新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)研究

劉謙

摘 要：近幾年來，隨著環(huán)保理念的不斷深入，人們對(duì)新能源汽車的喜愛程度也越來越高，對(duì)新能源汽車電子控制技術(shù)的重視性也越發(fā)提升，其為該領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，通過對(duì)該技術(shù)的合理運(yùn)用，不僅有利于汽車的節(jié)能減排，也可在很大程度上促進(jìn)汽車事業(yè)的發(fā)展。所以說，務(wù)必要重視對(duì)新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行分析，從而更好地推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的長久發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;電子控制;關(guān)鍵性技術(shù)

引言

在全球石油危機(jī)日益嚴(yán)重、環(huán)境問題持續(xù)惡化的背景下，新能源汽車項(xiàng)目受到了大眾廣泛關(guān)注。隨著清潔能源發(fā)電技術(shù)日趨成熟，該項(xiàng)目在電機(jī)控制技術(shù)與動(dòng)力總成控制技術(shù)等方面，也實(shí)現(xiàn)了突破，尤其是產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，獲得的成效更加明顯，包括社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。在各種相關(guān)體系的開發(fā)推動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)了我國智能新能源汽車電池管理系統(tǒng)國產(chǎn)化等突出成果。未來還需加強(qiáng)對(duì)汽車電子控制產(chǎn)品集成化的發(fā)展研究，提高電磁兼容性，優(yōu)化電子控制單元，不斷提高城市公交與大巴的控制效果。

1新能源汽車電子控制技術(shù)概述

1.1新能源汽車

新能源汽車，相較傳統(tǒng)汽車而言，最大的差異就是改變了汽車的動(dòng)力來源，由傳統(tǒng)的石油能源轉(zhuǎn)換為新型能源。新能源汽車的出現(xiàn)，給汽車行業(yè)帶來了新的發(fā)展契機(jī)，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的未來發(fā)展趨勢(shì)，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的認(rèn)可。在國內(nèi)，新能源汽車已經(jīng)經(jīng)過了二十多年的發(fā)展，已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，可以說國內(nèi)的新能源汽車的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)走在了世界的前列。隨著各國紛紛提出燃油汽車的停產(chǎn)期限，更是給新能源汽車的研發(fā)人員提供了一劑強(qiáng)心針，推動(dòng)了新能源汽車行業(yè)的飛速發(fā)展。

1.2新能源汽車的電子控制技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，為新能源汽車電子控制技術(shù)提供了先進(jìn)的技術(shù)支持，推動(dòng)了新能源汽車電子控制技術(shù)的創(chuàng)新。首先，在新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)過程中，電子控制技術(shù)的應(yīng)用，可以大大提升發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，實(shí)現(xiàn)能源的最大化應(yīng)用，充分展現(xiàn)新能源汽車的節(jié)能效果;其次，電子控制技術(shù)在新能源汽車中的應(yīng)用，大大提升了新能源汽車的智能化水平，可以為駕駛?cè)藛T提供更為便利的操作體驗(yàn)。隨著電子控制技術(shù)的進(jìn)步，甚至已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無人駕駛，極大的提升了新能源汽車的安全性;最后，電力控制技術(shù)可以借助新能源汽車中布置的傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源汽車運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)督，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患的存在，為駕駛?cè)藛T提供警示。

2新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)

2.1能量管理系統(tǒng)

在新能源汽車之中，能量管理系統(tǒng)作為其重要的組成部分對(duì)于整個(gè)汽車的正常運(yùn)行與穩(wěn)定發(fā)展具有非常重要的影響。一般來講，主要是積極利用數(shù)據(jù)采集電路，對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)的檢測，并在這個(gè)過程中，完成數(shù)據(jù)信息的有效記錄。在此基礎(chǔ)之上，對(duì)電磁控制單元進(jìn)行有效的分析，對(duì)前期進(jìn)行處理，形成一定的指令與信息，可以更好的發(fā)送給功能模塊。一般來講，通過能量管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一定的功能，充分對(duì)汽車蓄電池的狀態(tài)進(jìn)行有效的維持，并使其達(dá)到一個(gè)最佳的荷電狀態(tài)之中。二是充分采集每一次系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)相關(guān)的信息監(jiān)控診斷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而更好的對(duì)其充電方式進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)控，并且對(duì)剩余電量進(jìn)行系統(tǒng)的顯示。除此之外，也可以充分的預(yù)測汽車剩余的行駛里程，在這個(gè)過程中，對(duì)車內(nèi)的溫度和亮車燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過監(jiān)測和控制，不斷對(duì)其放電和充電的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)播報(bào)，可以對(duì)電池進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)，從而更好的保障新能源汽車的正常運(yùn)行與穩(wěn)定發(fā)展。

2.2電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析也是至關(guān)重要的，其對(duì)新能源汽車的影響也是不容小覷的。對(duì)于新能源汽車來說，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用主要是對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運(yùn)作予以支持，該系統(tǒng)一般是借助電機(jī)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)作的，其中所包含內(nèi)容主要為電子控制單元，減速器以及傳感器等。以電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來說，其工作原理主要有下述體現(xiàn)：在駕駛員對(duì)汽車方向盤進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)先借助傳感器來對(duì)轉(zhuǎn)向盤檢測，以檢測出信號(hào)，而后將這一信號(hào)向電子控制單元輸入，之后在信號(hào)進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)其實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)方向以及車速信號(hào)等實(shí)施分析。最后，再利用上述結(jié)果，對(duì)控制指令予以生成，并將其運(yùn)用至電機(jī)之中，從而落實(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向的有效調(diào)控，且有利于對(duì)助力轉(zhuǎn)矩的生成。為使電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性予以提高，應(yīng)遵循一定規(guī)則，來進(jìn)行適宜措施的選擇，使其能夠?qū)ζ鋵?shí)際運(yùn)作提供良好保障。現(xiàn)如今，智能控制系統(tǒng)已經(jīng)越發(fā)受到關(guān)注及利用，其優(yōu)勢(shì)諸多，值得對(duì)其進(jìn)行深入研究。

2.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)

針對(duì)新能源汽車來講，其安裝運(yùn)行的好壞與質(zhì)量高低，與其配套的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)之間存在緊密關(guān)聯(lián)，而對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)而言，主要由電力電子變流器、數(shù)字控制器、傳感器及電動(dòng)機(jī)等部分構(gòu)成，主要任務(wù)即為實(shí)現(xiàn)蓄電池能量的高效轉(zhuǎn)化，成為推動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，如此一來，在汽車行駛途中，能夠消除掉所遇到的阻力。為了能夠最大程度優(yōu)化汽車運(yùn)行條件，針對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)而言，需要切實(shí)滿足如下條件：其一，功率密度高，且恒功率輸出;其二，當(dāng)處于爬坡、起步環(huán)境中，具有高轉(zhuǎn)矩-低速的基本特性。而處于巡航狀態(tài)時(shí)，特性轉(zhuǎn)變?yōu)榈娃D(zhuǎn)矩-高速;其三，有足夠大的轉(zhuǎn)速范圍，使其能夠?qū)⒑戕D(zhuǎn)矩區(qū)與恒功率區(qū)完全覆蓋住;其四，具有較快的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度;其五，成本比較低。針對(duì)當(dāng)前應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來講，比較常用的主要有三種，其一為感應(yīng)電機(jī)，其二是永磁同步電機(jī)，其三為開關(guān)磁阻電機(jī)，此外，此些系統(tǒng)的發(fā)展呈現(xiàn)出新的變化，正在逐漸從電力電子逆變器向IGBT集成模塊轉(zhuǎn)變;而對(duì)于傳感器而言，其也正在向智能傳感器的發(fā)現(xiàn)而不斷發(fā)展;而在研發(fā)電機(jī)控制領(lǐng)域，能夠支持異步電機(jī)的可視控制系統(tǒng)正在成為研發(fā)重心，這有助于推動(dòng)汽車便捷性、安全性的多元提升。

3新能源汽車電子控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)分析

從我國目前的發(fā)展?fàn)顩r來看，新能源汽車在實(shí)際運(yùn)行的過程中占領(lǐng)了大量的市場份額在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，我國處于世界首位，占全球銷量的40%，并且仍然持續(xù)呈現(xiàn)增長的趨勢(shì)發(fā)展。在這個(gè)過程中，主要的重點(diǎn)放在了高端產(chǎn)品的優(yōu)化方面。在進(jìn)行調(diào)查的過程中，可以清晰的發(fā)現(xiàn)，一些高端產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中，產(chǎn)能是比較欠缺的，而低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，在這樣的情況之下，就沒有一個(gè)平衡點(diǎn)，不能使新能源汽車在開發(fā)的過程中，得到一個(gè)良好的平衡。除此之外，新能源汽車在經(jīng)濟(jì)性、安全性方面還有待進(jìn)一步的提高。

結(jié)語

總而言之，現(xiàn)如今，人們對(duì)汽車的要求愈來愈高，在此背景下，對(duì)新能源汽車的研究也變得越發(fā)迫切。通過對(duì)新能源汽車的不斷研究，不但有利于遵循綠色發(fā)展理念，還能夠使相關(guān)資源獲得節(jié)約，對(duì)自然環(huán)境的改善是極為有利的。而電子控制技術(shù)恰為保證新能源汽車正常運(yùn)行的有效方式，所以說，應(yīng)該重視對(duì)新能源汽車電子控制技術(shù)的研究，以期達(dá)到良好發(fā)展目的。

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