新能源動(dòng)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(chǎng)需求急劇增長(zhǎng)下得到快速的發(fā)展和推廣，在不同行業(yè)和領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也原來越廣泛。主要針對(duì)新能源汽車時(shí)代下汽車維修行業(yè)如何進(jìn)行發(fā)展應(yīng)對(duì)做出分析，首先介紹新能源汽車特點(diǎn)，再分析新能源汽車時(shí)代下汽車維修行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)，針對(duì)新能源汽車時(shí)代汽車維修行業(yè)的應(yīng)對(duì)策略提出幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力新能源汽車;價(jià)值;類型;優(yōu)勢(shì);安全穩(wěn)定性;技術(shù)

社會(huì)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(huì)帶來更多的空氣污染，因此，政府也提倡社會(huì)各界使用新能源車輛。本篇文章就重點(diǎn)論述了新能車輛未來的演變方向。在國(guó)內(nèi)外的車輛市場(chǎng)，新能源車輛是汽車行業(yè)的新方向，也是當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)的革命，在當(dāng)下的時(shí)代，汽車新能源的產(chǎn)業(yè)革命會(huì)減少汽車行駛帶來的空氣污染，也縮小汽車業(yè)對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，保障我國(guó)能源的安全。

一、汽車動(dòng)力電池應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大

我國(guó)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(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，通過示范推廣，有效帶動(dòng)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(guó)家四部委共同啟動(dòng)“十城千輛”節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程，在13個(gè)城市開展應(yīng)用試點(diǎn)工作，并制定出臺(tái)了財(cái)政補(bǔ)助政策，目前試點(diǎn)城市已增加至25個(gè)，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(jī)、電控技術(shù)的更新，電池技術(shù)至關(guān)重要。“十一五”期間，我國(guó)電池工業(yè)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，中國(guó)已成為世界電池生產(chǎn)、加工和貿(mào)易中心。特別是車用動(dòng)力電池更是發(fā)展迅猛，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，鉛酸電池的通過技術(shù)改造和產(chǎn)品的升級(jí)換代，在機(jī)場(chǎng)擺渡車、高爾夫球車、小區(qū)擺渡車等專門領(lǐng)域得到快速發(fā)展：鎳氫電池通過技術(shù)進(jìn)步，在進(jìn)一步優(yōu)化比功率的同時(shí)，比能量得到重大突破，產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)不斷成熟，已經(jīng)在混合動(dòng)力汽車上規(guī)模化應(yīng)用;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(dòng)汽車領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)性開發(fā)不斷取得新的進(jìn)展。

二、混合動(dòng)力新能源汽車的類型及其優(yōu)勢(shì)

1、混合動(dòng)力新能源汽車類型的分析。按照發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)組合的方式，混合動(dòng)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(dòng)力。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車由電動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、HEV蓄電池、控制器（變頻器、轉(zhuǎn)換器）組成。發(fā)動(dòng)機(jī)以串聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過控制器輸送到電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)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(yùn)行工況，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整在最佳工況點(diǎn)附近穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，通過調(diào)整電池和電動(dòng)機(jī)的輸出來達(dá)到調(diào)整車速的目的。使發(fā)動(dòng)機(jī)避免了怠速和低速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了廢氣排放。但是它的缺點(diǎn)是能量幾經(jīng)轉(zhuǎn)換，機(jī)械效率較低。（2）并聯(lián)式動(dòng)力。并聯(lián)式裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨(dú)立地向汽車傳動(dòng)系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動(dòng)又可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)汽車加速爬坡時(shí)，電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)能夠同時(shí)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，一旦汽車車速達(dá)到巡航速度，汽車將僅依靠發(fā)動(dòng)機(jī)維持該速度。電動(dòng)機(jī)既可以作電動(dòng)機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，又稱為電動(dòng)-發(fā)電機(jī)組。由于沒有單獨(dú)的發(fā)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車輪，這種裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，得到比較廣泛的應(yīng)用。（3）混聯(lián)式動(dòng)力。混聯(lián)式裝置包含了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)。動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，根據(jù)助力裝置不同，它又分為發(fā)動(dòng)機(jī)為主和電機(jī)為主兩種。以發(fā)動(dòng)機(jī)為主的形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力源，電機(jī)為輔助動(dòng)力源;以電機(jī)為主的形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)作為輔助動(dòng)力源，電機(jī)為主動(dòng)力源。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是控制方便，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

2、混合動(dòng)力新能源汽車的優(yōu)勢(shì)分析。主要體現(xiàn)在：第一、采用復(fù)合動(dòng)力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，此時(shí)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(jī)功率不足時(shí)，由電池來補(bǔ)充;負(fù)荷少時(shí)，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機(jī)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?yàn)橛辛穗姵兀?可以十分方便地回收制動(dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量。第三、在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)"零"排放。第四、有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動(dòng)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(zhǎng)其使用壽命，降低成本。

三、混合動(dòng)力新能源汽車安全穩(wěn)定性技術(shù)的分析

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

1、動(dòng)力耦合系統(tǒng)分析。混合動(dòng)力新能源汽車的動(dòng)力耦合系統(tǒng)最關(guān)鍵技術(shù)是其布置方案，不同結(jié)構(gòu)的動(dòng)力耦合方式不僅決定了混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作模式，而且也是制定動(dòng)力分配策略的基礎(chǔ)，它對(duì)整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)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(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)，能夠?qū)⑷加推嚺c電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來，體現(xiàn)混合動(dòng)力新能源汽車的優(yōu)越性。目前采用的動(dòng)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(dòng)力總成控制系統(tǒng)。汽車動(dòng)力總成控制系統(tǒng)是車輛行駛的核心單元。混合動(dòng)力新能源汽車的控制需要根據(jù)駕駛?cè)瞬倏v狀態(tài)、車速、電池荷電狀態(tài)和相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)確定發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的功率分配策略，以保證滿足汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性等性能指標(biāo)要求。

結(jié)束語(yǔ)

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

參考文獻(xiàn)

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