新能源汽车电子控制的关键性技术刍议
2020-09-10薛烨韦利
薛烨 韦利
摘要:如今,节能减排和环保是当下人们十分重视的内容,这使得清洁能源成为了社会发展的需求。汽车作为当下人们生活中重要的交通工具,一直以来都是以石油为根本能源,但石油本身属于不可再生能源,经过一段时间以后就会面临枯竭的问题,再加上石油燃烧过程中会产生大量二氧化碳等气体,对环境造成不同程度的污染,如此则要求开发新能源汽车。本文就针对新能源汽车电子控制的关键性技术进行探讨,希望通过文章的探讨能够让人们对新能源汽车有更加深入的了解。
关键词:新能源汽车;电子控制;关键性技术
0 引言
新能源汽车在我国发展相对较为成熟,并且有很多新能源汽车已经投入生产和使用,但是由于在某些技术上依然不够成熟,还无法完全取代燃油车。面对这一情况,需要相关研究人员对新能源汽车关键性技术进行进一步研究和开发,从而得到完善。电子控制技术作为新能源汽车中十分重要的技术之一,加强对其研究对于新能源汽车的更新换代和发展来说具有非常重要的作用和意义。下面笔者就对新能源汽车以及电子控制的关键性技术相关内容进行详细阐述。
1 新能源汽车的简介
在社会高速发展过程中,不可再生能源面临着枯竭的风险,这使得我国开展重视对不可再生能源的保护,并开发新能源替代不可再生能源,从而有效落实可持续发展战略,新能源汽车也是在该背景下被研发出来。新能源汽车在驱动技术上与传统燃油汽车存在着很大的不同,利用能量转化装置能够量将其他能量形式转变为电能,而驱动系统则可以将电能转变为机械能,并借助新型系统有效降低汽车在能源上的浪费,也为我国环保工作作出重要贡献[1]。现阶段,新能源汽车在我国得到了快速发展,而且也取得得了一定的成绩,并有很多新能源汽车投入到汽车市场中,如电动公交、混合动力车等等。从国际发展角度来看,新能源汽车也被其他国家所重视,并逐渐取代燃油汽车,使其成为汽车行业中的主体。新能源汽车的出现和应用是汽车领域所取得的一大突破,缓解了石油紧张的压力,减少对不可再生能源的需求。
2 我国新能源汽车发展情况
目前,我国经济发展速度在国际上也是十分突出的,人们生活水平也随之得到了提升,这使得越拉越多的人在汽车上有非常高的需求,这也给汽车行业带来了非常大的考验。从生态平衡的角度来讲,很多城市的资源逐渐走向枯竭,再加上其转型相对较慢,使得城市发展前景很差,因此重视生态平衡对于城市发展而言能够产生重要作用[2]。如今,研究人员在此方面不断进行研究,促使我国在新能源技术上得到了迅猛发展,并在新能源汽车的开发也给予了高度关注,并在政策上得到了国家的支持。有关于新能源汽车方面的政策不断出台,不仅能够有效刺激相关技术的发展,而且还能够扩大汽车市场,促使人们更加信赖新能源汽车,并将新能源汽车当作是一种时尚。很多城市由于各个方面原因实施了限号政策,但是新能源汽车却不在限号之中,如此也给人们带来了更多的便利,提高了人们购买新能源汽车的积极性。由此能够看出,新能源汽车在我国得到了高速发展,从技术到政策上都为新能源汽车替代燃油汽车奠定了良好基础。
3 新能源汽车电子控制的关键性技术
新能源汽车之所以受到追捧,不仅是能够缓解石油压力,而且在性能、寿命等方面也都有更明显的优势。在新能源汽车中存在很多先进的电子系统,通过其高效的控制成为汽车的大脑,为汽车行驶提供有效保障。从新能源汽车电子控制的具体情况来看,关键性技术主要包括以下三种。
3.1 能量管理系统
能量管理系统英文缩写为EMS,该系统在新能源汽车当中具有重要作用,更是电子控制系统中最为重要的系统之一,其主要由充放电控制、功率限制以及分配构成[3]。EMS系统在运行时的原理主要是:①通过数据采集电路对电池状态以及相关信息进行收集;②将所收集到的信息传输到相应的控制单元之中,对信息进行处理;③将处理完成的信息转变为能够控制的指令,再以电子信号的形式将其输送到相关的功能模块之中,如此才能够确保控制指令能够得以正常实施。EMS系统在新能源汽车中的应用所具有的功能主要包括:①能够让电池处于良好的荷电状态,以便能够为汽车提供所需要的驱动力;②该系统还能够分析相关的子系统,了解各个子系统的运行情况,并根据分析所得出的结果完成数据分析,从而实现对系统运行情况进行控制,以便发现电池电量情况并发出预警;③EMS系统还能够以电池剩余电量为依据,对汽车所能够行驶的最大里程加以预测,便于司机能够掌握充电时机,并且还能够对汽车内其他系统进行调节,在不影响汽车功能的情况下降低电能的消耗。
3.2 电动助力转向系统
电动助力转向系统英文简称为EPS,该系统也是新能源汽车中重要的构成部分,通过该系统能够进一步提升汽车自身的性能[4]。在EPS系统中,不仅所使用的设备非常多,而且还极为复杂,如车速传感器、ECU等等,将电子控制单元应用在助力转向系统中所产生的作用是极大的,这主要是因为控制单元在工作原理上十分独特,但是转向系统的运转也是非常复杂的,主要表现为:当司机对方向盘进行操控实现转向时,需要先使用转矩传感器用以检测转矩,之后所得到的信息传输到控制单元中,再对信息进行分析,最后将分析所得出的结果转变为控制指令,该指定被传输到电机以后便实现了汽車转向。若是汽车没有发生转向,控制单元也就不会产生质量,电机便处于不工作的状态。通过具体实践能够证明,EPS系统在效率、安装以及节能有着非常大的优势,不过其对电机与传感器也有着非常高的要求,限制了EPS的普及应用。要想能够进一步提高EPS系统的性能,需要设置更加科学合理的控制策略。
3.3 电机驱动控制系统
新能源汽车在行驶过程中是否具有较高安全性是与该系统有着十分紧密的联系,电动机、传感器是构成该控制系统非常重要的构建,其主要是将电池当中的电能经过处理转变为汽车行驶的动能,从而抵消在行进过程中所产生的阻力[5]。要想促使新能源汽车在运行时拥有更好的性能,该控制系统应当:①功能输出保持稳定和恒定的状态且功率密度相对较高;②当汽车在爬坡或是启动阶段,需要其保持低速行驶,当车辆处于正常行驶状态以后,此时则需要表现为高速低转的特点;③应用成本相对较低,有利于其推广使用;④保障车辆在转速范围,以便能够实现对恒转矩区的覆盖。
4 总结
总之,新能源汽车在当下依然处于刚刚起步的阶段,各项技术还要不断更新和发展,解决新能源汽车当前所存在的缺陷,充分发挥其自身的优势,使其尽早普及在人们的生活之中。能量管理系统、电动助力转向系统以及电机驱动控制系统作为新能源汽车中的关键技术,需要不断加强研发,以便能够取得更好的成就。当新能源汽车变得愈发成熟以及全面普及以后,能够有效降低人类对石油资源的依赖,缓解石油压力,并能够起到一定环保作用,实现可持续发展。
参考文献:
[1]陈国庆.新能源汽车电子控制的关键性技术研究[J].电子世界,2017(24):192.
[2]陶冉.新能源汽车电子控制的关键性技术初探[J].山东工业技术,2018.
[3]靳立明.新能源汽车电子控制的关键性技术分析[J].科技经济导刊,2018,26(35):79.
[4]孙建.新能源汽车三大关键技术及其难点分析[J].汽车实用技术,2018,274(19):28-29,99.
[5]新能源汽车电子电控关键技术获突破[J].电子技术与软件工程,2013(4):12-14.