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武汉市交通学校 湖北 武汉 430205
摘要:混合动力电动汽车是一钟传统燃料及电力共同应用的新型汽车。这种汽车既解决了传统燃料汽车的污染问题,也避免了纯电力汽车存在续航时间不足的问题。但混合动力电动汽车的研发,也需要强大的技术作为支持,以保证其正常功能的发挥,满足驾驶的需求。本文以混合动力电动汽车技术支持作为研究重点,作为混合动力电动汽车研发及应用的参考。
关键词:混合动力电动汽车;技术;研究
随着国家上对节能减排的呼声越来越高,保护环境的意识不断增强,传统燃油汽车造成的汽车尾气污染问题得到重视。由此,市场上开始兴起电动汽车研发的热潮。但从实践上看,纯电动汽车的应用,容易由于汽车续航时间短以及充电桩数量少等问题,影响人们的正常出行。由此混合动力电动汽车为人们提供了一个全新的选择,而支持混合动力电动汽车的关键技术也受到了很大的关注。
一、系统集成技术
混合动力电动汽车,较传统燃油汽车及纯电动汽车的结构更加复杂,这与其不同动力源相结合有直接的关系。因此,在技术研发过程中,如何将内燃机驱动系统及动力驱动系统有效的结合,保证复合动力能够发挥作用,是研发的重点。而系统集成技术是研究的重点问题,混合动力电动汽车集中系统的研发,通过系统级参数、测略以及准静态模型、系统分析及控制器编程、动态模拟、控制策略开发、硬件等的应用,可保证混合动力电动汽车性能的实现。其中,仿真技术是混合动力电动汽车技术中的关键技术,通过计算机技术的高端应用,利用仿真技术通过静态、准静态、动态等分析,可以将混合动力电动汽车运行过程中的工况、使用者及车速等情况进行统一计算,给出合理的控制措施,并对车辆部件及动力等运行情况进行分析,设计出合理的控制方案,以便对整个车辆的性能进行综合调整,保证其达到最佳应用状态。在混合动力电动汽车系统集成技术中,进行台架试验,也是关键的技术之一,通过对仿真结果试验出的汽车性能进行试验,可以对各子系统性能和参数进行比对,从而测试混合动力电动汽车动力系统,包括数据库、工况等模块的性能[1]。
二、汽车能力管控技术
对于混合动力电动汽车来说,拥有一个良好的能量管理和控制系统,保证汽车高效运行,是非常有必要的。通过将燃油汽车与纯电动汽车的优势集中在混合动力电动汽车的设计中,达到合二为一的良好性能,可保证汽车运行中的高效发挥。能量管理技术,是通过发动机控制器、电动机控制其以及离合控制器、电池管理系统、发电机控制器和变速器由统一的CAN总线技术进行控制,以发布指令,保证汽车各部位性能达到最优的发挥价值。通过结构分级的方式,保证汽车的各个子系统都能够协调运行,准确的接受CAN总线的指令。而混合动力电动汽车的控制技术,可以通过模式切换以及功率分配,保证汽车可以在不同动力系统中随意切换。通过功率控制技术,可以通过功率的调节,实现油耗控制;利用工作地点、区域以及全局功耗等的数据收集,可以保证汽车在不同车况下的适应力[2]。
三、子系统关键技术
(一)电池及管理技术
混合动力电动汽车的电池及其管理系统是比较关键的技术,对汽车的续航能力以及能源消耗有控制作用。由于电动能力获取方式的限制,在设计时,就对功率及能耗进行严格的限制,通过电池及其管理系统的应用,保证发挥最大的放电能力和放电效率,并保证电池运行的稳定性。在大功率放电情况下,可保证单位质量提供充足的能量储备,以保证汽车的续航能力。另外,通过混合动力电动汽车制动后回收的电池能量,也可达到保持能量储存的作用。以内燃机带动发电机为电池组充电,也是这一技术的优势,通过高化石燃料转化为电能,可提升充放电效率,保证汽车能够顺利运行。从目前用户对混合动力电力汽车电池稳定性的质疑方面考考,通过电池及其管理系统能力的稳定发挥,可以充分保证汽车运行的实用性,也可维持电池的最大寿命。通过电池及其管理技术的应用,还可对电池应用情况进行监测,避免过度充电或者亏点情况的发生,维持电池组正常运行状态,并对其进行维护[3]。
(二)驱动系统技术
混合动力电动汽车的另一项需求,是能够保证汽车能够有效驱动。而驱动系统技术的应用,能够将电能充分转化为机械能, 保证汽车高效运行。电驱动技术应用是电力系统部分的关键技术,包括串联、并联及混联等几种技术。采取串联技术,可以有效提高发电机效率且体积小,能够提升电力驱动效率,保证汽车性能的良好控制。并联及混联技术的优势在于,可以保证在两种动力状态下频繁切换,且不受电动机功率的影响。目前,混合动力电力汽车中应用做多的为感应电机及永磁同步电机。另外,动力复合技术是保证机械系统运行的保证,通过这种装置的应用,可保证混合动力电动汽车在不同动力之间自由切换。目前这种动力复合技术包括转矩、速合及双桥等复合方式,在不断的研发下,混合动力电动汽车充分利用这一技术的发展,实现了油电混合状态下动力自由切换。通过能力转化,可提升混合动力电动汽车运行效率,保证其性能复合各种车况下的运行条件[4]。
结束语:
综上,节能减排,保护环境,防止大气污染是未来全球环境保护努力的方向,因此,传统燃油汽车最终被淘汰。而新能源汽车的研发需求比较高,混合动力电动汽车充分满足了这一要求,其技术也在不断研发及更新换代中。汽车研发行业的共同目标,是通过已有的成熟汽车技术,充分应用在混合动力电动汽车的研究中。通过不同方面的技术应用,保证汽车性能正常发挥。并且可在不同动力模式间切换,通过稳定的性发挥,满足消费者的需求。从而在保证汽车质量的同时,使混合动力电动汽车成为消费者的最佳选择。
参考文献:
[1]江胜波. 混合动力电动汽车动力切换协调控制综述[J]. 时代汽车, 2018, (5):65-66.
[2]朱东彬, 王喜洋, 李艳文. 混合动力电动汽车能量管理策略研究进展[J]. 机械设计与制造, 2020, No.349(3):300-303.
[3]尹健飞. 混合动力电动汽车技术发展及现状探究[J]. 数码设计(上), 2019, (3):185-185.
[4]应状. 混合动力电动汽车核心技术分析与研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2018,(20):3991-3991.