电动汽车结构与原理(1)
名词解释
1.纯电动汽车:指由蓄电池或其他储能装置作为电源的汽车。
2.再⽣制动:指将⼀部分动能转化为电能并储存在储能设备装置内的制动过程。
3.续驶⾥程:指电动汽车在动⼒蓄电池完全充电状态下,以⼀定的⾏驶⼯况,能连续⾏驶的最⼤距离。
4.逆变器:指将直流电转化为交流电的变换器。
5.整流器:指将交流电变化为直流电的变换器。
6.DC/DC变换器:指将直流电源电压转换成任意直流电压的变换器。
7.单体蓄电池:指构成蓄电池的最⼩单元,⼀般由正、负极及电解质组成。
8.蓄电池放电深度:指称为“DOD”,表⽰蓄电池的放电状态的参数,等于实际放电量与额定容量的百分⽐。
9.蓄电池容量:指完全充电的电池在规定条件下所释放的总的电量,⽤C表⽰。
10.荷电状态:称为“SOC”,指蓄电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分⽐。
11.蓄电池完全充电:指蓄电池内所有的活性物质都转换成完全荷电的状态。
12.蓄电池的总能量:指蓄电池在其寿命周期内电能输出的总和。
13.蓄电池能量密度:指从蓄电池的单位质量或体积所获取的电能。
14.蓄电池功率密度:指从蓄电池的单位质量或单位体积所获取的输出功率。
15.蓄电池充电终⽌电压:指蓄电池标定停⽌充电时的电压。
16.蓄电池放电终⽌电压:指蓄电池标定停⽌放电时的电压。
17.蓄电池能量效率:指放电能量与充电能量之⽐值。
18.蓄电池⾃放电:指蓄电池内部⾃发的或者不期望的化学反应造成的电量⾃动减少的现象。
19.车载充电器:指固定安装在车上的充电器。
20.恒流充电:指以⼀个受控的恒定电流给蓄电池进⾏充电的⽅式。
21.感应式充电:指利⽤电磁感应给蓄电池进⾏充电的⽅式。
22.放电时率:电流放⾄规定终⽌电压所经历的时间。
23.连续放电时间:指蓄电池不间断放电⾄中⽌电压时,从开始放电到中⽌电压的时间。
24.记忆效应:指蓄电池经过长期充放电后显⽰出明显的容量损失和放电电压下降,经过数次完全充放电循环后可恢复的现象.汽车制动原理
25.蓄电池的循环寿命:在⼀定的充放电制度下,电池容量下降到某⼀规定值时,电池所能
经受的循环次数。
26.蓄电池内阻:指蓄电池中电解质、正负极、隔板等电阻的总和。
27.汽车悬架:指车⾝(或车架)与车轮(或车桥)之间的⼀切传动连接装置的总称。
28.充电压差:充电机输出电压与电池电压的压差。
29.轴距:指通过车辆同⼀侧相邻两车轮的中点,并垂直于车辆纵向对称平⾯的两垂线之间的距离.
30.最⼩离地间隙:是汽车除车轮之外的最低点与路⾯之间的距离。
31.汽车制动性:指汽车在制动时,能造尽可能短的距离内停车且保持⽅向稳定,下长坡时能维持较低的安全车速并有在⼀定坡道上长时间驻车的能⼒。
32.汽车整备质量:指汽车完全装备好的质量。
33.汽车⾃重利⽤系数:指最⼤载荷与整备质量的⽐值。
34.车辆的最⼤总质量:指车辆装备齐全,在满载(载⼈或载货)状态下,车辆的整体总质量。
35.纯电动传动系的机械效率:经传动系传递到驱动车轮部分的功率占电动机输出功率的⽐例,⼀般以百分⽐表⽰。
36.⾃由半径:车轮处于⽆载荷状态时的半径。
37.静⼒半径:汽车静⽌时,车轮中⼼⾄轮胎与道路接触⾯之间的距离。
38.滚动半径:r=S/2πn,式中n为车轮转动的圈数,S为在转动nw圈时车轮滚动的距离。
填空题·
8.锂离⼦电池由锂原电池改进发展⽽来。
9.飞轮电池的飞轮⼀般采⽤碳纤维材料制成。
10.电动汽车⽤动⼒电池主要有蓄电池、燃料电池、超级电容、飞轮电池等。
11.电池放电是将电池内储存的化学能转化成电能的过程。
12.蓄电池的放电参数主要有放电深度、放电率和连续放电时间。
13.电池充电是将外部电源输⼊蓄电池的直流电能转换为化学能储存起来的过程。
14.蓄电池的充电参数主要有充电特性、完全充电和充电率。
15.动⼒电池按其原理主要可分为⽣物电池、物理电池和化学电池三⼤类。
16.铅酸蓄电池、锂离⼦电池、磷酸铁锂电池和镍氢电池的单体电池电压分别为2V、3.6 V、3.2V和1.2 V。
17.铅酸蓄电池的充电过程⼤致分为⾼效、混合和析⽓三个阶段。
18.磷酸铁锂电池的正极材料是磷酸铁锂。
19.镍氢电池正极活性物质是氢氧化镍,负极是储氢合⾦,⼀般⽤氢氧化钾做电
解质。
20.空⽓电池是以氧⽓作为正极活性物质,以⾦属为负极活性物质。
21.超级电容是利⽤电极和电解质之间形成的界⾯双电层来存储能量的⼀种新型电⼦元件。
22.飞轮电池系统包括三个核⼼部分:飞轮、电动机-发电机、电⼦变换装置。
23.影响电池的关键因素是能量密度和使⽤寿命。
24.电动汽车上,电动机及其控制器是将车载电源的电能转换为机械能的动⼒装置。
25.新能源汽车与普通燃油汽车最重要的区别就在于电动机驱动系统。
26.新能源汽车的电动机驱动系统主要由电⽓系统和机械系统组成,其中电⽓系统由电动机、功率转换器和电⼦控制器三个⼦系统构成。
27.开关磁阻电动机驱动系统主要由开关磁阻电动机、功率转换器、传感器和控制
器四部分组成。
28.直流电动机分为绕组励磁式直流电动机和永磁式直流电动机。
29.绕组励磁式直流电动机根据励磁⽅式不同,可分为他励式、并励式、
串励式和复励式。
30.直流电动机由定⼦与转⼦两⼤部分构成,定⼦和转⼦之间的间隙称为
⽓隙。
31.直流电动机转⼦部分主要包括电枢铁⼼、电枢绕组和换向器。
32.直流电动机调速系统采⽤的主要⽅法是改变电枢电压来调速。
33.直流电动机定⼦中的主磁极作⽤是建⽴主磁场,转⼦的作⽤是
产⽣磁场。
34.直流电动机的特点是调速性能好、起动⼒矩⼤、控制简单和
有易损件。
35.异步电动机按转⼦结构来分,可分为笼型异步电动机和绕线异步电动机。
36.交流异步电动机⼜称感应电动机,是由⽓隙旋转磁场与转⼦绕组感应电流
相互作⽤产⽣电磁转矩。
37.按电动机的结构和⼯作原理不同,电动汽车⽤电动机可分直流电动机、交流异步电动机、永磁电动机、开关磁阻电动机等。
38.轮毂电动机使⽤时可分为减速驱动和直接驱动两⼤类。
39.开关磁阻电动机运⾏遵循磁阻最⼩原理。
40.永磁电动机可分为永磁直流电动机、永磁同步电动机、永磁⽆刷直流电动机
和永磁混合式电动机。
41.根据永磁体在转⼦上的位置的不同,永磁同步电动机可分为内置式永磁同步电动机
和外置式永磁同步电动机。
42.内置式永磁同步电动机按永磁体磁化⽅向可分为径向式、切向式和
混合式。
43.外置式永磁同步电动机根据永磁体是否嵌⼊转⼦铁⼼中,可以分为⾯贴式和插⼊式
两种电动机。
44.轮毂电动机全称是永磁轮毂同步电动机,它把电动机安装在轮辋内。
45.电动汽车主要的热源有电池、控制器和电动机。
46.电动机常见的冷却⽅式有风冷和液冷。
47.电动机的冷却介质⼀般选⽤⽔、防冻液或油等。
48.为了保证冷却效果,电动机和控制器的安装通常会将电动机安装设计
成有⼀定的倾⾓的布置⽅式,位置较低的⽔⼝作为进⽔⼝,位置较
⾼的⽔⼝为出⽔⼝。
49.对于电动机和电动机控制器⽽⾔,冷却液⼀般都是先冷却电动机控制器,后冷却
电动机。
50.电动机控制器的液冷⽅式主要是在控制器的底部加装循环散热板,电动机的液冷结构
主要由电动机冷却套和电动机冷却内套组成。
51.电动汽车的辅助系统与传统汽车的较⼤区别主要有电控助⼒转向系统、线控制动系统、电控悬架系统和电动空调系统。
52.EPS是电⼦控制电动助⼒转向系统。
53.EPS系统主要由传感器、电⼦控制器和执⾏机构三⼤部分组成。
54.线控制动系统可分为两类,即电⼦液压式制动系统和电⼦机械式制动系统。
55.传统的被动悬架主要由弹性原件、减振阻尼器和导向机构三部分组成。
56.电动汽车辅助系统中功耗最⼤的辅助⼦系统是空调系统。
57.电动汽车的电⽓系统主要包括低压电⽓系统、⾼压电⽓系统和整车⽹络化控制系统。
58.电动汽车⾼压电⽓系统主要由动⼒电池/燃料电池、驱动电动机和功率转换器等⼤功率、⾼电压电⽓设备组成。
59.整车控制系统主要包括整车控制器、电动机控制器能源管理系统信息显⽰系统、车神控制系统和通信系统。
60.整车控制器是⼀个多输⼊、多输出、模块电路共存的复杂系统。
61.整车控制器接收驾驶员的操作信号和汽车的运动传感器信号,其中驾驶员的操作信号包
括加速踏板信号、制动踏板信号、换挡位置信号和转向⾓度信号。
62.电动汽车制动能量回馈过程可分为续流阶段、电流反向阶段和回馈能量阶段。
63.CAN总线采⽤双线串⾏通信⽅式,总线信号利⽤差分电压进⾏传送。
64.燃油汽车与电动汽车低压电⽓系统⼆者主要区别在于,燃油汽车的辅助蓄电池由与发动
机相连的发电机来充电,⽽电动汽车的辅助蓄电池则由动⼒电池通过DC/DC变换器
来充电。
65.抑制电磁⼲扰的技术措施主要有屏蔽、滤波和接地三种⽅法。
66.⽬前最常见的充电动机就是将交流转换为直流对电池组进⾏充电,称之为交流电源充电
机。
67.根据充电动机的安装位置可以将充电动机分为车载充电机和地⾯充电机。
68.充电过程⼤致可分为恒流阶段、恒压阶段和截⽌阶段。
69.对于动⼒电池来说,充电模式⼀般可分为正常充电模式、快速充电模式和换电模式。
70.充电系统对电池的影响主要分为对电池性能的影响、对电池寿命的影响和对电池安
全的影响。
71.充电系统分为家庭⽤充电设施和公共充电设施两类。
72.⽬前使⽤较为⼴泛的制氢⽅法是采⽤天然⽓重整⽅法。
73.电解⽔制氢的⽅法是利⽤铁为负极,镍为正极的串联电解槽来电解苛性钾或钠的⽔
溶液来获得氢⽓和氧⽓。
74.电动汽车产品的开发概况来说可分为决策阶段、设计阶段、试制试验阶段和⽣
产阶段。
75.汽车的主要参数包括尺⼨参数、质量参数和汽车性能参数。
76.汽车动⼒性指标主要包括汽车的最⾼车速、加速时间和爬坡能⼒、汽车的⽐功率。
77.汽车⾏驶阻⼒由滚动阻⼒、空⽓阻⼒、坡度阻⼒和加速阻⼒组成。
78.空⽓阻⼒分为压⼒阻⼒和摩擦阻⼒,压⼒阻⼒分为形状阻⼒、⼲扰阻⼒、内
循环阻⼒和诱导阻⼒,其中,形状阻⼒占压⼒阻⼒绝⼤部分。
79.蓄电池的能量密度和功率密度⼀定程度上分别决定了电动汽车的⼀次充电后的续驶⾥
程和加速性,爬坡性和最⾼车速。
简答题
1.电动汽车是如何定义的?其优势体现在哪些⽅⾯?
电动汽车是指以车载电源(或其他能源)为动⼒,⽤电动机驱动车轮⾏驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。
优点:1.⽆污染,噪⾳低2.削峰填⾕3.能源效率⾼,多样化4.结构简单,使⽤维修⽅便。
2.从构造和动⼒性两⽅⾯,对电动汽车与传统汽车进⾏⽐较分析?
结构特点是灵活,体现在1.能量传递⽅式不同2.电动汽车驱动系统的布置不同3.储能装置不同。
动⼒性能上,都能⽤最⾼车速,加速性能,和最⼤爬坡度描述,与传统汽车不同的是,电动汽车存在不同的⼯作制,即存在瞬时功率,连续功率和⼩时功率。
3.电动汽车⽤储能设备的基本要求有哪些?
基本要求:⽐功率⾼、⽐能量⼤、循环寿命长、安全可靠、成本低、对使⽤环境温度要求低、能量转换效率⾼、对环境能够污染⼩。
4.简述动⼒电池的结构及性能指标?
5.锂离⼦电池的结构主要由哪些部分组成?锂离⼦电池的优点有什么?
6.燃料电池按电解质类型可分为哪五⼤类?其中哪⼀种最有希望替代内燃机⽽成为汽车动⼒源?
7.超级电容按其结构原理来说是⼀种什么样的电容器?主要优点有哪些?
8.飞轮储存器的结构主要由哪些组成?主要优点有哪些?
第四章
9.电动汽车对电动机的性能要求?
10.简述交流异步电动机的结构特点?
11.直流电动机的结构组成及特点?
12.电动汽车的电动机驱动系统主要由哪两⼤系统组成?它们⼜分别由哪些主要系统组成?
13.开关磁阻电动机驱动系统主要由哪四部分组成?各起什么作⽤?
第五章
14.电动汽车上的发热部件有哪些?各部件的冷却形式有哪些?
15.简述电动汽车冷却散热的基本要求?
第六章
16.电动汽车辅助系统与传统汽车相⽐有哪些区别?主要原因是什么?