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新能源汽车电子控制技术研究分析

2023-10-24王虎

时代汽车 2023年19期
关键词:应用要点新能源汽车

王虎

摘 要:新能源汽车的出现,对改善环境污染、缓解能源紧张局势具有重要意义。近年来,新能源汽车不断创新发展,对电子控制技术的应用越来越普及,有利于保障汽车控制的灵活性和有效性。结合当前新能源汽车的发展情况、电子控制技术对汽车行业发展的影响等,综合分析各项技术的应用情况,旨在为新能源汽车向前发展提供借鉴和参考。

关键词:新能源汽车 电子控制技术 应用要点

随着我国社会经济高质量建设与生态可持续发展战略的实施背景下,对于新能源汽车的关注度逐渐提升,通过推广清洁能源汽车可降低环境污染程度,减少对传统化石能源的消耗量。但在新能源汽车研发过程中,对于电子控制技术的应用还存在一定限制,如缺少适配性、新能源开发不合理等,严重影响现代汽车行业的创新进步。基于此,应当综合考虑当前汽车行业的生态化建设需求,实现新能源的可持续开发,通过对汽车电子控制技术的科学运用,有利于进一步推动汽车产业与自然环境相互协调,实现稳定发展目标。

1 新能源汽车及电子控制概述

1.1 新能源汽车概念及发展情况

新能源汽车即是指利用新型的清洁能源作为动力的汽车类型,在环境污染问题日益突出、化石能源紧张的形势下,新能源是汽车行业未来发展的重要方向。而在研发清洁能源汽车时,需要改进车辆原本的控制系统,采用与传统能源不同的驱动方式。其注重利用先进技术对汽车动力系统和驱动系统进行控制,进而降低对环境的负面影响,实现汽车产业可持续发展目标[1]。

近几年,我国在全社会中倡导节能减排理念,促使新能源成为汽车技术发展的主要方向,其强调利用新能源替代传统的石化能源,有助于提升资源利用率,并且可满足绿色环保的要求。当前阶段电能是一种相对较好的选择,通过风力发电、水力发电和太阳能发电等方式,能够生产价格低廉、资源量丰富的电能,为新能源汽车的大规模研制和开发提供了良好基础。同时电能相比于石化能源,属于可再生能源,在使用时对周边环境几乎不会产生污染,具有较为广阔的应用前景。现阶段,我国现有的新能源汽车类型,包含有蓄电池汽车、混合动力汽车、氢动力汽车,其是以电池和电机等作为行驶基础和动力,并以电子控制系统作为核心,实现对新能源汽车的车身进行控制和动力牵引,同时能够在行驶的过程中,提供信息传送服务,进而帮助驾驶员可详细掌握汽车的行驶和运行信息,确保汽车能够安全稳定的运行[2]。基于现阶段我国科学技术持续进步发展,新能源汽车创新进程加快,通过运用电子控制技术能够有效为完善现代汽车的功能。目前阶段,在新能源汽车研制过程中,对于动力控制系统逐渐加深技术投入,积极开发智能控制系统,产生电动压缩机、电动尾门、电子水泵等电子控制产品,为新能源汽车生产研制提供了坚实的基础,保障汽车驾驶更加高效,可推动汽车行业进一步发展。

1.2 电子控制

电子控制对车辆的控制状况具有直接影响,同时关系到车辆的动力效率和安全性。通常情況下,电子控制工作的原理,即是通过输入电路传感信号模拟、数字信号输入、微处理技术等,促使汽车系统运行的稳定性得到进一步提升。目前,电子控制在新能源汽车中的运用,还存在一定的缺陷和不足,如电子控制技术的适配性较为薄弱,在汽车投入使用过程中存在高端产品型号设定不理想的现状,而对于部分低端产品过剩现象,则无法及时进行处理,难以满足现阶段新能源汽车电子控制技术的使用需求。同时,基于对新能源使用现状的深入分析,电能等清洁能源属于环境友好型能源,如在电子控制技术中不能合理运用,可能会加重对环境的污染,限制绿色汽车的创新发展实效。所以在现代汽车行业发展期间,应当强化对电子控制技术在新能源汽车中的应用,实现长久、持续发展目标[3]。

1.3 电子控制技术对汽车行业发展的影响

新能源汽车智能化发展已经成为汽车行业向前发展的重要趋势,为实现汽车驾驶的智能化,则需要依靠新型驱动的支持,通过利用电子控制技术能够提升新能源汽车的制造质量和使用性能。所以,电子控制技术在很大程度上推动汽车行业向前进步。现阶段,新能源汽车电子控制技术在实践中的应用,主要是车联网技术,在车内增加计算机和传感器,提升汽车信息化水平。同时在汽车的启动、驱动以及泊车等方面,对电子控制技术的渗透逐渐加深,提高新能源汽车整体效率,并可降低汽车智能化的门槛。并且在新能源汽车的发展中,还可将电子控制技术应用在导航以及车辆监控等方面,促使汽车行业高速向前进步。

2 新能源汽车电子控制技术要点

2.1 EPS系统

EPS是新能源汽车中一项重要构成系统,即是指新能源汽车电动助力转向系统。与传统汽车搭载的HPS系统相比较而言,EPS主要是依靠电机提供辅助扭矩,从而实现动力转向功能。一般情况下EPS系统包括减速机构、电子控制单元EUC、电动机、扭矩传感器等组成部分,能够在新能源汽车行驶的过程中发挥有效的作用。如驾驶员在使用方向盘时,能够借助转矩传感器等发挥实施检测的功能。在完成相关检测后,有利于将电压信号顺利传输到电子控制单元。同时依据相关算法,由电子控制单元向电动机控制发出相应的动作指令,便于调节控制电动机的转向助力转矩输出,并能够形成有效的辅助动力。而如果汽车无法实现转向,电子控制单元将难发送指定信息,进而促使电动机呈现停止运作的状态。

在新能源汽车应用电子控制技术时,应当重视对电动助力转向系统的应用,发挥其独特的优势,符合现代节能环保理念。在实践中,该系统的安装具有良好的简便性,且调整简单、回正性能优越,在驾驶过程中具有路感好、环保性能强等特点。在新能源汽车领域内,EPS系统具有相对较强的优势,如可靠性高、成本低等。为保障EPS系统的作用最大化,还需结合实际对电子控制技术进行合理选择和配置,常见有人工智能控制技术、模糊控制技术等[4]。

2.2 VCU系统

VCU系统是指汽车的整车控制器,在新能源汽车中占有重要位置,与车辆的工作状态存在密切相关性。当新能源汽车整车控制器系统运行时,为保障安全性需对汽车电池状况,应当加强对监测结果进行分析,并详细记录各项监测指标,便于传输指令的传输具有针对性,及时送达到相应的功能区,科学处理新能源汽车的实际情况,促使电能利用率得到显著提升,实现安全价值。同时合理应用整车控制器能够延长新能源汽车的寿命。同时,还能够明确汽车行驶过程中的能量消耗,保障新能源汽车能够正常发挥行驶功能,将隐患问题发生率降至最低。另外,对于整车控制系统的运用,有利于整合汽车能量和目的地之间的距离,有效促使能源得到合理分配,进而节约能源,符合当前社会发展推崇的环保理念。除此之外,整车控制系统在实际运用过程中,还可以发挥实施监控的功能,确保驾驶员能够进一步提升汽车的运行状况,更好的发现异常,进而提升为隐患问题的处理速度,确保新能源汽车驾驶具有安全性和平稳性。

在当前新时代下,整车控制系统在新能源汽车高速发展中的使用频率大幅提升,相关系统功能也逐渐完善,可提升车辆行驶效率,推动新能源汽车的高效发展。在今后阶段,对于VCU系统的研究和研发力度将会进一步加强,改善传统汽车空气污染的现状,优化新能源汽车的应用效果。比如借助I-EMS技术系统,促使汽车能源使用效率得到提升,并设置散热系统,提高行驶安全性。VCU系统在新能源汽车运行期间,可与电子控制系统进行联合,如在蓄电池管理中,其可将能量控制系统作为工作对象,并对具体运行状态实施监控,有助于辅助驾驶员全面了解新能源汽车的状况,如能够在驾驶前合理判断汽车是否充电、运行车况是否稳定等。并且在汽车制动控制中,利用VCU系统可与电机驱动系统等有效配合,促使汽车制动信号指令更具有高效性和准确性,实现车身在制动情况下呈现良好的平稳性,保障驾驶员安全,尽可能减少驾驶事故率。

2.3 能量管理系统

能量管理系统是汽车结构中的重要组成部分,其往往具有较为完善的性能,如能够调度和控制能量、采集数据、监控运行以及自动发电控制等,保障新能源汽车顺利驱动。在当前汽车制造不断创新发展的过程中,能量管理系统成为新能源汽车中的关键构件,主要是涉及到放电控制、功率分配、功率限制等功能。在新能源汽车中应用能量管理系统,能够表现出较为良好的控制效果。其原理则是利用大数据采集技术,对电池的实际状态进行全面搜集,再将相应数据进行传输。此时可将运动区域作为一个单独控制单元,当接收信息数据后进行指定性的动作,最后根据处理结果完成控制任务,基于发送功能模块控制新能源汽车[5]。

在新能源汽车中,能量管理系统属于电子控制技术中的核心,其能够在运行状态良好的情况下,为电池运行提供较为良好的环境,保障汽车处于最佳工况,保障电能充足,实现汽车运行稳定。同时,应用能量管理系统能够在实时对其他子系统进行扫描,保障新能源汽车的运行状况得到有效监控,可及时在汽车行驶过程中自动预警电能缺失等问题,并采取相应的处理措施,避免发生严重的事故问题。并能够按照实际运行状态,科学调节电量,通过合理控制确保汽车的安全运行。此外,能量管理系统能够明确新能源汽车所剩余的电量,准确预测汽车里程数,便于保障汽车电量得到合理控制。并且,该系统还能够对汽车内部环境进行调节,如调整车内温度等。在实际应用过程中,要利用能量管理系统对电池进行控制,采用无损充电和动态化监管放电,尽可能避免发生过充电等问题,促使新能源汽车的使用寿命得到延长。在新能源汽车长期运行中,其电池将会不可避免的出現磨损情况,为减少电池问题的发生,应当积极做好维护与监测措施,强化对故障的诊断与排查,确保电池可靠性与安全性得到提高。

2.4 电机驱动系统

电机驱动系统是新能源汽车电子控制技术中的重要表现,其能够针对蓄电池的电能进行管理,进而实现电能与动能的转化,促使汽车的运行效率得到提升,避免出现较大的阻碍,实现新能源汽车的稳定运行。因此在利用电子控制技术时,要加强对功率密度的控制,确保恒定输出额稳定。同时,还能够对汽车的行驶速度进行良好控制。例如当汽车行驶到坡度相对较高的区域,为保障安全性需保持低速行驶,通过电机驱动系统能够科学有效的限制速度,可确保汽车行驶的安全性,促使危险事故的发生概率降至最低。并且为实现新能源汽车的平稳运行,应当积极对电机驱动系统进行完善,例如在当前技术发展背景下,可增加数字控制器、变流器以及传感器等配置,便于对蓄电池能量的良好转化,尽可能减少运行阻力。

为保障电子控制技术的合理运用,提升新能源汽车的使用性能,应当保障输出功能在相同状态下,并保持较高的密度。当汽车在进行转向时,应促使功率和转矩保持在一定范围内。除此,还需尽可能降低成本,以此提升市场竞争优势。比如常用的电机驱动系统有感应电机、磁阻电机等,可结合实际情况进行优化升级,打造IGBT集成模块,保障电机驱动系统的整体性能得到充分提高。

2.5 新能源电子回馈技术

在新能源汽车技术不断创新发展的进程中,纯电能逐渐成为汽车驱动的重要能源,通过蓄电池的持续放电提供动力补给。在此情况下,多数新能源汽车注重追求能量循环,保障能源能够实现重复运用,尽可能减少能源消耗。而从汽车能源回馈体系角度出发,可通过汽车车辆网中心安装整车控制系统,通过利用专业化的线路集成,在控制主板安装启动、加速、制动、档位等信号,并附带远程控制开关。同时,在应用电子控制技术时,能够加强对不同部件之间的紧密协作,促使能源压力得到缓解。并且在汽车控制期间,可通过制动真空泵、冷却水泵等,进行动能和温度的控制,促使能源补给最大化的实现,改善汽车能源的获取方式,发挥最大化的能源使用率。

3 结语

综上所述,在新能源汽车不断发展的进程中,应当重视对电子控制技术的应用,有效掌握技术核心,提升其便捷性和高效性优势。同时要注重推进自主生产进程,利用先进的电子控制技术促进新能源汽车产业的革新发展,形成高智能化前进趋势,为人们提供更高效的驾驶服务,保障车辆行驶安全性和可靠性。

参考文献:

[1]史小川,岳靖斐,程威,等.五轴混动汽车电子差速控制策略研究[J].汽车实用技术,2021,46(5):95-97.

[2]王燕兵,赖雅丽.纯电动汽车整车热管理系统探究[J].南方农机,2021,52(9):148-149.

[3]丁鹏,王忠,葛如海,等.新能源汽车的多热源分段协同制热系统[J].汽车工程,2020,42(3):375-382.

[4]杨依睿,徐永海,张雪垠,等.电动汽车接入的电力电子变压器模式切换策略[J].电测与仪表,2020,57(15):110-117.

[5]陈坤,刘立波,高丰,等.电子维修技术在新能源汽车的应用[J].集成电路应用,2020,37(6):54-55.

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