混合動(dòng)力電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)探析

1、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)探析 摘要：在新能源汽車高速發(fā)展的大背景下，電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外新能源汽車公司研究的熱點(diǎn)。本文分析了混合動(dòng)力汽車的核心和技術(shù)，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制技術(shù)、電池及其管理技術(shù)和車輛控制技術(shù)，指出了新能源電動(dòng)汽車在發(fā)展過(guò)程中可能出現(xiàn)的情況及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，僅供參考。 關(guān)鍵詞：新能源；電動(dòng)汽車；混合動(dòng)力汽車 未來(lái)發(fā)展的三大趨勢(shì)，即“智能、環(huán)保、安全”，在其影響下，國(guó)內(nèi)外正在積極的開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車及其技術(shù)。與傳統(tǒng)汽車相比，電動(dòng)汽車正越來(lái)越成為國(guó)內(nèi)外研究的主要熱點(diǎn)。 1電動(dòng)汽車電機(jī)及其控制技術(shù) 1）在汽車行駛過(guò)程中電機(jī)的類型和性能比較，工作條件復(fù)雜多變，常伴有頻繁的啟動(dòng)、加速、減速

2、、怠速等。因此，電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有高速和大速度范圍，高功率密度，強(qiáng)過(guò)載能力。四種主要驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)：直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。直流電機(jī)控制簡(jiǎn)單，早期廣泛用于電動(dòng)汽車的開(kāi)發(fā)1。然而，當(dāng)它以高速運(yùn)行時(shí)，在刷子和轉(zhuǎn)向裝置之間產(chǎn)生火花，可靠性大大降低，并且使用壽命也很短。目前主要用于低速、低成本的小型電動(dòng)汽車。交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，可靠性好，成本低，在大功率應(yīng)用中優(yōu)于直流電動(dòng)機(jī)，但控制器成本太高，調(diào)速性能差。目前，歐洲和美國(guó)市場(chǎng)上的電動(dòng)汽車有很多應(yīng)用。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)速范圍寬，電機(jī)響應(yīng)速度快，控制靈活。然而，在實(shí)際應(yīng)用中存在諸如大扭矩波動(dòng)和大噪聲的缺點(diǎn)。

3、目前，電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用范圍是永磁同步電動(dòng)機(jī)。其功率密度高，扭矩穩(wěn)定性強(qiáng)，速度范圍寬，運(yùn)行可靠性好。2）混合制動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真方法。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的混合制動(dòng)系統(tǒng)的有效性，考慮到應(yīng)用成本和工作量等，通常建立所涉及的每個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，識(shí)別駕駛員的制動(dòng)意圖，并在既定的控制策略下使用它。針對(duì)不同條件的仿真軟件數(shù)值模擬，車輛制動(dòng)性能和能量回收利用率2。 2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)選型與分析 1）串聯(lián)式。串聯(lián)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較好控制，容易開(kāi)發(fā)。不過(guò)它的負(fù)荷能力受電動(dòng)機(jī)的制約，因此電動(dòng)機(jī)的體積就會(huì)很大，這樣才能保證汽車的正常啟動(dòng)、爬升和它的提速性能3。從中國(guó)開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)車輛數(shù)據(jù)來(lái)看，大多數(shù)串聯(lián)電動(dòng)汽車都減少了

4、排放。燃料消耗量與傳統(tǒng)燃料汽車基本相同。爬升和提速功能差一般它們只適合近距離并且載重量小的運(yùn)輸用途。如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作效率以及如何提高車輛爬升和提速性能，是串聯(lián)混合動(dòng)力汽車下一步要重點(diǎn)研究的工作。2）并聯(lián)式。并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車適用于各種工況，不僅可以在市中心實(shí)現(xiàn)零污染，而且可以實(shí)現(xiàn)在郊外和傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車輛聯(lián)合完成工作，并聯(lián)式與串聯(lián)式相比較而言，并聯(lián)式的電動(dòng)機(jī)是直接驅(qū)動(dòng)到驅(qū)動(dòng)軸上的，所以就沒(méi)有太多的動(dòng)力損耗，效率也就大大提高了；電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)不同，它做到了揚(yáng)長(zhǎng)避短，避免了一些缺點(diǎn)，效率區(qū)減少了車輛燃料消耗和排放；并聯(lián)控制策略采用電源維護(hù)方式，SOC控制在有效安全范圍內(nèi)，使電池壽命變長(zhǎng)

5、，波動(dòng)變小，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性也變得更好。由于車輛包括兩個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，整體車輛質(zhì)量已經(jīng)增加。3）混聯(lián)式。雖然混合型在理論上容易實(shí)現(xiàn)最佳燃料消耗和低排放，但是難以掌握具體的發(fā)展。一方面，由于混合動(dòng)力型需要更高功率的復(fù)合裝置，行星齒輪動(dòng)力復(fù)合裝置的機(jī)械框架只能以固定的比例分配動(dòng)力，難以滿足系統(tǒng)更復(fù)雜的動(dòng)力復(fù)合要求。另一方面，為了滿足混合動(dòng)力車輛在各種工況下的低排放和低油耗，必須將控制策略設(shè)計(jì)得大而復(fù)雜。目前，混合控制的控制策略普遍較差，開(kāi)發(fā)難度較大。開(kāi)發(fā)成本很高。高性能動(dòng)力復(fù)合裝置的發(fā)展，控制策略的優(yōu)化和成本降低是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車未來(lái)發(fā)展的重中之重4。4）電動(dòng)輪式。驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)從傳統(tǒng)的機(jī)械連接變?yōu)殡娺B

6、接，省略了傳統(tǒng)車輛所需的一整套機(jī)械部件。該車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高，可通過(guò)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)直接控制電動(dòng)輪實(shí)現(xiàn)電子差異。速度已成為電動(dòng)汽車發(fā)展的獨(dú)特方向。目前，電動(dòng)輪混合動(dòng)力汽車存在的問(wèn)題主要集中在電動(dòng)機(jī)和整車的結(jié)構(gòu)上，新型大功率，高密度電機(jī)的開(kāi)發(fā)以及電動(dòng)輪系統(tǒng)中各種功能部件的集成設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步深化。 3結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，中國(guó)在汽車領(lǐng)域的科技技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家比還較落后，現(xiàn)在主要存在高排放量和低燃油性的問(wèn)題。大力發(fā)展混合動(dòng)力汽車是解決城市空氣污染問(wèn)題的最積極有效的途徑，對(duì)中國(guó)汽車工業(yè)實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展具有重大的意義。然而，目前的混合動(dòng)力汽車技術(shù)并不成熟，還存在眾多的弊端，需要我們做更加深入的研究和開(kāi)發(fā)。本文介紹了四種不同形式的混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)和控制策略，希望能夠極大地幫助混合動(dòng)力汽車技術(shù)研究人員。 參考文獻(xiàn)： 1雷汝婧.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)研究J.時(shí)代汽車，2017(6)：17-18. 2許約翰.試論混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)J.電子測(cè)試，2017(11)：108+103. 3吳昊鵬，王雅坤.新能源汽車技術(shù)原理及關(guān)鍵技術(shù)研究J.南方農(nóng)機(jī)，2017，48(6)：84. 4李明杰.混合動(dòng)力電動(dòng)汽