新能源汽車與傳統(tǒng)汽車比較研究

【摘 要】 隨著目前新能源汽車的發(fā)展，傳統(tǒng)汽車將面臨著新能源汽車的挑戰(zhàn)，新能源汽車相對于傳統(tǒng)汽車而言，結(jié)構(gòu)更加簡化，沒有復雜的變速箱和發(fā)動機，取而代之的是電池和電機和控制器，為此我們分析一下兩者的區(qū)別，更清晰的認識新能源汽車的未來發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】 新能源汽車 傳統(tǒng)汽車 比較

一、結(jié)構(gòu)原理

新能源汽車一般由電力驅(qū)動裝置及調(diào)控系統(tǒng)、驅(qū)動力傳動系統(tǒng)和其他附屬的工作裝置等組成。電力驅(qū)動裝置和調(diào)控系統(tǒng)是新能源汽車的核心，也是不同于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的最大區(qū)別之處。電力驅(qū)動裝置與調(diào)控系統(tǒng)的組成包括驅(qū)動新能源機、電源和新能源機的調(diào)速控制裝置等。新能源汽車的其余裝備和內(nèi)燃機汽車大致相同。

就傳統(tǒng)汽車而言，通常情況下有四個大的部分：其一為電器;其二為車身;其三為底盤;其四為發(fā)動機。而與之相比，純新能源汽車將傳統(tǒng)的汽車的發(fā)動機換成了蓄電池，變速器換成了電力調(diào)速裝置。跟傳統(tǒng)的燃料汽車相比，新能源汽車還有一個突出的“制動回饋”優(yōu)點：對于制動的能量，能夠做到進行回收。

在驅(qū)動系統(tǒng)方面，跟傳統(tǒng)的汽車不同的是，新能源汽車有著多種布置形式。而傳統(tǒng)汽車，則基本上只有發(fā)動機前置前驅(qū)、前置后驅(qū)、后置后驅(qū)、中置后驅(qū)四種形式。

二、關(guān)鍵技術(shù)

市場上的傳統(tǒng)汽車的核心部分就是發(fā)動機和變速器，也是汽車修理中的關(guān)鍵技術(shù)，占據(jù)一定的地位。而對于新能源汽車來說，電池、電機和充電技術(shù)是其核心部分。

①電池技術(shù)

在傳統(tǒng)汽車中能量的來源是汽油和柴油， 而在新能源汽車中，電池是其能量的主要來源。動力電池具有很多的優(yōu)點，因此在市場上已經(jīng)得到了普遍的使用，其中具有以下幾個良好的優(yōu)點：具有良好的安全性能，不需要花費一定的成本;使用壽命長等。如今市場上出現(xiàn)的新能源汽車的動力電池主要是以下幾種情況：鉛酸電池、鎳氫電池。

隨著市場的不斷發(fā)展，科學技術(shù)也在不斷的革新，新能源汽車的發(fā)展也是十分的迅速。自從新能源汽車問世以來，其動力配置電池一直在不斷的更新，已經(jīng)具有了三代的發(fā)展歷程。如今市場中運用的電池相比于以往兩代的電池具有更多的優(yōu)越性。第一代是鉛酸電池，該電池在社會中得到了普遍的使用，發(fā)揮著不可估量的積極意義，在使用過程中已經(jīng)具有一定的經(jīng)驗和基礎(chǔ)，不會產(chǎn)生較大的問題，但是該種電池也具有一定的缺陷，那就是比能量和比功率低，無法滿足市場的發(fā)展需要。第二代是堿性電池，如今市場中出現(xiàn)的新能源車所運用的堿性電池主要是以下幾種：鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池等。

②電機及驅(qū)動技術(shù)

傳統(tǒng)汽車的能量轉(zhuǎn)換是將燃油的化學能進一步轉(zhuǎn)化成汽車的機械能。但是新能源汽車的能量轉(zhuǎn)換完全不同，其主要是將電能轉(zhuǎn)化成機械能。新能源汽車最為核心的部位就是電機，該電機和市場上所使用的電機是完全不同的。如今隨著我國新能源汽車的不斷發(fā)展，新能源汽車的新能源機也發(fā)生了翻天覆地的變化，如今運用最為廣泛的是交流新能源機和永磁新能源機。隨著科技的進一步發(fā)展，該項技術(shù)還會進一步的被研究，將會出現(xiàn)更大功率的新能源機，從而可以滿足新能源汽車的牽引需求。

驅(qū)動電機是新能源汽車核心部件的一大重要組成部分，發(fā)揮著重要的作用。在新能源汽車中，驅(qū)動電機已經(jīng)得到了廣泛的使用，這主要是因為它具有以下幾個優(yōu)勢：高轉(zhuǎn)速、較寬的調(diào)速范圍、瞬時功率大、過載能力強等特點。應(yīng)用于新能源汽車上的驅(qū)動電機主要有直流電機（DCM）、感應(yīng)電機（IM）、永磁同步電機（PMSM）和開關(guān)磁阻電機（SRM）。

③充電技術(shù)

新能源汽車蓄電池的使用時間是具有一定限度的，這就需要及時的使用充電機對新能源汽車進行充電。隨著新能源車的不斷發(fā)展，充電技術(shù)也在不斷的更新。如今運用最為廣泛的方式是車載充電機和地面充電機。前者的主要優(yōu)點是當蓄電池需要充電時，只要具有供電插座，就可以完成對新能源汽車的充電。但是這種模式也是具有缺點的，因為受到車上空間的限制，無法進一步進行功率處理，所以需要花費很長的時間進行慢速充電，充電的效率不是很高。但是地面充電機可以改善這一情況，其直流輸出端與需要充電的新能源汽車相連接，充電過程中可以提供更大的功率，大大縮短了充電的時間，提升充電效率。

如今隨著新能源汽車的不斷發(fā)展，充電模式也在不斷的完善，市面上采用最多的就是傳導式大功率地面充電機，采用三相交流電作為輸入電源，經(jīng)過二極管整流橋和LC濾波環(huán)節(jié)獲得直流母線電壓，再采用隔離型全橋式DC-DC變換器進行電壓變換?？捎玫母綦x型全橋式DC-DC變換器拓撲包括硬開關(guān)PWM變換器、雙有源橋式變換器等。其中硬開關(guān)PWM變換器已經(jīng)運用的十分成熟，也發(fā)揮著重要的積極作用，已經(jīng)是應(yīng)用廣泛的大功率充電機拓撲。但是在長期的使用過程中也暴露出一些不好的問題，比如說開關(guān)頻率低、會產(chǎn)生很大的噪音等情況，因此還應(yīng)該不斷的進行深入研究，完善該變換器的功能。

④能量管理技術(shù)

能量管理系統(tǒng)的作用是對單個電池進行檢測，充放電時的電壓、電流等如果發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)該在第一時間制定解決的方法，從而使電池回歸到正常的使用狀態(tài)中;還應(yīng)該進一步分析每一個電池組的使用情況，進而研究和制定出最完善的充電方式，良好的充電方式可以讓電池一直高效的使用下去，不會受到影響。在新能源汽車的行駛過程中，要能夠顯示出電池電量、續(xù)航里程等。能量管理系統(tǒng)將會發(fā)揮出重要的作用，可以對新能源汽車進行一定的控制，從而可以讓駕駛者了解當前車輛的具體情況，從而做出更加客觀的決策。

高壓安全技術(shù)同樣是能量管理技術(shù)研究的一項重大課題，新能源汽車在運營過程中的電壓將會達到300V 以上，因為電壓比較高，具有一定的安全風險。所以為了進一步保證新能源汽車的穩(wěn)定運行，就需要對高壓系統(tǒng)進行實時的監(jiān)測，從而制定一套科學完備的高壓控制電路，可以在任何時間和新能源汽車的控制器通信。

三、維修技術(shù)

①安全電壓不同。

如今市面上的新能源汽車如一汽豐田的普銳斯混合新能源汽車、比亞迪K9純新能源大客車等，這些汽車在運營過程中的電壓都是在數(shù)百伏左右，有的新能源汽車的工作電壓還會達到750V以上。相比于傳統(tǒng)的燃油汽車的工作電壓是十分高的。

所以對于一些傳統(tǒng)燃油汽車的維修，維修人員是可以放心的進行維修，不會產(chǎn)生電氣安全事故。但是在維修新能源汽車的過程中，因為電壓比較高，可能會引發(fā)觸電事故，進而危及到維修人員的生命，如今新能源汽車的迅速發(fā)展，市場的發(fā)展需要更多的專業(yè)人士從事新能源汽車的維修，所以相關(guān)的作業(yè)人員應(yīng)該引起足夠的重視。

②維修作業(yè)準備

新能源汽車的動力電路，不論是直流部分的正極或負極都是不可以接車架的。因為如果接車架，將會增大維修技術(shù)人員觸電危險。在維修時應(yīng)摘除身上一切金屬飾物，穿非合成纖維的服裝進行作業(yè)。

新能源汽車的三相交流電部分不能采用“接零保護”系統(tǒng)，比如驅(qū)動電機和其他主要的電氣裝置，一般來說都使用對稱三相高電壓的交流電。根據(jù)我國電力部門的安全規(guī)定，通過使用“接零保護”系統(tǒng)，可以在一定程度上保證用電者的安全，不會引發(fā)觸電的可能。

當維修人員在實際操作的過程中，新能源汽車上是不可以接零的，一旦引發(fā)導電的回路，進而造成觸電事故的發(fā)生，危害到維修人員的生命。在具體的施工過程當中，高壓電路是在很小的空間范圍內(nèi)完成的，如果觸碰到高壓電器，就容易發(fā)生跨相觸電事故，進一步危害維修人員的生命健康。

③檢測設(shè)備

新能源汽車所有的部件中最重要的就是動力電池、新能源機和控制系統(tǒng)，因為新能源汽車的供能就是通過電池和新能源機來完成的。如今新能源汽車已經(jīng)發(fā)展到一定的高度，但是在不斷的更新和完善過程中，動力電池一直是研究人員關(guān)注的問題。因為動力電池是實現(xiàn)短時間充電、安全性和技術(shù)門檻最高的部分。所以只有配備高質(zhì)量的電池，才可以保證新能源汽車的穩(wěn)定運行。如今市場中主要出現(xiàn)的動力電池是鉛酸、鎳氫等。因為新能源汽車還沒有進一步的普及，但是隨著環(huán)境的不斷惡化，科學技術(shù)的不斷進步，新能源汽車具有良好的發(fā)展前景。所以維修新能源汽車的設(shè)備也應(yīng)該進一步的研發(fā)和投入使用，相關(guān)的硬件設(shè)備也應(yīng)該得到不斷的完善。以往的汽修設(shè)備對于新能源汽車也是十分必要的，但是隨著時代的不斷發(fā)展，應(yīng)該不斷的更新，滿足新型新能源汽車的發(fā)展需求。比如說新能源汽車的診斷還未出現(xiàn)在解碼器中，這一點應(yīng)該得到技術(shù)人員的進一步重視，在未來的發(fā)展中，可以運用到新能源汽車的診斷中。

作者簡介：張金友（1984.12—），男，漢，山東濟南，講師，講師，在職研究生，山東現(xiàn)代學院，從事汽車教學與研究工作。

課題：本文系2018年度山東省職業(yè)教育研究專項課題《高職新能源汽車維修人才培養(yǎng)課程體系研究》，課題編號：18SVE104。