新能源汽車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)智能化感知技術(shù)分析

趙紅霞 丁倩 李婷婷

摘要： 隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，新能源和智能感知系統(tǒng)逐漸匹配，汽車(chē)是人類(lèi)活動(dòng)的重要交通工具，為了滿足國(guó)家要求和市場(chǎng)需求積極將二者進(jìn)行融合，既響應(yīng)國(guó)家降低排放節(jié)能減排的號(hào)召，也通過(guò)新能源汽車(chē)制系統(tǒng)智能化感知技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)整車(chē)控制，從新能源汽車(chē)控制系統(tǒng)、充電器、電機(jī)、電池控制系統(tǒng)多方面進(jìn)行優(yōu)化來(lái)提升新能源汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē);整車(chē)控制系統(tǒng);智能化;感知技術(shù)

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)，我們積極開(kāi)展能源革命，用發(fā)展性眼光和前瞻性思維來(lái)分析看待未來(lái)發(fā)展，新能源是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。中國(guó)發(fā)展新能源汽車(chē)有著得天獨(dú)厚的條件，伴隨著大規(guī)模技術(shù)設(shè)施的投入使用，中國(guó)內(nèi)部市場(chǎng)正在從化石燃料向清潔燃料轉(zhuǎn)型。新能源汽車(chē)對(duì)于我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展而言既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，是一個(gè)實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)的重要機(jī)會(huì)。本文在對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的簡(jiǎn)略概述的基礎(chǔ)上，對(duì)新能源汽車(chē)智能化發(fā)展趨勢(shì)及相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行扼要分析。

1 中國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展存在的問(wèn)題

新能源汽車(chē)對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。與傳統(tǒng)燃油車(chē)相比，新能源汽車(chē)確實(shí)為中國(guó)提供了彎道超車(chē)的可能機(jī)會(huì)。中國(guó)汽車(chē)工業(yè)起步較晚，直到 1956 年第一批解放牌卡車(chē)下線才標(biāo)志中國(guó)國(guó)產(chǎn)汽車(chē)的開(kāi)端。在國(guó)際新能源署（IEA）發(fā)布的《2018 全球電動(dòng)汽車(chē)展望》中提到，國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)形成了一套完整的產(chǎn)業(yè)鏈，包括了上游原材料供應(yīng)、中游的動(dòng)力電池、整車(chē)控制器、整車(chē)設(shè)計(jì)制造，以及下游的充電設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)。對(duì)于這條完整的產(chǎn)業(yè)鏈而言，其中優(yōu)勢(shì)最為突出的便是市場(chǎng)規(guī)模以及動(dòng)力電池。對(duì)于中國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)水平的儲(chǔ)備以及發(fā)展態(tài)勢(shì)而言還不具備彎道超車(chē)的能力。我國(guó)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的技術(shù)水平總體與國(guó)際水平相同步，但是產(chǎn)業(yè)鏈卻不是強(qiáng)項(xiàng)，關(guān)鍵的材料、零部件、元器件和基礎(chǔ)研究還相對(duì)落后。其中電機(jī)、電控的核心部件高速軸承、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管芯片），國(guó)內(nèi)的發(fā)展還是相對(duì)落后的。同時(shí)我國(guó)在燃料電池方面的發(fā)展也只是小規(guī)模的使用在較為大型的公共交通工具上，無(wú)法將設(shè)備小型化，我國(guó)還處于薄弱領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)膜電極僅有部分企業(yè)可以小批量生產(chǎn)，但產(chǎn)品質(zhì)量同國(guó)外相比差距較大。質(zhì)子交換膜、催化劑、碳紙、密封件等關(guān)鍵部件仍依賴進(jìn)口。

2新能源汽車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)智能化感知技術(shù)

2.1多線激光雷達(dá)智能化感知技術(shù)

在新能源汽車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)中，需要多線激光雷達(dá)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)行駛過(guò)程中的距離感知和精確測(cè)速測(cè)距，通過(guò)發(fā)射光速并捕捉發(fā)射折回的光速來(lái)對(duì)距離進(jìn)行分析反饋，多線激光雷達(dá)可以多層多維度進(jìn)行掃描且可控角度可感知角度較大，能完全滿足實(shí)際需求，但是由于其技術(shù)特點(diǎn)會(huì)收到天氣影響，一旦出現(xiàn)雨水大霧或者路況煙霧較大則會(huì)導(dǎo)致掃描不準(zhǔn)確現(xiàn)象，現(xiàn)階段多線激光雷達(dá)技術(shù)尚未完全開(kāi)發(fā)普及，多出現(xiàn)在較為高端的自動(dòng)駕駛新能源汽車(chē)控制系統(tǒng)中。

2.2單線激光智能化感知技術(shù)

新能源汽車(chē)單線激光智能傳感技術(shù)主要用于定位自身坐標(biāo)，從而在整個(gè)行駛過(guò)程中與其他車(chē)輛保持一定距離，通過(guò)發(fā)射光束來(lái)從不同角度對(duì)指定區(qū)域內(nèi)的各設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行掃描，并進(jìn)行反饋以調(diào)整車(chē)況，這種技術(shù)目前已經(jīng)普遍投入使用，與多線激光雷達(dá)智能化感知技術(shù)一樣，單線激光智能化感知技術(shù)也容易受到環(huán)境和天氣影響，需要格外注意。

2.3圖像智能化感知技術(shù)

智能圖像傳感技術(shù)是利用攝像頭捕捉周?chē)h(huán)境的顏色，分析場(chǎng)景，讀取駕駛環(huán)境，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并自動(dòng)反饋，目前市場(chǎng)上的圖像智能化感知技術(shù)的相機(jī)和攝像頭種類(lèi)型號(hào)較為多樣，一般分為單目、多目、全景三種，可以有效防止車(chē)輛行駛過(guò)程中脫離軌道，但是圖像智能化感知技術(shù)對(duì)道路狀況有一定的要求，需要保證交通道路狀況規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)階段大部分新能源汽車(chē)都選擇性價(jià)比較高的單目相機(jī)來(lái)作為圖像傳感器

2.4通過(guò)網(wǎng)聯(lián)化應(yīng)用

5G的應(yīng)用可以使車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)更加完善，汽車(chē)導(dǎo)航更加精準(zhǔn)。當(dāng)這些汽車(chē)連接到所有這些終端時(shí)，不論交通情況有多復(fù)雜，都可以根據(jù)周?chē)K端的位置作出正確的行駛操作。從我國(guó)城市交通安全管理學(xué)的這個(gè)角度，它可以有效率地提高我國(guó)城市交通安全管理效率，減少許多城市道路交通擁堵。

2.5在智能化方面的應(yīng)用

在智能化方面，更多采用5G技術(shù)輔助車(chē)輛自動(dòng)駕駛。有了5G技術(shù)，人們可以更好地駕駛新能源汽車(chē)上路，也能夠在一定程度上減少危險(xiǎn)，還會(huì)減少人們停車(chē)的煩惱，因?yàn)?G技術(shù)可以找到就近的停車(chē)位，并能夠幫助把車(chē)停到合適的停車(chē)位。

2.6雙輪驅(qū)動(dòng)

中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有顯著的市場(chǎng)發(fā)展前景，其綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在未來(lái)社會(huì)發(fā)展中將更加突出，因此為發(fā)揮政策優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮雙輪驅(qū)動(dòng)的激勵(lì)效應(yīng)，在對(duì)新能源汽車(chē)進(jìn)行創(chuàng)新期間，還應(yīng)該按照不同階段的不同情況進(jìn)行針對(duì)性探索，在發(fā)揮政策導(dǎo)向作用的過(guò)程中，推動(dòng)市場(chǎng)雙輪驅(qū)動(dòng)的飛速發(fā)展。比如，在純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)領(lǐng)域中，要切實(shí)加強(qiáng)政府補(bǔ)貼和優(yōu)惠力度，在減免政策和相關(guān)扶持政策帶動(dòng)下，引導(dǎo)群眾接受新能源電動(dòng)汽車(chē)，在發(fā)揮市場(chǎng)主體作用背景下，通過(guò)取向能量密度、序航里程等參數(shù)要求，及時(shí)進(jìn)行技術(shù)調(diào)整和優(yōu)化，將選擇權(quán)和使用主動(dòng)權(quán)交還給市場(chǎng)，在充分發(fā)揮市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)背景下，有效進(jìn)行汽車(chē)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化發(fā)展。基于當(dāng)前我國(guó)在燃料電池耐久性、核心部件研發(fā)力度方面和西方先進(jìn)國(guó)家仍然存在較大差距，所以國(guó)家除了要積極進(jìn)行政策支持外，還要推進(jìn)重大科研項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，盡早實(shí)現(xiàn)技術(shù)難點(diǎn)的攻克。

結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，社會(huì)環(huán)境對(duì)新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō)既面臨挑戰(zhàn)，也面臨機(jī)遇，因此有必要對(duì)控制系統(tǒng)的智能傳感技術(shù)進(jìn)行分析和優(yōu)化，并從中國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展存在的問(wèn)題方向，提出針對(duì)性應(yīng)用，深度發(fā)掘控制系統(tǒng)智能化感知技術(shù)的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值，通過(guò)過(guò)硬的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)新時(shí)代的能源革命，保證新能源汽車(chē)穩(wěn)定高速發(fā)展。

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