在倡导绿色出行、节能减排的大背景下，新能源汽车凭借其环保、高效等优势，逐渐成为汽车行业发展的主流方向。深入了解新能源汽车的结构与原理，对于推动其技术进步和广泛应用具有重要意义。本文将详细介绍新能源汽车的基本结构、各系统的组成和功能，以及其工作原理。
电动汽车是以为动力，通过电机驱动车轮行驶，并且符合道路安全法规各项要求的车辆。其基本构造主要由底盘与车身、电源系统、电驱系统、辅助系统四部分构成。与传统汽车相比，由于电动机具备良好的牵引性，纯电动汽车的传动系统无需离合器和变速器。车速控制只需通过调速系统改变电动机的转速即可实现。因此，纯电动车具有结构简单、维护方便的显著优势。
电源系统主要涵盖动力系统、车载充电机（OBC, On - Board Charger）、直流转换器（DC/DC）等部分。
动力电池系统是电动汽车的动力源和能量存储装置，主要由动力电池组（电池模块）、电池管理系统（BMS）、电池冷却系统、动力电池组箱体等构成。它的主要功能是为车辆行驶提供动力，同时检测计算电量，监测温度、电压、湿度，检测漏电等异常情况并发出警报，控制充放电、预充电以及进行系统自检等。
动力电池系统的基本功能可分为检测、管理、保护三大板块，具体包括数据采集、状态监测、均衡控制、热管理、安全保护等功能。
车载充电机是固定安装在电动汽车上的充电机，其作用是将电网供电制式转换为动力电池充电所需的制式。它具备为电动汽车动力电池安全、自动充满电的能力，能够依据电池管理系统（BMS）提供的数据，动态调节充电电流或电压参数，执行相应动作，完成充电过程。
直流转换器（DC/DC）能够将动力电池输出的某一数值的直流电源电压转换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。通常可分为高压转高压 DC/DC 变换器、高压转低压 DC/DC 变换器、低压稳压 DC/DC 变换器三种。
直流 / 直流变换器的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，由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其转换后输出稳定的低压电。直流 / 直流变换器会根据车辆用电器实际用电情况和蓄电池的充放电平衡，为低压用电器和蓄电池供电。
目前，将 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，已逐渐成为当今行业的发展趋势。
电驱动系统是电动汽车的，一般由电机、电机控制器和机械传动装置组成，其结构形式直接影响电动汽车驱动系统的布置形式。当前，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，因具有轻量化、节省空间和成本等优势，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；在制动时，又能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，加速踏板和制动踏板的机械位移量会被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。对于变速杆，为遵循驾驶人的传统习惯，一般仍需保留，常见的有空挡、前进、倒挡三个挡位，该装置以信号的形式传输到中央控制单元，实现对汽车前进、停车、倒车的控制。
电机是车辆行驶的执行机构，常用的驱动电机为永磁同步电机，具有效率高、体积小、可靠性高的优点。
驱动电动机在纯电动汽车中需具备电动机和发电机的双重功能。在正常行驶时，它发挥主要的电动机功能，将电能转化为机械能；而在减速和下坡滑行时，又要发挥主要的发电机功能，将车轮的惯性动能转换为电能。因此，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 是一种由微处理器、电源电路和控制电路组成的芯片，主要用于控制各种类型的电动机，如交流和直流电机等。它可以根据具体需求实现电机的加速、减速、定速、反转等运动控制，从而实现对电机的精准控制。
减速器是一种传动装置，在电机和车轮之间起到匹配转速和传递扭矩的作用。它本身不能产生动力，是用于原动机和工作机之间传动动力的机械，在工业生产中应用广泛，种类和功能多样，适用于多种工业生产类型。其作用主要有两个方面，一是降低转速，二是增大扭矩。
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，借助这些辅助设备可以提高汽车的操纵性和成员的驾驶舒适性。
车载信息显示系统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。它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获取，而外界信息则需要通过与外界联系的通信设备才能得到。
智能辅助驾驶是一种基于车载、通信技术、AI 算法等技术手段的驾驶辅助系统，其目的是为了提高驾驶员的驾驶体验、提升驾驶安全性。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。目前的辅助驾驶系统主要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，主要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）：该系统可以自动识别车道线，并通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。
- 自适应巡航控制系统（Adaptive Cruise Control，ACC）：该系统可以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）：该系统可以通过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）：该系统可以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。
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程度。当汽车发生碰撞时，碰撞传感器将碰撞强度信号传递给安全气囊控制单元（SRS ECU），如果信号值达到设定值，控制单元会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。
主动安全系统是指通过一系列安全系统措施，使驾驶员能够更加稳定、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。常见的主动安全系统包括 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（车辆稳定性控制系统）等。
新能源汽车冷却系统由散热器、水泵等部分组成，其工作原理与传统汽车的冷却系统类似。水泵通过水管将冷却液循环到发动机附近，经过散热器后把热量传出，然后再循环回来，如此循环不停。新能源汽车冷却系统的部分是电池温度控制系统。由于电池的散热比传统的发动机复杂很多，所以需要控制系统来监测电池的温度，一旦温度过高，就及时加强冷却，以保证电池不会过热，从而提高电池的寿命。
电动汽车本质上是一个电能的传输过程，这体现了电动汽车在行驶过程中的信号流和能量流。
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，并根据这些信息向 BMS、MCU 等其它控制单元发出相应的指令。
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。
综上所述，新能源汽车的结构和原理涉及多个复杂的系统和技术，各系统之间相互协作，共同保障了车辆的正常运行。随着技术的不断进步和创新，新能源汽车的性能和安全性将不断提升，为人们的出行带来更多的便利和环保选择。
