2025年大学本科三年级（新能源汽车工程）新能源汽车动力系统设计测试题及答案.doc

2025年大学本科三年级（新能源汽车工程）新能源汽车动力系统设计测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填涂在答题卡相应位置上（本题无答题卡，直接将答案写在对应序号后即可）。

1. 新能源汽车动力系统中，以下哪种电池类型能量密度相对较高？
A. 铅酸电池
B. 镍氢电池
C. 锂离子电池
D. 钠硫电池

2. 电动汽车的驱动电机控制系统主要功能不包括以下哪项？

A. 调速控制
B. 能量回收控制
C. 电池充电控制
D. 转矩控制

3. 新能源汽车动力系统的能量管理策略中，哪种策略能更好地平衡电池的充放电效率和使用寿命？
A. 恒流充电策略
B. 恒压充电策略
C. 基于荷电状态（SOC）的管理策略
D. 最大功率跟踪策略

4. 以下关于新能源汽车动力系统中DC-DC变换器的作用，说法正确的是？
A. 将高压直流电转换为低压直流电
B. 将低压直流电转换为高压直流电
C. 将交流电转换为直流电
D. 将直流电转换为交流电

5. 混合动力汽车的动力系统中，发动机与电机的协同工作模式不包括？
A. 纯电动模式

B. 纯燃油模式
C. 串联模式
D. 并联模式

6. 新能源汽车动力系统中，电池管理系统（BMS）的核心功能是？
A. 监测电池电压
B. 监测电池温度
C. 计算电池剩余电量
D. 保障电池安全、高效运行

7. 以下哪种电机类型常用于新能源汽车中，具有较高的效率和功率密度？
A. 直流电机
B. 异步电机
C. 永磁同步电机
D. 开关磁阻电机

8. 新能源汽车动力系统的充电接口标准中，目前应用最广泛的是？
A. GB/T标准
B. CHAdeMO标准
C. CCS标准
D. 特斯拉超级充电标准

9. 在新能源汽车动力系统设计中，考虑电池的一致性问题主要是为了？
A. 提高电池容量
B. 降低电池成本
C. 保证电池组整体性能和寿命
D. 增加电池安全性

10. 混合动力汽车中，用于回收制动能量的装置通常是？
A. 发动机
B. 驱动电机
C. 发电机
D. 电池

11. 新能源汽车动力系统的热管理主要目的不包括？
A. 保持电池在适宜温度工作
B. 提高电机效率
C. 降低车内温度
D. 确保电子元件正常运行

12. 以下关于新能源汽车动力系统中逆变器的说法，错误的是？
A. 将直流电转换为交流电
B. 控制电机的转速和转矩
C. 只能采用硬件电路实现
D. 是驱动电机的关键部件

13. 新能源汽车动力系统设计时，选择动力电缆需要考虑的因素不包括？
A. 载流量
B. 绝缘性能
C. 机械强度
D. 颜色

14. 对于新能源汽车的动力系统，以下哪种工况下电池的放电功率需求最大？
A. 匀速行驶
B. 加速启动
C. 减速制动
D. 怠速停车

15. 混合动力汽车动力系统中，哪种模式下发动机可以直接参与驱动车辆？
A. 纯电动模式
B. 串联模式
C. 并联模式
D. 增程式模式

16. 新能源汽车动力系统中，基于模型预测控制（MPC）的能量管理策略优势在于？
A. 简单易实现
B. 能实时优化控制策略
C. 对硬件要求低
D. 只适用于特定工况

17. 以下哪种材料不是新能源汽车动力系统电池电极常用材料？
A. 石墨
B. 锂钴氧化物
C. 铜
D. 磷酸铁锂

18. 新能源汽车动力系统的电磁兼容性（EMC）设计主要是为了？
A. 提高系统效率
B. 降低电磁辐射干扰
C. 增加系统功率
D. 美化外观

19. 在新能源汽车动力系统设计中，如何提高动力系统的功率密度？
A. 增加电池容量
B. 增大电机体积
C. 优化系统结构和组件选型
D. 降低充电速度

20. 新能源汽车动力系统中，以下哪种故障可能导致车辆失去动力？
A. 电池管理系统故障

B. 轮胎气压不足
C. 车内空调故障
D. 雨刮器故障

第II卷（非选择题 共60分）

一、简答题（共20分）
答题要求：请简要回答以下问题，每题5分。

1. 简述新能源汽车动力系统中锂离子电池的工作原理。

2. 说明混合动力汽车动力系统中并联模式的特点及优势。

3. 新能源汽车动力系统的能量回收制动有哪些优点？

4. 简述电池管理系统（BMS）对电池进行均衡管理的方法。

二、分析题（共15分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。每题5分。
材料：某新能源汽车在一次测试中，发现其动力系统在高速行驶时能耗较高。经检测，电池温度在行驶过程中逐渐升高，电机效率有所下降。

1. 分析电池温度升高对动力系统性能的影响。

2. 针对电机效率下降，可能的原因有哪些？

3. 提出改善该新能源汽车高速行驶时能耗高问题可采取的措施。

三、设计题（共15分）
答题要求：请根据题目要求进行设计。
设计一个新能源汽车动力系统的简单架构，包括电池、电机、控制器等主要部件，并说明各部件的作用及相互关系。

四、论述题（共10分）
答题要求：阅读以下材料，结合所学知识进行论述。
材料：随着新能源汽车市场的不断发展，对动力系统的安全性、可靠性和高效性要求越来越高。在新能源汽车动力系统设计中，如何平衡电池性能、电机性能、能量管理等多方面因素是关键问题。

论述在新能源汽车动力系统设计中，如何综合考虑各因素以实现系统的最优性能。

五、案例分析题（共10分）
答题要求：阅读以下案例，回答问题。
案例：某品牌新能源汽车在上市后出现多起动力系统故障投诉，经调查发现是动力系统中的某个关键电子元件存在设计缺陷，导致系统稳定性下降。

1. 分析该案例中电子元件设计缺陷对新能源汽车动力系统的危害。
2. 从新能源汽车动力系统设计角度，提出避免此类问题的建议。

答案：1.C 2.C 3.C 4.A 5.B 6.D 7.C
8.A 9.C 10.B 11.C 12.C 13.D 14.B
15.C 16.B 17.C 18.B 19.C 20.A

一、简答题答案
1. 锂离子电池工作时，锂离子在正负极之间嵌入和脱嵌。充电时，锂离子从正极脱嵌，通过电解液嵌入负极；放电时，锂离子从负极脱嵌，通过电解液嵌入正极，同时电子通过外电路从负极流向正极，形成电流。
2. 并联模式下，发动机和电机可独立或共同驱动车辆。特点是结构简单，动力传递直接。优势在于发动机可在高效区工作，提高燃油经济性；电机可提供额外动力，增强加速性能；还能实现发动机与电机的优势互补，提升整车性能。
3. 优点有：回收制动能量，增加车辆续航里程；减少刹车片磨损，降低维护成本；提高能量利用效率，降低整车能耗；制动过程更平稳，提升驾驶安全性和舒适性。
4. 均衡管理方法有：被动均衡，通过在电池组中并联电阻，消耗过充电池的能量；主动均衡，则利用电路将能量从过充电池转移到欠充电池，实现电池组能量平衡，提高电池组整体性能和寿命。

二、分析题答案
1. 电池温度升高会使电池内阻增大，导致电池输出电压降低，进而影响动力系统的功率输出。同时，高温还会加速电池老化，降低电池容量和寿命，影响车辆续航里程。
2. 电机效率下降可能原因有：电机散热不良，导致温度过高影响效率；电机控制系统参数设置不合理；电机绕组存在故障；传动部件磨损，增加额外损耗。
3. 措施可包括：优化电池热管理系统，加强散热；检查电机控制系统，调整参数；检修电机绕组，排除故障；更换磨损传动部件；提高车辆空气动力学性能，降低行驶阻力。

三、设计题答案
电池作为能量存储装置，为电机提供电能。电机将电能转换为机械能，驱动车辆行驶。控制器负责控制电池与电机之间的能量传输和电机的运行状态，根据驾驶员需求和车辆工况，调节电机转速、转矩等。电池输出直流电，经控制器处理后为电机提供合适的电压和电流，电机在控制器控制下实现车辆的启动、加速、减速等动作。

四、论述题答案
在新能源汽车动力系统设计中，要综合考虑多方面因素。电池性能方面，需选择能量密度高、寿命长、安全性好的电池类型，并通过合理的电池管理系统保障其稳定运行。电机性能上，要选用高效、功率密度大的电机，并优化其控制系统。能量管理方面，采用智能策略平衡电池充放电，提高能量回收效率。同时，还要考虑系统的热管理、电磁兼容性等，确保各部件协同工作，实现动力系统的最优性能。

五、案例分析题答案
1. 电子元件设计缺陷导致系统稳定性下降，可能使动力系统输出功率不稳定，影响车辆加速、减速性能；增加故障发生概率，导致车辆出现动力中断、异常抖动等问题，严重影响行车安全和用户体验。
2. 建议在设计阶段加强电子元件的可靠性测试和验证，提高设计质量；建立完善的质量控制体系，对关键电子元件严格把关；加强售后监测，及时发现并解决潜在问题；持续改进设计，根据实际使用反馈优化动力系统设计。