新能源汽車電機驅動系統控制技術分析

吳君青

摘 要：社會的發展使得汽車成為人類出行的重要交通工具之一，科技的進步誕生了新能源汽車類型，新能源汽車摒棄了傳統汽車過度使用汽油或者柴油的能源的現象，使得汽車不僅能夠輔助人類方便出現，同時也能夠避免給予環境造成過度污染。電機驅動系統是新能源汽車的核心部分，優化和完善電機驅動系統控制技術能夠提高新能源汽車的產品品質，利用優良的電機驅動系統來增強汽車企業在市場激烈競爭當中的核心競爭力，因此本文首先分析了發展新能源汽車的意義，然后闡述如何選擇新能源汽車當中電機驅動系統當中的發電機，最后展望我國新能源汽車電機驅動系統控制技術的發展前景。希望給予我國汽車企業在進行汽車電機驅動系統控制技術的研究和分析工作當中予以建議。

關鍵詞：新能源汽車 電機驅動系統 控制技術 分析

Analysis of Control Technology of New Energy Vehicle Motor Drive System

Wu Junqing

Abstract：The development of society has made automobiles one of the important means of transportation. The advancement of science and technology gave birth to new energy vehicles. New energy vehicles abandon the phenomenon of excessive use of gasoline or diesel energy in traditional cars， making cars able to assist humans. New energy vehicle can also avoid excessive pollution to the environment. The motor drive system is the core part of new energy vehicles. Optimizing and perfecting the control technology of the motor drive system can improve the product quality of new energy vehicles， and use excellent motor drive systems to enhance the core competitiveness of automobile companies in the fierce market competition. Therefore， this article first， analyzes the significance of developing new energy vehicles， then explains how to choose the generator in the motor drive system of new energy vehicles， and finally looks forward to the development prospects of China's new energy vehicle motor drive system control technology. The article hopes to give suggestions to Chinese auto companies in the research and analysis of automotive motor drive system control technology.

Key words：new energy vehicle， motor drive system， control technology， analysis

1 引言

在全社會踐行生態環保理念的影響下，汽車企業想獲得可持續性的發展，那么就需要研發新能源汽車，新能源汽車能夠有效的節約能源的同時能夠保護環境質量，目前新能源汽車正處在發展和推廣階段，需要對于新能源汽車當中的電機驅動系統進行優化和完善，利用有效的電機驅動系統控制技術來提高汽車行駛效率和汽車質量，給予人類提供高質量的新能源汽車，使得人類在方便出行的同時能夠避免汽車對于環境造成的污染，維護人類和生態環境的可持續性發展，因此研究新能源汽車電機驅動系統控制技術顯得尤為必要。

2 新能源汽車驅動控制器的功率半導體器件技術

在科技的帶動下IGBT硅基絕緣柵雙極晶體管代替了傳統新能源汽車電機控制器主線的功率半導體，同時四種新能源汽車的技術發展已經走向定制化模塊封裝，使得新能源汽車電機控制器性能得到了明顯的提高，降低了新能源汽車的制造成本。例如日本富士山眾多企業在新能源汽車控制器的技術研發工作當中注重于對于IGBT芯片高功率技術的研發，并且將IGBT模塊器件應用于新能源汽車的控制器當中。與此同時企業可以將IGBT模塊器件和新型封裝技術組合使用，例如可以使用銅線鍵合或者芯片倒裝等新型封裝技術，使得IGBT模塊品質提高的前提下，新能源汽車電機控制器的性能得到提高。

此外還有智能門級驅動技術，功率組件集成技術等。

3 新能源汽車驅動電機的扁銅線技術

新能源汽車制造工藝的提高使得新能源汽車的驅動電機性能得到了提高，誕生了永磁同步電機技術。此種技術對于新能源汽車驅動電機的制造工藝提出了更高的要求，由于傳統驅動電機的圓銅線繞組具有散熱性能慢和品質耗損快等缺點，使得相關企業注重將扁銅線技術應用于驅動電機的制造當中，例如現如今研發的發卡式定子繞，此種扁銅線電機產品能夠提高新能源汽車驅動電機的定子槽滿率和功率密度。與此同時相關企業在發卡式定子繞組的工藝制造過程當中，如果發卡式定子繞組出現了彎折的情況，那么就需要相關技術人員能夠及時的關注發卡式定子繞組的絕緣層破損現象。此外還有多相永磁電機技術，永磁同步磁阻電機技術等

4 如何選擇新能源汽車當中電機驅動系統的發電機

4.1 選擇的發電機需要性能優良

新能源汽車當中的核心部分是電機驅動系統部分，為此新能源汽車當中的核心裝置就是電動機裝置，電動機裝置作為新能源系統當中的核心部分，需要選擇性能優良的電動機裝置，有效的提高新能源汽車的使用質量。而性能優良的電動機裝置需要滿足體積小，使用效果優良以及體積小的特點，利用性能優良的汽車產品服務于食用者的出行需求，給予汽車使用者提供更加舒適的使用服務，同時也能夠給予汽車創建更大的有效空間。

4.2 需要選擇的電動機具有高功率性能

高功率的電動機裝置能夠滿足用戶過山路或者爬坡的駕駛需求，為此選擇的新能源汽車的發電機需要擁有高功率性能。汽車使用用戶在比較新能源汽車品質時，通常會比較新能源汽車的發動機功率，往往高功率性能的新能源汽車是用戶的首選。

4.3 需要選擇低輻射的新能源汽車電動機

如果汽車使用者選擇的新能源汽車的發電機擁有低輻射的特征，那么新能源汽車在行駛過程當中發電機在運轉時給予空氣的污染則得到有效的降低，有利于凈化環境，給予國民提供高質量的環境質量，最直接的體現是給予汽車使用者創建安全的駕駛環境，提高汽車使用者的舒適體驗度。新能源汽車的誕生以及推廣最直接的益處就是能夠保護環境，避免因為發電機產生的輻射污染而給予人類的身體造成損害，因此國民在選擇新能源汽車時會更加重視選擇低輻射的新能源汽車發電機。

4.4 需要選擇經濟成本低的新能源汽車發電機

汽車使用者在選擇新能源發電機時，在生產的同一標準的新能源發電機當中，汽車使用者往往會選擇擁有低成本的新能源汽車發電機，成本低的新能源汽車發電機不僅僅是汽車品質的體現，同時對于用戶而言能夠再節約成本的同時極高汽車行駛效率。為此汽車使用者在比較同一標準的新能源汽車時，往往會將新能源汽車發電機的產生成本納入考慮范圍之內[2]。

5 新能源汽車電機驅動系統控制技術

實現新能源汽車電機驅動系統控制工作的主要部分就是電磁驅動器，通過轉速調節永磁同步電動機能夠實現對于新能源汽車電機驅動系統的驅動控制。將正弦流通入永磁同步電動機當中，定子三相繞組在一百二十度夾角的情況下所形成的磁場則會在氣隙當中不斷的旋轉;作為具有稀土永磁體特性的轉子所形成的正弦磁場則能夠保持轉子位置固定不變，當轉子旋轉軸系和旋轉軸系重合時，轉子磁場則能夠被定子磁場帶動旋轉，如此則形成了新新能源汽車電機驅動控制器的解耦控制[3]。

驅動系統對新能源汽車的運轉至關重要，因此驅動系統當中的電機裝置需要擁有高承載力以及高功率性能，同時還需要具備壽命長以及加速性能優良的特點;電機的調速范圍需要得到拓展，恒功率區和恒轉距區同樣如此，處在低速運轉的橫轉距區遇到爬坡時能夠擁有大轉距來進行起動，處在高速度狀態的恒功率區低轉距能夠使得新能源汽車在平臺路面進行高速行駛。與此同時還需要擁有再生制動的能力來進行新能源汽車的減速，使得蓄電池能夠接收到回收的能量，做到對于新能源汽車能量的最大化利用。電機裝置還需要擁有能夠適應惡劣環境的性能，適合工廠的大批量工藝生產，使用者對于電機的維修方便以及性價比高。

為此客戶在選擇新能源汽車的電機時，要考慮電機是否能夠實現雙向控制以及電機是否能夠對于能量進行回收以及制動再生能量，目前市場上的新能源汽車驅動電機主要有交流異步電機，直流電機以及永磁同步電機等。

6 新能源汽車電機驅動系統控制技術的前景展望

汽車產業的發展不僅需要滿足行業的發展要求，同時也要符合全人類社會可持續性發展的理念。傳統的汽車產品過度依賴于汽油或者機油等非可再生資源，使得汽車電動機在使用過程當中所產生的輻射污染給予環境造成了極大的破壞，降低了人類生活的環境質量，破壞了生態系統的平衡;隨著人類社會的發展，人類意識到保護環境對于人類可持續性發展的重要意義，因此每個國家都將可持續性發展作為國家的重要發展戰略組成部分，幾乎每個國家都在倡導生態環保理念，并且將生態環保理念踐行到各個行業的發展當中，汽車產業也包含在內。因此汽車產業的新能源汽車的誕生符合全人類可持續性發展的理念，新能源汽車的發展能夠充分利用可再生資源，避免因為石油等非可再生資源的使用而對于環境造成破壞。為此從全人類發展前景來分析，新能源汽車的發展是汽車產業發展的必然選擇，通過對于新能源汽車電機驅動系統控制技術的不斷研發以及完善，能夠使得新能源汽車逐漸取代傳統汽車，走向汽車產業的健康發展道路。因此站在國家可持續性發展的角度來講，應該不斷的研發以及創新新能源汽車電機驅動系統控制技術的研究，為我國汽車產業的可持續性發展以及國民經濟的發展貢獻應有的力量。

隨著我國科技的進步，我國對于新能源汽車電機驅動系統控制技術的研究取得了可喜的成就，但是與西方有些發達國家相比我國的新能源汽車電機驅動系統控制技術的發展依然沒有到達鼎盛時期，需要加大對于電磁驅動或者電機驅動等技術的研究。目前我國的新能源汽車當中主要以混合動能居多，未來新能源汽車電機驅動系統控制技術的發展方向則是完全地替代傳統混合能源或者能源汽車[4]。

7 結語

綜上所述，時代發展的要求需要汽車行業發展新能源汽車，通過新能源汽車節能減排的使用理念，能夠緩解國家非可再生資源使用緊張的問題，保護全球的非可再生資源，使得汽車產業的發展符合時代的發展趨勢。電機驅動系統作為新能源汽車的核心組成部分，取代以及完勝傳統汽車的關鍵是不斷的研發和提升新能源汽車電機驅動系統控制技術。站在汽車企業的角度，想要提高新能源汽車的品質，給予用戶提供最佳的新能源汽車使用體驗，那么在企業的新能源汽車發展當中需要將新能源汽車電機驅動系統控制技術的研發工作作為重中之重，掌握新能源汽車發展的核心技術則是掌握了行業發展的關鍵技術，能夠在激烈的新能源汽車市場當中占據明顯的優勢，給予汽車企業帶來更大的經濟效益，也能夠使得汽車企業在激烈的市場競爭當中獲得可持續性的發展，符合汽車產業未來的發展方向，也推動了汽車產業走向健康以及可持續性發展的道路，為全人類可持續性發展提供健康的交通出行服務。

參考文獻：

[1]高超.新能源汽車電機驅動系統關鍵技術展望研究[J].內燃機與配件，2021（17）：209-210.

[2]劉煒山.新能源汽車電子控制技術要點分析[J].內燃機與配件，2020（20）：192-193.

[3]湯云，曹志坡.探究新能源汽車與電機驅動控制技術[J].電子世界，2020（20）：200-201.

[4]王學軍，王藝貝，閆琳.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.