浅谈新能源汽车的供电技术研究

浅谈新能源汽车的供电技术研究

姜云飞,吕师言,杜宇杰,田翔,严旭昇

中北大学朔州校区 山西 朔州036000

摘要：发展新能源汽车产业对于解决我国的能源环境问题具有战略性意义，同时，促进新能源汽车产业成为我国新型战略产业，对于提高我国新型战略产业在国际上的地位具有重要的作用。现阶段，我国需要解决新能源汽车产业发展存在的问题，不断创新，从而引导新能源汽车走向产业化的道路。随着能源问题越来越严重，节能减排成为各国发展的重要工作。在这样的环境下，电动汽车在汽车市场上表现出巨大的发展潜力，一方面有助于节约能源，另一方面降低了对自然环境的污染。

关键词：电动汽车；供电技术；研究及发展

引言:在汽车资源严重短缺、能源消耗巨大而且环境污染严峻的今天，响应政府节能减排政策的电动汽车正更多的受到人们的重视。经过调查研究，对电动汽车供电关键技术做出了解析，并希望给提出电动汽车发展策略的有关人士带来相应的理论依据。在资源越来越短缺的时候，实现节能减排是保障我国各产业可继续健康发展的必要措施。电动汽车成为新能源汽车不但有利于节省电能，同时也有利于降低对周围环境的空气污染。

1电动汽车电池管理系统研究现状及发展趋势

中国新能源汽车的发展必须要有明确的战略才行，科学的发展战略不仅关系到中国汽车产业的未来，还间接影响到中国新能源汽车能够顺利实现产业化。虽然，我国政府对于新能源汽车产业大力支持，也出台了较多的政策，都涉及到了我国新能源汽车产业发展的短期目标和任务，但是，这些政策都没有足够的战略高度，没有对中国新能源汽车产业的发展提出明确的战略规划和发展方向。新能源汽车是指采用非常规燃料，即除了汽油和柴油以外的燃料，作为动力源，在车辆的动力和驱动方面形成新的技术原理，具有新技术和新结构的汽车。其特点就是能源低，污染低，环保节能。在环境污染越来越严重的中国当前，我们要解决汽车产业发展和环境的冲突时，新能源汽车已经成为汽车产业发展的重要发展方向。能源危机与污染问题是当今世界各国共同存在的二大问题。电动汽车由于拥有节能环保的优势，已成为未来汽车技术发展的主要趋势。但众所周知，汽车动力电池技术不仅是制约电动汽车大规模发展的主要技术瓶颈，而且是电动汽车产品价格高企的关键因素，其生产成本约占汽车整机成本的百分之三十至百分之五十。所以，电力BMS的性能对于电动汽车的利用成本、节能与安全都有着十分关键的重要性。BMS监视燃料电池压力、充放电电流和电池组的工作环境温度，并预测燃料电池SOC，以调节电池充放电平衡，对燃料电池组实施热管理，并能与车内的监控系统和充电器通信，以实现协调控制和优化充电。从而使电池达到良好工作状态，并发挥电池的最大功效，从而延长了电池的使用寿命。作为电动汽车最重要的部分之一，BMS近年来进行了较大的提升，但在采集数据的安全性、SOC计算准确度、均衡技术以及安全管理机制等方面还需更加完善。

2电动汽车的供电技术

当前电动汽车普遍使用传导充电、无线充电或者换电的技术。传导式充电技术是指应用电流传输原理，并利用电缆为基础电动汽车输送电量。无线充电技术不需要借助电缆，实现了非接触。换电顾名思义，用满电的电池更换电能耗尽的旧电池。相比于其他两种技术，无线充电技术以其非接触的特性在市场上广受好评，因此，本文将主要介绍无线充电技术。当前，无线充电技术主要有两个发展方向，其一，利用传统电磁感应原理；其二，利用各种创新技术，例如射频输电、光输电、微波传播和强共振电磁耦合应用技术，等等。电磁感应技术的缺点，就是在使用期间对其他车辆的电子设备形成影响，进而影响其他车辆的性能。也正是因为此，电磁感应技术当前在电动汽车领域中的发展受阻。目前，市场上被认可度更高的技术是微波传输技术和强耦合磁共振技术。其他技术都或多或少受到影响，比如，射频技术在充电方面存在不足，光输电经常会受到物理原因的限制。

3电动汽车供电技术的应用现状

3.1电动汽车供电技术在国外的应用现状

国际上传导充电还没有形成比较统一的标准，因此，各个国家的电动汽车在出口方面受到一定限制，国际电动汽车市场尚未发展起来。尽管传统传导充电技术操作简单，发展比较成熟，但是如何解决充电问题还有待进一步探讨。传统传导式充电技术，一般需要等待很漫长的时间，而频繁地使用快速充电会导致电池寿命减少。因为电池存在损耗，有寿命周期，超出使用寿命的电池必须立即加以替换。美国的BetterPlace公司最先研发出了电池的自动转换控制系统，系统自动检测电池的电量，并自动更换，不需要人为操作。所更换下的电池会被输送到储存库中，等待充电。当前，很多国家都正在大力建设换电站，例如，美国、欧洲、澳大利亚以及我国，都已经建成了大量换电站。

3.2国内应用电动汽车供电技术的现状

由于节能、环保、低碳的生活理念受到了越来越多人们的重视，这就要求汽车产业的发展与低碳经济相结合，因此，新能源汽车在发展的过程中得到更多人们的青睐，也越来越受欢迎。此外，许多的因素对新能源汽车的发展也有著深远持久的影响，例如：国家政策、企业产业化，人民汽车消费观念的转变等诸多方面因素的推动。我国在传导供电方面有一个相对完整的标准，许多地方都做出了一些创新。九端子交流无线充电接头的控制引导电路的功能相比较于原来的控制引导电路，对车辆的操控更为精确、全方位，且可以比较全方位地维护电动车辆。目前的九端子直流充电接口可以在对接地端子实施维护时先将其余端子完成接通之后再切断。另外，九端子直流充电系统还能够通过合理运用的充电操作逻辑更加精确地操作电动汽车，车主使用插拔接口时，接口还能够自动地把所有负载都断开，进而使得操作更加安全。当前，我国目前在电池更换项目也有一定创新性的研究成果。经过部署后，我国当前已设置了多个换电站、电池充电点。换电站和电池充电站的建设使得电动汽车行业有了一定的标准，生产厂家必须按照固定的充电标准、电池型号来生产电池，这也推动了电动汽车“裸车”市场的发展。

结论:

目前，当今世界上使用范围最广泛、利用频率最大的电源方法，仍然是传导电源。而充电时间也是有关工程技术人员必须着重解决的问题，人们目前也只能通过换电的方法来减少补充能量的时候，不过电池技术如果能冲破充电时间的极限，换电科技也将会被逐步淘汰。因此有关的技术人员必须要加强研究力量，早日开发出通过无线充电快速充电的新方式。燃料短缺和污染问题日益严重，再加上电动汽车在节能与环境保护方面的重大优势，因此电动汽车势必成为汽车行业优先发展的方向。

参考文献:

[1]陈瑞青等. 中国新能源汽车产业发展现状问题及对策[J].汽车工业研究，2015（1）.

[2]梁雪洋. 补贴、研发投入对新能源汽车竞争力的影响研究[D].河南财经政法大学,2020