新能源汽車電子控制技術要點優化分析

周蓉

摘要：隨著人們生活水平的提升，人們對生活質量和生活環境的要求也不斷地提高，在這樣的背景下，新能源技術開始出現，并積極地帶動了新能源汽車行業的產生與發展。新能源汽車進入了人們的生活，正在成為汽車行業的領航者。電子控制技術應用于新能源汽車能夠節省資源，減少汽車尾氣的排放量，減少環境污染，提高汽車的使用率。探討新能源汽車電子控制技術的要點有助于推動電子控制技術發揮最大作用，推動新能源汽車的可持續發展，實現節能減排的目標，與當前人們追求綠色生活方式的需求相吻合。

關鍵詞：新能源汽車;電子控制技術;要點;優化

中圖分類號：U46? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）08-0180-03

0? 引言

新能源具有零污染、低能耗的特點，新能源汽車符合當前社會發展的需求，與當前我國大力實施的可持續發展戰略相契合，體現了綠色環保節能的意識。近幾年來，汽車行業和相關部門對新能源汽車開展了積極的探索以促進新能源汽車的普及和認可度。創新和完善電子控制技術有利于控制能源消耗，這在能源緊缺問題嚴重的當下是一項重大舉措，能夠為新能源汽車的長久發展提供強大的技術支撐。

本文將結合當前新能源汽車的發展現狀，探析新能源汽車電子控制技術的要點，為新能源汽車的發展提出個人的一些建議，希望能夠為汽車行業的發展提供一些參考。

1? 電子控制技術對新能源汽車發展的影響

1.1 新能源汽車概述

新能源汽車是生活質量提高與人們環保意識增強的產物，是對傳統汽車行業的創新與超越。新能源汽車以新型能源為驅動能源，最新的新能源汽車是純電汽車或純氫氣汽車，是將電力或者氫動力轉化為動能來驅動汽車行駛的汽車。目前我國新能源汽車的產量大幅增加，已經開啟了量產的模式。

1.2 電子控制技術對汽車行業發展的影響

電子控制技術融入新能源汽車當中推動了新能源汽車的智能化發展，提升了新能源汽車的發展速度，符合新時代消費者的心理。新能源汽車電子控制技術以車聯網為主，將計算機和傳感器添加到汽車內部以建立汽車的信息化系統，并且電子控制技術滲透入了汽車啟動、停車、驅動、導航、監控等各個方面，提升了汽車的運行效率和智能化水平。

2? 電子控制技術在新能源汽車發展中的表現

探討新能源汽車電子控制技術要點，重點從控制發動機技術、電機電控技術、轉向技術、電池管理和電子控制反饋技術等幾個方面入手。

2.1 新能源汽車電子控制發動機技術

作為新能源汽車電子信息化的主要處理部分，將發動機與電子控制技術進行有機融合可以實現發動機的信息化，從而提升新能源汽車的駕駛環境和體驗感。發動機的電控化就是將以往的燃油發動機改造為純直流發動機、步進式電動機或者三相異步電動機，并對發動機的轉速分為不同的等級，在增強發動機工作效率的同時也降低了制造成本。另外，發動機電控化也意味著要能夠實時采集發動機的溫度、轉速等信息，并及時準確的反饋信息，這就需要在發動機的兩級安裝反饋裝置。

2.2 新能源汽車電機電控技術

電子控制技術所控制的電機驅動系統的作用主要是高效轉化蓄電池的能量，促使蓄電池中的電能轉化為車輪動能，有效消除行駛過程中的運行阻力，提高汽車的運行效率。良好運行的電機驅動系統能夠優化新能源汽車的運行狀態。電機驅動系統的構成包括數字控制器、傳感器、變流器、電動機等幾個部分，通過控制這些設備進而控制電機和車輪，實現汽車啟動、加減速、制動、鎖定等一系列操作。

電機驅動系統對于新能源汽車的運行過程的作用是不可忽視的，所以，對電機驅動系統的要求也是很嚴格的。首先，要合理控制功率密度，保障恒定輸出額。然后，要有效控制汽車速度，提升汽車的安全性，降低危險事故發生的概率。最后是要確保轉矩的快速響應，強化控制轉矩響應效率。

2.3 電子控制技術下的轉向技術

人們在選購汽車時，會考慮汽車的各種性能，不僅要考慮汽車的耗油量和維護保養成本，還很重視汽車的駕駛過程中的舒適感，希望在保證安全性的同時也能夠獲得更好的駕駛體驗。逆變器是把直流電轉變成交流電的設備，在提高逆變器的支持電壓時會產生大量的熱量，如何解決IGBT模塊的散熱問題是提升轉向技術的關鍵，可使用碳硅技術避免轉子因生磁而導致的電能消耗。

目前轉向技術主要以四輪轉向為主，通過集成線路對整車系統的主板安裝轉向傳感器，而后通過整車系統的各個部件之間的相互感應，就可以及時地切換轉向信息，并能夠準確地反饋信息，以此達到轉向達到穩定性。在以后的技術研發中，要實現轉向技術的高度智能化，實現運轉的永磁同步和智能感應。

新能源汽車電動助力轉向系統即EPS系統，全稱是Electric Power Steering，其在汽車駕駛中發揮著極其重要的作用。電動助力轉向系統與傳統的HPS系統的不同之處在于它直接依靠電機提供輔助扭矩。這種系統的構成包括減速機構、扭矩傳感器、EUC、電動機等幾個部分，工作原理是在旋轉方向盤時轉矩傳感器實時檢測轉向和轉矩，然后將電壓信號傳送給電子控制單元，電子控制單元依照相關參考憑證向電動機控制發出相應的指令，以調控電動機轉型助力轉矩輸出，進而形成一定的輔助動力。電動助力轉向系統具備便于安裝和調整、良好的回正性與環保性、路感好等優勢，符合現代節能減排綠色出行理念。如果想充分發揮電動助力轉向系統的作用，需要選擇合適的控制技術，如人工智能控制技術和模糊控制技術等，要根據實際的需求和條件進行控制技術的篩選。

2.4 新能源汽車電池管理

未來新能源汽車將是純電動的汽車，這意味著電能成為了汽車的唯一驅動能量，對電池的管理就顯得格外重要。

新能源汽車的電池管理系統又叫BMS系統，它是新能源汽車電子控制的核心系統，系統構成包括EDC、SCADA、AGC等部分。電池管理系統在實際應用中具有良好的控制效果，涉及放電控制、功率分配、功率限制等幾個方面的內容，工作的展開以電池為中心。

電池管理系統的工作原理如表1所示。

電池管理系統的功能豐富，具體的功能描述如下：

運行良好的電池管理系統能夠保證蓄電池處于最佳荷電狀態，從而保證電能的充足，促使汽車穩定行駛。

通過電池管理系統能夠實時掃描其他子系統，采集每個子系統的運行數據，確定其具體的運行狀態，實現剩余能量顯示、充電方式調控等功能，及時發現汽車電能不足等異常情況，并出發自動報警，及時解決問題。

根據實際的運行狀態合理調節和控制電量，保障新能源汽車的安全性。

準確預測汽車里程數，保障汽車實際電量。

調節車燈亮度以及車內溫度。

以上便是電池管理系統的多種功能，要充分發揮電池管理系統的作用，以促使汽車的安全性，并且還要注意電池的可靠性和安全性。由于電化學反應難以控制，需要從以下幾個方面來保持電池組安全：

①單體電池間均衡。

掌握高精度測量技術，將總流控制在0.5%FSR，并且選用支持無線傳輸、GPS平臺的設備。

②預測電池組符合狀態。

優化SOC核心算法，防止過度充電給汽車電池帶來損害，實現對最大允許瞬時（5s/30s）及持續充放電功率估算。

③動態監測。

建立電池歷史使用檔案，為離線分析系統故障提供依據，通過限制被動均衡電流，保持整組電池運行的可靠性和高效性。

其中，電子控制技術下的電池管理就是將電子控制主板植入到電池的內部，然后圍繞主板這一中心安裝兩組電壓采集線，并安裝一個電流傳感器和一個喚醒電壓裝置。此外，要利用電子控制技術來排除汽車內部的線路問題和電池異常，當出現線路老化、接觸不良、短路或者電池溫度異常的情況時，及時向駕駛者進行提醒，并關閉電池回路，保障汽車的安全性。

2.5 新能源電子控制回饋技術

環保是新能源汽車的重要標志，其不斷追求零污染、能量可循環的目標，并獲得了巨大成果。

基于電子控制技術的新能源汽車能量回饋體系的核心就是VCU系統。VCU系統又叫整車控制器系統，它就好比是汽車的大腦，影響著汽車的工作狀態，在新能源汽車中占據極其重要的位置。

在VCU系統運行的過程中可以對汽車電池狀況進行及時監測，并分析監測結果，記錄各項指標，高效準確地傳輸指令以確保其及時到達相應的功能區域，提升汽車電能的利用率，延長汽車壽命。

通過VCU系統可以確定汽車的能量消耗量，這是很多購車者考慮的重要因素之一。合理的VCU系統有助于汽車能源供應的合理分配，不僅符合節能的環保理念，而且有利于提高汽車行駛效率，提升新能源汽車的安全性和穩定性。VCU系統與實時監控的相似之處是幫助駕駛員全面了解汽車的運行狀況，駕駛員可以通過儀表盤觀察到汽車各個環節的運行狀態，預測汽車可駕駛路程，判斷汽車是否需要充電、是否處于正常運行狀態等，保證及時發現異常情況，并及時解決問題，最大限度保障汽車與駕駛員的安全。當汽車發生故障時，可以利用DMC、DEM思路來診斷來源于底層的信號，其診斷范圍具體包括ASW應用層、復雜驅動層以及RTE層，并且利用狀態寄存器MCUCSR識別復位條件實現對車輛的控制。

隨著VCU系統的不斷完善，其應用于新能源汽車也正在成為一種必然趨勢，這會大大促進新能源汽車的高質量發展。因此，應該加大對VCU系統的研究力度，不斷優化VCU系統的應用效果。新能源汽車VCU系統的總體結構如圖1所示。

3? 電子控制技術與新能源汽車發展的方向

3.1 新能源汽車電子控制技術發展現狀

目前新能源汽車行業聚焦于電子控制技術的信息化處理這一發展方向上，但距離預期目標和期望還有很長的路程。我國電子控制技術與新能源汽車的融合發展自主性不強，多數經驗來自于國外，對專業的技術人員的培養力度也需要進一步加大。

3.2 新能源汽車未來方向

新能源汽車電子控制技術促進了汽車行業的智能化與信息化發展，但其作為一種新型的技術還有很大的發展空間。

著重培養專業的技術人才，建立技術人員對專業知識的認知，深入學習電子信息技術，掌握核心技術，加快新能源汽車與電子控制技術的有機結合。加大對新興行業的投資力度，提高行業技術參數，尋求適合我國的生產路線。

4? 結語

新能源汽車可以彌補傳統汽車的諸多不足，與現代環保出行的理念相契合。在新能源汽車未來的發展中，電子控制技術的應用會更加常見，要不斷發展電子控制技術，使這項技術更加成熟，努力優化新能源汽車的安全性和穩定性，確保新能源汽車的長久發展，實現居民綠色安全出行的愿望。

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