1、二、簡答題1、超級(jí)電容器在汽車中有哪些應(yīng)用？超級(jí)電容器在新能源汽車中的應(yīng)用目前主要有兩種模式：以水系超級(jí)電容器為主作電源的純電動(dòng)模式和以有機(jī)系超級(jí)電容器為主作電源的混合動(dòng)力模式。1）純電動(dòng)模式。采用以超級(jí)電容器電源電機(jī)為主的電機(jī)直驅(qū)控制策略：當(dāng)汽車行駛時(shí)，電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)整車；當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，盡可能地回收能量。2）混合動(dòng)力模式。采用以發(fā)動(dòng)機(jī)為主，超級(jí)電容器電源電機(jī)為輔的電機(jī)輔助控制策略：當(dāng)汽車起步時(shí),速度低于所設(shè)定值，電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車；當(dāng)車速達(dá)到所設(shè)定值時(shí)，電機(jī)關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，富裕功率向超級(jí)電容器充電；當(dāng)汽車在加速、爬坡及大負(fù)荷情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)整車；當(dāng)汽車在制

2、動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，盡可能地回收能量。2、電動(dòng)汽車使用的動(dòng)力電池可以分幾類？1鉛酸電池鉛酸電池是采用金屬鉛作為負(fù)極，二氧化鉛作為正極，用硫酸作為電解液2鎮(zhèn)金屬電池鎮(zhèn)氫蓄電池正極活性物質(zhì)采用氫氧化銀，負(fù)極活性物質(zhì)為貯氫合金，電解液為氫氧化鉀溶液，3鋰離子蓄電池鋰離子電池使用鋰碳化合物作負(fù)極，鋰化過渡金屬氧化物作正極，液體有機(jī)溶液或固體聚合物作為電解液。4鋰聚合物電池鋰聚合物電池又稱高分子鋰電池，它也是鋰離子電池的一種，但是與液鋰電池相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化以及高安全性和低成本等多種明顯優(yōu)勢。5高溫鈉電池高溫鈉電池主要包括鈉氯化銀電池（NaN1C12）和鈉硫蓄電池2種。6鋅

3、空氣電池鋅空氣電池是一種機(jī)械更換離車充電方式的高能電池，正極為Zn,負(fù)極為C（吸收空氣中的氧氣）電解液為KOH。7超級(jí)電容超級(jí)電容器，又叫雙電層電容器、電化學(xué)電容器、黃金電容、法拉電容，通過極化電解質(zhì)來儲(chǔ)能。它是一種電化學(xué)電容，兼具電池和傳統(tǒng)物理電容的優(yōu)點(diǎn)。其特點(diǎn)是壽命長、效率高、比能量低、放電時(shí)間短。超級(jí)電容往往和其它蓄電池聯(lián)合應(yīng)用作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力電源，可以滿足電動(dòng)汽車對功率的要求而不降低蓄電池的性能8飛輪電池飛輪電池是一種以動(dòng)能方式存儲(chǔ)能量的機(jī)械電池，它由電動(dòng)/發(fā)電機(jī)、功率轉(zhuǎn)換、電子控制、飛輪、磁浮軸承和真空殼體等部分組成，具有高比功率、高比能量、高效率、長壽命和環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn).9燃

4、料電池燃料電池是一個(gè)能量生成裝置，并且一直產(chǎn)生能量，直到燃料耗盡。10太陽能電池太陽能電池是一種把光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。3、電動(dòng)汽車對動(dòng)力電池的要求主要有哪些？1比能量高比能量是指單位蓄電池重量所能提供的電能，它是保證電動(dòng)汽車能夠達(dá)到基本合理的行駛里程的重要性能。2連續(xù)放電率高、自放電率低電池能夠適應(yīng)快速放電的要求，連續(xù)1h放電輕型汽車技術(shù)2012（10）總278技術(shù)縱橫率（又稱放電深度）可以達(dá)到額定容量的70%或更高。自放電率要低，電池能夠長期存放。3輸出功率高這個(gè)主要是對于在全電模式情況下提出的要求，這個(gè)時(shí)候車輛的動(dòng)力完全依賴電力，就需要保證一定的輸出功率，否則動(dòng)力不夠，車走不動(dòng)，有再多的

5、能量也沒用。不同電池單位重量可以輸出的功率也是不同的。還是引用wiki的數(shù)據(jù)，鉛酸電池的峰值輸出功率是每公斤180W,磷酸鐵鋰電池可以達(dá)到每公斤1400W。比如同樣輸出50kW功率，也就是一個(gè)微型轎車需要的功率水平，鉛酸電池需要的電池組重量要達(dá)到至少278公斤，磷酸鐵鋰電池則只需要36公斤，差距十分明顯。4充電技術(shù)成熟、時(shí)間短，充放電次數(shù)足夠高電池應(yīng)對充電技術(shù)沒有特殊要求，并且能夠?qū)崿F(xiàn)感應(yīng)充電。在充電時(shí)間上能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電，電池的正常充電時(shí)間應(yīng)小于6h,電池快速充電達(dá)到額定容量50%的時(shí)間應(yīng)為20min以下。5適應(yīng)車輛運(yùn)行環(huán)境電池能夠在常溫條件下正常穩(wěn)定地工作，不受環(huán)境溫度的影響，不需要特殊的

6、加熱、保溫系統(tǒng)，能夠適應(yīng)電動(dòng)汽車行駛時(shí)的振動(dòng)。6.安全可靠電池應(yīng)干燥、潔凈，電解質(zhì)不會(huì)滲漏腐蝕接線柱、外殼。應(yīng)不會(huì)引起自燃或燃燒，在發(fā)生碰撞等事故時(shí)，不會(huì)對乘員造成傷害。廢電池能夠回收處理和再生利用，電池中有害重金屬能夠集中回收處理。電池組可以采用機(jī)械裝置進(jìn)行整體快速更換，線路連接方便。7壽命長、免維護(hù)電池的循環(huán)壽命不低于1000次，在使用壽命限定期間內(nèi)，不需要進(jìn)行維護(hù)和修理。這方面，目前豐田的混合動(dòng)力車對電池的保修是10年，有調(diào)查認(rèn)為用戶的想法是15年會(huì)更好一些。8價(jià)格合適無疑，動(dòng)力電池的價(jià)格不能太貴，否則，相應(yīng)電動(dòng)汽車產(chǎn)品就無法市場化。目前，鋰離子電池的價(jià)格在每度電700-1000美元之間

7、，顯然這個(gè)價(jià)格仍然太貴了，30度電就需要2-3萬美元。盡管人們希望隨著鋰電池工藝成熟，市場擴(kuò)大，這個(gè)價(jià)格能降下來，不過從過去的十年來看，這個(gè)價(jià)格比較穩(wěn)定，很難說短期內(nèi)市場會(huì)真得把價(jià)格降下來。4、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車按結(jié)構(gòu)分哪幾類？畫出結(jié)構(gòu)圖混合動(dòng)力電動(dòng)汽車將原動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、能量儲(chǔ)存裝置（蓄電池）按某種方式組合在一起，有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混合式3種布置形式。1、串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖見圖1。發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，其電能通過電動(dòng)機(jī)控制器直接輸送到電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁力矩驅(qū)動(dòng)汽車。在發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋之間通過電實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞，因此更像是電傳動(dòng)汽車。電池通過控制器串接在發(fā)電機(jī)和電

8、動(dòng)機(jī)之間，其功能相當(dāng)于發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的“水庫”起功率平衡作用，即:當(dāng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率大于電動(dòng)機(jī)所需的功率時(shí)（如汽車減速滑行、低速行駛或短時(shí)停車等工況），控制器控制發(fā)電機(jī)向電池充電；而當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率低于電動(dòng)機(jī)所需的功率時(shí)（如汽車起步、加速、高速行駛、爬坡等工況，電池則向電動(dòng)機(jī)提供額外的電能I電池組一|發(fā)動(dòng)機(jī)1機(jī)電動(dòng)機(jī)h驅(qū);橋圖I串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡圖1.2 性能特點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率是以汽車某一速度下穩(wěn)定運(yùn)行工況所需的功率選定的，當(dāng)汽車運(yùn)行工況變化，電動(dòng)機(jī)所需的驅(qū)動(dòng)功率與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不一致時(shí)，由控制器控制發(fā)電機(jī)向電池充電(吸收發(fā)電機(jī)富余的電能)或使電池向電動(dòng)機(jī)放電(協(xié)助發(fā)電機(jī)供電，電池充電和放電電

9、流的大小由控制器根據(jù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的變化情況進(jìn)行控制。這樣的結(jié)構(gòu)形式和控制方式，使串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有如下性能特點(diǎn)(1)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)不受汽車行駛工況的影響，始終在其最佳的工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和低的排放指標(biāo)。(2)由于有電池進(jìn)行驅(qū)動(dòng)功率“調(diào)峰”，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率只需滿足汽車在某一速度下穩(wěn)定運(yùn)行工況所需的功率，因此可選擇功率較小的發(fā)動(dòng)機(jī)。(3)發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋之間無機(jī)械連接，因此，對發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無任何要求，發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇范圍較大，比如，可選用高速燃?xì)廨啓C(jī)等效率高的原動(dòng)機(jī)。(4)發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間無機(jī)械連接，整車的結(jié)構(gòu)布置自由度較大。(5)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出需全部轉(zhuǎn)化為電能再變

10、為驅(qū)動(dòng)汽車的機(jī)械能，需要功率足夠大的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。(6)要起到良好的發(fā)電機(jī)輸出功率平衡作用，又要避免電池出現(xiàn)過充電或過放電，就需要較大的電池容量。(7)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋㈦妱?dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、電池的充電和放電都有能量損失，因此,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量利用率比較低。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)能保持在最佳工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行這一特點(diǎn)的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在低速、加速等運(yùn)行工況，而在汽車中、高速行駛時(shí)，由于其電傳動(dòng)效率低祗消了發(fā)動(dòng)機(jī)油耗低的優(yōu)點(diǎn)，因此，串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車更適用于在市內(nèi)低速運(yùn)行的工況。在繁華的市區(qū)，汽車在起步和低速時(shí)還可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),只利用電池進(jìn)行功率輸出，使汽車達(dá)到零排放的要

11、求。2并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。發(fā)動(dòng)機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)橋連接，電動(dòng)機(jī)通過動(dòng)力復(fù)合裝置也與驅(qū)動(dòng)橋相連汽車可由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)或各自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)形式更像是附加了一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的普通內(nèi)燃機(jī)汽車。電動(dòng)機(jī)起“調(diào)峰”作用，即:當(dāng)汽車運(yùn)行工況所需的功率超過了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)從電池取得電能產(chǎn)生電磁力矩，并向驅(qū)動(dòng)橋提供額外的驅(qū)動(dòng)功率。有的并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車也有發(fā)電機(jī)，但其主要作用是向電池充電，以保持電池的荷電狀態(tài)(SOC),即：當(dāng)電池放電較多淇SOC的值較低時(shí)，控制器可控制發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并向電池充電，使電7&的SOC恢復(fù)到設(shè)定

12、的值，以保證混合驅(qū)動(dòng)方式下的續(xù)駛里程。電池組,電動(dòng)機(jī)控制器動(dòng)力復(fù)創(chuàng)變速裝瓦機(jī)械連接L_電電組叁圖2并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡圖2.2 性能特點(diǎn)并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車其發(fā)動(dòng)機(jī)功率也是以汽車某一速度下穩(wěn)定行駛工況所需的功率選定的，當(dāng)汽車在低速或變速工況行駛時(shí)，需通過加速踏板和變速器來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出；而在汽車高速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率低于汽車行駛所需功率時(shí)，由控制器控制電動(dòng)機(jī)協(xié)助驅(qū)動(dòng)。這樣的結(jié)構(gòu)形式和控制方式，使并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有如下性能特點(diǎn)：(1)發(fā)動(dòng)機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)汽車，無機(jī)一電能量轉(zhuǎn)換損失，因此發(fā)動(dòng)機(jī)輸出能量的利用率相對較高，當(dāng)汽車的行駛工況使發(fā)動(dòng)機(jī)在其最佳的工作范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，并

13、聯(lián)式的HEV燃油經(jīng)濟(jì)性比串聯(lián)式的高。(2)有電動(dòng)機(jī)進(jìn)行“調(diào)峰”作用，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也可適當(dāng)減小。(3)當(dāng)電動(dòng)機(jī)只是作為輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，功率可以比較小。(4)如果裝備發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的功率也可較小。(5)由于有發(fā)電機(jī)補(bǔ)充電能，比較小的電池容量即可滿足使用要求。(6)由于并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況要受汽車行駛工況的影響，因此在汽車行駛工況變化較多、較大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)比較多地在其不良工況下運(yùn)行，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的排污比串聯(lián)式的高。(7)由于發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋之間直接機(jī)械連接，需要通過變速裝置來適應(yīng)汽車行駛工況的變化，此外，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，還需要?jiǎng)恿?fù)合裝置，因此，并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。并

14、聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最適合于汽車在中、高速穩(wěn)定行駛的工況。而在其它的行駛工況，由于發(fā)動(dòng)機(jī)不在其最佳的工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和排污指標(biāo)不如串聯(lián)式。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車也可實(shí)現(xiàn)零排放控制，在繁華的市區(qū)低速行駛時(shí)，可通過關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)和使離合器分離，也可以使汽車以純電動(dòng)方式運(yùn)行。但這樣就需要功率足夠大的電動(dòng)機(jī)，所需的電池容量也相應(yīng)要大。3、混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率一部分通過機(jī)械傳動(dòng)輸送給驅(qū)動(dòng)橋，另一部分則驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能由控制器控制，輸送給電動(dòng)機(jī)或電池，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩通過動(dòng)力復(fù)合裝置傳送給驅(qū)動(dòng)橋?；炻?lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策

15、略是：在汽車低速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要以串聯(lián)方式工作；當(dāng)汽車高速穩(wěn)定行駛時(shí)，則以并聯(lián)工作方式為主|發(fā)瓦L|1電機(jī)|一口(乜4r驅(qū)動(dòng)橋1發(fā)動(dòng)機(jī)|,動(dòng)力atEJLLL(3印”r：電氣田妾圖3混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡圖混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和控制方式充分發(fā)揮了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等部件進(jìn)行更多的優(yōu)化匹配，從而在結(jié)構(gòu)上保證了在更復(fù)雜的工況下使系統(tǒng)工作在最優(yōu)狀態(tài)，因此更容易實(shí)現(xiàn)排放和油耗的控制目標(biāo)。6、簡述飛輪電池的工作過程的三個(gè)階段飛輪儲(chǔ)能裝置主要包括3個(gè)核心部分：飛輪、電機(jī)和電力電子裝置。它最基本的工作原理就是，將外界輸入的電能通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能儲(chǔ)存起來，當(dāng)外界需要

16、電能的時(shí)候，又通過發(fā)電機(jī)將飛輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，輸出到外部負(fù)載，要求空閑運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候損耗非常小。它的原理圖如圖1所示能鼠圖1飛輪儲(chǔ)能裝置原理圖當(dāng)外設(shè)通過電力電子裝置給電機(jī)供電時(shí)，電機(jī)就作為電動(dòng)機(jī)使用，它的作用是給飛輪加速，儲(chǔ)存能量；當(dāng)負(fù)載需要電能時(shí)，飛輪給電機(jī)施加轉(zhuǎn)矩，電機(jī)又作為發(fā)電機(jī)使用，通過電力電子裝置給外設(shè)供電；當(dāng)飛輪空閑運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)裝置就可以以最小損耗運(yùn)行。7、目前電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？1電池技術(shù)電池技術(shù)存在的問題電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源泉，也是一直制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。電動(dòng)汽車用電池的主要性能指標(biāo)是比能量、能量密度、比功率、循環(huán)壽命和成本等。要使電動(dòng)汽車具有競爭力，就要開發(fā)出比能

17、量高、比功率大、使用壽命長的高效電池。目前面臨最關(guān)鍵的電池技術(shù)問題是：（1）極低的電池能量密度。（2）過重的電池組（3）有限的續(xù)駛里程與7車動(dòng)力性能。（4）電池組昂貴的價(jià)格及有限的循環(huán)壽命。（5）汽車附件的使用受到限制。2電力驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于特種電機(jī)，是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件。要使電動(dòng)汽車有良好的使用性能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有較寬的調(diào)速范圍及較高的轉(zhuǎn)速，足夠大的啟動(dòng)扭矩，體積小、質(zhì)量輕、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋的性能。3、電動(dòng)汽車整車技術(shù)電動(dòng)汽車是高科技綜合性產(chǎn)品，除電池、電動(dòng)機(jī)外，車體本身也包含很多高新技術(shù)。采用輕質(zhì)材料如鎂、鋁、優(yōu)質(zhì)鋼材及復(fù)合材料，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，可使汽車自身質(zhì)

18、量減輕30%50%;實(shí)現(xiàn)制動(dòng)、下坡和怠速時(shí)的能量回收;采用高彈滯材料制成的高氣壓子午線輪胎，可使汽車的滾動(dòng)阻力減少50%;汽車車身特別是汽車底部流線型化，可使汽車的空氣阻力減少50%4、能量管理技術(shù)蓄電池是電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能動(dòng)力源。電動(dòng)汽車要獲得非常好的動(dòng)力特性，必須具有比能量高、使用壽命長、比功率大的蓄電池作為動(dòng)力源。因此必須對蓄電池進(jìn)行系統(tǒng)管理。10、簡述并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作模式。并聯(lián)混合動(dòng)力汽車采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通常通過不同的離合器來驅(qū)動(dòng)車輪，既可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，也可以采用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，或者兩者混合驅(qū)動(dòng)等3種驅(qū)動(dòng)模式。純蓄電池模式圖5為并聯(lián)式

19、混合動(dòng)力汽車純電動(dòng)機(jī)模式時(shí)能量流動(dòng)圖。在汽車起步時(shí)，利用電動(dòng)機(jī)低速大扭矩的特性使車輛起步；在車輛低速運(yùn)行時(shí)，可以避免發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低效率和高排放的工作范圍，高效并且動(dòng)態(tài)特性好的電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車低速運(yùn)行純發(fā)動(dòng)機(jī)模式汽車在高速穩(wěn)定行駛的工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效和低排放工作區(qū)域，或者汽車行駛在郊外等對排放狀況要求不高的地區(qū)，可以用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車。并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車純發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)模式時(shí)能量流動(dòng)圖如圖6所示。混合驅(qū)動(dòng)模式汽車在加速和爬坡時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，由電動(dòng)機(jī)提供輔助功率使車輛加速和爬坡。能量流動(dòng)圖如圖7所示W(wǎng)1L發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)+發(fā)電模式當(dāng)蓄電池荷電狀態(tài)SOC值較低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)

20、對電池組充電，汽車正常運(yùn)行工況下當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率大于車輛需求功率時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)也可以驅(qū)動(dòng)以發(fā)電狀態(tài)工作的電動(dòng)機(jī)向蓄電池充電。能量流動(dòng)圖如圖8所示rwiftWT1r圖9回饋制動(dòng)模式車輛減速和制動(dòng)時(shí)，可以利用電動(dòng)機(jī)的反拖作用，一方面使車輛減速，同時(shí)電動(dòng)機(jī)以發(fā)電狀態(tài)工作，回收部分制動(dòng)能量，實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)。能量流動(dòng)圖如圖9所示。=：VHBBMM：峨停車充電模式起步前或停車后，如果電池SOC很低，可以進(jìn)行彳T車充電，能量流動(dòng)圖如圖10所示11、請說明質(zhì)子交換膜燃料電池的三個(gè)關(guān)鍵問題1、催化劑與電解質(zhì)的高成本其制造成本主要集中在催化劑與電解質(zhì)等關(guān)鍵材料上。降低催化劑成本主要有兩種途徑：一是降低陰陽兩極的Pt裁量

21、。二是研制新型的非鉗催化劑。2、膜電極的性能PEMFC的核心部件是膜電極組件.研究表明，MEA的制備工藝直接影響質(zhì)子交換膜燃料電池的性能。改進(jìn)氣體擴(kuò)散層的材料組成和制備工藝也是提高膜電極性能的有效途徑之一3、燃料的安全性與實(shí)驗(yàn)性目前，應(yīng)用最廣泛的質(zhì)子交換膜燃料電池是氫燃料電池。由于氫氣在儲(chǔ)存和運(yùn)輸環(huán)節(jié)具有危險(xiǎn)性，而且原來的加油站改為加氣站將花費(fèi)巨額投資，難以滿足電池車燃料補(bǔ)給。因此，燃料的安全性與實(shí)用性成為制約PEMFC發(fā)展的主要問題之一4、CO對于P催化劑的毒化采用重整氣作為PEMFC的燃料，H2中通常會(huì)混有10100Ppm的CO;直接以甲醇為燃料同樣會(huì)生成CO中間體。痕量的CO在低溫下（T

22、0130C）將會(huì)導(dǎo)致Pt催化劑失活。其原因是CO在催化劑表面的吸附能力遠(yuǎn)比H2強(qiáng)，可以優(yōu)先占據(jù)陽極催化劑的活性位，阻礙H2的電化學(xué)氧化，從而引起嚴(yán)重的陽極極化現(xiàn)象，大大降低電池性能5、電池的壽命穩(wěn)定性與壽命是PEMFC最值得考慮的問題之一。未來的燃料電池汽車的設(shè)計(jì)壽命不少于5000h,而固定電站的設(shè)計(jì)壽命則在40000h以上。12、燃料電池汽車優(yōu)、缺點(diǎn)是什么？燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛其最大特點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)到60%以上；另外，它還具有燃料多樣性、排氣清潔、噪聲低、對環(huán)境污染小、可靠性及維修性好等優(yōu)點(diǎn)。因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想

23、的車輛。與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具有的優(yōu)點(diǎn)：1）零排放或近似零排放。2）減少了機(jī)油泄漏帶來的水污染。3）降低了溫室氣體的排放。4）提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。5）提高了發(fā)動(dòng)機(jī)女然燒效率。6）運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲.燃料電池汽車的特點(diǎn)燃料電池汽車的優(yōu)點(diǎn)：1）燃料直接通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，無熱能轉(zhuǎn)換過程，故不受卡諾循環(huán)的限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，實(shí)際能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)50%70%o2）當(dāng)燃料電池使用氫燃料時(shí)，其排放的是水，無污染；當(dāng)使用甲醇、汽油等其他燃料時(shí)，排放的二氧化碳比汽油機(jī)少二分之一。3）燃料電池堆可由若干單元電池串聯(lián)或并聯(lián)而成，可根據(jù)質(zhì)量分配均衡和空間有效利用的原則，機(jī)動(dòng)靈活地進(jìn)行配置。4）燃料電池?zé)o運(yùn)

24、動(dòng)部件，振動(dòng)小，噪聲低，零部件對機(jī)械加工精度要求不高。燃料電池汽車的缺點(diǎn)：1）輔助設(shè)備復(fù)雜。以甲醇或汽油為燃料的燃料電池電動(dòng)汽車，甲醇或汽油等燃料進(jìn)行重整后，有少量的CO、C02、CH和NOx等氣體混雜在氫氣中，其中CO會(huì)使催化劑“中毒”而失效，在H2進(jìn)入燃料電池組之前，必須采用凈化裝置對CO、C02和NO,進(jìn)行分離處理，增加了結(jié)構(gòu)和工藝的復(fù)雜性。由于甲醇或汽油在重整過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，因此還需要對重整系統(tǒng)進(jìn)行熱的控制和管理。2）輔助設(shè)備重而體積大。目前燃料電池電動(dòng)汽車大多數(shù)是采用氫氣作為燃料，但氫氣的制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和灌裝還沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)模化，安全保護(hù)要求高。采用氫氣作為燃料需要特種儲(chǔ)存罐（高壓、

25、低溫和防護(hù)），罐體體積大，占用空間大。目前使用成本也很高，給燃料電池電動(dòng)汽車的使用帶來不便。在采用甲醇、汽油等燃料的燃料電池系統(tǒng)中，需要通過重整器對甲醇、汽油等燃料進(jìn)行重整后才能制取氫氣。目前重器、凈化器和其輔助裝置在燃料電池電動(dòng)汽車上所占的體積和重量都較大，還必須進(jìn)一步解決其小型化和輕量化的問題。3）起動(dòng)時(shí)間長并需提高系統(tǒng)耐振動(dòng)能力。采用甲醇或汽油等作為燃料時(shí)，需要通過重整器進(jìn)行重整，一般需要10min以上才能產(chǎn)生足夠的氫氣，比內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)的時(shí)間長得多，影響了車輛的機(jī)動(dòng)性。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括燃料電池本身和各種輔助備，在車輛受到振動(dòng)或沖擊時(shí)，各種管道的連接和密封的可靠性需要進(jìn)一步提高，以防止

26、發(fā)生氫泄漏，降低氫的利用率，影響燃料電池的效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)氫氣燃燒事故。由于要求嚴(yán)格的密封，使得燃料電池的制造工藝很復(fù)雜，并給使用和維護(hù)帶來困難。14、請列舉出至少6種汽車節(jié)能技術(shù)?；旌蟿?dòng)力汽車技術(shù)2高效汽油機(jī)、柴油機(jī)技術(shù)3高效載重汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)4轎車、輕型車的柴油化技術(shù)5整車輕量化技術(shù)6氫燃料與電驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力技術(shù)7均質(zhì)壓然發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)8其他類型發(fā)動(dòng)機(jī)（非活塞式內(nèi)燃機(jī)技術(shù)）9先進(jìn)高效的傳動(dòng)系技術(shù)2、闡述純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)組成。1 .車載電源在目前的電動(dòng)汽車上，車載動(dòng)力源一般都是各式各樣的蓄電池，利用周期性的充電來補(bǔ)充電能。動(dòng)力電池組是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵裝備，它儲(chǔ)存的電能、質(zhì)量和體積，對電動(dòng)汽車的性能起到?jīng)Q定性的影響。2 .電池管理系統(tǒng)對動(dòng)力電池組的管理包括：對動(dòng)力電池組的充電與放電時(shí)的電流、電壓、放電深度、再生制動(dòng)反饋的電流、電池的