新能源汽车电控技术应用与发展

2024-01-11 14:20李桂中
时代汽车 2023年22期
关键词:应用与发展新能源汽车

李桂中

摘 要:近些年来,随着社会经济水平的提高与生产力的发展,私家车数量急剧增多。但由于燃油汽车尾气的排放给城市大气环境带来了不良的影响,现阶段的新能源汽车产量与销量逐渐升高,新能源汽车的使用有效缓解了环境污染问题,促进了城市的健康发展。但在新能源汽车的研发中,生产团队也会面临到较多的技术难题。新能源汽车企业需要重视电控技术,打造科学的电控管理系统,促进新能源汽车行业的发展。文章主要就新能源汽车电控技术的应用与发展进行了分析。

关键词:新能源汽车 电控技术 应用与发展

1 新能源汽车电控技术概述

新能源汽车是指使用非化石燃料作为能源驱动的电动汽车,如纯电动汽车、混合动力汽车等。而电控技术是指通过电子设备对汽车的各个系统进行控制和管理的技术,包括电机控制系统、电池管理系统、能量回收系统等。因此其中的电控技术至关重要,电力能源的应用效果是影响电控技术的关键因素。在新能源汽车的动力环节,电子控制内容较为复杂和繁琐,其中的控制单元关系着较多的运行线路,因此研发人员需要理清其中的电力线路,提升对于电子控制单元的掌控力,提升电控系统的运行质量和稳定性,促进新能源汽车的良好发展。经过对电控技术的研发与优化,现阶段的新能源汽车在电控技术方面具有良好的应用效果。在车辆启动之后,车主能够通过显示屏观测到各项车辆数据,也可以通过各种控制手段有效掌控汽车运行状态,提升驾驶安全性。通过向控制面板输入信息,新能源汽车可以感知操作信息,并经过微处理器的信息数据分析功能,将反馈信息及时传达给车主,有利于提升驾驶体验感。电控系统是新能源汽车运行系统的关键部分,电控技术的良好应用有助于提升车辆品质,确保行车安全,为车主带来良好的体验感。

2 新能源汽车电控技术的应用

新能源汽车与传统车辆相比而言,主要区别在于能量供给的方式不同,但新能源汽车在电子技术方面有了较大的进步,尤其是电控技术的发展与应用,促进了汽车驾驶功能的改变,在程序研发上相较于传统车辆也表现出明显的优势。传统汽车的电子控制系统是车辆的辅助系统,而新能源汽车的电控系统是依据电能提供动力,是车辆的主要控制系统。为了充分了解新能源汽车的电控技术,掌握新能源汽车的发展趋势,下面从几个方面介绍了电控技术的应用状况。

2.1 电控技术在新能源汽车电池管理系统中的应用

电池管理系统是新能源汽车电池组的重要组成部分,通过对电池的状态进行监测和管理,确保电池的安全运行和寿命延长。当前,电池管理系统已经实现了对电池温度、电压、电流等参数的实时监测和控制,并通过智能算法对电池进行优化管理。电池系统是新能源汽车的关键部分,其中的电池一致性也是新能源汽车电子控制技术的核心内容,是新能源汽车在行驶中提供动力的关键。企业研发人员加强对电控技术的研发,可以掌握电池系统的运行状况,实现车载动力电池与汽车动力电池组的联动,全面提升新能源汽车电池的使用效能,发挥其动力系统的优势,能够传统的汽车动力系统一较高下。电池管理系统的主要工作原理是将不同的电池中出现的不同状态进行统一的管理,主要是对温度、电压和电流的不同数据进行收集和处理及分析,并严格监控电池组的工作状态,防止出现运行故障,避免电池负载状况的发生。在新能源汽车的电池管理系统中,提升电控技术应用水平是至关重要的。由于电池管理系统的生产以及应用成本都相对较高,因此提升电池管理能力,保障电池的良好运行状态对于新能源汽车的发展具有极大的推动作用。蓄电池是电池组的关键组成部分,也是新能源汽车主要的动力来源,在新能源汽车的运行中,一旦发生蓄电池的功能下降,将会给新能源汽车的行驶造成严重的影响。蓄电池有多种类型,常见的主要有锂离子电池、镍铬电池、铅酸电池和镍氢电池等,其中,锂离子电池应用较为广泛,因其具有较大的电能存储量,被较多的新能源汽车企业看重。但目前的锂离子电池的技术开发还不够完善,其使用寿命较短,也给新能源汽车的行驶带来了一定的安全隐患。所以,在电控技术的应用中,研发人员还应该关注电池管理技术,促进电池效能的发挥。

2.2 电控技术在电机驱动控制系统中的应用

新能源汽车电控技术在电机驱动控制系统中也有着关键的作用。电机驱动控制系统分为两部分,主要是机械运动系统与电器控制系统。电器主要包括转换器、控制器以及电动机等,通过电器控制可以实现新能源汽车速度的调控。在电机驱动控制系统中,目前的新能源汽车在研发中还是存在着一些技术问题,例如电机的散热速度较慢,这就导致系统的承压能力降低,会受到其他因素的干扰,降低驱动控制能力,甚至造成駕驶障碍问题。因此,在电控技术的应用中,技术人员会改变研发路径,像是将交流发动机应用在新能源汽车中替代直流发动机,实现更好的驱动控制。在我国的新能源汽车驱动研发技术方面,主要是侧重多种形态的电池驱动技术和控制系统的研发,而一些国家则侧重永磁电机的研发,以此推动汽车驱动性能的提升,达到无级变速的水准。因此,加强电控技术的研究,能有提升电机驱动控制系统的运行效果,保障新能源汽车的运行安全。

2.3 电控技术在转向控制系统中的应用

最后,将电控技术应用在新能源汽车的转向控制系统中,能够提升转向控制能力,确保驾驶安全性能。新能源汽车的助力转向系统经过了多个阶段的发展,目前已经具备了高技术水平的转向技术,并逐渐向着智能电子化的方向发展。电控技术配合助力转向系统,具有环保节能、可控能力强、操作简便的特点,有助于新能源汽车的推广与应用。电控技术下的助力转向系统较早地在发达国家中获得了应用,并逐渐发展成熟。我国汽车企业也应该强化电控技术研发,提高新能源汽车的助力转向控制水平。

2.4 电控技术在新能源汽车能量回馈系统中的应用

新能源汽车具有特定的能源回馈系统,这一系统的具体功能是将新能源汽车的能量应用状况反馈给驾驶者,并实现电能的循环利用。能量回收系统是指通过对汽车制动过程中产生的能量进行回收利用,提高能源利用率的技术。目前,能量回收系统已经广泛应用于新能源汽车中,可以有效地回收并利用制动能量,延长电池续航里程。能源回馈系统功能的实现离不开电控技术的合理应用。因此,为了提高能源回馈系统的应用效果,技术人员应该综合考虑电机的动力特性以及汽车的整体动力特性,发挥变频器的功能作用,提升能量的循环量,并将其保持在90%以上。相较于传统的燃油汽车,新能源汽车可以将动能转换为热量,并依靠汽车中的能量回馈系统,在汽车的制动环节把牵引电机系统更换为发动机系统,并将大部分的汽车制动能量转换为电能存储在电池中,这一功能大大提高了新能源汽车的续航能力,是一项技术上的革新。在未来的新能源汽车发展中,研发人员还需要不断完善能量回馈系统,继续提升能量的转化效率,促进新能源汽车整体性的提升。

2.5 基于电控技术的新能源汽车检修策略

由于新能源汽车相对于传统车辆具有较高的科技含量,因此一旦出现电机故障,驾驶人员不容易在短时间内将其修复,需要专业维修人员进行操作,所以新能源汽车在维修方面具有一定的局限性。针对这种情况,新能源汽车行业需要进行变革,用以满足现代化的汽车维修要求。在车辆出现故障时,维修人员需要使用精密设备排查故障原因,并制动维修计划,对电控系统控制程序进行检查,尽量节省车辆的拆卸成本和维修时间。现阶段的汽车维修技术得到了较大程度的改进,逐渐向着智能化、科学化的方向发展,逐渐使用了先进的信息技术来控制新能源汽车的电控系统,降低了操作失误率,提升了系统安全性。应用现代化信息技术,可以对新能源汽车进行全方位的检测,并将检测数据记录在网络管理平台,通过数据的对比可以帮助技术人员发现其中的问题,并对症下药,制定有针对性的检修方案。由于电控系统相对来说较为复杂,其中的线路较多,一旦出现故障,容易浪费大量的检修时间,并且故障位置也不好判断。随着电子诊断方式的出现,新能源汽车的故障检修水平逐渐提高,可以使用快速高频监听设备监测电控系统中的情况,判断发生噪音的位置,从而确定故障类型和方位。这样的电控检修方法高效、简单,且极易排除故障,提升新能源汽车的整体性能。另外,新能源汽车的电池组也容易出现故障,可以通过电子诊断进行分析,及时排除故障,促进电能的循环利用。电子诊断目前已经成为可靠的电机性能诊断工具,在实际的新能源汽车检修中发挥着重要功能。相关企业需要有效掌握电子诊断技术,提升新能源汽车的检修水平,促进电控系统的良好发展。

3 新能源汽车电控技术的发展趋势

现阶段的社会生活中,新能源汽车琳琅满目,具有良好的发展态势,也是未来汽车行业的主要类型。新能源汽车中的电控技术较为关键,随着新能源汽车的普及,电控技术也需要得到应有的发展,才能有效推动新能源汽车的发展。目前来说,电控技术的侧重点主要是电池系统、电机驱动控制系统、汽车能量回馈系统以及汽车助力转向系统等方面的研究,通过加强这几方面的系统控制能力,可以有效改善新能源汽车的驾驶性能,提升电力系统的供能效率,促进新能源汽车向着更高水平的方向发展。

3.1 油电混合向新能源转型

新能源汽车电控技术的第一项发展趋势便是带动油电混合车辆向完全以电能为供能能源的车辆类型的转型过度。目前市面上还是存在着一定数量的油电混合动力类型的汽车,由于在新能源汽车的开始研发阶段,电控技术水平落后,人们还是比较喜欢燃油车辆,尽管绿色节能环保理念深入人心,但也没有实现全面的新能源化,油电混合的车辆类型便是最好是的实例。现阶段,随着新能源汽车电控技术的发展,人们逐渐意识到电力能源的优势,将会推动汽车行业能源结构的改善,促进燃油、油电混合类型向着纯电动方向发展。这一发展趋势完全展示了新能源汽车的优势,凸显了其在社会发展中的重要功能,尤其是环保方面,具有技术革新的价值。

3.2 新能源汽车代替传统汽车的趋势

随着新能源汽车的推广和普及,用户在新能源汽车的驾驶体验中会感受到新能源汽车的多项优点,尤其是相对于传统的燃油汽车来说,日常的花销费用明显降低。现阶段的油价高居不下,燃油车辆每加一次油的花费相当于新能源汽车充电多次的费用。并且从能源的角度来说,电力能源属于可再生能源和清洁型能源,可以依赖水力发电、风力发电以及太阳能发电等进行能量的转换及储存,具有极大的环保优势,并且可以有效节约资源。使用新能源汽车替代传统汽车,将有利于减少石油的开采,节约自然资源,减少对大气环境的污染。但在现阶段的社会生活中,燃油车辆还是占据着较大范围的汽车市场,新能源汽车替代燃油汽车还需要历经较长的一段时间。但随着社会生产力的进步以及新能源汽车电控技术的发展,人们对于燃油汽车的依赖性会逐渐下降,并且认识到环境保护与资源节约的重要性,将会促进燃油汽车向新能源汽车的转型。新能源汽车的优势在于没有废气排放,电力驱动也减小了噪声,无论是尾气污染还是噪声污染都较小,甚至可以忽略不计,而且能量转化率较高,从而达到了节约能源的目的。并且,新能源汽车的内部构造较为简单,操作具有简便性,提升了行驶安全感,在车辆的维修和保养方面也更容易。因此,总的来说,新能源汽车是未来的车辆行业发展方向,随着电控技术水平的不断提升,新能源汽车电控系统中的问题逐渐会得到解决,电池续航能力将会得到提升,车辆驾驶安全性能将会更有保障,新能源汽车也终将会取代传统的燃油车辆类型,推动社会经济的健康发展。

3.3 新能源技术逐渐得到完善

在新能源汽车的发展阶段,研发团队会面临到较多的技术难题,导致新能源汽车的动力系统存在一定的缺点,例如能源转换率不足、电池电能储量不够等等,都给新能源汽车的推广与应用带来了困扰。在没有达成可再生能源的有效利用之前,相关企业将燃料电池技术作为新能源汽车的驱动技术,有效促进了新能源汽车电控技术的发展。燃料电池技术是在新能源汽车发展过程中的關键技术,这一技术虽然没有完全实现污染物的零排放,但已经具有了较高的节能标准和环保意识。其中主要利用了可再生的生物燃料技术,并且能够循环使用,降低了生产成本。但电池燃料技术与内燃机具有一定的共同性,因此还会存在一定的尾气排放问题,相较于燃油车辆已经具有较好的环保性能,并且能源转化效率高,能源消耗量少。现阶段的新能源汽车在研发中,已经极大地改善了能源转换效能低的状况,随着电控技术的发展,新能源汽车在燃料电池方面取得了丰硕的研发成果,提升了电池的电能容纳量,增加了汽车的行驶里程数,取得了社会各界的广泛关注。在未来的汽车市场中,新能源技术将会有更多方面的突破,引领新能源汽车的发展方向。

3.4 新能源汽车电控技术的挑战与展望

安全性:新能源汽车电控技术面临着安全性的挑战,如电池的热失控、电机的过热等问题,需要进一步加强安全防护和管理。

能效:新能源汽车电控技术需要提高能源利用效率,降低能源消耗,提高电池的续航里程,以满足用户的需求。

标准化:新能源汽车电控技术需要建立统一的标准和规范,促进技术的推广和应用,并保障车辆的互操作性和安全性。

智能化:新能源汽车电控技术将向智能化方向发展,如基于大数据和人工智能的智能驾驶系统、智能能源管理系统等,与互联网技术相结合,实现车辆与车辆、车辆与基础设施之间的信息交互和互联互通提高车辆的智能化程度。

4 结语

综上所述,随着社会的进步与人们环保意识的提升,新能源汽车逐渐得到普及并成为汽车行业的发展趋势。新能源汽车的电控技术至关重要,相关企业需要重视电控技术的研发,将其合理应用在新能源汽车的各个方面。新能源汽车电控技术仍面临一些挑战,需要进一步研究和改进。通过对新能源汽车电控技术的研究与探索,可以提高新能源汽车的性能和效率,解决电动汽车的充电问题,推动新能源汽车的普及和应用,促进能源可持续发展。因此,将来的研究应该聚焦在提高电控技术的安全性、能效和标准化水平上,推动新能源汽车电控技术的应用与发展。

参考文献:

[1]杨楠,赵婧.新能源汽车电控技术应用与发展研究[J].专用汽车,2022(11):22-24.

[2]赵福利.新能源汽车电控技术应用与发展研究[J].时代汽车,2022(09):136-138.

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