现代电动汽车技术课程复习提纲.docx

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1、(1)描述串联式、并联式及混联式混合动力汽车动力系统基本拓扑结构，并对比分析各自的工作原理、基本工作模式及优缺点：答：油箱蓄电池传动系及驱动轮1.串联式拓扑结构:液流连接电力连接机械连接工作原理：发动机带动发电机发电，电能通过高压线路及控制器直接输送到驱动电机，由电机产生驱动力矩驱动汽车。恋之老虎方的观点是法国基本工作模式：(1)纯电驱动模式：发动机关闭，车辆仅由蓄电池供电、电机驱动；(2)纯发动机驱动模式：车辆驱动功率仅源于发动机-发电机组，蓄电池不供电也不从高压母线获取能量；(3)混合驱动模式：驱动功率由发动机-发电机组和蓄电池共同提供；(4)发动机驱动和蓄电池充电模式：发动机-发电机组除

2、提供车辆所需的功率外，还向蓄电池组充电；(5)再生制动模式：发动机-发电机关闭，而牵引电机运行在发电模式，通过消耗车辆动能产生电功率，给蓄电池充电；(6)蓄电池停车充电模式：牵引电机不接受功率，车辆停驶，发动机-发电机组仅给蓄电池充电；(7)蓄电池混合充电模式：发动机-发电机组和运行在发电机状态下的电机两者同时向蓄电池充电。工况分析：(1)加速/高速、高负荷：混合驱动模式（2）高速低负荷：发动机驱动，蓄电池充电（6）停车充电工况：蓄电池停车充电模式结构特点：(1)发动机和发电机一起工作产生电能，之间的机械连接装置不需要离合器；(2)发动机输出的机械能首先通过发电机转换为电能，驱动车辆或给电池充

3、电;(3)单条驱动线路，发动机与驱动轮无机械连接，不直接驱动车辆；(4)尤其适用于内燃机辅助型电动汽车，可以用于增加电动汽车续驶里程。优点：(1)以动力电池组为基本能源，可实现“零污染”状态行驶；(2)发动机可保持高效运转；(3)趋近于电动汽车，结构简单；(4)发动机与车轮机械解耦，总体结构容易布置，易于控制；缺点：(1)电机功率较大，外形尺寸和质量较大，效率较低；(2)经过多次能量转化，能量损失大；(3)发动机-发电机与动力电池之间的匹配要求严格。2.并联式拓扑结构:基本工作模式：(1)纯电驱动模式：发动机关闭，离合器分离，电机通过动力合成器提供驱动；(2)纯发动机驱动模式：车辆驱动功率仅源

4、于发动机，蓄电池既不供电也不从母线获取任何能量，电机不使能；(3)混合驱动模式：驱动功率由发动机和驱动电机共同提供，并通过动力合成器合成提供驱动；(4)发动机驱动、蓄电池充电模式：发动机除提供车辆行驶所需功率，还向电池提供充电。此时，发动机功率由动力合成器分成两路；电机工作在发电模式。(5)再生制动模式：发动机关闭，驱动电机运行在发电模式，通过消耗车辆的动能产生充电功率，给电池充电；(6)停车充电模式：车辆停驶，发动机通过动力合成带动发电机发电，向电池充电。此时机械传动装置应在空挡，或动力合成器与机械传动装置之间的离合器处于断开状态.为什么没有混合充电模式：因为并联式混合动力是机械耦合，电能必

5、须要通过电动机才能向电池输送，所以实现发动机驱动、蓄电池充电，就已经实现了混合充电模式。工况分析：(1)起步、低速运行工况纯电动模式燃料一发动机电力传成流体传递.机械传通蓄电池功率转换电机动力合成器机械传动(2)加速工况混合驱动模式(4)减速/制动工况再生制动模式燃料.发动机也力传递.流体传递.机版传适蓄电池功率转换电机动力合成器机械传动(5)高速低负荷工况发动机驱动、蓄电池充电燃料发动机流体传递.电力传道机娥传蓄电池功率转换电机动力合成器机械传动特点：(1)两条驱动路线：内燃机和电机均可通过各自的驱动线路驱动车轮；(2)三种基本驱动模式：发动机单独、电机单独、发动机和电机混合；(3)对中度及

6、以下混合，属电力辅助型，可降低排放和燃油消耗；优点：(1)只有发动机和电机两个零部件，较串联式混动的动力部件功率、质量和体积均小很多;(2)能量转换综合效率较串联式高，燃油经济性较串联式好；(3)动力总成部件(发动机、电池、电机)较小，使整车质量变小；缺点：(1)发动机工况受车辆行驶工况影响，有害气体排放高于串联式；(2)需要装置离合器、变速器、传动轴和驱动桥等，结构复杂，布置和控制困难。混联式：拓扑结构：燃料一发动机基本工作模式：(1)纯电驱动模式：发动机、发电机关闭，电机通过动力分离装置提供车辆驱动力；(2)纯发动机驱动模式：车辆驱动仅由发动机完成，蓄电池既不输出功率也不从母线获取功率.发

7、电机、电机均关闭；(3)混合驱动模式：驱动功率由发动机和蓄电池共同提供，并通过动力分离装置合成，向机械传动装置提供驱动力；(4)发动机驱动、蓄电池充电模式：发动机除提供车辆行驶所需动力外，还向蓄电池充电；发动机功率通过动力分离装置分成两路；(5)再生制动模式：发动机关闭，牵引电机工作在发电模式，通过消耗车辆动能产生电功率，向蓄电池充电；（6）停车充电模式：车辆停驶，发动机通过动力分离装置带到发电机发电，给蓄电池充电。工况分析：发动机主动型：（1）起动工况：纯电驱动燃料发动机发电机也力传遹=机械传遹流体传递_动力分离器机械传动蓄电池功率转换电机燃料包力传道发电机机械传递_流体传道动力分离器机械传

8、动蓄电池功率转换一电机（2）加速：混合驱动发动机燃料发电机也力传道机敏传递_流体传递_动力分离器机械传动蓄电池功率转换电机（3）匀速行驶工况：发动机驱动发动机（4）减速/制动工况：再生制动模式发动机燃料机械传动动力分离器也力传道（5）行驶中给电池充电工况：发动机驱动，蓄电池充电动力分离器机械传动也力传道机械传流体传道机械传动动力分离器凌体传道蓄电池功率转换一电机电力（电机）主动型主要是加速工况和匀速工况，发动机驱动分流为电机驱动与发动机驱动加速工况：燃料发动机发电机也力传递机版传递_蓄电池燃料藐体传i.匀速行驶工况发电机也力传的机敏传递_流体传递_蓄电池电机机械传动机械传动特点：将串联式和并联

9、式相结合，具有两者的优点；与串联式相比，增加了机械动力的传递路线;与并联式相比，增加了电能的传递路线。优点：(1)相比串联式，动力总成部件的功率、质量和体积均减小；(2)有多种工作模式，节能最佳，有害气体排放达到“超低污染”；(3)发动机可直接驱动车辆，不需要经过机械能-电能-机械能的转换，能量转换效率较高；(4)电机可以独立驱动车辆行驶，有较好的燃油经济性。缺点：(1)对于发动机主动型，发动机是基本驱动模式，电机是辅助驱动模式，动力性更接近内燃机，有害气体排放高于串联式混合动力；(2)需要配备两套驱动系统，动力系统结构复杂，总布置困难；(3)工作模式较多，控制系统比较复杂。(2)定性地简单总

10、结电动汽车对驱动电机的要求；答：(1)运行特性要满足电动汽车要求，低速运行时具有大转矩，以满足电动汽车起动和爬坡的要求；具有宽的调速范围，以满足电动汽车高速行驶的要求(2)过载能力强、带负载启动性能好、加速性能好，使用寿命长（3）在整个运行范围内，具有很高的效率以及功率密度，以提高续驶里程。（4）可靠性好，能够在较恶劣的环境下长期工作。（3）一个电池包，额定电压为330V,额定容量为60Ah,最大放电功率为200kW,总的质量为250kg,试估算该电池包的质量比能量密度和质量比功率密度分别为多少？如果装载该电池包的纯电动汽车在60kmh的匀速下受到的阻力为600N,系统的能量效率为90%,电池

11、可用的能量为总储能的90%,不考虑制动能量回收时，充一次电该车大约可以跑多少km?答：质量比能量密度：ECU60330,=ciyh/kg=0.0792kWh/kgmm2501000,i,质量比功率密度：P200=诉kW/W=08kWkgm250理论续航里程：3600TCCCkm=96.228km1000En电系统_330600.90.9-F=600（4）什么是插电式混合动力汽车？分析其基本特点及工作模式；答：插电式混合动力汽车是一种可使用非车载电能的混合动力汽车。基本特征：1 .可借助车载充电机或地面充电机向动力系统电能存储系统（蓄电池）充电，以增加纯电动续航里程。因此，PEHV是一种自给自足

12、的混合动力汽车；2 .比传统混合动力汽车（HEV）配备更大的动力蓄电池以增加电能存储能力3 .运行中更多的使用发电机，减少发动机的使用，因此需要更大输出功率的电机和较小功率的发动机；4 .串联式、并联式以及混联式传统混合动力汽车系统机构都可以通过改变发动机、电动机以及蓄电池的配置和相应的控制策略实现PHEV动力系统；5 .可以利用非高峰电网电能，减少燃油使用，节约石油资源，降低运行成本；6 .对电池要求更高（高能量密度以及功率密度）；7 .PHEV是介于纯电动和HEV之间的一种混合动力形式。工作模式：主要有混合运行以及初始纯电动运行两类模式ChargeDep1etionModewithICE-

13、SupportTrave1DistanceChargeSustainingMode(HybdMode)1Sng1nvoffEngineon在SOC高于设定阀值之前，蓄电池荷电状态不做平衡调节电量维持模式：用发动机剩余功率为蓄电池充电不再深度放电调节SoC在设定值附近区域延长电池工作寿命太。8术0900Jm纯电动驱动直到SoC达到预设的阀值发动机一直处于关闭状态要求更大的电动机功率要求蓄电池具有高功率和较高的能量密用发动机剩余功率为蓄电池充电不再深度放电调节SOC在设定值附近区域延长电池工作寿命%08coSTrave1Distance混合运行模式的P1ug-In-Hybrid在蓄电池SoC高于预

14、先设定的某一阀值之前，系统采用发动机支持的电量消耗模式工作。达到预设SOe之后，采用电量维持模式（传统的HEV模式）工作。发动机支持的电量消耗模式：尽可能采用单独的电机驱动发动机工作与否取决于整个动力需求混合运行模式的PHEV：在蓄电池SOC高于预先设定的某一阈值之前，系统采用发动机支持的电量消耗模式工作。达到预设SoC之后，采用电量维持模式（传统HEV模式）工作：电量消耗模式：尽可能采用单独的电机驱动；发动机工作与否取决于整个动力需求；在SoC高于设定阈值之前，蓄电池荷电状态不做平衡调节电量维持模式：用发动机剩余功率为蓄电池充电；不再深度放电；调节SoC在设定值附近区域；延长电池工作寿命初始纯电动运行模式的P1ug-In-Hybrid运行初始采用电量消耗模式的纯电动模式，发动机完全不参与工作。当蓄电池SoC下性至预先设定值时，转入电量维持模式运行。这种PHEV可以双模式（电动、混合）运行电量消耗模式（CD）：电量维持模式（CS）：初始纯电动运行运行初始采用电量消耗