探析新能源汽車機電耦合技術的發展

徐曉華

摘要：伴隨著我國現階段社會的發展以及進步，使得汽車已經成為了我國人民重要的出行工具之一，在當下的社會當中，人們擁有的汽車數量較高。但是在車輛數量大規模的提升同時，在國內也出現越來越多的環境、能源方面的問題，因此就出現了新能源汽車。新能源汽車在使用的過程中，可以降低對于周邊環境的污染。而在本文的分析過程中，就主要基于新能源汽車的電耦合技術進行分析，以此為相關領域的研究人員，提供一定的技術性參考。

關鍵詞：新能源;汽車;機電耦合技術;行星齒輪機構

0? 引言

在當下的發展過程中，伴隨著能源危機的出現，同時加上人們越發的關注對周邊環境的保護，使得我國不斷的推動著新能源汽車的發展。對于該行業而言，已經成為我國戰略新興產業的重要組成部分。在當下的發展過程中，需要不斷的推動汽車工業的全面轉型，以此有效的讓新能源的機電耦合技術，應用于高端生產裝備，以及推動生產線的發展。

1? 新能源汽車機電耦合技術

對于現階段的發展過程中，其新能源汽車可以有效的滿足人們日常的出行需求，同時在行駛的過程中，由于采用的是無污染新能源類型，以此可以起到節能環保的效果。在新能源汽車運行的過程中，其基本上采用的是混合動力的方式，以此就可以有效的實現內燃機與電動機的混合使用。為此，為了實現這樣的運行效果，就需要有效的應用機電耦合技術。但是在現階段的新能源汽車市場當中，始終沒有一個較為成熟的市場環境，以此就需要你在未來的發展過程中，可以針對機電耦合技術進行深入的研究，以此推動新能源汽車的發展。

而對于機電耦合技術而言，是一種順應當下新能源汽車市場當中，對于混合動力型車輛的技術需求。在運行的過程中，可以有效的將內燃機與電動機進行混合，以此為汽車提供前進的動力。在這樣的混合動力系統當中，兩種動力不斷的進行交互與轉換，以此形成了機電耦合技術。在現階段的新能源汽車市場當中，所采用的機電耦合技術，主要是將混合動力與不同的動力之間，進行合理的組合。而在動力系統當中，還需要讓不同的動力可以進行動力之間的合理分配，這樣就可以有效的讓不同的動力進行傳輸。同時，在渠道橋接收到動力之后，便可以將其動力傳輸到其他的汽車驅動設備當中。對于機電耦合系統而言，一般情況下都是混合動力的核心組成。該技術的應用，能夠對混合動力型的新能源汽車，產生較大的影響。

2? 新能源汽車機電耦合前沿技術發展

2.1 國外技術的研究發展

在全世界的范圍當中，對于混合動力型的新能源汽車技術的應用過程中，其日本豐田混合動力技術，是當下最先進的技術類型。早在上個世紀九十年代，日本就推出了混合動力型的新能源汽車。并在2005年的時候，研究出了第三代混合型動力的新能源汽車。在該車輛的整體構成方面，采用的是THS類型的結構類型。在車輛的內部構造方面，還應用了精密程度較高的行星排，這樣在車輛行駛的過程中，便可以有效的發揮出發動機的最高效力，并將其產生的輸出功率，能夠進行重新的合理分配。這樣就可以在行駛的過程中，實現發動機的負荷平衡效果。

對于這種形式的混合動力系統，由于采用了行星齒輪機構，可以有效的讓企業在運行的過程中，其動力分離裝置當中的發動機與行星架進行相應的有效連接。而在電動機的MG1與太陽輪的連接過程中，其電動機MG2與齒圈進行有效的連接，形成良好的運行結構。同時，在動力分離裝置當中，還需要采用有效的控制措施，能夠對發動機的動力進行合理的分配。而在動力方面，則需要有效的分配給不同的電動機上，以此這樣的電動機MG2，以及中間齒輪與傳動鏈，就會共同進行運行，以此形成減速的汽車后驅動車輪的效果。

而在本田公司的另一個混合動力的新能源汽車上，其對采用的混合動力系統，從技術角度進行了相應的改進。該系統在實際的運行過程中，主要是利用電動機與發動機的扭矩疊加的效果，有效的實現混合動力的目的。實際運行的過程中，發動機的輸出軸，還在離合器的作用下，有效的與電動機當中的轉子軸進行連接，而對于電池組而言，則在控制器的控制下，能夠與電動機動力，保持緊密的聯系。以此電池組與電動機，便形成了動力的疊加作用。在該系統的運行過程中，其變速器為單軸的輸入方式。而在改動系統的分析過程中，其發動機的動力提供的為收尾。而在電動機起到輔助動力的過程中，就形成了動力系統的公路疊加效果，以此就形成了效率較高的結構類型，被稱之為單軸聯合式的結構。對于這種類型的動力結構，相比較傳統的結構類型而言，往往有著更加緊密的結構類型，同時可以在實際的行駛過程中，提供更加強大的動力效率。但是對于這種類型的動力結構，則需要有效的在相關元件以及電機的約束線沒能夠同歐尼共控制，以此進行有效的動力轉化。

之后，在推出的全新一代的IMA混合動力系統當中，又是對混合動力結構的一種創新發展。在該結構體系當中，采用的是將電動和同曲軸進行有效的固定，以此便可以通過CVT無級變速箱，以及一些汽油電動機進行實際的安裝，這樣便可以有效的在運行的過程中能夠，能夠充分的發揮出相應的變速器的優勢性。同時，還需要積極的在發動機當中進行安裝。這樣就可以在應用的過程中，能夠有效的實現無級變速器方面的需求。但是，對于這種類型的動力結構，在使用的過程中，需要格外的注意傳動比的變化，通常情況下，在傳動效率不足的前提下，會導致即使較大的扭矩，也無法有效的實現傳遞的效果。

同時，為了保障將現階段研發的混合動力系統，實現結構緊湊、效率較高的效果，并且能夠有效的在應用的過程中，降低技術方面的成本投入，一些發達國家，逐漸重視起機電儀一體化的機電耦合技術的研發，以此有效的在新能源的汽車上，發揮出該技術的價值性。

2.2 國內技術研究

在過去的研究過程中，我國廣汽傳祺就已經經過了長期的研發，推出了G-MC機電耦合系統形式的新能源量產車。這是一種基于大眾高爾夫所搭載的機電耦合動力系統上，所研發的我國自主研發的動力系統，可以有效的在運行的過程中，可以很好的將電機系統、傳動系統與離合器進行集成，形成高效率的動力分配系統。

在這個動力結構當中，其應用的機電耦合系統體系，本質上是一種混動車型的動力分配系統。在運行的過程中，可以很好的將內燃機與電動機，進行動力方面的綜合混合。同時，在實際的運行過程中能夠，該混合動力系統，可以將汽油與電動進行合理的分配到不同的結構上，以此同供給相關結構配件的動力運行。G-MC動力系統，更多的是一種車輛的動力核心，一旦在運行的過程中，其動力系統無法運行，就會讓汽車喪失動力供給。

而在動力與油耗方面，主要為國內研發的1.5ATK以及機電耦合技術的結合，以此可以在車輛運行的過程中，發揮出較強的動力性。并且，在現階段的技術研發過程中，還應用了永磁同步電機，這樣就可以進一步的將電機的實際功率達到130kW以上，而在最大扭矩方面，可以實現300Nm的效果。在長期的行駛實踐過程中發現，可以起到較大的省油效果。并且在提速方面也較為的可觀。對于這樣的動力效果，可以有效的符合現階段我國對于混動力汽車的需求。

并且，在該動力系統當中，其內燃機與電動機方面的使用，主要采用了與本田相同的阿特森金的動力方式，以此在壓縮比方面，可以實現13：1的效果。同時，在發動機方面，由于是自然吸氣式的發動機，以此并沒有使用渦輪增壓器，或者采用一些直噴的技術類型，使得在使用的過程中，近期氣門的關閉要稍微晚一些，以此就實現了燃油較高的經濟性，相比較同類型的奧拓循環發動機而言，有著較高的經濟性。

對于機電耦合技術的應用后，可以有著較高的技術優勢性。在當前的發展過程中，可以很好的實現技術的集成化、系統化的發展。機電耦合技術的使用中，可以具有著較高的機構緊湊性，并且更加高效率的將雙機電系統，與汽車當中的帶傳動系統進行聯動，并在長期的運行過程中，發現很好的作用于各種類型的汽車運行當中。并且，在實際的實踐過程中，其綜合的效率方面，始終在90%以上的狀態下。在最高的效率轉換方面，可以吸納96%左右。

而在車輛起步的試驗過程中，機電耦合技術可以很好的將其動力，轉變成純電力的方式，這樣就可以讓電機的扭矩，實現最大的效果。而且，在行駛的過程中，百公里加速可以在6s以內完成。而在中高速的超車過程中，其內部的電池組設置方面，也可以保障為電車提供充足的電能。這樣就可以在驅動電機的過程中，有效的提升最大的功率。甚至在一定的程度上，可以有效的與一些燃油發動機相匹敵。

以此，在現階段的發展過程中，新能源汽車所采用的機電耦合技術，主要是讓新能源汽車在不同的結構布置法方案下，實現將兩種動力進行有效的混合，以此為汽車提供出充足的前進動力。而在對我國以及外國的汽車研究的過程中發現，在涉及到機電耦合技術的過程中，所采用的串聯式與并聯式的混合結構方案上，都有著各自的優勢和缺陷。但是相比較傳統的混合動力結構上，不會在處以離散的狀態當中，以此讓車身整體有著較高緊湊的效果。同時也能夠讓中動力可以有著較高的供給效果。而在控制困難的過程中，也可以有效的避免問題的出現。在這樣的混動力結構當中，有效的保障了動力的穩定性和效率性。為了推動新能源市場的發展，還需要進一步的對其技術進行研究。

3? 總結

綜上所述，在本文的分析過程中，主要針對現階段新能源汽車機電耦合技術的發展，進行了深入的研究，以此需要有效的保障在未來的發展過程中，提升新能源汽車的動力，就需要有效的對機電耦合技術進行深入的研究。

參考文獻：

[1]諸超琦，鄧艷寧.寧波市新能源汽車購買意愿影響因素研究[J].現代商貿工業，2021，42（03）：25-26.

[2]林伯強.新能源車發展主要矛盾已轉變政府補貼如何助力實現碳中和目標[N].第一財經日報，2020-12-16（A11）.

[3]鄭金武.矩陣式充電：填補自動充電空白[N].中國科學報，2020-12-16（003）.

[4]祝良榮，葛東東，潘露丹.基于新冠疫情下新能源汽車產業鏈應對分析[J].南方農機，2020，51（23）：44，58.