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解析新能源汽车电源控制技术的应用与发展

2020-02-13 812 上传者：管理员

摘要：自改革开放后，我国的社会经济呈现出高速增长的态势，人们的生活水平也得到了大幅度提升，汽车的出现,为了人们的出行提供了便利，并逐渐成为了人们日常生活重要的组成部分，可见汽车技术的发展与人们生活水平质量的提升有密切关系。混合动力汽车、纯电动汽车和气体燃料汽车是当下最常见的新能源汽车类型。而电源控制系统作为新能源汽车的核心装置，对新能源汽车的发展有直接的关系。在此背景下,本纹对电源控制技术的重要性以及所存在的问题进行了分析和总结，并提出具有针对性的优化策略，以供参考。

关键词：
新能源
核心技术
汽车
电源控制技术
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1、电源控制技术在新能源汽车中的重要性

1.1 电源控制技术是新能源汽车的核心技术

纯电动汽车、混合动力汽车、气体燃料汽车是目前最常见的新能源汽车类型，在这三种类型汽车中，其中最具有节能环保、最具有发展潜力的新能源汽车就是纯电动汽车。从动力来源上看，纯电动汽车主要以电能储备产生的动力，而传统的燃油汽车主要以原油燃烧为动力，这也是纯电动汽车和传统燃油汽车最大的区别^[1]。对于纯电动汽车而言，电源控制技术是电动汽车的大脑，是新能源汽车的核心技术。在纯电动汽车中，电源控制系统主要包括驱动电机系统、动力反馈系统、机械控制系统、电池管理系统，电源控制技术在每个系统中都发挥着重要的作用。

1.2 新能源汽车工作原理

从新能源汽车类型上看，动力来源不同工作原理不同。纯电动汽车顾名思义动力来源主要是蓄电池，其工作原理是通过蓄电池作为能源源，为汽车的行驶提供动力。混合动力汽车顾名思义动力来源有2种及以上，目前混合动力汽车只有二种动力源，且主要以化石燃料为主，电池能量源为辅。气体燃料顾名思义就是通过气体贮备的方式获得动力来源，将气体燃料的能量转化为电能，并把电能作为辅助动力源，实现为汽车提供源源不断的动力^[2]。

2、新能源汽车电源控制技术存在的问题

2.1 蓄电池的选择成为难题

由于纯电池汽车的动力来源蓄电池，所以电池管理系统成为新能源汽车的核心，不仅要为汽车提供稳定的动力，还需要有效协调各个电池单元之间的协作性，从而保证电源管理系统能够为新能源汽车提供源源不断的动力，确保新能源汽车动力稳定。在电池管理系统中，电源控制技术发挥着重要的作用，由于电池是纯电动汽车唯一的动力来源，所以必须要高度重视电池的选择^[3]。目前在新能源汽车中，最常用的电池是锂离子，该类电池具有储能密度高和电压平台高的优势，因此成为新能源汽车最适合的电池能源。但是锂离子电池并不是完美的电池，同样也存在一定问题，例如安全性问题和寿命问题，成为限制锂离子电池广泛应用的主要因素。所以必须要急需提高锂离子的电池安全性，从根本上解决锂离子电池的安全性问题。

2.2 电压安全性问题

新能源汽车要想快速的发展，必须要重点解决电压安全性问题，该问题已经成为限制新能源汽车发展的重要因素之一，所以不仅要重点解决，还需要急需解决。在新能源汽车动力源中，经常出现高压电问题，所有只有合理隔离高压电，才能有效保证蓄电池能够安全、稳定为汽车提供源源不断的动力，并提高蓄电池的使用寿命。在新能源汽车行驶过程中，需要依靠电源控制技术实现对电池的运行状态跟踪和故障诊断，从而确保电池电压的安全性，最大化减少安全事故的发生，从而提高新能源汽车的稳定和安全性。

2.3 平衡充放电问题

新能源汽车在发展过程中，不仅要满足节能环保的需求，还需要满足新能源汽车对动力的需求。在新能源汽车中，电源控制技术必须要对整个电池组工作系统进行全面的控制和分析，确保对电池组进行合理优化电荷的分配，并协调好各个电池组之间的工作，还需要满足电磁兼容和电池组功耗之间的需求。因为这些问题不仅会影响到新能源汽车的安全性、响应速度，还会影响到整个系统的运行功率。

3、新能源汽车电源控制技术的优化策略

3.1 使用安全可靠的蓄电池

蓄电池是新能源汽车最主要的动力来源，尤其是纯电动汽车，而新能源汽车在发展过程中，蓄电池的选择一直是个难题。虽然市场上拥有较多的蓄电池，但是不同的蓄电池有不同的优点，且每个行业对蓄电池的需求也不相同，从而导致其他行业的蓄电池很难满足新能汽车的需求，蓄电池逐渐成为新能源汽车发展的一大难题。镍氢电池，该电池不仅具备储能密度高、充放电效率高的优势，还具有绿色环保的优势，从而在新能源汽车中得到广泛的应用。

3.2 利用光电耦合器提高电源电压的安全性

光电耦合器能够有效解决电源电压的安全性问题，主要是通过多重隔离方式，实现对各个子系统进行全面的保护，并为计算机的运算提供重要的支持，实现对电池组进行全面的管理和监测，大幅度提升电池管理系统的安全性，另外还能有效隔离高压电，确保电池电压的安全性，防止出现爆炸现象。所以在处理高压电路中的安全性问题，光电耦合器是首选。

3.3 平衡电荷实现快速充电

在新能源汽车中，电源管理系统占据重要地位，电源控制技术不仅要确保各个电池组电荷的合理输送，还需要优化各个电池组，确保各个电池组之间的电荷平衡。另外还需要通过控制单元和传感器，实现对电池相关数据的收集和分析，实现对电池进行合理的监测和故障修复。要想实现自动平衡电荷，必须要使用非隔离的同步反激式拓扑，实现对电池的分配工作。这样不仅可以大大缩短充电时间，还能全面提升电源管理系统的功能性，并提高电池的使用寿命。

4、结语

综上所述，电源管理系统是新能源汽车的运转核心，而电池组是新能源汽车的动力来源。新能源汽车在发展过程中仍存在一系列的问题，蓄电池的选择、电压安全性、平衡充放电，必须全面大幅度提升电源控制技术，这样才能有效解决电源控制中一系列问题，促进新能源汽车更好的发展。

参考文献:

[1]杨冬.新能源电动汽车电池智能管理系统的设计分析[J].数码设计(上),2019(8):170-171.

[2]杭孟荀,沙文瀚,方磊,等.基于新能源汽车用高低压隔离双向DC-DC变换器[J].电子产品世界,2019,26(7):76-79.

[3]陈亮,杨权凤,望淮北,等.新能源汽车动力电池用FPC熔断线设计研究[J].印制电路信息,2018,26(z1):483-487.

吴峰,杨小春,刘勇刚.新能源汽车电源控制技术浅析[J].大科技,2019,(36):296.