探究新能源汽车电控技术的发展现状和趋势

摘 要：我国经济水平的快速提升带动了汽车产业的快速发展，而随着可持续发展理念的提出，汽车行业在制造汽车时也不再仅仅追求汽车的舒适度，对新能源汽车的研发工作也逐渐开展起来。本文就针对新能源汽车电控技术的发展现状和趋势进行简要的分析。

关键词：新能源汽车；电控技术；发展现状；趋势

引言

在国家的发展过程中，也需要不断的创新。随着近些年我国汽车行业的快速发展，汽车数量越来越多，不仅给交通和环境带来了极大压力，我国的石油资源也在逐渐的减少。在这一背景下，汽车行业为了秉承可持续发展理念，在汽车设计和制造过程中，逐渐开展了新能源汽车的研发工作，并取得了不错的成效。本文就主要针对新能源汽车的电控技术进行分析。

1新能源汽车电控技术的发展现状

随着人类社会的快速发展，工业水平快速进步，而自然环境中一些不可再生能源物质数量也在逐渐减少，能源大量消耗也为生态环境带来了巨大压力，而汽车作为石油资源消耗的主要途径，也应该做出相应的变革。就当前汽车行业发展来看，新能源汽车已经成为了未来的主要发展方向，而未来技术研发的主要方向包括了燃料电池技术、电动技术等新能源技术，而在实现这一新能源过程中，重要的过渡阶段就是当前的插电式混合动力、油电混合式动力汽车。但就新能源汽车的发展来看，在关键技术、基础设施建设、消费者接受度、汽车工业转型等方面都还不够成熟。

在新能源汽车领域，欧美、日本等国家起步较早，技术也更为成熟，且都有各自的关键技术方向。举例来讲，美国强调拜托汽车对石油的依赖，保护石油资源，而日本则强调能源安全并注重自身产业竞争力的提升。还有欧美国家，他们的新能源汽车更重视减少二氧化碳的排放，而当前欧洲国家在新能源汽车研发工作中最主要驱动力也是对日益严格的二氧化碳排放限制要求予以满足。

就欧洲国家而言，在早期研发的新能源汽车中，主要的燃料包括天然气、生物质燃料、氢燃料等等，并提出了在2022年以新能源代替掉以往23%的石油消耗。近一段时期，欧洲对电动汽车逐渐重视起来，在2009年下半年，德国提出了电动汽车计划，对纯电驱动能源汽车作为主要发展方向，并对2012年、2016年、2020年进行了分阶段产业目标的制定。在新能源汽车研发方面，欧美、日本等国家的发展经历类似，最初都是选择替代燃料的研发思路，欧洲和美国都曾使用生物质燃料来替代传统汽车燃油。但目前这些国家都逐渐将纯电能作为新能源汽车的主要研发方向，尤其是美国在经历金融危机之后，更是将插电式混合动力汽车作为了新能源汽车短期规划中的主要发展目标。而与美国和日本相比，欧洲则对温湿气体减排战略十分重视，而减少二氧化碳排放也是其研发新能源汽车的主要目的。

2新能源汽车电控技术的发展趋势

随着新能源汽车研发工作的逐渐开展，电力电子技术逐步得到应用并改变了汽车的电力系统，形成了新能源汽车电力传动电气装置，相比于传统汽车低功率低压的辅助电气装置，其具备效率更高、噪音更小、节能环保等优点。其中，电机控制系统、电动助力转向系统、能源回馈系统、电池管理系统等是未来新能源汽车电控系统的主要构成部分。

2.1电池管理系统的发展

电池一致性问题随着电池管理系统的应用而得以解决，同时也实现了电动汽车和车载动力电池之间的高效连接，在电池系统在动力电池组的支持下也能夠为汽车提供可靠的动力。工作原理表现为：对各个电池单体进行协调，密切监控电池的电流、温度、电压等传感器信号，从而避免由于温度、电压、电流过高而产生危险。

与传统多电芯电源管理产品、二次电池、内燃机汽车电力系统等电池系统相比，电池管理系统虽然成本比较高，但子比亚迪、中国宝安、成飞集团等汽车厂商中，新能源汽车电池管理系统却还是具备领先的市场地位和行业口碑。

应用电池管理系统的新能源汽车，唯一的动力就是车用蓄电池，当前主要使用的电池包括锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池、镍铬电池等等，其中能量密度和电压平台都较高的是锂离子电池，也是新能源汽车未来最理想的能源，但目前急需解决的一个问题就是锂离子电池的使用寿命和安全性。

2.2电机驱动控制系统的发展

在新能源汽车电控系统中，电机驱动控制系统是驱动系统的核心，直接影响汽车的正常运行，系统主要分为机械和电器两个部分。电气系统是电机驱动系统的关键，主要由控制器、功率转换器、电动机等几个部分共同组成，驱动电机的性能和功率会直接影响电动汽车的启动速度和时速快慢。就当前电动汽车电机驱动系统的研发情况来看，电控系统在普通直流电机电刷工作中还是会收到电磁辐射干扰的影响，普通直流电机的散热也较为困难，但一些电动汽车产业仍然选择该项技术，比如意大利亚飞特公司的900E/E2、日本东京大学UOT电动汽车；同时，Ford 公司生产的Ranger 电动汽车、美国通用的 TMPACT 和 EV1 电动汽车等等，都是采用交流电机机控制系统作为新能源技术的；而在我国哈尔滨工业大学的新能源汽车研发工作中，则是研发了多态电机驱动控制系统，这在电动汽车领域的应用前景也是极具潜力的；在新能源汽车电控系统中，永磁电机驱动控制系统是应用最多的，PWM控制技术和永磁无刷直流电机控制技术是其主要技术，可以实现电机优良的调速性能，而随着电力电子技术快速发展所带来的IGBT等功率模块，永磁直流电机调速控制系统的技术水平也得到了进一步提升。

2.3能源回馈系统的发展

在新能源汽车开发中，实现能源再利用的关键环节就是能源回馈系统的研究，目前在汽车电机动力特性和动力学特征等研究工作中，利用变频器可以对能量进行95%以上的再利用，下面简要介绍新能源汽车电控系统中的能源回馈系统。在传统汽车中，制动产生的剩余能量都是以热量的形式散失掉，制动能量回馈系统可在汽车制动过程中， 将牵引电机转换为发动机， 依靠车轮拖动电机产生电能和车轮制动力矩， 从而将制动能量转化为电能储存起来， 达到提高汽车续航里程的目的。 能量回馈系统在新能源汽车的发展中发挥着不可或缺的作用， 未来的应用领域也是非常可观的。

2.4电力助力转向系统EPS的发展

动力助力转向系统经过了常规液压动力转向系统、电子控制液压动力转向系统、电动助力转向系统三个发展阶段， 并有继续向电子化和智能化发展的趋势。电动助力转向系统的工作原理是在机械转向系统基础上加入电机作为动力源，以电动助力代替液压助力；具有节能环保、 高性能化、 可控性高、 重量轻、 工作可靠性好、 制造成本低等特点。

电动助力转向系统最先于 1988 年日本铃木公司投入应用， 此后此技术得到了迅速的发展， 美国和德国相继研制出各自的 EPS 系统。经过数十年的发展， EPS 的各项技术都日趋成熟，在控制方式和助力方式方面得到优化， 其应用范围和影响力不断扩大。 我国在动力助力转向系统的研究与开发比较关注， 但国内部分大学、 研究机构、 汽车系统公司在这方面的研究限于理论分析和仿真模拟。

结语

从上述分析可知，随着汽车行业的发展和环保理念的提出以及石油资源的大量消耗，汽车领域逐渐进行了新能源汽车研发工作，目前已经取得了不错的成效，纯电力也逐渐成为了新能源汽车的主要研发方向，欧美和日本等国家也将纯电力驱动汽车作为了汽车行业的主要发展方向。上述则主要针对新能源汽车电控系统的发展现状和趋势进行了简要介绍。

参考文献：

[1]于海博.基于汽车电控技术发展的现代汽车维修策略[J].内燃机与配件，2019（04）：145-146.

[2]郝杰.汽车电控技术发展与现代汽车维修技术探讨[J].交通世界，2019（Z2）：270-271.

[3]韦崇余.基于汽车电控技术的现代汽车维修方法分析[J].科技资讯，2018，16（23）：101+103.

[4]胡新风.探析现代汽车电控技术与维修对策[J].南方农机，2018，49（11）：184.

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