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摘要:新能源汽车的发展已进入产业化的阶段,同时新能源汽车的发展离不开对电气控制的研究和探索。随着能源的短缺及可持续发展的需要,新能源汽车的不断发展应用是发展的必然趋势,其中电子控制技术是其关键的技术,在研究中应不断地探究和突破。我国在新能源的探索和应用的方面投入了较多的精力,同时也取得了一定的成就,电能的运用系统不断地完善,对于发展中新出现的问题也不断地探索并提出相应的解决措施。新能源汽车的发展方向与当今的社会背景相契合,其在减少能源消耗的基础上,不断地促进可持续发展[1]。通过将供给能源转化为电力能源,并将其在新能源汽车中加以运用,对其进行全面的探索和突破。
关键词:新能源汽车;电子控制;关键性技术
引言:我国初步对新能源汽车的研究是“八五”之后的三个五年计划中,在此十五年中,我国投入了大量精力,同时也取得了成果。但截至目前为止,仍有很多技术只是停留在科技成果阶段,并没有应用在生产中。一些发达国家经过多年的研究后,新能源汽车开始有了批量生产。随着世界经济的发展,能源危机加剧,常规的汽车能源——石化能源面临枯竭。各国政府及汽车厂商在21世纪后就汽车的发展方向达成共识,重视汽车的节能减排。新能源汽车因此进入了大众的视线,它所具有的能源利用率高、绿色环保等性能让大家格外重视。如今配电系统也日趋完善,新能源汽车所使用的能源问题得到解决。
一、新能源汽车
新能源汽车采用新型的车载动力控制,综合车辆动力控制及驱动的技术,从而促进新结构汽车的发展。我国在新能源汽车的发展方面也有一定的突破,呈现蓬勃发展的趋势。新能源汽车发展的首要阶段使以混合动力汽车为主,以开拓市场为发展的方向,紧接着在电动汽车发展相对完善的基础上,逐渐发展纯电动汽车,不断满足发展的需求。新能源汽车已成为全球汽车产业的发展趋势,我国新能源汽车的发展也不断突破,各种新兴技术不断促进其发展,同时技术的创新也促进新能源汽车发展进入新一轮的增长期[2]。在新能源汽车的发展过程中,电子控制与汽车的许多方面都有着密切的联系,对于汽车发展中的安全性和可靠性都有着密切的关系,新能源汽车在发展的过程中采用新型动力系统,完全依靠新型能源驱动,车辆的类型及定位逐渐变得清晰,同时越来越科学和规范。
二、新能源汽车电子控制的关键性技术探索
电子控制单元ECU的质量优劣会对车辆的动力效率、控制策略产生直接影响,同时还关系到车辆的安全可靠性。所以,对新能源汽车的电子控制单元(ECU)进行研究是非常重要的,在开展电子控制单元研究时要从实用功能与性能优化入手。对于新能源汽车来说,ECU系统相当于大脑,包括能源管理系统、能源再生制动等,这些分项组成由包含众多构件,例如信号处理器、传感器、控制策略系统等。其中,输入电路会接收到来自传感器的输入信号,之后处理所收到的信号并对其放大,将其转化成输出。由传感器将其转送到ECU输入电路的信号包括两种,一种是数字信号,一种是模拟信号。微机处理器对接收到的信号进行处理,并将最终结果输出到输出电路。输出电路会放大收到的信号,对伺服元件进行驱动。对于不同品牌的新能源汽车来说,电控系统的特性都略有不同。首先是负责汽车动力的动力总控系统;其次是负责能源转换的能源再生系统;再次是负责汽车方向的转向助力系统。就此而言,新能源汽车控制系统的功能实现需要每个子系统协调运作。
(一)能量管理系统
能量管理系统是新能源汽车的核心构件,新能源汽车的行驶需要依靠能源支撑,实现功能需要依靠对功率的限制、对功率的合理分配以及对充电状态的控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它的工作原理较为简单,数据采集电路完成对电池状态信息的采集工作,将收集到的信息传送到电子控制单元,电子控制单元对数据完成相应的解析与运行,经过一系列处理得到有效的行动指令,由功能模块对指令进行接收。蓄电池组在这项功能的作用下能够实现良好的工作状态,又要对控制车辆运行的数据进行全面采集,开展数据的实时监控与诊断。这样能量管理系统能够对充电方式进行控制,同时还能够对剩余电量进行显示,做好充电提示。这就要求系统所配备的数据采集模块具有较高的可靠性与精度,同时还对其安全性提出了要求。在采集模块的监视下,能够让电池进行无损充电,还能对电池的实时状态进行监控,减少过充情况的发生,如果电池发生故障也能在第一时间发现并进行维修,这就提升了电池运行的安全性。
(二)制动系统管理
传统意义上的汽车制动大多靠摩擦力的作用来消耗汽车行驶动能,这就使得车速被降低,动能消耗产生的热能在空气中进行传播。新能源汽车的制动与传统汽车有明显差异,牵引电机与发电机之间的切换能够让汽车制动功能实现,在这一过程中汽车能量发生转换,动能转变为电能并将其储存,能量能够进行循环利用,在一次充电之后汽车就能够具有更长的续航里程。在对新能源汽车进行开发时候,对再生制动能量回馈系统的研究很重要,在设计时候要全面考虑汽车的相关性能。
(三)电机驱动控制系统
新能源汽车运行安全与否在很大程度上取决于电机驱动控制系统的质量。电机驱动控制系统组成较为复杂,是由多种控制器组成,控制器的相互协调让电机驱动控制系统的功能得到实现。新能源汽车配备的驱动系统总体来说有三种,永磁同步电机、感应电机以及开关磁阻电机。对电机控制进行研究发现,过去所采用的控制方式由于电机不同也分为三类。直流电机控制器使用的是电枢电压控制法和励磁控制法;感应电机控制器使用的是转差频率控制、直接转矩控制、V/F控制以及矢量控制;开关磁阻电动机控制器使用的是电流斩波控制、角度位置控制以及电压控制[1]。
(四)电动助力转向系统
电动助力转向机构主要由五部分组成:电机、电控单元、离合器、传感器以及机械减速机构。当电动助力转向系统处于工作状态,电控单元对方向盘的转动角度、实时速度等进行检测,从而对电机的工作状态进行调整,辅助系统开始工作,经过减速器与离合器的综合作用,转向系统接收到辅助系统给出的辅助动力,由此实现了助力转向的控制。针对助力转向系统的研发来说,在研发过程中要保证两方面的功能:第一,要与助力需求相匹配,给驾驶员最舒适的驾驶体验;第二,传感器要具有低成本、高可靠性的性能。这就需要针对新能源汽车助力转向系统采取有效措施,让其性能得到提升,包括可靠性、稳定性和动态性能。驾驶员在驾驶过程中的体验感会受到控制系统的影响,这就需要电动助力转向系统与汽车所配备的其他控制系统协调运转,让驾驶员能够对汽车的行驶状态进行精确控制。
结论
简而言之,新能源汽车的发展与可持续发展理念相吻合,能够减少石油消耗,将供给能源转化为可清洁生产的电力能源。对于新能源汽车而言,车辆的动力效率、安全性能等都受到电子控制单元ECU的影响。保证新能源汽车与电子控制单元具有较高的匹配度,才能让新能源汽车得到良好发展。所以提到新能源汽车就需要研究其电子控制技术。本文对新能源汽车中电子控制技术的运用进行研究。就未来的新能源汽车发展来说,电子控制技术仍具有显著地位,需要进行更全面的探索[2]。
参考文献
[1]付志新.基于专利分析的河南省新能源汽车产业及关键技术发展研究[J].创新科技,2015,(1):40-44.
[2]刘恒硕,李军,张胜根.新能源汽车种类及其关键技术分析[J].汽车零部件,2015,(4):73-75.
论文作者:龚兰军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/29
标签:新能源论文; 汽车论文; 能源论文; 电机论文; 助力论文; 系统论文; 电子论文; 《电力设备》2018年第23期论文;