探討新能源汽車電控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

潘建州 陳宇航 周寧

摘 要：在當(dāng)代的自然環(huán)境的需求和人類發(fā)展的要求下，我國(guó)開始提倡可持續(xù)發(fā)展理念，眾所周知，能源消耗巨大，且污染性能源對(duì)環(huán)境傷害極大。因此我國(guó)開始推動(dòng)新能源的使用，不僅可以降低傳統(tǒng)能源的開采，還能夠?yàn)榄h(huán)境減輕負(fù)擔(dān)。新能源汽車在許多國(guó)家已經(jīng)開始投入使用，為了提高新能源汽車的使用舒適度，各國(guó)開始著重研究新能源汽車的電控技術(shù)。本文將首先闡述新能源汽車的電控系統(tǒng)技術(shù)，其次分析其發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，以此供相關(guān)人士參考和交流。

關(guān)鍵詞：新能源；汽車；現(xiàn)狀

引言：

國(guó)家的發(fā)展需要不斷的創(chuàng)新作為發(fā)展動(dòng)力。近年來汽車行業(yè)的發(fā)展消耗了大部分的能源，世界能源在不斷的枯竭，自然環(huán)境也受到了嚴(yán)重污染，環(huán)境污染又導(dǎo)致各種自然環(huán)境問題的出現(xiàn)，全球氣溫上升速度不斷加快，這些現(xiàn)象都提醒著人們需要在汽車行業(yè)改革創(chuàng)新，解決能源問題。目前各國(guó)對(duì)新能源汽車的使用率不斷的上升，但是，新能源汽車仍然存在許多問題，無法完全替代傳統(tǒng)的汽車，所以，加大研究力度，開發(fā)更為完善的新能源汽車電控系統(tǒng)技術(shù)具有重要意義。

一、新能源汽車電控系統(tǒng)技術(shù)

將電力電子技術(shù)應(yīng)用于新能源汽車中，可使汽車的電氣系統(tǒng)發(fā)生改變，從而使汽車變?yōu)樾履茉雌?，具有高效且低噪、?jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，傳統(tǒng)汽車使用的電氣裝置是低功率低壓的，需要消耗大量的能源，因此，新能源汽車的使用有明顯的節(jié)能效果。新能源汽車采用的電控系統(tǒng)是由電池管理、能源回饋、電機(jī)控制、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向等多個(gè)系統(tǒng)共同組成[1]。

二、新能源汽車電控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

（一）電池管理系統(tǒng)

新能源汽車內(nèi)需要車載動(dòng)力電池與電動(dòng)汽車之間相互連接，才能進(jìn)行工作，電池管理系統(tǒng)技術(shù)就是保證電池一致性，能夠完成汽車與電池之間的連接。電池管理系統(tǒng)技術(shù)的工作原理就是通過對(duì)電池的電流和電壓以及溫度傳感器等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從防止電池出現(xiàn)危害狀況，如超壓、超溫、過充等，電池管理系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵作用在于協(xié)調(diào)電池單體，從而提高安全性。電池管理系統(tǒng)屬于動(dòng)力電池包，也是需要投入較高成本的一項(xiàng)，但相對(duì)于二次電池等傳統(tǒng)的管理產(chǎn)品來說，新能源汽車的電池管理系統(tǒng)處于汽車行業(yè)領(lǐng)先地位，并在長(zhǎng)期使用過程中獲得了較高的評(píng)價(jià)。例如中國(guó)寶安、比亞迪等品牌都將此系統(tǒng)投入使用。

使用此電池管理系統(tǒng)的汽車，其內(nèi)部車用蓄電池是唯一的動(dòng)力來源，目前的蓄電池的制造成分具有更多的選擇性，例如鉛酸、鎳鉻、鎳氫、鋰離子電池的出現(xiàn)，目前使用最廣泛的是鋰離子電池，大部分的智能手機(jī)也使用鋰離子電池，鋰離子電池具有能量密度較大，且電壓平臺(tái)較高的性能，成為新能源汽車使用的最佳動(dòng)力源，但是，鋰離子電池仍然存在不足，例如鋰離子電池的使用壽命和安全性需要有待提升，所以電池技術(shù)仍然是新能源汽車電控技術(shù)發(fā)展的重要問題[2]。

（二）電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)

電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是新能源汽車的核心系統(tǒng)，影響著新能源汽車的安全運(yùn)行，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)又可分為機(jī)械和電器兩個(gè)系統(tǒng)，電機(jī)要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作最重要的是電氣系統(tǒng)，而電氣系統(tǒng)主要有三個(gè)部分構(gòu)成，即控制器、電動(dòng)機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器，新能源汽車在使用時(shí)，啟動(dòng)速度及時(shí)速主要是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能以及功率決定的。當(dāng)前，新能源汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中普通直流電機(jī)存在著散熱困難的問題，并且在工作中產(chǎn)生的電磁輻射能夠干擾電控系統(tǒng)，但仍然有一部分的新能源汽車采用此系統(tǒng)，例如日本UOT汽車。美國(guó)的TMPACT和EV1汽車等使用的是交流電機(jī)，而我國(guó)也開發(fā)研究出了多肽電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，在新能源汽車領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。當(dāng)前應(yīng)用較多的是永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，利用PWM控制技術(shù)和永磁無刷直流電機(jī)控制技術(shù)為主，是電機(jī)能夠進(jìn)行無極變速，優(yōu)化了汽車性能，IGBT功率模板的應(yīng)用，也大大的提高了永磁直流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的性能。

（三）能源回饋系統(tǒng)

能源回饋系統(tǒng)能夠幫助相關(guān)人員研究新能源汽車的能源再利用，這一系統(tǒng)的開發(fā)必須考慮到汽車的電機(jī)動(dòng)力和汽車動(dòng)力學(xué)等特性，目前的新能源汽車可以通過變頻器，將百分之九十五以上的再收能量進(jìn)行回收利用。傳統(tǒng)汽車?yán)玫闹苿?dòng)能量回饋系統(tǒng)可以將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)為熱量，再將熱量散發(fā)在周圍，制動(dòng)能量回饋系統(tǒng)在汽車的制動(dòng)作業(yè)過程中，可將牽引的電機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)車輪拖動(dòng)電機(jī)時(shí)，產(chǎn)生的電能和車輪的制動(dòng)力矩能夠?qū)⒅苿?dòng)能量轉(zhuǎn)為電能，并儲(chǔ)存起來，是新能源汽車的續(xù)航能力得到提升。能量回饋系統(tǒng)在新能源汽車的發(fā)展過程中必不可少，并且具有非?？捎^的發(fā)展前景[3]。

（四）電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由常規(guī)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等不斷改進(jìn)發(fā)展，目前的發(fā)展趨勢(shì)有明顯的智能化和電子化，這一系統(tǒng)是以機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以電機(jī)為動(dòng)力源，以及電動(dòng)助力取代液壓助力，它具有著成本低、可靠性高、高性能、環(huán)保的特點(diǎn)。這項(xiàng)系統(tǒng)最初投入使用是在90年代，日本鈴木公司使用了這項(xiàng)系統(tǒng)，隨后，這項(xiàng)技術(shù)并開始迅速發(fā)展。長(zhǎng)期以來，我國(guó)使用的是EPS系統(tǒng)，各項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成熟化，在助力和控制方式都得到提升，產(chǎn)生的影響力和使用范圍也在不斷擴(kuò)大。我國(guó)對(duì)于動(dòng)力助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研發(fā)極為關(guān)注，但是相關(guān)的機(jī)構(gòu)和大學(xué)的研究較為局限，限于理論和仿真兩方面[4]。

三、結(jié)束語(yǔ)

汽車污染所帶來的問題，是人們目前刻不容緩有待解決的任務(wù)，新能源汽車的使用也是解決這一問題的有效途徑，另外也是汽車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。近年，世界各國(guó)已經(jīng)在新能源汽車電控技術(shù)的研發(fā)方面取得了一定成果，但仍然處于不成熟的階段，目前較為明顯的問題就是新能源汽車的蓄電池問題，所以相關(guān)人員必須將蓄電池技術(shù)作為研發(fā)重點(diǎn)，著力解決蓄電池問題。我國(guó)在新能源汽車技術(shù)方面雖稍遜于人，但只要加大研發(fā)力度就可突飛猛進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯濤，徐佳.新能源汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析[J].時(shí)代汽車，2018（07）：85-86.

[2]黃志.新能源汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析及其趨勢(shì)[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2018，44（11）：19-20.

[3]劉忠輝.淺析新能源汽車電控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（08）：200-201.

[4]蔣勇.我國(guó)新能源汽車技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J].決策探索（中），2018（02）：75-76.