新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)芻議

薛燁 韋利

摘要：如今，節(jié)能減排和環(huán)保是當(dāng)下人們十分重視的內(nèi)容，這使得清潔能源成為了社會(huì)發(fā)展的需求。汽車作為當(dāng)下人們生活中重要的交通工具，一直以來都是以石油為根本能源，但石油本身屬于不可再生能源，經(jīng)過一段時(shí)間以后就會(huì)面臨枯竭的問題，再加上石油燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳等氣體，對環(huán)境造成不同程度的污染，如此則要求開發(fā)新能源汽車。本文就針對新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行探討，希望通過文章的探討能夠讓人們對新能源汽車有更加深入的了解。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;電子控制;關(guān)鍵性技術(shù)

0? 引言

新能源汽車在我國發(fā)展相對較為成熟，并且有很多新能源汽車已經(jīng)投入生產(chǎn)和使用，但是由于在某些技術(shù)上依然不夠成熟，還無法完全取代燃油車。面對這一情況，需要相關(guān)研究人員對新能源汽車關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究和開發(fā)，從而得到完善。電子控制技術(shù)作為新能源汽車中十分重要的技術(shù)之一，加強(qiáng)對其研究對于新能源汽車的更新?lián)Q代和發(fā)展來說具有非常重要的作用和意義。下面筆者就對新能源汽車以及電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1? 新能源汽車的簡介

在社會(huì)高速發(fā)展過程中，不可再生能源面臨著枯竭的風(fēng)險(xiǎn)，這使得我國開展重視對不可再生能源的保護(hù)，并開發(fā)新能源替代不可再生能源，從而有效落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，新能源汽車也是在該背景下被研發(fā)出來。新能源汽車在驅(qū)動(dòng)技術(shù)上與傳統(tǒng)燃油汽車存在著很大的不同，利用能量轉(zhuǎn)化裝置能夠量將其他能量形式轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?qū)動(dòng)系統(tǒng)則可以將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，并借助新型系統(tǒng)有效降低汽車在能源上的浪費(fèi)，也為我國環(huán)保工作作出重要貢獻(xiàn)[1]?，F(xiàn)階段，新能源汽車在我國得到了快速發(fā)展，而且也取得得了一定的成績，并有很多新能源汽車投入到汽車市場中，如電動(dòng)公交、混合動(dòng)力車等等。從國際發(fā)展角度來看，新能源汽車也被其他國家所重視，并逐漸取代燃油汽車，使其成為汽車行業(yè)中的主體。新能源汽車的出現(xiàn)和應(yīng)用是汽車領(lǐng)域所取得的一大突破，緩解了石油緊張的壓力，減少對不可再生能源的需求。

2? 我國新能源汽車發(fā)展情況

目前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度在國際上也是十分突出的，人們生活水平也隨之得到了提升，這使得越拉越多的人在汽車上有非常高的需求，這也給汽車行業(yè)帶來了非常大的考驗(yàn)。從生態(tài)平衡的角度來講，很多城市的資源逐漸走向枯竭，再加上其轉(zhuǎn)型相對較慢，使得城市發(fā)展前景很差，因此重視生態(tài)平衡對于城市發(fā)展而言能夠產(chǎn)生重要作用[2]。如今，研究人員在此方面不斷進(jìn)行研究，促使我國在新能源技術(shù)上得到了迅猛發(fā)展，并在新能源汽車的開發(fā)也給予了高度關(guān)注，并在政策上得到了國家的支持。有關(guān)于新能源汽車方面的政策不斷出臺(tái)，不僅能夠有效刺激相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，而且還能夠擴(kuò)大汽車市場，促使人們更加信賴新能源汽車，并將新能源汽車當(dāng)作是一種時(shí)尚。很多城市由于各個(gè)方面原因?qū)嵤┝讼尢?hào)政策，但是新能源汽車卻不在限號(hào)之中，如此也給人們帶來了更多的便利，提高了人們購買新能源汽車的積極性。由此能夠看出，新能源汽車在我國得到了高速發(fā)展，從技術(shù)到政策上都為新能源汽車替代燃油汽車奠定了良好基礎(chǔ)。

3? 新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)

新能源汽車之所以受到追捧，不僅是能夠緩解石油壓力，而且在性能、壽命等方面也都有更明顯的優(yōu)勢。在新能源汽車中存在很多先進(jìn)的電子系統(tǒng)，通過其高效的控制成為汽車的大腦，為汽車行駛提供有效保障。從新能源汽車電子控制的具體情況來看，關(guān)鍵性技術(shù)主要包括以下三種。

3.1 能量管理系統(tǒng)

能量管理系統(tǒng)英文縮寫為EMS，該系統(tǒng)在新能源汽車當(dāng)中具有重要作用，更是電子控制系統(tǒng)中最為重要的系統(tǒng)之一，其主要由充放電控制、功率限制以及分配構(gòu)成[3]。EMS系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的原理主要是：①通過數(shù)據(jù)采集電路對電池狀態(tài)以及相關(guān)信息進(jìn)行收集;②將所收集到的信息傳輸?shù)较鄳?yīng)的控制單元之中，對信息進(jìn)行處理;③將處理完成的信息轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蚩刂频闹噶?，再以電子信?hào)的形式將其輸送到相關(guān)的功能模塊之中，如此才能夠確?？刂浦噶钅軌虻靡哉?shí)施。EMS系統(tǒng)在新能源汽車中的應(yīng)用所具有的功能主要包括：①能夠讓電池處于良好的荷電狀態(tài)，以便能夠?yàn)槠囂峁┧枰尿?qū)動(dòng)力;②該系統(tǒng)還能夠分析相關(guān)的子系統(tǒng)，了解各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并根據(jù)分析所得出的結(jié)果完成數(shù)據(jù)分析，從而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行控制，以便發(fā)現(xiàn)電池電量情況并發(fā)出預(yù)警;③EMS系統(tǒng)還能夠以電池剩余電量為依據(jù)，對汽車所能夠行駛的最大里程加以預(yù)測，便于司機(jī)能夠掌握充電時(shí)機(jī)，并且還能夠?qū)ζ噧?nèi)其他系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在不影響汽車功能的情況下降低電能的消耗。

3.2 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)英文簡稱為EPS，該系統(tǒng)也是新能源汽車中重要的構(gòu)成部分，通過該系統(tǒng)能夠進(jìn)一步提升汽車自身的性能[4]。在EPS系統(tǒng)中，不僅所使用的設(shè)備非常多，而且還極為復(fù)雜，如車速傳感器、ECU等等，將電子控制單元應(yīng)用在助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中所產(chǎn)生的作用是極大的，這主要是因?yàn)榭刂茊卧诠ぷ髟砩鲜知?dú)特，但是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)也是非常復(fù)雜的，主要表現(xiàn)為：當(dāng)司機(jī)對方向盤進(jìn)行操控實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向時(shí)，需要先使用轉(zhuǎn)矩傳感器用以檢測轉(zhuǎn)矩，之后所得到的信息傳輸?shù)娇刂茊卧?，再對信息進(jìn)行分析，最后將分析所得出的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂浦噶?，該指定被傳輸?shù)诫姍C(jī)以后便實(shí)現(xiàn)了汽車轉(zhuǎn)向。若是汽車沒有發(fā)生轉(zhuǎn)向，控制單元也就不會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量，電機(jī)便處于不工作的狀態(tài)。通過具體實(shí)踐能夠證明，EPS系統(tǒng)在效率、安裝以及節(jié)能有著非常大的優(yōu)勢，不過其對電機(jī)與傳感器也有著非常高的要求，限制了EPS的普及應(yīng)用。要想能夠進(jìn)一步提高EPS系統(tǒng)的性能，需要設(shè)置更加科學(xué)合理的控制策略。

3.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)

新能源汽車在行駛過程中是否具有較高安全性是與該系統(tǒng)有著十分緊密的聯(lián)系，電動(dòng)機(jī)、傳感器是構(gòu)成該控制系統(tǒng)非常重要的構(gòu)建，其主要是將電池當(dāng)中的電能經(jīng)過處理轉(zhuǎn)變?yōu)槠囆旭偟膭?dòng)能，從而抵消在行進(jìn)過程中所產(chǎn)生的阻力[5]。要想促使新能源汽車在運(yùn)行時(shí)擁有更好的性能，該控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)：①功能輸出保持穩(wěn)定和恒定的狀態(tài)且功率密度相對較高;②當(dāng)汽車在爬坡或是啟動(dòng)階段，需要其保持低速行駛，當(dāng)車輛處于正常行駛狀態(tài)以后，此時(shí)則需要表現(xiàn)為高速低轉(zhuǎn)的特點(diǎn);③應(yīng)用成本相對較低，有利于其推廣使用;④保障車輛在轉(zhuǎn)速范圍，以便能夠?qū)崿F(xiàn)對恒轉(zhuǎn)矩區(qū)的覆蓋。

4? 總結(jié)

總之，新能源汽車在當(dāng)下依然處于剛剛起步的階段，各項(xiàng)技術(shù)還要不斷更新和發(fā)展，解決新能源汽車當(dāng)前所存在的缺陷，充分發(fā)揮其自身的優(yōu)勢，使其盡早普及在人們的生活之中。能量管理系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)作為新能源汽車中的關(guān)鍵技術(shù)，需要不斷加強(qiáng)研發(fā)，以便能夠取得更好的成就。當(dāng)新能源汽車變得愈發(fā)成熟以及全面普及以后，能夠有效降低人類對石油資源的依賴，緩解石油壓力，并能夠起到一定環(huán)保作用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]靳立明.新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（35）：79.

[4]孫建.新能源汽車三大關(guān)鍵技術(shù)及其難點(diǎn)分析[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2018，274（19）：28-29，99.

[5]新能源汽車電子電控關(guān)鍵技術(shù)獲突破[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013（4）：12-14.