新能源汽车电子控制技术探讨
何圣权
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何圣权,. 新能源汽车电子控制技术探讨[J]. 电路系统研究,2024.6. DOI:10.12721/ccn.2024.157397.
摘要: 随着科技的进步,我们已经进入到了电子智能社会。全球环境恶化,能源短缺成为了世界级的难题,节能环保成为了各领域发展的前提之一,汽车带来的能源消耗、污染物排放对环保和可持续发展造成了威胁,新能源汽车出现为我国的汽车行业的发展带来了新希望。新能源汽车发展至今,电子控制技术已经成为了新能源汽车关键技术和研发重点,本文将分析新能源汽车电子控制技术关键,并对其发展趋势进行分析。
关键词: 新能源汽车;电子控制技术;系统
DOI:10.12721/ccn.2024.157397
基金资助:

随着能源的短缺及可持续发展的需要,新能源汽车的不断发展应用是发展的必然趋势。在新能源汽车中,电子控制系统由不同的子系统组成,而每一子系统又包含指示灯、自诊断电路、执行机构、电控单元、信号处理电路、传感器及控制策略等部分。

1. 新能源汽车概述

对于新能源汽车来讲,其主要指的是采用非常规则成燃料作为动力来源或者是使用常规的车用燃料,但是采用了新型的车载动力装置可以综合车辆的动力控制和驱动技术,充分形成技术原理先进、具有先进技术先进结构的汽车。是一种新型的汽车形式。

2. 新能源汽车电子控制技术的介绍

对于新能源汽车电子控制技术来讲,其主要是由新能源汽车的发展衍生来的,在九五发展期间,国家已经把蓄电池新能源汽车列为重要的科技工程项目,在这个过程中,充分建立一定的示范区,作为四项重点工作的发展。其在这个过程中取得了卓越的成就。从最早研发历史的发展角度来看,在实际研制新能源汽车的过程中,主要的示范区建立在广东省汕头市,经过不断的试验和发展,取得了卓越的成效,也积累了大量的经验,在实际研制的过程中,主要的单位有清华大学、中国银行集团等相关单位,为其发展作出了卓越的贡献,清华大学展出的ev6580型电动小型客车可以承载66个人,最高时速可以达到80km。这一成就对于我国相关能源的有效缓解,具有非常重要的影响。并且经过发展燃料电池汽车,研发水平已经达到了国际发达的水平,在国家政策不断引导的情况之下,贯彻落实先进的发展理念,实现了一定的发展目标。

3. 新能源汽车电子控制的关键性技术探索

3.1能量管理系统

新能源汽车同传统的燃油汽车不同,新能源汽车中汇聚了大量的电子设备的电子元件,控制这些电器元件的控制系统成为了电子控制技术的关键技术。能量管理系统(EMS)是点电子控制单元的核心系统之一,是由充放电控制、功率限制、功率分配等部分构成,工作原理是通过数据采集电路对电池的使用状态等信息进行收集,在通过信息传输功能传送到电子控制单元进行数据的分析和处理,根据分析结果生成相应的命令,发送给接受的功能部分。这一过程中电子控制技

术是关键,通过电子控制技术实现了蓄电池最佳运行状态,还可以实现对电池和供电系统的实时扫描和监控,同时实现根据剩余电量预估行驶里程数,自动开启新能源汽车节电模式。

3.2 电动助力转向系统

新能源汽车电动助力转向(EPS)系统是一种由电机直接提供辅助扭矩的动力转向系统,具体由转矩与车速传感器、电子控制单元、电动机及减速器等组成,详见右图。结合图1,EPS系统的工作原理如下:驾驶人员操纵方向盘转向的同时,先用转矩传感器检测转向盘的转向与转矩,再向电子控制单元输送电压信号,然后电子控制单元再以转矩传感器提供的转距电压信号、车速信号及转动方向等为依据,并向电动机控制器下发指令,以调控电动机转向助力转矩的输出,最后产生辅助动力;倘若汽车不转向,则电子控制单元不会向电动机控制器下发指令,此时电动机不工作。研究发现,EPS系统具有节能环保、安装方便、效率高、路感好及回正性好等优点,但要求研发低成本、高可靠性的传感器及助力电机。为了提高新能源汽车EPS系统的可靠性、稳定性与动态性能,合理选择控制方法是关键,如人工智能控制、模糊控制等。

图1:电动助力转向系统

截图1741768874.png3.3电机驱动系统

电机驱动系统为保障新能源汽车更优运行的重要条件,对其应予以高度关注。这一系统的作用在于负责蓄电池电能,实现电能至动能的转化,避免汽车在运行过程中存在过大阻力,进而影响到汽车的正常行驶。为更好地优化新能源汽车的运作,则应对控制系统予以严格要求,具体方式有如下体现:

其一,应对功率密度予以保持,同时也利于实现对恒定输出额的保证。其二,汽车在行驶至坡度较高位置时,对汽车是有低速要求的,即对汽车速度予以一定控制,以避免危险的产生。其三,对汽车的转速区域也有了一定要求,要求其覆盖到恒功率区。其四,转矩的实际响应速度较快。其五,在应用过程中,所产生的成本较低,使用门槛并不高。对于电机驱动系统来说,现阶段通常运用的是永磁同步机、以及关磁电机等,其系统的现状发展也已然从电子逆变器朝向集成模块而逐步发展。

3.4制动系统管理

传统意义上的汽车制动大多靠摩擦力的作用来消耗汽车行驶动能,这就使得车速被降低,动能消耗产生的热能在空气中进行传播。新能源汽车的制动与传统汽车有明显差异,牵引电机与发电机之间的切换能够让汽车制动功能实现,在这一过程中汽车能量发生转换,动能转变为电能并将其储存,能量能够进行循环利用,在一次充电之后汽车就能够具有更长的续航里程。在对新能源汽车进行开发时候,对再生制动能量回馈系统的研究很重要,在设计时候要全面考虑汽车的相关性能。

4. 新能源汽车电子控制技术面临的问题

电子控制技术在新能源汽车发展具有重要的意义,伴随着发展广泛应用于新能源汽车中,但我国在电子控制技术发展过程中也存在一些问题。随着新能源汽车的出现,许多国家都对其有一定的研究和突破,不断促进汽车往智能化方向发展,而在当今汽车发展市场上也存在一定的问题,对于高端的产品有所欠缺,低端产品有所过剩。同时我国在新能源汽车发展领域自主创新水平不足,使得电子控制技术在发展中有所落后。汽车在人们的生活中逐渐普及,传统能源消耗性汽车尾气的排放对于环境的污染较大,新能源汽车产业对于推动节能减排有重要的作用。为了解决电子控制相关的问题,应对其技术进行不断地研究和突破,加大科研的投入力度,不断的将电子控制产品向高集成化的方向发展。

5.结束语

现如今,人们对汽车的要求愈来愈高,在此背景下,对新能源汽车的研究也变得越发迫切。通过对新能源汽车的不断研究,不但有利于遵循绿色发展理念,还能够使相关资源获得节约,对自然环境的改善是极为有利的。而电子控制技术恰为保证新能源汽车正常运行的有效方式,所以说,应该重视对新能源汽车电子控制技术的研究,以期达到良好发展目的。

参考文献:

[1] 刘恒硕, 张胜根. 新能源汽车种类及其关键技术分析[J]. 汽车零部件,2015(04):73-75.

[2] 郭传慧,贾江波.新能源汽车电子控制的关键性技术探究[J].时代汽车,2018(8):46-47.

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