新能源汽車電子控制技術要點探析

陶冉

摘要：本文將通過對新能源汽車電子控制技術的發展意義加以闡述，同時介紹新能源汽車在發展進程中的支撐技術，進而列舉新能源汽車電子控制技術要點，以期為有關部門提供可靠參考。

關鍵詞：新能源汽車;電子控制技術;整車控制;汽車行業

當今我國民眾日常生活水平獲得了極大提升，汽車已經成為廣大人民日常出行的重要交通工具。然而在汽車行業發展的進程中，汽車尾氣排放污染已經嚴重影響了城市環境衛生，節能減排已經成為各大汽車企業的重要發展目標。新能源汽車的出現，與我國可持續發展戰略是相符的，有關部門應對其予以高度重視。

1 新能源汽車電子控制技術的發展意義

在當前我國對節能減排理念日益重視的大環境中，各企業新能源汽車需要對電子控制技術進行持續創新以推動其迅速發展[1]。在新能源汽車全面發展的過程中，其重要的一環便是電子控制技術的發展。在以往的傳統汽車發展過程中，其主要的支撐，便是能源。然而近幾年隨著能源地位不斷下降，加之能源緊缺問題日益嚴重，亟需有關部門、企業探尋出可以有效解決以上問題的新途徑。我國經濟形態現今正處于轉變過程，需要有關部門有效控制能源消耗。伴隨新能源汽車的推廣、應用范圍持續加大，以及智能電子控制技術水平持續提升，新能源汽車已經獲得了社會越來越多的使用和認可。在人類社會高速發展的現階段，能源問題屬于人類正在面臨的關鍵問題之一，而能源緊缺更會嚴重影響全球經濟的全面發展，有關部門必須及時探尋出相應替代物質，使此問題得到有效緩解。

2 新能源汽車在發展進程中的支撐技術

在新能源汽車當中，主要包含了燃料電池型電動汽車、混合動力型電動汽車、太陽能汽車以及純電動式汽車，其中大部分汽車的主要動力都是電機或者電池，中心系統為電子控制系統，該系統會對新能源汽車進行動力牽引以及全面控制，同時在駕駛員進行相關操作的過程中，將有效的數據信息傳達給駕駛員，進而使之可以對車輛的實時狀態有詳細的了解，最終為駕駛員的財產、生命安全提供可靠的保障。與此同時，伴隨新能源電子控制技術持續創新、進步，能夠讓此類車輛擁有愈發全面的駕駛性能，并且將電子信息技術以及傳感技術運用到此類汽車的日常駕駛當中，能夠進一步促進此類汽車的全面發展。

3 新能源汽車電子控制技術要點

3.1 EPS系統

EPS系統，即新能源汽車的電動助力轉向系統，其屬于直接由電機提供輔助扭矩的一類動力轉向系統。

EPS系統主要工作原理為：駕駛員在操作方向盤進行轉向時，優先使用轉矩傳感器對轉向盤轉矩以及轉向進行實時檢測，隨后電壓信號會被輸送至電子控制單元，而電子控制單元會將轉矩傳感器所提供的相應轉動方向、電壓信號以及車速信號等當作參考憑證，以便向相應的電動機控制器發出指令，從而對電動機的轉向助力轉矩輸出進行及時調控，最終生成輔助動力[2]。一旦新能源汽車無法轉向，相應電子控制單元便不會將指令發送給電動機控制器，而電動機在此時也不會工作。

經過有關人員的多年研究和實踐發現，新能源汽車的電動動力轉向系統（EPS系統）擁有回正性佳、環保節能、路感好、便于安裝以及效率高等諸多優勢，然而卻需要研發成本較低、可靠性較高的助力電機以及傳感器。因此，有關部門應當注意，為了使新能源汽車的EPS系統動態性能、可靠性以及穩定性等得到有效提升，重點便在于科學地篩選控制技術，例如模糊控制以及人工智能控制等。

3.2 VCU系統

整車控制器系統（即VCU系統）屬于確保新能源汽車可以正常工作的關鍵系統，可以說，VCU系統屬于新能源汽車的大腦，其重要性不言而喻，其優劣性將會對汽車性能產生直接性的影響。

在vcu系統的日常工作狀態中，有關人員應當對新能源汽車實時的電池狀況展開及時監測，同時有效記錄相應各項指標，并且經由自我分析對相應生成的指令展開傳輸，而指令在抵達功能區域之后，便能夠對汽車當前的情況展開處理，進而使電能利用率得到有效強化，進而確保新能源汽車的壽命以及安全。

合理地使用vcu系統，能夠幫助駕駛員對汽車日常行駛過程中消耗能量的實際狀況合理性、以及能否支撐駕駛員抵達目的地加以及明確;與此同時，該系統還可以有效整合汽車實時能量及其和目的地間的實際距離，進而對汽車內能源供應展開合理分配，最終使其行車效率得到全方位提升。除此之外，由于會獲得CAN總線系統協助，從而使汽車在日常的駕駛過程中無需對安全問題加以考慮，該系統便可以保持汽車處于平穩的行駛狀態。類似于實時監控，vcu系統可以讓駕駛人員幫助駕駛人員在第一時間對汽車實時出現的各類問題加以明確，從而迅速對其展開處理工作，進而確保駕駛人員與汽車處于安全狀態。

從我國現今的新能源汽車發展過程來看，VCU系統的使用已經成為了一種必然趨勢，有關部門可以借此使車輛行駛效率以及性能得到有效提升，而這正是當今社會發展的主要方向。所以，全新vcu系統的逐漸應用對于新能源汽車而言，十分重要。在社會發展的過程中，傳統汽車數量逐年遞增，使得我國空氣環境指標下降的越來越多，而電動能源汽車也因此被研發出來[3]。當前對于我國電動能源汽車的生產企業而言，國家已經構建I-EMS技術系統，以便使汽車能源調用率得到有效提升，同時也設置充足的絕緣防水設計;為了進一步保持行車時的安全性，也設置效果良好的散熱系統。

當整車控制單元出現動力電池組、驅動電機首次故障的時候，應當按以下原則適當做出故障響應。

①轉矩限制：當整車控制單元將電機溫度傳感器的故障檢測出來時，為了防止電機由于大電流驅動而過熱，可以合理減少驅動電機的輸出力矩，進而進入到降功率的行駛模式當中。

②變量缺省：在車輛的行駛過程中，一旦整車控制單元和動力電池組發生通信故障，應當選擇的缺省值為單元所檢測最后一次的SOC值，隨后將SOC當作基礎控制整體系統。

3.3 EMS系統

EMS系統（即能量管理系統）主要工作原理為：先采用收集數據電路及時采集電池狀況等重要信息，隨后通過電子控制單元對信息展開處理和分析，進而生成相應指令、信息，使之被傳送到功能模塊。

在實際使用過程中，EMS系統的主要功能包括了：

（1）使汽車的蓄電池始終保持在最佳的荷電狀態。

（2）對每個子系統運行數據進行采集，同時以之為依據對系統工作狀況進行診斷以及監控，進而使剩余能量顯示、充電方式調控等主要功能得以被有效實現。

（3）對汽車剩余的行駛里程進行預測，并且對車燈亮度以及車內溫度等加以及時調節。

所以，應當確保對電池展開無損充電，同時對其放電情況進行實時監控，以便防止過充電現象的出現;還需要對電池進行實時的檢測以及定期維護，通過故障診斷確保電池得以可靠、穩定地工作。

3.4電機驅動控制系統

對于新能源汽車來說，其能否安全行駛主要取決于各類電機驅動控制系統的優劣性。電機驅動控制系統的組成部分包含了電力電子變流器、傳感器、電動機和數字控制器等，此系統最重要的目的在于對蓄電池能量進行高效轉化，并且使其可以變化車輪動能，進而使汽車行駛路上所遇阻力被有效消除。為了使新能源汽車行駛條件得到優化，該系統應當滿足：

（l）高功率密度以及恒功率輸出。

（2）擁有足夠大的轉速范圍，并且讓其能夠對恒轉矩區以及恒功率區進行完全覆蓋。

（3）成本較低。

（4）有較快的轉矩響應速度。

4 結論

總體而言，在研發、投入使用新能源汽車的過程中，能夠在很大程度上對傳統汽車污染以及能耗問題進行解決。當前，先進的電機驅動控制系統、EPS系統、VCU系統以及EMS系統等的及時應用，可以幫助新能源汽車在可靠性、動力效率以及安全性等層面取得極大優勢，使民眾更綠色、安全地出行。

參考文獻：

[1]姚磊.新能源汽車電子控制的關鍵性技術探究[J]民營科技，2018（ 12）：35

[2]羅和平關于新能源汽車電子控制的關鍵性技術分析[J]技術與市場，2018，25（ 04）：44-45.

[3]余黎煌汽車電子控制技術助力新能源汽車產業化[J]南方農機，2017，48 （19）：139+144.