新能源汽车结构与原理

  电动汽车：以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路安全、安全法规各项要求的车辆。其基本构造主要由四部分构成：底盘与车身、电源系统、电驱系统、辅助系统。相比于传统汽车而言，由于电动机拥有非常良好的牵引性，因此纯电动汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速控制由调速系统改变电动机的转速就可以实现。因此，纯电动车具有结构相对比较简单、维护方便的优势。

  电源系统最重要的包含动力电池系统、车载充电机（OBC,On-Board Charger）、直流转换器（DC/DC）等。

  动力电池系统是电动汽车的动力源，能量的存储装置，驱动电动汽车电池电池管理系统及附属装置等，其主要构成要素包括动力电池组(电池模块)、电池管理系统(BMS)、电池冷却系统、动力电池组箱体，主要是为车辆行驶提供动力，检测计算电量，检测温度、电压、湿度，检测漏电等不正常的情况并进行发出警报，控制充放电，控制预充电，系统自检等，动力电池如图：

  动力电池系统的基本功能能分为检测、管理、保护三大块。具体来看，包括数据采集、状态监测、均衡控制、热管理、安全保护等功能。

  车载充电机：是指固定安装在电动汽车上的充电机，把电网供电制式转换为动力电池充电要求的制式。具有为电动汽车动力电池，安全、自动充满电的能力，充电机依据电池管理系统（BMS）提供的数据，能动态调节充电电流或电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。

  直流转换器（DC/DC）：可以将动力电池输出的某一数值的直流电源电压转化为另一数值的直流电源电压，起到调节电源输出、稳定电源电压的作用。通常可大致分为三种:高压转高压DC/DC变换器、高压转低压 DC/DC变换器低压稳压DC/DC变换器。

  直流/直流变换器输入端连接动力电池高压输出端，输出端连接呈并联关系的低压用电器和蓄电池。当整车控制器(VCU)未接到高压指令时，蓄电池给低压用电器供电。当VCU收到上高压指令后，直流/直流变换器启动，动力电池输出的高压电经直流/直流变换器转换后输出稳定的低压电。直流/直流变换器要根据车辆用电器实际用电情况和蓄电池的充放电平衡给低压用电器和蓄电池供电。

  电源三合一：DC/DC转换器、充电机、高压配电盒（PDU,Power Distribution Unit）这三个控制单元合为一体慢慢的变成为当今行业的发展的新趋势。电驱系统

  电驱动系统是电动汽车的核心，一般由电机、电机控制器和物理运动装置组成，它的结构及形式直接影响电动汽车驱动系统的布置形式。目前，将电机、电控控制器（MCU, Motor Control Unit）和减速器集成为一体的三合一电驱动系统，因轻量化、节约空间和成本等优势已成为纯电动汽车电驱动系统的发展主流。

  电动汽车动力驱动系统是能量存储系统与车轮之间的纽带，其作用是将能量存储系统输出的能量(化学能、电能)转换为机械能，推动车辆克服各种滚动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力，制动时将动能转换为电能回馈给能量存储系统。为适应驾驶人的传统操作习惯，纯电动汽车仍保留了加速踏板、制动踏板及相关手柄或按钮等。在纯电动汽车上是将加速踏板，制动踏板的机械位移量转换为相应的电信号输入到中央控制单元来对汽车实行控制的。对于变速杆，为遵循驾驶人的传统习惯，一般仍需保留，最常见的有空挡、前进、例挡三个挡位，该装置以开关信号的形式传输到中央控制单元，对汽车进行前进，停车，倒车进行控制。

  车辆行驶的执行机构，常用的驱动电机为永磁同步电机，效率高、体积小、可靠性高。

  驱动电动机在纯电动汽车中被要求具备电动机和发电机的双重功能，即在正常行驶时发挥其主要的电动机功能，将电能转化为机械能;而在减速和下坡滑行时又被要求发挥其主要的发电机功能，将车轮的惯性动能转换为电能。对驱动电动机的选型一定要根据其负载特性来进行。

  电机控制器MCU就是一种由微处理器、电源电路和控制电路组成的芯片，大多数都用在控制很多类型的电动机，例如交流和直流电机等等。它能够准确的通过具体的需求来实现电机的加速、减速、定速、反转等运动控制，实现对电机的控制。

  一种传动装置，在电机和车轮之间起匹配转速和传递扭矩的作用。减速机又被叫为减速器，减速机本身不能产生动力，是用在原动机和工作机之间的传动动力的机械，是在工业生产里经常用到的一种传动设备，且它的种类、功能多样，适用于多种工业生产类型。而减速机的作用主要可以概括为两种，一是起到了降低转速的作用，二是增大扭矩的作用。辅助系统

  辅助系统包括车载信息显示系统、辅助操控系统、辅助动力源、空调、主被动安全系统、冷却循环系统等，借助这些辅助设备来提高汽车的操纵性和成员的驾驶舒适性。

  是一种能使驾驶员在行驶过程中，通过车载电子装备及时了解汽车运行的状况信息和外界信息的装置。车载信息系统包括汽车信息显示系统和信息通信系统两部分。其中，汽车运行的状况信息可通过观察仪表盘的显示来得到，而外界信息一定要通过与外界联系的通信设施才能得到。

  智能辅助驾驶是一种基于车载传感器、通信技术、AI算法等技术方法的驾驶辅助系统，智能辅助驾驶系统是为了更好的提高驾驶员的驾驶体验、提升驾驶安全性而配备在汽车中的一系列智能设备和功能。这些系统旨在辅助驾驶员驾驶车辆，减少人为误操作，提高行车安全。目前的辅助驾驶，基本上由车道保持辅助系统、自动泊车辅助系统、刹车辅助系统、倒车辅助系统和行车辅助系统组成，最大的目的是提高驾驶的安全性、舒适性和便捷性，从而更好地服务驾驶人员和乘客。

  车道保持辅助系统（Lane Keeping Assistant，LKA）：该系统能自动识别车道线，并经过控制方向盘或刹车来帮助驾驶员维持车辆在车道内行驶。

  自适应巡航控制管理系统（Adaptive Cruise Control，ACC）：该系统能通过车载雷达和摄像头等装置识别前方的车辆，从而动态地控制车速，使车辆与前面的车保持一定的距离，以减少车辆的碰撞概率。

  智能停车系统（Intelligent Parking Assist System，IPAS）：该系统能够最终靠车载摄像头和传感器等装置帮助驾驶员在狭小的车位中完成倒车入库等操作。

  盲点监测系统（Blind Spot Monitoring，BSM）：该系统能通过车载雷达和摄像头等装置识别车辆的盲区，并在需要时提供视觉或声音警告。

  汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。

  所谓被动安全系统（Passive Safety System）是指汽车发生交通事故后，对乘员进行保护的装备措施，以避免伤害或将伤害降到最低程度。

  当汽车发生碰撞，碰撞传感器将碰撞强度信号给到安全气囊控制单元（SRSECU），如果信号值达到设定值，控制单元发送点火信号触发气体发生器点爆，安全气囊迅速充气，并收紧安全带，以保护乘员安全。

  是指通过一系列安全系统措施，使驾驶员能更稳定、自如地操控汽车。无论是直线上的刹车与加速，还是转弯或变换车道，这些系统都应使车辆保持平稳，不偏离预定的行驶轨迹，同时确保驾驶员的视野开阔、舒适驾驶。包括：ABS(防抱死制动系统)、EBD(电子制动力分配系统)、ESP(电子稳定系统)、TCS(牵引力控制管理系统)、LDWS(车道偏离预警系统)、全景环视系统、盲点警示系统、并道辅助系统、TPMS(胎压侦测系统)、VSA（车辆稳定性控制管理系统）等。

  新能源汽车冷却系统由散热器、水泵等部分所组成，它的工作原理非常类似于传统汽车的冷却系统。其中，水泵通过水管将冷却液循环到发动机附近，经过散热器之后把热量传出，然后再循环回来，如此循环不停。新能源汽车冷却系统的核心部分是电池温度控制管理系统。因为电池的散热要比传统的发动机要复杂很多，所以要控制系统来监测电池的温度，一旦温度过高，就及时地加强冷却，电池不会过热，来提升电池的寿命。

  电动汽车其实就是一个电能的传输，这个表示的就是电动汽车在行驶过程中的一个信号流和能量流。

  信号流：VCU通过采集加速踏板、制动踏板、方向盘转向等驾驶员意图信息，并依据这一些信息向BMS、MCU等其它控制单元发出相应的指令。

  能量流：车载充电机通过充电接口接入电网向动力电池充电，动力电池向驱动电机供电，电机运转带动车辆行驶；当电动汽车制动或滑行时，电机可运行在发电状态，将车辆的部分动能回馈给动力电池以对其充电，延长续驶里程。

  下一篇：康谋分享 数据隐私和匿名化：PIPL与GDPR下，如何确保数据合规？（一）

  当汽车应用程序能用更少的零件完成更多的工作时，就可以在减少重量和成本的同时提高可靠性，这就是将电动汽车（EV）和混合电动汽车（HEV）设计与多合一动力总成系统相整合的思路。 什么是多合一动力总成组合架构？ 多合一动力总成组合架构整合了诸如车载充电器（OBC）、高电压DC/DC（HV DCDC）、逆变器和配电单元（PDU）等动力系统终端器件。如图1所示，可在机械、控制或动力系统级别应用整合。 图1：电动汽车标准架构概述 为什么多合一动力总成系统最适合HEV/EV？ 多合一动力总成系统可以在一定程度上完成： 提高功率密度。 增加可靠性。 优化成本。 具有标准化和模块化能力，设计和组装更简易。

  实现轻量、高效、降本 /

  近日，中国汽车流通协会乘用车市场信息联席分会（简称乘联会）发布报告数据显示，今年7月份新能源汽车零售渗透率达到51.1%，其中电动汽车和混合动力汽车销量同比增长36.9%，至87.8万辆，而燃油车销量为84万辆，同比下降26%，零售销量首次超过燃油车。 与此同时，新能源汽车的迅速增加，为国内芯片产业带来了巨大机遇。据中商产业研究院的报告数据显示，2022年中国汽车芯片市场规模约为794.6亿元，预计到2024年将达到905.4亿元。 新能源汽车渗透率超50% 据乘联会所公布的消息显示，7月份全国乘用车市场零售为172万辆，同比下降2.8%，环比下降2.6%，但新能源汽车销量仍在稳步提升，其中电动汽车与混合动力汽车的零售渗透率已达到了51

  生活垃圾可以从多种途径进行废物利用，包括生产出新材料或用于发电等等。近期，美国加利福尼亚大学欧文分校(University of California at Irvine)的科学家Jack Brouwer则利用家庭用品废弃物或食物残渣中提取氢，将其用于驱动氢燃料电池汽车。 许多汽车制造商将燃料电池汽车视为继传统汽油车之后的可替代能源车。美国加利福尼亚州已经计划在2015年底之前建造68座加氢站，到2017年增加到100座以上。 韩国现代汽车今年则宣布，计划在美国以租赁的形式投放燃料电池版途胜跨界车，该车存满氢燃料后单次最大行驶里程为480公里。租赁价格为每月499美元，或一次性付款2,999美元可使用三年。 现代汽车这

  近日，财政部等四部委联合发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》（以下简称“《通知》”）。《通知》提出，将新能源汽车推广应用财政补贴政策实施期限延长至 2022 年底，2020-2022 年补贴标准分别在上一年基础上退坡 10%、20%、30%。 以上补贴政策从 2020 年 4 月 23 日起实施，即日起至 2020 年 7 月 22 日为过渡期。 其中，2020 年补贴政策与以往最大的不同是，首次规定过渡期后售价 30 万元以上无法享受补贴。此外，《通知》还设置了年度补贴 200 万辆的数量上限，也将可享受补贴的车辆续航能力门槛从 250 公里提升至 300 公里。 对此，乘联会秘书长崔东树表示

  从包头国家稀土高新技术产业开发区获悉，该开发区年产2亿Ah（安时）稀土 动力电池 建设项目正式投产。项目投产后将实现耐低温高性能电容型镍氢动力电池量产，开启我国轻稀土高端应用进入大规模产业高质量发展先河，标志着我国有了全新独立自主知识产权的 新能源汽车 的核心部件——轻稀土动力电池。 据了解，此款高性能镍氢动力电池以稀土中的镧、铈等元素作为电极材料的主要成分，相比目前国内广泛使用的车用新能源动力电池，具有安全性高、抗衰减、耐低温、可回收等优势，特别是充满电只需8分钟，可耐－55℃低温。 昊明稀土新电源科技有限公司副总经理、研发技术负责人袁爱东向记者介绍：“美、日、德等国外生产的镍氢动力电池主要用在混合动力车上，但

  再过几天，一年一度的国际消费电子展（ CES ）就要在美国赌城拉斯维加斯召开，去年这样一个时间段，中国的展商和观众那也算得是people mountain people sea，据悉CES总参展企业数为4000多个，其中中国企业占比达到1/3，其中深圳展商又占到中企2/3强，分分钟包机前往的壕气。 在这个全球影响力最大的消费科技电子展会上，最新最炫的黑科技将汇聚一堂，争奇斗艳，今年也一定不例外。2014年火了3D打印机、柔性屏、无人机，2015年主角是可穿戴设备和智能家居，2016年虚拟现实和无人驾驶引人入胜，那么2017年的亮点和看点会是什么呢？小编特地为各位看官拾掇了一番，去拉斯维加斯领略一下未来的智慧生活又是怎样。

  发展新能源汽车是缓解我国能源和环境压力、加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和提升国际竞争优势的战略举措，是我国迈向汽车强国的必由之路。我们国家新能源汽车技术水准不断提升，标准制修订工作快速推进，目前已发布新能源汽车及充电基础设施现行有效标准100多项，建立较为完善的标准体系，有力地支撑了产业的健康发展。2018年新能源汽车标准化工作的总体思路是：全面深入贯彻党的十九大精神，以习新时代中国特色社会主义思想为指导，贯彻落实《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》《汽车产业中长期发展规划》，从加快促进新能源汽车产业提质增效、增强核心竞争力、实现高水平发展出发，突出抓好重点标准领域和关键标准项目，着力优化新能源汽

  不限行“特权”正在催热北京的电动车市场。一位在北京亚市工作的新能源汽车销售员对记者称，清明节之后，来亚市看电动车的消费者明显增多，“好中签、不限行”是多数看车人决定入手电动车的根本原因。 4月2日，北京市政府借发布新一轮汽车尾号限行措施时，同时公布了一则重磅消息：为鼓励市民使用纯电动车出行，从今年开始，纯电动小客车将不受尾号限行影响，具体执行时间由交管局公布。消息发布后，是否购买电动车顿时成为众多北京市民热议的话题。 据公开资料显示，目前北京普通小客车购车指标中签率为164：1，而新能源汽车由于申请者少于指标量，所以在过去一年，只要市民申请购买纯电动车往往无需摇号就能直接获得指标。但即便如此，充电难问题仍令不少购

  (武志斐主编)

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