电动汽车电气电子架构设计研究

电动汽车电气电子架构设计研究

摘要:随着环境保护意识的不断提升和电子技术的不断发展,电子汽车成为了新型的交通工具,适应环境保护的时代主题,满足了用户的出行需要。为了更好的满足当今时代用户的多样化需求,就要深入研究电动汽车电气电子架构设计,从而让电气电子技术和汽车有机结合,让电动汽车更加符合实际需求。因此,研究电动汽车电气电子架构设计具有非常重要的现实意义。

关键词:电动汽车;电气电子架构;架构设计

1电动汽车简述

1.1电动汽车分类

电动汽车主要分为三类,每一类都有其各自的特点和功用。第一种是纯电动汽车。这种汽车主要由电动机驱动,通过调速控制器来增减速度,通过动力电池来维持运转,通过车载充电器来补充电能。虽然纯电动汽车相对燃油汽车来说更加环保,但是受到蓄电池的限制,要定期充电,而且由于电池的价格过高,致使电动汽车的价格相对较高。第二种是混合动力汽车。这种汽车使用燃料或电能来维持运行,有效的减少了燃油消耗,提升了汽车的工作效率。但是不适合长距离高速行驶。第三种是燃料电池汽车。这种汽车以燃料电池为能源,不污染环境,能量转换效率高,能够满足车辆使用的需要。但是这种汽车在开发时还存在着技术挑战,需要长期研究才能大范围应用到生活中。

1.2电动汽车的特点

电动汽车的特点是电动汽车的优势所在,也是电动汽车和燃油汽车的主要区别。

1.2.1污染少

燃油汽车在行驶时会产生大量的汽车尾气,而电动汽车不会产生尾气,有效降低了大气污染,同时减少了因汽车尾气导致的极端天气。燃油汽车行驶时内燃机会产生大量的噪声,而电动汽车的电动机产生的噪声较小,有效的降低了噪音污染,同时减少了噪声对人体的各种危害。

1.2.2节约能源

电动汽车的能源利用率较燃油汽车高,避免了能源浪费情况的发生。电动汽车的电动机能够将能源循环利用,而且电动汽车停止时不消耗电能,节约了大量的能源。

1.2.3维修方便

电动汽车的结构相对于燃油汽车来说更加简单,内部的零件更少,能够减轻汽车维修工人的工作负担,加快了汽车维修的速度。

1.3电动汽车的结构

电动汽车主要由四个部分组成,每个部分都有着不同的作用。

1.3.1电动机

电动机的主要作用就是将电源的电能转换为机械能,从而让电动汽车正常运转。在当今时代,使用的最为广泛的就是直流无刷电动机,这种电动机的效率高、功率高,能够驱动电动汽车做出相应的动作。

1.3.2调速控制器

调速控制器主要的作用是实现电动汽车的变速和变向功能,主要通过控制电动机的电流来完成相应的操作。

1.3.3传动装置

传动装置是传递电动机驱动力给电动汽车驱动轴的装置。电动汽车的传动装置没有离合器和变速器,较为轻便。

1.3.4制动装置

制动装置的作用是让电动汽车减速或是停止,主要通过制动器发挥作用。电动汽车的制动器多为电磁制动,能够将能量转换为电流,做到了能源的再次利用。

2电动汽车电气电子架构设计

2.1电气部分设计

电气部分主要是为汽车提供动力的部分,其中包括充电接口、漏电保护等装置。电动汽车通过电能和机械能的转换来维持运行,也就是说电动汽车的行驶离不开电动机的能量转换工作。在电动汽车电气电子架构设计过程中,进线和出线的电压要有一定的控制,既要能保证电动汽车能够正常运行,又要保证用户的生命安全。要在进线端安置浪涌防护器,将高强度的电压传入大地,再通过部分电路接入,从而为汽车提供源源不断的电能。同时要配备智能电表,记录接电口的电量,保证电动汽车的电量能够维持其运转。还要在线路上安装漏电保护器,在漏电时及时切断电源,防止因电流或电压过大引发的交通事故,保证用户生命不受侵害。要按照国家标准选用零件,避免不良零件影响汽车性能和作用。

2.2控制部分设计

控制部分主要为控制汽车的正常运作,主要通过控制板来发挥作用。电动汽车需要定期充电,换句话说就是电池需要定期蓄电。设计控制部分时要注意以下三点:

2.2.1独立供电控制装置

要保证每个部分都能由单独的供电控制装置,这样才能保证不工作的零件没有不带电,从而降低电量消耗。

2.2.2减少接触器数量

接触器是触发部件工作的器件,要让相邻的部件使用同一个触发器,从而减少设计成本,提升触发速度。

2.2.3增加充电保护装置

在充电过程中要使用充电保护装置,这样不仅能够让用户了解实时的充电情况,也能防止电压过高对汽车电源的损害,能够延长汽车的使用寿命。除此之外,还要设置多个外部接口,让电动汽车能够和外部进行通信,从而让电动汽车发挥出燃油汽车不具备的智能控制优势。

2.3互动部分设计

互动部分主要提供交互服务,能够让用户了解电动汽车的各项情况,能够帮助用户更好的使用电动汽车。在设计电动汽车互动部分时要考虑三点:

2.3.1数据采集

数据采集是电动汽车的基本功能,能够提供电池的电压信息、电流信息以及车辆行驶时所消耗的电能,在设计时要重视数据采集功能,让用户得知何时给汽车充电,提升用户驾驶体验。

2.3.2数据处理

数据处理是电动汽车的人性化功能,能够对电动汽车的相关测量值做出分析,从而提醒用户做出相应的操作。在设计时要设置提示音警醒装置,从而保证汽车的安全运行。

2.3.3网络服务

网络服务是现代化电动汽车的必备功能,其中包括基础的导航功能和检索功能。要设计好网络接口,从而让用户获得高质量的导航服务和检索服务。

3结语

电动汽车的出现是电气电子技术高速发展的必然结果,也是汽车制造领域技术升级的重要成果。为了提升电动汽车的使用率,就要设计好电动汽车的电气电子架构,在电气部分、控制部分、互动部分多下功夫,从而让电动汽车具备更多的功能,提升电动汽车的性能,满足现代人的多样化需求。

参考文献

[1]杨国亮,齐同启,柳熹,许保同.纯电动汽车高压电气系统安全设计[J].汽车工程师,2015(11):41-44.

[2]张甜,宋庭新,朱清波,朱传军.电动汽车电气系统安全性分析及标准制定研究[J].标准科学,2018(03):47-51.

作者:杨伟兵 陈亚丽 单位:漯河职业技术学院电气电子工程系