探討新能源汽車電控技術的發展現狀和趨勢

潘建州 陳宇航 周寧

摘 要：在當代的自然環境的需求和人類發展的要求下，我國開始提倡可持續發展理念，眾所周知，能源消耗巨大，且污染性能源對環境傷害極大。因此我國開始推動新能源的使用，不僅可以降低傳統能源的開采，還能夠為環境減輕負擔。新能源汽車在許多國家已經開始投入使用，為了提高新能源汽車的使用舒適度，各國開始著重研究新能源汽車的電控技術。本文將首先闡述新能源汽車的電控系統技術，其次分析其發展現狀和趨勢，以此供相關人士參考和交流。

關鍵詞：新能源；汽車；現狀

引言：

國家的發展需要不斷的創新作為發展動力。近年來汽車行業的發展消耗了大部分的能源，世界能源在不斷的枯竭，自然環境也受到了嚴重污染，環境污染又導致各種自然環境問題的出現，全球氣溫上升速度不斷加快，這些現象都提醒著人們需要在汽車行業改革創新，解決能源問題。目前各國對新能源汽車的使用率不斷的上升，但是，新能源汽車仍然存在許多問題，無法完全替代傳統的汽車，所以，加大研究力度，開發更為完善的新能源汽車電控系統技術具有重要意義。

一、新能源汽車電控系統技術

將電力電子技術應用于新能源汽車中，可使汽車的電氣系統發生改變，從而使汽車變為新能源汽車，具有高效且低噪、節能環保的特點，傳統汽車使用的電氣裝置是低功率低壓的，需要消耗大量的能源，因此，新能源汽車的使用有明顯的節能效果。新能源汽車采用的電控系統是由電池管理、能源回饋、電機控制、電動助力轉向等多個系統共同組成[1]。

二、新能源汽車電控系統技術現狀及發展

（一）電池管理系統

新能源汽車內需要車載動力電池與電動汽車之間相互連接，才能進行工作，電池管理系統技術就是保證電池一致性，能夠完成汽車與電池之間的連接。電池管理系統技術的工作原理就是通過對電池的電流和電壓以及溫度傳感器等進行實時監測，從防止電池出現危害狀況，如超壓、超溫、過充等，電池管理系統技術關鍵作用在于協調電池單體，從而提高安全性。電池管理系統屬于動力電池包，也是需要投入較高成本的一項，但相對于二次電池等傳統的管理產品來說，新能源汽車的電池管理系統處于汽車行業領先地位，并在長期使用過程中獲得了較高的評價。例如中國寶安、比亞迪等品牌都將此系統投入使用。

使用此電池管理系統的汽車，其內部車用蓄電池是唯一的動力來源，目前的蓄電池的制造成分具有更多的選擇性，例如鉛酸、鎳鉻、鎳氫、鋰離子電池的出現，目前使用最廣泛的是鋰離子電池，大部分的智能手機也使用鋰離子電池，鋰離子電池具有能量密度較大，且電壓平臺較高的性能，成為新能源汽車使用的最佳動力源，但是，鋰離子電池仍然存在不足，例如鋰離子電池的使用壽命和安全性需要有待提升，所以電池技術仍然是新能源汽車電控技術發展的重要問題[2]。

（二）電機驅動控制系統

電機驅動控制系統是新能源汽車的核心系統，影響著新能源汽車的安全運行，電機驅動控制系統又可分為機械和電器兩個系統，電機要驅動系統工作最重要的是電氣系統，而電氣系統主要有三個部分構成，即控制器、電動機、功率轉換器，新能源汽車在使用時，啟動速度及時速主要是由驅動電機的性能以及功率決定的。當前，新能源汽車的驅動系統中普通直流電機存在著散熱困難的問題，并且在工作中產生的電磁輻射能夠干擾電控系統，但仍然有一部分的新能源汽車采用此系統，例如日本UOT汽車。美國的TMPACT和EV1汽車等使用的是交流電機，而我國也開發研究出了多肽電機的驅動控制系統，在新能源汽車領域具有很好的應用前景。當前應用較多的是永磁電機驅動控制系統，利用PWM控制技術和永磁無刷直流電機控制技術為主，是電機能夠進行無極變速，優化了汽車性能，IGBT功率模板的應用，也大大的提高了永磁直流電機調速控制系統的性能。

（三）能源回饋系統

能源回饋系統能夠幫助相關人員研究新能源汽車的能源再利用，這一系統的開發必須考慮到汽車的電機動力和汽車動力學等特性，目前的新能源汽車可以通過變頻器，將百分之九十五以上的再收能量進行回收利用。傳統汽車利用的制動能量回饋系統可以將制動能量轉為熱量，再將熱量散發在周圍，制動能量回饋系統在汽車的制動作業過程中，可將牽引的電機轉為發動機，當車輪拖動電機時，產生的電能和車輪的制動力矩能夠將制動能量轉為電能，并儲存起來，是新能源汽車的續航能力得到提升。能量回饋系統在新能源汽車的發展過程中必不可少，并且具有非常可觀的發展前景[3]。

（四）電動助力轉向系統

電動助力轉向系統由常規液壓動力轉向系統、電動助力轉向系統等不斷改進發展，目前的發展趨勢有明顯的智能化和電子化，這一系統是以機械轉向系統為基礎，以電機為動力源，以及電動助力取代液壓助力，它具有著成本低、可靠性高、高性能、環保的特點。這項系統最初投入使用是在90年代，日本鈴木公司使用了這項系統，隨后，這項技術并開始迅速發展。長期以來，我國使用的是EPS系統，各項技術已經成熟化，在助力和控制方式都得到提升，產生的影響力和使用范圍也在不斷擴大。我國對于動力助力轉向系統的研發極為關注，但是相關的機構和大學的研究較為局限，限于理論和仿真兩方面[4]。

三、結束語

汽車污染所帶來的問題，是人們目前刻不容緩有待解決的任務，新能源汽車的使用也是解決這一問題的有效途徑，另外也是汽車行業發展的必然趨勢。近年，世界各國已經在新能源汽車電控技術的研發方面取得了一定成果，但仍然處于不成熟的階段，目前較為明顯的問題就是新能源汽車的蓄電池問題，所以相關人員必須將蓄電池技術作為研發重點，著力解決蓄電池問題。我國在新能源汽車技術方面雖稍遜于人，但只要加大研發力度就可突飛猛進。

參考文獻：

[1]侯濤，徐佳.新能源汽車技術發展現狀和趨勢分析[J].時代汽車，2018（07）：85-86.

[2]黃志.新能源汽車技術發展現狀分析及其趨勢[J].汽車實用技術，2018，44（11）：19-20.

[3]劉忠輝.淺析新能源汽車電控技術的發展現狀和趨勢[J].內燃機與配件，2018（08）：200-201.

[4]蔣勇.我國新能源汽車技術的發展現狀及趨勢分析[J].決策探索（中），2018（02）：75-76.