纯电动汽车及电子信息发展

麦明珠

摘要：科技环保产品具有科技含量高，环保无污染的特点，这和当前日趋严重的生态问题密切相关，也能够缓解人类社会面临的紧张的能源问题，包括太阳能板、纯电动汽车在内的环保型产品，是未来社会发展的重要趋势，而纯电动汽车和传统能源汽车相比，能源驱动方式发生了重大变革，相应的，电子信息技术作为汽车技术构成的重要一环，二者的融合发展问题至关重要。

关键词：纯电动;汽车;电子信息;发展;技术

0  引言

当前，随着科学技术的不断发展，科技环保产品越来越受到人们的青睐，这和当前日趋严重的生态问题密切相关，也能够缓解人类社会面临的紧张的能源问题。包括太阳能板、纯电动汽车在内的环保型产品，是未来社会发展的新趋势，而纯电动汽车和传统能源汽车相比，能源驱动方式发生了重大变革，相应的，电子信息技术作为汽车技术构成的重要一环，纯电动汽车及电子信息发展以及二者的融合是重要的技术命题，有着显著的现实意义。

1  关于纯电动汽车

1.1 纯电动汽车的概念

以目前的纯电动汽车的发展来看，当前的纯电动汽车和传统汽车相比，最大的区别在于车载动力源的问题，通过电机驱动汽车行驶，符合道路交通安全管理的各项管理规定，纯电动汽车由于是电力驱动，对环境的污染相对较小，是当前各个城市大力推广的重要方向，但是受到技术的限制，纯电动汽车的动力不足以及电力续航问题成为制约纯电动汽车发展的瓶颈。

1.2 电子信息技术在纯电动汽车发展中的意义

纯电动汽车的发展离不开电子信息技术的支撑，电子信息技术为纯电动汽车的各项功能的实现奠定良好的基础，保证电动汽车的各项功能的实现，能够帮助纯电动汽车实现工作效率的提升和能源的节约。这些电子信息技术和纯电动汽车的结合，大大的增强了电动汽车工作的效率和汽车的舒适度，保证汽车各项单元能够顺利实现其功能，也为纯电动汽车的进一步发展提供了更为广阔的空间。

2  纯电动汽车电子技术在发展中的主要趋势与特点

2.1 积极朝向电网融合的发展趋势

由于纯电动汽车的用电量较大，在区域内大量的纯电动汽车将是极大用电消耗的来源，通过科学配置电源和电能，达到区域内纯电动汽车供电平衡，同时纯电动汽车可以和电网实现电量平衡，一旦出现区域内紧急用电的情况，纯电动汽车可以实现区域内的紧急送电，而这些要求电网融合的电子信息技术的充分发挥，只有构建充分的物联系统，借助于电子信息技术，才能真正实现这一目的。

2.2 永磁同步電机的趋势已经显现

我国的纯电动汽车虽然发展迅速，但是起步较晚，和日本等发达国家相比，在技术成熟度上还有一定的差距，电动汽车在运行中需要不断地的进行停车和启动，驱动电机经常会出现过载问题，这就对转矩控制的动态性能要求较高，日本已经发明了稀土永磁同步电机，选择钕铁硼制造永磁电机，这样的电机工作性能更可靠，工作效率进一步提升。

2.3 锂电子电池方向发展受到青睐

当前来看，纯电动汽车的发展主要动力源方式依然选择锂电子电池，电池是纯电动汽车的核心部件，当前纯电动汽车的电池问题是各个纯电动汽车制造研发公司重要的科研方向，纯电动汽车公司投入了大量的资金和科研力量，锂电池的安全性高、无污染以及体积小的特点充分发挥了出来，与之相适应，超级电容是一种合适的电极结构，超级电容能够帮助电池在短时间内实现快速充电，满足社会快节奏化的需要。

2.4 降低车身的重量保证续航

无论是传统能源汽车还是纯电动汽车，降低车身的重量都能够有效提高汽车的续航能力，车身重量的降低可以通过车身的结构优化进行实现，通过使用先进的金属降低车身的重量，也可以通过电池的进一步优化，降低电池在纯电动汽车中的重量占比，在保证汽车安全性能的前提下，保证车身的经济性能。

2.5 动力与储能电池的配合是电池的管理系统

纯电动汽车的电池是使用串并联的方式实现的，这样可以提高动力化的电池容量，使用先进的电子监控系统，实现对纯电动汽车的电池的监控和管理，保证电池在正常工作状态下进行放电，加强对电池和电源的保护，降低电池的故障率，通过先进的电子信息技术，对电量进行平衡和控制，提高电池的智能化管理水平，保证电池和纯电动汽车在最优的状态下进行工作。

3  当前电子信息技术在纯电动汽车中的具体应用

3.1 电机及其控制装置的应用分析

纯电动汽车在使用中，电机的瞬时功率很高，过载能力强，具有较高的能量转化的效率，当前的技术已经可以保证纯电动汽车具有较长的使用寿命，当前对电机的要求还需要具有较高的稳定性，能够在各种恶劣条件和环境下工作的能力，能够具备较宽的调速范围，适应当前批量生产的要求，具有规模化的生产能力，我国自主开发的永磁同步电机和交流异步电机也都实现了批量生产的能力，电机在低速下最大输出转矩取决于逆变器的电流输出能力，最大输出功率由逆变器的功率决定。因此可以看出，电机驱动控制器的设计在整个纯电动汽车中占据至关重要的地位，这就要求电机驱动控制器具有较小的体积，可靠的性能和较强的环境适应性，应当具备较强的电池干扰能力。

3.2 电池管理系统（BMS）的应用分析

目前纯电动汽车上普遍使用锂电池作为动力电源，而锂电池的管理系统（BMS）实现的功能包括：数据监测、荷电状态（SOC）估计、热管理、均衡管理、数据通信、数据显示与报警。我国在十五期间就设立电动汽车重大专门研究项目，在BMS方面也取得很大突破。如今，BMS已是上至国家下至企业，都重点关注的研发领域。可以看出，在电子信息技术的进步过程中，纯电动汽车的发展水平也必将随着进一步得到提升。

3.3 DC-DC转换器的应用分析

纯电动汽车的工作运行中，DC-DC转换器是重要的转换装置，纯电动汽车的具体运行原理如图1，在电动车行驶过程中需频繁加减速，在电机端的电压是不断变化的，但由于蓄电池或燃料电池的比功率指标的限制，直接用它们去驱动电机或接收电机端回流的电能，会造成驱动性能恶化。而使用双向DC/DC变换器就是用来平衡电池端和电机端的电压，可将动力电池组或超级电容器的电压维持在相对稳定的数值上，以明显提高电机的驱动性能。这就需要DC-DC转换器有足够大的容量和足够高的效率，纯电动汽车的车载复合电源对DC-DC变换器的要求是十几安培到上百安培的级别，再加上DC-DC变换器装载在汽车内部的狭小空间，要受到旁边电机与发动机强烈的电磁干扰，这种对DC-DC的设计要求非常高。

3.4 充电装置的应用分析

充电器的功能就是将交流电变为直流电，这就需要用到电工电子技术，使用功率器件。当这些充电器用到电动汽车中时，人们对它们提出了更多的要求。要求它们恒流恒压二段式充电，还要求高效、轻量，有自检及自动充电等多种保护功能，并且能程控设定充电时间曲线、监视电池温度，对电网无污染等。这些要求需要电工电子技术来解决，更突出了电工电子技术在充电器上的应用。

3.5 在纯电动汽车附属装置的应用分析

纯电动汽车并不完全依靠发动机来驱动，所以要开发新型的附属装置，比如电动压缩机、电动水泵、电动转向助力、电动真空泵及线控刹车系统等等，实现全车电气化运行。这些辅助电子信息技术对于纯电动汽车的整体性能的发挥都起到重要的作用，能够帮助纯电动汽车实现各项功能，帮助提高纯电动汽车的经济性能和舒适性。

4  结论

可以看出，电子信息技术在纯电动汽车的发展中发挥着举足轻重的作用，能够最大程度的发挥纯电动汽车的优势，而电子信息技术的发展能够进一步促进纯电动汽车的进步。文章先是对纯电动汽车的概念和电子信息技术在纯电动汽车发展中的意义进行分析，第二部分介绍纯电动汽车电子技术在发展中的主要趋势与特点，包括积极朝向电网融合的发展趋势，永磁同步电机的趋势已经显现，锂电子电池方向发展受到青睐，降低车身的重量保证续航，动力与储能电池的配合是电池的管理系统。最后分析当前电子信息技术在纯电动汽车中的具体应用，包括电机及其控制装置的应用分析，电池管理系统（BMS）的应用分析，DC-DC转换器的应用分析，充电装置的应用分析，以及在纯电动汽车附属装置的应用分析。今后随着新技术的发展，纯电动汽车和电子信息技术必将进一步融合发展。

参考文献：

[1]何忠霖，彭忆强，丁宗恒.纯电动汽车锂离子电池管理系统关键技术现状分析[J].汽车零部件，2019（01）：71-76.

[2]冶存良，王学军.我国纯电动汽车产业发展瓶颈问题综述及发展建议[J].时代汽车，2018（10）：66-68.

[3]冯乐雯.远程监控技术用于纯电动汽车故障分析的实践研究[J].内燃机与配件，2018（17）：208-209.

[4]邱慧，莫凌云，徐旭.基于专利大数据的我国纯电动汽车产业發展态势研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2018，34（07）：78-81.

[5]王龙龙，马梓维，赵畅.现代汽车电子信息技术的应用及发展趋势[J].南方农机，2017，48（01）：83-84.

[6]李宏伟.纯电动汽车技术原理与维修（10）——纯电动汽车驱动电机系统（下）[J].汽车与驾驶维修（维修版），2017（01）：40-43.

[7]王伟，傅洪，李远方.基于MIL/SIL测试的充电电子锁在纯电动汽车中的应用[J].汽车科技，2016（05）：75-79.

[8]薛巧根.积极推进汽车电子（信息）技术标准化建设与实施[J].中国电子商情（基础电子），2009（11）：22，24，26.