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也称体积比功率，是指单位体枳电池所能输出的功率，单位是W/L或kW/La

15、电池实际能量：

指电池实际容量与平均工作电压的乘积，表示在一左条件下电池所能输岀的能量。

16、电池额定电压：

电池在标准规泄条件下工作时应达到的电压。

17、电池端电压：

指电池正极与负极之间的电位差。

18、电池开路电压：

电池在开路状态下的端电压称为开路电压，即电池在没有负载情况下的端电压。

开路电压等于电池正极的电极电势与负极电极电势之差。

19、电池放电电压：

指电池接通负载后在放电过程中显示的电压。

20、电池终止电压：

指电池在一定标准所规定的放电条件下放电时，电池的电压将逐渐降低，当电池再不宜继续放电时，电池的最低工作电压称为终止电压。

21、二次电池:

在放电后可通过充电的方法使活性物质复原而继续使用的电池。

22、电池的能量：

在一泄放电制度下，电池所能输出的电能。

23•电池的功率：

电池在一泄放电制度下，单位时间内输出能量的大小。

24.电池的抗滥用能力：

25.电池的过载系数：

最大扭矩与额宦扭矩之比。

26.电池的持续功率：

100%负荷下电机持续可用功率。

（仅供参考）

27.电池的峰值功率：

最大功率点功率是在当前条件下的最大功率点电压和最大功率点电流的乘积

28.电机额定转速:

电动机额定运行的情况下电动机转子的转速。

29.电机的额定功率：

额定运行情况下轴端输出的机械功率。

30.电机基速比：

二、简答

1发动机节能的评价指标有哪些？

答：

百公里油耗低，转矩大，效率高，热效率髙

2.发动机的性能指标有哪些？

发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点，并作为评价各类发动机性能优劣的依据。

发动机的性能指标主要有：

动力性指标、经济性指标、环境指标、可靠性指标和耐久性指标。

1.动力性指标

动力性指标是表征发动机做功能力大小的指标，一般用发动机的有效转矩、有效功率、发动机转速等作为评价指标。

（1）有效转矩

发动机对外输出的转矩称为有效转矩，

⑵有效功率

发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率，

（3）发动机转速

发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速，

2.经济性指标

发动机经济性指标一般用有效燃油消耗率表示。

发动机每输出lkW-h的有效功所消耗的燃汕量（以g为单位）称为有效燃油消耗率.

3.环境指标

环境指标主要指发动机排气品质和噪声水平。

由于它关系到人类的健康及苴赖以生存的环境，因此各国政府都制左岀严格的控制法规，以期削减发动机排气和噪声对环境的污染。

当前，排放指标和噪声水平已成为发动机的重要性能指标。

排放指标主要是指从发动机汕箱、曲轴箱排岀的气体和从汽缸排岀的废气中所含的有害排放物的量。

对汽油机来说主要是废气中的一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）含呈:

：

对柴油机来说主要是废气中的氮氧化物（NOx）和颗粒（PM）含量。

噪声是指对人的健康造成不良影响及对学习、工作和休息等正常活动发生干扰的声音。

由于汽车是城市中的主要噪声源之一，而发动机又是汽车的主要噪声源，因此控制发动机的噪声就显得十分重要。

如我国的噪声标准（GB/T18697-2002）中规迄轿车的噪声不得大于79dB（A）。

4.可靠性指标和耐久性指标

可靠性指标是表征发动机在规眾的使用条件下，在规泄的时间内，正常持续工作能力的指标。

可靠性有多种评价方法,如首次故障行驶里程、平均故障间隔里程等。

耐久性指标是指发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。

发动机的运转性能指标有哪些？

发动机性能参数也就是最能体现发动机工作能力的参数，主要包括：

排量、最大功率、最大扭矩，燃油消耗率，低/髙怠速，额定输出转速

4•直流电动机、无刷直流电动机、异步电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机。

特点：

直流电动机：

调速性能好。

启动力矩大。

控制比较简单。

有易损件。

无刷宜流电动机：

（1）外特性好，非常符合电动汽车的负载特性，尤其是具有低速大转矩特

性，能够提供大的起动转矩，满足电动汽车的加速要求；

（2）可以在低、中、髙宽速度范弗I内运行，而有刷电动机由于受机械换向

的影响，只能在中低速下运行；

（3）效率高，尤其是在轻载车况下，仍能保持较髙的效率，这对保存珍

贵的电池能量是很重要的。

（4）过载能力强，比Y系列电动机可提高过载能力两倍以上，可满足电动汽车的突起堵转需要。

（5）再生制动效果好，因无刷直流电动机转子具有很髙的永久磁场，在汽车下坡或制动时电动机可完全进人发电机状态,给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械制动负担；

（6）体积小、重量轻、比功率大，可有效地减轻重量、节省空间；

（7）无机械换向器，采用全封闭式结构，防止尘土进人电动机内部，可靠性髙；

（8）控制系统比异步电动机简单。

永磁同步电动机：

优点：

（1）用永磁体取代绕线式同步电动机转子中的励磁绕组，从而省去了励磁线圈、滑环和电刷，以电子换向实现无刷运行，结构简单，运行可靠；

（2）永磁同步电动机的转速与电源频率间始终保持准确的同步关系，控制电源频率就能控制电动机的转速；

（3）永磁同步电动机具有较硬的机械特性，对于因负载的变化而引起的电动机转矩的扰动具有较强的承受能力，瞬间最大转矩可以达到额定转矩的3倍以上，适合在负载转矩变化较大的工况下运行；

（4）永磁电动机转子为永久磁铁无须励磁，因此电动机可以在很低的转速下保持同步运行，调速范囤宽；

（5）永磁冋步电动机与异步电动机相比，不需要无功励磁电流，因而功率因数高，定子电流和左子铜耗小，效率高；

⑹体积小、重量轻。

（7）结构多样化，应用范围广。

缺点：

（1）由于永磁同步电动机转子为永磁体，无法调节，必须通过加定子直轴去磁电流分量来削弱磁场，这会增大左子的电流，增加电动机的铜耗；

（2）永磁电动机的磁钢价格较高。

开关磁阻电动机：

可控参数多，调速性能好。

结构简单，成本低。

损耗小，运转效率高。

起动转矩大，起动电流小。

缺点

（1）转矩脉动现象较大；

（2）振动和噪声相对较大，特别是在负载运行的时候；

（3）电动机的出线头相对较多，还有位置检测器出线端；

（4）电动机的数学模型比较复杂，其准确的数学模型较难建立；

⑸控制复杂，且依赖于电动机的结构。

结构原理和控制方法：

图3.3所示为直流电动机的工作原理示意图。

图中，泄子有一对N、S极，电枢绕组的末端分别接到两个换向片上,正、负电刷A和B分别与两个换向片接触。

如果给两个电刷加上直流电源，如图3.3（乱）所示，则有直流电流从电刷A流人，经过线圈乱Lc3,从电刷B流出。

根据电磁力左律，载流导体乱L和c3受到电磁力的作用，英方向可用左手泄则判立，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。

如果转子转到图3.3（L）所示的位置，电刷A和换向片2接触，电刷B和换向片1接触，直流电流从电刷A流人，在线圈中的流动方向是3cL乱，从电刷B流出。

此时载流导体乱L和c3受到电磁力的作用方向同样可用左手左则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。

这就是直流电动机的工作原理。

外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。

电枢调压控制2.磁场控制3.电枢回路串电阻控制

无刷直流电动机：

无刷直流电动机的工作原理与有刷直流电动机的工作原理基本相同。

它是利用电动机转子位宜传感器输岀信号控制电子换向线路去驱动逆变器的功率开关器件，使电枢绕组依次馈电，从而在圧子上产生跳跃式的旋转磁场，拖动电动机转子旋转。

同时，随着电动机转子的转动，转子位巻传感器又不断送岀位置信号，不断地改变电枢绕组的通电状态,使得在某一磁极下导体中的电流方向保持不变，这样电动机就旋转起来了。

有位置传感器控制。

（2）无位置传感器控制。

异步电动机：

当异步电动机的三相定子绕组通人三相交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电动势，电动势的方向由右手左则来确泄。

由于转子绕组是闭合通路，转子中便有电流产生，电流方向与电动势方向相同，而载流的转子导体在泄子旋转磁场作用下将产生电磁力，电磁力的方向可用左手左则确定。

由电磁力进而产生电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电动机旋转方向与旋转磁场方向相同。

异步电动机的矢量控制2.异步电动机直接转矩控制

电动汽车对电动机的要求：

纯电动汽车对电动机的要求：

有较宽的调速范用及较大的转速，足够大的启动转矩，体积小，质量轻、效率高且有动态制动强和能量回馈性能。

混合动力电动汽车对电动机的要求：

能捲密度髙，体枳小质量轻效率髙。

燃料电池电动汽车对电动机的要求：

大功率高转速高效率小型化。

5•铅酸稱电池、银氢电池、锂离子电池、燃料电池、太阳能电池

铅酸蓄电池：

⑴除锂离子电池外，在常用蓄电池中，铅酸蓄电池的电压最髙，为2.0V;

（2）价格低廉；

⑶可制成小至1AL大至几千安时的各种尺寸和结构的蓄电池；

（4）高倍率放电性能良好，可用于引擎启动；

⑸高低温性能良好，可在一40°

C〜60°

C条件下工作；

（6）电能效率高达60%;

（7）易于浮充使用，没有“记忆”效应；

（8）易于识别荷电状态。

⑴比能量低，在电动汽车中所占的质量和体积较大，一次充电行驶里程短；

（2）使用寿命短，使用成本高；

（3）充电时间长；

（4）铅是重金属，存在污染。

应用情况：

铅酸蓄电池作为纯电动汽车动力电源在比能疑、深放电循环寿命、快速充电等方而均比银氢电池、锂离子电池差，不适合于电动轿车。

但由于其价格低廉，国内外将它的应用左位在速度不高、路线固泄、充电站设立容易规划的车辆。

银氢电池：

（1）比功率髙。

（2）循环次数多。

（3）无污染。

（4）耐过充过放。

（5）无记忆效应。

（6）使用温度范用宽。

⑺安全可靠。

虽然镰氢电池在技术上取得了很大突破，但仍有不少因素制约其实际应用，包括髙温性能、储存性能、循环寿命、电池组管理系统、热管理和价格等。

锂离子电池：

工作电压高。

比能量高。

循环寿命长。

自放电率低。

无记忆性。

对环境无污染。

能够制造成任意形状。

成本高。

必须有特殊的保护电路，以防止过充。

我国在锂离子电池方而的研究水平，有多项指标超过了USABC提岀的长期目标所规定的指标，目前已经把锂离子电池作为电动汽车用动力电池的重要发展目标。

由此可见，锂离子电池的发展前景再受高度关注，它必将推动电动汽车的发展。

燃料电池：

节能、转换效率高。

排放基本达到零污染。

无振动和噪声，寿命长。

结构简单、运行平稳。

燃料种类单一。

要求高质量的密封。

价格髙。

需要配备辅助电池系统。

太阳能电池：

单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。

多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池。

非晶硅薄膜太阳能电池成本低、重量轻。

硫化镉、碼化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产,对环境有污染。

碑化稼化合物电池的转换效率高，价格高。

铜钢硒薄膜电池适合光电转换，价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，材料来源不广泛。

很少。

纯电动汽车对电池的要求：

要求电池比能量高，比功率大，使用寿命长。

混合动力电动汽车对电池的要求：

要求蓄电池的充放电速率和效率高，不仅需要髙能量密度，而且还需要髙功率密度。

燃料电池电动汽车对电池的要求：

⑴燃料电池的比能量不低于150〜200Wh/kg合，比功率不低于300〜400W/kg要求达到或超过美国先进电池联合体（USABC）所提出的电池性能和使用寿命的指标。

（2）可以在一20C的条件下起动和工作，有可靠的安全性和密封性，不会发生燃料气体的结冰和燃料气体的泄漏。

（3）各种结构件有足够的强度和可靠性，可以在负荷变化情况下正常运转，并能够耐受FCEV行驶时的振动和冲击。

（4）FCEV除排放达到零污染的要求外，动力性能要求基本达到或接近内燃机汽车的动力性能的水平，性能稳泄可靠。

（5）各种辅助技术装备的外形尺寸和辅助技术装备的质量应尽可能地减小，以符合FCEV的装车要求。

（6）燃料充添方便、迅速。

燃料电池能够方便地进行电极和催化剂的更换和修理。

（7）所配置的辅助电源，应能满足提供起动电能和储存制动反馈电能的要求。

6.电动汽车包括纯电供汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车

纯电动汽车：

1•无污染，噪声低2.能源效率髙，多样化3•结构简单，使用维修方便4.动力电源使用成本高，续驶里程短.

混合动力电动汽车：

与纯电动汽车相比混合动力电动汽车具有如下的优点

（1）由于有原动机作为辅助动力，蓄电池的数量和质量可减少，因此汽车自身重量可以减小；

（2）汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机的水平；

（3）借助原动机的动力，可带动空调、頁•空助力、转向助力及苴他辅助电器，无需消耗蓄电池组有限的电能，从而保证了驾车和乘坐的舒适性。

与内燃机汽车相比混合动力电动汽车具有如下的优点：

（1）可使原动机在最佳的工况区域稳左运行，避免或减少了发动机变工况下的不良运行，使得发动机的排污和油耗大为降低

（2）在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式驱动车辆，实现零排放；

（3）可通过电动机提供动力，因此可配备功率较小的发动机，并可通过电动机回收汽车减速和制动时的能量，进一步降低汽车的能疑消耗和排污。

燃料电池电动汽车：

⑴效率高。

（2）续驶里程长。

（3）绿色环保。

（4）过载能力强。

（5）低噪声。

（6）设计方便灵活。

（1）燃料电池汽车的制造成本和使用成本过髙。

（2）辅助设备复杂。

且质量和体积较大。

（3）起动时间长，系统抗振能力有待进一步提高。

7.串联是混合动力电动汽车，并联式混合动力电动汽车，混联式混合动力电动汽车

9.驱动力合成式、转矩合成式、转速合成式

驱动力合成式；

采用一个小功率的发动机，单独地驱动汽车的前轮。

另外一套电动机驱动系统单独地驱动汽车的后轮，可以在汽车起动、爬坡或加速时增加混合动力电动汽车的驱动力。

两套驱动系统可以独立驱动汽车，也可以联合驱动汽车，使汽车变成四轮驱动的电动汽车。

此种混合动力电动汽车具有四轮驱动汽车的特性。

转矩合成式：

发动机通过传动系统直接驱动混合动力电动汽车，并直接（单

轴式）或间接（双轴式）带动电动机/发电机转动向蓄电池充电。

蓄电池也可以向电动机/发电机提供电能，此时电动机/发电机转换成电动机，可以用来起动发动机或驱动汽车。

转速合成式：

发动机通过离合器和一个“动力组合器”来驱动汽车，电动机也是通过“动力组合器”来驱动汽车。

苴可以利用普通内燃机汽车的大部分传动系统的总成，电动机只需通过“动力组合器”与传动系统连接，结构简单，改制容易，维修方便。

通常“动力组合器”就是一个行星齿轮机构，这种装置使发动机或电动机之间的转速可以灵活的分配，但它们组合在特左的“动力组合器”中，因为“动力组合器”使它们的转矩固左在电动汽车行驶时的转矩上，要通过调节发动机节气门的开度来与电动机的转速相互配合，才能获得最佳传动效果，从而使得控制装备变得十分复杂。

10.放电试验法、安时计量法、开路电压法、负载电压法、电化学阻抗频谱法、内阻法、线性模型法、神经网络法和卡尔曼滤波法。

放电试验法：

放电实验法是最可靠的蓄电池SOC估汁方法，采用恒立电流进行连续放电，放电电流与时间的乘积即为剩余电量。

放电实验法在实验室中经常使用，适用于所有电池，但它也存在缺点:

一是花费时间长，二是要必须中断蓄电池正在进行的工作。

放电实验法不适合行驶中的电动汽车，但可以用于电动汽车蓄电池的检修。

安时计量法：

安时（Ah）计量法是目前最常用的蓄电池SOC估计方法。

开路电压法：

蓄电池的开路电压在数值上接近蓄电池电动势。

铅酸蓄电池电动势是电解液密度的函数，电解液密度随电池放电成比例降低，用开路电压可估计蓄电池SOC。

开路电压法的显著缺点是需要蓄电池长时静置，以达到电压稳左，蓄电池状态从工作恢复到稳左，需要几个小时甚至十几个小时，这给测量造成困难;

静置时间如何确启也是一个问题所以该方法只适用于电动汽车驻车状态。

在充电初期和末期用开路电压法估计蓄电池SOC效果好，一般常与安时计量法结合使用。

负载电压法：

蓄电池放电开始瞬间，电压迅速从开路电压状态进人负载电压状态，在蓄电池负载电流保持不变时，负载电压随蓄电池SOC变化的规律与开路电压随蓄电池SOC的变化规律相似。

负载电压法的优点是能够实时估汁蓄电池组的蓄电池SOC,在恒流放电时，具有较好的效果。

实际应用中，剧烈波动的蓄电池电压给负载电压法应用带来困难。

解决该问题，要储存大量电压数据，建立动态负载电压和蓄电池SOC的数学模型。

负载电压法很少应用到实际车辆上，但常用来作为蓄电池充放电截止的判据。

5.电化学阻抗频谱法：

电化学阻抗频谱是用来估计电池SOC的有效工具，用实部与虚部表示电化学阻抗频谱得到乃奎斯特图;

用幅值与相角表示电化学阻抗频谱得到博徳图。

不同的蓄电池SOC,蓄电池的乃奎斯特图和博徳图中各曲线的差异具有一左的规律性，这成为估计蓄电池SOC的依据。

虽然在应用电化学阻抗频谱法估算蓄电池SOC方面做了大量的研究工作，但因

这项技术目前仍存在争议，故很少应用到实际中。

6.内阻法：

蓄电池交流阻抗为蓄电池电压与电流之间的传递函数，是一个复数变量，表示蓄电池对交流电的反抗能力,用交流阻抗仪来测量。

蓄电池交流阻抗受温度影响大，是对蓄电池处于静置后的开路状态，还是对蓄电池在充放电过程中进行交流阻抗测虽:

，存在争议，所以很少用于实车上。

7.线性模型法：

线性模型法是基于电压、电流、SOC变化量和上一个时间点的SOC值间的关系建立方程式，对测量误差和错误的初始条件有很高的鲁棒性。

8.神经网络法：

蓄电池是髙度非线性的系统，对苴充放电过程很难建立准确的数学模型。

神经网络具有非线性的基本特性，并具有并行结构和学习能力，对于外部激励，能给出相应的输出，所以能够模拟蓄电池的动态特性来估算蓄电池SOC。

估讣电池SOC常采用三层典型神经网络，即输人层、中间层和输出层。

输人、输出层神经元个数根据实际问题的需要来确泄，一般为线性函数，常用电压、电流、累积放出电量、温度、内阻及环境温度等作为输

人变量;

中间层神经元个数取决于问题的复杂程度及分析精度。

神经网络法适用于各种电池，缺点是需要大量的参考数据进行训练，估计误差受训练数据和训练方法的影响很大。

9.卡尔曼滤波法：

卡曼滤波法的一个显著特点是用状态空间的概念来描述其数学模型。

卡尔曼滤波期一个新颖特点是它的解是递归计算的，而且可不加修改地应用于平稳和非平稳环境。

•电池组管理系统的关键技术

1.确定电池组最优工作范用2、电池热场计算及温度预测3、传热介质选择4、热管理系统散热结构设计

12.等效电路模型，神经网络模型，简化的电化学模型。

等效电路模型：

基于电池原理等效电路模型用电池、电阻等构成的电路描述电池的工作特性，适用于多种电池。

多种等效电路中，PNG模型物理意义晴晰、模型参数辨识实验容易进行、参数辨识方法系统、模型精度较高，目前最常用。

神经网络模型：

神经网络具有非线性、多输入多输出、泛化能力强的优点，这使得神经网络电池模型能够模拟电池的外特性，神经网络中的误差反向传播神经网络，目前理论最完备，应用最广泛。

简化的电化学模型：

电池的电化学机理模型过于复杂，在电动汽车上难于应用，电池使用简化的电化学模型描述电池的外特性。

15、发动机节油及环保的技术方法、措施、途径有哪些？

举例说明目前常有的发动机节能环保新技术。

一、发动机节能1、燃烧技术：

采用稀薄燃烧、分层燃饶，采用缸内直喷技术、电控喷射技术，采用双火花塞，采用高压共轨技术等。

提髙发动机循环热效率，提髙发动机的压缩比提高火花塞点火能量，改善燃烧室形状

2、进排气过程：

采用可变配气正时，提高充气效率，增加气门数目，应用可变进气歧管，减少进气系统的阻力，降低排气系统的流通阻力，利用增压技术使气体增压，合理利用进气动态效应。

3、机械部件的设计：

主要机械部件的轻量化，提高机械效率，降低发动机转速，提高润滑油品质，保持一泄的冷却水温度，提高升功率。

4、余热再利用：

充分利用水循环的热量和废气带岀的热量。

二、发动机环保1、机内净化：

改善燃烧，采用稀薄燃烧和分层燃烧技术，提髙燃汕品质，采用电控喷射系统，改进进排气系统设计，采用废气再循环，采用增压中冷技术。

2、机外净化：

安装三元催化转化器，曲轴箱强制通风，氧化催化转化器，微粒捕集器。

三、节能环保新技术：

电控燃油直喷技术，汽油缸内直喷技术，高压共轨

可变配气正时，均匀充量压缩着火技术，增压中冷技术

16、传统汽车节能及环保的技术方法、措施、途径有哪些？

一发动机

（一）、发动机节能1、燃烧技术：

采用稀薄燃烧、分层燃烧，采用缸内直喷技术、电控喷射技术，采用双火花塞，采用高压共轨技术等。

提高发动机循环热效率，提高发动机的压缩比提髙火花塞点火能量，改善燃烧室形状

采用可变配气正时，提髙充气效率，增加气门数目，应用可变进气歧管，减少进气系统的阻力，降低排气系统的流通阻力，利用增压技术使气体增压，合理利用进气动态效应。

主要机械部件的轻量化，提髙机械效率，降低发动机转速，提高润滑油品质，保持一泄的冷却水温度，提高升功率。

充分利用水循环的热量和废气带出的热量。

（二）、发动机环保1、机内净化：

改善燃烧，采用稀薄燃烧和