摘 要:伴隨時代的不斷發(fā)展與進(jìn)步,新能源汽車發(fā)展的也越來越快,同時智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)在新能源汽車中也是呈現(xiàn)一個重要的未來發(fā)展趨勢,它融合了智能駕駛、車聯(lián)網(wǎng)以及新能源等一些重要的技術(shù),對新能源汽車不斷地創(chuàng)新,讓產(chǎn)業(yè)更具發(fā)展力。通過智能駕駛,車聯(lián)網(wǎng)的融合,也促進(jìn)了智能網(wǎng)聯(lián),新能源汽車的快速發(fā)展和以前傳統(tǒng)的汽車相比,智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車智能化更強(qiáng),并且還零排放,有著很多的優(yōu)點(diǎn),也是未來汽車發(fā)展的一個重要方向。
關(guān)鍵詞:新能源汽車 智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù) 發(fā)展趨勢 策略
現(xiàn)在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展規(guī)模越來越大,并且智能化,數(shù)據(jù)化和環(huán)?;用黠@?,F(xiàn)在新能源汽車市場現(xiàn)狀非常好,并且面臨的發(fā)展機(jī)遇很大,同時也帶來了很大的挑戰(zhàn),市場的競爭也越來越激烈,所以就需要不斷地創(chuàng)新,服務(wù)不斷升級。新能源汽車的應(yīng)用可以緩解能源緊張的情況,對人類的生產(chǎn)和生活都起著非常重要的作用。當(dāng)前我國智能技術(shù)發(fā)展得越來越快,新能源汽車和智能化技術(shù)相互融合也更加成熟,更高效促進(jìn)新能源汽車的發(fā)展。
1 智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的創(chuàng)新
伴隨時代的不斷發(fā)展與進(jìn)步,新能源汽車發(fā)展得也越來越快,智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在汽車中。隨著新能源汽車市場整體規(guī)模的不斷增長,圍繞汽車使用過程中的各種各樣的服務(wù)也不斷增加。新能源汽車是非常重要的發(fā)展方向,對于我國來說,現(xiàn)在新能源汽車產(chǎn)量不斷上升,在未來也有更加廣闊的發(fā)展空間,通過不斷地創(chuàng)新和提高服務(wù)水平,從而更好地滿足市場對于新能源汽車的多元化需求。智能駕駛技術(shù)又是智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的核心,推動了智能駕駛系統(tǒng)的完善,從以前的輔助駕駛變成自動駕駛,可以對路況障礙物進(jìn)行全面的感知,也可以根據(jù)實(shí)時的信息自動生成行駛路線,能夠更加準(zhǔn)確地控制車輛的運(yùn)動。同時,智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)也能將汽車和外部的信息通信連接在一起,讓車與車,車與路之間得到互聯(lián)互通,支持最新的通訊方式,并且現(xiàn)在新能源動力技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新,一些新型的動力電池技術(shù)的應(yīng)用也給新能源汽車帶來了很多的動力來源,不但減輕了對環(huán)境的污染,同時也能夠提高車輛的續(xù)航里程,現(xiàn)在還有無線充電技術(shù)也提高了充電的便捷性,讓新能源汽車的整體水平得到進(jìn)一步提高。
2 新能源汽車概述
新能源汽車較傳統(tǒng)汽車更加環(huán)保,新能源汽車依靠的是電力電池提供的動力來讓電動機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動為汽車提供動力。動力電池作為整個車的能量來源,要不斷關(guān)注電池的狀態(tài),提高電池的利用效率。在新能源汽車的控制中,電機(jī)是非常重要的一個部件,也是能量回收的一個核心部件,整車控制器所收到的信號以及控制電池的運(yùn)行都可以為整個車提供動能,也能讓駕駛者更好地進(jìn)行車輛的運(yùn)行。整車控制器在開發(fā)與設(shè)計(jì)時,對電源電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時,重點(diǎn)要對芯片方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中要有考慮過流保護(hù)的作用,這樣可以讓整個系統(tǒng)更加的安全。我們所說的新能源汽車就是應(yīng)用環(huán)保的新型能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車的燃料能源來作為汽車的動力源,在動力操控、乘坐感受、汽車傳動等方面與燃油汽車是截然不同的,很顯然新能源汽車所使用的技術(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于傳統(tǒng)汽車。由于我國當(dāng)前能源匱乏,而新能源汽車將會對我國的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都起到重要的影響。第一,新能源汽車不會對空氣中排放有害氣體污染環(huán)境,能夠?qū)⑽廴境潭瓤刂圃诹闩欧?,即使將所使用的電量與電廠生產(chǎn)電量所產(chǎn)生的污染相對應(yīng)也會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)汽車的油耗排放,也就是說,發(fā)電廠能源轉(zhuǎn)化率是非常高的,并且還能夠?qū)ε欧诺奈廴疚镞M(jìn)行一個凈化的處理。第二,在新能源汽車的使用過程中,所產(chǎn)生的成本也是非常低的,并且?guī)缀鯖]有產(chǎn)生聲音。一般情況下來講,新能源汽車應(yīng)用的電機(jī)與汽車的發(fā)動機(jī)對比,無論在什么時間電機(jī)產(chǎn)生的聲音與振動都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽車發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的聲音。因此在乘坐感受上來講,新能源汽車對于燃油汽車來說是比較舒適的,新能源汽車噪音的主要生成源是在行駛過程中,由輪胎與路面摩擦產(chǎn)生的胎噪以及車輛行駛時風(fēng)阻引起的風(fēng)噪。隨著新能源汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步,整車控制系統(tǒng)的地位愈發(fā)凸顯。新能源車輛以電力為主要驅(qū)動力,依賴高性能電池供應(yīng)能量。隨后,這些能量經(jīng)由車載控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,保障新能源車輛平穩(wěn)、安全地運(yùn)行。并且,整車控制系統(tǒng)憑借其智能化特性,能夠依據(jù)用戶的意愿和操作生成對應(yīng)指令,車輛隨即對這些指令作出響應(yīng),滿足各種駕駛需求。整車控制系統(tǒng)是新能源汽車非常核心的一部分,能夠讓汽車各個系統(tǒng)之間進(jìn)行配合,也可以接收到其他控制器的信號。新能源汽車有三個系統(tǒng),有電力驅(qū)動系統(tǒng),能源系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng),根據(jù)駕駛者發(fā)出的不同信號控制器也會發(fā)出相應(yīng)的信號,從而讓汽車平穩(wěn)安全地運(yùn)行。
3 國內(nèi)新能源汽車應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)的數(shù)據(jù)分析
我國新能源汽車發(fā)展越來越快,主要朝著三個方向發(fā)展。第一種是以政策為驅(qū)動的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對于我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)來說,在發(fā)展的過程中也會受到國家的一些相關(guān)政策指導(dǎo)。2001年國家就已經(jīng)制定了電動汽車發(fā)展戰(zhàn)略,汽車也開始慢慢地向著混合電動,電動和燃料電池汽車發(fā)展,在2010年又提出了新型能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增加,銷售數(shù)量也不斷增長。現(xiàn)在新能源汽車的種類越來越豐富,從現(xiàn)在市場上新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的狀況來看,最受歡迎的是混合式動力汽車,并且需求量很大。新能源汽車開發(fā)以來,對于政府來說就積極地鼓勵企業(yè)和高校以及科研機(jī)構(gòu)達(dá)成戰(zhàn)略合作,進(jìn)行聯(lián)盟能夠更好地推動我國的新能源汽車發(fā)展,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。
4 新能源汽車的種類
4.1 混合動力電動汽車
顧名思義,混合動力汽車就是將兩種發(fā)動機(jī)作為動力源對汽車進(jìn)行裝備,這兩種動力源分別是燃油發(fā)動機(jī)與電動機(jī)。電機(jī)作為動力源通常是汽車的起步與汽車停止?fàn)顟B(tài),發(fā)揮電機(jī)起步快、無頓挫、低噪聲、無污染的先天優(yōu)勢。在路況良好、車輛高速行駛的條件下,燃油發(fā)動機(jī)會被投入使用。這時,發(fā)動機(jī)能夠有效地為汽車提供所需的動力,既滿足節(jié)能減耗的要求,又保證高性能輸出,使發(fā)動機(jī)維持在最佳轉(zhuǎn)速狀態(tài),并兼顧為電池充電的功能。當(dāng)駕駛員遇到需要急加速與高承重的情況下,電機(jī)與發(fā)動機(jī)將會同時啟動,為汽車提供最大的動力,來滿足駕駛者所需的動力與加速。在當(dāng)前市場的新能源汽車的銷售情況來看,混合動力汽車依然是新能源汽車的銷售大頭,占全部新能源汽車銷售額的80%以上。而混合動力車型是燃油汽車完全過渡到新能源汽車的必經(jīng)之路,可以將混合動力汽車稱為一種過渡性的汽車,蓄電池的使用壽命、電量衰減與行駛里程便成了阻礙新能源汽車發(fā)展的最大問題。
4.2 新能源電動汽車
新能源汽車也就是在混合動力汽車的基礎(chǔ)上,使用電機(jī)代替燃油汽車發(fā)動機(jī),整個車都是使用電機(jī)作為動力源的汽車,想要得到電能就需要蓄電池來提供,這是一種新型的電動汽車,在各個方面都有著很大的優(yōu)點(diǎn),不管是噪聲,油耗和排放上面都有著很大的變化,特別是在排放上面,能夠更好地保護(hù)環(huán)境,減少一些大氣污染,這種新能源汽車也是未來的汽車廠商不斷研究和發(fā)展的重點(diǎn)。雖然說有著很多的優(yōu)點(diǎn),同時也會存在各種各樣的問題需要解決,不過當(dāng)前最重要的問題就在于,蓄電池能夠供應(yīng)汽車的行駛里程并不遠(yuǎn)、充電的時間過長、電池的使用壽命短、冬季衰減嚴(yán)重這都成為新能源汽車發(fā)展過程中必須克服的困難。當(dāng)前我國已經(jīng)有較多的新能源汽車推向市場,但是相對于燃油汽車來講電動車的車價(jià)是比較高的,普通的工薪階級并沒有消費(fèi)能力購買電動汽車。因此,要將新能源汽車變成大多數(shù)人都可以消費(fèi)的消費(fèi)品,還是需要繼續(xù)發(fā)展提高。
4.3 燃料電池電動車
燃料電池電動車就是使用催化劑促進(jìn)與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)從而得到電力,將得到的電力進(jìn)行儲存并且作為汽車的動力源。而燃料電池電動車成為燃油汽車的最優(yōu)代替汽車的原因是燃料電動車擁有著動力充沛、噪聲小、沒有污染排放等優(yōu)勢。不過燃料電池電動汽車與混合動力汽車都存在著技術(shù)上的發(fā)展瓶頸,燃料電池電動車在生產(chǎn)成本上是非常高的、在汽車啟動時動能傳輸不及時、化學(xué)反應(yīng)所需要的元素不能直接獲取,動能存儲技術(shù)不成熟。最大的難點(diǎn)就是動能存儲的安全性,如果氫氣的存儲不能達(dá)到安全指標(biāo),那么對于氫燃料電池電動車來說,它就是在路上行駛的危險(xiǎn)物。由于各種各樣的因素對燃料電池電動車發(fā)展的制約,所以燃料電池電動車的發(fā)展是非常慢的。
5 新能源汽車智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)發(fā)展方向與策略方法
從大體上來觀察,新能源汽車可以分為三個級別的模塊框架:根據(jù)第一級模塊所具有的功能可以將第一級模塊定義為執(zhí)行系統(tǒng),主要包括的硬件有發(fā)電機(jī)、發(fā)動機(jī)、變速器、能源存儲設(shè)備與充電設(shè)備。根據(jù)第二級所具有的功能可以將第二模塊稱作控制和第二執(zhí)行系統(tǒng),包括的硬件設(shè)備有集電器、充電樁等??刂浦邪姵氐墓芾硐到y(tǒng)、發(fā)電機(jī)控制器、整車控制器。第三級模塊中包括動力電池的類型、電機(jī)的冷卻形式、應(yīng)用軟件等。在其中最重要的是:整車控制器、電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng),這三個模塊會直接影響新能源汽車的各種性能。
5.1 整車控制器技術(shù)
整車控制器(VCU)是所有新能源汽車都要安裝的模塊,可以說是所有電動汽車的標(biāo)配,也是新能源汽車的“心臟”。整車控制器模塊的作用就是每時每刻都在檢測新能源汽車的運(yùn)行狀態(tài),比如行駛速度、車輛溫度、胎壓等,應(yīng)用各種傳感器(油門剎車等)收集信息并且判斷駕駛員想要達(dá)到的速度與意圖等。將所有的信息收集完成后整車控制器將會對這些信息進(jìn)行處理后,向所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)發(fā)送指令,從而完成操作。整車控制器模塊可以判斷汽車是否出現(xiàn)問題,并將所出現(xiàn)的問題進(jìn)行儲存。整車控制器模塊由不同的硬件電路與驅(qū)動程序、應(yīng)用層軟件與外殼構(gòu)成,在這里面硬件電路、應(yīng)用程軟件與底層驅(qū)動程序是非常重要的技術(shù)。整車控制器硬件電路是在標(biāo)準(zhǔn)化核心模塊電路的技術(shù)上進(jìn)行構(gòu)建的,其中有電源模塊、處理芯片、CAN接口等。標(biāo)準(zhǔn)化核心的電路的兼容性、可移植性與擴(kuò)展性是非常高的,可以與各種電路相適配,由于當(dāng)前對汽車的性能的需求越來越高,汽車的芯片也需要越來越高的等級,因此慢慢地有16位轉(zhuǎn)變升級成為32位的芯片。在軟件的開發(fā)過程中是基于AUTOSAR系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)的,并且引入了V模式,因此實(shí)現(xiàn)了在不同的系統(tǒng)中共同研發(fā)軟件,能夠提高整個研發(fā)團(tuán)隊(duì)的研發(fā)效率,減少了軟件開發(fā)所需要的時間,并且能夠提高軟件的質(zhì)量,應(yīng)用層上可以實(shí)現(xiàn)各種模式的切換,動力分配等能夠直接提高整個新能源汽車的動力與穩(wěn)定。
5.2 電機(jī)控制器技術(shù)
電機(jī)控制器模塊在電動車中是非常重要的一個模塊,電機(jī)控制器模塊在接收到整車控制器模塊的指令后,會對電機(jī)進(jìn)行與指令相符合的控制。新能源電動車的電機(jī)如果想要正常運(yùn)行就需要使用交流電,但是汽車的蓄電池在通常情況下只能提供直流電,電機(jī)控制器模塊就可以將電池中的直流電轉(zhuǎn)變成為電機(jī)所需要的交流電。電動機(jī)如果出現(xiàn)了各種故障就需要電機(jī)控制器模塊進(jìn)行診斷,得出數(shù)據(jù)并且保護(hù)電機(jī),并且存儲所出現(xiàn)的故障記錄。同整車控制器技術(shù)一樣,電機(jī)控制器模塊的驅(qū)動也是在軟件復(fù)用原則上進(jìn)行開發(fā)的。應(yīng)用層軟件劃分成需求轉(zhuǎn)矩計(jì)算、故障診斷、矢量計(jì)算與狀態(tài)控制四個模塊。
5.3 電池管理系統(tǒng)
新能源電動汽車與燃油汽車不同,新能源電動汽車是由汽車所攜帶的蓄電池對整個車所需電能的部位供電,因此電池成為新能源電動汽車唯一的能量源。也就是說要對電池進(jìn)行最優(yōu)化的管理才能夠使新能源電動車的行駛里程續(xù)航增多。要對為新能源電動車供電的電池包進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)階段就要對熱管理性能進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),得出最真實(shí)有效的設(shè)計(jì);為了提高電池的穩(wěn)定性與安全性要將電池和保護(hù)器相連接,并且要使用安全系數(shù)更高的線束對他們進(jìn)行連接;電池管理系統(tǒng)通過各種精密一起與安全系數(shù)很高的線束與整個新能源電動車進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,從而實(shí)現(xiàn)對電池的管理。一個能夠達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)并且可以使用的電池包應(yīng)該具有箱體結(jié)構(gòu)、電芯、熱管理系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、模塊。電池包的控制核心就是電池管理系統(tǒng),能夠隨時偵測車輛運(yùn)行時電池的狀態(tài),進(jìn)行有效的調(diào)控從而提高能源效率,對電池進(jìn)行保護(hù)等操作,從而延長電池的使用壽命,減少電池衰減,讓電池得到有效的應(yīng)用。新能源汽車是需要進(jìn)行充電的,在進(jìn)行充電狀態(tài)的時候,整個車的高壓負(fù)極和正極進(jìn)行連接,然后對動力電池進(jìn)行充電,在充電的狀態(tài)下測量的控制器會接受到現(xiàn)在正在充電的信息,所以對汽車進(jìn)行開關(guān)控制時都不能行駛,讓車輛處于一個靜止和鎖定的狀態(tài),并且根據(jù)整車控制器的作用,充電功率將會受到限制,讓電池得到更好的保護(hù),在充電的過程中,如果充電完成,那么電池管理系統(tǒng)就會檢測到信號,從而停止對汽車充電的工作,切斷整個車的充電電路,讓汽車更加安全。人們已經(jīng)意識到能源對于我們?nèi)祟悂碚f是多么重要,由于當(dāng)前能源有限并且環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,為了減輕能源消耗、保護(hù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展,政府也更加重視混動與電動汽車的發(fā)展,并且對充電樁的建設(shè)更為積極,從而減少人們購買電動車充電困難的問題。
6 結(jié)語
隨著時代的發(fā)展,為了適應(yīng)新的環(huán)境,新能源汽車的發(fā)展成為今后的主力已經(jīng)成為肉眼可見的事實(shí),不管是在任何層面上來講,新能源電動車擁有著超過性能車的優(yōu)勢,尤其是在技術(shù)層面與政策層面,都是對新能源汽車有利的,都在推動著新能源電動車的發(fā)展。在將來混動車型將會成為主要銷售車型,慢慢向新能源汽車發(fā)展,新能源汽車也會做得越來越好。新能源汽車進(jìn)行整車控制策略開發(fā)的時候要根據(jù)實(shí)際情況,結(jié)合用戶的意愿,兼顧所有的內(nèi)容,才能讓整車控制技術(shù)得更加的安全與經(jīng)濟(jì),新能源汽車控制系統(tǒng)有一套比較完整的電子控制系統(tǒng),在進(jìn)行整車控制的時候?qū)υO(shè)計(jì)問題要多加注意,這樣才有一定的價(jià)值意義。
參考文獻(xiàn):
[1]陳洋.新能源及智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展與現(xiàn)狀分析[J].汽車維護(hù)與修理,2023(1):21-24.
[2]叢廣明.淺析新能源汽車智能網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J].汽車知識,2022(8):40-42.
[3]劉雙源.新能源汽車技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(6):76-77.