新能源汽車(chē)復(fù)習(xí)題

1、、簡(jiǎn)答題1、超級(jí)電容器在汽車(chē)中有哪些應(yīng)用？ 超級(jí)電容器在新能源汽車(chē)中的應(yīng)用目前主要有兩種模式：以水系超級(jí)電容器為主作電源的純電動(dòng)模式 和以有機(jī)系超級(jí)電容器為主作電源的混合動(dòng)力模式。1）純電動(dòng)模式。采用以超級(jí)電容器電源電機(jī)為主的電機(jī)直驅(qū)控制策略：當(dāng)汽車(chē)行駛時(shí)，電機(jī)直接驅(qū)動(dòng) 整車(chē)；當(dāng)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，盡可能地回收能量。2）混合動(dòng)力模式。 采用以發(fā)動(dòng)機(jī)為主， 超級(jí)電容器電源電機(jī)為輔的電機(jī)輔助控制策略： 當(dāng)汽車(chē)起步時(shí)， 速度低于所設(shè)定值，電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車(chē)；當(dāng)車(chē)速達(dá)到所設(shè)定值時(shí)，電機(jī)關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車(chē)，富裕 功率向超級(jí)電容器充電；當(dāng)汽車(chē)在加速、爬坡及大負(fù)荷情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)整

2、車(chē)；當(dāng)汽車(chē)在制 動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，盡可能地回收能量。2、電動(dòng)汽車(chē)使用的動(dòng)力電池可以分幾類(lèi)？1 鉛酸電池 鉛酸電池是采用金屬鉛作為負(fù)極，二氧化鉛作為正極，用硫酸作為電解液2 鎳金屬電池 鎳氫蓄電池正極活性物質(zhì)采用氫氧化鎳，負(fù)極活性物質(zhì)為貯氫合金，電解液為氫氧化鉀溶液，3 鋰離子蓄電池 鋰離子電池使用鋰碳化合物作負(fù)極，鋰化過(guò)渡金屬氧化物作正極，液體有機(jī)溶液或固體聚合物作為電 解液。 4 鋰聚合物電池鋰聚合物電池又稱(chēng)高分子鋰電池， 它也是鋰離子電池的一種， 但是與液鋰電池 相比具有能量密度高、 更小型化、超薄化、輕量化以及高安全性和低成本等多種明顯優(yōu)勢(shì)。5 高溫鈉電池高溫鈉電池主要包括鈉氯化鎳

3、電池（NaNiC12）和鈉硫蓄電池2種。6鋅空氣電池鋅空氣電池是一種機(jī)械更換離車(chē)充電方式的高能電池，正極為Zn,負(fù)極為C （吸收空氣中的氧氣） 電解液為KOHo7 超級(jí)電容超級(jí)電容器，又叫雙電層電容器、電化學(xué)電容器、黃金電容、法拉電容，通過(guò)極化電解質(zhì)來(lái)儲(chǔ)能。它是一種電化學(xué)電容，兼具電池和傳統(tǒng)物理電容的優(yōu)點(diǎn)。其特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)、效率高、比能量低、放電時(shí)間短。超級(jí)電容往往和其它蓄電池聯(lián)合應(yīng)用作為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電源，可以滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)功率的要求而不降低蓄電池的性能8 飛輪電池 飛輪電池是一種以動(dòng)能方式存儲(chǔ)能量的機(jī)械電池，它由電動(dòng)發(fā)電機(jī)、功率轉(zhuǎn)換、電子控制、飛輪、磁浮軸承和真空殼體等部分組成， 具有高比功

4、率、高比能量、高效率、長(zhǎng)壽命和環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn) .9 燃料電池燃料電池是一個(gè)能量生成裝置，并且一直產(chǎn)生能量，直到燃料耗盡。10太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池是一種把光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。3、電動(dòng)汽車(chē)對(duì)動(dòng)力電池的要求主要有哪些？1 比能量高 比能量是指單位蓄電池重量所能提供的電能，它是保證電動(dòng)汽車(chē)能夠達(dá)到基本合理的行駛里程的重要性能。2 連續(xù)放電率高、自放電率低電池能夠適應(yīng)快速放電的要求，連續(xù) 1h 放電輕型汽車(chē)技術(shù) 2012 （ 10）總 278 技術(shù)縱橫 率（又稱(chēng)放電深度）可以達(dá)到額定容量的70 %或更高。自放電率要低，電池能夠長(zhǎng)期存放。3 輸出功率高 這個(gè)主要是對(duì)于在全電模式情況下提出的要求，這個(gè)

5、時(shí)候車(chē)輛的動(dòng)力完全依賴(lài)電力，就需要保證一定 的輸出功率，否則動(dòng)力不夠，車(chē)走不動(dòng)，有再多的能量也沒(méi)用。不同電池單位重量可以輸出的功率也是不 同的。還是引用 wiki的數(shù)據(jù)，鉛酸電池的峰值輸出功率是每公斤180W,磷酸鐵鋰電池可以達(dá)到每公斤1400W比如同樣輸出50kW功率，也就是一個(gè)微型轎車(chē)需要的功率水平，鉛酸電池需要的電池組重量要達(dá) 到至少 278 公斤，磷酸鐵鋰電池則只需要 36 公斤，差距十分明顯。4 充電技術(shù)成熟、時(shí)間短，充放電次數(shù)足夠高 電池應(yīng)對(duì)充電技術(shù)沒(méi)有特殊要求，并且能夠?qū)崿F(xiàn)感應(yīng)充電。在充電時(shí)間上能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電，電池的正常充電時(shí)間應(yīng)小于 6h，電池快速充電達(dá)到額定容量 50 %的

6、時(shí)間應(yīng)為20min以下。5 適應(yīng)車(chē)輛運(yùn)行環(huán)境 電池能夠在常溫條件下正常穩(wěn)定地工作，不受環(huán)境溫度的影響，不需要特殊的加熱、保溫系統(tǒng)，能夠適應(yīng)電動(dòng)汽車(chē)行駛時(shí)的振動(dòng)。6. 安全可靠 電池應(yīng)干燥、潔凈，電解質(zhì)不會(huì)滲漏腐蝕接線柱、外殼。應(yīng)不會(huì)引起自燃或燃燒，在發(fā)生碰撞等事故 時(shí)，不會(huì)對(duì)乘員造成傷害。廢電池能夠回收處理和再生利用，電池中有害重金屬能夠集中回收處理。電池 組可以采用機(jī)械裝置進(jìn)行整體快速更換，線路連接方便。7 壽命長(zhǎng)、免維護(hù)電池的循環(huán)壽命不低于 1000 次，在使用壽命限定期間內(nèi)，不需要進(jìn)行維護(hù)和修理。這方面，目前豐 田的混合動(dòng)力車(chē)對(duì)電池的保修是 10 年，有調(diào)查認(rèn)為用戶(hù)的想法是 15 年會(huì)更

7、好一些。8 價(jià)格合適 無(wú)疑，動(dòng)力電池的價(jià)格不能太貴，否則，相應(yīng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品就無(wú)法市場(chǎng)化。目前，鋰離子電池的價(jià)格 在每度電 700- 1000 美元之間，顯然這個(gè)價(jià)格仍然太貴了， 30 度電就需要 2- 3 萬(wàn)美元。盡管人們希望 隨著鋰電池工藝成熟，市場(chǎng)擴(kuò)大，這個(gè)價(jià)格能降下來(lái)，不過(guò)從過(guò)去的十年來(lái)看，這個(gè)價(jià)格比較穩(wěn)定，很難 說(shuō)短期內(nèi)市場(chǎng)會(huì)真得把價(jià)格降下來(lái)。4、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)按結(jié)構(gòu)分哪幾類(lèi)？畫(huà)出結(jié)構(gòu)圖混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)將原動(dòng)機(jī)、 電動(dòng)機(jī)、能量?jī)?chǔ)存裝置 （蓄電池）按某種方式組合在一起 ,有串聯(lián)式、 并聯(lián) 式和混合式 3 種布置形式。1 、串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖見(jiàn)圖 1 。發(fā)動(dòng)機(jī)

8、帶動(dòng)發(fā)電 機(jī)發(fā)電 ,其電能通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制器直接 輸送到電動(dòng)機(jī) , 由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁力矩驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。在發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋之間通過(guò)電實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞, 因此更像是電傳動(dòng)汽車(chē)。電池通過(guò)控制器串接在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間 , 其功能相當(dāng)于發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的“水庫(kù)” , 起功率平衡作用 , 即: 當(dāng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率大于電動(dòng)機(jī)所需的功率時(shí)（如汽車(chē)減速滑行、 低速行駛或短時(shí)停車(chē)等工況 ）, 控制器控制發(fā)電機(jī)向電池充電 ; 而當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率低于電動(dòng)機(jī)所需的功率時(shí) （ 如汽車(chē)起步、加 速、高速行駛、爬坡等工況 ）, 電池則向電動(dòng)機(jī)提供額外的電能性能特點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率是以汽車(chē)某一速度下穩(wěn)定運(yùn)行工況所需的功率選定的 , 當(dāng)汽車(chē)

9、運(yùn)行工況變化 , 電動(dòng)機(jī)所需的 驅(qū)動(dòng)功率與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不一致時(shí) , 由控制器控制發(fā)電機(jī)向電池充電（吸收發(fā)電機(jī)富余的電能 ）或使電池向電動(dòng)機(jī)放電 （ 協(xié)助發(fā)電機(jī)供電 ）, 電池充電和放電電流的大小由控制器根據(jù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的變化情況進(jìn) 行控制。這樣的結(jié)構(gòu)形式和控制方式 ,使串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)具有如下性能特點(diǎn) （1） 發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)不 受汽車(chē)行駛工況的影響 ,始終在其最佳的工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行,因此, 發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和低的排放指標(biāo)。（2）由于有電池進(jìn)行驅(qū)動(dòng)功率“調(diào)峰”, 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率只需滿(mǎn)足汽車(chē)在某一速度下穩(wěn)定運(yùn)行工況所需的功率 , 因此可選擇功率較小的發(fā)動(dòng)機(jī)。(3) 發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋之

10、間無(wú)機(jī)械連接,因此,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無(wú)任何要求 , 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇范圍較大 ,比如,可選用高速燃?xì)廨啓C(jī)等效率高的原動(dòng)機(jī)。(4) 發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間無(wú)機(jī)械連接 , 整車(chē)的結(jié)構(gòu)布置自由度較大。(5) 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出需全部轉(zhuǎn)化為電能再變?yōu)轵?qū)動(dòng)汽車(chē)的機(jī)械能 , 需要功率足夠大的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。(6) 要起到良好的發(fā)電機(jī)輸出功率平衡作用 , 又要避免電池出現(xiàn)過(guò)充電或過(guò)放電 , 就需要較大的電池容 量。(7) 發(fā)電機(jī)將機(jī)械能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、電?dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、電池的充電和放電都有能量損失 , 因 此, 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量利用率比較低。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)能保持在最佳工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行這一特點(diǎn)的優(yōu)越性主

11、要表現(xiàn)在低 速、加速等運(yùn)行工況 , 而在汽車(chē)中、高速行駛時(shí) , 由于其電傳動(dòng)效率低 , 抵消了發(fā)動(dòng)機(jī)油耗低的優(yōu)點(diǎn) , 因此, 串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)更適用于在市內(nèi)低速運(yùn)行的工況。 在繁華的市區(qū) , 汽車(chē)在起步和低速時(shí)還可以關(guān)閉 發(fā)動(dòng)機(jī), 只利用電池進(jìn)行功率輸出 ,使汽車(chē)達(dá)到零排放的要求。2 并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖 2。發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)橋連接 , 電動(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)力復(fù)合裝置 也與驅(qū)動(dòng)橋相連 , 汽車(chē)可由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)或各自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)形式 更像是附加了一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的普通內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。電動(dòng)機(jī)起“調(diào)峰”作用, 即:當(dāng)汽車(chē)運(yùn)行工況

12、所需的功率超過(guò)了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率時(shí) , 電動(dòng)機(jī)從電池取得電能產(chǎn)生電磁力矩 , 并向驅(qū)動(dòng)橋提供額外的驅(qū)動(dòng)功率。有的 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)也有發(fā)電機(jī) , 但其主要作用是向電池充電 ,以保持電池的荷電狀態(tài) (SOC), 即: 當(dāng)電 池放電較多，其SOC勺值較低時(shí)，控制器可控制發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并向電池充電，使電池的SOC恢復(fù)到設(shè)定的值, 以保證混合驅(qū)動(dòng)方式下的續(xù)駛里程。性能特點(diǎn) 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)其發(fā)動(dòng)機(jī)功率也是以汽車(chē)某一速度下穩(wěn)定行駛工況所需的功率選定的， 當(dāng)汽車(chē)在低速或變速工況行駛時(shí) ， 需通過(guò)加速踏板和變速器來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出 ; 而在汽車(chē)高速行駛 ， 發(fā)動(dòng) 機(jī)的輸出功率低于汽車(chē)行駛所需功

13、率時(shí) ， 由控制器控制電動(dòng)機(jī)協(xié)助驅(qū)動(dòng)。這樣的結(jié)構(gòu)形式和控制方式， 使并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)具有如下性能特點(diǎn) :(1) 發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē) ， 無(wú)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換損失 ， 因此發(fā)動(dòng)機(jī)輸出能量的利用率相對(duì)較高，當(dāng)汽車(chē)的行駛工況使發(fā)動(dòng)機(jī)在其最佳的工作范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，并聯(lián)式的HEV燃油經(jīng)濟(jì)性比串聯(lián)式的高。(2) 有電動(dòng)機(jī)進(jìn)行“調(diào)峰”作用 ， 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也可適當(dāng)減小。(3) 當(dāng)電動(dòng)機(jī)只是作為輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí) ，功率可以比較小。(4) 如果裝備發(fā)電機(jī) ， 發(fā)電機(jī)的功率也可較小。(5) 由于有發(fā)電機(jī)補(bǔ)充電能 ， 比較小的電池容量即可滿(mǎn)足使用要求。(6) 由于并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況要受汽車(chē)行

14、駛工況的影響 ， 因此在汽車(chē)行駛工況變化較多、 較大時(shí)， 發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)比較多地在其不良工況下運(yùn)行 ， 因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的排污比串聯(lián)式的高。(7) 由于發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋之間直接機(jī)械連接 ， 需要通過(guò)變速裝置來(lái)適應(yīng)汽車(chē)行駛工況的變化 ， 此外 ， 發(fā)動(dòng) 機(jī)與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng) ， 還需要?jiǎng)恿?fù)合裝置 ， 因此 ， 并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最適合于汽車(chē)在中、 高速穩(wěn)定行駛的工況。 而在其它的行駛工況 ， 由于發(fā)動(dòng)機(jī)不在其最 佳的工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)行 ， 發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和排污指標(biāo)不如串聯(lián)式。 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)也可實(shí)現(xiàn)零排放控制 在繁華的市區(qū)低速行駛時(shí) ， 可通過(guò)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)和使離合器分離 ，

15、也可以使汽車(chē)以純電動(dòng)方式運(yùn)行。但這樣就 需要功率足夠大的電動(dòng)機(jī) ， 所需的電池容量也相應(yīng)要大。3、混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合 ， 其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖 3。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率一部分通過(guò)機(jī)械 傳動(dòng)輸送給驅(qū)動(dòng)橋 , 另一部分則驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能由控制器控制 , 輸送給電動(dòng)機(jī)或電池 , 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)動(dòng)力復(fù)合裝置傳送給驅(qū)動(dòng)橋。 混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略是 : 在汽車(chē)低速行駛時(shí) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要以串聯(lián)方式工作 ; 當(dāng)汽車(chē)高速穩(wěn)定行駛時(shí) , 則以并聯(lián)工作方式為主混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和控制方式充分發(fā)揮 了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn) , 能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、 電動(dòng)機(jī)等部

16、件進(jìn)行更多的優(yōu)化匹配,從而在結(jié)構(gòu)上保證了在更復(fù)雜的工況下使系統(tǒng)工作在最優(yōu)狀態(tài), 因此更容易實(shí)現(xiàn)排放和油耗的控制目標(biāo) 。6、簡(jiǎn)述飛輪電池的工作過(guò)程的三個(gè)階段飛輪儲(chǔ)能裝置主要包括 3 個(gè)核心部分：飛輪、電機(jī)和電力電子裝置。它最基本的工作原理就是，將外 界輸入的電能通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)外界需要電能的時(shí)候，又通過(guò)發(fā)電機(jī)將飛輪 的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，輸出到外部負(fù)載，要求空閑運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候損耗非常小。它的原理圖如圖 1 所示當(dāng)外設(shè)通過(guò)電力電子裝置給電機(jī)供電時(shí)， 電機(jī)就作為電動(dòng)機(jī)使用， 它的作用是給飛輪加速，儲(chǔ)存能量； 當(dāng)負(fù)載需要電能時(shí)，飛輪給電機(jī)施加轉(zhuǎn)矩，電機(jī)又作為發(fā)電機(jī)使用，通過(guò)電力電子裝置

17、給外設(shè)供電；當(dāng)飛 輪空閑運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)裝置就可以以最小損耗運(yùn)行。7、目前電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？1 電池技術(shù)電池技術(shù)存在的問(wèn)題 電池是電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源泉 , 也是一直制約 電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵因素。 電動(dòng)汽車(chē) 用電池的主要性能指標(biāo)是比能量、能量密度、比功率、循環(huán)壽命和成本等。要使電動(dòng)汽車(chē)具有競(jìng)爭(zhēng)力 , 就要 開(kāi)發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長(zhǎng)的高效電池。目前面臨最關(guān)鍵的電池技術(shù)問(wèn)題是 :(1) 極低的電池能量密度。 (2) 過(guò)重的電池組 (3) 有限的續(xù)駛里程與汽車(chē)動(dòng)力性能。 (4) 電池組昂貴的價(jià) 格及有限的循環(huán)壽命。 (5) 汽車(chē)附件的使用受到限制。2 電力驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)電動(dòng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)電

18、機(jī)屬于特種電機(jī) , 是電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵部件。要使電動(dòng)汽車(chē)有良好的使用性能 , 驅(qū)動(dòng)電 機(jī)應(yīng)具有較寬的調(diào)速范圍及較高的轉(zhuǎn)速 , 足夠大的啟動(dòng)扭矩 , 體積小、質(zhì)量輕、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能 量回饋的性能。3、電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)技術(shù)電動(dòng)汽車(chē)是高科技綜合性產(chǎn)品 , 除電池、電動(dòng) 機(jī)外, 車(chē)體本身也包含很多高新技術(shù)。 采用輕質(zhì)材料如鎂、 鋁、優(yōu)質(zhì)鋼材及復(fù)合材料，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，可使汽車(chē)自身質(zhì)量減輕 30%- 50%;實(shí)現(xiàn)制動(dòng)、下坡和怠速時(shí)的能量回 收; 采用高彈滯材料制成的高氣壓子午線輪胎 , 可使汽車(chē)的滾動(dòng)阻力減少 50%;汽車(chē)車(chē)身特別是汽車(chē)底部流線 型化 ， 可使汽車(chē)的空氣阻力減少 50%4、能量管理技術(shù)蓄電

19、池是電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能動(dòng)力源。 電動(dòng)汽車(chē)要獲得非常好的動(dòng)力特性 ， 必須具有比能量高、 使用壽命長(zhǎng)、 比功率大的蓄電池作為動(dòng)力源。因此必須對(duì)蓄電池進(jìn)行系統(tǒng)管理。10、簡(jiǎn)述并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的工作模式。并聯(lián)混合動(dòng)力汽車(chē)采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ， 發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通常通過(guò)不同的離合器 來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪 ， 既可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng) ， 也可以采用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng) ， 或者兩者混合驅(qū)動(dòng)等 3 種驅(qū)動(dòng)模式。純蓄電池模式圖5為并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)純電動(dòng)機(jī)模式時(shí)能量流動(dòng)圖。 在汽車(chē)起步時(shí) ，利用電動(dòng)機(jī)低速大扭矩的特性 使車(chē)輛起步 ; 在車(chē)輛低速運(yùn)行時(shí) ， 可以避免發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低效率和高排放的工作范圍 ，

20、 高效并且動(dòng)態(tài)特性好 的電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)低速運(yùn)行純發(fā)動(dòng)機(jī)模式汽車(chē)在高速穩(wěn)定行駛的工況下 ,發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效和低排放工作區(qū)域 , 或者汽車(chē)行駛在郊外等對(duì)排放狀 況要求不高的地區(qū) , 可以用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)純發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)模式時(shí)能量流動(dòng)圖如圖 6 所示。混合驅(qū)動(dòng)模式汽車(chē)在加速和爬坡時(shí) ,發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作 , 由電動(dòng)機(jī)提供輔助功率使車(chē)輛加速和爬坡。能量流動(dòng) 圖如圖 7 所示發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) +發(fā)電模式當(dāng)蓄電池荷電狀態(tài)SOC值較低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)對(duì)電池組充電，汽車(chē)正常運(yùn)行工況下當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率大于車(chē)輛需求功率時(shí) , 發(fā)動(dòng)機(jī)也可以驅(qū)動(dòng)以發(fā)電狀態(tài)工作的電動(dòng)機(jī)向蓄電池充電。

21、能量流動(dòng)圖 如圖 8 所示回饋制動(dòng)模式車(chē)輛減速和制動(dòng)時(shí) ，可以利用電動(dòng)機(jī)的反拖作用 ，一方面使車(chē)輛減速 ，同時(shí)電動(dòng)機(jī)以發(fā)電狀態(tài)工作 ，回收 部分制動(dòng)能量 ， 實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)。能量流動(dòng)圖如圖 9 所示。停車(chē)充電模式起步前或停車(chē)后，如果電池SOC很低，可以進(jìn)行停車(chē)充電，能量流動(dòng)圖如圖10所示11 、請(qǐng)說(shuō)明質(zhì)子交換膜燃料電池的三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題1 、催化劑與電解質(zhì)的高成本其制造成本主要集中在催化劑與電解質(zhì)等關(guān)鍵材料上。降低催化劑成本主要有兩種途徑：一是降低 陰陽(yáng)兩極的 Pt 裁量。二是研制新型的非鉑催化劑。2、膜電極的性能PEMFC勺核心部件是膜電極組件.研究表明，MEA的制備工藝直接影響質(zhì)子交換膜燃料電池

22、的性能。 改進(jìn)氣體擴(kuò)散層的材料組成和制備工藝也是提高膜電極性能的有效途徑之一3、燃料的安全性與實(shí)驗(yàn)性目前，應(yīng)用最廣泛的質(zhì)子交換膜燃料電池是氫燃料電池。由于氫氣在儲(chǔ)存和運(yùn)輸環(huán)節(jié)具有危險(xiǎn)性， 而且原來(lái)的加油站改為加氣站將花費(fèi)巨額投資，難以滿(mǎn)足電池車(chē)燃料補(bǔ)給。因此，燃料的安全性與實(shí)用性 成為制約PEMF（發(fā)展的主要問(wèn)題之一4、CO對(duì)于P催化劑的毒化采用重整氣作為PEMFC勺燃料，H中通常會(huì)混有10100ppm的CQ直接以甲醇為燃料同樣會(huì)生成 CO 中間體。痕量的CO在低溫下（TW130C）將會(huì)導(dǎo)致 Pt催化劑失活。其原因是 CO在催化劑表面的吸附能力 遠(yuǎn)比Hf強(qiáng)，可以?xún)?yōu)先占據(jù)陽(yáng)極催化劑的活性位，阻礙

23、HH的電化學(xué)氧化，從而引起嚴(yán)重的陽(yáng)極極化現(xiàn)象，大大降低電池性能5、電池的壽命穩(wěn)定性與壽命是PEMFC最值得考慮的問(wèn)題之一。未來(lái)的燃料電池汽車(chē)的設(shè)計(jì)壽命不少于5000h，而固定電站的設(shè)計(jì)壽命則在 40000h 以上。12、燃料電池汽車(chē)優(yōu)、缺點(diǎn)是什么？燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車(chē)輛其最大特點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高，可 達(dá)到 60 以上；另外，它還具有燃料多樣性、排氣清潔、噪聲低、對(duì)環(huán)境污染小、可靠性及維修性好等 優(yōu)點(diǎn)。因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車(chē)是一種理想的車(chē)輛。與傳統(tǒng)汽車(chē)相比，燃料電池 汽車(chē)具有的優(yōu)點(diǎn)： 1） 零排放或近似零排放。 2） 減少了機(jī)油泄漏帶來(lái)的水

24、污染。 3） 降低了溫室氣體 的排放。 4） 提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。 5） 提高了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率。 6） 運(yùn)行平穩(wěn)、無(wú)噪聲.燃料電池汽車(chē)的特點(diǎn) 燃料電池汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn) :1）燃料直接通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能， 無(wú)熱能轉(zhuǎn)換過(guò)程， 故不受卡諾循環(huán)的限制， 能量轉(zhuǎn)換效率高， 實(shí)際能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 50% 70%2 ）當(dāng)燃料電池使用氫燃料時(shí)，其排放的是水，無(wú)污染；當(dāng)使用甲醇、汽油等其他燃料時(shí)，排放的 二氧化碳比汽油機(jī)少二分之一。3）燃料電池堆可由若干單元電池串聯(lián)或并聯(lián)而成，可根據(jù)質(zhì)量分配均衡和空間有效利用的原則，機(jī) 動(dòng)靈活地進(jìn)行配置。4 ）燃料電池?zé)o運(yùn)動(dòng)部件，振動(dòng)小，噪聲低，零部件對(duì)機(jī)械加工精度要求不高。燃料電

25、池汽車(chē)的缺點(diǎn) :1） 輔助設(shè)備復(fù)雜。以甲醇或汽油為燃料的燃料電池電動(dòng)汽車(chē)，甲醇或汽油等燃料進(jìn)行重整后，有少量的CO C02、CH和NOx等氣體混雜在氫氣中，其中 CO會(huì)使催化劑“中毒”而失效，在H2進(jìn)入燃料電池組之前，必須采用凈化裝置對(duì) CO C02和NQ進(jìn)行分離處理，增加了結(jié)構(gòu)和工藝的復(fù)雜性。由于甲醇或汽 油在重整過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，因此還需要對(duì)重整系統(tǒng)進(jìn)行熱的控制和管理。2）輔助設(shè)備重而體積大。目前燃料電池電動(dòng)汽車(chē)大多數(shù)是采用氫氣作為燃料，但氫氣的制取、儲(chǔ)存、 運(yùn)輸和灌裝還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?安全保護(hù)要求高。 采用氫氣作為燃料需要特種儲(chǔ)存罐 （高壓、低溫和防護(hù)） 罐體體積大，占用空間大。目前使

26、用成本也很高，給燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的使用帶來(lái)不便。在采用甲醇、汽 油等燃料的燃料電池系統(tǒng)中，需要通過(guò)重整器對(duì)甲醇、汽油等燃料進(jìn)行重整后才能制取氫氣。目前重器、 凈化器和其輔助裝置在燃料電池電動(dòng)汽車(chē)上所占的體積和重量都較大，還必須進(jìn)一步解決其小型化和輕量 化的問(wèn)題。3）起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)并需提高系統(tǒng)耐振動(dòng)能力。 采用甲醇或汽油等作為燃料時(shí)， 需要通過(guò)重整器進(jìn)行重整， 一般需要 10 min 以上才能產(chǎn)生足夠的氫氣，比內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)得多，影響了車(chē)輛的機(jī)動(dòng)性。燃料電池 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括燃料電池本身和各種輔助備，在車(chē)輛受到振動(dòng)或沖擊時(shí)，各種管道的連接和密封的可靠性 需要進(jìn)一步提高，以防止發(fā)生氫泄漏，降低氫的利

27、用率，影響燃料電池的效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)氫氣燃燒 事故。由于要求嚴(yán)格的密封，使得燃料電池的制造工藝很復(fù)雜，并給使用和維護(hù)帶來(lái)困難。14、請(qǐng)列舉出至少 6 種汽車(chē)節(jié)能技術(shù)?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)技術(shù) 2 高效汽油機(jī)、柴油機(jī)技術(shù) 3 高效載重汽車(chē)及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù) 4 轎車(chē)、輕型車(chē)的柴油 化技術(shù) 5 整車(chē)輕量化技術(shù) 6 氫燃料與電驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力技術(shù) 7 均質(zhì)壓然發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù) 8 其他類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)（非 活塞式內(nèi)燃機(jī)技術(shù)） 9 先進(jìn)高效的傳動(dòng)系技術(shù)2、闡述純電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)組成。1. 車(chē)載電源在目前的電動(dòng)汽車(chē)上，車(chē)載動(dòng)力源一般都是各式各樣的蓄電池，利用周期性的充電來(lái)補(bǔ)充電能。動(dòng) 力電池組是電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵裝備，它儲(chǔ)存的電能、質(zhì)量和體積，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的性能起到?jīng)Q定性的影響。2. 電池管理系統(tǒng) 對(duì)動(dòng)力電池組的管理包括：對(duì)動(dòng)力電池組的充電與放電時(shí)的電流、電壓、放電深度、