新能源汽車與電機驅動控制技術

尹廷亭

（德州職業技術學院，山東德州 253034）

0 引言

隨著我國社會經濟發展觀念的不斷變化，在相關資源的開發過程中，人們更加注重對環境的保護與能源的節約。各種環保技術已經成為了各個行業中的首要目標，通過新技術的應用，不但能節約成本，還有助于發掘新能源，提高技術應用能力。在我國汽車產業中，技術類新能源汽車具有廣闊發展前景，通過汽車新能源的開發，能夠更好地節約資源，降低汽車尾氣對空氣的污染，給科學環保工作帶來一定益處。

汽車會消耗石油資源，而石油資源是不可再生能源，為了能長遠發展，必須進行新能源的開發。另外，石油資源的使用會造成大量的尾氣排放，這會污染大氣環境，為了更好地保護環境，新能源開發也是未來發展的必然趨勢。現在已經出現了很多新能源汽車，可以運用一些清潔原料來為汽車提供動力，解決環境保護問題。下面對新能源汽車的發展趨勢和控制技術進行分析和探究。

1 技術類新能源汽車概述

1.1 國內外新能源汽車發展現狀

在環保理念逐漸被人們所熟知后，人們都在開發新的能源，考慮到汽車行業未來的發展，一些發達國家在新能源汽車的開發方面做出非常多的努力，并將整個計劃提到日程。不但有非常明確的政策方面支持，同時還會運用新能源技術進行混合動力汽車的開發。現在很多外國知名汽車企業都在進行新能源汽車的開發，如德國的大眾、日本的豐田、美國的通用等。國內汽車生產廠家也在國家政策的號召下進行新能源汽車的研發，如紅旗、比亞迪等。很多人也紛紛購買新能源汽車，新能源汽車不但能實現對環境的保護，同時也能降低汽車的使用成本，是很多家庭的首要選擇目標[1]。

1.2 國內外新能源汽車政策

為了更好地促進國民購買新能源汽車，國外已經制定了很多激勵政策。人們在購買汽車時，政府會給予一定的購車補貼，而且還會對新能源汽車的價格進行控制，讓大多數家庭可以接受。同時還會進行一定的強制性措施政策，如對汽車排量具有一定的標準要求，這樣會使更多人購買新能源汽車。另外，也會加大新能源技術的資金投入，不斷提高新能源汽車的安全性和穩定性，從而有利于新能源汽車的發展。國內也建立了863 節能計劃，開發了新型的汽車動力系統，同時也進行不同電機驅動控制技術的研究，從而更好地促進新能源汽車技術的發展。

2 新能源汽車電機驅動分析

2.1 電機驅動簡述

在新能源汽車的使用過程中非常重要的就是汽車的驅動系統。電力驅動能夠很好地將電能轉化為機械能，能更好地驅動車輪，從而帶動汽車相應的裝置正常運行，實現汽車的正常使用。新能源汽車的質量與其電機驅動性能有很大關系，為更好地使用新能源汽車，需要對其電機驅動進行研究。表1 是新能源汽車的電機驅動主要內容，對相關參數進行對比和分析。

表1 新能源汽車電機驅動參數對比

由表1 可以看出，在新能源汽車電機驅動性能對比中，永磁同步電機和開關磁電阻電機的綜合性能還是比較好的，極具有非常高的經濟性，同時也具有尺寸小和重量輕的特點，能夠更好地幫助汽車節省空間，同時也能夠降低汽車的成本，有利于實現經濟、環保的發展目標[2]。

2.2 電機驅動選擇原則

為了能夠更好地選擇電機，需要一定的選擇原則。首先，為了保證新能源汽車的安全穩定使用，需要選擇一些具有高重量、體積小的電機。其次，還應該具有比較高的功率，這樣才保證新能源汽車在行駛時具有非常大的動力。除此之外，還應考慮其經濟性，因為只有高性價比的新能源汽車才是家庭的首選，也非常值得國家推廣。

3 新能源汽車電機驅動控制技術

3.1 直流電機驅動技術

在新能源汽車中直流電機驅動系統有著重要的作用，它使用時間較早，也是使用頻率比較高的驅動系統。這種電機驅動技術主要是利用一些機械方面的開關來進行驅動的實現，能夠通過對電機中蓄電池的串聯個數來改變電壓，這樣能調整速度。這種調節形式也有一些缺點，如調節的效率較低、可靠性非常差等。采用直流電機來進行驅動控制，會讓系能源汽車在進行駕駛時會產生一種錯頓感，使乘車人感到不舒服。不過當可控硅整流器研制成功后，這種電機驅動實現了技術升級，使用效率得到很大改觀，能夠通過PWM（Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制）進行調制工作，使控制更高效。此外，還具有一些用于驅動控制的元件，雖然能在一定程度上提升使用效果，但是維護成本比較高、耗能也比較大。

3.2 交流異步電機驅動技術

交流異步電機是新能源汽車中非常重要的一種驅動系統，其能夠很好地將汽車電池中的電能轉化為機械能，能夠很好地為汽車提供動力。這種裝置的構成主要包括3 個部分，分別為定子、轉子和氣隙。當交流異步電機內部的定子進行繞組后通過三相交流電源之后，能產生很好的旋轉磁場，并利用這種磁場來進行轉子的切割，獲得更好的轉矩，從而為汽車提供一定的動能。這種電機系統的結構組成非常簡單，使用成本比較低，能夠快速進行安裝和使用，性價比非常高。同時，這種電機驅動具有很長的使用壽命，可以降低維護成本。此外，還具有一定的抗腐蝕性，能夠在比較復雜的環境中進行應用[3]。

3.3 電機驅動控制器

電機驅動控制器是新能源汽車中非常重要的結構組成部分，因為新能源汽車與傳統汽車在設計方面有一定的區分，這樣就能夠更好地利用電機驅動控制器，不但能有效提高電機的工作效率，同時還能有效阻礙電子干擾，可以在惡劣的環境下使用，適應環境能力非常強，也能提高汽車的使用穩定性。特別是在一些高海拔寒冷地區，這種驅動控制形式能為新能源汽車提供穩定、足夠的動力。

3.4 永磁同步電機驅動技術

在新能源汽車的不斷發展中，各種新技術層出不窮，而永磁同步電機驅動技術能很好地應用在新能源汽車。永磁同步電機有非常多的優點，不但具有高達95%的使用效率，同時體積小、質量輕，大大降低安裝難度。此外，這種電機不會出現噪聲，有非常簡單的組成結構，能大大降低經濟成本。這種電機還具有轉子結構，能在一定程度上降低機械磨損、延長電機的使用壽命。

3.5 開關磁電阻電機

開關磁電阻電機是新能源汽車中非常先進的一種技術，這種電機結構非常簡單，使用效率超過90%，甚至能達到15 000 r/min，具有非常高的效率。它可以很好地控制新能源汽車速度，也能運用低的功率去實現高轉矩，這在一定程度上能減少能源的消耗。但是其中也具有一些缺點，如轉矩較大、在運行過程中會出現比較大的噪聲等[4]。

4 結束語

綜上所述，新能源汽車是全世界都在進行研究和發展的目標，同時也能取得了一定的成效，這樣有利于新能源的開發和使用，方便進行生態環境的保護。同時，新能源汽車還應該通過一定的電機驅動控制技術，更好地提高新能源汽車使用的可靠性。總之，新能源汽車具有非常廣闊的發展前景，需要相關人員不斷進行研究，進而推進新能源汽車的不斷發展和進步。