《新能源汽车》电动汽车能量储存装置（2）（举一反三考点练）讲义

举一反三考点练 《新能源汽车》电动汽车能量储存装置（2）-讲义 1.熟悉锂离子动力蓄电池的结构与工作原理。 2.掌握动力蓄电池管理系统和热管理子系统。 3.掌握各类动力蓄电池元器件。 知识点四 锂离子动力蓄电池 一、锂离子电池的结构 锂离子电池有方形和圆柱形两种。锂离子电池由正极、负极、隔板、电解液和安全阀等组成。如下图所示： 二、锂离子电池的工作原理 锂离子电池使用锂碳化合物(LixC)作负极，锂化过渡金属氧化物(Li1-xMyOz)作正极，液体有机溶液或固体聚合物作电解液。在充放电过程中，锂离子在电池正极和负极间往返流动。 放电时，负极上释放锂离子，通过电解液流向正电极并被吸收。而充电时，反应过程相反。锂离子电池工作原理如下图所示： （单项选择题）以下哪种正极材料的锂离子动力蓄电池安全性相对较高（ ） A. 钴酸锂 B. 镍钴锰酸锂 C. 磷酸铁锂 D. 镍钴铝酸锂 【答案】C 【解析】磷酸铁锂材料的热稳定性好，在高温等极端条件下不易发生热失控等安全问题，相比钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等，安全性相对较高。 1. （单项选择题）以下哪种不是锂离子动力蓄电池的优点（ ）​ A. 能量密度高 B. 循环寿命长 C. 无记忆效应 D. 自放电率高 【答案】D 【解析】锂离子动力蓄电池能量密度高、循环寿命长、无记忆效应，但其自放电率低，而不是高。 2. （单项选择题）锂离子动力蓄电池在充电过程中，电池的端电压会（ ） A. 逐渐降低 B. 保持不变 C. 逐渐升高 D. 先升高后降低 【答案】C 【解析】充电过程中，随着锂离子从正极向负极嵌入，电池的化学能增加，电池的端电压会逐渐升高。 3. （单项选择题）某锂离子动力蓄电池组由10个单体串联组成，已知每个单体的容量为20Ah，则该电池组的容量为（ ）​ A. 2Ah B. 20Ah C. 200Ah D. 10Ah 【答案】B 【解析】串联电池组的容量等于单个电池的容量，所以该电池组容量为20Ah。 1. （单项选择题）以下哪种因素对锂离子动力蓄电池的循环寿命影响最小（ ）​ A. 充放电倍率 B. 环境温度 C. 电池单体数量 D. 深度放电 【答案】C 【解析】充放电倍率过高、环境温度过高或过低、深度放电都会对锂离子动力蓄电池的循环寿命产生较大影响，而电池单体数量只是决定电池组的电压和容量等参数，对单个电池的循环寿命影响最小。 2. （单项选择题）锂离子动力蓄电池的单体电压一般为（ ）​ A. 1.2V 左右 B. 2V 左右 C. 3.7V 左右 D. 12V 左右 【答案】C 【解析】锂离子动力蓄电池单体电压一般在3.7V左右，1.2V左右通常是镍氢电池单体电压，2V左右是铅酸电池单体电压，12V一般是由多个铅酸电池单体串联组成的电池组电压。 3. （单项选择题）锂离子动力蓄电池的正极材料通常不包括（ ）​ A. 石墨 B. 钴酸锂 C. 磷酸铁锂 D. 三元材料 【答案】A 【解析】石墨通常作为锂离子动力蓄电池的负极材料，而磷酸铁锂、钴酸锂、三元材料等是常见的正极材料。 · 锂离子电池有方形和圆柱形两种。锂离子电池由正极、负极、隔板、电解液和安全阀等组成。 · 锂离子电池使用锂碳化合物作负极，锂化过渡金属氧化物作正极，液体有机溶液或固体聚合物作电解液。在充放电过程中，锂离子在电池正极和负极间往返流动。 知识点五 动力蓄电池管理系统 动力蓄电池管理系统是监视蓄电池的状态(温度、电压、荷电状态等)，可以为蓄电池提供通信、安全、电芯均衡及管理控制，并提供与应用设备通信接口的设备。 一、动力蓄电池组管理系统的一般组成 综合动力蓄电池组管理系统的各种功能，动力蓄电池组管理系统的基本组成如下图所示： 带有温度测量装置的动力蓄电池组管理系统的基本组成如下图所示： 二、热管理子系统 根据动力蓄电池组在电动汽车上的布置，动力蓄电池组的热管理子系统中，首先应合理安排动力蓄电池组的支架，要求便于动力蓄电池组或其分组的安装，能够实现机械化装卸，便于各种电线束的连接。在动力蓄电池组的支架位置和形状确定后设计通风管道、风扇、动力蓄电池组ECU和温度传感器等，混合动力电动汽车上水平布置的温度管理系统如下图所示： （单项选择题）当BMS检测到电池组中某个单体电池电压过低时，可能会采取的措施是（ ） A. 提高整车动力输出​ B. 对该单体电池进行单独充电​ C. 切断整个电池组与车辆的连接​ D. 降低车辆空调功率 【答案】B 【解析】当单体电池电压过低时，BMS可能通过电池均衡功能对该单体电池单独充电，使其电压恢复正常。提高整车动力输出、降低车辆空调功率与解决单体电池电压低问题无关，切断整个电池组连接过于极端，一般不会轻易采取。 1. （单项选择题）BMS 估算电池剩余电量（SOC）的方法不包括（ ）​ A. 安时积分法 B. 开路电压法 C. 深度学习法 D. 重量测量法 【答案】D 【解析】安时积分法、开路电压法、深度学习法等是常见的估算SOC的方法。而电池剩余电量与重量并无直接关联，不能通过重量测量法估算。 2. （单项选择题）在 BMS 中，用于防止电池过放的保护机制是（ ）​ A. 过放保护电路 B. 过温保护电路 C. 过流保护电路 D. 短路保护电路 【答案】A 【解析】过放保护电路专门用于检测电池电压，当电压低于设定的过放阈值时，切断放电回路，防止电池过放。过温保护针对温度过高，过流保护针对电流过大，短路保护针对电路短路情况。 3. （单项选择题）BMS 的电池均衡功能主要是为了（ ）​ A. 使电池组中各个单体电池的电压、容量等参数趋于一致 B. 提高电池组的充电速度 C. 降低电池组的生产成本 D. 增加电池组的重量 【答案】A 【解析】电池均衡功能通过调整各个单体电池的充放电状态，使电池组中各单体电池的电压、容量等参数尽量一致，提高电池组整体性能和寿命。它与提高充电速度、降低成本、增加重量无关。 1. （单项选择题）动力蓄电池管理系统的硬件组成通常不包括（ ）​ A. 微控制器（MCU） B. 电机 C. 传感器 D. 通信接口 【答案】B 【解析】BMS 硬件主要由微控制器（负责数据处理和控制决策）、传感器（监测电池各种参数）、通信接口（用于数据传输）等组成。电机是车辆动力输出部件，不属于 BMS 硬件组成。 2. （单项选择题）当 BMS 检测到电池组温度过高时，可能采取的降温措施不包括（ ）​ A. 启动电池组散热风扇 B. 降低电池充放电功率​ C. 向电池组喷洒水降温 D. 开启车辆空调对电池组所在区域制冷 【答案】C 【解析】启动散热风扇、降低充放电功率、利用车辆空调制冷都可给电池组降温。但向电池组喷洒水存在安全风险，可能导致电池短路等问题，一般不会采用。 3. （单项选择题）BMS 中用于计算电池健康状态（SOH）的参数不包括（ ）​ A. 电池循环次数 B. 电池内阻变化 C. 车辆行驶里程 D. 电池容量衰减情况 【答案】C 【解析】电池循环次数、内阻变化、容量衰减情况等与电池健康状态密切相关，可用于计算 SOH。而车辆行驶里程受多种因素影响，并非直接反映电池健康状态的参数。 · 动力蓄电池管理系统是监视蓄电池的状态(温度、电压、荷电状态等)，可以为蓄电池提供通信、安全、电芯均衡及管理控制，并提供与应用设备通信接口的设备。 · 动力蓄电池组的热管理子系统中，首先应合理安排动力蓄电池组的支架，要求便于动力蓄电池组或其分组的安装，能够实现机械化装卸，便于各种电线束的连接。 知识点六 动力蓄电池元器件 一、电流传感器 电流传感器用来监测充、放电电流的大小，如下图所示： 二、维修开关 电动汽车大多采用高于300V 的高压电，如果电路出现过载 或短路，容易引起电气元件的损坏，如果操作不当，更易酿成电击危险。维修开 关安装在电路大电流主干线上，通常位于动力蓄电池组箱体的中间位置，如下图所示： 三、加热接触器和加热熔断器 加热接触器和加热熔断器用于动力蓄电池热管理系统。加热熔断器与加热膜串接在一起，加热接触器受BMS 控制，在温度低于设定值时接通，对动力蓄电池系统进行加热，如下图所示： （单项选择题）以下哪种传感器不属于动力蓄电池辅助元器件中的传感器（ ）​ A. 电流传感器 B. 空气流量传感器 C. 温度传感器 D. 电压传感器 【答案】B 【解析】电流、温度、电压传感器用于监测动力蓄电池的相关参数，属于辅助元器件。而空气流量传感器主要用于监测发动机进气量，与动力蓄电池无关。 1. （单项选择题）继电器在动力蓄电池电路中的作用是（ ）​ A. 产生电能 B. 直接存储电能​ C. 以小电流控制大电流通断 D. 放大电流信号 【答案】C 【解析】继电器是一种电控制器件，利用低电压、小电流电路的通断，来控制高电压、大电流电路的通断。电池产生电能，电容等可存储电能，放大器用于放大信号，均不是继电器的作用。 2. （单项选择题）当动力蓄电池组的电流传感器出现故障时，可能会导致（ ）​ A. 车辆灯光闪烁​ B. 电池管理系统无法准确监测电池充放电电流​ C. 车辆瞬间失去动力​ D. 车辆刹车失灵 【答案】B 【解析】电流传感器作用是监测电池充放电电流并将信号传至电池管理系统（BMS），故障时 BMS 无法准确获取电流信息。 3. （单项选择题）以下关于熔断器的说法，正确的是（ ）​ A. 熔断器的额定电流越大越好​ B. 熔断器熔断后可以自行恢复​ C. 不同规格的熔断器可以随意替换​ D. 熔断器应根据电路的额定电流等参数合理选择 【答案】D 【解析】熔断器需根据电路额定电流等合理选择，额定电流过大无法有效保护电路，过小易频繁熔断。熔断器熔断后不可自行恢复，不同规格不能随意替换，否则影响电路安全。 1. （单项选择题）继电器的控制端一般接（ ）​ A. 大电流电路​ B. 小电流控制信号​ C. 动力蓄电池的输出端​ D. 车辆的接地端 【答案】B 【解析】继电器通过小电流控制信号控制控制端，进而控制大电流电路通断。控制端不接大电流电路、电池输出端，接地端是电路的一部分，并非继电器控制端连接对象。 2. （单项选择题）以下哪种不是动力蓄电池辅助元器件的常见故障（ ）​ A. 传感器信号失真 B. 继电器触点粘连 C. 熔断器熔断 D. 电池正负极短路 【答案】D 【解析】传感器信号失真、继电器触点粘连、熔断器熔断是辅助元器件常见故障。电池正负极短路属于电池故障，并非辅助元器件故障。 3. （单项选择题）继电器在工作过程中，其常开触点的状态变化是（ ）​ A. 始终保持断开​ B. 始终保持闭合​ C. 通电时闭合，断电时断开​ D. 通电时断开，断电时闭合 【答案】C 【解析】常开触点在继电器未通电时断开，通电后受电磁力作用闭合。常闭触点则相反，通电时断开，断电时闭合。 · 辅助元器件主要包括动力蓄电池系统内部的电子电器元件(如熔断器、接触 器、分流器、接插件、紧急开关、烟雾传感器等)、维修开关以及电子电器元件以外 的辅助元器件(如密封条，绝缘材料等)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$