新能源汽车概论复习材料.docx

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新能源汽车概论复习材料

三、知识拓展或学习总结

1.什么是新能源汽车？

答：

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力源，综合车辆的动力控和

驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进，具有新技术，新结构的汽车。

2.汽车新能源主要包括「电能_、_氢能源」_天然气__、__醇类燃料_、_二甲醚、太阳能等。

3.新能源汽车有哪些类型？

答：

（1）混合动力电动汽车，

（2）纯电动汽车，（3）燃料电池电动汽车，（4）天然气汽车。

4.混合动力电动汽车的优势在于其可通过平均需用功率确定内燃机的—最大

功率使内燃机处于油耗低、污染小的最优工况下工作，通常可以降低排放；混合动力电动汽车所使用的电池可回收制动等工况下的能量。

然而，混合动力电

动汽车也存在_价格高，续驶里程小、—动力相对不稳定问

题。

5.纯电动汽车应用前景广泛，具有无污染、低噪声、高效能

等优点。

但蓄力电池单位重量储存的能量太小，充电后持续行驶里程不理想；高

储量的电池使用寿命较短。

6.燃料电池电动汽车，是利用燃料电池，将燃料中的化学能

直接转化为电能实现动力驱动的新型汽车。

与内燃机汽车相比，，而不是利用

燃料的燃烧过程。

其能量转化效率较内燃机要高2~3倍。

7.请查阅相关技术资料，介绍一款新能源汽车。

三、识拓展或学习总结

请查阅相关技术资料，谈谈你对新能源汽车发展趋势的认识

三、知识拓展或学习总结

1.工作电压是指电池在一定负载条件下实际的放电电压，如铅酸蓄电

池的工作电压：

1.8〜2V;镍氢电池的工作电压：

1.1〜1.5V;锂离子电池的工作电压：

2.75V~3.6V。

2.充电电压：

外电路直流电压寸电池充电的电压。

一般，充电电压要

大于开路电压，如镍镉电池的充电电压：

1.45〜1.5V;锂离子电池的充电电压：

4.1V~4.2V:

铅酸蓄电池的充电电压:

2.25~2.7V。

3.容量是指在充电以后，在一定放电条件下所能释放出的电量，其单位为

A.h__，容量与放电电流大小__有关。

与充放电截止电压有关。

比容量是指单位质量和单位体积的电池所能给

出的电量_。

实际容量；是指电池在定的放电条件下实际放出的电量。

它等于放电电流与

放电时间的乘积，单位为kW比功率则是指—单位质量或单位体积电池输的功

时磊忖呎

率，单位为kW/kg或kW/L。

5.放电率是指放电时的速度，常用“时率”和“倍率”表示。

时率是指以放电时间表示的放电速率，即—与一定的放电电流放出的额定容量所需的时间_。

倍率是指_电池在规定时间内放出额定容量所输出的电流值_，数值上等于额定容量的倍数。

6.荷电状态（Stateofcharge,SOC）,是指剩余电量与_额定容量或实际容量的比例。

这一参数是在电动汽车使用中十

7电池自放电的大小用自放电率衡量，通常以单位时间内容量减少的百分比

表示：

自放电率=储存铅电池容量-储存后电池容量_

储存前电池容量

8.充放电循环寿命是衡量充电电池性能_的重要参数。

它是指在一定的充

放电制度下，电池容量降到某规定值前，电池能耐受的充放电次数。

充放电循环寿命越长，电池性能越好。

目前镍镉电池的充放电循环寿命为500〜800次，铅

酸蓄电池为_200~500，锂离子电池为£00~1000一次。

充电电池的

充放电循环寿命与放电深度、温度、充放电制度工等条件有关。

9.新能源汽车对动力电池的基本要求有哪些？

答：

（1）比能量高，

（2）比功率大，（3）连续放电率高，自放电率低，电池能够适应快速放电的要求，（4）充电技术成熟，时间短，充电技术停用性强；（5）适应车辆运行环境；（6）安全可靠；（7）长寿命，免维护。

10.铅酸电池广泛应用于内燃机汽车的低压供电电源，是一种成熟的汽车电池，但存在比能量低、质量和体积大、续驶里程短、使用寿命短、污染严重等问题，制约了其在电动汽车上的应用。

镍氢电池因其能量密度高、无镉污染、_

可大电流快速充放电等优点,能够满足电动汽车对动力电池的要求，因此

镍氢电池目前被成熟地应用到商业化的电动汽车上，如丰田Prius。

锂离子电池

是目前新能源汽车研究的热点，它具备能量密度高、能量效率高、_自放电率小_、循环使用寿命长、可实现大电流充放电、无污染等优点。

11.新能源汽车动力电池有哪些？

分别写出其反应式。

答：

铅蓄电池

镍氢电池

锂离子电池

飞轮电池

超级电容

三、识拓展或学习总结

1.电动汽车电机有哪些要求？

为什么？

答：

1;高电压2;转速高3;质量轻体积小4;应具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能5;有4—5倍过载6;具有较高的可控性，稳态精度，动态性能7;具有高效率，低损耗，进行能量回收8;电气系统和控制系统的安全性应达到有关的标准规定9;能在恶劣条件下可靠工作10;结构简单，使用维修方便价格便宜。

2.效率是指_电机有效输出功率与总功率_，不同类型电机效率曲线不同。

对于电动汽车而言，电机的效率可以表示为：

时磊忖呎

其中，电机总损耗主要包括_机械损耗和「铁心损耗，二者又可称为空载损耗或不变损耗。

功率、转矩与转速间的关系可表示为：

3.汽车用电机有很多种，请说出有哪些，并说明其优缺点。

答：

（1）直流电动机，优点：

控制简单，技术成熟

缺点：

需要经常维护，由于损耗存在于转子上，使

得散热困难，限制了电机转矩质量比的进一步提高

（2）交流三相感应电动机，

优点：

结构简单运行可靠经久耐用，价格便宜，维修方便。

缺点：

耗电量较大，转子容易发热，功率因素较低，调速性也交差。

三、识拓展或学习总结

1.什么是混合动力电动汽车？

答：

是指同时装备两种动力来源

（1）热动力源，

（2）电动力源。

2.根据2010年颁发的QC/T832010《混合动力电动汽车类型》，混合动力电动汽车有多种分类方式：

根据驱动系统能量流的配置结构关系，混合动力电动汽车可分为串联式、并联式、混联式。

按照两种不同能量的搭配比例不同，混合动力电动汽车可分为_微混合型_、

轻度混合型__、—中度混合型及—重度混合型_。

这种划分方式的主

要依据是电动机峰值功率与发动机额定功率的比值。

另外，按照外接充电能力，混合动力电动汽车分为外接充电型、不可外接充电型；按燃油分

类，混合动力电动汽车分为汽油混合动力和柴油混合动力。

3.说明混合动力电动汽车的优势与劣势。

答：

优点；1;排放性能良好2;动力性能佳3;耗油量低4;对电池的性能要求相对较低。

缺点；1仍需要燃烧汽油2;成本高，价格高2技术不成熟

三、知识拓展或学习总结

1串联式的工作模式通常有三种：

纯电动模式、纯发动机模式_、混合

模式_。

纯电动模式即发动机关闭，车辆行驶完全依靠发电机供电驱动;

纯发动机模式则仅在发动机运行情况下驱动车辆，蓄电池电力充足时作为储备，

不足时发动机同时为其充电；

混合模式，即整车动力是通过一电动机与一电池组_共同提供。

2.并联式混合动力电动汽车可以两动力源的转矩或转速为对象进行耦合。

按耦合对象不同，可分为转矩耦合、一转速耦合、转速与转矩耦合。

从结构上而言，则主要有两轴式、单轴式结构。

3.实现并联混合动力电动汽车转速耦合，其关键的两种部件：

一是行星齿轮机构_，二是_浮动定子的电动机。

4.如图下所示，行星齿轮机结构的作用是连接电动机。

离合器的作用是：

将—发动机和行星齿轮机构的行星齿轮支架相连接和分离。

锁定器1的作用是：

锁定释放中心齿轮和电动机发电机轴与静态车梁之间的联系。

锁定器2的作用是：

锁定释放行星齿轮支架与静态车梁之间的联系。

5.简述三种不同混合动力电动汽车的结构形式，并画出其结构原理示意图。

答:

6.说明并联式混合动力电动汽车的运行原理。

答；并联式混合动力电动汽车可以两动力源的转矩或转速对象进行耦合三、知识拓展或学习总结

1.混合的on给力电动汽车能量管理的目标是在满足汽车基本技术性能（动力

性、平顺性等）和成本等要求的前提下，根据各部件特性及汽车的行驶工况，实现能量在能源转换（发动机、电动机、储能装置、功率变换装置、动力传递装置、发电机等）之间的最佳线路流动，使整车的能源利用率到最优，提高

整车的—燃油经济性。

混合动力电动汽车的能量转换装置包括动力电池_、—发动机装置、_功率变换装置_、_动力传动装置_、一充放电装置_等。

因此能量

传递路线通常有四类：

由发电装置到车轮；由动力电池到车轮；由发电装置到能量储存装置，再到车轮；由_车轮到能量的储存装置__

2.串联式混合动力电动汽车中，发动机要经由电动机才能将动力传递给车轮，

整车的控制策略目标是防冻剂最佳效率区和排放区，主要采用静态门线

控制策略逻辑门线控制策略

，较为典型的有恒温模式（发动机开关控制策略）、峰值电源最大荷电状态的控制策略（Max.Soc-of-PPS（peakingpowersource））。

并联式混合动力电动汽车能量控制通常需要根据动力电池电荷状态,加速

踏板位置、车辆与驱动轮的平均功率、发动机与电机输出的转

矩等参数进行控制，因此，综合这些因素，并联式混合动力电动汽车常

采用瞬时优化控制策略、全局优化控制策略、模糊逻辑控制策略，以及神经网络控制策略等。

混联是混合动力电动汽车结合了串联与并联式的结构特点，其总体能量控制策略：

低速行驶时，驱动系统采用_串联混合动力电动汽车能量控制策略_。

因此目前采用的混联式混合动力电动汽车能量控制策略包含了串联式、并联式控制

策略。

3.从动力性、排放性的角度，混合动力电动汽车有哪些要求？

答：

（1）车辆应根据行驶工况吨能量的需要，合理分配发动机与动力电池的能量，达到最佳的燃料消耗与排放效果；

（2）在复杂行使工况下，竟可能减少发动机工作转速的变化，关闭与驱动的次数，精良避免发动机在低于一定转速和负荷时运行。

4.混合动力电动汽车的工作模式有哪些？

答；纯电动驱动模式：

纯发动机模式；混合驱动模式；行车充电模式；制动能量回收模式；怠速/停车模式等。

5.查阅相关资料，说明某一款混合动力电动汽车是如何进行能量管理的。

、知识拓展或学习总结

1.为满足严格要求的排放标准，混合动力车用发动力设计，目标从传统发动机追求的_高功率―转向了_高效率_,将功率的调峰任务交由「驱动

电机__完成。

2•试说明阿特金森循环工作原理。

3.混合动力电动汽车除采用传统内燃发动机外，还可以选用燃气轮机、

斯特林发动机_、或丿然气发动机__等其他热机,利用它们各自的优势,

可以构成不同特点的混合动力系统。

4.混合动力电动汽车对动力电池的要求有哪些？

答：

混合动力系统的电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定。

5•混合动力电动汽车可采用的电机类型有哪些？

试分析混合动力电动汽车各种电机的优缺点。

答：

三、知识拓展或学习总结

I.Prius混合动力电动汽车，其混合动力系统属于油电，采用的发动

机是四缸直列置凸轮轴电喷16气门，动力电池类型属于Mi-MH（镍氢电

池），驱动电机的类型是同步交流电动机，其配备的双电机

MG1与MG2的作用分别是，MG1主要用于启动发动机；

MG2主要用于在低速时提供牵引力。

从混合动力电动汽车驱动系统结构形式来分类，Prius混合动力电动汽车属于

_THS

"~2.请根据低油耗行驶能量分配图，说明Prius在不同行驶状况下的能量分配。

答：

（1）在启动及低速行驶时，THS竟仅利用电动机的动力来行使，应为这时发