新能源汽車(chē)設(shè)計(jì)探究

李娜?劉夢(mèng)

摘要：未來(lái)的汽車(chē)設(shè)計(jì)已經(jīng)不再是一個(gè)單純的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而是一個(gè)出行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程。從國(guó)際社會(huì)來(lái)看，公共交通出行和私人交通出行相結(jié)合的出行方式已經(jīng)成為現(xiàn)代城市交通出行方式的主流之一，也是體現(xiàn)社會(huì)汽車(chē)文明程度的重要標(biāo)志。但目前我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)還處于起步階段，城市建設(shè)及規(guī)劃也在摸索中進(jìn)行。因此，需要從多角度進(jìn)行考慮，未來(lái)如何設(shè)計(jì)汽車(chē)及城市建設(shè)如何規(guī)劃。在未來(lái)汽車(chē)設(shè)計(jì)上不但要滿(mǎn)足正常人群的使用需求，同時(shí)更要滿(mǎn)足能源、環(huán)境及出行方式等需求，這也是環(huán)保設(shè)計(jì)思想在未來(lái)汽車(chē)設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：新能源;汽車(chē)

汽車(chē)行業(yè)在經(jīng)歷了幾百年的變革后已經(jīng)有了穩(wěn)定的發(fā)展，當(dāng)下為了響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，新興汽車(chē)市場(chǎng)也開(kāi)始有了崛起的起勢(shì)。但是，傳統(tǒng)的汽車(chē)行業(yè)還是要面對(duì)世界能源危機(jī)的問(wèn)題，所以，為了保證汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，我們必須要轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，開(kāi)始著重探究新能源汽車(chē)。

一、新能源汽車(chē)的發(fā)展

從汽車(chē)行業(yè)的變革、核心技術(shù)的轉(zhuǎn)變以及世界經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)的趨勢(shì)來(lái)看，未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向只會(huì)是新能源汽車(chē)。新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)的石油汽車(chē)相比較更能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及緩解環(huán)境污染都有很大的幫助。只有大家充分認(rèn)識(shí)新能源汽車(chē)的設(shè)計(jì)技術(shù)，才能夠便于我們?cè)谶M(jìn)行新能源汽車(chē)研究、設(shè)計(jì)時(shí)有更好的提高。新能源汽車(chē)從能源消耗角度出發(fā)，我們可以將其分為總能量消耗、化石能量消耗和石油能量三個(gè)方面。經(jīng)過(guò)多層分析，新能源汽車(chē)比傳統(tǒng)汽油車(chē)的總能量消耗小;從化石能量消耗角度出發(fā)，新能源汽車(chē)比傳統(tǒng)汽油車(chē)消耗也相對(duì)較小;石油能量消耗上，新能源汽車(chē)消耗就更小了。由此可見(jiàn)，在不可再生能源緊缺、環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重的今天，發(fā)展新能源汽車(chē)是降低能源損耗和減少環(huán)境污染的重要方法之一。所以，發(fā)展新能源汽車(chē)是汽車(chē)行業(yè)必然的選擇。

二、新能源汽車(chē)動(dòng)力設(shè)計(jì)

新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)石油汽車(chē)最大的區(qū)別就在于能源的使用，汽車(chē)能源主要包括了石油、天然氣、煤基燃料、石化能、電能以及核能等等。目前新能源汽車(chē)主要有石化燃料以及非石化燃料兩種，石化燃料主要有“煤變油”或“天然氣變油”兩種模式，目前還有直接燃燒天然氣的CNG汽車(chē)，而非石化燃料就是指氫能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物能等。所以，我們有時(shí)候也稱(chēng)新能源汽車(chē)為藍(lán)色動(dòng)力汽車(chē)，這也是目前新能源汽車(chē)設(shè)計(jì)的主要過(guò)渡產(chǎn)品。

我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)咨詢(xún)特聘專(zhuān)家王秉剛就明確表示：現(xiàn)階段我們必須要明確認(rèn)識(shí)到，我國(guó)的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)并不穩(wěn)定，特別是動(dòng)力電池綜合能力這一塊還有很大的提升空間。目前我國(guó)的新能源汽車(chē)的續(xù)航能力與發(fā)達(dá)國(guó)家的新能源汽車(chē)存在很大的差距，西方國(guó)家在新能源汽車(chē)上有了十分成熟的發(fā)展規(guī)模，例如特斯拉已經(jīng)具有相當(dāng)完善的動(dòng)力儲(chǔ)備與續(xù)航能力，而且整體的售價(jià)在西方本土并不昂貴。我國(guó)的新能源汽車(chē)不僅要考慮資源開(kāi)發(fā)、回收利用，還需要考慮新能源汽車(chē)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不能僅僅將新能源汽車(chē)設(shè)計(jì)出來(lái)就結(jié)束了。我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)還屬于爬坡階段，必須要每一個(gè)腳步踩穩(wěn)了，才能夠有后續(xù)的發(fā)展。

三、新能源汽車(chē)設(shè)計(jì)關(guān)鍵

隨著新能源汽車(chē)技術(shù)的成熟，新能源對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，新能源電機(jī)控制必須要具有無(wú)傳感器矢量控制的復(fù)雜算法，同時(shí)還需具備高級(jí)建模的處理能力，除了具有高性能、高效率還需要具有一定的成本優(yōu)勢(shì)。目前MB91580系列相對(duì)符合上述要求，適用于電動(dòng)或混合汽車(chē)的電機(jī)控制要求。

MB91580系列是通過(guò)集成關(guān)鍵外設(shè)功能實(shí)現(xiàn)降低系統(tǒng)成本和高速反饋控制，能夠改善汽車(chē)內(nèi)的電機(jī)運(yùn)行，盡可能降低能耗。MB91580系列集成還有高精度監(jiān)測(cè)電流和電機(jī)位置轉(zhuǎn)換器、檢測(cè)電角度的功能，由于MB91580系列有專(zhuān)用的計(jì)算電路，系統(tǒng)能夠自動(dòng)計(jì)算出R/D轉(zhuǎn)換器的電角度的正弦以及余弦值。高性能電機(jī)控制系統(tǒng)還包括了核心伺服功能、運(yùn)動(dòng)描述、主機(jī)通信，可以說(shuō)對(duì)處理器的處理能力標(biāo)準(zhǔn)有很高的要求，MB91580系列的內(nèi)置CPU利用160DMIPS高性能的專(zhuān)用浮點(diǎn)運(yùn)算內(nèi)置外設(shè)功能生成信息處理向量轉(zhuǎn)換與PID控制運(yùn)算，讓新能源汽車(chē)能夠降低能耗，改善電機(jī)運(yùn)行情況。

作為新能源汽車(chē)設(shè)計(jì)的核心，電機(jī)控制不僅影響到整個(gè)車(chē)的性能，在車(chē)輛行駛時(shí)也有很大的關(guān)系。要保證電機(jī)的安全，必須要具有六大安全機(jī)制：系統(tǒng)啟動(dòng)前要能夠先對(duì)自我進(jìn)行MCU自我診斷、總線(xiàn)自診斷、RAM自診斷;程序非法運(yùn)行時(shí)輸出端口能夠進(jìn)行自我保護(hù);系統(tǒng)運(yùn)行期間電機(jī)可以進(jìn)行總線(xiàn)診斷、RAM錯(cuò)誤糾正、閃存錯(cuò)誤糾正。具備以上安全機(jī)制的電機(jī)控制系統(tǒng)才能夠安全投運(yùn)到新能源汽車(chē)中。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)的新能源汽車(chē)發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。新能源汽車(chē)的設(shè)計(jì)必須要結(jié)合國(guó)家的實(shí)際發(fā)展情況進(jìn)行，政府也要盡快出臺(tái)相關(guān)的輔助政策，例如購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)提供補(bǔ)貼，大力發(fā)展新能源汽車(chē)，鼓勵(lì)汽車(chē)企業(yè)從傳統(tǒng)的石油汽車(chē)生產(chǎn)鏈逐步轉(zhuǎn)向新能源汽車(chē)生產(chǎn)鏈。積極引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)計(jì)理念以及設(shè)計(jì)設(shè)備，同時(shí)也要做好相關(guān)的宣傳工作，讓大家意識(shí)到節(jié)能資源、使用節(jié)能汽車(chē)是一件光榮的事。只有大家一起努力才能夠讓我們生活的地球越來(lái)越好。

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作者簡(jiǎn)介：李娜（1995-）女，新疆奎屯人，教師，學(xué)士，主要從事新能源汽車(chē)研究。

劉夢(mèng)（1992-）女，新疆奎屯人，教師，學(xué)士，主要從事機(jī)械自動(dòng)化的研究。