純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的分析

黃史

摘 要：純電動(dòng)汽車是我國汽車發(fā)展的趨勢(shì)和方向，首先，純電動(dòng)汽車是零排放，可以滿足環(huán)保的要求；其次，不依賴石油等資源，滿足了節(jié)約能源的要求。因此，純電動(dòng)汽車的發(fā)展，是符合市場需要的。而純電動(dòng)汽車的核心則是驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。因此，該文主要針對(duì)我國純電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以及對(duì)純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行簡單分析，并且對(duì)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行分析。希望可以為我國純電動(dòng)汽車的研發(fā)和改革提供一點(diǎn)助力。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) 閉環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 閉環(huán)控制 功率變換驅(qū)動(dòng)技術(shù)

中圖分類號(hào)：U461.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）05（a）-0032-02

純電動(dòng)汽車的發(fā)展，是對(duì)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，節(jié)能減排理念的體現(xiàn)。而且純電動(dòng)汽車的發(fā)展，可以促進(jìn)社會(huì)更好發(fā)展。通過對(duì)純電動(dòng)汽車的研究可以發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，是純電動(dòng)汽車的核心，而我國純電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)還不成熟，因此，導(dǎo)致純電動(dòng)汽車的生產(chǎn)率和使用率不能提升。因此，該文主要針對(duì)純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)以及現(xiàn)狀進(jìn)行簡單分析，并且有針對(duì)性地闡述驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，為提高驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能提供幫助。

1 我國純電動(dòng)汽車現(xiàn)狀

我國純電動(dòng)汽車已經(jīng)逐漸投放到相關(guān)行業(yè)之中，比如某些城市的公共汽車，就是純電動(dòng)汽車的一種形式。因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車零消耗石油，不會(huì)產(chǎn)生污染物，因此，是我國目前重點(diǎn)研究和推廣的一種汽車，有效地起到了節(jié)能減排的作用。我國純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，是將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的。也就是說，把純電動(dòng)汽車的蓄電池電能，轉(zhuǎn)化為汽車的動(dòng)能，同時(shí)還可以把汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，回饋到汽車蓄電池里，增加蓄電池的里程數(shù)。

但是目前我國純電動(dòng)汽車的投產(chǎn)率和使用率并不是很高，但是一直在穩(wěn)步增長。首先是因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車行駛的距離較短，不適合長途運(yùn)輸，只適合市內(nèi)運(yùn)輸。而且由于蓄電池的性能提高始終存在技術(shù)問題，其密度只是是有密度的1/3，這樣不能給純電動(dòng)汽車提供足夠的能量，保證其長途運(yùn)輸?shù)男阅埽壹冸妱?dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)也不夠完善，所以導(dǎo)致了純電動(dòng)汽車主一般要應(yīng)用于市內(nèi)短途的運(yùn)輸，但是長途運(yùn)輸，仍然以燃油為主的汽車，這也是影響純電動(dòng)汽車銷售和發(fā)展的主要原因之一。

2 我國純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)分析

2.1 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與性能技術(shù)分析

2.1.1 閉環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

純電動(dòng)汽車在發(fā)展的過程中，是由電池、驅(qū)動(dòng)、車體以及控制4個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的。而驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，主要就是管理驅(qū)動(dòng)，讓純電動(dòng)汽車的動(dòng)能和電能能夠更好地轉(zhuǎn)換，提高純電動(dòng)汽車的行駛公里數(shù)。而目前純電動(dòng)汽車使用的是閉環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制方案，速度閉環(huán)控制方案，能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)系統(tǒng)劃分成獨(dú)立的子系統(tǒng)，這樣能夠起到精準(zhǔn)管理的效果。而在驅(qū)動(dòng)模塊上，則需要使用逆變器，速度調(diào)節(jié)器等零部件，來完成速度閉環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這樣可以確保純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)部分可以有效地調(diào)節(jié)速度，再一定程度上可以提升純電動(dòng)汽車的行駛速度。解碼器也是閉環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的一種，而且是其中的重要環(huán)節(jié)，能夠起到對(duì)信號(hào)輸出邏輯轉(zhuǎn)換的目的，然后可以控制開關(guān)通電。使用解碼器，可以有效控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的閉環(huán)系統(tǒng)。

2.1.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的閉環(huán)控制技術(shù)

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的閉環(huán)控制，主要需要通過調(diào)節(jié)器，門極驅(qū)動(dòng)模塊以及PWM波形控制器模塊等進(jìn)行的。首先，通過調(diào)節(jié)器，可以把傳輸?shù)男盘?hào)邏輯轉(zhuǎn)變，然后去控制開關(guān)，確保純電動(dòng)汽車的電機(jī)正常工作。然后可以通過逆變器給驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)供電，讓純電動(dòng)汽車能夠運(yùn)行。這是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)閉環(huán)控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其次，門極驅(qū)動(dòng)模塊，主要就是把解碼器翻譯出信號(hào)邏輯與非門進(jìn)行邏輯判斷，如果邏輯信號(hào)可以流通，可說明可以對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制，那么該控制技術(shù)就合格。如果出現(xiàn)信號(hào)邏輯不流通的狀態(tài)，則說明其中有一部分的信號(hào)邏輯翻譯或者純屬出現(xiàn)錯(cuò)誤，不能控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)閉環(huán)，該技術(shù)不能實(shí)施。最后，則是PWM波形控制器，依據(jù)純電動(dòng)汽車的需求，為無刷直流電機(jī)提供PWM波，該波形的電流是與無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩成正比的，而其電流的頻率等就是由轉(zhuǎn)子決定的。而逆變器在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)閉環(huán)控制中，主要使用的是三角波以及直流信號(hào)進(jìn)行比較，采用這種控制技術(shù)進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的閉環(huán)。

2.1.3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性、穩(wěn)態(tài)性、頻域性技術(shù)分析

利用頻域性可以分析驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性以及穩(wěn)態(tài)性。首先，頻域性的分析和理論是控制系統(tǒng)中的重要理論內(nèi)容。而利用頻域性中信號(hào)波動(dòng)的分析，可以了解到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性和動(dòng)態(tài)性。這也是純電動(dòng)汽車的主要特點(diǎn)。因?yàn)槔眯铍姵刈鳛樾盘?hào)傳輸端，傳輸出的是電能信號(hào)，經(jīng)過其中的環(huán)節(jié)，比如，調(diào)節(jié)器以及門極驅(qū)動(dòng)模塊等，轉(zhuǎn)換成功能，促使純電動(dòng)汽車的運(yùn)行。而在這一過程中，需要掌握相關(guān)的控制技術(shù)，確保信號(hào)傳輸過程中，純電動(dòng)汽車的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性。穩(wěn)定性表現(xiàn)在無論信號(hào)源頭是什么樣，都會(huì)在一定程度上，完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換，符合純電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)能的要求。而動(dòng)態(tài)性是因?yàn)殡娔茉谵D(zhuǎn)化為動(dòng)能以后，還可以轉(zhuǎn)化為電能，起到了增加純電動(dòng)汽車?yán)锍虜?shù)的目的和要求。

2.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制技術(shù)和功率變換驅(qū)動(dòng)技術(shù)

純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制技術(shù)，主要體現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)可以在穿電動(dòng)汽車電能信號(hào)傳輸以及動(dòng)能信號(hào)回饋的過程中，如果出現(xiàn)了偏離平衡的狀態(tài)，則可以依據(jù)自身設(shè)定的值域，進(jìn)行調(diào)整，直到其回到了正常的范圍內(nèi)。這樣可以保證驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證純電動(dòng)汽車的運(yùn)輸狀況良好。而驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制技術(shù)，分為兩種，即為大范圍內(nèi)穩(wěn)定性以及小范圍內(nèi)穩(wěn)定性。首先，純電動(dòng)汽車的信號(hào)傳輸，主要就是電能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能，所以，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制，也就是在小范圍內(nèi)穩(wěn)定，這也說明了純電動(dòng)汽車零耗能的特性。

其次，純電動(dòng)汽車的功率變換驅(qū)動(dòng)技術(shù)，代表著汽車電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的效率。在純電動(dòng)汽車中，需要重新安裝功率變換器，這樣才能保證在純電動(dòng)汽車有需要的時(shí)候，提供足夠的動(dòng)能，一般只要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)過載的2倍即可。

3 結(jié)語

我國純電動(dòng)汽車發(fā)展的速度很快，這是一場汽車技術(shù)的創(chuàng)新。該文通過對(duì)純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)與性能的詳細(xì)分析，例如：閉環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等閉環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制等，以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制技術(shù)的分析和功率變換驅(qū)動(dòng)技術(shù)的分析等，可以清楚地了解到驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)在純電動(dòng)汽車中的作用，以及我國目前純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)需要改革和創(chuàng)新的方向，而且純電動(dòng)汽車不依賴石油，節(jié)省能源、環(huán)保等特性，促使我國加大力度研究純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)。

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