電動門窗等各種輔助裝置提供所需的能源。

動力轉(zhuǎn)向單元是為實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的，它由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。作用在轉(zhuǎn)向盤上的控制力，通過轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。駕駛室顯示操縱臺類同于傳統(tǒng)汽車駕駛室的儀表盤，不過其功能根據(jù)電動汽車驅(qū)動的控制特點(diǎn)有所增減，其信息指示更多地選用數(shù)字或液晶屏幕顯示。

輔助裝置主要有照明、各種聲光信號裝置、車載音箱設(shè)備、空調(diào)、刮水器、風(fēng)窗除霜清洗器、電動門窗、電控玻璃升降器、電控后視鏡調(diào)節(jié)器、電動座椅調(diào)節(jié)器、車身安全防護(hù)裝置控制器等。它們主要是為提高汽車的操控性、舒適性、安全性而設(shè)置的，可根據(jù)需要進(jìn)行選用。

電力驅(qū)動主模塊主要包括中央控制單元、驅(qū)動控制器、電動機(jī)、機(jī)械傳動裝置和車輪等。它的功用是將存儲在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動能，并能夠在汽車減速制動時，將車輪的動能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池。中央控制單元根據(jù)加速踏板和制動踏板的輸入信號，向驅(qū)動控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對電動機(jī)進(jìn)行啟動、加速、減速、制動控制。

驅(qū)動控制器是按中央控制單元的指令、電動機(jī)的速度和電流反饋信號，對電動機(jī)的速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。驅(qū)動控制器必須和電動機(jī)配套使用。電動機(jī)在電動汽車中被要求承擔(dān)電動和發(fā)電的雙重功能，即在正常行駛時發(fā)揮其主要的電動機(jī)功能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在減速和下坡滑行時又被要求進(jìn)行發(fā)電，將車輪的慣性動能轉(zhuǎn)化為電能。

機(jī)械傳動裝置是將電動機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動軸，從而帶動汽車車輪行駛。