新能源汽車智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)

摘 要：伴隨時(shí)代的不斷發(fā)展與進(jìn)步，新能源汽車發(fā)展的也越來越快，同時(shí)智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)在新能源汽車中也是呈現(xiàn)一個(gè)重要的未來發(fā)展趨勢(shì)，它融合了智能駕駛、車聯(lián)網(wǎng)以及新能源等一些重要的技術(shù)，對(duì)新能源汽車不斷地創(chuàng)新，讓產(chǎn)業(yè)更具發(fā)展力。通過智能駕駛，車聯(lián)網(wǎng)的融合，也促進(jìn)了智能網(wǎng)聯(lián)，新能源汽車的快速發(fā)展和以前傳統(tǒng)的汽車相比，智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車智能化更強(qiáng)，并且還零排放，有著很多的優(yōu)點(diǎn)，也是未來汽車發(fā)展的一個(gè)重要方向。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì) 策略

現(xiàn)在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展規(guī)模越來越大，并且智能化，數(shù)據(jù)化和環(huán)?；用黠@?，F(xiàn)在新能源汽車市場(chǎng)現(xiàn)狀非常好，并且面臨的發(fā)展機(jī)遇很大，同時(shí)也帶來了很大的挑戰(zhàn)，市場(chǎng)的競(jìng)爭也越來越激烈，所以就需要不斷地創(chuàng)新，服務(wù)不斷升級(jí)。新能源汽車的應(yīng)用可以緩解能源緊張的情況，對(duì)人類的生產(chǎn)和生活都起著非常重要的作用。當(dāng)前我國智能技術(shù)發(fā)展得越來越快，新能源汽車和智能化技術(shù)相互融合也更加成熟，更高效促進(jìn)新能源汽車的發(fā)展。

1 智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的創(chuàng)新

伴隨時(shí)代的不斷發(fā)展與進(jìn)步，新能源汽車發(fā)展得也越來越快，智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在汽車中。隨著新能源汽車市場(chǎng)整體規(guī)模的不斷增長，圍繞汽車使用過程中的各種各樣的服務(wù)也不斷增加。新能源汽車是非常重要的發(fā)展方向，對(duì)于我國來說，現(xiàn)在新能源汽車產(chǎn)量不斷上升，在未來也有更加廣闊的發(fā)展空間，通過不斷地創(chuàng)新和提高服務(wù)水平，從而更好地滿足市場(chǎng)對(duì)于新能源汽車的多元化需求。智能駕駛技術(shù)又是智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的核心，推動(dòng)了智能駕駛系統(tǒng)的完善，從以前的輔助駕駛變成自動(dòng)駕駛，可以對(duì)路況障礙物進(jìn)行全面的感知，也可以根據(jù)實(shí)時(shí)的信息自動(dòng)生成行駛路線，能夠更加準(zhǔn)確地控制車輛的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)也能將汽車和外部的信息通信連接在一起，讓車與車，車與路之間得到互聯(lián)互通，支持最新的通訊方式，并且現(xiàn)在新能源動(dòng)力技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，一些新型的動(dòng)力電池技術(shù)的應(yīng)用也給新能源汽車帶來了很多的動(dòng)力來源，不但減輕了對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也能夠提高車輛的續(xù)航里程，現(xiàn)在還有無線充電技術(shù)也提高了充電的便捷性，讓新能源汽車的整體水平得到進(jìn)一步提高。

2 新能源汽車概述

新能源汽車較傳統(tǒng)汽車更加環(huán)保，新能源汽車依靠的是電力電池提供的動(dòng)力來讓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)為汽車提供動(dòng)力。動(dòng)力電池作為整個(gè)車的能量來源，要不斷關(guān)注電池的狀態(tài)，提高電池的利用效率。在新能源汽車的控制中，電機(jī)是非常重要的一個(gè)部件，也是能量回收的一個(gè)核心部件，整車控制器所收到的信號(hào)以及控制電池的運(yùn)行都可以為整個(gè)車提供動(dòng)能，也能讓駕駛者更好地進(jìn)行車輛的運(yùn)行。整車控制器在開發(fā)與設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)電源電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)，重點(diǎn)要對(duì)芯片方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中要有考慮過流保護(hù)的作用，這樣可以讓整個(gè)系統(tǒng)更加的安全。我們所說的新能源汽車就是應(yīng)用環(huán)保的新型能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車的燃料能源來作為汽車的動(dòng)力源，在動(dòng)力操控、乘坐感受、汽車傳動(dòng)等方面與燃油汽車是截然不同的，很顯然新能源汽車所使用的技術(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于傳統(tǒng)汽車。由于我國當(dāng)前能源匱乏，而新能源汽車將會(huì)對(duì)我國的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都起到重要的影響。第一，新能源汽車不會(huì)對(duì)空氣中排放有害氣體污染環(huán)境，能夠?qū)⑽廴境潭瓤刂圃诹闩欧?，即使將所使用的電量與電廠生產(chǎn)電量所產(chǎn)生的污染相對(duì)應(yīng)也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)汽車的油耗排放，也就是說，發(fā)電廠能源轉(zhuǎn)化率是非常高的，并且還能夠?qū)ε欧诺奈廴疚镞M(jìn)行一個(gè)凈化的處理。第二，在新能源汽車的使用過程中，所產(chǎn)生的成本也是非常低的，并且?guī)缀鯖]有產(chǎn)生聲音。一般情況下來講，新能源汽車應(yīng)用的電機(jī)與汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比，無論在什么時(shí)間電機(jī)產(chǎn)生的聲音與振動(dòng)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的聲音。因此在乘坐感受上來講，新能源汽車對(duì)于燃油汽車來說是比較舒適的，新能源汽車噪音的主要生成源是在行駛過程中，由輪胎與路面摩擦產(chǎn)生的胎噪以及車輛行駛時(shí)風(fēng)阻引起的風(fēng)噪。隨著新能源汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步，整車控制系統(tǒng)的地位愈發(fā)凸顯。新能源車輛以電力為主要驅(qū)動(dòng)力，依賴高性能電池供應(yīng)能量。隨后，這些能量經(jīng)由車載控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，保障新能源車輛平穩(wěn)、安全地運(yùn)行。并且，整車控制系統(tǒng)憑借其智能化特性，能夠依據(jù)用戶的意愿和操作生成對(duì)應(yīng)指令，車輛隨即對(duì)這些指令作出響應(yīng)，滿足各種駕駛需求。整車控制系統(tǒng)是新能源汽車非常核心的一部分，能夠讓汽車各個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行配合，也可以接收到其他控制器的信號(hào)。新能源汽車有三個(gè)系統(tǒng)，有電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，能源系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)，根據(jù)駕駛者發(fā)出的不同信號(hào)控制器也會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，從而讓汽車平穩(wěn)安全地運(yùn)行。

3 國內(nèi)新能源汽車應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)的數(shù)據(jù)分析

我國新能源汽車發(fā)展越來越快，主要朝著三個(gè)方向發(fā)展。第一種是以政策為驅(qū)動(dòng)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)于我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)來說，在發(fā)展的過程中也會(huì)受到國家的一些相關(guān)政策指導(dǎo)。2001年國家就已經(jīng)制定了電動(dòng)汽車發(fā)展戰(zhàn)略，汽車也開始慢慢地向著混合電動(dòng)，電動(dòng)和燃料電池汽車發(fā)展，在2010年又提出了新型能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增加，銷售數(shù)量也不斷增長。現(xiàn)在新能源汽車的種類越來越豐富，從現(xiàn)在市場(chǎng)上新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的狀況來看，最受歡迎的是混合式動(dòng)力汽車，并且需求量很大。新能源汽車開發(fā)以來，對(duì)于政府來說就積極地鼓勵(lì)企業(yè)和高校以及科研機(jī)構(gòu)達(dá)成戰(zhàn)略合作，進(jìn)行聯(lián)盟能夠更好地推動(dòng)我國的新能源汽車發(fā)展，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

4 新能源汽車的種類

4.1 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

顧名思義，混合動(dòng)力汽車就是將兩種發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源對(duì)汽車進(jìn)行裝備，這兩種動(dòng)力源分別是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)。電機(jī)作為動(dòng)力源通常是汽車的起步與汽車停止?fàn)顟B(tài)，發(fā)揮電機(jī)起步快、無頓挫、低噪聲、無污染的先天優(yōu)勢(shì)。在路況良好、車輛高速行駛的條件下，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)被投入使用。這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠有效地為汽車提供所需的動(dòng)力，既滿足節(jié)能減耗的要求，又保證高性能輸出，使發(fā)動(dòng)機(jī)維持在最佳轉(zhuǎn)速狀態(tài)，并兼顧為電池充電的功能。當(dāng)駕駛員遇到需要急加速與高承重的情況下，電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)同時(shí)啟動(dòng)，為汽車提供最大的動(dòng)力，來滿足駕駛者所需的動(dòng)力與加速。在當(dāng)前市場(chǎng)的新能源汽車的銷售情況來看，混合動(dòng)力汽車依然是新能源汽車的銷售大頭，占全部新能源汽車銷售額的80%以上。而混合動(dòng)力車型是燃油汽車完全過渡到新能源汽車的必經(jīng)之路，可以將混合動(dòng)力汽車稱為一種過渡性的汽車，蓄電池的使用壽命、電量衰減與行駛里程便成了阻礙新能源汽車發(fā)展的最大問題。

4.2 新能源電動(dòng)汽車

新能源汽車也就是在混合動(dòng)力汽車的基礎(chǔ)上，使用電機(jī)代替燃油汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，整個(gè)車都是使用電機(jī)作為動(dòng)力源的汽車，想要得到電能就需要蓄電池來提供，這是一種新型的電動(dòng)汽車，在各個(gè)方面都有著很大的優(yōu)點(diǎn)，不管是噪聲，油耗和排放上面都有著很大的變化，特別是在排放上面，能夠更好地保護(hù)環(huán)境，減少一些大氣污染，這種新能源汽車也是未來的汽車廠商不斷研究和發(fā)展的重點(diǎn)。雖然說有著很多的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也會(huì)存在各種各樣的問題需要解決，不過當(dāng)前最重要的問題就在于，蓄電池能夠供應(yīng)汽車的行駛里程并不遠(yuǎn)、充電的時(shí)間過長、電池的使用壽命短、冬季衰減嚴(yán)重這都成為新能源汽車發(fā)展過程中必須克服的困難。當(dāng)前我國已經(jīng)有較多的新能源汽車推向市場(chǎng)，但是相對(duì)于燃油汽車來講電動(dòng)車的車價(jià)是比較高的，普通的工薪階級(jí)并沒有消費(fèi)能力購買電動(dòng)汽車。因此，要將新能源汽車變成大多數(shù)人都可以消費(fèi)的消費(fèi)品，還是需要繼續(xù)發(fā)展提高。

4.3 燃料電池電動(dòng)車

燃料電池電動(dòng)車就是使用催化劑促進(jìn)與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)從而得到電力，將得到的電力進(jìn)行儲(chǔ)存并且作為汽車的動(dòng)力源。而燃料電池電動(dòng)車成為燃油汽車的最優(yōu)代替汽車的原因是燃料電動(dòng)車擁有著動(dòng)力充沛、噪聲小、沒有污染排放等優(yōu)勢(shì)。不過燃料電池電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車都存在著技術(shù)上的發(fā)展瓶頸，燃料電池電動(dòng)車在生產(chǎn)成本上是非常高的、在汽車啟動(dòng)時(shí)動(dòng)能傳輸不及時(shí)、化學(xué)反應(yīng)所需要的元素不能直接獲取，動(dòng)能存儲(chǔ)技術(shù)不成熟。最大的難點(diǎn)就是動(dòng)能存儲(chǔ)的安全性，如果氫氣的存儲(chǔ)不能達(dá)到安全指標(biāo)，那么對(duì)于氫燃料電池電動(dòng)車來說，它就是在路上行駛的危險(xiǎn)物。由于各種各樣的因素對(duì)燃料電池電動(dòng)車發(fā)展的制約，所以燃料電池電動(dòng)車的發(fā)展是非常慢的。

5 新能源汽車智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)發(fā)展方向與策略方法

從大體上來觀察，新能源汽車可以分為三個(gè)級(jí)別的模塊框架：根據(jù)第一級(jí)模塊所具有的功能可以將第一級(jí)模塊定義為執(zhí)行系統(tǒng)，主要包括的硬件有發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、能源存儲(chǔ)設(shè)備與充電設(shè)備。根據(jù)第二級(jí)所具有的功能可以將第二模塊稱作控制和第二執(zhí)行系統(tǒng)，包括的硬件設(shè)備有集電器、充電樁等?？刂浦邪姵氐墓芾硐到y(tǒng)、發(fā)電機(jī)控制器、整車控制器。第三級(jí)模塊中包括動(dòng)力電池的類型、電機(jī)的冷卻形式、應(yīng)用軟件等。在其中最重要的是：整車控制器、電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)，這三個(gè)模塊會(huì)直接影響新能源汽車的各種性能。

5.1 整車控制器技術(shù)

整車控制器（VCU）是所有新能源汽車都要安裝的模塊，可以說是所有電動(dòng)汽車的標(biāo)配，也是新能源汽車的“心臟”。整車控制器模塊的作用就是每時(shí)每刻都在檢測(cè)新能源汽車的運(yùn)行狀態(tài)，比如行駛速度、車輛溫度、胎壓等，應(yīng)用各種傳感器（油門剎車等）收集信息并且判斷駕駛員想要達(dá)到的速度與意圖等。將所有的信息收集完成后整車控制器將會(huì)對(duì)這些信息進(jìn)行處理后，向所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)發(fā)送指令，從而完成操作。整車控制器模塊可以判斷汽車是否出現(xiàn)問題，并將所出現(xiàn)的問題進(jìn)行儲(chǔ)存。整車控制器模塊由不同的硬件電路與驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用層軟件與外殼構(gòu)成，在這里面硬件電路、應(yīng)用程軟件與底層驅(qū)動(dòng)程序是非常重要的技術(shù)。整車控制器硬件電路是在標(biāo)準(zhǔn)化核心模塊電路的技術(shù)上進(jìn)行構(gòu)建的，其中有電源模塊、處理芯片、CAN接口等。標(biāo)準(zhǔn)化核心的電路的兼容性、可移植性與擴(kuò)展性是非常高的，可以與各種電路相適配，由于當(dāng)前對(duì)汽車的性能的需求越來越高，汽車的芯片也需要越來越高的等級(jí)，因此慢慢地有16位轉(zhuǎn)變升級(jí)成為32位的芯片。在軟件的開發(fā)過程中是基于AUTOSAR系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)的，并且引入了V模式，因此實(shí)現(xiàn)了在不同的系統(tǒng)中共同研發(fā)軟件，能夠提高整個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的研發(fā)效率，減少了軟件開發(fā)所需要的時(shí)間，并且能夠提高軟件的質(zhì)量，應(yīng)用層上可以實(shí)現(xiàn)各種模式的切換，動(dòng)力分配等能夠直接提高整個(gè)新能源汽車的動(dòng)力與穩(wěn)定。

5.2 電機(jī)控制器技術(shù)

電機(jī)控制器模塊在電動(dòng)車中是非常重要的一個(gè)模塊，電機(jī)控制器模塊在接收到整車控制器模塊的指令后，會(huì)對(duì)電機(jī)進(jìn)行與指令相符合的控制。新能源電動(dòng)車的電機(jī)如果想要正常運(yùn)行就需要使用交流電，但是汽車的蓄電池在通常情況下只能提供直流電，電機(jī)控制器模塊就可以將電池中的直流電轉(zhuǎn)變成為電機(jī)所需要的交流電。電動(dòng)機(jī)如果出現(xiàn)了各種故障就需要電機(jī)控制器模塊進(jìn)行診斷，得出數(shù)據(jù)并且保護(hù)電機(jī)，并且存儲(chǔ)所出現(xiàn)的故障記錄。同整車控制器技術(shù)一樣，電機(jī)控制器模塊的驅(qū)動(dòng)也是在軟件復(fù)用原則上進(jìn)行開發(fā)的。應(yīng)用層軟件劃分成需求轉(zhuǎn)矩計(jì)算、故障診斷、矢量計(jì)算與狀態(tài)控制四個(gè)模塊。

5.3 電池管理系統(tǒng)

新能源電動(dòng)汽車與燃油汽車不同，新能源電動(dòng)汽車是由汽車所攜帶的蓄電池對(duì)整個(gè)車所需電能的部位供電，因此電池成為新能源電動(dòng)汽車唯一的能量源。也就是說要對(duì)電池進(jìn)行最優(yōu)化的管理才能夠使新能源電動(dòng)車的行駛里程續(xù)航增多。要對(duì)為新能源電動(dòng)車供電的電池包進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)階段就要對(duì)熱管理性能進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，得出最真實(shí)有效的設(shè)計(jì)；為了提高電池的穩(wěn)定性與安全性要將電池和保護(hù)器相連接，并且要使用安全系數(shù)更高的線束對(duì)他們進(jìn)行連接；電池管理系統(tǒng)通過各種精密一起與安全系數(shù)很高的線束與整個(gè)新能源電動(dòng)車進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的管理。一個(gè)能夠達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)并且可以使用的電池包應(yīng)該具有箱體結(jié)構(gòu)、電芯、熱管理系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、模塊。電池包的控制核心就是電池管理系統(tǒng)，能夠隨時(shí)偵測(cè)車輛運(yùn)行時(shí)電池的狀態(tài)，進(jìn)行有效的調(diào)控從而提高能源效率，對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)等操作，從而延長電池的使用壽命，減少電池衰減，讓電池得到有效的應(yīng)用。新能源汽車是需要進(jìn)行充電的，在進(jìn)行充電狀態(tài)的時(shí)候，整個(gè)車的高壓負(fù)極和正極進(jìn)行連接，然后對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電，在充電的狀態(tài)下測(cè)量的控制器會(huì)接受到現(xiàn)在正在充電的信息，所以對(duì)汽車進(jìn)行開關(guān)控制時(shí)都不能行駛，讓車輛處于一個(gè)靜止和鎖定的狀態(tài)，并且根據(jù)整車控制器的作用，充電功率將會(huì)受到限制，讓電池得到更好的保護(hù)，在充電的過程中，如果充電完成，那么電池管理系統(tǒng)就會(huì)檢測(cè)到信號(hào)，從而停止對(duì)汽車充電的工作，切斷整個(gè)車的充電電路，讓汽車更加安全。人們已經(jīng)意識(shí)到能源對(duì)于我們?nèi)祟悂碚f是多么重要，由于當(dāng)前能源有限并且環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，為了減輕能源消耗、保護(hù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展，政府也更加重視混動(dòng)與電動(dòng)汽車的發(fā)展，并且對(duì)充電樁的建設(shè)更為積極，從而減少人們購買電動(dòng)車充電困難的問題。

6 結(jié)語

隨著時(shí)代的發(fā)展，為了適應(yīng)新的環(huán)境，新能源汽車的發(fā)展成為今后的主力已經(jīng)成為肉眼可見的事實(shí)，不管是在任何層面上來講，新能源電動(dòng)車擁有著超過性能車的優(yōu)勢(shì)，尤其是在技術(shù)層面與政策層面，都是對(duì)新能源汽車有利的，都在推動(dòng)著新能源電動(dòng)車的發(fā)展。在將來混動(dòng)車型將會(huì)成為主要銷售車型，慢慢向新能源汽車發(fā)展，新能源汽車也會(huì)做得越來越好。新能源汽車進(jìn)行整車控制策略開發(fā)的時(shí)候要根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合用戶的意愿，兼顧所有的內(nèi)容，才能讓整車控制技術(shù)得更加的安全與經(jīng)濟(jì)，新能源汽車控制系統(tǒng)有一套比較完整的電子控制系統(tǒng)，在進(jìn)行整車控制的時(shí)候?qū)υO(shè)計(jì)問題要多加注意，這樣才有一定的價(jià)值意義。

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