《新能源汽車概論》課后習(xí)題答案模塊1新能源汽車概述任務(wù)1.1新能源汽車方針政策解讀一、分析我國為什么要大力發(fā)展新能源汽車1.汽車尾氣的危害汽車尾氣有害成分危害COCO能與\t"/item/%E7%A2%B3%E6%B0%A7%E5%8C%96%E7%89%A9%E6%B1%A1%E6%9F%93/_blank"血紅蛋白結(jié)合，降低輸氧能力，嚴(yán)重時可使人窒息死亡。CO能參與\t"/item/%E7%A2%B3%E6%B0%A7%E5%8C%96%E7%89%A9%E6%B1%A1%E6%9F%93/_blank"光化學(xué)煙霧的形成反應(yīng)而造成危害。HCHC和NO在大氣環(huán)境中受強烈太陽光紫外線照射后，產(chǎn)生一種復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)，生成一種新的污染——光化學(xué)煙霧。NOX氮氧化物可以刺激和損害呼吸系統(tǒng)和眼睛，導(dǎo)致眼睛、喉嚨、鼻子和肺部不適、疼痛和呼吸困難。它能形成酸雨，對土壤、水源和植物造成損害，使得生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞。顆粒引發(fā)呼吸道炎癥，侵蝕肺泡誘發(fā)心血管疾病CO2引發(fā)溫室效應(yīng)2.中國的碳達(dá)峰、碳中和承諾2020年9月22日，中國政府在第七十五屆聯(lián)合國大會上提出，中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。3.我國為什么要大力發(fā)展新能源汽車？（1）汽車尾氣排放導(dǎo)致大氣污染嚴(yán)重。（2）汽車尾氣排放導(dǎo)致環(huán)境溫度上升。（3）我國能源短缺嚴(yán)重。（4）我國傳統(tǒng)汽車發(fā)展核心技術(shù)創(chuàng)新能力不強，專利受制于人。（5）我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。（6）應(yīng)對氣候變化、推動綠色發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。（7）對建設(shè)清潔美麗世界、構(gòu)建人類命運共同體具有重要意義。二、列舉我國新能源汽車發(fā)展的方針政策與措施1.新能源汽車技術(shù)方面的重要文件有哪些？《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》、《中國制造2025》、《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》等。2.新能源汽車整車技術(shù)創(chuàng)新鏈的“三縱”與“三橫”分別是什么？三縱：純電動汽車、插電式混合動力（含增程式）汽車、燃料電池汽車三橫：動力電池與管理系統(tǒng)、驅(qū)動電機與電力電子、網(wǎng)聯(lián)化與智能化技術(shù)3.我國新能源汽車發(fā)展目標(biāo)（純電動汽車、插電式混動汽車、燃料電池汽車）到2035年，新能源汽車占汽車總銷量的50%以上，其中純電動汽車將占新能源汽車的95%以上。未來，純電動技術(shù)將在家庭用車、公務(wù)用車、出租車、租賃服務(wù)用車以及短途商用車等領(lǐng)域全面推廣。2030-2035年，實現(xiàn)氫能及燃料電池汽車的大規(guī)模的應(yīng)用，燃料電池汽車保有量達(dá)到萬輛左右；同時完全掌握燃料電池核心關(guān)鍵技術(shù)，建立完備的燃料電池材料、部件、系統(tǒng)的制備與生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈。任務(wù)1.2新能源汽車認(rèn)知一、列出新能源汽車的類型二、混合動力汽車的分類1.依據(jù)動力源對混合動力汽車分類（填表1.2.3）表1.2.3混合動力汽車的動力源類別定義及特點油電混合動力定義：燃料和電能的混合，是有\(zhòng)t"/item/%E6%B2%B9%E7%94%B5%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%8A%A8%E5%8A%9B%E6%B1%BD%E8%BD%A6/_blank"電動馬達(dá)作為發(fā)動機的輔助\t"/item/%E6%B2%B9%E7%94%B5%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%8A%A8%E5%8A%9B%E6%B1%BD%E8%BD%A6/_blank"動力驅(qū)動汽車。特點：燃油經(jīng)濟(jì)性能高，行駛性能優(yōu)越；減少車內(nèi)的機械噪音、低速或\t"/item/%E6%B2%B9%E7%94%B5%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%8A%A8%E5%8A%9B%E6%B1%BD%E8%BD%A6/_blank"怠速時采用電動機工作液壓混合動力定義：液壓混合車輛的動力系統(tǒng)包括一臺發(fā)動機、液壓傳動系統(tǒng)和一套液壓蓄能器。蓄能器就像是電池儲存電能一樣用來儲存液壓能量。在制動時，液壓傳動系統(tǒng)能夠從低壓蓄能器向高壓蓄能器抽送液壓傳動液，等待下一次的車輛加速。蓄能器令制動時的高水平動力存儲下來供之后再利用。特點：高功率密度、成本低。多重燃料混合動力定義：使用兩具以上使用不同燃料的引擎，其中一具作為主要動力來源，其他則作為起步補助或提高出力的備用動力。特點：燃料兼容性強，設(shè)計復(fù)雜2.依據(jù)混合程度對混合動力汽車分類（填表1.2.4）表1.2.4混合動力汽車的混合程度類別定義及特點代表車型微混合動力系統(tǒng)該系統(tǒng)是在傳統(tǒng)發(fā)動機的起動馬達(dá)（一般為12V）上加裝了皮帶驅(qū)動起動馬達(dá)，成為發(fā)電啟動一體式馬達(dá)，用于控制發(fā)動機的起動和停止，從而消除了發(fā)動機的怠速，降低了油耗和排放。PSA的混合動力版C3、豐田的混合動力版Vitz輕混合動力系統(tǒng)該系統(tǒng)采用了集成起動馬達(dá)（IntegratedStarterGenerator，ISG），與微混合動力系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)用發(fā)電機控制發(fā)動機的啟動和停止，還能夠?qū)崿F(xiàn)：①在減速和制動工況下，對部分能量進(jìn)行吸收；②在行駛過程中，發(fā)動機等速運轉(zhuǎn)，發(fā)動機產(chǎn)生的能量可以在車輪的驅(qū)動需求和發(fā)電機的充電需求之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。鈴木SHVS混合動力系統(tǒng)中混合動力系統(tǒng)該系統(tǒng)同樣采用了ISG，但與輕混合動力系統(tǒng)不同的是其裝備了高壓電機。此外，中混合動力系統(tǒng)還增加了一個功能：在車輛處于加速或者大負(fù)荷工況狀態(tài)下，電動機能夠輔助驅(qū)動車輪，從而彌補發(fā)動機本身動力輸出的不足，從而提高整車的性能。本田第一代IMA混合動力系統(tǒng)完全混合動力系統(tǒng)以發(fā)動機和（或）電動機為動力源，且電動機可以獨立驅(qū)動車輛行駛的汽車。與中混合動力系統(tǒng)相比，完全混合動力系統(tǒng)的混合度更高，可以達(dá)到50%以上。豐田THS-I、THS-II、THS-C混合動力系統(tǒng)插電式混合動力系統(tǒng)將純電動系統(tǒng)和現(xiàn)有混合動力系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)物。由于車輛帶有外接插入式充電系統(tǒng)，可以單獨利用電動機行駛較長的距離，將內(nèi)燃機的工作比例進(jìn)一步縮小，提供了更好的節(jié)油比例，但會消耗一定的電能。大眾GTE混動系統(tǒng)3.依據(jù)結(jié)構(gòu)對混合動力汽車分類（填表1.2.5、填圖1.2.13～圖1.2.15）表1.2.5混合動力汽車的結(jié)構(gòu)類別定義及特點代表車型串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)混合動力汽車的一種，主要用于\t"/item/%E4%B8%B2%E8%81%94%E5%BC%8F%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%8A%A8%E5%8A%9B/_blank"客車。所謂串聯(lián)技術(shù)，需在傳統(tǒng)汽車上增加一個發(fā)電機(Generator)，電池（Battery），驅(qū)動電機(TractionMotor)，逆變器(Inverter)。發(fā)動機啟動后持續(xù)工作在高效區(qū)，通過發(fā)電機給電池發(fā)電，而驅(qū)動電機作為整車的動力源驅(qū)動整車運行。由此可見，串聯(lián)混合動力技術(shù)，需要將機械能轉(zhuǎn)化為電能(Engine->Generator->Battery)，然后再將電能轉(zhuǎn)化為機械能(Battery->Traction)，因為需要兩次能量轉(zhuǎn)換，所以整體的效率會比較低第二代日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)有兩套驅(qū)動系統(tǒng)：傳統(tǒng)的內(nèi)燃機系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)既可以同時協(xié)調(diào)工作，也可以各自單獨工作驅(qū)動汽車。這種系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復(fù)雜的路況。該聯(lián)結(jié)方式結(jié)構(gòu)簡單，成本低。本田的Accord混動系統(tǒng)混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的內(nèi)燃機系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)各有一套機械變速機構(gòu)，兩套機構(gòu)或通過齒輪系，或采用行星輪式結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，從而綜合調(diào)節(jié)內(nèi)燃機與電動機之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系。與并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)相比，混聯(lián)式動力系統(tǒng)可以更加靈活地根據(jù)工況來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機的功率輸出和電機的運轉(zhuǎn)。此聯(lián)結(jié)方式系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。上汽EDU混動系統(tǒng)圖1.2.13串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)圖1.2.14混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)圖1.2.15并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)三、新能源汽車的結(jié)構(gòu)認(rèn)知雪佛蘭Volt串聯(lián)插電式混合動力系統(tǒng)組成江淮iEV6S純電動汽車基本組成模塊2新能源汽車操作基礎(chǔ)知識任務(wù)2.1新能源汽車儀表系統(tǒng)認(rèn)知一、查閱資料并填表表2.1.3儀表指示燈及含義指示燈含義高壓蓄電池深度放電（*）12V車載蓄電池（*）電驅(qū)動裝置過熱/存在故障（*）高壓蓄電池電量已耗盡，無法繼續(xù)行駛（或限功率）制動系統(tǒng)故障/電控機械式制動助力器失靈/制動液液位過低（*）充電插頭已連接踩下制動踏板驅(qū)動防滑系統(tǒng)已關(guān)閉或ESCSPORT已打開電子駐車制動器故障風(fēng)窗刮水器故障空調(diào)運行故障或無法測量CO2濃度后霧燈自適應(yīng)巡航不可用自動定車功能（AUTOHOLD）已激活車道保持輔助系統(tǒng)（LaneAssist）已激活車速限制器已激活保養(yǎng)周期提示器接管方向盤預(yù)碰撞安全系統(tǒng)（FrontAssist）車距報警任務(wù)2.2新能源汽車高壓安全及防護(hù)一、計算人體阻值及電流值流經(jīng)人體的電流強度取決于所施加的電壓和人體的電阻，而電阻的大小則取決于電流流經(jīng)人體的路徑。請根據(jù)圖2.2.15所示計算表2.2.3中不同路徑的人體阻值及電流值。圖2.2.15人體阻值表2.2.3不同路徑的人體阻值及電流電流路徑圖示人體電阻（Ω）電流（mA）（假設(shè)電壓為300V）手—手1080278手—單足1015296手—雙足765392手—胸580517手—臀515583二、請討論以下行為是否正確，并說出理由1.當(dāng)不知道物體是否存在危險電壓時，可以用手背觸碰物體，萬一帶電便于擺脫。錯。不能用身體任何部位接觸。發(fā)生電火災(zāi)事故時，我們應(yīng)該奮不顧身地?fù)尵热藛T和財產(chǎn)，避免損失。錯。先確保自身安全。一旦發(fā)現(xiàn)高壓電車輛的高壓電電池發(fā)出刺鼻性氣味，應(yīng)該將車輛停放在一個密閉空間內(nèi)，防止造成環(huán)境污染。錯。這樣容易引起爆炸。當(dāng)人員受到電擊傷害時，可以使用除顫器進(jìn)行急救。錯。應(yīng)該分情況。如果不慎吞入蓄電池電解液，應(yīng)立即大量飲水，但要避免嘔吐。對。人身體著火時，應(yīng)該立即使用干粉滅火器進(jìn)行施救。錯。CO2易引起人員窒息。如果有人員觸電昏迷，且對詢問無法做出回應(yīng)時，應(yīng)立即呼叫醫(yī)生進(jìn)行急救，在醫(yī)生到來前，應(yīng)守在傷員跟前，但不能采取急救措施。錯。應(yīng)立即采取施救措施。如果有人員觸電昏迷，且人員附近有一根斷裂的電纜，應(yīng)該查看電纜是否接觸人體，如果沒有，就可以對人員進(jìn)行施救。錯?？赡苡形ｋU。三、新能源汽車下電操作1.按下啟動開關(guān)，讓車輛整車下電。2.斷開蓄電池負(fù)極，等待5分鐘。3.拆下維修開關(guān)，并把維修開關(guān)妥善保管。模塊3新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)3.1動力電池系統(tǒng)認(rèn)知一、分析電池特征并填表根據(jù)不同類型電池的組成特征和工作原理填寫表3.1.4。表3.1.4不同類型電池的組成類型正極材料負(fù)極材料電解質(zhì)工作原理鉛酸電池二氧化鉛鉛硫酸溶液鎳氫電池Ni（OH）2金屬氫化物\t"/item/%E9%95%8D%E6%B0%A2%E7%94%B5%E6%B1%A0/_blank"氫氧化鉀溶液燃料電池氫氣等燃料氧氣氫氧化鉀、磷酸溶液三元鋰電池鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰石墨碳酸丙烯酯等當(dāng)電池充電時，正極上生成的鋰離子會經(jīng)過電解液和隔膜最終嵌入到負(fù)極的微孔中。當(dāng)電池放電時，嵌在負(fù)極微孔中的鋰離子將會脫出，再經(jīng)過電解液和隔膜移動到正極。磷酸鐵鋰電池磷酸鐵鋰石墨碳酸丙烯酯等充電：放電：二、用18650電池制作筆記本電源一個18650單體電池的額定電壓為3.7V、額定容量為2200mAh，如圖3.1.16所示。如何用18650電池連接成一個額定電壓為11.1V、額定容量為4400mAh的筆記本電源呢?有如下4種連接方案（圖3.1.17-圖3.1.20），請分析哪些方案可行？總結(jié)每種方案的特點。圖3.1.16用單體電池連接形成新的電源圖3.1.17方案1圖3.1.18方案2圖3.1.19方案3圖3.1.20方案4方案1：相當(dāng)于相同容量、不同電壓的電芯并聯(lián)，此種情況會形成環(huán)流，11.1V向3.7V充電，如果電池內(nèi)阻很小，充電電流將很大，如果電壓平臺相差很大的電芯并聯(lián)會直接燒毀電芯，11.1V超過此種電芯的充電截止電壓，此電芯將會出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的損壞。對于動力電池而言，必須要求單體電池內(nèi)并聯(lián)的電芯電壓平臺的一致性。結(jié)論：不同電壓的電池最好不要并聯(lián)使用。方案2：相當(dāng)于不同容量、相同電壓的電芯串聯(lián)，2節(jié)3.7V2200mAh與1節(jié)3.7V4400mAh的電芯串聯(lián)，此組合方式遵循木桶原理，總的輸出容量不會大于所有串聯(lián)電芯中最小的那個，因此此組合方式容量仍為2200mAh。放電過程中肯定會有容量小的電芯首先放電截止，而容量大的電芯還處在放電狀態(tài)，容量小的電芯會出現(xiàn)反極現(xiàn)象(反向充電)而報廢。另外并聯(lián)后電芯內(nèi)阻會變?yōu)樵瓉硪话耄掷m(xù)大電流放電時，容量小的電芯因內(nèi)阻較大而發(fā)熱嚴(yán)重，安全系數(shù)低。結(jié)論：不同容量的電池最好不要串聯(lián)使用。方案3：相當(dāng)于3個相同容量4400mAh、相同電壓3.7V的電芯串聯(lián)，串聯(lián)后的電壓為11.1V，容量為4400mAh。結(jié)論：可行。方案4：相當(dāng)于2個相同容量2200mAh、相同電壓11.1V的電芯并聯(lián)，并聯(lián)后的電壓為11.1V，容量為4400mAh。結(jié)論：可行。三、請描述以下電池參數(shù)的含義及表示方法。SOC：表示荷電狀態(tài)也稱剩余電量，代表的是電池放電后剩余容量與其完全充電狀態(tài)的容量的比值。用百分比表示。SOH：表示電池的工作狀態(tài)，用來衡量電池組相當(dāng)于新電池組來說傳遞能量的能力，也就是電池的健康狀態(tài)。用百分比表示。電池容量：指電池在充滿電后，在一定放電條件下所能釋放出來的電量。容量是電池性能的重要指標(biāo)，它由電極的活性物質(zhì)決定。容量用C表示，單位Ah（安時）公式：C=It電池能量：在一定放電制度下，電池所輸出的電能，用Wh來表示。能量（Wh）=額定電壓（V）×工作電流（A）×工作時間（h）能量密度：單位體積或單位質(zhì)量所釋放的能量，通常用體積能量密度（Wh/L）或質(zhì)量能量密度（Wh/Kg）表示。充/放電深度：電池保有容量數(shù)值的表示方法，以百分比來表示。四、動力電池銘牌認(rèn)知如圖3.1.21所示為某動力電池的銘牌，請根據(jù)該銘牌填寫電池信息表，見表3.1.5。圖3.1.21某動力電池銘牌表3.1.5電池信息表電池品牌CATL電池類型三元鋰生產(chǎn)日期2018.12.27額定電壓346V額定容量150Ah額定能量51.9kWh五、找出動力電池是組成結(jié)構(gòu)請查閱資料找出如圖3.1.22所示的ID.4CROSS的動力電池組成結(jié)構(gòu)。任務(wù)3.2充電系統(tǒng)認(rèn)知一、填寫交流充電系統(tǒng)部件名稱查找資料，理清如圖3.2.11所示的交流充電系統(tǒng)的邏輯連接關(guān)系，并填寫相關(guān)部件的名稱。二、填寫端子編號及功能把交流充電接口的7個端子的編號和相應(yīng)功能填入表3.2.4中。端子編號功能L1交流電源（單相）L2交流電源（三相）L3交流電源（三相）N中線PE保護(hù)接地，連接供電設(shè)備地線和車輛電平臺CC充電連接確認(rèn)CP控制引導(dǎo)三、填寫直流充電系統(tǒng)部件名稱查找資料，理清如圖3.2.12所示的直流充電系統(tǒng)的邏輯連接關(guān)系，并填寫相關(guān)部件的名稱。模塊4純電動汽車技術(shù)任務(wù)4.1純電動汽車認(rèn)知二、純電動汽車前機艙高壓部件基本組成與邏輯關(guān)系三、前機艙高壓系統(tǒng)核心零部件識認(rèn)及功能描述圖4.1.16北汽EV200前機艙高壓系統(tǒng)核心零部件任務(wù)4.2純電動汽車典型車型分析一、我國純電動汽車的品牌及技術(shù)參數(shù)（a）北汽EV200純電動汽車銘牌（b）吉利EV300純電動汽車表4.2.1我國純電動汽車企業(yè)、車型及相關(guān)信息序號車企品牌動力電池類型、容量及工作電壓驅(qū)動電機型號額定功率續(xù)航里程1北汽EV200工作電壓：332V額定容量：91.5AhTZ30S01額定功率：30kW峰值功率：53kW200km2吉利帝豪EV300工作電壓：346V額定容量：126AhTZ220XS508峰值功率:120kW300km模塊5混合動力汽車技術(shù)任務(wù)5.1混合動力汽車認(rèn)知二、混合動力汽車前機艙高壓部件基本組成與邏輯關(guān)系任務(wù)5.2混合動力汽車典型車型分析二、高壓部件位置識認(rèn)三、觀察PHEV車輛的高壓部件1.寫出主要高壓部件的名稱，并熟悉各個部件的位置。LFPHEV車輛：驅(qū)動電機、DC-DC轉(zhuǎn)換器、空調(diào)壓縮機、逆變器、動力電池及BMS。2.主要高壓部件均采用液體冷卻方式進(jìn)行散熱。畫出高壓部件冷卻系統(tǒng)防凍液流動