新能源节能动力汽车及电工电子设计研发

摘 要：新能源节能动力汽车是汽车领域发展的新方向，动力电池是新能源汽车的关键技术之一，其主要为新能源汽车提供了驱动动力，其比能量寿命安全性等因素对新能源汽车的发展具有至关重要的影响。在动力能源的产业链研究上，我国动力电池的研发企业尚处于初级阶段，虽然已经逐渐了形成了部分产业聚集的优势，但目前大多数企业对优质核心技术的研发上存在一定不足。在此方面的研发中，若想取得全球市场的竞争优势，必须加强对新能源汽车及电工电子设计的研究，扩大自身优势领域，积极开发节能动力电池的研究。基于此，本文针对新能源节能动力汽车及电子电工设计研发进行研究。

关键词：新能源 节能动力汽车 电工电子设计

Abstract：New energy power-saving vehicle is a new direction of development in the automotive field. Power battery is one of the key technologies of new energy vehicles. It mainly provides driving power for new energy vehicles. Its specific energy life safety and other factors have a vital impact on the development of new energy vehicles. In the research on the industrial chain of power energy， the R & D enterprises of power batteries in China are still in the primary stage. Although they have gradually formed the advantages of partial industrial agglomeration， at present， most enterprises have some deficiencies in the R & D of high-quality core technologies. In this aspect of research and development， if you want to gain competitive advantage in the global market， you must strengthen the research on new energy vehicles and electrical and electronic design， expand your own advantageous fields， and actively develop the research on energy-saving power batteries. Based on this， this paper studies the design and R & D of new energy and energy-saving power vehicles and electronic and electrical engineering.

Key words：new energy， energy saving power vehicles， electrical and electronic design

1 引言

随着科学技术的不断发展与进步，人们的经济生活水平条件不断提升，相继而来的消费方式与消费观念也逐渐发生了转变。汽车作为人们经常使用的交通工具，在不断发展过程中逐渐诞生了新能源这一新兴技术。新能源这一技术的出现，在一定程度上缓解了环境与资源问题，尤其是在当下资源短缺的背景下，新能源技术成为汽车领域的重要发展方向，人们在研发过程中不断探索既可以满足交通高效需求，又能确保节能无污染的新能源，同时加强了在节能技术方面的发展，以提升对资源的高效利用。

2 传统燃油汽车与新能源节能动力汽车的对比

2.1 传统燃油汽的优劣点

传统燃油汽车的发展起步时间较早，其主要借助燃烧汽油，将化学能转化为机械能，在实际使用中的优点较为明显，即具有较强的稳定性与耐力性特点。由于此类新能源汽车的发展起步较早，随着汽车行业的不断发展，其周边硬件设施如加油站等也得以相应发展，使得实际使用者可以在大范围内得到有效的燃油保障。且随着传统燃油汽车技术的不断完善，其相关零件行业也得到了有效發展，其中，汽车维修厂的数量也随之得到了大幅度的提升，使得用户在实际应用中的维护工作更加便捷，甚至经过长期使用一些用户基本掌握了对汽车部分问题与结构的了解，出现小问题或更换零件时，可以实现自行修理或调整。汽车的内部构造与相应系统随着技术的发展逐渐趋于完善，例如空调系统更加节能，在较冷天气使用暖风时，可以借助发动机热量，实现对车内温度的调节。但此技术在实际使用中也存在困扰用户的缺点，首先是油价的不断上升，由于资源的短缺燃油作为高消耗能源随着不断的使用，出现了严重紧缺的情况，使其实际成本大幅度提升，这一现状对很多用户带来了较大的经济压力。其次是动力技术成熟程度较高，在实际研发中的上升空间较小，行驶速度基本上已经处于相对稳定的高水平。另外还有此类型汽车所带来的环境问题，其在实际使用中所排放的尾气都属于有害气体，这不仅会对自然环境造成一定破坏，还会使人们的生活环境受到影响。对环境的污染与资源的短缺，是汽车领域在发展过程中需要重点突破的内容。

2.2 新能源节能动力汽车的优劣点

相较于传统燃油汽车，新能源汽车具有更加节能，排放量较少甚至为零，对环境污染明显较低等优势，这些优势不仅可以加强对环境的保护，还可以降低人们日常交通中所需要的经济消耗，主要是因为此能源燃料成本远低于燃油汽车所需成本。但同时也存在较为明显的缺点，包括技术应用尚未成熟，相应补充充电桩较少，这些不足现象直接影响了新能源汽车的实际使用情况。

3 新能源节能动力汽车及电工电子设计

3.1 汽车供油系统节能电工电子控制

目前传统发动机形式中的供给电子控制系统可以实现对燃油供给的精准控制与喷油率的精确掌控等，且经过长期的发展与研究，电子控制系统已经从一点逐渐发展到了多点，实现了对喷油量与喷油时机的自动控制，进而可以达到最佳喷油率。

3.2 汽车电工电子点火节能系统

目前高性能燃油汽车发动机大多使用了电控无触点点火系统，在快速加速与高速运转的应用情况下，其中电工电子点火系统可以弥补传统系统的不足，进而提升次点火能量，有助于点燃稀混合器，进而有效减少发动机油耗。

3.3 汽车电工电子设计趋势

汽车领域中的电动电子设计实现了从最初的大规模集成电路形式向计算机等电子设备技术的转变，对车辆的控制实现了从最初的局部控制形式向整体系统控制的转变。随着各行业领域的智能化发展，汽车领域逐渐引进了先进数字系统，相应技术的研究在逐渐深化，并将研究视线放在了各个国家的汽车领域发展最高水平上。汽车电工电子化是现代汽车发展的重要标志，在实际应用中不仅提升了汽车的经济性与动力性，还改善了汽车在实际行驶中的稳定性与安全性特点，推动了汽车领域的发展。在未来的发展趋势中，汽车电工电子设计会集中在汽车网络智能系统的设计、动力总成控制设计等方面，以实现对智能技术的全面应用。

4 研发新能源节能动力汽车及优化

4.1 新能源节能动力汽车的种类及其特点

目前市场上出现的新能源节能汽车种类较多，主要包括这几种：

1、甲醇节能发动机汽车，甲醇是基本有机原料之一，是煤与天然气作用下的产物，其不仅可以满足基本燃油需要，还具有燃烧过程中无烟无焰的优势，与传统燃油原料相比，此原料相对较为丰富，就目前市场使用情况而言，可以在汽车领域应用很长时间。此原料在汽车领域的应用具有良好的前景，且燃用甲醇基本可以运用在点燃式发动机上，对原有机械构架的改动较小，只需要更换个别密封零件即可，但对压燃式发动机的改动加大，需要进行一些特殊的改进与研发。

2、天然气节能动力汽车，天然气是现代工业生产的重要原料之一，在汽车领域的应用逐渐趋于普及化。此原料的储量非常大，其优势在于污染物排放极低，且不会对润滑油产生稀释作用，在实际使用中可相较于传统燃油更有助于延长发动机的使用寿命，产生的噪音相对较小。随着相关技术的不断发展，天然气这一燃料已经实现了在汽车领域的有效应用，但由于此技术起步较晚，相应硬件保障设施的建设较少，加气站等的建设相对较少。

3、电力节能汽车，此类技术主要依靠电能产生动力，而电能的产出方式很多，包括火力发电、风力发电等，目前市场中常见的电力节能汽车主要为纯电动与混合电动型汽车，其优势在于生产工艺相对较为简单，实际使用不会出现尾气污染情况，整体制造成本远少于传统汽车成本。其不足之处在于电池续航能力相对不足与及时补给缺少等方面。

4、太阳能节能汽车，其优势在于能源取之不尽，清洁度均高于上述能源。此技术同时将太阳能转化为电能进行使用，其本质属于电力节能领域，此技术的应用关键在于太阳能电池的转化效率。

4.2 汽车的节能优化

随着科学理论与相关技术的不断发展，新技术与新型材料在现代汽车中的应用，汽车的节能优化事业已经取得了很大进步。

1、减轻车体自身重量。对汽车运行来说，若其车体自身重量较高，处于空载状态时造成的油耗比重也会较高，而减轻车体自身重量有助于实现节能优化。随着材料技术领域的发展，目前市场上已经出现了很多种类的新型材料，可以运用多种轻体重新材料替代原有重型材料，例如采用轻型有色金属取替原有钢铁部分，采用复合材料和钛合金等材料替代原有钢铁部分，以大幅度降低汽车重量，汽车材料在发展中要进一步扩展钛、铝等材料的发展空间。

2、改进行驶过程中产生的阻力因素。汽车在正常路面行驶过程中一般主要来包括两方面的阻力，一是空气阻力，此阻力的出现会对发动机产生较大消耗，对此，汽车在进行外观设计时要充分考虑到空气阻力因素存在，以流线元素为设计要点，这样不仅可以提升外在美观性，还可以减少在实际行驶中产生的阻力影响。另一方面是滚动摩擦阻力，在此方面设计时既要考虑汽车行驶安全性特点，又要考虑摩擦力因素，在轮胎材料选取中要找准合适的原材料。

3、空调系统的优化节能设计。目前市场上所运用的空调制冷方式多为蒸气压缩技术，以发动机带动压缩机，这就表明汽车在行驶中开启空调制冷系统时，会对发动机的工作造成一定影响，进而增加油耗。在此系统的发展研究中，要以节能优化为主要方面，用新型高效压缩技术替代传统技术，实现对压缩机运行中的节能。

5 結语

综上所述，新能源节能动力汽车是目前汽车领域的重要发展方向，随着汽车领域相关技术的发展，未来必将会有更多的新能源代替传统燃油，从过度依赖逐渐转向能源供给多元化。从电工电子技术设计方面分析，由计算机精准控制供油、燃油压力等工作指标的新概念动力汽车正在普及，现代电工电子控制及时实现了在动力汽车领域的全面应用，且随着技术的发展与研究在逐渐趋于完善。

基金项目：2020年第一批崇左市科技计划项目（自筹课题）《新能源汽车新型 CNG 动力节能控制系统关键技术研发》合同编号：崇科攻2020005。

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作者简介

诸葛桥忠：（1988.08—），男，汉族，广西桂林人。研究生学历，讲师。