新能源汽车电子控制技术探讨

李渊

摘要：近几十年，虽然汽车行业蓬勃发展，但随之带来的是资源能源消耗加大，环境压力日益加大，使得汽车领域的创新变革迫在眉睫。因此，随着计算机技术、信息技术和电子技术的应用，新能源汽车电子控制技术得到了快速发展。本文从电控发动机技术、电控转向技术、电池管理系统、能源回馈系统、电动助力转向系统等环节来探讨电子控制技术的发展。

关键词：新能源汽车；电子控制技术；发展

一、新能源汽车

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车与社会发展息息相关，通过开发这种类型的汽车，能够更好的完成交通建设和出行的便利。新能源汽车在实际的应用中，具有环保性能好、使用寿命长、安全性高等特点，受到了驾驶者的广泛欢迎。

二、新能源汽车电控发动机技术

（一）新能源汽车的研究与应用，成为了当前社会上的主要工作。从客观的角度来分析，新能源汽车在试点投入后，便受到了管饭的欢迎，并且在很大程度上，节省了对资源能源的消耗。电子控制技术，要想在新能源汽车中发挥出更加显著的作用，需要选择性价比较高的发动机。结合以往的工作经验，发动机的选择应注意以下方面：

（1）高性能、低自重、小尺寸。现阶段的任何一项设备，都在朝着“高精尖”的领域发展。发动机作为新能源汽车的重要组成部分，应在性能上达到较高的标准，自重应逐步减小，并且减小自身的尺寸，保证其他设备拥有足够的空间。

（2）在较快的转速范圍内有较高的使用效率。

（3）电磁辐射尽量小。新能源汽车不仅仅是强调动力的污染，还不能造成太多的电磁辐射，否则将再次造成环境污染。

（4）成本低。以目前的情况来看，上述的几项标准，发动机还是能够达到的。现今，关于电子控制技术的研究不断深入，因此在满足发动机选型原则的基础上，还要考虑其他控制系统的特点，争取实现双向控制，回收制动再生能量。

（二）电控发动机技术未来发展方向。

新能源汽车及电子控制技术，在未来的研究和应用中，应在以下几个方面努力：

（1）新能源汽车的类型和电机驱动控制技术应相互匹配，完成多元化的发展。

（2）在客观上增加稳定性。

（3）完成技术体系的健全，促使混合动力进一步减少，增强新能源的动力指标。

三、新能源汽车电控转向技术

（一）电动助力转向系统的研究热点主要集中在以下方面

（1）针对电机转矩、位置易估计的特点，进行无传感器控制策略的研究，降低EPS系统开发成本。

（2）为实现整车综合控制性能的提高，与其他系统进行协调或集成控制研究，减少系统间控制目标的冲突，进一步提高车辆的舒适性与安全性。国外零部件厂商从1990年代开始电动助力转向技术的研究，目前已掌握较为成熟的技术，并大范围装车使用，但中国在电机控制算法及控制策略上均存在较大的差距。

（二）研究发展趋势

由于EPS系统能很好地解决转向系统“轻”与“灵”的矛盾的特点，学者们仍将继续深入研究，未来的发展趋势为：

（1）随着节能减排观念的提升，基于电机效率优化的助力电机控制策略将成为热点。

（2）随着电机与电子技术的发展，高性能永磁同步电机将被广泛应用，并取代直流电流而成为主流。

（3）底盘电控化、集成化的发展趋势，使得电动助力转向技术与其他系统的集成控制将成为未来控制策略发展的必然趋势。

四、电池管理系统

电池管理系统是解决电池一致性的关键，连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，与汽车动力电池组共同构成电池系统为汽车提供动力。虽然电池管理系统在动力电池包中成本较高，但相对于传统多电芯电源管理产品、内燃机汽车电力系统、二次电池等，新能源汽车的电池管理系统在德赛电池、比亚迪、成飞集团、中国宝安等厂商处于领先地位和良好的行业口碑。

在电池管理系统下的车用蓄电池作为唯一的动力尤为重要，然而锂离子电池的安全性和长寿命仍是锂电池使用管理中急需解决的问题。因此，电池技术研发目前仍是新能源汽车电控技术的瓶颈。

五、能源回馈系统

能源回馈系统的研究是新能源汽车开发的能源再利用的必要环节。相对于传统汽车的制动能量转化为热量散发到周围环境中去，能源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。

六、电动助力转向系统 EPS

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。

七、结语

开发研究新能源汽车是缓解汽车污染的有效途径，是世界技术发展的必然趋势。近几年，世界各国在新能源汽车电控技术方面取得了不少成果，我国更需要在创新方面砥砺前行，争取取得在新能源技术方面的突飞猛进。

参考文献：

[1]新能源汽车电控系统二次开发平台研究.钟家明.2015.06

[2]关于对新能源汽车及电机驱动的控制技术的探析.吴静波.2015.09