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1 电动汽车分类:EV,HEV 混合,PHEV 插电式混合,FCEV 燃料电池。2 电动汽车共性:电机,电池,电控,电动化辅助系统。3 电动汽车电力驱动系统功能(点子控制器,功率转换器,电动机,机械传动装置):电动机的功用是将电能转化成机械能驱动车辆,反之将机械能转化成电能进行再生制动或对车载储能装置充电,功率变换器是用来对电动机提供较高的电压和电流,电子控制器是根据驾车要求,提供控制信号功率变换器,进而调整电动机的转矩和转速;电源系统:作为纯电动汽车的能量来源,电源系统承当着为驱动电机以及汽车辅助系统功能的作用;辅助系统:作为辅助动力源,对动力转向单元和动力制动单元以及温度控制单元起辅助控制作用,确保整车在合理的状态中工作以及确保乘坐的舒适性 4 混合度:混合动力汽车动力系统中电机功率占整个输出功率的比值 5 混合动力节能原理:电机与发动机一起工作,优化发动机工作点;发动机工作在优化区域;回收制动能量;避免发动机怠速工况 6 串联式优点:串联式混合动力汽车驱动系统中能量调节和转化装置与汽车驱动轮之间雾机械连接,所以能独立与汽车行驶工况对能量调节与转化装置进行控制,使其稳定工作与高效区或低排放区;驱动系统不需要多档位变速器,使得驱动系统结构得以简化;轮毂省去机械差速器,实现四轮独立控制,提高车辆的机动性;与其他布置相比由于发动机和驱动轮之间实现了完全的机械解耦,动力总成的控制策略简单。缺点:发动机产生的能量经过两次能量转换才到达驱动轮,能量损失多,效率低;发电机的使用增加了车辆成本和质量;由于电动汽车电动机是驱动车辆动力来源,为满足车辆的加速和爬坡性能要求,电动机尺寸较大,导致驱动系统规模比较大,总体布置困难。7 恒温器模式:允许发动机在电池的荷电状态 SOC 高于 SOCmax 之前按设定的高效区恒功率运转,此时发动机关闭,汽车零排放,纯电动行驶,当 SOC 降低与 SOCmin 时,发动机再次启动并输出恒功率,驱动电机所需的能量只能从动力电池获得,这样的动力就必须满足所有瞬时功率的需要,其放电波动会很大,经常出现大电流放电现象,对电池放电效率和使用寿命均不利。功率跟随式控制模式:要求发动机的输出功率跟踪路面的负载要求,这样发动机总体保持运转,仅当纯电动模式运行时才停机,这种模式电池只能在纯电动模式和制动回馈时起作用,平时均有发电机输出电流供电机使用。8 混合电动汽车工作模式:并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车,发动机与电动机分属两套系统,可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩,在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时,电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力,一旦汽车车速达到巡航速度,汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。9 并联耦合方式:转矩,转速、转矩转速。10 阿特金盛节能原理:在高压缩比的发动机上增加一个回流过程,降低实际压缩比,使膨胀行程大于压缩行程,使做功冲程延长,从而提高热效率。米勒循环:加大进气迟闭角,缩小燃烧容积维持压缩比不变,缺点工况适宜性不好。11 混合动力工作过程:AB 电机工作,发动机关闭 BC 发动机启动,电机驱动,汽车加速行驶 CD 发动机电机一起驱动 DE 发动机电机一起驱动,汽车匀速行驶 EF 发动机驱动,电机发电,汽车匀速行驶 FG 发动机驱动,电机关闭 GH 制动能量回收,汽车减速行驶。12 动力耦合装置形式:电电耦合,机电耦合(转矩耦合原理,转速耦合原理,功率耦合)13 燃料电池工作原理:将燃料中的化学能不经燃烧而直接转化为电能。阴极:1/2O2+2H+2eH2O 阳极:H22H+2e-总反应:H2+1/2O2H2O。14 储氢方式:高压氢气储存、液态氢储存、金属氰化物储氢、活性炭吸附储氢、碳纳米材料储氢13DC/DC 的作用:在以燃料电池为电力能源的电动汽车中,由于燃料电池的输出特性偏软,输出电压不稳,需要在燃料电池与逆变器之间增加一个 DC/DC变换器。DC/DC 变换器在燃料电池电动汽车巾主要起以下作用(I)电压变换:通过 DC/DC 变换器对燃料电池的输出电压进行变换后再提供给电机驱动器。(2)稳定电压:燃料电池的输出电压不稳,通过 DC/DC 变换器闭环控制系统对其进行稳压。14 燃料电池汽车采用电电混合原因:满足汽车的功率需求,起到快速调节功率的作用;为了实现整车能量效率的最佳,增加辅助电池调节燃料电池的功率输出,可使其工作点尽可能保持在效率的最佳范围内;适当减小燃料点吃的额定功率,用辅助电池来弥补不足的功率输出,可在一定程度上降低整车成本。15 电机的主要参数:额定电压、额定电流、额定转速、额定功率、峰值功率、最高工作转速、最高转速、额定转速、峰值转速、堵转转速、机械效率、电机及控制器整体效率、温升。16 转差率:磁场旋转速率转子旋转速率/磁场旋转速率 17 正弦 PWM 变换原理:SPWM 波形是与正旋波形等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形,等效的原则是每一区的面积相等。把一个正弦波 n 等分,然后把每一等份的正弦波曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的矩形脉冲波来代替,举行脉冲的幅值不变,割脉冲的中点与正弦波每一等分的中点重合,这样由几个等幅不等宽的举行脉冲所组成的波形就与正弦波等效,称作 SPWM。17 开关磁阻电机工作原理:SR 电机的运行原理遵循“磁阻最小原理”磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合。由电机的结构可知,当沿径向相对的两个定子极通以直流电时,便形成一个磁场。该磁场使对应的一对转子磁极受力旋转与定子磁极中心线重合,而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时,必使自己的主轴线与磁场的轴线重合。这样,通过控制加到电机绕组中电流脉冲的幅值、宽度及其与转子的相对位置,即可控制电机转矩的大小与方向、18 化学电池基本原理:电池正极和负极都浸在电解液中,放电时,负极发生氧化反应向外电路释放电子,正极发生还原反应,从外电路得到电子,充电时,过程正好相反,负极发生还原反应,正极失去电子发生氧化反应。19 车载能量系统分类:能量型动力电池,功率型动力电池,能量/功率兼顾型动力电池。20 村电动汽车工作要求:电池组要有足够的能量和容量;电池要能实现深度放电而不影响其寿命, 必要时实现满负荷甚至全负荷放电;需安装电池管理系统和热管理系统,以显 示电池组的剩余电量和时间温度控制;由于电池组体积、质量大,电池箱的设 计,电池的空间布置和安装问题受限制。2 混合动力汽车动力电池的要求:电池的峰值功率要大。能短时大功率充放电;循环寿命要长,电池的 SOC 应尽可能保持 在 50%80%的范围内;需配备电池管理系统和热管理系统 22 插电式混合动力汽车对电池的要求:PHEV 对动力电池的要求应兼顾纯电动和混合动力两种模式。它既具有纯电动模式时的高能量密度,也具有混合动力时的高功率密度。同时寿命还应该满足汽车要求,要求安全性好,成本低 23 动力电池的性能参数 1.电池的放电制度 2.电池的容量 3.电池的能量 4.能量密度 5.电池的功率与功率密度 6.电池的荷电状态 7.放电深度 8.电池的循环使用革命 9.抗滥用能力、24 动力电池改进措施:动力电池不一致性:同一规格型号的单体电池组成电池组后,其电压、荷电量、容量及其衰退率、内阻及其变化率、寿命、温度影响、自放电率等参数 存在一定差别,表现为:容量不一致性、电压不一致性、温度不一致性 改进措施:电池制造厂提高工艺水平,保证电池出厂质量,筛选相关性良 好的电池,保证同批电池性能尽可能一致;在动力电池成组时,务必保证 电池组中采用同一类型、同一规格、同一型号的电池; 使用电池组时,检 测单电池参数,保证电池组参数的不一致性不随使用时间而增大; 对测量 中容量偏低的电池进行单独维护性充电,使其性能恢复; 间隔一定时间对 电池组进行小电流维护性充电,保证电池组自身的均衡和性能恢复; 避免 电池过充电。尽量防止电池深度放电;保证电池组良好的使用环境;研 制开发实用的电池则能量管理和均衡系统,对电池组的充放电进行智能管理、25 动力电池管理系统的功能:数据采集状态估计(SOC 估算)能量管理安全管理和控制热管理数据通信、26 电动助力转向的基本结构与原理:结构是 EPS 的构成一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元(ECU)、助力电机、减速器、机械转向器以及供电电源所构成。原理是汽车在转向时,转矩传感器把采集到的转向盘转矩和转动方向信号,车速传感器把采集到的汽车行驶速度信号,通过数据总线发给电子控制单元(ECU),ECU 根据转动转矩、转动的方向、行驶速度等数据信号,进行综合逻辑分析与计算后,选择一条合适的助力特性曲线,向助力电机控制器发出动作指令,通过驱动芯片使功率器件按一定的占空比导通,电机按转向盘转动的速度和方向产生所需的助力转矩协助驾驶人进行转向操纵从而实现助力转向,27 再生制动过程回收能量原理:EMB 系统的电子控制单元根据电子踏板模块传感器的位移和速度信号,并结合初速等其他传感器信号,向车轮制动模块的电机发出信号控制其电流和转子转角,进而产生所需要的制动力,以达到制动目的、28 纯电动电池要求:工作安全,寿命长,比功率大,质放电小,充电快、
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