现代电动汽车技术复习提纲(西华大学)

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1、现代电动汽车技术课程期末考试复习提纲一、简答题 (6题,30分) 1. 电传动车辆的基本类型和各种类型的具体定义。外供电源的电动车辆指各种架空线供电车辆(电气“火车”、城市有轨电车和无轨电车等)和各种轨道供电车辆(地铁、轨道车等)。它们由架空线或轨道输入电能，直接用电动机来驱动车辆行驶。 p 自携电源的电动车辆指各种纯电动车辆、燃料电池电动车辆和混合动力电动车辆，它们的特点是不受架空线或轨道的线路和长度限制，可以自由驰骋不同的道路上和没有道路的地方(越野)，并且可以在外星地面上行驶。 p 纯电动车辆 ( Battery Electric Vehicp BEV,由电动机驱动的汽车，电动机的驱动电

2、能来源于车载可充电蓄电池或其它能量储存装置 p 混合动力(电动)汽车 ( Hybrid Electric Vehicle) HEV,指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车2. 纯电动汽车的优点和缺点分别是什么？1）不消耗石油资源，纯电动汽车在运行中不排放废气，噪声也比内燃机汽车低。 （2）纯电动车具有比内燃机汽车高得多的能量转换效率。 （3）纯电动汽车运行中消耗的电能可由多种能源转化。 （4）纯电动汽车可以充分利用夜间电网低谷为电池充电，避免了电能的浪费。 （5）纯电动汽车能够实现更好的控制性能，包括运动控制、舒适性、故障诊断等，同时可以更容易地实现智能化交通管理。 1低的电池能量

3、密度。 （2）过重的电池组。 （3）有限的续驶里程与汽车动力性能。 （4）电池组昂贵的价格及有限的循环寿命。 （5）汽车附件的使用受到限制。 3. 混合动力电动车辆具有哪几种典型的类型？ 根据混合度的不同弱混合动力系统 轻度混合动力系统 中度混合动力系统 重度混合动力系统 插电式混合动力系统 根据混合方式的不同根据动力耦合系统数学模型的不同,转速耦合转矩耦合功率耦合.简要描述串联式混合动力电动汽车的概念和特点？概念：发动机驱动发电机，电动机使用发电机发出的电能来驱动车轮，功率以串联的方式流向驱动轮。 n 车辆的驱动力只来源于电动机； n 由两个能源向单个电动机供电，以推进车辆的驱动系； n 可

4、以使用小功率输出的发动机，且在相对稳定的高效工作区间内工作。4. 简要描述并联式混合动力电动汽车的概念和特点？概念：发动机和电动机都用于驱动车轮，车辆根据工况选择功率输出，功率并联输送到驱动轮。车辆的驱动力来源于发动机和电动机； 电池充电通过转换电动机为发电机来实现，电机不能同时驱动车轮和给电池充电5. 混合动力电动汽车的关键技术动力耦合系统 动力总成控制系统 电机及控制系统 动力电池及其管理系统 混合动力系统专用发动机 仿真分析技术 6. 纯电动车辆具有哪几种典型的传动系统？轮毂电机具有哪几种机构方案？电机与AMT传动 电机与AMT传动 电机与AT传动 电机与CVT传动 7. 什么是插电式混

5、合动力汽车？它具有什么特点？可利用电网对动力电池充电； 可使用纯电动模式驱动车辆行驶，且纯电动行驶里程较长； 电能不足时，车辆仍然可以重度混合模式行驶。 PHEV的电机功率比纯电动汽车的稍小，动力电池的容量介于重混合系统和纯电动车辆之间8. 电动汽车的共性关键技术问题有哪几个？ 车身设计：在设计电动汽车时，影响整车整体性能（如续驶里程、爬坡能力、加速能力以及最高车速）的参数需要进一步改进，比如减轻整车的重量、降低风阻系数和减小滚动阻力等。电动车辆专用车身的技术开发。生产电动汽车有两种基本方法，一种是改装，另一种是专门设计制造。对于改装的电动汽车，燃油车中原来安装发动机以及相关组件的部位由电机、

6、功率转换器和电池所取代，由于可采用现有的燃油汽车底盘，对于小批量生产而言，这种方法较经济。但是，对于大部分改装车而言，均具有自重较大、重心位置较高以及重量分配不合理等缺点，因而这种方法逐渐被淘汰。 n 电力驱动：电力驱动系统由电气系统、变速装置和车轮组成，其中变速装置是选用的。电力驱动系统的关键是电气系统，电气系统由电机、功率变换器和电子控制器等组成。对电机驱动系统的要求如下：恒功率输出和高的功率密度；在汽车起步和爬坡时具有低速高转矩的输出特性以及汽车巡航时的高速低转矩特性；具有较大的转速范围足以涵盖恒转矩区和恒功率区；快速的转矩响应特性；在转矩/转速特性的较宽范围内具有高的效率；再生制动时的

7、能量回收效率高；坚固，能在不同的工作条件下可靠地工作；成本低廉。n 为了满足这些特定的要求，驱动电机的额定功率与转矩/转速特性应该在驾驶模式和系统仿真的基础上进行确定。为优化系统效率，扩大高效率运行工作范围，人们正在寻求新的电机设计技术和控制策略，同时，应用新开发的一些电子技术以改善系统的性能及降低成本 n 能源系统：目前推广电动汽车的主要障碍是一次充电的续驶里程和初始价格，而电动汽车的能源系统是引起这些问题的主要原因。能源系统是电动汽车实现市场化的关键。对能源系统要求如下：高的比能量和能量密度；高的比功率和功率密度；快充和深放电的能力；寿命长；自放电率小、充电效率高；安全性好且成本低廉；免维

8、修；对环境无危害，可回收性好。锂基电池如锂离子电池和锂聚合物电池在现代电动汽车中的应用将会有很好的前景；超级电容器和超高速飞轮由于其高的比功率将也有希望用于电动汽车；燃料电池能从根本上解决电动汽车续驶里程短的问题，被公认为是目前电动汽车最重要的能源之一 。n 能源管理系统：能量管理系统的目的就是要最大限度地利用有限的车载能量，增加行驶里程。智能能量管理系统采集从各个子系统输入的传感器信息，这些传感器包括车内外气温传感器、充/放电时电源电流和电压传感器、电机电流和电压传感器、速度和加速度传感器以及车外环境和气候传感器等。能量管理系统能实现以下基本功能：优化系统的能量分配；预测电动汽车电源的剩余能

9、量和还能继续行驶的里程数；提供最佳的驾驶模式；再生制动时，合理地调整再生能量；根据车辆的行驶气候条件，调整其温度控制方式；根据外部光照条件，自动调节电动汽车的灯光照明强度；分析电源尤其是蓄电池的工作历史；诊断电源错误的工作模式和有缺陷的部件。智能管理系统如同电动汽车的大脑，同时具有功能多、灵活性好、适应性强的特点，它能智能地利用有限的车载能量n 系统优化：电动汽车系统是一个涉及多学科技术的复杂系统，电动汽车的性能受多学科相关因素的影响，通过系统优化来改进电动汽车的性能和降低车辆的成本，计算机仿真是一项很重要的技术。系统水平上的仿真和电动汽车的优化应考虑下列关键问题：电动汽车的各子系统之间的相互

10、作用会影响整车的性能，应分析和考虑这些相互作用的重要性；模型的精确性通常与模型的复杂性一致，与其可用性相矛盾，应综合考虑模型的精确性、复杂性、可用性以及计算时间。在设计电动汽车时，通常系统的电压会引起一些相互矛盾的问题，优化系统时应在系统水平上综合考虑以下问题：蓄电池的重量、驱动电机电压和额定电流、加速性能、续驶里程以及安全性能等；采用多能源系统提高电动汽车的续驶里程时，应根据整车性能和价格来优化相应的混合比；由于传动比对整车性能和操纵性影响很大，而电动汽车通常采用固定减速比，因此，应通过驱动力平衡图并采用迭代优化法来确定最优减速比。9. 电动汽车常用的车载能源有哪些？1） 原电池2） 蓄电池

11、3） 贮备电池4） 燃料电池10. 如何定义电池的放电制度？如何定义电池的额定容量？ 电池的放电电流强度、温度和终止电压称为电池的放电制度。放电制度根据电池的使用情况而定。在规定条件下电池应放出的电量。额定容量是制造厂标明的安时容量，作为验收电池质量的重要技术指标的依据。电池的额定容量作为重要的技术指标列入技术标准。11. 动力电池组 SOC如何定义？ 即蓄电池的剩余电量。12. 常用的电机驱动系统有哪几种？直流电机(DCMotor)驱动系统。电机控制器一般采用脉宽调制(PWM)斩波控制方式; 交流感应电机(ACIM)驱动系统。电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换，采用变频

12、调速方式实现电机调速，采用矢量控制或直接转矩控制策略实现电机转矩控制的快速响应; 永磁同步电机驱动系统，主要包含两类电机:正弦波永磁同步电机(PMSM)和矩形波无刷直流电机(BDCM)驱动系统; 开关磁阻(SR)电机驱动系统。控制方式类似步进电机控制，可以认为是大步距角、利用磁阻效应控制的功率型驱动电机系统。13. 直流电机的励磁方式有哪几种？他励电机：励磁线圈与转子电枢的电源分开；并励电机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上；串励电机：励磁线圈与转子电枢串联在同一电源上；复励电机：励磁线圈与转子电枢的连接有串有并，接在同一电源上14. 直流电机及控制系统的特点？特点：1、励磁电流和电枢电流可

13、分别控制，转矩控制性能好。2、控制简单。15. 无刷直流电机及其控制系统的特点？ 优点： 1. 具有直流电机的控制特性。 2. 控制相对简单。 3. 电机效率高，体积小。 缺点：1. 由于永磁材料贵，电机价格较贵。 2. 过热容易导致永久性失磁。 3. 弱磁运行较困难。 4. 需要转子位置传感器。开关磁阻电机及其控制系统的优缺点？主要优点： 1. 电机结构简单，制造容易。 2. 控制相对简单。 3. 控制器主电路不会出现直通现象。缺点： 1. 起动时的噪声脉动转矩较大。 2. 需要转子位置传感器。16. 多动力混合系统机电耦合方式及特点。17. 电动汽车电机驱动系统电机的主要性能参数额定电压、

14、额定电流、额定转速、额定转矩、额定功率、额定效率、电机及控制器整体效率、最高工作转速、最高机械转速、峰值功率、峰值转矩、堵转转矩等如何定义？n 最高机械转速在无带载条件下，电机允许旋转的最高转速； n 峰值功率在规定的时间内，电机允许输出的最大输出功率；n 峰值转矩电机在规定的持续时间内允许输出的最大转矩；n 堵转转矩电机转子在所有角位堵住时所产生的转矩最小测得值；n 绝缘等级、防护等级。18. 燃料电池车的概念及特点与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点： 1、零排放或近似零排放。 2、减少了机油泄漏带来的水污染。 3、降低了温室气体的排放。 4、提高了燃油经济性。 5、提高了发动机燃烧效

15、率。 6、运行平稳、无噪声。 19. 燃料电池车的布置形式有哪些？单fc，fc+b，fc+uc，fc+ b + uc，fc+b+fw20. 超级电容的特点体积小，容量大，电容量比同体积电解电容容量大3040倍充电速度快，10秒内达到额定容量的95%充放电能力强失效开路，过电压不击穿，安全可靠超长寿命，可长达40万小时以上充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，真正免维护电压类型：2.7v-12.0v容量范围：0.1F-1000F 21. 超高速飞轮的特点？超高速飞轮主要具有以下特点：比能量高、比功率高、电能和机械能之间的转化效率高，成为远期储能装置的一种选择。 首先，减弱了对电池比能量和比功率之间的要求，有利于优化电池的比能量密度和循环寿命设计； 其次，由于飞轮的负载均衡作用，降低了电池的输出功率以及放电电流，电池的可利用能量、使用寿命得到了提高； 最后，在车辆低功率