電子設計在汽車新能源中運用

符曉明

摘要：隨著人們生活水平的不斷提升，對于汽車的需求量也在不斷增長，雖然汽車為人們日常生活提供了極大的便利性，但是因汽車尾氣排放所造成的大氣污染問題也在日漸加重，這在一定程度上不僅會破壞自然生態環境，而且也會給人們的身體健康構成較大威脅。因此，要想改善現狀，相關汽車生產企業就要在不斷創新探索中，對新能源節能動力汽車的設計與開發加大重視度。本文也會針對新能源汽車設計中采用的電工電子設計技術進行著重分析，并提出相應的研發優化策略，以便為推動新能源節能動力汽車的更好發展提供可靠的參考依據。

關鍵詞：新能源節能動力汽車;電工電子技術;研發優化策略

中圖分類號：TH1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）11-0200-02

0? 引言

現今，汽車已成為人們日常出行的必備交通工具之一，其在滿足人們出行需求的同時，不僅對大氣造成了一定的污染，而且也對石油造成了一定的消耗，這在某種程度上就加劇了我國能源短缺問題的產生，從而導致了能源危機。因此，為了緩解這種局面，相關部門及汽車生產企業就要對新能源節能動力汽車的研發給予高度的重視，并且要將電工電子技術及引入到該類汽車實際生產設計中，這樣既可以提高我國新能源節能動力研發水平，又能對解決石油消耗及大氣污染問題提供可靠的保障。因此，對電工電子技術在汽車新能源節能動力研發中的有效運用進行深入研究，很有必要。

1? 新能源動力汽車與電工電子設計技術概述

1.1 新能源動力汽車

所謂新能源動力汽車，是指以燃料為基礎源動力，以電子控制技術為輔助源動力來改善汽車能源消耗和動力輸出的新型結構汽車。其燃料能源種類極為豐富，太陽能、風能、生物質能等都可成為其主要動力來源。另外，以往汽車驅動的源動力主要以柴油和煤油為主，這種驅動方式不僅會對自然生態環境以及大氣環境等造成一定的污染和破壞，而且還造成了大量的能源消耗現象，引發了能源危機的出現。而到了后期以電能作為汽車驅動的能源時代，雖然可以大大減少汽車尾氣排放，緩解對環境的污染，但由于需要大量發電，且發電形式較為單一，所以也無法從根本上解決能源消耗問題。近年來，隨著我國工業產業的不斷發展，汽車驅動也經歷了多次的能源變革，新能源汽車整個車載動力裝置采用了先進的動力和驅動技術設計而成，這種新型的構造模式不僅可以大大提升汽車整車性能，減少污染氣體的排放，更好的保護城市環境。而且其還能有效實現汽車節能減排運行目標，進而在降低能耗的同時，也為緩解我國石油能源短缺問題創造了良好的條件。

1.2 電工電子設計技術

現今，隨著我國電子信息技術水平的不斷提升，電工電子技術也開始在汽車生產制造領域中被廣泛應用，其可以為現代汽車新能源發展提供可靠的技術支撐，從而真正實現對汽車能源消耗的有效控制。另外，電工電子技術還能促進汽車驅動器的創新設計，進而使其驅動引擎得到徹底的改良，從而更好的提高汽車發動機的應用性能及使用壽命。因為傳統汽車在運行使用過程中不僅會產生大量的能源消耗，而且也無法對能源的使用情況進行良好的監測，這樣就會給石油能源造成一定的消耗，進而容易誘發能源危機的產生。除此之外，汽車在滿足人們日常出行的同時，其也會給人們造成一定的成本負擔，尤其對于普通燃油汽車而言，其一方面要面對日漸上漲的汽油價格，另一方面還要面對車輛后期養護方面以及汽車零部件維修等方面所投入的成本。而新能源汽車由于其驅動方式是以電力機驅動方式為主，所以電力機的維護成本也要遠遠低于普通汽車的維護成本。同時，電子控制技術的應用也可使汽車發動機的打火裝置性能得到進一步的提高，不會讓汽車在行駛過程中出現中途失火等現象，這樣不僅大大減少了發動機的維修次數，降低其維修成本，而且也有效控制了汽車的能耗量，這在某種程度上就會減少汽車加油次數，使其燃油成本得到大幅的降低。由此可見，積極采用電工電子技術來研發和設計新能源節能動力汽車，十分可行[1]。

2? 新能源汽車設計中電工電子設計技術的運用優勢及發展趨勢分析

2.1 汽車供油系統中節能電子控制技術的運用優勢

在新能源節能動力汽車設計研發過程中，電工電子技術的合理運用可以大大降低石油消耗程度。與傳統汽車供油系統相比，電子控油噴射技術能夠很好的對汽車噴油量與噴油時間進行科學合理的控制，進而使其在滿足汽車穩定運行的基礎上，能夠始終維持噴油速度與噴油時間的平衡，這樣才能提高石油利用率，最大化減少其消耗程度。另外，通過在新能源節能動力汽車供油系統設計中積極引入電工電子設計技術，還可以實現對汽車廢氣排放總量的有效控制，進而使汽車在運行過程中，能夠精準的計算油耗量，這樣既可以節約大量的能耗，又能將尾氣排放降低到最低程度，從而更好的滿足社會與環境的可持續發展需求。

2.2 汽車電子點火節能技術的應用優勢

傳統汽車構造中，汽車發動機的正常啟動，主要是依靠汽油機中的電火花來將混合氣體進行點燃來作為動力來源。這種啟動方式雖然具有一定的應用成效，但受技術水平的限制，在汽車長期運行使用過程中，很容易會降低汽車發動機的整體性能，使其出現磨損以及失火等不良現象，并且在某種程度上還會增加汽車維修成本，給汽車節能減排研發設計造成很大阻礙。基于此，在設計和研發新能源節能動力汽車時，相關技術人員就要積極采用以電子點火節能技術為依托的新型斷電器來促進發動機的正常啟動，這樣既可以滿足汽車產業的可持續發展需求，提高新能源汽車的整體運行性能，又能大幅降低汽車發動機的損耗程度及尾氣排放量。與此同時，通過電子點火節能技術的科學利用，還可以延長發動機的使用壽命，避免失火現象的發生。

2.3 汽車電工電子的設計趨勢

隨著我國科技技術水平的不斷提升，電工電子設計技術的應用范圍也在不斷擴大，在汽車生產制造領域中，該設計技術經歷了由最初真空管、晶體管設計到當前大規模集成電路設計的重大變革。這種變革也推動了汽車控制系統全面優化創新，使之不僅僅可以實現對汽車局部設計的控制，而是能夠實現對整車設計的全面化控制，從而真正推動我國汽車制造產業走向網絡化、信息化和智能化發展道路，更好的滿足現代人的日常出行需求。另外，汽車電工電子設計技術的不斷普及，使得汽車的能耗量也是大幅降低，這也為相關汽車制造企業獲得最大化的經濟效益和環境效益提供了可靠的保障。在未來汽車發展過程中，太陽能、電能、天然氣等自然能源將會與汽車研發設計有著更為緊密的結合，這在滿足社會和環境節能減排發展要求的同時，也為汽車電工電子設計技術的更向前發展打下了良好的基礎，使其能夠在汽車網絡系統、智能化系統和通訊系統的改善設計中發揮出更大的優勢，從而進一步提升汽車整體應用性能，使其在長期運行使用過程中能夠始終處于高效、安全、穩定、低能耗的狀態中，這樣才能帶給人們最佳的駕駛體驗。

3? 新能源汽車設計中電工電子設計技術的運用要點分析

3.1 電子控制系統的應用

對于新能源汽車而言，其安全可靠的使用標準主要取決于電子控制單元ECU的運行質量，因為ECU中每個子系統部件都可通過高轉矩響應控制來降低汽車能耗，實現其電機控制的改善設計。另外， 180 度變頻控制在當前新能源汽車電機控制設計中有著很高的應用率，其通過電磁仿真以及電子器件仿真等技術優勢，不僅實現了對石油消耗的精確控制，而且也有效降低了汽車運行過程中的油耗及廢氣排放量。因為在新能源汽車設計中，利用電動模式來驅動車輛，會幫助駕駛人員對車輛制動時間進行全面掌握，同時，電力電子器件的反饋信號也會嚴格控制著蓄電池提供給牽引電動機的電能，這樣就會在提高點火能量的基礎上，有效降低發動機的燃料消耗，避免其在使用過程中，因過度排放汽車尾氣，而造成嚴重的大氣污染[2]。

3.2 電子診斷系統的應用

在利用電工電子設計技術來設計新能源汽車電子診斷系統時，應充分考慮以下幾點設計要素：第一，要設計完整的電池組專家診斷系統;第二，要建立科學完善的荷電狀態（SOC）和健康狀況（SOH）估計系統;第三，要重視DEM 和 DCM 系統的合理利用。因為隨著電子技術的快速發展，電子控制系統故障診斷方法已完全取代了傳統診斷方法，作為汽車發動機的核心部分，無論是DEM ，還是DCM都能及時準確的對發動機故障做出精準的分析和判斷。在實際應用過程中，如果汽車發動機出現故障，DEM不僅會自動存儲診斷結果，而且還會及時指出汽車在故障狀態下所發生的異常運行行為，從而充分保證診斷數據的真實性和可靠性;而DCM則能更好的保障診斷會話的合理性。此外，電子診斷系統采用了ECU數據接口，這樣既可以對各類故障信息進行有效采集，又能實現對汽車發動機傳感器各項性能指標的全面監測，進而最大化提升汽車自動故障診斷水平，保障其長期運行使用的安全性和穩定性[3]。

4? 新能源節能動力汽車的研發目標與優化策略分析

4.1 新能源節能動力汽車研發目標

首先，天然氣動力汽車的研發。在全球石油危機日益加劇的今天，天然氣被廣泛應用于汽車研發生產制造中，其不僅可以最大程度降低汽車尾氣排放，減少大氣和環境污染問題的發生概率。而且還能有效控制汽車運行過程中所發出的噪音量，延長發動機的使用壽命，使其在運行使用過程中，不會產生過多的故障問題，從而真正為人們營造一個綠色、舒適、安全的出行環境。其次，太陽能動力汽車的研發。其主要是以太陽能電池為載體來實現對太陽能的有效存儲，從而促使汽車發動機的正常使用，最大化減少汽車油耗及尾氣排放。最后，電動汽車的研發。該新能源節能動力汽車的生產工藝極為簡便，其主要利用電能發動機來實現汽車的正常行駛，這樣既可以降低生產成本，又能減少石油的使用率，從而汽車產業盡快實現節能減排的可持續發展目標奠定了良好的基礎。

4.2 汽車節能優化策略

隨著我國新能源汽車研發水平的不斷提升，對于汽車節能優勢的進一步發揮也給予了高度的重視，因此，為了實現這一目標，各汽車生產制造企業就要加大自身的創新研究力度，積極從以下兩個方面入手 ，實現汽車節能優化目標：首先，要不斷采用新型的生產材料來進行汽車構造設計，這樣才能更好的降低車體重量，減少石油的消耗;其次，要加強汽車輪胎及整車配置的優化和完善，這樣才能減少汽車行駛過程中的阻力，進而在降低汽車運行成本的基礎上，實現對汽車尾氣排放的有效控制，從而最大化避免對環境造成污染。

5? 結束語

綜上所述，隨著私家車輛的不斷增多，對其節能減排性能的提升也提出了新的要求，這種趨勢下，就需要相關部門及生產制造企業要在新能源節能動力汽車研發設計中加大對電工電子設計技術的有效利用，不僅要掌握該電子控制技術的運用要點和運用優勢，而且還要采取科學合理的優化策略對新能源節能動力汽車的研發方案進行全面的完善，這樣才能提高我國新能源汽車的生產水平，促進我國汽車行業的更向前發展。

參考文獻：

[1]趙偉，李紀云，張騰龍.電子設計在汽車新能源中的運用[J]. 城市建設理論研究：電子版，2019（11）：393-394.

[2]曹堅.電子設計在汽車新能源中的運用[J].科技傳播， 2019（08）：281-282.

[3]張霞.電子設計在汽車新能源中的運用[J].花炮科技與市場，2018（04）：193-194.