新能源汽車復(fù)習(xí)題

1、二、簡(jiǎn)答題1、超級(jí)電容器在汽車中有哪些應(yīng)用？超級(jí)電容器在新能源汽車中的應(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)汽車行駛時(shí)，電機(jī)直接驅(qū)動(dòng) 整車；當(dāng)汽車制動(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；當(dāng)車速達(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，富裕 功率向超級(jí)電容器充電；當(dāng)汽車在加速、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)整車；

2、當(dāng)汽車在制動(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)汽車使用的動(dòng)力電池可以分幾類？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電池（N

3、aNiC12）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KOHo黃金電容、法拉電容，通過極化電解質(zhì)來儲(chǔ)能。它其特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)、 效率高、比能量低、 放電時(shí)間短?？梢詽M足電動(dòng)汽車對(duì)功率的要求而不降低7 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、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) 超級(jí)電容往往和其它蓄電池聯(lián)合應(yīng)用作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力電源， 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太陽能電池太陽能電池是一種把光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。3、電動(dòng)汽車對(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)汽車能夠達(dá)到基本合理的行駛里程的重要放電輕型汽車技術(shù) 2012 （10）總 278 技術(shù)縱橫70 或更高。自放電率要低，電池能夠長(zhǎng)期存放。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 率（又稱放電深度）可以達(dá)到額定容量的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)時(shí)候車輛的

5、動(dòng)力完全依賴電力，就需要保證一定 的輸出功率，否則動(dòng)力不夠，車走不動(dòng)，有再多的能量也沒用。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 %的時(shí)間應(yīng)為20

6、min以下。5 適應(yīng)車輛運(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)力車對(duì)電池的保修是 10 年，有調(diào)查認(rèn)為用戶的想法是 15 年會(huì)更好一些。8 價(jià)

7、格合適無疑，動(dòng)力電池的價(jià)格不能太貴，否則，相應(yīng)電動(dòng)汽車產(chǎn)品就無法市場(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，不過從過去的十年來看，這個(gè)價(jià)格比較穩(wěn)定，很難 說短期內(nèi)市場(chǎng)會(huì)真得把價(jià)格降下來。4、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車按結(jié)構(gòu)分哪幾類？畫出結(jié)構(gòu)圖 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車將原動(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)的示意圖見圖 1。發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電 機(jī)發(fā)電

8、, 其電能通過電動(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。在發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋之間通過電實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞 , 因此更像是電傳動(dòng)汽車。電池通過控制器串接在發(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” 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)（如汽車減速滑行、 低速行駛或短時(shí)停車等工況）, 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)汽車運(yùn)行工況變化 , 電動(dòng)機(jī)所

9、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)的功率只需滿足汽車在某一速度下穩(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)橋之間無機(jī)械連

10、接 ， 因此 ， 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無任何要求 ， 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)。發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間無機(jī)械連接 ， 整車的結(jié)構(gòu)布置自由度較大。(4)(5)(6) 量。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)汽車的機(jī)械能 ， 需要功率足夠大的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。 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)過充電或過放電 ， 就需要較大的電池容(7)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)越性主要表現(xiàn)在低 速、加速等運(yùn)行工況 ， 而在汽車中、高速行駛時(shí) ， 由于其電傳動(dòng)效率低 ， 抵消了

11、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 ，使汽車達(dá)到零排放的要求。2 并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)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)示意圖見圖 2。發(fā)動(dòng)機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)橋連接 ， 電動(dòng)機(jī)通過動(dòng)力復(fù)合裝置 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)形式 作用， 即: 當(dāng)汽車運(yùn)行工況所需的， 并向驅(qū)動(dòng)橋提供額外的驅(qū)動(dòng)功率。有的 ， 以保持電池的荷電狀態(tài) (SOC)， 即: 當(dāng)電 ,使電池的SOC恢復(fù)到設(shè)定的也與驅(qū)動(dòng)橋

12、相連 , 汽車可由發(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)。 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。電動(dòng)機(jī)起“調(diào)峰”功率超過了發(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 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車也有發(fā)電機(jī) ， 但其主要作用是向電池充電 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)汽車其發(fā)動(dòng)機(jī)功率也是以汽車某一速度下穩(wěn)定行駛工況所需的功率選定的 車在低速或變速工況行駛時(shí) , 需通過加速踏板和變速器來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出 ; 而在汽車高速行駛 機(jī)的輸出功率低于汽車行駛所需功率時(shí) , 由控制器控

13、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 聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有如下性能特點(diǎn) :(1) 發(fā)動(dòng)機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)汽車,無機(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。, 當(dāng)汽, 發(fā)動(dòng), 使并(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)(4)(5)(6)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。如果裝備發(fā)電機(jī) ， 發(fā)電機(jī)的功率也可較小。 由于有發(fā)電機(jī)補(bǔ)充電能 ， 比較小的電池容量即可滿足使用要求。 由于并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況要受汽車行駛工況的

14、影響 ， 因此在汽車行駛工況變化較多、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 ， 需要通過變速裝置來適應(yīng)汽車行駛工況的變化 ， 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) , 可通過關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)和使離合器分離 , 也可以使汽車以純電

15、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)示意圖見圖 3。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率一部分通過機(jī)械， 輸送給電動(dòng)機(jī)或電池 ， 混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略是 : 在汽車低速行駛時(shí) ，, 則以并聯(lián)工作方式為主了串聯(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)、 , 因此更傳動(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 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩通過動(dòng)力復(fù)合裝置傳送給驅(qū)動(dòng)橋。 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要以串聯(lián)方式工作 ; 當(dāng)汽車高速穩(wěn)定行駛時(shí)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)揮電動(dòng)機(jī)等部件進(jìn)行更多的

16、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) 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 界輸入的電能通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能儲(chǔ)存起來，當(dāng)外界需要電能的時(shí)候，又通過發(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，通過電力電子裝置給外設(shè)供電；當(dāng)飛 輪空

17、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)存在的問題 電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源泉 ， 也是一直制約 電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。 電動(dòng)汽車 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)汽車具有競(jìng)爭(zhēng)力 ， 就要 開發(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)問題是 :(1) 極低的電池能量密度。 (2)過重的電池組 (3)有限的續(xù)駛里程與汽車動(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)車輛的驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于特種電機(jī) ， 是電動(dòng)

18、汽車的關(guān)鍵部件。要使電動(dòng)汽車有良好的使用性能 ， 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)汽車整車技術(shù)電動(dòng)汽車是高科技綜合性產(chǎn)品 , 除電池、電動(dòng) 機(jī)外, 車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 , 可使汽車的滾動(dòng)阻力減少 50%;汽車車身特別是汽車底部流線型化 ， 可使汽車的空氣阻力減少 50%4、能量管理技術(shù)蓄電池是電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能動(dòng)力源。 電動(dòng)

19、汽車要獲得非常好的動(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)汽車的工作模式。并聯(lián)混合動(dòng)力汽車采用發(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)通常通過不同的離合器 來驅(qū)動(dòng)車輪 ， 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。純蓄電池模式在汽車起步時(shí) , 利用電動(dòng)機(jī)低速大扭矩的特性圖5為并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車純電動(dòng)機(jī)模式時(shí)能量流動(dòng)圖。, 高效并且動(dòng)態(tài)特性好使車輛起步 ; 在車輛低速運(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 的電動(dòng)機(jī)可以單

20、獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車低速運(yùn)行純發(fā)動(dòng)機(jī)模式6汽車在高速穩(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。并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車純發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)模式時(shí)能量流動(dòng)圖如圖 所示。混合驅(qū)動(dòng)模式汽車在加速和爬坡時(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 ，汽車正常運(yùn)行工況下當(dāng)發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出功率大于車輛需求功率時(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。 能量流動(dòng)圖 如圖 8 所示回饋

21、制動(dòng)模式車輛減速和制動(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。停車充電模式起步前或停車后，如果電池SOC很低，可以進(jìn)行停車充電，能量流動(dòng)圖如圖10所示11 、請(qǐng)說明質(zhì)子交換膜燃料電池的三個(gè)關(guān)鍵問題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)子交換膜燃料電池的性能。改進(jìn)氣體擴(kuò)散層的材料組

22、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， 而且原來的加油站改為加氣站將花費(fèi)巨額投資，難以滿足電池車燃料補(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1010Oppm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H2強(qiáng)，可以優(yōu)先占據(jù)陽極催化劑的活性位，阻礙hH的電化學(xué)氧化，從而引起嚴(yán)重的陽極

23、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P EMFC最值得考慮的問題之一。未來的燃料電池汽車的設(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、燃料電池汽車優(yōu)、缺點(diǎn)是什么？燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛其最大特點(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，燃料電池汽車是一種理想的車輛。與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具有的優(yōu)點(diǎn)： 1） 零排放或近似零排放。 2） 減少了機(jī)油泄漏帶來的水污染。 3）降低了溫室氣體的排放。 4）

24、 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)、無噪聲.燃料電池汽車的特點(diǎn)燃料電池汽車的優(yōu)點(diǎn) :1）燃料直接通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，無熱能轉(zhuǎn)換過程， 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。燃料電池汽車的缺點(diǎn) :1）輔助設(shè)備復(fù)雜。以甲醇或汽油為燃料的燃

25、料電池電動(dòng)汽車，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。目前使用成本也很高，給燃料電池電動(dòng)汽車的使用帶來不便。在采用甲醇

26、、汽油等燃料的燃料電池系統(tǒng)中，需要通過重整器對(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

27、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)帶來困難。14、請(qǐng)列舉出至少 6 種汽車節(jié)能技術(shù)。混合動(dòng)力汽車技術(shù) 2 高效汽油機(jī)、柴油機(jī)技術(shù) 3 高效載重汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù) 4 轎車、輕型車的柴油化技術(shù) 5 整車輕量化技術(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)汽車的結(jié)構(gòu)組成。1. 車載電源在目前的電動(dòng)汽車上，車載動(dòng)力源一般都是各式各樣的蓄電池，利用周期性的充電來補(bǔ)充電能。動(dòng) 力電池組是電動(dòng)汽車的關(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、再