与内燃机汽车相比，纯电动汽车的结构特点是灵活，这种灵活性源于纯电动汽车所具有的几个特点。首先，纯电动汽车的能量主要是通过柔性的电线，而不是通过刚性联轴器和转动轴传递的，因此，纯电动汽车各部件的布置具有很大的灵活性。其次，纯电动汽车驱动系统的布置不同（如独立的四轮驱动系统和轮毂电动机驱动系统等）会使系统结构区别很大，采用两种类型的电动机，如直流电动机和交流电动机，会影响纯电动汽车的质量、尺寸和形状；不同类型的储能装置，如蓄电池，也会影响纯电动汽车的质量、尺寸及形状。另外，不同的能源补充装置具有不同的硬件和机构，例如：电池可通过感应式和接触式的充电机充电，或者采用更换电池的方式，将替换下来的蓄电池进行集中充电。

纯电动汽车的电气控制系统通常包含低压电气子系统、高压电气子系统和整车网络化控制子系统三部分。

高压电气子系统主要由动力电池、驱动电机和功率变换器等大功率、高电压的电气设备组成，根据车辆行驶的功率需求完成从动力电池到驱动电机的能量变换与传输过程。低压电气子系统采用直流12 V或24 V电源，一方面为灯光、刮水器等车辆的常规低压电器供电，另一方面为整车控制器、高压电气设备的控制电路和辅助部件供电。纯电动汽车各种电气设备的工作统一由整车网络化控制子系统协调控制。纯电动汽车电气控制系统的一般结构如图2-1所示。

图2-1　纯电动汽车电气控制系统的一般结构

纯电动汽车的低压电气控制系统主要由DC/DC变换器（见图2-2）、辅助蓄电池和若干低压电器设备组成。低压电器主要包含灯光系统、仪表系统、娱乐系统、电动车窗、刮水器、除霜装置和各种控制器等。燃油汽车与纯电动汽车的低压电气控制系统的主要区别在于：燃油汽车的辅助蓄电池由与发动机相连的发电机来充电，而纯电动汽车的辅助蓄电池由动力电池通过DC/DC变换器来充电。在传统的燃油汽车中，电动助力转向系统、制动系统等主要由低压电气子系统供电；而在纯电动汽车中，为了节约能源，功率较大的子系统（如制动气泵电动机和电动空调系统等）一般采用高压供电。

图2-2　DC/DC变换器实验室结构图

1—继电器；2—电感；3—开关变压器；4—滤波电解电容；5—输出端；6—输入端。(www.daowen.com)

纯电动汽车是高度集成的电气化系统，包括驱动电机控制系统、电池管理系统、车载充电系统、电动辅助系统、低压电气系统等多个子系统，必须通过一个整车控制系统来进行各子系统的协调控制，从而实现整车的最佳性能。

整车控制系统主要包括整车控制器、电机控制器、电池管理系统、车身控制管理系统、信息显示系统和通信系统等。整车控制器是整车控制系统的核心，承担了数据交换与管理、故障诊断、安全监控、驾驶人意图解析等功能。各子系统之间的信息传递通过网络通信系统实现，常用的通信协议是CAN协议，它具有较好的可靠性、实时性和灵活性。信息显示系统可以实现整车工作状态的实时显示，如车速、电池状态、电机状态、故障信息显示等，方便驾驶人了解车辆的实时状态。整车控制系统必须具有较高的可靠性、容错性、电磁兼容性和环境适应性等，以保障纯电动汽车整车安全、可靠地运行。

作为纯电动汽车核心系统之一，高压电气子系统驱动类型有直流电机驱动系统和交流电机驱动系统。两者最大的区别在电驱动系统部分，因为使用的驱动电机不同，而不同驱动电机的工作特性、控制方式、成本是不一样的，所以会导致相应结构和工作原理不同。开发整车时要根据汽车型号的定位不同进行分析和论证，以保证整车良好的性能和节能效果。能量子系统不仅包含提供能量的动力电池组，还包含充电装置和能量转换相关系统。因为动力电池组输出的电流一般为直流，所以需要DC/DC或DC/AC变换装置完成驱动电机的任务。辅助子系统的主要任务是确保整车在合理的状态中工作，以及确保乘坐的舒适性。

直流电机驱动系统采用直流电机作为驱动电机，其电机控制器一般采用斩波控制器。斩波控制器既可用于控制电机的电枢电压，实现电机恒转矩调速，也可用于控制励磁绕组电压，改变励磁电流，实现恒功率弱磁调速控制。在电机恒转矩特性区，通常保持励磁电流不变，通过控制电枢电压来实现对电机转速的控制；在恒功率区，通常保持电枢电压不变，通过控制励磁电流实现对电机转矩和转速的控制。图2-3为直流电机驱动系统工作原理。

图2-3　直流电机驱动系统工作原理

直流电机驱动系统的优点在于控制技术简单，动态性能较好。直流电机虽然易于控制，但是由于它采用机械换向结构，维护困难，且电刷与换向器之间很容易产生火花，尤其会对无线电产生干扰，这对未来高度智能化的电动汽车来说是个致命的弱点。此外，直流电机及其驱动系统体积大，密封较困难，制造成本较高，速度范围有限，质量较大，能量密度较低。这些因素都限制和妨碍了直流电机在电动汽车中的进一步应用。

因为纯电动汽车的动力电池组只能输出直流电，所以在对交流感应电机供电之前，首先需要安装逆变器将直流电转换成交流电。这样就不可避免地增加了交流驱动系统的制造成本，另外对交流感应电机的控制技术也相对复杂很多，是当前限制交流驱动系统大规模应用的因素之一。但是随着微电子技术和现代控制技术的不断发展和完善，对交流感应电机的控制方法也获得了较大的发展，常用的控制方法有变频变压控制、磁场定向矢量控制和直接转矩控制。

近年来，越来越多的智能控制技术被应用到电机控制中。例如，模糊控制技术能充分利用其非线性结构自动寻优，由于不需要建立被控对象的精确数学模型，系统的设计也变得较为简便。使用模糊HD算法替代传统的算法，能明显改善系统的稳态和动态性能，有较好的控制效果。