電動汽車電氣電子架構設計

楊偉兵 陳亞麗

摘要

隨著環境保護意識的不斷提升和電子技術的不斷發展，電子汽車成為了新型的交通工具，適應環境保護的時代主題，滿足了用戶的出行需要。為了更好的滿足當今時代用戶的多樣化需求，就要深入研究電動汽車電氣電子架構設計，從而讓電氣電子技術和汽車有機結合，讓電動汽車更加符合實際需求。因此，研究電動汽車電氣電子架構設計具有非常重要的現實意義。

【關鍵詞】電動汽車 電氣電子架構 架構設計

1 電動汽車簡述

1.1 電動汽車分類

電動汽車主要分為三類，每一類都有其各自的特點和功用。第一種是純電動汽車。這種汽車主要由電動機驅動，通過調速控制器來增減速度，通過動力電池來維持運轉，通過車載充電器來補充電能。雖然純電動汽車相對燃油汽車來說更加環保，但是受到蓄電池的限制，要定期充電，而且由于電池的價格過高，致使電動汽車的價格相對較高。第二種是混合動力汽車。這種汽車使用燃料或電能來維持運行，有效的減少了燃油消耗，提升了汽車的工作效率。但是不適合長距離高速行駛。第三種是燃料電池汽車。這種汽車以燃料電池為能源，不污染環境，能量轉換效率高，能夠滿足車輛使用的需要。但是這種汽車在開發時還存在著技術挑戰，需要長期研究才能大范圍應用到生活中。

1.2 電動汽車的特點

電動汽車的特點是電動汽車的優勢所在，也是電動汽車和燃油汽車的主要區別。

1.2.1 污染少

燃油汽車在行駛時會產生大量的汽車尾氣，而電動汽車不會產生尾氣，有效降低了大氣污染，同時減少了因汽車尾氣導致的極端天氣。燃油汽車行駛時內燃機會產生大量的噪聲，而電動汽車的電動機產生的噪聲較小，有效的降低了噪音污染，同時減少了噪聲對人體的各種危害。

1.2.2 節約能源

電動汽車的能源利用率較燃油汽車高，避免了能源浪費情況的發生。電動汽車的電動機能夠將能源循環利用，而且電動汽車停止時不消耗電能，節約了大量的能源。

1.2.3 維修方便

電動汽車的結構相對于燃油汽車來說更加簡單，內部的零件更少，能夠減輕汽車維修工人的工作負擔，加快了汽車維修的速度。

1.3 電動汽車的結構

電動汽車主要由四個部分組成，每個部分都有著不同的作用。

1.3.1 電動機

電動機的主要作用就是將電源的電能轉換為機械能，從而讓電動汽車正常運轉。在當今時代，使用的最為廣泛的就是直流無刷電動機，這種電動機的效率高、功率高，能夠驅動電動汽車做出相應的動作。

1.3.2 調速控制器

調速控制器主要的作用是實現電動汽車的變速和變向功能，主要通過控制電動機的電流來完成相應的操作。

1.3.3 傳動裝置

傳動裝置是傳遞電動機驅動力給電動汽車驅動軸的裝置。電動汽車的傳動裝置沒有離合器和變速器，較為輕便。

1.3.4 制動裝置

制動裝置的作用是讓電動汽車減速或是停止，主要通過制動器發揮作用。電動汽車的制動器多為電磁制動，能夠將能量轉換為電流，做到了能源的再次利用。

2 電動汽車電氣電子架構設計

2.1 電氣部分設計

電氣部分主要是為汽車提供動力的部分，其中包括充電接口、漏電保護等裝置。電動汽車通過電能和機械能的轉換來維持運行，也就是說電動汽車的行駛離不開電動機的能量轉換工作。在電動汽車電氣電子架構設計過程中，進線和出線的電壓要有一定的控制，既要能保證電動汽車能夠正常運行，又要保證用戶的生命安全。要在進線端安置浪涌防護器，將高強度的電壓傳入大地，再通過部分電路接入，從而為汽車提供源源不斷的電能。同時要配備智能電表，記錄接電口的電量，保證電動汽車的電量能夠維持其運轉。還要在線路上安裝漏電保護器，在漏電時及時切斷電源，防止因電流或電壓過大引發的交通事故，保證用戶生命不受侵害。要按照國家標準選用零件，避免不良零件影響汽車性能和作用。

2.2 控制部分設計

控制部分主要為控制汽車的正常運作，主要通過控制板來發揮作用。電動汽車需要定期充電，換句話說就是電池需要定期蓄電。設計控制部分時要注意以下三點：

2.2.1 獨立供電控制裝置

要保證每個部分都能由單獨的供電控制裝置，這樣才能保證不工作的零件沒有不帶電，從而降低電量消耗。

2.2.2 減少接觸器數量

接觸器是觸發部件工作的器件，要讓相鄰的部件使用同一個觸發器，從而減少設計成本，提升觸發速度。

2.2.3 增加充電保護裝置

在充電過程中要使用充電保護裝置，這樣不僅能夠讓用戶了解實時的充電情況，也能防止電壓過高對汽車電源的損害，能夠延長汽車的使用壽命。除此之外，還要設置多個外部接口，讓電動汽車能夠和外部進行通信，從而讓電動汽車發揮出燃油汽車不具備的智能控制優勢。

2.3 互動部分設計

互動部分主要提供交互服務，能夠讓用戶了解電動汽車的各項情況，能夠幫助用戶更好的使用電動汽車。在設計電動汽車互動部分時要考慮三點：

2.3.1 數據采集

數據采集是電動汽車的基本功能，能夠提供電池的電壓信息、電流信息以及車輛行駛時所消耗的電能，在設計時要重視數據采集功能，讓用戶得知何時給汽車充電，提升用戶駕駛體驗。

2.3.2 數據處理

數據處理是電動汽車的人性化功能，能夠對電動汽車的相關測量值做出分析，從而提醒用戶做出相應的操作。在設計時要設置提示音警醒裝置，從而保證汽車的安全運行。

2.3.3 網絡服務

網絡服務是現代化電動汽車的必備功能，其中包括基礎的導航功能和檢索功能。要設計好網絡接口，從而讓用戶獲得高質量的導航服務和檢索服務。

3 結語

電動汽車的出現是電氣電子技術高速發展的必然結果，也是汽車制造領域技術升級的重要成果。為了提升電動汽車的使用率，就要設計好電動汽車的電氣電子架構，在電氣部分、控制部分、互動部分多下功夫，從而讓電動汽車具備更多的功能，提升電動汽車的性能，滿足現代人的多樣化需求。

參考文獻

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