電動汽車電氣電子架構(gòu)設(shè)計

楊偉兵 陳亞麗

摘要

隨著環(huán)境保護意識的不斷提升和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子汽車成為了新型的交通工具，適應(yīng)環(huán)境保護的時代主題，滿足了用戶的出行需要。為了更好的滿足當(dāng)今時代用戶的多樣化需求，就要深入研究電動汽車電氣電子架構(gòu)設(shè)計，從而讓電氣電子技術(shù)和汽車有機結(jié)合，讓電動汽車更加符合實際需求。因此，研究電動汽車電氣電子架構(gòu)設(shè)計具有非常重要的現(xiàn)實意義。

【關(guān)鍵詞】電動汽車 電氣電子架構(gòu) 架構(gòu)設(shè)計

1 電動汽車簡述

1.1 電動汽車分類

電動汽車主要分為三類，每一類都有其各自的特點和功用。第一種是純電動汽車。這種汽車主要由電動機驅(qū)動，通過調(diào)速控制器來增減速度，通過動力電池來維持運轉(zhuǎn)，通過車載充電器來補充電能。雖然純電動汽車相對燃油汽車來說更加環(huán)保，但是受到蓄電池的限制，要定期充電，而且由于電池的價格過高，致使電動汽車的價格相對較高。第二種是混合動力汽車。這種汽車使用燃料或電能來維持運行，有效的減少了燃油消耗，提升了汽車的工作效率。但是不適合長距離高速行駛。第三種是燃料電池汽車。這種汽車以燃料電池為能源，不污染環(huán)境，能量轉(zhuǎn)換效率高，能夠滿足車輛使用的需要。但是這種汽車在開發(fā)時還存在著技術(shù)挑戰(zhàn)，需要長期研究才能大范圍應(yīng)用到生活中。

1.2 電動汽車的特點

電動汽車的特點是電動汽車的優(yōu)勢所在，也是電動汽車和燃油汽車的主要區(qū)別。

1.2.1 污染少

燃油汽車在行駛時會產(chǎn)生大量的汽車尾氣，而電動汽車不會產(chǎn)生尾氣，有效降低了大氣污染，同時減少了因汽車尾氣導(dǎo)致的極端天氣。燃油汽車行駛時內(nèi)燃機會產(chǎn)生大量的噪聲，而電動汽車的電動機產(chǎn)生的噪聲較小，有效的降低了噪音污染，同時減少了噪聲對人體的各種危害。

1.2.2 節(jié)約能源

電動汽車的能源利用率較燃油汽車高，避免了能源浪費情況的發(fā)生。電動汽車的電動機能夠?qū)⒛茉囱h(huán)利用，而且電動汽車停止時不消耗電能，節(jié)約了大量的能源。

1.2.3 維修方便

電動汽車的結(jié)構(gòu)相對于燃油汽車來說更加簡單，內(nèi)部的零件更少，能夠減輕汽車維修工人的工作負擔(dān)，加快了汽車維修的速度。

1.3 電動汽車的結(jié)構(gòu)

電動汽車主要由四個部分組成，每個部分都有著不同的作用。

1.3.1 電動機

電動機的主要作用就是將電源的電能轉(zhuǎn)換為機械能，從而讓電動汽車正常運轉(zhuǎn)。在當(dāng)今時代，使用的最為廣泛的就是直流無刷電動機，這種電動機的效率高、功率高，能夠驅(qū)動電動汽車做出相應(yīng)的動作。

1.3.2 調(diào)速控制器

調(diào)速控制器主要的作用是實現(xiàn)電動汽車的變速和變向功能，主要通過控制電動機的電流來完成相應(yīng)的操作。

1.3.3 傳動裝置

傳動裝置是傳遞電動機驅(qū)動力給電動汽車驅(qū)動軸的裝置。電動汽車的傳動裝置沒有離合器和變速器，較為輕便。

1.3.4 制動裝置

制動裝置的作用是讓電動汽車減速或是停止，主要通過制動器發(fā)揮作用。電動汽車的制動器多為電磁制動，能夠?qū)⒛芰哭D(zhuǎn)換為電流，做到了能源的再次利用。

2 電動汽車電氣電子架構(gòu)設(shè)計

2.1 電氣部分設(shè)計

電氣部分主要是為汽車提供動力的部分，其中包括充電接口、漏電保護等裝置。電動汽車通過電能和機械能的轉(zhuǎn)換來維持運行，也就是說電動汽車的行駛離不開電動機的能量轉(zhuǎn)換工作。在電動汽車電氣電子架構(gòu)設(shè)計過程中，進線和出線的電壓要有一定的控制，既要能保證電動汽車能夠正常運行，又要保證用戶的生命安全。要在進線端安置浪涌防護器，將高強度的電壓傳入大地，再通過部分電路接入，從而為汽車提供源源不斷的電能。同時要配備智能電表，記錄接電口的電量，保證電動汽車的電量能夠維持其運轉(zhuǎn)。還要在線路上安裝漏電保護器，在漏電時及時切斷電源，防止因電流或電壓過大引發(fā)的交通事故，保證用戶生命不受侵害。要按照國家標(biāo)準(zhǔn)選用零件，避免不良零件影響汽車性能和作用。

2.2 控制部分設(shè)計

控制部分主要為控制汽車的正常運作，主要通過控制板來發(fā)揮作用。電動汽車需要定期充電，換句話說就是電池需要定期蓄電。設(shè)計控制部分時要注意以下三點：

2.2.1 獨立供電控制裝置

要保證每個部分都能由單獨的供電控制裝置，這樣才能保證不工作的零件沒有不帶電，從而降低電量消耗。

2.2.2 減少接觸器數(shù)量

接觸器是觸發(fā)部件工作的器件，要讓相鄰的部件使用同一個觸發(fā)器，從而減少設(shè)計成本，提升觸發(fā)速度。

2.2.3 增加充電保護裝置

在充電過程中要使用充電保護裝置，這樣不僅能夠讓用戶了解實時的充電情況，也能防止電壓過高對汽車電源的損害，能夠延長汽車的使用壽命。除此之外，還要設(shè)置多個外部接口，讓電動汽車能夠和外部進行通信，從而讓電動汽車發(fā)揮出燃油汽車不具備的智能控制優(yōu)勢。

2.3 互動部分設(shè)計

互動部分主要提供交互服務(wù)，能夠讓用戶了解電動汽車的各項情況，能夠幫助用戶更好的使用電動汽車。在設(shè)計電動汽車互動部分時要考慮三點：

2.3.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是電動汽車的基本功能，能夠提供電池的電壓信息、電流信息以及車輛行駛時所消耗的電能，在設(shè)計時要重視數(shù)據(jù)采集功能，讓用戶得知何時給汽車充電，提升用戶駕駛體驗。

2.3.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理是電動汽車的人性化功能，能夠?qū)﹄妱悠嚨南嚓P(guān)測量值做出分析，從而提醒用戶做出相應(yīng)的操作。在設(shè)計時要設(shè)置提示音警醒裝置，從而保證汽車的安全運行。

2.3.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是現(xiàn)代化電動汽車的必備功能，其中包括基礎(chǔ)的導(dǎo)航功能和檢索功能。要設(shè)計好網(wǎng)絡(luò)接口，從而讓用戶獲得高質(zhì)量的導(dǎo)航服務(wù)和檢索服務(wù)。

3 結(jié)語

電動汽車的出現(xiàn)是電氣電子技術(shù)高速發(fā)展的必然結(jié)果，也是汽車制造領(lǐng)域技術(shù)升級的重要成果。為了提升電動汽車的使用率，就要設(shè)計好電動汽車的電氣電子架構(gòu)，在電氣部分、控制部分、互動部分多下功夫，從而讓電動汽車具備更多的功能，提升電動汽車的性能，滿足現(xiàn)代人的多樣化需求。

參考文獻

[1]楊國亮，齊同啟，柳熹，許保同.純電動汽車高壓電氣系統(tǒng)安全設(shè)計[J].汽車工程師，2015（11）：41-44.

[2]張?zhí)?，宋庭新，朱清波，朱傳?電動汽車電氣系統(tǒng)安全性分析及標(biāo)準(zhǔn)制定研究[J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2018（03）：47-51.