新能源技术在汽车工程中的应用分析

新能源技术在汽车工程中的应用分析

 ,闫有兵, 张清南, 席作岩,王军

中通客车股份有限公司  山东省  聊城市  252000

摘要：环境污染是我国经济社会发展的一个重大控制问题，在实施相关生产工作的过程中，必须强化环境保护，强化大气污染治理，建设碧水蓝天，为人类生产生活营造良好的生活环境发挥有效促进作用。从环境污染的角度看，大气污染的来源是工业和交通。在交通污染方面，机动车排放是我国目前最大的污染源。而随着社会和经济的发展，机动车的排放量越来越多，排放的废气也越来越多，若不加强对汽车排放的控制，将会对环境产生更大的负面影响。所以，在汽车尾气排放严重的情况下，应加强新型能源的创新应用。新能源已经被实践证明是一种非常环保的新型能源，它可以改变传统的汽车以石油为燃料这一情况，为汽车提供足够的动力，同时也可以减少废气的排放量。

关键词：新能源技术；汽车工程；应用

1　了解新能源汽车

新能源汽车，顾名思义，就是要研发出一种新的能源，用它来替代汽油，这对于汽车的环境保护具有重要的意义。二十世纪末期，人们认识到汽车所需的燃油太多，于是就开始寻找替代石油的替代方法，试图利用可再生能源或全球丰富的资源来减缓石油危机。在经济发展和环境保护意识日益提高的今天，传统燃油车已经不能满足当今社会发展的需求。随着新能源汽车的普及，很多人都在接受新能源汽车，但我们现在要面对的问题是，何时才能买到新能源汽车，以及如何让更多的人接受。中国的新能源汽车市场将会是一个巨大的市场，它将会与国外企业进行激烈的竞争，如何在国内的市场中抢占先机，保障国内的经济发展。顾客就是最重要的，我们只能尽量满足他们的需要，让他们愿意买。很多人都觉得新能源车很贵，而且在性能和安全性上，都比传统汽车要好很多，而传统的汽车，对新能源车的使用，还不够熟悉，所以我们的广告并没有做好。现在，网络和4s店是我们向顾客推广新能源汽车最有效的方式，在网络上，我们要注意宣传，让大家更好的了解新能源汽车。

2新能源汽车技术的三大构成

2.1 电池

当前新能源汽车造价偏高，很多消费者也是由于售价较高的原因，对新能源汽车的购买力不强。影响新能源汽车造价的主要因素是电机及其控制器（约占整车造价的13.6%），电池及其控制器（约占整车造价的37.8%）。由此可见控制动力电池制造成本对于整车成本控制有着举足轻重的影响。但由于存在技术壁垒，电池成本降低还有一段路要走。

近年来，新能源汽车充电技术发展很快，其中有一种为双向逆放电，是比亚迪汽车在去年的新能源汽车发布会上发布的一种新技术，双向逆放电可以和多种用途的车辆有效结合在一起，双向逆放电简单来说新能源车不仅可以从电网充电，也可以向其他车外用电器放电，向外放电主要是三种放电方式，分别是车辆到电网的放电（V2G）、车辆和车辆之间的放电（V2V）、车辆到负载的放电（V2L）。同时放电的电流可以是直流电，也可以是交流电，可以实现多种电压形式的放电，其他工业设备，包括手机等都可以实现放电。

V2G也就是新能源汽车向电网输送电量的方式，这样的一个应用相当于把新能源汽车作为一个小型的储能电站来使用，在夜间可以利用谷电充电的方式，可以节省大量的电力。电动车目前只在一些大中型城市实现了普及，分布式储能电站也多分布于大型城市中，对于新能源客户的汽车充电提供了便利，同时也能带来很大的经济效益。

V2V是车辆对车辆的输电模式，这种充电模式可以解决纯电动汽车在道路行驶时遇到电池耗尽时的临时救援问题，纯电动汽车在行驶过程中遇到车辆没电又无法充电时可以利用其他过往的电动汽车进行充电。未来为了普及新能源汽车的应用，还会在高速公路上建立流动充电车，甚至是高速流动充电桩。

V2L是车辆到负载的充电方式，车辆的电力可以直接向外输送，可以负载多种充电设备，包括各种直流和交流电压，这样的充电模式可以应用于日常居民生活中，当家里断电时，可以利用新能源汽车的V2L功能实现对家用电器的充电，最长可以保证普通家庭一周的电量使用。除此以外，双向逆放电的功能远远不止上述这些，在电量消耗殆尽的情况下，混合电动汽车还可以通过内燃机的运动来实现发电功能，从一定程度上来说，混合电动汽车相当于一个源源不断供电的储电装置。

2.2 电机

传统汽车以燃油作为动力源提供汽车行驶的能量，新能源汽车以动力电池作为动力源提供行驶能量。传统汽车的车载能源是燃油，驱动装置是发动机和变速箱，新能源汽车的车载能源是电池，驱动装置是电动机。两种动力系统都可较好的驱动汽车行驶，但新能源汽车能源利用率比传统汽车大的多。内燃机的能源使用效率最高不超过30%，其大量能量以摩擦，发热、传动损耗等形式浪费了。而纯电动汽车以电池供电－电机转动的形式运行，没有复杂的传动机构，其能源利用率达到了80%以上，且动力输出没有滞后性。因此，新能源汽车的综合性能比传统燃油汽车高。电机作为新能源汽车的驱动装置，主要有以下三种不同类型的电机装置，第一种即为交流异步电机，是当前新能源汽车电机使用中的大功率电机，其工作原理相对简单，交流电是没有方向的，因此只需要在定子端输入电流即可，交流转子接收到电流信号之后就会朝着同一个固定方向加速转转，电机就产生了驱动力，这种产生驱动力的原理是被动起转，因此也叫做异步电机。第二种是直流异步电机，与交流异步电机的结构及驱动原理是一致的，不同的是电机定子输入的是带有方向的直流电，直流异步电机是大多数纯电动汽车都在使用的驱动电机。这类电机的使用最大难点在于滤波模块的设计应用上，滤波模块如果设计得足够优秀，从电池传送过来的直流电波形会被过滤得足够干净，直流异步电机在实现高效率供电时还可以减少噪音，非常安静。最后一种是直流同步电机，这类型的电机与以上两种电机相比，其内部结构更加复杂，电流信号是直接作用在转子上的，这种驱动方式的驱动响应是非常快的，直接跨过了定子输入端。作为电机中应用能力最强的电机装置，直流同步电机是其中最昂贵的一种。

2.3 电机控制器

在新能源汽车的使用中，电机控制器是根据驾驶员发出的挡位、油门、刹车等指令，控制动力电池的电能转化为驱动电机的机械能，以此来控制电动车辆的进退速度、扭矩输出等行驶状态，电机控制器还可以通过控制电机反转等方式帮助电动车辆刹车，并将部分制动能量回馈到电力蓄电池中。电机控制器主要由中央控制模块、功率模块、驱动控制模块和各种传感器组成。总体来说，电机控制器的功能主要分为两个部分，一是将电池储存的直流电转化成电机需要的交流电，二是通过控制交流电的输出实现电机扭矩和转速的变化，以适应驾驶者的驾驶需求。

结束语：综上所述，目前，我国的汽车新能源和节能技术主要集中在电动、混合动力、太阳能、氢动力等领域。新能源汽车的发展虽然有一定的便利和优越性，但同时也有许多问题和不足，成为制约我国新能源汽车产业发展的瓶颈。所以，在未来的发展中，要从政策上加强扶持、加强人才培训、加强技术创新等方面，为新能源和节能技术的推广提供有力的支撑和保障。在新能源汽车的应用上，应加强宣传教育，加强国际合作，促进新能源汽车的应用，推动新能源汽车的普及。

参考文献：

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[4]生雳君，谢桐．新能源汽车消费者购买意愿的影响因素研究［J］．中国商论，2019(21)．