周林

摘 要：近年來，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，為了實現(xiàn)城市發(fā)展與生態(tài)健康可持續(xù)發(fā)展共同進步的發(fā)展目標，我國越來越重視綠色環(huán)保的發(fā)展理念。交通運輸?shù)陌l(fā)展也逐漸向這一發(fā)展理念靠攏，綠色環(huán)保的新能源純電動汽車應(yīng)運而生，也得到了越來越多的重視與認可。綠色環(huán)保和可充電電池提供動力的汽車發(fā)展已經(jīng)成為了新的趨勢。本文從純電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及動力系統(tǒng)參數(shù)匹配角度入手進行分析，探究了純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制的策略，以此希望推進我國綠色環(huán)保新能源純電動汽車的發(fā)展，僅供參考。

關(guān)鍵詞：純電動汽車 動力系統(tǒng) 參數(shù)匹配 整車控制

交通運輸行業(yè)在不斷的發(fā)展改革中，為了緊跟國家發(fā)展，深入貫徹落實綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展目標，設(shè)計師們提出了純電動汽車的設(shè)計理念，并將其大力推廣投入市場應(yīng)用也取得了一定的成績。這一新能源汽車也逐漸融入到人們的日常生活中，成為人們出行中的一種重要交通工具。純電動汽車主要由電力驅(qū)動、控制系統(tǒng)、驅(qū)動力傳動裝置等部分組成，而且純電動汽車是由可充電電池將電能轉(zhuǎn)化為機械能來為其提供動力的。除此之外，純電動汽車的驅(qū)動電機采用的通常也是永磁無刷直流電機，這種電機在純電動汽車的實際使用中提供了可靠的性能。當(dāng)前，雖然純電動汽車由于對環(huán)境污染影響較小的優(yōu)勢有著優(yōu)良的發(fā)展前景，但其技術(shù)還不夠成熟，不乏存在一些不足之處，尤其是在其動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制的問題上，還需要相關(guān)人員進行不斷的研究與優(yōu)化。

1 純電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀分析

現(xiàn)如今，隨著我國經(jīng)濟與社會的飛速發(fā)展，人們的生活水平也在日益攀升，越來越多的家庭都擁有了屬于自己的汽車，汽車數(shù)量不斷增加的同時也極大地加劇了汽車用油的資源消耗并使其持續(xù)保持增長趨勢，能源資源的消耗問題逐漸嚴重。與此同時，伴隨著能源消耗問題的還有環(huán)境污染問題，汽車排放的尾氣是城市環(huán)境污染的主要元兇[1]。我國的二氧化碳排放量也已經(jīng)位居世界第二的位置，全力緩解環(huán)境污染問題已經(jīng)成為全國人民追求的目標?；诖吮尘跋?，為了實現(xiàn)我國能源安全與環(huán)境保護的雙重可持續(xù)發(fā)展目標，作為用二次電源為儲能方式的純電動汽車可以有效地助力這一問題，因此，黨和國家對于這一零排放、噪音低且結(jié)構(gòu)簡單的能源汽車越來越重視，純電動汽車整車技術(shù)的提高也成為了新時代發(fā)展的重要問題。

2 純電動汽車基本系統(tǒng)參數(shù)

純電動汽車的基本系統(tǒng)參數(shù)是判定汽車性能的主要指標之一，其主要包含兩個方面：第一，基本系統(tǒng)。這一參數(shù)不僅僅會直接影響到純電動汽車本身的安全性，還會對汽車行駛路程的遠近和使用壽命產(chǎn)生影響;第二，動力性能。在純電動汽車的基本系統(tǒng)參數(shù)中動力性能也是重要指標之一，這一指標主要關(guān)聯(lián)的是汽車的最大的速度、最大的加速度以及爬坡性能，其對于汽車的整體性能的影響也是不容忽視的。

3 純電動汽車的動力系統(tǒng)參數(shù)

純電動汽車的動力系統(tǒng)參數(shù)也包含了兩部分。首先是驅(qū)動電機參數(shù)匹配，對于驅(qū)動電機來說，最重要的因素就是功率了，最大功率和額定功率可以說是驅(qū)動電機功能的直接體現(xiàn)形式，并且其對于汽車整體的性能也有著重要的效用，通常情況下在城市當(dāng)中需要限制汽車的行駛速度，純電動汽車驅(qū)動電機的額定功率可以有效地控制汽車在行駛過程中的最高速度以此實現(xiàn)環(huán)保的目標;其次對于電動汽車的電池來說，電池組數(shù)量與電壓值是其重要的兩個因素，在電池的研發(fā)與制作過程中必須要適當(dāng)合理的配置電池組數(shù)量，使其最大輸出功率能夠完全滿足電動汽車的最大功率，確保純電動汽車在行駛過程中可以保持最大功率的輸出，安全穩(wěn)定的運行[2]。

4 純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及優(yōu)化

4.1 動力性作匹配與優(yōu)化

傳統(tǒng)的對動力系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)確定的一種匹配方式就是將動力性作為整車參數(shù)設(shè)計的主要目標，其主要參考動力性能指標因素，這一匹配優(yōu)化方式對于整車的成本特性較為注重，最常用于傳統(tǒng)車型和一些在動力系統(tǒng)的部件上進行電氣化改革的車型上，致力于用最少的變動來最大程度的滿足整車的動力需求。在純電動汽車的基礎(chǔ)上，這種方法則普遍使用在汽車變速器檔位和速比的設(shè)計及換擋優(yōu)化中。

4.2 動力系統(tǒng)部件的經(jīng)濟性與節(jié)能性優(yōu)化匹配

雖然做好動力系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化可以滿足電動汽車需求的動力性能，但是對于其整車系統(tǒng)來說卻不單單只有動力性能這一系統(tǒng)參數(shù)，其中整車系統(tǒng)運行效率和續(xù)駛里程及能耗情況也都有著不容小覷的重要地位，而整車的動力系統(tǒng)可以由不同的部件參數(shù)進行排列組合，而不同的組合方式則可以為電動汽車產(chǎn)生不同的節(jié)能能力與經(jīng)濟效益。那么，在對電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)進行優(yōu)化匹配時，就需要將動力系統(tǒng)中的某個部件的經(jīng)濟性能與節(jié)能能力也作為優(yōu)化目標的一部分[3]。

4.3 整車角度出發(fā)對動力系統(tǒng)參數(shù)的綜合優(yōu)化

上述兩種系統(tǒng)參數(shù)匹配及優(yōu)化措施都是從整車角度出發(fā)的綜合考慮結(jié)果，其對于提升電動汽車的整體性能與環(huán)保節(jié)能的能力都有著重要的作用力，但這一重要手段也會導(dǎo)致電動汽車的設(shè)計成本增加，因此，在進行電動汽車的研發(fā)設(shè)計過程中，整車成本問題也需要進行一定程度的分析及考量。衡量動力系統(tǒng)成本的因素主要可以體現(xiàn)為部件的體積與質(zhì)量，因而適當(dāng)合理的調(diào)整動力系統(tǒng)部件的體積與質(zhì)量不僅能夠有效控制整體成本，還會一定程度上拓寬動力系統(tǒng)的布置空間，從而提升能量的利用率，減少能源浪費。

5 純電動汽車整車控制策略分析

5.1 電動機控制系統(tǒng)

電機控制系統(tǒng)主要有以下兩個體現(xiàn)模式：第一，轉(zhuǎn)矩控制模式。在這一模式下，整車控制器會對純電動汽車的電機輸出轉(zhuǎn)矩值、電機運行方向、電機運轉(zhuǎn)的方式等因素的狀態(tài)信息進行采集并傳輸給電機控制器，接著由電機控制器來做出相應(yīng)的指令及動作;第二，轉(zhuǎn)速控制模式。這一控制模式下，整車控制器傳輸給電動機控制器的狀態(tài)信息則會變更為電機輸出轉(zhuǎn)速值、電機運行方向以及電機運轉(zhuǎn)模式等。另外，電機控制器不僅能反應(yīng)電動汽車基本的一些狀態(tài)信息，還能夠在其出現(xiàn)故障與異常的情況下及時檢測并傳達該狀態(tài)信息[4]。

5.2 能源系統(tǒng)控制

當(dāng)前市面上有很多類型的純電動汽車，因此，其也相應(yīng)的具有不同的能源管理系統(tǒng)，能源管理系統(tǒng)顧名思義是對純電動汽車動力系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換做出協(xié)調(diào)分配與控制的系統(tǒng)。這一管理系統(tǒng)對于電動汽車來說，不僅僅需要滿足其動力需求，最主要的工作是在這個大前提下能夠讓電動汽車對其電池儲能達到最大效率的利用，并且在汽車減速過程中將一瞬間的制動所產(chǎn)生的能量得到最大程度的回收，以此以保證純電動汽車的能量效率最大化。

5.3 輔助系統(tǒng)控制

在輔助系統(tǒng)的控制下，對于普通的汽車來說，如果在檔位或者加速踏板等部位發(fā)生了異?；蚬收系臅r候，可能會導(dǎo)致不正常加減速或倒車的問題出現(xiàn)，或者在一系列比如電氣連接異常，通信信息連接故障等情況出現(xiàn)時，輔助系統(tǒng)都能夠做出相應(yīng)的判斷及動作，以便發(fā)揮其保護職能，避免故障情況對汽車本身產(chǎn)生危害。然而對于純電動汽車來說，當(dāng)前常見的機械傳動結(jié)構(gòu)部件遠遠不能夠滿足其輔助控制需求，這也就是說，在電動汽車發(fā)生故障或異常情況時候可能會使車輛轉(zhuǎn)向不足或者制動不足，影響車輛的正常行駛，甚至可能會對汽車及駕駛者造成嚴重傷害。因此，必須加強對電動汽車輔助系統(tǒng)的控制，以保障電動汽車在行駛過程中的安全[5]。

5.4 制動能回饋控制

制動能回饋是對于純電動汽車來說的一個具有代表性的功能，這一功能控制下，能夠有效促進汽車能量的回饋，并且極大程度上滿足電動汽車的制動力，在城市的交通中，有很多路段對于行駛速度存在限制，在這些路段中，如果電動汽車的能量回饋效率過低，則會給駕駛?cè)藛T帶來不好的駕駛體驗，而在特定的低速或高速行駛區(qū)域當(dāng)中，電機的轉(zhuǎn)速會因速度過低而影響到轉(zhuǎn)矩從而對制動能回饋產(chǎn)生影響，或因其行駛速度過高而產(chǎn)生過大的慣性將汽車的動能提高。因此，需要加強制動能回饋的控制，以此來為駕駛員的行駛過程提供舒適安全的體驗。

5.5 驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限制功率的控制

純電動汽車的電機中，如果驅(qū)動轉(zhuǎn)矩輸出功率過高，就可能會引發(fā)因電機熱量過大而產(chǎn)生燃燒的安全隱患，從而對其驅(qū)動系統(tǒng)和動力系統(tǒng)造成損害，在也一定程度上加劇了汽車事故的發(fā)生率。因此，需要加強對于電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩輸出功率的控制，以此避免當(dāng)汽車系統(tǒng)能量不能滿足于正常駕駛需求時制動轉(zhuǎn)矩而可能對汽車造成的損壞[6]。

6 結(jié)語

綜上所述，在純電動汽車發(fā)展的過程中，相關(guān)人員需要注重汽車本身的動力系統(tǒng)參數(shù)匹配和優(yōu)化，以及對于整車控制策略的加強，不斷提升該能源汽車的技術(shù)水平，以此希望幫助這一行業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展，并使得我國汽車企業(yè)能夠在未來的汽車發(fā)展中占有一席之地，在新時代中找到新出路。

參考文獻：

[1]周飛鯤. 純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略研究[D].吉林大學(xué)，2013.

[2]安治文. 純電動汽車動力參數(shù)匹配研究[D].華南理工大學(xué)，2016.

[3]涂雪飛. 純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及仿真研究[D].重慶大學(xué)，2016.

[4]王智超. 電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及優(yōu)化分析研究[D].西安科技大學(xué)，2018.

[5]韋杰宏，廖黎. 純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略研究[J]. 南方農(nóng)機，2018，49（10）.

[6]杜嗣琢，朱有地，楊福生，陳永哲. 純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略研究分析[J]. 時代汽車，2019（12）.