现代电动汽车技术a卷及答案

1一、填空题（20分，每空2分）1)、串联式电动汽车的能源来源于_内燃机。2)、根据燃料电池提供功率占整车总需求功率的比例，燃料电池混合动力车可分为_能源混合、功率混合两种。3)、化学电池一般由电极、电解质、隔膜、外壳组成。4)、C3表示_3小时率放电容量。5)、蓄电池的容量决定了汽车一次充电后的续航里程。6)、PEMFC最大的优势在于它的工作温度。7)、充电过程中的主要参数有_充电接受能力、充电最高电压、电池过冲能力8)、缩短充电时间的有效方法是充电电流接近可接受电流。9)、成本最低的电机是_直流电机。10)、永磁同步电机的调速方法有_矢量控制、变频调压。二、判断题（20分，每题2分）1)、轮毂电机都是内定子外转子机构。(X)2)、混合动力车不需要用外接电源对电池进行充电。(√)3)、实际充电过程按顺序是恒压充电、横流充电最后是涓流充电。(√)4)、PHEV代表是并联式混合动力车。(X)5)、燃料电池车可进行制动能量回收。(X)6)、锂离子电池比镍氢电池寿命长。(X)7)、直流电机调速范围宽。(X)8)、调速电动机四个运行象限中，第二象限是正转制动，第四象限是反转制动。(√)9)、永磁同步电机可用交流电驱动，也可用直流电驱动。(X)10)、电动汽车一般都要设计两个以上的档位。(X)三、简答题（20分，每题2分）1)简述矢量控制的基本原理。答：将定子电流分解出d,q两个分量，分别进行控制。即控制定子电流在d-Q轴上的分量，就可控制相应的刺痛核输出转矩，这就是矢量控制的基本原理。2）、简述开关磁阻电机的工作原理。答：磁阻电机有装有励磁绕组的定子和具有凸极的转子组成，转子并无任何绕组和永磁体，需利用磁阻转矩进行工作。转子磁极一般比定子少两个或以上，这样在定子中产生旋转磁场的时候，遵循磁阻最小原理即磁通总是要沿磁阻最小的路径闭合，正是这一对齐趋势才使开关磁阻电机工作起来。3）、简述新能源汽车能源管理的组成和基本原理。答：包含各种能源的协调管理和电池管理系统。能源的协调管理主要是按主辅动力源的性能特点进行能量分配和优化控制。电池管理系统是使电池工作在合理的电压、电流、温度范围以及荷电状态下。四、问答题（30分，每题15分）1)、铅酸电池，锂电池，镍氢电池，超级电容，飞轮电池，燃料电池在能量密度和功率密度，寿命，容量等电池指标上分别有什么样的特性？答：1.铅酸电池：单体电压2.0伏特，比能量35~40，比功率50，寿命400~1000h，优点是技术成熟，原料丰富，价格低，温度特性好。缺点是比能量和比功率较低，寿命较短，存在铅污染。2．锂电池：单体电压3.6伏特，比能量110，比功率300，寿命1000h以上，优点是比功率和比能量大，充电效率高，环保性能好，寿命长，缺点是成本高，需要保护电路。3．镍氢电池：优点是是充放电倍率高，充放电性能好，深度放电性能好，效率高。缺点是自放电高，存在记忆效应。4．燃料电池：使用寿命长，能量转换效率高，环保性能好，响应性能好，电源补充快，制作氢原料多。5．超级电容：比能量低，比功率大，寿命最长，能源转化效率高，成本高。6.飞轮电池：充放电效率高，比功率大，无污染，效率高，缺点是结构复杂，成本高。2)、直流电机、交流感应电机、交流同步电机、永磁无刷直流电机、磁阻电机的机械特性与性能指标各有什么不同？答：直流电机：成本较低，利于平滑调速，控制简单，技术成熟，缺点是效率低于交流电机，原因是电刷有磨损，寿命低，体积质量较大，转速低。交流感应电机：效率高，结构简单，性能可靠，体积小，质量轻，易于冷却寿命长。交流同步电机：效率高，成本低，控制简单，技术成熟，体积小，质量轻，寿命长。永磁无刷直流电机：高效率，高控制精度，环境限制小，缺点是成本高。磁阻电机：结构简单，坚固可靠，制造成本地，调速性能好。一、填空题（20分，每空2分）21)、混合电动汽车的能源主要来源于内燃机。2)、根据燃料电池提供功率占整车总需求功率的比例，燃料电池混合动力车可分为功率混合和能量混合两种。3)、化学电池一般由电极、电解液、外壳、隔膜组成。4)、50ah表示电池容量为50安时。5)、蓄电池的容量决定了汽车峰值功率的大小。6)、PEMFC最大的优势在于它的温度工作特性。7)、充电过程中的主要参数有最大充电电流、最高充电电压、。8)、缩短充电时间的有效方法是_充电接受能力、充电最高电压、电池过冲能力。9)、成本最低的电机是直流电机。10)、交流感应电机的调速方法有矢量控制、变频调压。二、判断题（20分，每题2分）1）、轮毂电机都是内定子外转子机构。(X）2）、PHEV代表是并联式混合动力车。（X）3）、实际充电过程按顺序是恒压充电、横流充电最后是涓流充电。（√）4）、混合动力车不需要用外接电源对电池进行充电。（√）5）、燃料电池车可进行制动能量回收。（X）6）、锂离子电池比镍氢电池寿命长。（X）7）、调速电动机四个运行象限中，第二象限是正转制动，第四象限是反转制动。（√）8）、正弦波调制可用来对永磁同步电机进行调速。（√）9）、内转子外定子式结构不是轮毂电机的一种结构形式。（X）10）、电动机转矩的快速响应性比发动机好。（√）三、简答题（20分，每题10分）1)简述界面双电层理论。答：插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷，从而使相间产生电位差。那么，如果在电解液中同时插入两个电极，并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压，这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动，并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层，即双电层，它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似，从而产生电容效应，紧密的双电层近似于平板电容器，但是，由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多，因而具有比普通电容器更大的容量。2）简述park变换与clark变换。答：park变换就是将ia,ib,ic电流投影，等效到d,q轴上，将定子上的电流都等效到直轴和交轴上去。对于稳态来说，这么一等效之后，iq,id正好就是一个常数了。Clark变换首先是将基于3轴、2维的定子静止坐标系的各物理量变换到2轴的定子静止坐标系中。该过程称为Clarke变换。四、问答题（30分，每题15分）1)、铅酸电池，锂电池，镍氢电池，超级电容，飞轮电池，燃料电池在能量密度和功率密度，寿命，容量等电池指标上分别有什么样的特性？答：铅酸电池：单体电压2.0伏特，比能量35~40，比功率50，寿命400~1000h，优点是技术成熟，原料丰富，价格低，温度特性好。缺点是比能量和比功率较低，寿命较短，存在铅污染。锂电池：单体电压3.6伏特，比能量110，比功率300，寿命1000h以上，优点是比功率和比能量大，充电效率高，环保性能好，寿命长，缺点是成本高，需要保护电路。镍氢电池：优点是是充放电倍率高，充放电性能好，深度放电性能好，效率高。缺点是自放电高，存在记忆效应。燃料电池：使用寿命长，能量转换效率高，环保性能好，响应性能好，电源补充快，制作氢原料多。超级电容：比能量低，比功率大，寿命最长，能源转化效率高，成本高。飞轮电池：充放电效率高，比功率大，无污染，效率高，缺点是结构复杂，成本高。2)、直流电机、交流感应电机、交流同步电机、永磁无刷直流电机、磁阻电机的机械特性与性能指标各有什么不同？答：直流电机：成本较低，利于平滑调速，控制简单，技术成熟，缺点是效率低于交流电机，原因是电刷有磨损，寿命低，体积质量较大，转速低。交流感应电机：效率高，结构简单，性能可靠，体积小，质量轻，易于冷却寿命长。交流同步电机：效率高，成本低，控制简单，技术成熟，体积小，质量轻，寿命长。永磁无刷直流电机：高效率，高控制精度，环境限制小，缺点是成本高。磁阻电机：结构简单，坚固可靠，制造成本地，调速性能好。