新能源汽车考试提纲

1、1. 电机比功率概念，电机的工作原理及组成5.功率电池的功率是指电池在一定放电制度下，单位时间内所 输出能量的大小，单位为瓦（W）或千瓦（kW）.（1 ）比功率（2）功率密度利用通电线圈（也就是左子绕组）产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。电动 机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。三相异步电动机的结构，由泄子、转子和英它附件组成I.电机的分类直流有刷电机：串励电机、并励电机交流电机正弦波驱动丁感应电机：鼠笼式、绕线式虫同步电机：绕线式、永磁式、磁阻式矩形波驱动：无刷直流电机、开关磁阻式电机2. 蓄电池的综合性能比较2.2.3 LA Batteiy的特点（1除锂离子电池外.

2、在常用蓄电池中，铅酸蓄电池的电压最高.为2. DV； 价恪低廉； 对制成小个I Ah几千安时的竹种尺寸和第构的留电池$高倍率放电性能口好.可用于引第启动： 髙低温性能良好.可在TOX?60匸条件下作：铅定車金属件在污染3. 蓄电池的充电方式及方法彻底，成本低。缺点：充电时间长，且需要调节 充电电压。恒流充电方法：调整充电装置输 出电压或改变与蓄电池串联电阻 的方式，使得充电电流保持不变。特点：由于蓄电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而 逐渐下降，到充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体， 使析气过多.此时电能转换为热能消耗掉。分充电方法：采用恒电流和恒电 压相结合的快速充电方法。常用

3、的二阶段和三阶段方法.优点：充电迅速 缺点：冇一定场合限制。二阶段充电曲线特点：首先，已恒流充电至预定的电圧值。然后，改为恒压完成剩余电量的充赴，一般，两阶段之间的转换电压就是第二阶段电圧。LA Batten-充放电方法恒压充电方法：充电电压柱全部 充电时问里保持恒定的数值，随 着蓄电池端电压的逐渐升高、电 流逐渐减小。优点：最佳充电曲线缺点：容易使得蓄电池极板弯曲, 成蓄电池报废。恒压充电曲线特点：充电初期蓄电池电动势较低,充电电流很大，随着充电进行，电流逐渐减小，因此，控制系统简单但由于此方法所用的电解水较少，避免了蓄电池过充电适用场合：汽车行驶过程中，或是充电电源电圧低而电流大吋。恒压限

4、流方法为了克廉枢压充电法0初朗电渝过大而位充电设铸不能険受的缺点.常采用恒压限 说充电法*代诗忖压充电建，住允电第 阶段.用河足的电瀝允电$在祈电池电压达列 定电KJ&.维持此电圧恒定不变转为第省段的忸斥充电过租当充电电注下降列 定 fi.堆续维持间*充电人约IhHJnJ停止充电.快速充电方法：加快蓄电池的化学反应速率（提高充电电压或电 流等），使充电速度得到最大提高，提高蓄电池的化学反应速率 的方法：（1）改进蓄电池的结构，降低内阻和提高反应离子的扩散速率.（2）改进蕃电池的充电方法，允许加大充电电流，缩短充电时间.快速充电方法一脉冲式充电31t脉冲式充电曲线快速充电方法一变电流/电压间歇式

5、充电变电流间歇式充电曲线变电压间歇式充电曲线变电流间歇式快充方法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上4. 燃料电池的组成及工作特性燃料电池的主要构成组件为：电极(Electrode).电解质隔膜(Electrolyte Membrane) 与集电器(Current Collector)等。2.5.2 Fuel Cell的分类与结构工SSW用矣生分类根砒料电也的燃料使用梵3!恥同可分为以F 3%.山接型燃种1池孑佗)间按旳燃料电池3(3)川4蚁燃料电池，4.採煥料科吏分关1. 按燃卅乜池的运行机理分英根删料电也的运行机理的不同，町分为以下两类。黴性燃料电池;2碱性燃料电池。2. 按电解质分类根据燃料

6、电池中使用电解质种类的不同.可分为以下(I 0：子交换膜燃料电池(PKMFC)；漩性燃料电池(AFCA硫酸燃料电池(PAFC),(4) 熔融碳酸盐燃料电池(MCEC)；固体氧化物燃料电池(SOEC)；H接甲护燃料电池(DMFC): 再生型燃料电池(RFC)；锌空熾料电池(ZAFCh(9)质子陶瓷燃料电池(PCFC)。根先;卿料电池使川燃料餡村类，可分为以F 3洪。(1) 就燃料电池$卩酢魅料电池;乙辭細电池等.5擔工作泡空*史粮删料电也MT温贋的不岡可分为以卜I洪。II 低温SK爼度低于20 IT)：(2) 中汨购温JI力200：农工卄(3商温型(盅度为7501809卄超高SJ型(8A度高丁

7、loo V).6.挂燃料伕咅4奨根据燃冲I!遼的燃料狀态不【叭 对分为口卜两类.(1)液酒驭燃孝I电池5(2气休蚩燃料电池I. 燃斛电池的仇邑燃料电池与幫电港相比.具有以下优点。节能、转换效率高.燃料电池存额定功率卜的效率可以认到妙而木部分功率输 岀条件下运转效率可以达列70%.在过栽功率饰小条件下运转效率可以达列50%55匕 A 效率墮功率变化的范掛很宽在低功率卜込转效率岛特别适合十汽车动力性能时耍求逖料电池短时间的过戟旄力可IU达刮颔定功率的200%.菲悄辽合汽车也丿川速和爬 坡时动力性辰的帘|1 C2)护放集本达到石污染川破氢化台物作为燃料的燃料电浊上要生成物质为水、二 氧化碳和一氧化碳

8、怎屈尸”超低污sr氧氧燃料申池的反应产物只有洁诂的水无振动和蠅声.奇命长这E聲与它的工作过程有关它是通过燃料和就化剂分 别在梅个电极上发生反应.由电朗液和外电路构成卜I路.瘠反应中的化学宦直按转化为电 能.所以右整个T作过程屮.没有哋卢和机械掾动的产生.从而减少机械嗣1的磨按.延 衣了使用寿命。(心结构简单.运行平稳燃料电池的能虽转涣是冇:屏态下完成的.结构比粒简单. 构件的加T.轴反耍求低、种别是质子仝换朕燃料电池能显转換效率高能fy. -SOX的低 温条件F起动和运传，对结构件的耐热注能安求也不髙)由了无仇械探动所以运行时比 较平稳。2. 燃抖电也的缺点燃料电池有以下缺点：（1）燃料种类单

9、二丨1丽.不论是液杰农.气杰氢.还是碳水化合物经过至建斤软换 的* 它们均是燃料电池的啡 谀料.氛气的产生.储存、保借、认输利准萇或虫整.都 比较鬼热对空全性要求很瓦2）要求高质员的密封。燃料电池的单体电池所能产牛的电压约为1V不同种类的 燃料电池的单体电池所能产生的业压略有不同。通值将多个单体电池衣使冃电压和电流的 耍求纽合成为燃料电池发动机组.在组合时,单体电池间的电极连接时.孙须耍有严格的 密封,因为密封不良的燃料电池.氯气会帧到燃料电池的外而降低了氢的制用率并严 車彫响燃料电池发动机的效率还合引起飯气燃饶邢故c rtiKM严格的密对，便得燃和 电他发动机的制造丁艺很勿轧 井绐使用和维护

10、带来很多肮Qi电能乍轮内熔机 =|行星舛轮机构 卜 卜羞用器|，I电妙机.戈臥 k日 逆忌示|=T裕电谊|(=机械能 (= 电能图57 混联式混合动力电动汽车动力流程图6适用于EV的电机有哪些特性2. 电力驱动及其控制技术电动机与駆动系统是电动汽车的关键部件。目标：调速范用宽.转速高起动转矩大.体积小质呈轻.效 率髙且有动态制动强和能量回馈等特性发展：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，都将被各自或综合应用于 电动汽车的电动机控制系统“7. 适用于EV的车载动力电池所需的性能1. 电池技术

11、|电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关縫因素，车用电池的主要性能指标包括比能量、能量密度、比功 率、循环寿伶和成本等。目标：比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池发展：到目前为止，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1代是铅酸电池，第2代是碱性电池，第3 代是以燃料电池为主的电油。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，是普通内燃机热效率的23倍，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，但目前还处于研制阶段。8. 并/串联类型HEV在不同工况下的发动机与电动机的运行特性1. 串联

12、式混合动力电动汽车的工作模式不联式混合动力电动汽午主要盈含以下I作模式0纯电动模式。发动机关闭.车辆仅由蓄电池组供电、骡动。（2）纯发动机模式。乍辆牵引功率仅来源发动机一发电机组.而菩电池组既不供电也 不从躱动系统屮吸收任何功率.电设备组用作从发动机到骡动轮的电传动系.（3）混合模式e牵引功率由发动机 发电机组和苗电池组共同提供。（4）发动机牵引和幫电池充电模式。发动用L发电机组向描电池组充电和供给骡动乍 辆所需的功率。（5）再生制动换式。发动机 发电机组关闭牵引电动机产生的电功帑川于向蒂电池 组充电。（6）當电池组充电棋式。牵引电动机不接受功率发动机发电机组向裕电池组 充电。（7）混合式蓄电

13、池充电模式。发动机 发电机组和运行在发电机状态下的牵引电动机 共同向菩电池组充电:2. 并联式混合动力电动汽车的工作模式并联式混合动力电动汽车主耍邃含以下T作模式：（i纯电动模式。当混合动力电动汽车处r起步.低速等轻载况且动力电池的电虽 充足时若以发动机作为动力源则发动机燃油效率较低并R.卅放性能差。因此关闭 发动机由动力电池提供能fit并以电动机骊动帀辆但当动力电池的电fit较低时.为保护 电池.应当切换到行车充电模式。（2纯发动机模式 在牟辆高速行驶等屮等负荷时乍辆克服路而阴力运行所需的动 力较小 股情况下.主要由发动机提供动力。此时.发动机可工作于高效区域.燃油效 率较高。（3混合骡动模

14、式 在加速或爬坡等人负荷悄况下 W车辆行驶所需的动力超过发动 机作范围或尚效区时.由电动机捉供辅助动力同发动机 同册动车辆。若此时动力电池 的剩余电星较低.则转换到纯发动机模式。（1行车充电模式.在车辆任常行驶等中低负尙时若动力电池的剩余电员絞低发 动机除了咚捉供妙动车辆所需的动力外.还塑捉供额外的功率通过电动机发电以转换成电 能给动力电池充电。（5再牛.制动模式。半混合动力电动汽弔减速/制动时发动机不T：作.电动机尽可 能多地回收再生制动能量剩余部分由机械制动器消耗。（6怠速/停车模式。在怠速/停车模式中,通常关闭发动机和电动机.但当动力电池 剩余电城较低时需姿开启发动机和电动机此时控制发动

15、机丁作r髙效区并拖动电动机 为动力电池充电。1.串联式混合动力电动汽牟的工作模式串联式混合动力电动汽乍主要塑含以下I：作模式 纯电动模式。发动机关闭，车辆仅由蓄电池组供电.驱动（2）纯发动机模式。Y辆牵引功率仅来源发动机 发电机组，而詰电池组既不供电也 不从张动系统中吸收任何功率.电设备组用作从发动机到咚动轮的电传动系。（3）混合模式。牵引功率由发动机 发电机组和蓄电池组共同提供。 发动机牵引和蒂电池充电模式。发动机 发电机组向蒂电池纟II充电和供给骡动乍 辆所需的功率。（5）再牛.制动模式.发动机一发电机组关闭.牵引电动机产生的电功率用于向普电池 组充电。（6）蓄电池组充电模式。牵引电动机不

16、接受功率,发动机发电机组向蕃电池组 充电。（7）混合式蓄电池充电模式。发动机发电机绍和运行在发电机状态下的牵引电动机 共同向曲电池组充电1、并联HEY的能量管理策略结合模式切换和功率分配，并联式HEV各运行模犬下的能量 管理策略：(1) 起步。FhT电动机貝有低速大转拒的特性，所以混合动力电动汽乍的起步讪电动 机单独来完成,当蓄电池SOC比较低的时候，由发动机来提供起步时的动力；如果蓄电 池的剰余电虽适中.即SOC值为中则电动机翳动.左动机关闭;如果蓄电池的剧余电 虽多,即SOC值大，则电动机驱动.发动机关闭。(2) 低迷或城市T.况:半混合动力电动汽乍在城市逍路或低速行驶时.若SOCffl较

17、 高或为屮的时候,汽车所需动丿Jill电动机单独提供电动机所需能tlO电池来供给； 若SOC值较低时.汽车所需动力血发动机来提供.电动机转换为发电机为蓄电池 充电。加速。在加速模式下.控制策略主要是宰于S()c状态来制定的，它主要是由电能 源提供给汽吃附加的驱动力的状态来决定的主要考虑以下3种方式 当S()C状态比较高时.若汽车此时是弱加速.电动机只提供部分功率来辅助发动 机邨动汽乍；若此时汽乍是急加速，电动机则捉供最人功率来辅助发动机. 当SOC状态为中时.无论汽乍是弱加速还是急加速，发动机T作.而电动机萊动. 提供部分功率辅助汽车的加速。 当S()C比较低的时候.电动机空转.发动机的节气门

18、全开(4) 巡航。当发动机以恒定的速度行驶时，山丁汽乍克服路血阳.力保持恒定速度行驶 时的转矩是很小的,所以.发动机主要提供平均功率而不是峰值功率。此时,当发动机的 功率人于路而所需要的功率时.并当SO较低时，电动机传换成发电机提供电能给蓄电 池充电以满足下一步的使用要求。(5) 减速。在这种模式下.会有部分制动能虽冋收.通常有松开加速踏板和踩下制动 踏板两种模式。在第一种模式下.电动机的反拖作用使车速缓慢下降若S()C值为小或 为中时部分制动能就彼回收，此时发动机关闭，电动机提供部分负转矩来给蓄电池充 电；在第种模式下.乍速迅速下降.若S()c值为小或为中时人屋的制动能虽被冋收. 电动机提供

19、最大的负转矩来给蓄电池充电,发动机关闭。如果蓄电池的剩余电员多即 S()C值为大.则电动机空转，发动机关闭。(6) 驻车。当系统处于驻车模式时,此时汽车是不需要能量的.因此电动机空转.发 动机关闭若此时电池SOC状态比校低则发动机开机牀动电动机给苇电池充电:9. 下述数据已知：汽车总质量，空气阻力系数，迎风而积，滚动阻力系数，传动效率，传 动系数比，车轮半径及最高：时速等，要求分析并计算在特左条件下，电机转矩，续驶 里程等。10. 例题：汽车总质咼(m) 1150kg.空气阻力系数(CD) 0.3,迎风而积(A) 2.58m2,滚 动阻力系数(f) 0.015,传动效率(Ht) 92%,车轮半

20、径(r) 0.305m.最高车速(Uamax) 120km/h,电机与电机控制器总效率(HOI) 90%；动力电池组总压(Vb) 3.42V,允许放电 深度(DOD) 90%,要求车速(uai) 10km/h时,最大爬坡度(i) 30%,要求车速(uas) 40km/h时匀速续驶里程(s) 150km.(1) 计算为达到要求的最大爬坡度所需的电机功率Pmi (kw)(2) 计算以车速(Uas) 40km/h匀速行驶时所需的电机功率Pms (kw)(3) 计算在允许放电深度下达到要求的续驶里程所需的电池容量Cb (Ah)2.电机参数设计一般來说.电动汽车整车动力件能指标中帛高车速对应的是持续 T

21、作区.即电动机的额定功率：而故大爬坡度和全力加速时间对应 的是短时丁作区（1亦加），即电动机的绛值功率。2.1以最高车速确定电机额定功率根据虽高车速计算电机功率时.不考虑加速阻力和坡道阻力， 电机功率、应满足：/.= -f/jpa-g f-r O J 360（% I “21.15 丿/ =人（1 + “；门9400）式中：P电机输出功率，kw；传动系效率，取0.9； 皿绘大车重，取1400kg：L滚动摩擦系数，取0.014：G风阻系数，取0.33：A迎风面积，取2.50m1；最奇车速，取100km/ho根（1）（2）式，可以计算出满足圾高车速时，电机输出额定功率 为 21. 023k讥3。3600%(3)根据公式（4）,其中住车速M-60km/h时爬坡度*5%町得;Ff =0.014x(l + 60?/19400)xl400x9.8xcos 3 =227.4 小)倍竺