新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)淺析

1、新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)淺析（XXX 公司 XXX）摘 要：基于新能源汽車在發(fā)展中對(duì)四大關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用存在部分技術(shù)要求。本文指出新能 源汽車關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，并針對(duì)動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)、電機(jī)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)對(duì)比與 技術(shù)分析；大膽預(yù)測(cè)了未來(lái)動(dòng)力電池和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：新能源汽車；動(dòng)力電池及管理；電機(jī)及控制；通過(guò)分析總結(jié)電動(dòng)汽車四大關(guān)鍵技術(shù)，包括電池及管理技術(shù)、電機(jī)及其控制技術(shù)、整車 控制技術(shù)、整車輕量化技術(shù)。在過(guò)去的十幾年里我國(guó)在純電動(dòng)、混合動(dòng)力及燃料電池汽車， 電池、電機(jī)及其管理控制技術(shù)開發(fā)，整車控制與集成等關(guān)鍵技術(shù)均取得了較大改進(jìn)與突破。 現(xiàn)就目前國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)中電池及其管理技術(shù)

2、、電機(jī)及其控制技術(shù)談?wù)勛约旱男┰S理 解。1、電池及其管理技術(shù)電動(dòng)汽車的成敗關(guān)鍵仍然是電池。動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，電池選擇將直接關(guān)系 到整車的性能。電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的主要性能指標(biāo)是能量密度、功率密度和循環(huán)壽命等，現(xiàn) 代電動(dòng)汽車對(duì)車用電池有如下要求：（l）高能量密度（Wh/kg）及功率密度（W/kg）； （2）長(zhǎng)的循環(huán)壽命；（3）充電方便、迅速；（4） 低的制造成本；（5）低的內(nèi)阻及自放電率；（6）不污染環(huán)境；（7）能在較寬的環(huán)境溫度范圍內(nèi) 工作；（8）少維護(hù)或免維護(hù)；（9）使用安全；（10）適應(yīng)大批量生產(chǎn)的要求。常用的車用動(dòng)力電池參數(shù)對(duì)比如下表:電池性能對(duì)比性能鉛酸電池鎳氫電池鎳鎘電池鋰電

3、池超級(jí)電容能量密度，Wh/kg305060901102505功率密度，W/kg1204801450500循環(huán)壽命次，次40060080010008002000120050萬(wàn)充電時(shí)間，h817630330-60秒能量效率，%659065回收利用率，97909950自放電率520353068單體電池電壓，V2.01.21.23.23.6靈活使用溫度范圍-1050-2050-2050-2055價(jià)格，元/Wh15000恒功率區(qū)比例1:51:1.251:3電動(dòng)機(jī)外形尺寸大中小小電機(jī)質(zhì)量重中輕輕可靠性一般好優(yōu)良好控制操作性能最好好好好控制成本低高高一般結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性差好一般良好對(duì)比可知，永磁同步電機(jī)，具有高效

4、率、高控制精度、高轉(zhuǎn)矩密度、良好的轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性， 且體積小、質(zhì)量輕、運(yùn)行可靠（兼具無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行特性）、調(diào)速范圍寬、機(jī)械特性適 應(yīng)性高，足以滿足電汽車運(yùn)行需求。目前已在多款純電動(dòng)車上使用，正受到國(guó)內(nèi)外汽車界的 高度重視，是最具競(jìng)爭(zhēng)力的驅(qū)動(dòng)電機(jī)之一。電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要功能是把蓄電池儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)換為汽車行駛的動(dòng)能，要使得電動(dòng)汽 車擁有良好使用性能，必須開發(fā)出合理的控制系統(tǒng)，使電機(jī)具備較高轉(zhuǎn)速及較大的調(diào)速范圍， 足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以及體積小、質(zhì)量輕、效率高，動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋的能力。電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)有多種控制模式。傳統(tǒng)的線性控制，如PID，不能滿足高性能電機(jī)驅(qū) 動(dòng)的苛刻要求。傳統(tǒng)的變頻變壓（VV

5、VF）控制技術(shù)，不能使電機(jī)滿足所要求的驅(qū)動(dòng)性能。異步 電機(jī)多采用矢量控制（FOC），是較好的控制方法。近幾年，許多先進(jìn)的控制策略。包括自適 應(yīng)控制、變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及專家系統(tǒng)控制等非線性智能控制技術(shù)， 并取得了較好成效。當(dāng)然未來(lái)會(huì)有更智能和數(shù)字化的控制系統(tǒng)，來(lái)均衡控制效果及控制成本 以滿足日益復(fù)雜的工作要求，有利于提高整個(gè)控制系統(tǒng)的綜合性能。3、結(jié)論通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的理解分析，得出以下結(jié)論：（1）電池的研究應(yīng)集中于研究比能量及比功率更高，充放電性能好，循環(huán)壽命長(zhǎng)的蓄 電池，從電池結(jié)構(gòu)及管理技術(shù)的角度對(duì)綜合性能較好的鋰離子電池加以提升，將有助于電池 技術(shù)的完善與成熟，同時(shí)超級(jí)電容也具有較好的發(fā)展前景。此外，建立健全電池的生產(chǎn)管理 環(huán)節(jié)及固體回收體系，且必須加以重視和解決電池污染問(wèn)題。（2）目前使用的電機(jī)各有所長(zhǎng)，但都存在一定的不足，比如價(jià)格過(guò)高或者退磁現(xiàn)象， 結(jié)合不同的使用需求及運(yùn)行情況，開發(fā)具有機(jī)械特性適應(yīng)能力的電機(jī)及其控制算法，兼具合理結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)成本的將對(duì)提高汽車動(dòng)力性能及續(xù)駛里程意義重大。參考文獻(xiàn)：張劍波,盧蘭光，李哲.車用動(dòng)力電池系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與學(xué)