電工電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)的應(yīng)用(共10頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電工電子學(xué) 課程作業(yè)電工電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用學(xué)生： 黃志宇學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 余傳祥班級(jí)： 車(chē)輛工程04班重慶大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院 2016年12月專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)摘要本文介紹了電工電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用。電工電子技術(shù)是一種工程理論與技術(shù)體系，是隨著電工電子技術(shù)與信息技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的。電工電子技術(shù)應(yīng)用，就是利用電子信息工程的相關(guān)工程理論解決電子技術(shù)的應(yīng)用。在不同的工程領(lǐng)域，電子技術(shù)提供了信號(hào)，信息采集，傳輸和處理的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，隨著各行業(yè)信息化，智能化的發(fā)展，導(dǎo)致電工電子技術(shù)已經(jīng)成為各工程應(yīng)用領(lǐng)域的基本技術(shù)之一。本文首先介紹現(xiàn)代汽車(chē)電工電子設(shè)計(jì)與智能化

2、技術(shù)，電工電子技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用可概括為以CAN為總線(xiàn)的動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)控制、車(chē)輛系統(tǒng)控制、車(chē)身系統(tǒng)控制以及信息傳遞和通訊系統(tǒng)、自診斷系統(tǒng)等五個(gè)方面，構(gòu)成高度集成化和網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)。介紹了汽車(chē)信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)控制化中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì),指明它是信息社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果,未來(lái)汽車(chē)將在低污染、低交通事故、節(jié)能、智能化方向飛躍發(fā)展。本文還通過(guò)對(duì)新能源節(jié)能動(dòng)力與電工電子設(shè)計(jì)技術(shù)在汽車(chē)工程中的應(yīng)用，以期提高我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，緩解環(huán)境壓力，提高人們的日常生活和出行質(zhì)量。著重介紹了電動(dòng)汽車(chē)和混合電動(dòng)汽車(chē)及電力電子技術(shù)在它們中的應(yīng)用,綜述了電工電子技術(shù)在新能源汽車(chē)上其有關(guān)鍵性的作用。最后本文分析了汽車(chē)電工電子

3、技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)和影響因素,展望了電工電子技術(shù)在汽車(chē)應(yīng)用中的發(fā)展前景及我國(guó)汽車(chē)電工電子應(yīng)用趨勢(shì)及發(fā)展對(duì)策,指明了大力發(fā)展我國(guó)汽車(chē)電子新技術(shù),加快汽車(chē)電子化速度,是振興和發(fā)展我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的重要手段和必由之路。關(guān)鍵詞：汽車(chē)電工電子 智能化技術(shù) 節(jié)能動(dòng)力 新能源汽車(chē) 0 引言汽車(chē)電工電子技術(shù)的發(fā)展從最初的真空管、晶體管、集成電路和大規(guī)模集成電路到廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)等各種各樣的電子裝置,汽車(chē)控制系統(tǒng)已經(jīng)由局部控制發(fā)展到了整車(chē)系統(tǒng)控制設(shè)計(jì),汽車(chē)電工電子技術(shù)逐年深化,信息化、智能化、交通控制網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)今汽車(chē)研究的重點(diǎn),它是衡量各國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。目前有些汽車(chē)電工電子裝置占整車(chē)造價(jià)的1/3,一部高

4、級(jí)轎車(chē)將安裝幾十個(gè)微控器、上百個(gè)傳感器。電工電子化程度是高檔汽車(chē)的主要標(biāo)志。汽車(chē)電工電子控制裝置設(shè)計(jì),包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤(pán)控制系統(tǒng)和車(chē)身電子(ECU)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。汽車(chē)電工電子設(shè)計(jì)朝著集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化的技術(shù)方向發(fā)展,它的集成化向著綜合控制、制動(dòng)控制、總線(xiàn)連接、底盤(pán)控制等方面發(fā)展。如果使發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)集成為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制(PCM),使制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)和驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)(ASR)綜合在一起進(jìn)行制動(dòng)控制,通過(guò)中央底盤(pán)控制器,使制動(dòng)、懸架、轉(zhuǎn)向和動(dòng)力傳動(dòng)等控制系統(tǒng)通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行連接,控制器通過(guò)復(fù)雜的控制運(yùn)算,對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)

5、行協(xié)調(diào),這將使車(chē)輛行駛性能控制到最佳水平, 形成一體化底盤(pán)控制系統(tǒng)。同時(shí)，通過(guò)汽車(chē)供油系統(tǒng)節(jié)能的電子電工控制和汽車(chē)電工電子點(diǎn)火節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用，汽車(chē)電工電子設(shè)計(jì)在汽車(chē)工程中的應(yīng)用不僅能夠降低汽車(chē)的能耗，而且能夠最大程度實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，提高汽車(chē)的舒適度和安全性。在未來(lái)的汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中，太陽(yáng)能、電能、天然氣等，也將會(huì)越來(lái)越多的被應(yīng)用于汽車(chē)的研發(fā)和生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的要求，滿(mǎn)足社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，汽車(chē)電工電子的設(shè)計(jì)發(fā)展也將主要集中在對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)的改善設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的效率和安全，最大程度保證汽車(chē)各方面性能的優(yōu)化，適應(yīng)人們的日常工作和生活需求，有利

6、于其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)，降低我國(guó)汽車(chē)行業(yè)能源消耗的同時(shí)，使我國(guó)的汽車(chē)更加具有市場(chǎng)優(yōu)越性和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。1 現(xiàn)代汽車(chē)電工電子技術(shù)與智能化技術(shù)1.1以CAN為總線(xiàn)的汽車(chē)電工電子集成系統(tǒng)為了滿(mǎn)足現(xiàn)代汽車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性、凈化性和舒適性等方面的設(shè)計(jì)要求,在汽車(chē)設(shè)計(jì)方面需要有以下控制子系統(tǒng)作為技術(shù)支持:發(fā)動(dòng)機(jī)控制、變速控制、巡航控制、制動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)控制、懸架控制、轉(zhuǎn)向控制、照明控制、雨刷控制、空調(diào)控制、安全控制、座椅控制、門(mén)窗控制、防盜控制、音響控制和信息綜合管理等等。鑒于汽車(chē)制造業(yè)的特殊性,多以系統(tǒng)工程的概念設(shè)計(jì),按功能模塊化的零/部件專(zhuān)業(yè)分工設(shè)計(jì)制作,各廠(chǎng)家生產(chǎn)的產(chǎn)品及其配套的E

7、CU部分,均為獨(dú)立的控制系統(tǒng),能夠完成單個(gè)模塊的預(yù)定控制功能,但是,各個(gè)子系統(tǒng)之間沒(méi)有聯(lián)系,ECU之間聯(lián)動(dòng)關(guān)系幾乎沒(méi)有,信息也不能共享。當(dāng)采用以控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)為總線(xiàn),有機(jī)連接各個(gè)ECU控制單元,所組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將能夠有效地改善這種狀況,由于實(shí)現(xiàn)了資源共享,可以突破常規(guī)的方法,對(duì)ECU單元的控制方程做相應(yīng)的修改設(shè)計(jì),避免因控制算法缺少外部變量,導(dǎo)致ECU單元達(dá)不到最佳控制效果,從而可以使整車(chē)達(dá)到最佳控制狀態(tài)。比如,“車(chē)速/發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速”這個(gè)參數(shù),哪個(gè)ECU模塊需要,只要發(fā)出一個(gè)請(qǐng)求報(bào)文,即可從總線(xiàn)上獲得,使得每個(gè)子系統(tǒng)都能工作在最佳狀態(tài),從而提升整車(chē)性能。圖中給出了以CAN為總線(xiàn),連接各

8、個(gè)ECU單元的設(shè)計(jì)方框圖。以ECU為核心的控制模塊,在汽車(chē)電工電子發(fā)展的過(guò)程中,已實(shí)現(xiàn)了單個(gè)模塊的控制,但是以總線(xiàn)形式把它們組成一個(gè)有機(jī)整體,則是一種新的嘗試,現(xiàn)代汽車(chē)電工電子的設(shè)計(jì)發(fā)展將主要集中在動(dòng)力總成、底盤(pán)控制、車(chē)身控制、主被動(dòng)安全、汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)、安全與防盜等方面,并呈現(xiàn)出功能多樣化、技術(shù)一體化、系統(tǒng)集成化和通信網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn),這是汽車(chē)電工電子設(shè)計(jì)走向全智能化的必然過(guò)程。在具體實(shí)施時(shí),可以根據(jù)ECU模塊的位置及相應(yīng)關(guān)聯(lián)功能,分成幾個(gè)不同的子系統(tǒng)。1.2汽車(chē)信息化技術(shù)汽車(chē)信息化技術(shù)的應(yīng)用是基于全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)GIS、移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)以及國(guó)際網(wǎng)絡(luò)傳輸控制TCP/IP等技術(shù)原理

9、,在汽車(chē)上輕松實(shí)現(xiàn)諸如數(shù)據(jù)傳遞、語(yǔ)音通訊、目標(biāo)跟蹤、自動(dòng)報(bào)警,以及各種公眾信息、實(shí)用信息的服務(wù)功能,并可通過(guò)與110,120等系統(tǒng)和各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。1)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)：通過(guò)控制車(chē)輛，在設(shè)定所希望的較低行駛速度之后,用雷達(dá)、聲納、激光波束對(duì)前方路面進(jìn)行掃描，在必要的時(shí)候自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)將自動(dòng)減少汽門(mén)開(kāi)度，降低擋位，甚至實(shí)施制動(dòng)，以保持安全車(chē)距,但這種系統(tǒng)要求在路面和汽車(chē)上都設(shè)置有特制的傳感、控制和通訊設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。一般這種汽車(chē)配備有精確的定位系統(tǒng)，可以為年老體弱和殘疾人提供出行的便利。2)防碰撞警告與集成安全系統(tǒng)：利用雷達(dá)、聲納和激光波束掃描潛在的危險(xiǎn)與障礙，

10、在汽車(chē)即將發(fā)生撞車(chē)或交通事故時(shí)，發(fā)出緊急信號(hào)，以避免事故的發(fā)生。同時(shí)它還可以與全球定位系統(tǒng)GPS相結(jié)合，在發(fā)生撞車(chē)或交通事故時(shí)，給救助機(jī)構(gòu)提供車(chē)輛精確位置的信息，使急救中心可以快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施救護(hù)。集成安全系統(tǒng)是由幾十項(xiàng)技術(shù)構(gòu)成,包括電子設(shè)備、微控制器、傳感器等技術(shù)與產(chǎn)品。集成安全系統(tǒng)可以憑借先進(jìn)的電子技術(shù)和集成技術(shù),研制出適合于汽車(chē)駕駛各個(gè)環(huán)節(jié)的安全系統(tǒng)與設(shè)備。如安全帶預(yù)張緊和過(guò)張緊裝置、簾式頭部氣囊、自適應(yīng)能量吸收轉(zhuǎn)向柱、主動(dòng)膝部保護(hù)裝置等設(shè)備,為駕乘人員提供全而的防護(hù)。3)電子導(dǎo)航系統(tǒng)：利用全球定位系統(tǒng)GPS的導(dǎo)航功能，幫助駕駛?cè)藛T在錯(cuò)綜復(fù)雜的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)中，選擇最佳行駛路線(xiàn)，使之快

11、速地到達(dá)目的地。電子導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)用多層引導(dǎo)式菜單，簡(jiǎn)明扼要地按地區(qū)、城市、區(qū)域和設(shè)施功能分類(lèi)選定目標(biāo),測(cè)算出最佳的行車(chē)路線(xiàn)，圖文并茂地展示在二維或三維電子地圖上，并實(shí)時(shí)標(biāo)記出汽車(chē)實(shí)際行駛的路線(xiàn)位置。當(dāng)突然路遇前方路線(xiàn)堵塞或交通意外情況時(shí)，迅速修改行車(chē)路線(xiàn)，并在數(shù)秒之內(nèi)自動(dòng)設(shè)置新的行車(chē)路線(xiàn)，重新恢復(fù)導(dǎo)航功能。1.3 汽車(chē)智能化技術(shù)智能汽車(chē)(Intelligent Vehicle)是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、人工智能與自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、信息與通訊等技術(shù)，它是典型的高新技術(shù)的綜合體，是目前各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的智能交通系統(tǒng)中重要的組成部分，

12、也是世界車(chē)輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車(chē)工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力。1)智能感知與預(yù)警系統(tǒng)：智能感知與預(yù)警系統(tǒng)利用各種傳感器，以獲得對(duì)汽車(chē)車(chē)身、行駛的周?chē)h(huán)境和駕駛員本身狀態(tài)的感知，在必要時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。它主要包括碰撞預(yù)警系統(tǒng)，駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。碰撞預(yù)警系統(tǒng)包括前后方碰撞警告、車(chē)道偏離警告、盲點(diǎn)警告、換道和并道警告、十字路口警告、步行人的檢測(cè)與警告等功能，以提高行車(chē)安全。駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要有駕駛員打盹警告、駕駛員位置占有狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能。2)汽車(chē)輔助與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)：汽車(chē)輔助駕駛系統(tǒng)利用智能感知系統(tǒng)的信息進(jìn)行決策規(guī)劃,給駕駛員提出駕駛建議或部分代替駕駛員進(jìn)行車(chē)輛控制操作，該系統(tǒng)主要包括巡航控制、車(chē)輛跟蹤系

13、統(tǒng)、準(zhǔn)確泊車(chē)系統(tǒng)和精確機(jī)動(dòng)系統(tǒng)。汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是由車(chē)載計(jì)算機(jī)全自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)車(chē)輛操縱，是智能汽車(chē)技術(shù)的最高層次，目前主要應(yīng)用于擁擠交通狀況時(shí)低速自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、自主駕駛系統(tǒng)、近距離車(chē)輛排隊(duì)駕駛系統(tǒng)等。3)智能汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)器視覺(jué)技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、磁性導(dǎo)航技術(shù)、高精度數(shù)字地圖和衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)GPS是智能汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)的發(fā)展直接影響到汽車(chē)智能化的進(jìn)程。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)是智能汽車(chē)領(lǐng)域發(fā)展最快的技術(shù)之一，在智能汽車(chē)上，機(jī)器視覺(jué)必須具有實(shí)時(shí)性、魯棒性、實(shí)用性的特點(diǎn)。機(jī)器視覺(jué)主要用于道路路徑的識(shí)別和跟蹤，與其他傳感器相比，機(jī)器視覺(jué)具有檢測(cè)信息量大和遙測(cè)等特點(diǎn)，但數(shù)據(jù)處理量大容易出現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較差等問(wèn)題。這

14、樣就必須在設(shè)備中采用更高性能的硬件，在軟件設(shè)計(jì)上要研究出更新的視覺(jué)算法，能夠模擬人眼功能,使系統(tǒng)隨著速度的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)攝像機(jī)的焦距，對(duì)周?chē)^寬范圍內(nèi)的物體感知，適應(yīng)不平道路的顛簸環(huán)境，并獲得立體視覺(jué)。能正確跟蹤有路標(biāo)和無(wú)路標(biāo)情況下的道路。雷達(dá)技術(shù)可以輕松解決視覺(jué)技術(shù)在深度信息方面的難度，利用雷達(dá)技術(shù)可以得到汽車(chē)周?chē)纳疃刃畔ⅲ瑥亩梢詼?zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)車(chē)輛周?chē)嬖诘恼系K以及前方的車(chē)輛或行人。雷達(dá)系統(tǒng)要和視覺(jué)系統(tǒng)共同應(yīng)用，通過(guò)各個(gè)傳感器的融合，得到更為準(zhǔn)確的路面信息。用雷達(dá)與視覺(jué)融合技術(shù)可以設(shè)計(jì)出無(wú)人操縱、全自動(dòng)、多地形和適應(yīng)性高的機(jī)動(dòng)智能汽車(chē)。2 電工電子技術(shù)在汽車(chē)新能源中的運(yùn)用2.1 汽車(chē)節(jié)能與電

15、工電子設(shè)計(jì)技術(shù)近年來(lái) ，隨著科技的發(fā)展和人們的交通需求日益加大 ，我國(guó)的能源消耗量也越來(lái)越大。傳統(tǒng)的能源供應(yīng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的日常生產(chǎn)和生活需求。汽車(chē)作為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚慕煌üぞ?，對(duì)石油造成了不可估量的消耗 ，從而導(dǎo)致了能源危機(jī)。新能源和節(jié)能技術(shù)等在汽車(chē)工程中的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了我國(guó)汽車(chē)工程發(fā)展過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益，而且最大程度上實(shí)現(xiàn)了其社會(huì)效益。1)汽車(chē)供油系統(tǒng)節(jié)能電工電子控制：將電子控制技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)的設(shè)計(jì)和研發(fā)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)石油消耗的精確控制。與傳統(tǒng)的汽車(chē)供油系統(tǒng)相比，多點(diǎn)式的電子控制燃油噴射技術(shù)不僅能夠?qū)娪土亢蛧娪蜁r(shí)間進(jìn)行有效的預(yù)估和控制，而且也能夠保證噴油速度的合理性，實(shí)現(xiàn)了石油的

16、合理利用，而且最大程度的降低了石油的消耗。在汽車(chē)的設(shè)計(jì)和研發(fā)中應(yīng)用電子電工控制技術(shù)，不僅能夠降低能源和廢氣的排放量，最大程度降低汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的油耗，而且與傳統(tǒng)的汽車(chē)相比，運(yùn)行過(guò)程中的油耗計(jì)量也更加精確，有利于其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)。2)汽車(chē)電工電子點(diǎn)火節(jié)能系統(tǒng)：傳統(tǒng)的汽油機(jī)通過(guò)電火花點(diǎn)燃混合氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。由于技術(shù)水平的限制，傳統(tǒng)的斷電器在進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中容易造成磨損，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的性能下降或者失火等各種問(wèn)題的出現(xiàn)，不僅增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的維修成本，而且不利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的戰(zhàn)略要求。將新型斷電器應(yīng)用于汽車(chē)的生產(chǎn)中，不僅可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的損耗，而且有利于減少尾氣排放對(duì)大氣的污染。實(shí)現(xiàn)

17、可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求的同時(shí)，也提高了我國(guó)汽車(chē)的研發(fā)水平和運(yùn)行質(zhì)量。將電工電子點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)用于汽車(chē)生產(chǎn)中，不僅能夠避免失火現(xiàn)象的發(fā)生，而且能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)的損耗，有利于改善汽車(chē)的總體性能。不僅能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，而且也降低了發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中的安全隱患。2.2 電力電子技術(shù)在電動(dòng)汽車(chē)上的應(yīng)用隨著傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的大范圍推廣應(yīng)用,人們的生活變得日益方便舒適,但同時(shí)也引起了一系列的能源與環(huán)境問(wèn)題?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車(chē)以及燃料電池電動(dòng)汽車(chē),作為解決環(huán)境和能源問(wèn)題的一種切實(shí)可行的方案,逐漸得到了世界各大汽車(chē)廠(chǎng)商的青睞。這是因?yàn)榕c傳統(tǒng)汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)相比,它們具有以下一些優(yōu)勢(shì):l)效率高;2)續(xù)駛

18、里程長(zhǎng);3)綠色環(huán)保;4)過(guò)載能力強(qiáng);5)低噪音;6)設(shè)計(jì)方便靈活。電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)在外形上沒(méi)有什么不同,它們之間的主要區(qū)別在于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電動(dòng)汽車(chē)采用蓄電池作儲(chǔ)能動(dòng)力源,給電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供電能,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),推動(dòng)車(chē)輪前進(jìn),是電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。它具有無(wú)污染、效率高、噪聲低、更有利于智能化等優(yōu)點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以說(shuō)是電動(dòng)汽車(chē)的心臟,分為兩個(gè)部分:電力部分和機(jī)械裝置。其中電力部分主要包括電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功能塊。目前,電力電子技術(shù)在電動(dòng)汽車(chē)上的應(yīng)用與傳統(tǒng)汽車(chē)相比,主要增加了在電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上的應(yīng)用,包括電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換器、充電器等。(1)電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件。功率變換器,作

19、為電力電子技術(shù)之一,在電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中,主要有兩種形式：用于直流電動(dòng)機(jī)的斬波器和交流電機(jī)的逆變器。斬波器：對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),一般采用斬波器,其功率電路比較簡(jiǎn)單,效率也比較高。隨著功率器件的發(fā)展,斬波器的頻率可做到幾千赫茲,因而很適合用作直流牽引調(diào)速。電動(dòng)汽車(chē)采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),無(wú)論是串勵(lì)電機(jī),還是他勵(lì)電機(jī),都采用斬波器作為功率變換器。逆變器：在DC/AC變換方式中,一般采用直流斬波器加逆變器和PWM逆變器兩種方式。由于電動(dòng)汽車(chē)的電源(蓄電池)電壓低,采用前種方式,傳輸能量環(huán)節(jié)過(guò)多,會(huì)降低整個(gè)系統(tǒng)的效率。而采用PWM電壓型逆變器,則線(xiàn)路簡(jiǎn)單、環(huán)節(jié)少、效率高。另外,現(xiàn)在還出現(xiàn)了諧振直流環(huán)

20、節(jié)變換器和高頻諧振交流環(huán)節(jié)變換器。由于采用零電壓或零電流開(kāi)關(guān)技術(shù),諧振式變換器具有開(kāi)關(guān)損耗小、電磁干擾小、低噪聲、高功率密度和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。 (2)能量轉(zhuǎn)換器電動(dòng)汽車(chē)能量轉(zhuǎn)換器的主要部件是功率器件。目前常用的功率器件有CTO、BTJ、MOSFET、MCT,其中CTO、MCT具有高開(kāi)關(guān)速度、高能量傳輸能力、優(yōu)越的動(dòng)態(tài)特性及高可靠性,很適合于電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng),同時(shí),功率器件能影響到能量轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)。直-直流及直-交流轉(zhuǎn)換器各自應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。除了通常的脈寬調(diào)制份轉(zhuǎn)換器外,最近有一種電池回授轉(zhuǎn)換器叫做共振直流耦合轉(zhuǎn)換器,它可提供零電壓開(kāi)關(guān)或零電流開(kāi)關(guān),具有零開(kāi)關(guān)損耗、低散熱需要、無(wú)需緩沖

21、器工作、高能量密度、很少?lài)?yán)重的電磁干擾問(wèn)題、噪聲小及高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。(3)充電裝置發(fā)展自動(dòng)充電器是發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的必要條件,因?yàn)樗軐⒔涣麟娋W(wǎng)的電能有效補(bǔ)充到每輛電動(dòng)汽車(chē)的蓄電池中。今后為使電動(dòng)汽車(chē)普及,則需要建立蓄電池充電站,每個(gè)站必須配備若干套自動(dòng)充電器。充電器的功能就是將交流電變?yōu)橹绷麟?這就需要用到電工電子技術(shù),使用功率器件。當(dāng)這些充電器用到電動(dòng)汽車(chē)中時(shí),人們對(duì)它們提出了更多的要求。要求它們恒流恒壓二段式充電,還要求高效、輕量,有自檢及自動(dòng)充電等多種保護(hù)功能,并且能程控設(shè)定充電時(shí)間曲線(xiàn)、監(jiān)視電池溫度,對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染等。這些要求需要電工電子技術(shù)來(lái)解決,更突出了電工電子技術(shù)在充電器上的應(yīng)用。3 結(jié)語(yǔ)隨著知識(shí)創(chuàng)新、科技創(chuàng)新和高新科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的飛躍發(fā)展,未來(lái)的汽車(chē)設(shè)計(jì)