[摘 要]本文简要概述了电动汽车内部电机与控制器的性能测试综合系统框架,并对国内目前电机测试的台架以下4种不同测试方案优缺点与成本分析情况,进行对比分析,望能够择选最佳测试方案,提高电动汽车内部电机与控制器的性能测试综合系统实际应用效率。
[关键词]电动汽车;电机;控制器;性能测试;系统;
一、车辆安全性能概述
我国汽车工业的快速发展激化了交通需求与供给之间的矛盾,进而导致道路交通拥堵加剧,交通事故逐年增加、交通环境进一步恶化等诸多问题。车辆安全作为重要的社会问题,越来越受到汽车生产企业,政府相关部门及消费者的重视。因此,如何通过保证车辆安全性能,实现减少道路交通事故及缓解交通拥堵,是当今汽车工业亟待解决的问题。全世界范围内的汽车企业及相关研究机构不断致力于结合现代电子信息技术持续提高车辆的安全性能,包括进一步完善和提高车辆的结构和性能、使车辆具有完好的技术状况等,这些措施能够提升车辆的安全性能,进而改善目前恶劣的交通环境。
二、汽车动力电池的类型
2.1燃料电池
燃料电池其实并不是贮存电能的设备,准确地说它是一个完善的小型发电系统。燃料电池采用的燃料是氢、甲烷、甲醇、乙醇等,通过电池内部的化学反应将化学能转换为电能。不管是什么种类的燃料电池,其核心在于燃料中的氢、氧化剂中的氧两种元素,众所周知,氢氧反应产生水。因此与锂电池一样,燃料电池是一种零污染、零排放的理性动力源,被业界公认为未来汽车的最佳能源。早在上个世纪末,美国、日本等发达国家就对燃料电池给予了极大程度的重视,现在已经有了示范运行的燃料电池汽车。我国的燃料电池研究起步晚、技术落后,配套实施匮乏。如果说国外的燃料电池是“青年”阶段,那我国燃料电池则处于“婴儿学步”阶段。但是,近几年燃料电池在我国已经逐渐得到了重视,相关的优惠性政策也陆续出台,差距将会逐渐缩小。
2.2锂离子电池
锂离子电池由于其高电压、高能量密度、独特的物理化学特性,在社会生活和国防军事方面得到了越来越广泛的运用。根据电解液的不同来分,主要有液体电解质锂电池和聚合物电解质锂电池两种,一般应用的聚合物电池;根据聚合物的不同来分,主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元锂等。锂离子电池的主要优点有:重量轻、比能量大、无污染、无记忆效应、使用寿命长等。在同体积重量情况下,锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,从理论角度看,目前的技术水平只开发了锂电池总电量的25%,具有广阔的开发前景。同时作为一种真正意义上的无污染电池,顺应了节能环保的大趋势,具有广泛的市场前景。我国从二十世纪九十年代开始开发和利用锂离子电池,至今已取得突破性进展,研制出了自主知识产权的锂离子电池。
2.3铅酸电池
铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源,同时铅酸蓄电池也是成熟的电动汽车蓄电池之一。铅酸电池量高、体积大,但能量低,另外电池本身寿命短,需要经常更换电池。因此不少人认为其技术落后、污染严重,相比于其它类型的动力电池没有竞争优势。实际上,铅酸电池具有可靠性高、原材料易得、价格便宜、可以回收利用等特点。目前铅酸蓄电池主要应用在电动自行车、三轮车等领域,市场占有率超过90%。
三、汽车动力电池发展策略分析
3.1成本降低方式——规模化
如何降低动力电池的制造成本,是困扰业界的主要难题之一。
电池制造成本的主要路径有两种:一是通过电池技术革新推动电池体系优化,提升电池的使用寿命,以此降低成本;二是改变电池生产体系,利用规模化生产方式,形成规模经济,降低单位产品生产成本;三是实施资源回收战略。以特斯拉为例,因规模化生产18650圆柱电池(电池型号:直径18mm,长度65mm),其成本大约降低了40%左右。资源回收利用是居于生产环节的厂家降低生产成本,提升利润空间的重要方式。目前,动力电池回收体系尚不完善,以锂电池回收为例,锂电池回收成本高、产业链不完善、重复开发技术缺乏,是制约锂电池回收体系发展的主要障碍,在这方面锂电池回收可以借鉴铅酸电池的相关经验。
3.2商业发展方式——合作化
技术的发展需要成熟的生产链与资金链支撑,生产链与资金链意味着商业模式的变革与创新。“多方合作”是未来任何产业发展的必然要求。动力电池的生产经营可以考虑引入分散和整体的合作理念,支持小微企业的发展,让不同的生产厂家承担不同的电池生产职能,最终对零部件进行组装测试。拆分生产链,以此提高生产效率,降低企业风险。同时,多企业参与生产,可以调动各企业的积极性,发挥企业自主创新能力。合作化是动力电池企业发展无法避免的趋势,企业必须树立合作意识,变革生产与经营策略,更好地应对新能源汽车发展大势下的机遇与挑战。
3.3电池制造方式——智能化
大数据与人工智能技术飞速发展,必将颠覆各行各业的生产,包括动力电池在内的新能源汽车零部件制造走向智能化是技术所趋。整合动力电池的研发、测试、生产与销售使用的全过程信息,利用大数据技术进行挖掘分析,从中找出相关性关系,以此产生更大的价值。智能化是制造业转型升级的必然路径,通过配备可部分自主决策的机器取代人力,工厂的生产效率和规模将会进一步跃升,同时降低了人力成本和工作失误率,提高了企业的利润空间。以无人化、可视化和信息化为主要特征的智能化制造是动力电池制造不可缺少的变革方向。另外,对于电池系统开发、测试、制造、售后过程的数据监测和控制将有效保证动力电池的可靠性和稳定性。
结语
综上所述,通过以上论述分析后我们对于电动汽车内部电机与控制器的性能测试综合系统框架能够有了更加深入地认识及了解。同时,通过对国内目前电机测试的台架以下4种不同测试方案优缺点与成本对比分析,能够对为企业更好地择选电动汽车内部电机与控制器系统性能测试方案提供一定帮助。可以说,不同的测试方案均有着各自的优势及劣势。从整体角度来分析,对拖式测功机、直流电源系统、功率分析仪系统该方案4的应用优势及价值最为突出,值得在实际测试工作中进一步推广及应用。但是,为因其对于专业技术水平有着较高的要求,且还需企业深入了解控制器基本原理及材质,熟练掌握操作流程。为此,就还需企业能够加大对这一方面的关注度,注重这一方面专业人才的吸纳及培养,确保能够更为全面深度地了解、掌握控制器基本原理及材质、测试操作等,便于今后更好地开展电动汽车内部电机与控制器的性能测试工作。
[参考文献]
[1]李怀珍, 王传军. 电动汽车电机及控制器性能测试系统[J]. 电机与控制应用, 2016, 43(3):79-82.
[2]贺昌勇, 王朝志, 王爽. 电动汽车DM5电机控制器自动测试系统概述[J]. 电子测量技术, 2017, 40(11).
[3]南琼,应保胜,吴强,等.基于关键技术视角下的地方新能源汽车发展研究[J].汽车科技,2016,(4):71-77.