淺論新能源電動車電機驅動控制技術

陸伸瑞 陸新育 韋精玉

摘 要：隨著時代的進步，社會經濟的蓬勃發展，人們物質生活質量增強，對汽車的需求不斷增加，同時也對其提出了高要求，不僅要保證汽車的質量，還要具備綠色環保節能性能。在此背景下，能夠滿足現代社會發展需求，促使汽車行業逐漸朝著現代化、環保化方向發展。目前新能源電動車的發展還不斷完善中，電機驅動的控制技術在新能源電動車占有極其重要的地位，本文就是討論新能源電動車與電機驅動控制技術。

關鍵詞：新能源電動車;蓄電池;電機驅動;控制技術

提到要以純電驅動為新能源電機驅動。新能源電動車產業是一個典型的資源密集型以及技術密集型的產業。電機驅動系統是系能源電動車的核心之一。高密度、高效能、可靠性強的驅動電機及其控制系統已經成為新能源電動車的熱點研究領域之一。驅動電機系統因為是整車的動力輸出單元，也被稱為電動車的“心臟”，它的重要性是不可質疑的。

1 新能源電動車的技術原理和電機驅動系統概述

對于純電動汽車的技術原理，其主要是高效率地存儲電力。通過對純電動汽車和傳統的汽車進行對比分析，不難得知兩者最主要的區別是驅動力的不同。前者是使用電力驅動汽車行駛的，后者是通過汽油或者柴油來驅動汽車行駛的。就產生溫室效應的氣體二氧化碳排放量來講，電力驅動汽車比傳統汽車要少得多。所以，我國最近幾年在大力推廣電動汽車。新能源車在行駛過程中，有其自身的特點。比如，通過發電機驅動電動機的運轉，實現持續不斷的行駛。不僅如此，它還能夠將電能儲存在電池中，使汽車能量的使用效率得到大大提高。在新能源電動車運行過程中，電機驅動系統所發揮的作用是不可忽視的，其主要是對蓄電池電能進行負責，促使電能成功向動能轉化，有助于提高汽車運行效率，防止其存在過大的阻礙，對新能源電動車的穩定運行具有重要意義。因此，對其控制系統進行嚴格的要求是必要的。

首先，對功率密度予以保持，通過科學合理的控制，實現對恒定輸出額的保障。其次，需要對汽車速度進行有效的控制。主要是新能源電動車在行駛到坡度較高之處時，會有一定的低速要求，對其速度進行科學合理的控制，能夠提升汽車的安全性，降低危險事故的概率。最后，在實際控制中，需確保轉矩的實際響應速度較快。

電機驅動系統的良好運行，可進一步優化新能源電動車的運行狀態。完善的電機驅動系統可確保駕駛員安全形式。數字控制器、傳感器、變流器、電動機是該系統主要的構成部分。在新能源電動車行駛過程中，電機驅動系統的運用可實現對蓄電池能量的良好轉化，減少運行中的阻力，能夠促使汽車在優越的行駛條件下運行，降低汽車問題出現的概率，確保其高效運行。

2 電機驅動系統類型分析

目前，電動汽車使用較多的電機系統主要有以下幾種：

（1）直流電機是早期在電動汽車上廣泛采用的驅動設備，也是結構最簡單的一種電機。直流電機控制方法容易實現，利用電壓進行控制，具有交流電機不可比擬的電磁轉矩控制特性。但是直流電機有無法克服的缺點：直流電機有電刷，因此需要經常維護;同時直流電機的質量很重和體積太大，大功率直流電機造價高等等。這些缺點制約了直流電機在現代電動汽車上的應用。

（2）交流異步電機也是較成熟的一種電機，它采用V/F控制、矢量控制、直接轉矩控制等控制方法，技術成熟，同時感應電機結構簡單、價格低、具有較高的能量密度，并且在運行過程中轉矩脈動小，調速范圍大，因此美國、歐洲研制的電動汽車多采用感應電機作為驅動電機，比如福特汽車旗下的Fusion電動汽車采用了60KW的異步電機作為驅動設備。

（3）開關磁阻電機是一種新型的電機，它用作電動汽車的驅動電機非常有優勢。電機結構簡單和控制技術易于實現，可靠性高，效率高，成本較低;同時它的缺點也是不可忽視的，開關磁阻電機的運行噪聲大，轉矩脈動嚴重。因此，開關磁阻電機基本停留在應用研究階段，臺灣海灣超能源科技股份有限公司研發的膠體蓄電池電動汽車裝配的是由山東德森機電科技股份有限公司研制的開關磁阻電機。

3 新能源電動車電機驅動控制技術

目前，新能源電動車的使用逐漸增多，越來越受到人們的青睞，因為在日常生活中使用的新能源電動車具有很多優點，例如排放的污染物少、使用時間長等。但是，由于受到各種因素的干擾，現在的新能源電動車制造技術還沒有完善，不能完全實現使用新能源，大多數的新能源電動車使用的是汽電混合和油電混合。而在新能源電動車的研究中，電機驅動控制技術有著舉足輕重的作用，將電機驅動控制技術有效的運用到新能源電動車中，使新能源電動車的發展更進一步。

3.1電機驅動控制

目前，全球經濟發展迅速，新能源電動車的研究和使用是全球發展的主要方面之一。客觀上看，新能源電動車的發展效果較好，不僅減少了對大氣的污染，而且在很大程度上減少了對不可再生能源的使用。在新能源電動車的研究中，電機驅動控制技術要想最大程度的發揮作用，必須使用合適的動力系統，要保證動力系統的質量和性能，選擇最適合的動力系統。如何選擇動力系統是非常重要的問題，以下是電動機的選擇依據：

（1）高性能、低自重、小尺寸。現階段的任何一項設備，都在朝著“高精尖”的領域發展。電動機作為新能源電動車的重要組成部分，應在性能上達到較高的指標，自重應逐步減小，并且減小自身的尺寸，保證其他設備擁有足夠的空間。

（2）在較寬的轉速范圍內有較高的效率。

（3）電磁輻射盡量小。新能源電動車不僅僅是強調動力的污染，還不能造成太多的電磁輻射，否則將會造成運行的惡性循環。

（4）成本低。以目前的情況來看，上述的幾項標準，電動機還是能夠達到的。現今，關于電機驅動控制技術的研究不斷深入，因此在滿足電動機選型原則的基礎上，還要考慮其他控制系統的特點，爭取實現雙向控制，回收制動再生能量。

3.2電機驅動控制器分析

在研究和使用新能源電動車的過程中，電機驅動控制器是非常重要的，起著關鍵性的作用。目前，新能源電動車利用的主要是永磁同步電動機調速系統，來控制電機驅動控制器的運行，具有花費成本低、運行較安全的優點，在新能源電動車中得到一定程度的應用。

4 總結

總而言之，新能源電動車有效彌補了傳統汽車不足之處，與現代人們環保需求是相符的，而且有助于緩解我國生態環境問題。為了確保能新源汽車企業長足發展，需要對先進的電機驅動控制技術加以重視，并將其融入在汽車能源設計中，不斷優化汽車性能，提高其科技含量，實現穩定、高效運行。因此，在未來新能源電動車的發展中，需要將電子控制技術作為重要支撐，以便促使其實現可持續發展。

參考文獻：

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作者簡介：

陸伸瑞（1991.11—），男，壯族，廣西來賓，本科，高級技師，研究方向或從事工作：汽車新能源研發。