1.请简述纯电动汽车的工作原理。

答：从纯电动汽车的名字可以看出，纯电动汽车与传统的汽车不同之处在于纯电动这3个字，也就说是纯电动汽车的动力来源不是传统的柴油和汽油，而是新型能源——电能。

纯电动汽车的组成可以分为：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成：

（1）电源。电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。有别于老式的电网电车，纯电动汽车电源主要是高能蓄电池，这样纯电动汽车行车范围就不会局限于电车电网，也不用担心电网停电，这就使得纯电动汽车行车的范围与传统汽车一样了。

（2）驱动电机。驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。

（3）电机控制器。电机控制器是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制驱动电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。采用交流电动机及变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。

（4）传动装置。传动装置的作用是将电机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电机可以带负载起动，所以纯电动汽车上无须内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以纯电动汽车无须内燃机汽车变速器中的倒挡。当采用电动机无级调速控制时，纯电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。

（5）行驶装置。行驶装置的作用是将电机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成。

（6）转向装置。转向装置是为实现汽车的转弯而设置的，由转向机、转向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在转向盘上的控制力，通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。多数纯电动汽车为前轮转向，工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。纯电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。

（7）制动装置。纯电动汽车的制动装置同其他汽车一样，是为汽车减速或停车而设置的，通常由制动器及其操纵装置组成。在纯电动汽车上，一般还有电磁制动装置，它可以利用驱动电机的控制电路实现电机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用。

（8）工作装置。工作装置是工业用纯电动汽车为完成作业要求而专门设置的，如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

2.纯电动汽车的关键技术有哪些？(www.daowen.com)

答：电池技术、电机驱动及其控制技术、电动汽车整车技术、能量管理技术。

（1）电池技术。电池是纯电动汽车的动力源泉，也是一直制约纯电动汽车发展的关键因素。

电池的主要性能指标是比能量（E）、能量密度（Ed）、比功率（P）、循环寿命（L）和成本（C）等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。目前为止，电动汽车用电池经过了3代的发展，已取得了突破性的进展。第一代是铅酸电池，主要是阀控铅酸电池（VRLA），由于其比能量较高、价格低和能高倍率放电，因此是唯一能大批量生产的电动汽车用电池。第二代是碱性电池，主要有镍镉（Ni-Cd）、镍氢Ni-MHD、钠硫（Na/S）、锂离子（Li-ion）和锌空气（Zn/Air）等多种电池，其比能量和比功率都比铅酸电池高，因此大大提高了电动汽车的动力性能和续驶里程，但其价格却比铅酸电池高。第三代是以燃料电池为主的电池。燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，能量转变效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反应过程，能量转化过程可以连续进行，因此是理想的汽车用电池，但还处于研制阶段，一些关键技术还有待突破。

（2）电机驱动及其控制技术。电机与驱动系统是纯电动汽车的关键部件，要使纯电动汽车有良好的使用性能，驱动电机应具有调速范围宽、转速高、启动转矩大、体积小、质量小、效率高且有动态制动强和能量回馈等特性。纯电动汽车用电动机主要有4类：直流电动机（DC）、感应电动机（IM）、水磁无刷电动机（PMBLM）和开关磁阻电动机（SRMO）。

由感应电动机驱动的纯电动汽车几乎都采用矢量控制和直接转矩控制。由于直接转矩的控制手段直接、结构简单、控制性能优良和动态响应迅速，因此非常适合用于纯电动汽车的控制。美国以及欧洲研制的纯电动汽车多采用这种电动机。

永磁无刷电动机可以分为由方波驱动的无刷直流电动机系统（BLDCM）和由正弦波驱动的无刷直流电动机系统（PMSM），它们都具有较高的功率密度，其控制方式与感应电动机基本相同，因此在纯电动汽车上得到了广泛的应用。PMSM类电机具有较高的能量密度和效率，其体积小、惯性低、响应快，非常适应于纯电动汽车的驱动系统，有极好的应用前景。由日本研制的纯电动汽车主要采用这种电动机。

开关磁阻电动机（SRMO）具有简单可靠、可在较宽转速和转矩范围内高效运行、控制灵活、可四象限运行、响应速度快和成本较低等优点。实际应用发现SRMO存在转矩波动大、噪声大、需要位置检测器等缺点，使其应用受到了限制。

随着电动机及驱动系统的发展，控制系统趋于智能化和数字化。变结构控制、模糊控制、神经网络、自适应控制、专家控制、遗传算法等非线性智能控制技术，都将各自或结合应用于电动汽车的电动机控制系统。

（3）纯电动汽车整车技术。纯电动汽车是高科技综合性产品，除电池、驱动电机外，车体本身也包含很多高新技术，有些节能措施比提高电池储能能力还易于实现。采用轻质材料如镁、铝、优质钢材及复合材料，优化结构，可使汽车自身质量减轻30%～50%；实现制动、下坡和息速时的能量回收；采用高弹滞材料制成的高气压子午线轮胎，可使汽车的滚动阻力减少50%；汽车车身（特别是汽车底部）更加流线型化，可使汽车的空气阻力减少50%。

（4）能量管理技术。蓄电池是纯电动汽车的储能动力源。纯电动汽车要获得非常好的动力特性，必须具有比能量高、使用寿命长、比功率大的蓄电池作为动力源。而要使纯电动汽车具有良好的工作性能，就必须对蓄电池进行系统管理。能量管理系统是纯电动汽车的智能核心。一辆设计优良的纯电动汽车，除了有良好的机械性能、电驱动性能、选择适当的能量源（即电池）外，还应该有一套协调各个功能部分工作的能量管理系统，它的作用是检测单个电池或电池组的荷电状态，并根据各种传感信息，包括力加/减速命令、行驶路况、蓄电池工况、环境温度等，合理地调配和使用有限的车载能量；它还能够根据电池组的使用情况和充放电历史选择最佳充电方式，以尽可能延长电池的寿命。