纯电动汽车基本结构及关键技术分析

摘要：在能源行业不断发展的背景下，传统的化石能源会造成温室效应，为了保护环境，传统能源正在逐渐被更加绿色环保的新能源替代，特别是在汽车能源供应方面，纯电动汽车具有更广阔市场与发展空间，可以通过蓄电池、辅助动力源的储能和供应来完成高效的能量转换，纯电动汽车在车辆的动力、安全性和使用寿命等方面均有不错的表现，是未来汽车动能供给的重要研究与发展趋势和双碳政策影响之下的发展路径。基于此，分析纯电动汽车的基本结构和其中的关键技术，为相关人员提供参考。

关键词：纯电动车;基本结构;关键技术

引言：

现阶段社会经济、科技水平的提升，可以通过创新优化的方式对一些传统产业进行改造提升，特别是在汽车的动能供应方面可以实现依靠纯电力系统进行功能，在运行原理、基本结构等方面有很大区别。纯电力系统当中的动能来源主要是电动机，通过蓄电池组的功能和转化驱动机械运行从而实现车辆的运行，在其设计、应用的过程汇总有许多技术性的关键问题需要予以着重关注，不仅能够更好地保证纯电动汽车的使用效率和寿命，也影响着车辆在驾驶中的安全性。

1纯电动汽车的基本结构分析

1.1汽车基本结构

纯电动汽车中最重要的结构就是电力动能系统的供应，在实际设计与应用的过程中必须按照其运行原理进行结构层次上的划分，确保汽车的安全与稳定。在出电动汽车的电源子系统运行来看，从车辆的加减速踏板起，直接与控制器部分项链，可以有效控制车辆当中的功率转换设备和电池管理系统，可以根据踏板的程度来实现加减速、驻刹刹车等功能。电池管理系统和功率转换设备都与车辆的蓄电池组直接相连，可以有效实现放电供能的应用需求。在电池管理系统的运行过程中可以实现对蓄电池组的健康监测，在动力不足的情况下能够及时通过面板提示连接蓄电池充电，确保电源能源供应的稳定与安全[1]。从出电动汽车的辅助子系统运行来看，需要有动力源、电动机和其他的相关系统来支持车辆的运行。车辆的电动机和变速箱、车轮等连接在一起，可以按照驱动来实现车轮转速地调节。车辆中的辅助动力源可以用于支持空调等能耗设备的运行，这也是延长纯电动车辆的里程寿命。

1.2汽车评价指标

在纯电动车的运行与应用过程中，需要有一定的性能评价来和传动动能车辆的比照，这也判断车辆质量的重要内容。电动机的运行功率是决定纯电动车最大动能的决定性因素，在蓄电池储量充裕的情况之下，尽可能提升其电机功率的上限可以更好地提升车辆的VMAX。在车辆的驾驶过程中，涉及了爬坡、加速等过程，需要有更强的驱动性来保证车辆的基本驾驶需求能够得到满足[2]。在纯电动汽车的驾驶过程中必须要保证能源供应的效率，尽可能提升其续航，使车辆的单次里程数可以得到有效提升，相较于油车会更具有驾驶优势。在纯电动汽车的能源续航性能评价过程当中需要考虑到能量的转化和损失问题，特别是在冬季气温较低的情况下可能会由于电池损耗而造成里程数不能够达到最大数量的情况，这一能量损失参数也是衡量车辆性能的重要指标之一。

2纯电动汽车中的关键技术分析

2.1纯电动能管理

在电动车的设计与应用过程当中，电池组与能量转换是其最重要的动力部分，必须要有专门的电池与能量管理系统来提升其供能。电动汽车中设计有电池健康监测系统，能够通过优化运行功率和能量密度等方式提升电池的工作状态，特别是在车辆的爬坡与加速过程当中需要有更大的瞬时功率，可以通过管理系统提升电池在短时内的放电水平，更好地优化纯电动车的动能。另外，电池的寿命和质量会影响纯电动车的使用，这需要引入电池的比功率参数进行衡量，尽可能使电池的充放电循环能够得到提升，也是汽车设计与应用技术当中关键手段之一[3]。为有效提升纯电动车辆的性能，设计人员设置了快充接口，通过提升其能量密度的方式来减少蓄电池组的体积和重量，这对于保障车辆的实际驾驶应用具有重要意义。

2.2电池系统管理

为了提升纯电动汽车的电池寿命和使用安全，在对其进行设计的过程当中，需要引入健康监测系统来便于驾驶人员实时掌握蓄电池组的运行信息。传感设备的监测内容包括了蓄电池组的工作电流、电压和功率等，特别是在瞬时放电的情况之下可能会造成电池温度过高的情况，通过监测能够及时进行降温处置，更好地提升了电池组的运行寿命。在蓄电池组的能量供应逐渐下降的过程当中，会通过系统计算与分析的方式将剩余的里程数通过控制面板直接显示，驾驶人员可提前根据行驶需要及时进行充电，避免由于荷电状态偏低而影响车辆的使用。另外，在电池管理系统当中可通过数据信息进行电池运行的预测分析，这对于提前判断电池组的状态具有重要作用，更好地提升了纯电动汽车的使用安全性。

2.3电机驱动控制

纯电动汽车中的电机是实现能量供应与功率提升的重要元件，但在其运行的过程当中受环境因素的影响较大，特别是在一些低温或振动情况之下可能会影响其运行的机械水平，必须要在设计和生产等过程当中予以充分的考量，不断提升电机的稳定性。在汽车的加速与爬坡过程当中会造成电机的瞬时功率过高，可通过调整电机转矩的方式来予以优化，并使其能够在恒转矩区内稳定运行，尽可能达到节能与高效的驾驶目的。在电动汽车的下坡运行过程当中，可以通过发电回馈的方式来提升电机的效率，这也是实现能量回收与高效利用的重要体现，对于纯电动汽车的运行设计具有重要意义[4]。另外，纯电动汽车的快充功能是保证其里程续航的重要环节，在加载的同时还需要考虑到蓄电池组过热而带来的影响，可以通过水冷循环等方式及时对其进行降温处理，使纯电动汽车的设计与应用结构体系更加完善。

2.4车身的轻量化

车辆的自重对于纯电动汽车的荷载、功能等会产生较大的影响，特别是对于一些车身较为紧凑狭窄的车辆，由于所能够承载的蓄电池组总容量不高，车辆的总续航可能只能达到百公里，对于一些远程的驾驶需求而言无法实现最好的满足。在对车身进行轻量化处理的过程当中必须要将行驶的安全性作为重要前提，包括防撞、底盘等部分一般不轻易进行优化，车头部分的钢板厚度要达到保护的需求，不断提升纯电动汽车的综合性能。部分纯电动汽车会通过适当缩小车身骨架的方式来达到小型化和轻量化的目的，这也是目前纯电动汽车的重要设计与发展趋势，更好地实现了其短途代步等应用功能。

结束语

纯电动汽车在设计与应用的过程中，必须要着重关注对于能量的管理与转化，特别是在汽车的爬坡、加速等运行状态之下，必须要有足够的动能供应，这也是纯电动汽车能够代替油车实现市场扩大化的重要前提。在纯电动汽车的内部包含电动机、电池组、功率转换器等部分，分别对应了车辆的动能、寿命和功率，也是纯电动汽车的关键性技术，可以更好地实现在不同运动场景下的需求性，使车辆具有更宽的变速调控、驻刹刹车空间，在车辆行驶的安全性层面获得相应的保证。

参考文献：

[1]常九健，张煜帆.基于EMB的纯电动汽车制动能量回收优化控制策略研究[J].汽车工程，2022，44（01）：64-72.

[2]胡浪，乔俊叁.分析纯电动汽车锂离子电池管理系统关键技术[J].时代汽车，2020（17）：95-96.

[3]陈广林，周文，等.纯电动汽车集成电驱系统油冷方案的研究与应用[J].汽车实用技术，2020（15）：8-9+28.

[4]肖聪，汪斌，等.一种纯电动汽车DC/DC变换器选型设计与控制策略研究[J].汽车电器，2020（06）：15-17+20.

作者简介：纪国豪（2001.02-），男，汉族，福建南平，本科，福建农林大学，研究方向：车辆工程。