新能源汽车复习题

复习题

一、名词解释

1、电动汽车

2、再生回馈制动

3、电池比能量

4、混合动力汽车

5、燃料电池

6、充电倍率

二、简答题

1、超级电容器在汽车中有哪些应用？

2、电动汽车使用的动力电池可以分几类？

3、电动汽车对动力电池的要求主要有哪些？

4、混合动力电动汽车按结构分哪几类？画出结构图

5、SOC的定义和意义？

6、简述飞轮电池的工作过程的三个阶段

7、目前电动汽车的关键技术有哪些？

8、简述开关磁阻电机的工作原理。

9、简述混合动力汽车扭矩耦合技术，并举出两种扭矩耦合技术，画出其示意图。

10、简述并联式混合动力电动汽车的工作模式。

11、请说明质子交换膜燃料电池的三个关键问题

12、燃料电池汽车优、缺点是什么？

13、什么是可变压缩比发动机技术？为什么要采用变压缩比？

14、请列举出至少6种汽车节能技术。

三、阐述分析题

1、阐述转速耦合的并联式混合动力电驱动系统的工作原理。

转速特点：当任一元件转速一定，其他两元素转速代数和为定值，但其间的分配关系可任意改变，及转速解耦。

两个动力源的动力也可以通过速度耦合方式耦合在一起进行传动，如图9所示速度耦合特性可以描述为ωout=k1ωin1+k2ωin2 T out=T in1/k1=T in2/k2其中k1 和k2 是与实际设

计相关的常数典型的速度耦合器如图10、11所示，图中两种结构分别是带行星轮和带有浮动定子的电动机（也称为传动器）的耦合器行星轮是由太阳轮，齿圈和行星架三部分组成的速度就是通过耦合器中的太阳轮，齿圈以及行星齿轮的传动而输出的该常数

和取决于齿轮的半径和齿数。

图10中，发动机通过离合器和变速器为太阳轮提供动力变速器用来改变发动机的转速转矩特性，以满足牵引力的需求电动传动器通过环形齿轮副提供动力锁1和2分别用于锁定太阳齿轮和环形齿轮，以满足不同操作模式的要求它可以实现：（1）混合动力驱动：锁1和锁2都打开，太阳齿轮和环形齿轮都可以自由旋转，发动机和电机同时提供正向的转速和扭矩（正转矩）到驱动车轮（2）发动机单独驱动：锁2将齿圈与车架锁定，而锁1打开，此时只有发动机提供动力驱动车轮（3）电机单独驱动：锁1将太阳轮与车架锁定（发动机被关闭或离合器张开）而锁2打开，此时只有电动机提供动力驱动车轮（4）再生制动：锁1在锁定（发动机被关闭或离合器脱开），电动机开始发电（负转矩），车辆的部分能量被电力系统吸收（5）发动机给电池充电：当控制器给电机以反向转速时，发动机即可给电池充电。

带传动器的传动系统如图11所示，其结构与图10的类似锁1和2分别用于将定子与车架锁定和与转子锁定这种传动系统也可以实现上述所几种运行模式速度耦合混合动力传动系统的主要优点是，两个动力源的转速是分开的，因此，两个动力装置的速度可自由匹配

2、阐述纯电动汽车的结构组成。

纯电动汽车主要由电力驱动系统、电源系统、辅助系统、控制系统、安全保护系统等组成。车行驶时，由蓄电池输出电能（电流）通过控制驱动电动机运转，电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。

21电力驱动系统

纯电动汽车的电力驱动系统的构成简图如图4所示，主要由电子控制器、驱动电动机、电动机逆变器、各种传感器、机械传动装置和车轮等组成，其中最关键的是电动机逆变器，电动机不同，控制器也有所不同，控制器将蓄电池直流电逆变成交流电后驱动交流驱动电动机，电动机输出的转矩经传动系统驱动车轮，使电动汽车行驶。该系统的功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。

22电源系统

纯电动汽车的电源系统包括车载电源、能量管理系统和充电机等。它的功用是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况及控制充电机向蓄电池充电。

23辅助系统

纯电动汽车辅助系统主要包括辅助动力源、空调器、动力转向系统、导航系统、刮水器、收音机及照明和除霜装置等。辅助动力源主要由辅助电源和DC/AC转换器组成，其功用是向动力转向系统、空调及其他辅助设备提供电力。

2.4控制系统

EV的控制系统主要是对动力蓄电池组的管理和对驱动电动机的控制。EV的控制系统的主要作用有：将加速踏板、制动踏板机械位移的行程量转换为电信号，输入至中央控制单

元，通过动力控制单元控制驱动电动机运转；计算动力蓄电池组剩余电量和剩余续驶里程；对整车低压系统的电子、电器装置进行控制；采用各种各样的传感器、报警装置和自诊断装置等，对整个动力蓄电池组一功率转换器一驱动电动机系统进行监控并及时反馈信息和报警。

25安全保护系统

动力蓄电池组具有高压直流电，因此必须设置安全保护系统，以确保驾驶人、乘员和维修人员在驾驶、乘坐和维修时的安全。另外，纯电动汽车必须配备电气装置的故障自诊断系统和故障报警系统，在电气系统发生故障时自动控制EV不能起动等，及时防止事故的发生。

2.6车身及底盘

EV车身造型特别重视流线型，以降低空气阻力系数。由于动力蓄电池组的质量大，为减轻整车质量，一般采用轻质材料制造车身和底盘部分总成。动力蓄电池组占据的空间大，在底盘布置上还要有足够的空间存放动力蓄电池组，并且要求线路连接、充电、检查和装卸方便，能够实现动力蓄电池组的整体机械化装卸。

3、下图为某一混联式混合动力汽车的结构示意图，请分析其工作原理（即如何实现各种工作模式）

图为转矩耦合与转速耦合的并联式混合动力电驱动系。

发动机和小型电机（几千瓦)通过行星齿轮机构构成转速耦合。齿圈输出和大型的牵引电机（几千瓦到十千瓦)通过固定轴的齿轮组件构成转矩耦合。

在低车速时，小型电机正向转速运转，吸收部分发动机的功率。当车速较高时.发动机固定在一定转速范围内，同时为避免发动机转速太高，导致高油耗，小型电机将以负向转速减速运转，以便向驱动系传递功率。为了使发动机能运行在其最佳转速范围，当采用行星齿轮机构和小型电机调节发动机转速时，可提高燃油经济性。