NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车
孙玉洲 倪绍勇 贾安祥 张超英 沈志顺
奇瑞新能源汽车技术有限公司 安徽省芜湖市 241000
摘 要： 随着人们保护环境的意识越来越强，对于机动车造成了环境污染也越来越重视，因此，国家和科研人员对电动汽车的发展越来越重视。对于电动汽车来说，制约其发展的主要是电池，因此，电动汽车能量管理策略就显得尤其重要，本文首先介绍了电动汽车的发展趋势，设计了能量管理系统的方案，然后介绍了动力系统的运行方案，通过分析能量回收的方式，提出了能量管理策略。
关键词：电动汽车；能量管理；保护环境
1 引言
近些年，我国的汽车使用量迅速增加，并且呈现出高速增长的趋势。机动车的使用对环境产生了恶劣的影响，这种影响不仅仅是空气污染，还包括噪音污染等。在2016年一整年，我国汽车的产量达到了2800万辆，同比增长了14%，这一增速远高于2015年的5%。汽车的产量随时间一直在增加，因此，我国汽
车的保有量也在不断的增加，截止到2016年年底，我国汽车的保有量已经达到了将近2亿辆，根据我国国家信息中心发布的预计，到2020年，我国的汽车保有量将达到2.5亿辆。虽然我过去这都有人在不断增加，但是其中新能源汽车的销售量也在不断增加，因此可以发现政府以及个人环境保护意识是在不断增加的。虽然汽车的产量在不断增加，汽车的保有量也在不断增加，但是，与此同时，人们对环境的保护意识也在增加，政府以及科研人员对电动汽车的关注度日益提升。因此，在各个方向对电动汽车相关技术进行深入研究，便显得很有意义
2 能量管理系统方案
对于电动汽车来说，制约其发展的主要因素是电池，因此如何使得电动汽车的续航能力更强，也是当前研究的重点。当前对电池能量储存量的研究停滞不前，因此电动汽
车的能量管理控制便显得尤其重要，它也是
电动汽车有传统的机动汽车相比最重要的一
项技术。这是因为，对于新能源汽车来说，
所有的零部件都高度的电气化，因此，整个
汽车需要一个能量管理控制器，完成对所有
零部件的用电情况进行监控和管理。对于电
动汽车来说，它的动力系统是一个复杂的非
线性系统，当驾驶员对电动汽车进行操作时，
会下达相应的指令，这些指令会通过能量管
理控制器传达给各个零部件。与此同时，能
量管理系统也会对各个零部件的状态进行实
时的监控，并且，在一定范围内合理的对零
部件的状态进行调整，从而使得整个汽车保
持最佳的性能。能量管理系统主要包括硬件
系统、通讯系统以及软件系统。
3 动力系统
动力系统是电动汽车使用过程中不可缺
少的一部分，在机械结构部分，发动机与电
机相连接，电机通过减速器直接驱动车轮。
在电气结构部分，电池通过提供电能从而驱
动电机正常工作。当车辆由于一些原因进行
制动时，制动过程中所产生的能量可以通过
发电机，反馈到电池中，从而减少了因制动
而产生的能量耗损。动力系统的相关参数主
要是根据车辆在设计时的设计目标来决定的，
这些参数主要包括：电动机的转矩和功率、
电机特性、电池容量以及减速器的减速比等。
动力系统中，这些参数是否选择合理将直接
影响到电动汽车的总体性能。因此，动力系
统的相关参数，应该进行合理的设计，电动
机动力系统参数设计方法如图1所示。
4 电动汽车能量管理控制原理
能量管理控制器主要通过电动汽车处于
加速状态还是减速状态，来判断此时的电池
应该是充电还是放电。能量管理控制器主要
是通过对电动汽车的一些关键零部件所传递
的信息，来去 的那个对驱动电机的控制策
略。这些零部件主要有加速踏板、制动踏板、
挡位等。能量管理控制单元可以将信号发给
电机控制器，使其按照合适的方式进行运动，
与此同时，电机控制器也会将信息反馈给能
量控制器，从而实现信号的交互。
因此，能量管理策略主要考虑的问题是：
如何对能量的需求进行识别、如何对制动能
量进行回收、如何对发电机进行合理的控制。
在能量管理策略中，需要对整车系统的能量
进行全盘的考虑，这事不仅需要考虑电动汽
车在运行过程中所需的能耗，还需要考虑电
池的状态以及一些其他电气设备的能量需求
问题。因此，在电动汽车，能量管理控制策
略上，应该满足以下三点：第一，控制系统
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时代汽车 wwwautotime 图1 电动机动力系统参数设计方法
可以根据驾驶员的操作，并对此操作进行识别，使得车辆在正常运行过程中，可以满足驾驶员的操作意图。第二，制动时的能量应该得到合理的利用，如果能提高能量的利用率。第三，使电动机的电机特性可以满足实际需要。
5 能量回收
对于电动汽车来说，制动能量回收是电动汽车能量回收的主要方式，这也是提高电动汽车能量使用效率的主要因素之一。在制动过程中，主要考虑的因素有以下几点：电池的特性、储存能量的利用率以及制动能量回收与制动效果的关系。对于储能电池来说，电动汽车在不同的情况下制动情况也不一样，有时可能只是缓慢的制度，但是有时会有紧急制动情况。不同的情况对储能电池来说有着不同的
要求，储能电池的特性要满足这种需要，能够在高倍率的情况下进行充放电。传统的锂离子电池，在进行充放电的过程中利用的是化学反应，这种电池不能有效的因为这种情况。因此，需要超级电容作为制动能量回收的储存部件。当利用超级电容作为能量回收的储存部件时，如何将储存的电能及时的释放，也是需要关注的问题。在制动
过程结束以后，超级电容应该比电池拥有更
高的优先级来进行能量提供。制动的效果电
源能量的回收有极大的关系，到电动汽车刹
车缓慢时，这是完全可以利用电子刹车，
使得刹车中汽车减少的动能，几乎完全的
转化成超级电容中的电能。但是当紧急刹
车时，完全利用电子刹车，会增加制动距
离，对电动汽车的安全性有着一定的影响。
此时，需要将机械自动核定的刹车进行相
结合，不仅可以回收能量，也可以保证电
动汽车的安全性。
6 结论与展望
电动汽车的发展将会极大的减少机动车
对环境的污染，电动汽车也将会是未来人们
出行的首选交通工具。对于电动汽车来说能
量管理系统极其重要，因为当前电动汽车与
传统的机动车相比，最大的劣势应是续航能
力。所以，电动汽车能量管理策略将影响着
电动汽车的发展，对其的研究也将更加有意
义。本文对电动汽车能量管理策略进行了一
定程度的研究，为电动汽车的发展提供了一
定的理论基础。本人将在以后的工作中，进
作者简介
孙玉洲： （1973—），男，汉，黑龙江省牡丹江
市人，副院长，工程师。研究方向：新
能源汽车研发。
行更加深入的研究。
基金项目：安徽省科技重大专项项目：
奇瑞全铝车身A0级纯电动SUV研发及产业
化（编号16030901035）
参考文献：
[1]石庆升，张承慧，崔纳新.新型双能量源
奇瑞动力纯电动汽车能量管理问题的优化控制[J].
电工技术学报，2008，23（8）：137-142.
[2]石庆升.纯电动汽车能量管理关键技术问
题的研究[D].山东大学，2009.
[3]南金瑞，王建，孙逢春.电动汽车能量
管理系统的研究[J].北京理工大学学报：
自然科学版，2005，25（5）：384-389.
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