汽车诞生至今走过了百年多历史，已成为人类社会不可缺少的交通工具，对人类社会的进步产生了巨大的推动作用，也成为世界各国经济发展的重要支柱性产业。但是，随着全球汽车保有量的不断增加，同时也带来了全球石油能源紧缺和环境污染两大严酷问题。

有数据统计，2010年我国汽车保有量为7200万辆，消耗石油4.6亿吨，其中50%是依靠进口。另外汽车从制造到报废的整个生命周期内，产生的尾气、噪声、废弃物也给我们赖以生存的环境造成了极大的污染。因此，推行新能源汽车已经势在必行，各品牌汽车制造商正在积极的研发制造出了一些低污染或零污染的绿色电动汽车，并加紧产品化、生产化，这给现代车辆的维修带来了新的技术问题。由此，汽车后市场的技术人员从现在起很有必要对电动汽车的先进技术进行了解与学习，来适应掌握其到来的新能源汽车维修技术转型的知识与技能。

本文对几种电动汽车，以及过渡时期的混合动力车的核心部分—电力驱动系统的结构和工作原理以及维修保养知识作一一介绍。

一、电动汽车电力驱动系统概述

电动汽车的定义主要是指以电动机为驱动源或作为辅助驱动系统行使的车辆。它包括纯电动汽车(EV)，混合电动汽车(HV)以及燃料电池车(FCV)。如图1所示是三种电动汽车的基本结构及工作原理。

电力驱动系统是电动汽车的心脏，它由电动机、功率变换器(变频器)和电子控制器(ECU)、电源存储装置四大部分组成。图2为电动汽车电力驱动系统功能模块框图。各部件功能如下：

(1)电动机的功用是将电能转换成机械能驱动车辆，反之将机械能转换为电能进行再生制动或对车载储能装置充电。

(2)功率变换器是用来对电动机提供较高的电压和电流。

(3)电子控制器是根据驾车要求，提供控制信号来控制功率变换器，进而调整电动机的转矩和转速。电子控制单元又可分为三个功能单元，检测器、接口电路和处理器。检测器通过接口单元将所测量的物理量(如电流、电压、温度、速度、转矩和磁通量)转换为电信号。这些信号被处理成相应的电平后输入处理器，处理器的输出信号被放大，再经接口电路输出驱动功率变换器。

(4)电源存储装置的组成；包括蓄电池、燃料电池、超级电容器和储能正轮。

1.纯电动汽车

纯电动汽车是用装有储存电能的蓄电池，为电动机提供电能直接驱动行使的车辆。从结构上看，纯电动汽车的蓄电池一般都安装在车身的中间位置，防止车辆因前后碰撞，蓄电池受到损坏，可能发生电池短路或者电解液伤害人体和物品的问题。电动机的布置与内燃发动机布置基本相同，把电动机减速器和控制器件都组合在一起，分为前置前驱(FF)，前置后驱(FR)，后置后驱(RR)。如果采用轮毂电机，还能方便实现四轮转向以及独立驱动控制。

随着电力功率变换器的发展，大功率、高效率的电动机运用技术得以实现。目前，大多数纯电动汽车的主流驱动电机采用永磁同步电机。这种永磁同步电机的永久磁铁使用钕-铁-硼高能量的磁铁，配有转子位置的传感器。同步电流经逆变后其最高效率可达95%左右。大功率电力驱动模块使用的是IGBT开关组件，可以方便实现电压脉宽调制(PWM)的控制。并且在电机高速运转的恒功率区，采用弱磁控制(如图3所示)能保证车辆高速行驶时的驱动扭矩。

纯电动汽车的另一个重要部件就是蓄电池，最新的电动汽车(包括混合电动汽车)，用镍氢电池取代了铅蓄电池，镍氢电池的特点是：无需补充电解液，充放电时移动物质只有氢离子，电解液浓度不会变化，极板上没有移动物质生成，因而即使放电电流增大，也不会由于极板反应面积下降而导致电池容量下降的现象，只要保持电池的冷却要求，循环使用寿命远远大于铅蓄电池。为了降低纯电动汽车的重量和电池的体积，同时方便家庭充电使用，高能量密度的锂电池也逐步在纯电动汽车、插电式混合动力汽车上运用。

电动汽车节能优势还体现在车辆减速时将驱动电机作为发电机进行控制，把车轮的运动能量转化为电能储存在电池中，并且将获得的再生制动与液压制动系统协调控制，优化车轮制动力的增长过程。

纯电动汽车上还配备了随车充电设备。图4为感应式充电系统电路图，它利用车外充电器，将工频电压临时转换成100kHz高频交流电，变压器一次线圈和二次线圈分别设在充电机的连接器一端和车辆一侧的连接器上，通过电磁感应传递电力。

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