新能源汽车整车控制技术-习题参

  《新能源汽车整车控制技术》习题答案 第1章 新能源汽车概述 练习参 一、名词解释 1.新能源 以新技术和新材料为基础，使传统的可再次生产的能源得到现代化的开发和利用，使用取之不尽、周而复始的可再次生产的能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能和核能。 2.新能源汽车 新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车和其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等 3.HEV 混合动力汽车 4.BEV 纯电动汽车 5.FCEV 燃料电池汽车 二、填空题 1. 混合动力汽车；纯电动汽车；燃料电池汽车。 2. 电驱动；电池；电控。 3. 100km/h。 4. 250km。 5. 0.18Wh/km·kg；135Wh/kg；200km。 三、选择题 1. C 2. A 3. D 4. B 5. B 四、问答题 1.新能源汽车与内燃汽车是啥关系？ 与传统汽车相比，新能源汽车是采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料，但采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动等方面的先进的技术，形成的技术原理先进，具有新技术、新结构的汽车。 2.新能源汽车的主要性能参数有哪些？ 轴距、最高车速、纯电续航能力、动力电池类型、动力电池能量、充电方式及时间、驱动电机类型、驱动电机峰值功率、驱动电机峰值扭矩。 3.氢燃料汽车的工作原理？ 燃料电池电动车，燃料电池电动汽车是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下,在燃料电池中经电化学反应产生的电能驱动的汽车。 新能源汽车关键技术是什么？ 电动机技术、电池技术、电控技术、纯电动汽车整车技术、混合动力电动汽车整车技术、燃料电池电动汽车整车技术 插电式混合动力串联式系统基本组成？ 电式混合动力串联式系统基本组成包括传统汽车的发动机、变速器、传动系统、油路、油箱。以及纯电动汽车的电池、电动机、控制电路。 第2章 新能源汽车的动力 练习参 一、名词解释 1.动力电源 动力电源主要是针对电源的储能方式来进行分类的，目前动力电源的储能技术主要有化学储能、物理储能和电磁储能三大类。 2.燃料电池 燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。其特殊之处在于将燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地产出。从外表上看 燃料电池有正负极和电解质等，像一个 蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。 3.串联式混合动力 串联式混合动力包括发动机、发电机和电动机三部分动力总成，它们之间以串联的方式组成动力单元系统，工作时由发动机驱动发电机发电, 电能通过控制器输送到电池或电动机, 由电动机通过变速机构驱动汽车行驶。 4.并联式混合动力 并联式混合动力系统依照结构和电机布置型式的不同，分为双轴并联式混合动力系统和单轴并联式混合动力系统两种。其动力合成装置采用行星轮系，也有省略了动力合成装置，把发动机和电机直接耦合的新结构。 5.插电式混合动力 混联式混合动力驱动系统是串联式与并联式的综合。其驱动系统是发动机与电动机以机械能叠加的方式驱动汽车行驶，但驱动电动机的发电机串联于发动机与电动机之间。混联式结构一般以行星齿轮作为动力复合装置的基本构架，发动机发出的功率一部分通过物理运动输送给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电；发电机发出的电能输送给电动机或电池，电动机产生的驱动力矩通过动力复合装置传送给驱动桥。 二、填空题 1. 学储能；物理储能；电磁储能。 2. 液态锂离子电池；聚合物锂离子电池。 3. 电化学电容器；双电层电容器；黄金电容；法拉电容等。 4. 化学能；电。 5. 低温燃料电池；高温燃料电池。 三、选择题 1.属于插电式混合动力单元的是（ A,B,C,D ）。 A.传动轴 B.发动机 C.变速器 D.轮胎 2.不属于氢燃料电池的是（ B ）。 A.氢燃料动力 B.蓄电池 C.电解液 D.燃料电极 3. 不属于燃料电池电解质的是（ A ）。 A.硫酸 B.磷酸液 C.熔融碳酸盐液 D.固体电解质 4. 属于燃料电池英文字符的是（ A ）。 A.AFC B.SMES C.LIB D.LIP 5.不属于串联式混合动力单元元件是（ B ）。 A.发动机 B.自动变速器 C.发电机 D.电动机 四、问答题 1.目前主要使用的燃料电池的种类？ 质子膜燃料电池、 磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池、固体氧化型燃料电池。 2.制约纯电动汽车电池技术的主体问题有哪些？ 单位体积内的包含的能量、容积密度、寿命以及基础设施投入。 3.举一种氢燃料电池的例子，试说明其工作原理？ 质子交换膜燃料电池的单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质。其工作原理是利用一种叫质子交换膜的技术，使氢气在覆盖有催化剂的质子交换膜作用下，在阳极将氢气催化分解成为质子，这些质子通过质子交换膜到达阴极，在氢气的分解过程中释放出电子，电子通过负载被引出到阴极，这样就产生了电能。工作时相当于一直流电源，阳极即电源负极，阴极即电源正极。 4.串联式驱动动力系统的结构是什么？ 串联式混合动力包括发动机、发电机和电动机三部分动力总成，它们之间以串联的方式组成动力单元系统，工作时由发动机驱动发电机发电, 电能通过控制器输送到电池或电动机, 由电动机通过变速机构驱动汽车行驶。串联式混合动力驱动系统结构如图。  5.插电式混合动力并联式动力的基本组成？ 插电式混合动力串联式系统由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联的方式构成SHEV的动力单元系统，发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车行驶。 第3章?新能源汽车的动力系统及控制 练习参 一、名词解释 1.双电机耦合动力系统 采用两个电机驱动传动系统，通过变速器实现动力耦合，双电机驱动运转平滑；双电机协调工作，单电机失效仍能运行。 2.轮毂电机动力系统 采用两个轮边电机分别驱动两侧的轮胎，双电机分别驱动两个后轮，可实现精确差速控制和转向控制。 3.电磁兼容性 动电机系统在汽车上是较大的干扰源，因此在电机和驱动器设计及整车布置上要最大限度地考虑电磁兼容和屏蔽，尽可能的避免和减小驱动系统对其他电器的影响。 4.系统适应环境能力 驱动电机系统通常布置在发动机舱内和车架上，工作环境较为恶劣。要求电机及其驱动器既要防水、防尘、防震，具有很强的适应环境能力，而且结构坚固、体积小、重量轻。 5.永磁同步电动机 永磁同步电机主要由转子、定子、位置传感器、电子换向开关及端盖等部件组成，永磁同步电机的最大的特点是其定子结构与普通感应电机的结构非常相似，主要不同之处在于其转子的独特结构及其在转子上放置的高质量永磁体磁极。 二、填空题 1. 电动机；功率转换器；控制器；各种检测传感器；电源。 2. 前后端盖；定子部分；转子部分；机座；风扇；风罩。 3. 斩波器和中央控制器；输入电压；电流。 4. 标量控制发展到矢量控制；直接转矩控制；非线性控制；自适应控制；滑模变结构控制；智能控制；专家系统智能控制；模糊逻辑智能控制；神经网络智能控制。 5. 电机驱动系统；物理运动机构。 三、选择题 1.不属于新能源汽车的控制内容是（ B ）。 A.发动机ECU B.ABS控制 C.电机控制 D.电池电压监控 2.不属于混合动力汽车工作模式的是（ D ）。 A.车辆启动 B.加速 C.制动 D.坚固耐用 3. 不属于无刷直流电机的特性是（ D ）。 A.无滑动接触 B.噪声低 C.无换向火花 D.高开关频率 4. 不属于电机驱动控制内容的是（D ）。 A.制动信号 B.接受位置传感器信号 C.正反转信号 D.产生旋转磁场 5.属于AC/DC功率变换器的功能是（ A ）。 A.交流电转换成直流电 B.将直流电能转换成恒压恒频交流电能 C.完成能量双向传输的直流变换器 D.保持直流电源的电压等级和稳定 四、问答题 1.新能源汽车的DC/DC变换器功用？ 其作用是按驱动电机的电流要求，将蓄电池的直流电转换为相应电压等级的直流电源。 2.用于感应电机的控制技术主要有有哪些？ 感应电机的控制技术主要有三种：V/F 控制（即压频控制，通过电源电压和额定频率的比率控制，维持电机恒定磁通，使电机保持较高效率）、转差频率控制和矢量控制。 3.永磁同步电机结构的工作原理？ 在电机的定子绕组中通入三相电流，随即定子绕组中形成旋转磁场，由于转子上安装了永磁体，而永磁体的磁极是固定的，根据磁极同性相吸异性相斥原理，在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转，最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等。 4.通用汽车公司的混联方案的特点？ 采用两个行星齿轮和两个电机，发动机动力通过左边的行星齿轮实现输入分流，通过右边的行星齿轮实现发动机与电机动力的输出耦合；通过湿式离合器和电机控制实现混合动力的多种工作状态和状态切换及换档。该方案实现了电机与行星齿轮变速器的集成设计，去掉了原有的变矩器。通过发动机、两个电机和多个湿式离合器的控制，实现多种工作状态和状态切换，以及与传统液力机械式自动变速器（AT）类似的换档控制。 EP40/50双模式混合动力系统的特点 EP40双模式混合动力系统适用于城市公交汽车，EP50双模式混合动力系统适用于15m 市郊公交车和铰接式城市公交车。其基本传动示意图如下。混合动力系统由６大部件组成：能源储存装置、电力驱动装置、双向电力变换模块、混合动力系统控制器、速比范围选择器、柴油机。电力驱动装置是双模式混合动力系统的核心部件。由三部分所组成：一是行星齿轮系统和离合器；二是电磁阀；三是两个电机／发电机，三个部分协同工作形成机械动力和电动力传递通道，实现车辆加速、减速或保持巡航速度。两台电机安装在自动变速器内。 第4章 新能源汽车总线通讯协议及应用 练习参 一、名词解释 1.CAN总线 CAN总线即控制器局域网总线，CAN总线是计算机网络与控制管理系统结合的产物，其本质上就是一种计算机控制网络。在国际标准化组织（ISO）提出的“开放系统互联（OSI）”参考模型中，网络系统区别划分为七层模式，即应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。 2.SAE 美国汽车工程协会 3.通信机制 当节点要往CAN总线上发送数据时，先检测总线的状态，只有当总线处于空闲时，节点才能往总线上发送数据；并且，在发送过程中要进行总线“回读”，判断是否与其他节点发送的数据有冲突；若有冲突发送，则进行总线仲裁。总线仲裁根据CAN报文ID进行，ID值越小，报文的优先级越高，发生仲裁时优先级高的报文正常发送，优先级低的报文会停止发送，但在总线是CAN网络通信协议，对汽车中应用到的各类参数都进行了规定。 5.多路网络架构 多路网络架构是实现全车负载由ECU控制的一种网络架构。 二、填空题 1. 通信方式灵活；采用非破坏性基于优先级的仲裁方式；帧信息中包含 循环冗余校验码；对发送失败的报文将在总线空闲时自动重新传输；采用短帧格式；每帧报文最多可发送8个字节数据；通信介质可为双绞线同轴电缆或者光纤；直接通信距离最远可达10km。 2. 电气接口和物理介质；形状、尺寸；总电控单元（ECU）。 3. 数据帧；远程帧；错误帧；过载帧。 4. 标准化通信策略；源地址。 5. 连接协议；网络互连电控单元；报文转发；报文过滤；波特率转换；地址翻译；协议转换。 三、选择题 1.不属于新能源汽车的CAN内容是（ D ）。 A.发动机ECU B.ABS控制 C.电机控制 D.传动轴 2.不属于汽车CAN网络架构的是（ D ）。 A.安全控制管理系统 B.传动控制管理系统 C.通讯和信息娱乐系统 D.汽车可靠性 3. 不属于动力和传动控制管理系统是（ B ）。 A.电机控制管理系统 B.噪声低 C.电池管理系统 D.整车控制管理系统 4. 不属于CAN网络拓扑结构的是（ D ）。 A.动力CAN B.车身CAN C.网关 D.产生旋转磁场 5.不属于车身CAN控制是（ A ）。 A.交流电转换成直流电 B.CAN总线空调 C.电子风扇控制管理系统 D.ABS/ASR 四、问答题 1.OSI、CAN 2.0B和J1939这三者之间的关系？ OSI、CAN 2.0B和J1939这三者之间的关系如图。国际标准化组织（ISO）提出的“开放系统互联（OSI）”参考模型中，网络系统区别划分为七层模式，即应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。CAN 2.0技术规范规定了物理层和数据链路层，并且分为CAN 2.0A和CAN 2.0B两部分，其中CAN 2.0B给出了标准帧和扩展帧两种CAN报文格式。1994年美国汽车工程协会SAE以CAN 2.0B协议为基础，制定了面向汽车和载重货车的CAN网络通信协议SAE J1939。 2.CAN的基本组成？ CAN由每个ECU内部的CAN控制器和收发器、每个ECU外部连接的两条CAN总线和总系统中的两个终端组成。 3.电机驱动EDU与CAN的关系？ 驱动电机ECU的总体结构由外壳及冷却系统、功率电子电源、控制电路、底层软件和控制算法组成。CAN接口大多数都用在不同电控单元之间的通信，包括数据交互、读出测量参数值和计算值等功能。 4.CAN数据传输线的结构？ CAN总线采用两条线缠绕在一起，两条线上的电位相反，若一条线V，另一条线V，两条线的电压和总等于常值。通过此办法，CAN总线将免受外界电磁场干扰，同时CAN总线向外辐射也保持中性，即无辐射。 5.汽车CAN网络架构的特点？ 汽车CAN总线网络架构按功能区分由基本CAN总线系统和网关组成。基本CAN总线点：动力和传动控制管理系统、.底盘和安全控制管理系统、车身和舒适控制管理系统、通讯和信息娱乐系统、诊断系统。 第5章?整车控制器 练习参 一、名词解释 1.整车控制器 电动车的整车控制器VCU，它的作用一种原因是获得驾驶员的操作意图，另一方面是根据驾驶员和执行层当前状态，协调控制将命令输出给执行层。最高层就是组织层，包括一些驾驶员操作信息，仪表信息等。 2.制动能量回馈 电动机具有回馈制动的性能，此时电动机作为发电动机，利用新能源汽车的制动能量发电，同时将此能量存储在储能装置中，当满足充电条件时，将多余能量给动力电池组贮存。 3.能量管理 在纯电动汽车中，电池除了给动力电动机供电以外，还要给电动附件供电，为了获得最大的续驶里程，整车控制器将负责整车的能量管理，以提高能量的利用率。 4.车辆状态的监测 整车控制器应该对车辆的状态进行实时监测，并且将各个子系统的信息发送给车载信息显示系统，其过程是通过传感器和CAN总线，检测车辆状态及各子系统状态信息。 5.故障诊断 连续监视整车电控系统，进行故障诊断。故障指示灯指示岀故障类别和部分故障码。根据故障内容，及时进行一定的安全保护处理。 二、填空题 1. 加速踏板和制动踏板；电机控制管理系统以及电池管理系统。 2. 整车控制器；电动机控制器；电动机；物理运动装置。 3. 第一先考虑整车系统的安全性和可靠性；硬件设计的灵活性；综合分析功能需求；系统通讯的通用性；控制策略和控制逻辑满足汽车的性能。 4. 高速CAN总线接口；微控制器；CAN总线. 充电过程；充电状态。 三、选择题 1.不属于新能源汽车的仪表内容是（A ）。 A.发动机ECU B.电池电压 C.电机转速 D.SOC值 2.不属于模拟量数据的是（ D ）。 A.加速踏板传感器信号 B.制动踏板传感器信号 C.电机转速传感器信号 D.钥匙开关 3. 不属于驾驶员的驾驶意图是（ D ）。 A.加速踏板 B.制动踏板 C.方向盘转角 D.道路指示信号灯 4. 不属于电机驱动控制器工作信息的是（D ）。 A.制动信号 B.电流传感器 C.电压传感器 D.温度传感器 5.不属于整车的网络化管理的内容是（ A ）。 A.手机 B.CAN总线 C.发动机EDU D.车身CAN 四、问答题 1.数据采集电路功用？ 数据采集大致上可以分为开关量数据采集和模拟量数据采集。开关量数据采集主要是采集那些简单开关信号，例如钥匙开关、档位开关、空调开关等信号。模拟量数据采集主要采集各个传感器采集的信号，例如加速踏板传感器信号、制动踏板传感器信号等。 2.用于电池保护技术主要有有哪些？ 从功率输出限制和电动附件管理两个方面对整车能量来管理。动力电池组除供给驱动电机能量以外，还为车上其他辅助电力设备供电，包括空调系统，动力转向系统、真空助力系统等。在动力电池组SOC较低时，控制策略关闭不影响整车安全的电动附件，节省能量消耗，保证汽车安全返回。 3.驾驶模式有几种？ 起步控制模式、正常控制模式、经济驱动模式、动力驱动模式、倒车驱动模式。 4.驱动控制策略的特点？ 驱动控制策略实际就是计算电机的驱动转矩。在驾驶过程中转矩的计算是复杂的、多样化的。驱动转矩需求是根据整车当前的行驶状态、驾驶员踩下加速踏板及制动踏板的开度、电机工作模式、电机的转速转矩特性及动力电池的情况而对电机提出的转矩需求。 5.电机过载管理的特点？ 电机具有一定的过载运行能力，但是过载只是一小段时间，不能长时间过载运行。电机过载的时候，由于输出功率大，流经电机本体的电流相应增大，导致内部线圈产生的热量大，电机温度迅速升高，这样一来易引起定子线圈烧毁和永磁退磁等现象。 第6章?驱动电机控制 练习参 一、名词解释 1.直流电动机 直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。直流电动机按 励磁方式分为永磁、他励和自励3类，其中自励又分为并励、串励和复励3种。 2.脉宽调制控制 对电动机的电枢电压大小来控制。就是对逆变电路开关器件的通断来控制，使输出端得到一系列幅值相等但宽度不一致的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少 3.转速控制 直流传动系统的任务是使直流电动机转速保持恒定或者以足够高的精度跟随输入蓄变化，与此同时，还需要把电枢回路内的电流限制在一个可以整定的最大值上，以防止在动态运行时控制装置和电动机承受不允许的负载。用于直流传动的转速模拟控制的单闭环调速系统。 4.转矩控制 直流电动机的转矩在主磁极劢磁磁通保持恒定的情况下与电枢电流呈线性关系，通过对电枢电流闭环控制就能轻松实现快速而准确的转矩控制。 5.交流感应电动机 感应电动机又称异步电动机，即转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，因而转子转动。 二、填空题 1. 核心部件；ECU；GTR为主导元件；MOSFET为驱动元件 2. 电压；电流；转速。 3. 励磁电流；负载；励磁电流；电枢电流；负载。 4. 四种；电流。 5. 主磁；转矩；电流；转矩。 三、选择题 1.不属于新能源汽车的驱动电机是（ A ）。 A.发动机启动电机 B.直流电动机 C.交流电动机 D.永磁电动机 2.不属于交流电动机矢量控制内容的是（ C ）。 A.电流 B.电压 C.制动 D.转速 3. 不属于永磁无刷直流电机的特性是（ D ）。 A.无滑动接触 B.噪声低 C.无换向火花 D.高开关频率 4. 不属于永磁同步电机驱动控制内容的是（ A ）。 A.制动信号 B.接受位置传感器信号 C.正反转信号 D.产生旋转磁场 5.不属于开关磁阻电动机控制内容的是（ A ）。 A.交流电转换成直流电 B.电流 C.电压 D.转速 四、问答题 1.新能源汽车的电机控制需要满足的条件？ 理想的新能源汽车电动机驱动系统要满足以下条件： (1)有高功率密度和高效率。 (2)具有较长的寿命和高可靠性，维修方便。 (3)体积小，以适合汽车有限的空间要求。 (4)电动机应具有较宽的调速范围，在低速运行时能提供大转矩，以满足起动和爬坡的要求；低转矩运行时能达到较高的速度，以满足汽车在平坦的路面高速行驶的要求。 (5)瞬时功率大，过载能力强，过载系数应为3~5。 (6)控制管理系统控制准确、快速。 (7)新能源汽车用电动机驱动系统应能够在汽车减速时实现再生制动，将能量回收并反馈给蓄电池，使得新能源汽车具有最佳能量的利用率；并且再生制动时应满足高效、可靠。 (8)噪声小，以满足乘坐的舒适性。 (9)电磁辐射小，具备比较好的电磁兼容性。 (10)价格低，适于大规模生产制造。 2.直流电动机的调速方法？ 由直流电动机的自然机械特性曲线可知，电动机的转速与电磁转矩存在着单值关系，而电动机在稳态时的电磁转矩是由负载转矩所决定的，故直流电动机工作在自然机械特性时的转速是无法控制的。如果改变电动机的电枢电压U、磁通φ或电枢回路电阻Ra，就能改变电动机的机械特性曲线。所以直流电动机的调速方法分为电枢降电压调速、电枢回路串电阻调速与改变磁通调速。新能源汽车上一般会用电枢降电压调速和改变磁通调速。 3.交流感应电动机的矢量控制的特点？ 主要控制思想就是把异步电动机的转矩控制模拟成直流电动机的转矩控制，通过对定子电流的解耦，把定子电流分成两个正交分量：一个用来产生转子磁通的励磁分量，相当于他励直流电动机的励磁电流；另一个用来产生电磁转矩的转矩分量，它相当于直流电动机的电枢电流，由此能够把交流感应电动机的转矩控制模拟成直流电动机的转矩控制。 4.永磁无刷直流电动机控制的特点？ 永磁无刷直流电动机不仅继承了直流电动机调速性能好的优点，还具有交流电动机结构相对比较简单、运行可靠、维护方便的优点。此外，永磁无刷直流电动机由于采取了永磁体的励磁方式，没有励磁的功率损耗，因此具备极高的效率。永磁无刷直流电动机的永磁体有很高的磁通密度，在相同的条件下，永磁无刷直流电动机体积小并且重量轻。 由于永磁直流无刷电动机在运行过程中，定子通电产生的磁场为在空间上跳跃式旋转的磁场，因此，永磁无刷直流电动机在运行中存在着较大的转矩脉动影响电动机的控制性能。很久以来，国内外的研究人员对永磁无刷直流电动机的转矩脉动问题做了大量的研究，提出了一些削弱和补偿的方法，但是还不能从根本上消除转矩的脉动问题及由转矩脉动带来的噪声问题。 5.开关磁阻电动机控制的特点？ 开关磁阻电动机具有如下优点： (1)电动机转子上无任何绕组，可非常快速地旋转而不致变形；定子上只有集中绕组，端部较短，没有相间跨接线；因而具有结构相对比较简单、制造工序少、成本低、工作可靠、维修量小等优点，能适用于各种恶劣、髙温甚至强振动环境。 (2)转子损耗主要产生在定子上，电动机易于冷却，转子无永磁体，可允许有较高的温升。 (3)转矩方向与电流方向无关，从而可最大限度简化功率变换器，降低系统成本。 (4)功率变换器不可能会出现直通故障，可靠性高。 (5)起动转矩大，无感应电动机在起动时所出现的冲击电流现象。 (6)调速范围宽，控制灵活，易于实现各种特别的条件的转矩-速度特性。 (7)在宽广的转速和功率范围内都具有高效率。 (8)能够直接进行四象限运行，具有较强的再生制动能力。 但是，开关磁阻电动机也具有如下不足： (1)转矩波动大。 （2)噪声与振动大。 第7章?动力电池及管理系统 练习参 一、名词解释 1.锂离子动力电池 电池的负极是石墨等材料，正极用磷酸铁锂、钴酸锂、钛酸锂等统归为锂离子动力电池. 2.电池组参数 单位体积内的包含的能量(Wh/L&Wh/kg)、功率密度(W/L&W/kg)、电池放电倍率(C)、荷电状态(%)、内阻、电池自放电、电池的寿命。 3.SOC 全称是State of Charge，荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池放电后剩余容量与其完全充电状态的容量的比值。 4.SOP 电池组的可输出功率State of Power(SOP)。 5.SOH 电池健康度state of health,，为电池当前的容量与出厂容量的百分比。 二、填空题 1. 安全性；单位体积内的包含的能量；比功率；寿命；成本。 2. 消耗量；电池剩余电量；备故障诊断；短路保护；显示报警。 3. 安全充电。 4. 整车氢气泄漏测试；氢气低剩余量提醒。 5. 总电压；总电流；电池包温度；绝缘检测。 三、选择题 1.不属于BMS管理的内容是（ D ）。 A.总电压 B.总电流 C.电池包温度 D电机温度 2.不属于电池温度采集方法的是（ C ）。 A.热敏电阻采集法 B.热电偶采集法 C.电解液温度测量仪 D.集成温度传感器采集法 3. 不属于电量管理系统的是（ D ）。 A.开路电压法 B.容量积分法 C.电池内阻法 D.里程计 4. 属于电池剩余容量英文字符的是（ B ）。 A.BMS B.SOC C.SOH D.LIP 5.不属于均衡管理系统的是（ D ）。 A.单体电池温度 B.单体电池放电效率 C.电池制作流程与工艺差异 D.电动机控制器温度 四、问答题 1.单绕组变压器的均衡电路？ 基于电感式均衡策略是以电感作为能量转移的载体，实现各单体蓄电池之间能量的均衡。单电感式主动均衡中每个单体电池两端通过开关连通两条单向路径，分别连向中间储能元件电感L的两端，经过控制开关阵列使能量能在任意两节单体之间进行转移。实现能量的削峰填谷。该方案通过开关阵列选通使电池组内任意两单体之间能够直接进行能量转换，加快了均衡速度，减少了均衡过程中的能量损失。 2.均衡策略选择有哪些？ 主要有三种均衡策略，1)最大值均衡策略；2)平均值及差值比较均衡策略；3)模糊控制策略。 3.电池组热管理系统有哪些？举一种电池组热管理系统的例子，试说明其工作原理。 电池组热管理系统有以下5项基本功能:电池温度的准确测量和监控;电池组温度过高时的有效散热和通风;低温条件下的快速加热;有害化学气体产生时的有效通风;保证电池组温度场的均匀分布。按照传热介质，可将电池组热管理系统分为空冷、液冷和相变材料(PCM)冷却三种。考虑到材料的研发以及制造成本等问题，目前最有效且最常用的散热系统是采用空气作为散热介质。 如液冷系统，系统利用液体相对于空气有较高的换热系数，可将电池产生的热量快速带走，达到大大降低电池温度的目的。 液体冷却大致上可以分为非间接接触和非非间接接触两种方式。非非间接接触式液冷系统必须将套筒等换热设施与电池组做整合设计才能达到冷却的效果，这在某些特定的程度上降低了换热效率，增加了热管理系统模块设计和维护的复杂性。 4.车载运行模式下电池管理系统的结构？ 电池管理系统中央控制模块通过CAN1总线将实时的、必要的电池状态告知整车控制器以及电动机控制器等设备，以此方便采用更加合理的控制策略，既能有效地完成运营任务，又能延长电池常规使用的寿命。同时，电池管理系统(中央控制模块)通过高速CAN2将电池组的详情信息告知车载监控系统，完成电池状态数据的显示和故障报警等功能，为电池的维护和更换提供相关依据。 5.电池管理系统的故障？ 在电池系统中，从故障发生的部位看，有传感器故障、执行器故障(接触器故障)和元器件故障(电芯故障)等。这些故障在新能源汽车系统中若发生，轻者造成系统性能直线下降，重则引起事故。 第8章?燃料电池电动汽车简介 练习参 一、名词解释 1.燃料电池电动汽车 燃料电池电动汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电动机驱动的汽车。 2.氢气供给系统 氢气供给系统的功能包括氢的储存、管理和回收。由于气态氢需要采用高压的方式储存,采用了储氢气瓶。储氢气瓶必须有较高的品质。储氢气瓶的容量决定了一次充氢的行驶里程。 3.氧气供给系统 氧气供给系统有纯氧和空气两种供给方式。当以纯氧方式供给时,需要用氧气罐；当从空气中获得氧气时,需要用压缩机来提高压力,以确保供氧量,增加燃料电池反应的速度。 4.水循环系统 在燃料电池反应过程中,会产生水和热量,一定要通过水循环系统中的凝缩器加以冷凝并进行气水分离处理,部分水可用于反应气体的加湿。水循环系统还用于燃料电池的冷却,以使燃料电池保持在正常的工作时候的温度。 5.PEMFC 质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)又名固体高聚合物电解质燃料电池,其燃料有:压缩氢气、液化氢、储氢合金储存的氢气、甲醇改质产生的氢气、汽油改质产生的氢气等。氧化物有:氧化剂和空气。 二、填空题 1. 续驶里程；最高车速；最大爬坡度；最大转矩；功率；上限功率。 2. 净输出功率；耐久性；低温起动性；成本。 3. 高压储氢瓶；低温液氢瓶；金属氢化物储氢装置。。 4. 动力性；经济性。 5. 单体质子交换膜燃料电池；质子交换。 三、选择题 1.不属于混合型燃料电池电动汽车的内容是（ C ）。 A.蓄能装置 B.燃料电池 C锂电.电池包 D电机 2.不属于重整燃料电池电动汽车的燃料是（ D ）。 A.汽油 B.甲醇 C.液化石油气 D.柴油 3. 不属于氢气供给系统的是（ D ）。 A.储氢气瓶 B.热量交换器 C.减压阀 D.里程计 4. 不属于氧气供给系统的是（ D ）。 A.氧气罐 B.压缩机 C.空气阀 D.储氢气瓶 5.不属于直接燃料电池电动汽车的电子控制管理系统的是（ C ）。 A.燃料电池系统控制器 B.DC/DC转换器 C.辅助蓄能装置 D.永磁无刷直流电动机 四、问答题 1.纯燃料电池电动汽车？ 纯电动燃料电池车是 电动汽车的一种，其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此纯电动燃料电池车是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍。 2.燃料电池组(堆)的构造？ 通常将多个单电池串联，构成电堆堆栈。相邻单电池间用双极板隔开，双极板用来串联前后单电池和提供单电池的气体流路。结构上看，燃料电池电堆堆栈主要由端板、绝缘板、集流板、双极板、膜电极、紧固件、密封圈这七个部分所组成。 3.单体质子交换膜燃料电池的工作原理？ 单体质子交换膜燃料电池的核心部件包括:阴极(氢燃料极)、阳极(氧化极)、质子交换膜和催化剂等。质子交换膜燃料电池的工作原理如下： 阳极:1/2O2+2H+2e→H2O 阴极:H2→2H+2e 总的反应:H2+1/2O2→H2O 质子交换膜燃料电池中氢离子H从负极以“水合物”作为载体向正极移动。因此,在质子交换膜燃料电池的正负极间,一定要保持有400mm/Hg压力的水汽。 在工作过程中要不断地补充水分,使得燃料气体流和氧化剂(空气等)气体流保持一定的“湿润”状态。在氢离子H流过质子交换膜时,将水分附着在质子交换膜上,保持质子交换膜处于湿润状态来防止质子交换膜脱水,质子交换膜脱水时会使得燃料电池的内阻大幅度上升。 4.并联式燃料电池电动汽车？ 并联式燃料电池电动汽车动力系统由燃料电池和蓄电池共同向电动机提供动力。根据燃料电池与蓄电池能量大小的配置不同,又可将其分为大燃料电池型和小燃料电池型两种电动汽车。示意框图： 5.重整燃料电池电动汽车？ 重整燃料电池电动汽车的燃料主要有汽油、天然气、甲醇、甲烷、液化石油气等。重整燃料电池电动汽车都需设置重整装置,将其他燃料转化为燃料电池所需的氢直接以纯氢为燃料的燃料电池电动汽车对储氢装置的要求比较高。 新能源汽车的整车容错控制技术 练习参 一、名词解释 1.容错 发生故障时可以针对某一模块采取一定的措施而不可能影响其他模块的正常工作，这样系统在故障时还能够实现大部分功能实现容错运行。 2.故障 故障是系统不能执行规定功能的状态。 3.被动容错控制 被动容错操控方法是指在对故障进行容错时，保持控制管理系统的结构和参数不变，而是通过总系统自身具有鲁棒个性实现容错效果。 4.主动容错控制 主动容错操控方法就是故障发生后，主动容错通过对总系统各个模块的参数做调整或者重新构造控制器的结构来实现对故障的消除、规避，使总系统仍能安全工作以此来实现容错的功能。 5.FDD 故障诊断模块。 二、填空题 1. 高压电；300V。 2. 发动机；电机；离合器；减速器；车轮。 3. 主动容错；主动容错结合被动容错；被动容错。 4. 驾驶员信息；整车控制器。 5. 加速踏板信号；制动踏板信号；车速信号；变速箱；离合器信号。 三、选择题 1.不属于电机故障内容是（ B ）。 A.电机温度过高

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