對新能源汽車電機驅動系統控制技術的探討

許水強 陳鵬

摘 要：文章先分析了新能源汽車的應用優勢，隨后介紹了新能源汽車的電機驅動控制技術，包括電機驅動控制和電機驅動控制器，希望能給相關人士提供有效參考。

關鍵詞：新能源汽車;電機驅動;控制技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.087

0 引言

在經濟快速發展的背景下，汽車逐漸走進了各家各戶，隨之而來的是嚴重的環境污染問題，同時隨著汽車數量的不斷增加，我國的能源資源狀況也越發緊張，為了降低環境污染，緩解能源緊張的問題，需要加強新能源汽車研發力度。

1 新能源汽車的應用優勢

新能源汽車即將以新能源作為主要驅動力的汽車，通常新能源包括太陽能、電能、天然氣等能源，這幾種能源都擁有再生能力，和傳統的柴油、汽油等驅動能源相比，廢氣排放量較低，污染較小，對于我國的能源緊張問題，具有良好的控制作用。

和傳統能源驅動的汽車相比，新能源汽車的應用性能更為突出，去使用壽命更長、安全性較高，在行駛過程中所發出的噪音也比較小，同時新能源汽車的燃燒效率也比較高、污染小、更加環保節能。新能源汽車的零污染、零排放也比較符合我國在新時期發展過程中所倡導的節能環保理念，能夠提高環境保護效率。此外，我國在新能源汽車領域還提供了相關政策支持，比如新能源汽車的管制政策和財政優惠補貼等，在國內外能源資源短缺的條件下，各個國家都開始尋找全新動能。我國在十一五規劃中便提出了新能源汽車的項目，給予政策優惠，進而推動新能源汽車實現進一步發展。和美國等發達國家相比，我國在新能源汽車的應有研發上面處于落后狀態，針對這種狀況，我國提出了三縱三橫的研制方案，進而提升了新能源汽車研發力度，促進新能源的充分利用[1]。

2 新能源汽車的電機驅動系統控制技術

2.1 電機驅動控制

新能源汽車的應用和研發成為新時期發展的主流，同時也成為社會中的關注熱點。通過分析新能源汽車的實際應用狀況可以發現，在社會中一定范圍內投入新能源汽車后，獲得了理想效果，進一步降低了能源消耗。在新能源汽車中，想要將電機驅動控制的功能作用充分發揮出來，需要合理選擇電動機設備，選擇性價比較高的機械。按照相關標準和工作經驗，在選擇電動機類型過程中，需要遵守以下幾個原則：（1）小尺寸、低自重、高性能，當下社會各個領域中的機械設備都在進行改革創新，并不斷朝著高精尖方向發展，而新能源汽車中的關鍵部分電動機也需要順應時代發展潮流，提高應用性能指標，降低自重，縮減自身尺寸，為其他的機械設備提供更多的空間。（2）在高轉速范圍內提升轉速效率。電動機的動力足、轉速高和功率大，只有保證充足的動力，才可以使新能源汽車在各種路況中進行平穩行駛，在各種生活場景中實現自由切換駕駛方式的目標。（3）盡量縮減電磁輻射量，新能源汽車除了重視動力污染之外，還要盡量避免電磁輻射量過大，從而產生一種惡性循環，保證電動機電磁輻射滿足相應的環保要求。（4）成本低。需要選擇物美價廉的產品，電動機也是新能源汽車的發動機，是汽車中的核心部件，能夠有效節約電動機成本，促進新能源汽車的大力推廣。

2.2 電機驅動控制器

在新能源汽車應用過程中，當電機驅動器處于一種正常運行狀態時，主要是利用永磁同步電動調速系統，維護電機驅動控制器穩定運行。永磁同步電機相關運行機制是將互差120度的正弦三項電流連接到永磁同步電機中，隨后電流能夠在氣隙內形成一種旋轉磁場。永磁同步磁場通過轉子磁場和正弦磁場的矢量控制來實現。永磁同步電機中使用稀土永磁體構成轉子磁極，稀土永磁體于氣隙內生成正弦次長，固定于轉子位置，在矢量控制過程中，轉子旋轉軸和同步旋轉軸的坐標系處于相同位置，并通過DQ來表示兩種過坐標系。

驅動轉子實現同步旋轉的主要方法如下：定子磁勢FS順著旋轉方向朝著轉子磁勢FR，隨后轉子電子和轉子磁場之間形成一種作用力，被該作用力指導促進轉子磁場旋轉，推動轉子進行同步轉動。勵磁磁勢和定子電樞磁勢之間的夾角會根據負載改變而出現變化，該夾角是同步電動機轉矩角。想要落實解耦控制的目標，應該確保夾角和無補償繞組的電動機相同，才能進行解耦控制。解耦控制是轉子磁場定向的矢量控制。按照相應的位置信息，對電子繞組電流進行集中控制，促進轉子和定子磁場實現正交。

3 電機驅動控制未來發展方向

當下世界范圍內的各個國家依然將煤炭和石油等資源當做發展能源。在各個國家經濟快速發展的背景下，對于不可再生能源資源的消耗總量也相繼提高，對于能源的應用速度也不斷加快，以及不可再生能源的性質，導致世界范圍內各個國家均出現了資源短缺問題，針對這種狀況，各個國家也進一步提高了針對不可再生能源的分析與研究，隨著石油資源應用數量的增加，地球中的石油儲量也相繼下降，石油開采難度持續提高，石油價格也高居不下，為了應對石油資源緊張問題，新能源汽車相繼誕生，在一定程度上可以減輕資源緊缺狀況。盡管新能源汽車中的電機驅動控制技術研究獲得一定成效，但其中還存在各種問題，想要提高電機驅動技術水平，需要進行深入研究，提高新能源汽車安全性，促進電機驅動控制和新能源汽車類型向匹配[2]。

4 結語

綜上所述，新能源汽車的出現順應了時代發展的要求，符合新時期節能減排的基礎理念，而電機驅動控制技術則是新能源汽車行駛的動力所在，為此需要進一步加強電機驅動技術的研究，只有掌握該項技術，才能進一步擴大市場份額。

參考文獻：

[1]王學軍，王藝貝.新能源汽車關鍵技術及其創新路徑選擇——以電機驅動系統技術為例[J].科技和產業，2017，17（09）：70-74.

[2]吳靜波，郭志軍.關于對新能源汽車及電機驅動的控制技術的探析[J].電子技術與軟件工程，2015（18）：249.

作者簡介：許水強（1967-），男，福建漳州人，大專，高級技師，教研室主任助理，研究方向：汽車檢測與維修。