混合動力汽車與先進動力電池技術(shù)的發(fā)展分析

楊恩謙

摘 要：針對混合動力汽車來說，不但具有內(nèi)燃機動力性能好、反應(yīng)靈敏等特點，同時也具備電機無污染、低噪音等優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)電機與發(fā)動機的良好匹配。因為混合動力系統(tǒng)自身具有充電功能，所以無需建設(shè)相應(yīng)的充電設(shè)施。針對電池要求，和純電動汽車比較，需求量降低，這是因為其具有這些優(yōu)勢，使得混合動力汽車和先進動力電池技術(shù)均實現(xiàn)了穩(wěn)定發(fā)展。本文就結(jié)合國外混合動力車及其發(fā)展，重點探究混合動力汽車與先進動力電池技術(shù)發(fā)展，具體內(nèi)容如下。

關(guān)鍵詞：混合動力汽車;先進動力電池;發(fā)展

隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，人們對生活環(huán)境要求更嚴格，各種類型的動力汽車隨之產(chǎn)生。雖然在人們意識中認為，隨著時代發(fā)展，未來是電動汽車的天下，但是因為受到技術(shù)等因素影響，給電動汽車普及和發(fā)展造成阻礙。因為電池能量密度和汽油相比較，相差甚遠，并且遠低于人們所期望的數(shù)值。經(jīng)過專業(yè)人士評估，在今后一段期限內(nèi)，電動汽車還無法取代燃油發(fā)動機汽車，所以需要采取一個完美的方法，促進綠色環(huán)保型混合動力車更好發(fā)展。

1 國外混合動力車及其發(fā)展

結(jié)合當前情況來說，大部分國家已經(jīng)頒布了嚴格的排放法律標準和節(jié)能環(huán)保政策，部分國家甚至提出的標準是低排放或者零排放。以美國為例，在加州等城市現(xiàn)有法律中明確要求，在2003年加州銷售車輛中，10%的汽車需要做到零排放標準。從此以后，各個國家在汽車生產(chǎn)制造過程中，均加強對混合動力車研發(fā)力度，并且成為國際上最先投入生產(chǎn)的混合動力汽車國家。例如日本豐田企業(yè)在生產(chǎn)“PRIUS”于1997年以來，其創(chuàng)造性受到了國際領(lǐng)域的認可，當前累計銷售量已經(jīng)超過40萬輛，并且在混合動力汽車領(lǐng)域中已經(jīng)處于領(lǐng)先地位，促進了汽車環(huán)保技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展[1]。經(jīng)過全面改革新裝備取代了傳統(tǒng)豐田混合動力系統(tǒng)，被稱之為第2代豐田混合動力系統(tǒng)。隨著該混合動力系統(tǒng)的出現(xiàn)，能夠有效提高汽車節(jié)能性能，降低汽車尾氣排放量，滿足國家倡導(dǎo)的綠色環(huán)保要求。通過對混合動力系統(tǒng)全面改造，更多新型混合動力系統(tǒng)隨時出現(xiàn)，這給汽車行業(yè)發(fā)展提供了新方向。

2 我國混合動力車及發(fā)展情況

和西方國家比較，我國混合動力汽車研究，發(fā)展時間相對較短，在“八五”和“九五”期間，我國才進行電動汽車關(guān)鍵技術(shù)研究，并在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了混合動力電動汽車技術(shù)開發(fā)。但是在開發(fā)混合動力電動汽車過程中，大多數(shù)是以串聯(lián)方法為主，只是在原有汽車模式上，通過安裝發(fā)動機和發(fā)電機來完成，技術(shù)集成度相對較低，缺少完整的自動化控制系統(tǒng)及能源管理系統(tǒng)，只是將兩個動力源進行簡單融合，缺少統(tǒng)一調(diào)配，使得和真正含義上的混合動力電動汽車要求相差甚遠。

科技部門在國家發(fā)展計劃中，設(shè)有專業(yè)的電動汽車專項項目，從國家汽車行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略角度入手，選擇一款新型電動汽車，成為我國汽車科技創(chuàng)新重點關(guān)注的內(nèi)容，組織企業(yè)、高校等機構(gòu)，集中各方力量聯(lián)合攻克，決心在電動汽車關(guān)鍵技術(shù)上獲得理想成果。在具體研發(fā)過程中，包含的內(nèi)容有電動汽車總體設(shè)計、先進電池技術(shù)研發(fā)、電動機及控制驅(qū)動系統(tǒng)建設(shè)、整車監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)劃等。

隨著時代發(fā)展，城市環(huán)境污染問題逐漸嚴重，國家政府部門對汽車排放要求更為嚴格，北京市于2003年與國際汽車排放要求同步，直接采用歐Ⅲ標準，而上海、廣州等一線城市也進一步和國際標準相接軌[2]。在我國大部分城市中，普遍會面臨汽車尾氣排放污染嚴重問題，其中轎車尾氣排放污染是城市尾氣排放污染重要來源，混合動力轎車自身具有節(jié)能環(huán)保特點，在市場中具有廣闊的發(fā)展空間，尤其是開發(fā)用于城市交通和城市之間混合動力轎車，在我國具有特有的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展前景。

3 混合電動車的先進動力電池技術(shù)

針對混合動力汽車來說，在整體系性能上主要依賴于動力蓄電池。只有保證電池管理系統(tǒng)具有高性能、高穩(wěn)定性等的特點，才能讓電池在各種工作環(huán)境下獲得理想工作效果。通過蓄電池管理系統(tǒng)，對電池運行情況進行有效監(jiān)管，其中包含電池電掛、充放電電流等。通過對電池SOC、最大允許充放電流等信息進行預(yù)測，能夠有效提高電池性能及使用期限，保證混合動力汽車運行安全。與此同時，通過配置電池管理系統(tǒng)，系統(tǒng)一般采取鎳氫動力蓄電池，一共設(shè)有多個單體NiMH電池，形成一個完整的電池模塊，將其安裝在固定好的電池盒體中?，F(xiàn)階段，在機器開發(fā)過程中，不斷要對電池管理系統(tǒng)進行研發(fā)設(shè)計之外，還要保證其具有以下幾點功能。首先，可以精準檢查電池組運行情況和參數(shù)信息，如電壓、電池組總電壓、電池運行溫度等。其次，他能夠給各種測試電池闡述，對電池SOC、最大允許充放電電流等需不需胡必須不給預(yù)測和分析[3]。再次，在通信模塊作用下，利用高速CAN總線通信方法，更好滿足電池實時性要求。最后，在故障診斷過程中，能夠獲取各個電池組實際運行情況信息，在出現(xiàn)故障過程中，及時發(fā)出不同級別的預(yù)警信息，便于相關(guān)人員及時處理，保證電池組運行安全。

4 結(jié)束語

總而言之，綜合電力機車是當前公認具有良好發(fā)展前景的電力汽車，其不但動力性能好，反應(yīng)靈敏，并且還具備無污染、低噪音等優(yōu)勢，能夠滿足城市交通發(fā)展要求，實現(xiàn)電機與發(fā)動機合理分配，在技術(shù)、經(jīng)濟等方面有著明顯優(yōu)勢。

參考文獻：

[1]田延俊.新能源電動汽車的先進技術(shù)以及發(fā)展前景研究[J].科技風(fēng)，2019（03）：149.

[2]孫寶文.插電式混合動力汽車電驅(qū)動系統(tǒng)過壓抑制最優(yōu)控制[J]. 電子測量技術(shù)，2019，42（03）：7-10.

[3]楊海華.新能源客車混合動力系統(tǒng)模式探討[J].時代汽車，2019（08）：65-66.