自动化技术在新能源汽车动力系统能量管理中的应用

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张彦彪

高新招商投资发展有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 017010

摘要

在社会经济和科学技术不断提升的背景下,新能源汽车逐渐兴起,然而高效管理动力系统的能量成为亟待解决的问题。自动化技术在新能源汽车动力系统能量管理中具有较大的应用价值。因此,把自动化技术应用于新能源汽车动力系统能量管理,以提升新能源汽车动力系统能量管理水平。


关键词

自动化技术;新能源汽车;能量管理;策略

正文


引言

随着环境保护和能源问题的日益突出,新能源汽车作为传统燃油汽车的替代品备受关注。新能源汽车技术的出现和发展引领着汽车行业的转型,为实现可持续发展提供了重要解决方案。

1自动化技术的特点

自动化技术的核心是自动控制系统,它由传感器、执行器、控制器和人机界面等组成。传感器用于感知和采集各种信号,如温度、压力、位置等。执行器用于根据控制信号执行相应的动作,如开关、马达等。控制器是自动控制系统的大脑,根据传感器信号和预设的控制算法,生成控制信号来控制执行器的动作。人机界面则提供了操作和监控自动化系统的接口,如触摸屏、计算机界面等。

2自动化技术在新能源汽车动力系统能量管理中的具体应用

2.1能量监测和数据获取

自动化技术在新能源汽车动力系统能量管理中发挥重要的作用。能量监测和数据获取是能源管理过程中的关键环节,通过自动化技术的应用,可以提高能量管理的效率、精度和可靠性。其一,自动化技术实现了实时、准确的能量监测功能。传感器和监测装置可以自动采集车辆动力系统的各项参数,如电池电量、电机输出功率、能量利用效率等。对这些数据的实时监测和记录可以帮助车辆管理人员了解能量使用情况,及时发现异常或者优化能量配置。其二,自动化技术能够通过数据获取与处理,实现能量管理的智能化。通过对大量能量数据的分析,可以建立有效的能量管理模型和算法,实现优化能量分配和调度。例如,通过智能控制系统对电池的充放电过程进行精确控制,可以最大限度地延长电池的使用寿命,提高能量利用率。另外,自动化技术可以实现能源管理的远程监控和控制。通过搭建云平台和远程监控系统,车辆管理人员可以随时随地监测车辆的能量使用情况,进行远程控制和故障诊断。同时,自动化技术可以通过互联网和物联网技术,实现车辆之间的能量信息共享和协同控制,提高整体能源利用效率。此外,自动化技术还可以提供可视化的能源数据管理界面,方便用户查看和分析能量使用情况。依托图表、报表和数据可视化技术,能够直观地展示能量管理的情况,帮助用户更好地了解能源消耗和使用趋势,以便做出相应的调整和优化。

2.2动力系统自动化调节和优化

自动化技术在新能源汽车动力系统能量管理中扮演重要的角色。通过动力系统的自动化调节和优化,可以提高汽车的能量利用效率,延长电池的使用寿命,降低能源消耗和排放。其一,自动化技术可以实现动力系统的自动化调节。例如,在混合动力汽车中,依托自动化技术,可以根据驾驶条件和车辆状态自动切换动力模式,例如选择电动模式、燃油模式或者混合模式。这种自动化调节可以实现根据实际需求,最大限度地利用电力和燃料供应,减少能源的浪费。其二,自动化技术可以优化动力系统的能量分配和调度。通过实时监测车辆状态和能量需求,自动化技术可以根据最优控制策略,动态调整电池充放电过程、电机输出功率及能量回收等操作。这样可以最大化地提供所需的动力输出,同时减少能量损耗和不必要的充放电循环,提高整体能量利用效率。例如;内蒙自治区某新能源汽车制造企业在其电动汽车动力系统中应用了自动化技术,取得了显著的效果。通过自动化调节和优化,他们成功提高了汽车的能量利用效率,延长了电池的使用寿命,降低了能源消耗和排放。首先,他们利用自动化技术实现了动力系统的自动化调节。他们开发了一套先进的算法和控制系统,能够根据驾驶条件和车辆状态,智能地切换动力模式。例如,在城市拥堵时,系统会自动将汽车切换至电动模式,以减少燃料消耗和排放。而在高速公路上行驶时,系统则会根据需要自动切换至燃油模式或混合模式,以确保车辆具备足够的动力输出。这种自动化调节使得动力系统能够根据实际需求灵活运行,最大限度地利用电力和燃料供应,减少了能源的浪费。其次,他们利用自动化技术优化了动力系统的能量分配和调度。通过实时监测车辆状态和能量需求,他们的控制系统能够根据最优控制策略,动态调整电池的充放电过程、电机的输出功率以及能量回收等操作。这样一来,他们能够最大化地提供所需的动力输出,同时减少能量损耗和不必要的充放电循环,从而提高了整体能量利用效率。例如,在车辆制动时,系统会自动将电机切换为发电机,将制动能量回收并存储到电池中,以便在需要时再次利用。这种能量回收和动态调整的方式,不仅提高了能源的利用率,还减少了对外部能源的依赖,为环境保护作出了积极贡献。

2.3智能化决策与优化

在能量管理系统中,自动化技术通过智能化决策与优化,能够实时分析和预测车辆的能源需求,并根据实际情况做出合理的调整和控制,以最大限度地提高能源利用效率,实现节能减排。其一,自动化技术在能量管理系统中可以实现智能的电池充放电控制。通过分析车辆运行状态、电池组状态和车主驾驶习惯等多个因素,自动化系统可以智能调整电池充电和放电策略,以延长和保证电池组的使用寿命和性能,并最大限度地利用和储存电能。其二,自动化技术可以实现智能的能源分配和优化。通过对车辆各个能源设备和部件之间的关系和性能进行建模和分析,自动化系统可以确定最优的能源分配策略,如在纯电模式和混合模式之间进行切换,以适应不同的行驶场景,优化能源利用效率。其三,自动化技术还可以实现智能的能源管理决策。通过收集和分析车辆的各项数据,如车辆行驶距离、速度、载荷等因素,自动化系统可以做出智能的能源管理决策,如合理设定车辆的最佳行驶速度、进行节能模式的切换等,以最大限度地提高能源利用效率。

3新能源汽车技术未来展望

电池技术的不断创新和进步将成为新能源汽车技术发展的关键,随着电池技术的提升,电池能量密度将逐渐增加,从而提高电动汽车的续航里程和性能。快速充电技术的发展将使充电时间大幅缩短,提高用户的使用便利性。随着更多的研究和投资进入电池领域,未来有望出现更加高效、安全、环保的电池技术。智能化和互联网技术的应用将为新能源汽车带来更多创新,智能化技术可以使车辆具备自动驾驶、远程控制和智能充电等功能,提高驾驶的安全性和便利性。互联网技术的应用也将实现车辆与车辆、车辆与基础设施的互联互通,实现智能交通系统的建设,为用户提供更加智能、便捷的出行体验。同时新能源汽车的推广也将降低对石油资源的依赖,实现能源结构的多元化和可持续发展。各国政府在推动新能源汽车普及方面制定了一系列政策和措施,包括购车补贴、充电基础设施建设和绿色能源发展等。国际合作也将促进新能源汽车技术的共享和创新,推动全球新能源汽车产业的合作与发展。

结语

自动化技术在新能源汽车动力系统能量管理中的应用具有重要的意义和价值。通过能量监测和数据获取、控制算法的自动化调节与优化、充电与放电控制及能量管理系统的智能化决策与优化,可以提高新能源汽车的能源利用率,延长电池的使用寿命,提升整车性能。

参考文献

[1]王宝秋.智能自动化技术在汽车工程中的应用[J].中国机械,2018(1):41-42.

[2]邹博文.基于强化学习的增程式新能源汽车能量管理策略研究[J].西南大学学报(自然科学版),2019(3):2-11.

 

 

 


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