純電動汽車及電子信息發展

麥明珠

摘要：科技環保產品具有科技含量高，環保無污染的特點，這和當前日趨嚴重的生態問題密切相關，也能夠緩解人類社會面臨的緊張的能源問題，包括太陽能板、純電動汽車在內的環保型產品，是未來社會發展的重要趨勢，而純電動汽車和傳統能源汽車相比，能源驅動方式發生了重大變革，相應的，電子信息技術作為汽車技術構成的重要一環，二者的融合發展問題至關重要。

關鍵詞：純電動;汽車;電子信息;發展;技術

0? 引言

當前，隨著科學技術的不斷發展，科技環保產品越來越受到人們的青睞，這和當前日趨嚴重的生態問題密切相關，也能夠緩解人類社會面臨的緊張的能源問題。包括太陽能板、純電動汽車在內的環保型產品，是未來社會發展的新趨勢，而純電動汽車和傳統能源汽車相比，能源驅動方式發生了重大變革，相應的，電子信息技術作為汽車技術構成的重要一環，純電動汽車及電子信息發展以及二者的融合是重要的技術命題，有著顯著的現實意義。

1? 關于純電動汽車

1.1 純電動汽車的概念

以目前的純電動汽車的發展來看，當前的純電動汽車和傳統汽車相比，最大的區別在于車載動力源的問題，通過電機驅動汽車行駛，符合道路交通安全管理的各項管理規定，純電動汽車由于是電力驅動，對環境的污染相對較小，是當前各個城市大力推廣的重要方向，但是受到技術的限制，純電動汽車的動力不足以及電力續航問題成為制約純電動汽車發展的瓶頸。

1.2 電子信息技術在純電動汽車發展中的意義

純電動汽車的發展離不開電子信息技術的支撐，電子信息技術為純電動汽車的各項功能的實現奠定良好的基礎，保證電動汽車的各項功能的實現，能夠幫助純電動汽車實現工作效率的提升和能源的節約。這些電子信息技術和純電動汽車的結合，大大的增強了電動汽車工作的效率和汽車的舒適度，保證汽車各項單元能夠順利實現其功能，也為純電動汽車的進一步發展提供了更為廣闊的空間。

2? 純電動汽車電子技術在發展中的主要趨勢與特點

2.1 積極朝向電網融合的發展趨勢

由于純電動汽車的用電量較大，在區域內大量的純電動汽車將是極大用電消耗的來源，通過科學配置電源和電能，達到區域內純電動汽車供電平衡，同時純電動汽車可以和電網實現電量平衡，一旦出現區域內緊急用電的情況，純電動汽車可以實現區域內的緊急送電，而這些要求電網融合的電子信息技術的充分發揮，只有構建充分的物聯系統，借助于電子信息技術，才能真正實現這一目的。

2.2 永磁同步電機的趨勢已經顯現

我國的純電動汽車雖然發展迅速，但是起步較晚，和日本等發達國家相比，在技術成熟度上還有一定的差距，電動汽車在運行中需要不斷地的進行停車和啟動，驅動電機經常會出現過載問題，這就對轉矩控制的動態性能要求較高，日本已經發明了稀土永磁同步電機，選擇釹鐵硼制造永磁電機，這樣的電機工作性能更可靠，工作效率進一步提升。

2.3 鋰電子電池方向發展受到青睞

當前來看，純電動汽車的發展主要動力源方式依然選擇鋰電子電池，電池是純電動汽車的核心部件，當前純電動汽車的電池問題是各個純電動汽車制造研發公司重要的科研方向，純電動汽車公司投入了大量的資金和科研力量，鋰電池的安全性高、無污染以及體積小的特點充分發揮了出來，與之相適應，超級電容是一種合適的電極結構，超級電容能夠幫助電池在短時間內實現快速充電，滿足社會快節奏化的需要。

2.4 降低車身的重量保證續航

無論是傳統能源汽車還是純電動汽車，降低車身的重量都能夠有效提高汽車的續航能力，車身重量的降低可以通過車身的結構優化進行實現，通過使用先進的金屬降低車身的重量，也可以通過電池的進一步優化，降低電池在純電動汽車中的重量占比，在保證汽車安全性能的前提下，保證車身的經濟性能。

2.5 動力與儲能電池的配合是電池的管理系統

純電動汽車的電池是使用串并聯的方式實現的，這樣可以提高動力化的電池容量，使用先進的電子監控系統，實現對純電動汽車的電池的監控和管理，保證電池在正常工作狀態下進行放電，加強對電池和電源的保護，降低電池的故障率，通過先進的電子信息技術，對電量進行平衡和控制，提高電池的智能化管理水平，保證電池和純電動汽車在最優的狀態下進行工作。

3? 當前電子信息技術在純電動汽車中的具體應用

3.1 電機及其控制裝置的應用分析

純電動汽車在使用中，電機的瞬時功率很高，過載能力強，具有較高的能量轉化的效率，當前的技術已經可以保證純電動汽車具有較長的使用壽命，當前對電機的要求還需要具有較高的穩定性，能夠在各種惡劣條件和環境下工作的能力，能夠具備較寬的調速范圍，適應當前批量生產的要求，具有規?；纳a能力，我國自主開發的永磁同步電機和交流異步電機也都實現了批量生產的能力，電機在低速下最大輸出轉矩取決于逆變器的電流輸出能力，最大輸出功率由逆變器的功率決定。因此可以看出，電機驅動控制器的設計在整個純電動汽車中占據至關重要的地位，這就要求電機驅動控制器具有較小的體積，可靠的性能和較強的環境適應性，應當具備較強的電池干擾能力。

3.2 電池管理系統（BMS）的應用分析

目前純電動汽車上普遍使用鋰電池作為動力電源，而鋰電池的管理系統（BMS）實現的功能包括：數據監測、荷電狀態（SOC）估計、熱管理、均衡管理、數據通信、數據顯示與報警。我國在十五期間就設立電動汽車重大專門研究項目，在BMS方面也取得很大突破。如今，BMS已是上至國家下至企業，都重點關注的研發領域。可以看出，在電子信息技術的進步過程中，純電動汽車的發展水平也必將隨著進一步得到提升。

3.3 DC-DC轉換器的應用分析

純電動汽車的工作運行中，DC-DC轉換器是重要的轉換裝置，純電動汽車的具體運行原理如圖1，在電動車行駛過程中需頻繁加減速，在電機端的電壓是不斷變化的，但由于蓄電池或燃料電池的比功率指標的限制，直接用它們去驅動電機或接收電機端回流的電能，會造成驅動性能惡化。而使用雙向DC/DC變換器就是用來平衡電池端和電機端的電壓，可將動力電池組或超級電容器的電壓維持在相對穩定的數值上，以明顯提高電機的驅動性能。這就需要DC-DC轉換器有足夠大的容量和足夠高的效率，純電動汽車的車載復合電源對DC-DC變換器的要求是十幾安培到上百安培的級別，再加上DC-DC變換器裝載在汽車內部的狹小空間，要受到旁邊電機與發動機強烈的電磁干擾，這種對DC-DC的設計要求非常高。

3.4 充電裝置的應用分析

充電器的功能就是將交流電變為直流電，這就需要用到電工電子技術，使用功率器件。當這些充電器用到電動汽車中時，人們對它們提出了更多的要求。要求它們恒流恒壓二段式充電，還要求高效、輕量，有自檢及自動充電等多種保護功能，并且能程控設定充電時間曲線、監視電池溫度，對電網無污染等。這些要求需要電工電子技術來解決，更突出了電工電子技術在充電器上的應用。

3.5 在純電動汽車附屬裝置的應用分析

純電動汽車并不完全依靠發動機來驅動，所以要開發新型的附屬裝置，比如電動壓縮機、電動水泵、電動轉向助力、電動真空泵及線控剎車系統等等，實現全車電氣化運行。這些輔助電子信息技術對于純電動汽車的整體性能的發揮都起到重要的作用，能夠幫助純電動汽車實現各項功能，幫助提高純電動汽車的經濟性能和舒適性。

4? 結論

可以看出，電子信息技術在純電動汽車的發展中發揮著舉足輕重的作用，能夠最大程度的發揮純電動汽車的優勢，而電子信息技術的發展能夠進一步促進純電動汽車的進步。文章先是對純電動汽車的概念和電子信息技術在純電動汽車發展中的意義進行分析，第二部分介紹純電動汽車電子技術在發展中的主要趨勢與特點，包括積極朝向電網融合的發展趨勢，永磁同步電機的趨勢已經顯現，鋰電子電池方向發展受到青睞，降低車身的重量保證續航，動力與儲能電池的配合是電池的管理系統。最后分析當前電子信息技術在純電動汽車中的具體應用，包括電機及其控制裝置的應用分析，電池管理系統（BMS）的應用分析，DC-DC轉換器的應用分析，充電裝置的應用分析，以及在純電動汽車附屬裝置的應用分析。今后隨著新技術的發展，純電動汽車和電子信息技術必將進一步融合發展。

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