新能源動力汽車控制策略分析

郭清　祝永杰

摘要：新能源作為傳統(tǒng)能源的替代品在市場需求急劇增長下得到快速的發(fā)展和推廣，在不同行業(yè)和領域內(nèi)的應用也原來越廣泛。主要針對新能源汽車時代下汽車維修行業(yè)如何進行發(fā)展應對做出分析，首先介紹新能源汽車特點，再分析新能源汽車時代下汽車維修行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)，針對新能源汽車時代汽車維修行業(yè)的應對策略提出幾點建議。

關鍵詞：混合動力新能源汽車;價值;類型;優(yōu)勢;安全穩(wěn)定性;技術(shù)

社會居民家中都有汽車，汽車使用量增多，但是傳統(tǒng)燃油車的使用會帶來更多的空氣污染，因此，政府也提倡社會各界使用新能源車輛。本篇文章就重點論述了新能車輛未來的演變方向。在國內(nèi)外的車輛市場，新能源車輛是汽車行業(yè)的新方向，也是當前汽車產(chǎn)業(yè)的革命，在當下的時代，汽車新能源的產(chǎn)業(yè)革命會減少汽車行駛帶來的空氣污染，也縮小汽車業(yè)對傳統(tǒng)化石能源的依賴，保障我國能源的安全。

一、汽車動力電池應用領域擴大

我國已把節(jié)能與新能源汽車列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，作為國家發(fā)展戰(zhàn)略，通過示范推廣，有效帶動節(jié)能與新能源汽車技術(shù)、人才、產(chǎn)業(yè)等資源的快速集聚。2009年初，國家四部委共同啟動“十城千輛”節(jié)能與新能源汽車示范推廣應用工程，在13個城市開展應用試點工作，并制定出臺了財政補助政策，目前試點城市已增加至25個，形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

節(jié)能與新能源汽車的發(fā)展離不開電池、電機、電控技術(shù)的更新，電池技術(shù)至關重要?！笆晃濉逼陂g，我國電池工業(yè)有了長足進步，中國已成為世界電池生產(chǎn)、加工和貿(mào)易中心。特別是車用動力電池更是發(fā)展迅猛，應用領域不斷擴大，鉛酸電池的通過技術(shù)改造和產(chǎn)品的升級換代，在機場擺渡車、高爾夫球車、小區(qū)擺渡車等專門領域得到快速發(fā)展：鎳氫電池通過技術(shù)進步，在進一步優(yōu)化比功率的同時，比能量得到重大突破，產(chǎn)品的各項性能指標不斷成熟，已經(jīng)在混合動力汽車上規(guī)?；瘧?鋰離子電池通過技術(shù)創(chuàng)新，不斷開發(fā)新的鋰電體系，在純電動汽車領域的實驗性開發(fā)不斷取得新的進展。

二、混合動力新能源汽車的類型及其優(yōu)勢

1、混合動力新能源汽車類型的分析。按照發(fā)動機與電機組合的方式，混合動力新能源汽車有串聯(lián)式、并聯(lián)式和串并混聯(lián)式三種類型。（1）串聯(lián)式動力。串聯(lián)式混合動力電動汽車由電動機、汽油發(fā)動機、發(fā)電機、HEV蓄電池、控制器（變頻器、轉(zhuǎn)換器）組成。發(fā)動機以串聯(lián)的方式驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，電能通過控制器輸送到電動機，由電動機通過變速機構(gòu)驅(qū)動汽車。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運行工況，可以將發(fā)動機調(diào)整在最佳工況點附近穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，通過調(diào)整電池和電動機的輸出來達到調(diào)整車速的目的。使發(fā)動機避免了怠速和低速運轉(zhuǎn)的工況，從而提高了發(fā)動機的效率，減少了廢氣排放。但是它的缺點是能量幾經(jīng)轉(zhuǎn)換，機械效率較低。（2）并聯(lián)式動力。并聯(lián)式裝置的發(fā)動機和電動機共同驅(qū)動汽車，發(fā)動機與電動機分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨立地向汽車傳動系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動又可以單獨驅(qū)動。當汽車加速爬坡時，電動機和發(fā)動機能夠同時向傳動機構(gòu)提供動力，一旦汽車車速達到巡航速度，汽車將僅依靠發(fā)動機維持該速度。電動機既可以作電動機又可以作發(fā)電機使用，又稱為電動-發(fā)電機組。由于沒有單獨的發(fā)電機，發(fā)動機可以直接通過傳動機構(gòu)驅(qū)動車輪，這種裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動系統(tǒng)，得到比較廣泛的應用。（3）混聯(lián)式動力?；炻?lián)式裝置包含了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點。動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、發(fā)電機和電動機，根據(jù)助力裝置不同，它又分為發(fā)動機為主和電機為主兩種。以發(fā)動機為主的形式中，發(fā)動機作為主動力源，電機為輔助動力源;以電機為主的形式中，發(fā)動機作為輔助動力源，電機為主動力源。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是控制方便，缺點是結(jié)構(gòu)比較復雜。

2、混合動力新能源汽車的優(yōu)勢分析。主要體現(xiàn)在：第一、采用復合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機的最大功率，此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機功率不足時，由電池來補充;負荷少時，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。第二、因為有了電池， 可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。第三、在繁華市區(qū)，可關停內(nèi)燃機，由電池單獨驅(qū)動，實現(xiàn)"零"排放。第四、有了內(nèi)燃機可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。第五、可以利用現(xiàn)有的加油站加油，不必再投資。第六、可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長其使用壽命，降低成本。

三、混合動力新能源汽車安全穩(wěn)定性技術(shù)的分析

混合動力新能源汽車的安全穩(wěn)定性技術(shù)主要包括：動力耦合及控制系統(tǒng)、電機及控制系統(tǒng)、動力電池及管理系統(tǒng)等，具體表現(xiàn)為：

1、動力耦合系統(tǒng)分析。混合動力新能源汽車的動力耦合系統(tǒng)最關鍵技術(shù)是其布置方案，不同結(jié)構(gòu)的動力耦合方式不僅決定了混合動力系統(tǒng)的工作模式，而且也是制定動力分配策略的基礎，它對整車的動力性、經(jīng)濟性、排放性和制造成本都有重大影響。結(jié)構(gòu)合理、制造容易、效率高的混合動力耦合機構(gòu)，能夠?qū)⑷加推嚺c電動汽車的優(yōu)點有機地結(jié)合起來，體現(xiàn)混合動力新能源汽車的優(yōu)越性。目前采用的動力耦合方式有轉(zhuǎn)矩耦合、速度耦合和功率耦合三種方式，以功率耦合方式為主要發(fā)展方向，具體結(jié)構(gòu)方面，由變速器耦合、離合器耦合、主減速器耦合等向行星輪耦合方向發(fā)展。

2、動力總成控制系統(tǒng)。汽車動力總成控制系統(tǒng)是車輛行駛的核心單元?；旌蟿恿π履茉雌嚨目刂菩枰鶕?jù)駕駛?cè)瞬倏v狀態(tài)、車速、電池荷電狀態(tài)和相關設備的狀態(tài)確定發(fā)動機與電機的功率分配策略，以保證滿足汽車動力性、經(jīng)濟性、排放性等性能指標要求。

結(jié)束語

基于環(huán)境和能源問題的日益嚴重，以采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源，形成的技術(shù)原理先進、具有新結(jié)構(gòu)的新能源汽車，尤其是混合動力汽車，同時裝備熱動力源和電動力源，占據(jù)了人們的視線。

參考文獻

[1] 廣瀨久士，丹下昭二.電動車及混合動力車的現(xiàn)狀與展望[J].汽車工程，2013，25（02）：204-209.