电力电子技术在电动汽车中的应用

1、汽车上有哪些电力电子器件的运用？

（一）发动机系统中电力电子技术的应用
目前的汽车中使用比较普遍的用电源除了原有的28V和14V的意外，还新增了42V系列的用电源，尤其是在混合动力汽车当中，所使用的驱动电压值已经达到了288V。
目前的汽车普遍存在着同时使用多种电源的现象，通过电力电子技术可以使汽车中的不同功能都能最大限度的发挥出自身功效。例如，使功率管理和能量管理达到最佳效果，提高其运作的可靠性和效率。
Prius驱动系统是通过带行星齿轮中用于分离动力的机构，把串联式并联式的混合系统进行组合，通过这样的组合方式所形成的系统也就是混合动力系统。该系统主要是由协调控制装置、镍氢电池、升压变换器、逆变器、电动机、发电机以及动力分离系统和汽油发动机组成。电力电子系统对汽车中的发动机和发电机进行了全方面的改进，产生了具有无级变速功能和高效率运转的发动机。
（二）燃油喷射装置中电力电子系统的应用
由电力电子进行控制的燃油喷射装置，其优越的工作性能使之在当前汽车行业中得到了广泛使用。由电力电子进行控制的燃油喷射装置能够最大限度的提高发动机的工作性能，保证发动机在进行功率输出时能够有效的净化空气和节约燃油。由电力电子进行控制的燃油喷射装置中的电子点火装置主要由执行机构、传感器借口以及传感器、计算机等构件组成。电子点火装置通过传感器所传送过来的参数能够对发动机进行准确的判断和运算，并合理的对点火时刻进行调节，最大限度的节约节约燃料，降低对空气的污染。不仅如此，有电力电子技术进行控制的发动机还具有自诊断装置以及智能控制装置和自适应装置等科技化的智能装置。
二、电力电子技术在汽车底盘上的应用
（一）自动变速器中电力电子系统的应用
自动变速器通常可以通过对发动机的工作状态、车速、转速、载荷以及各种发动机工作中的各种参数的判断与计算，整合后对变速杆的位置进行自动化的改变，从而合理的控制变速器的换挡工作，使变速器达到最佳换挡时间和最佳档位。可见，电力电子技术的应用提升了自动变速器的灵敏度和加速性能，同时还能对道路条件和车辆行驶负荷做出正确的判断。
（二）电子稳定控制系统
电子稳定控制系统具有功能全面的特点，同时对各种功能进行了改进。电子稳定控制系统不同于普通控制系统，它在对汽车驱动轮进行控制的同时，也能够对从动轮进行有效的控制。电子稳定控制系统可以根据角速度传感器、加速度传感器以及轮速传感器的运作情况，有效的监控车辆的状态。当车轮与地面的附着力减小时，车辆极易发生侧滑事故，这时电子稳定控制系统便会对车轮做出相应的控制，减小发动机的输出功率，从而保证车辆按照预定的方向行驶，实现车辆的可控性课方向稳定性。
三、电力电子技术在可变电压系统中的应用
（一）可变电压系统概括
汽车制造业利用电力电子技术对变压器进行了改良，将可变压系统取代了电池电压的转换方式。为了保证发动机系统的能量流向与结构能够保持一致，在原有系统的基础上，可变电压系统采用了升压变换器，从而解决了原有系统体积大、能量损耗多的现状，优化了整个系统的性能。在电动机和发电机并存的混合动力系统中，电动机所获得的功率主要来自于发电机，只有少部分的功率是来自于电池。当电动机的功率达到五十千瓦时，发电机的供电功率则为三十千瓦，电池可解决的功率则为二十千瓦。通常情况下，电池会给升压变换器提供所需的功率，在升压变换器的容量较小时，电池则能够满足其所需要的功率。
（二）车身电子控制设备
电力电子技术在汽车车身的设计中也具有广泛的应用范围，例如汽车本身的通信功能、娱乐性、舒适性、方便性和视野性等方面的设计。目前，电力电子技术在车身设计中的应用主要在于电力电子技术的应用在很大程度上满足了客户对车身个性方面的要求。同时还提供了先进的信息系统，例如，环保设计系统、四十二伏电子系统以及对车辆的遥控检测和智能防盗系统等。这些改进都体现出了电力电子系统对当今社会汽车的发展所产生的巨大推动力。
（三）对可变压系统的控制
可变压系统能够根据发电机和电动机实际的运作情况，最大限度的降低系统的损耗。电动机系统的损耗主要包括升压器损耗、开关损耗、逆变器损耗以及电动机损耗。
1、电动机损耗
在电动机线圈中流过的电流越小，对电动机多造成的损耗也就越小。当电动机所产生的感应电压无法达到系统电压时，则会在很大程度上增加电流量，因此，所设定的系统电压必须高于感应电压。
2、逆变器损耗
逆变器中所产生的的损耗主要是指开关元件运作时所产生的损耗。当开关元件所产生的电流越小时，电压也会随之降低，所产生的电流损耗也就越小。当逆变器中的电流达到最小值时，就无法使发电机转换为弱场控制的状态，这一情况也同样存在于电动机的损耗过程中。
3、升压变换器损耗
在升压变换器中，当电流越小时，所产生的电压也就越低，电流的耗损程度也就越小。通常情况下，电池所产生的电流与升压变换器所产生的电流是一致。当系统中的电流所产生的电流最小时，逆变器损耗和电动机损耗也随之达到了最小值。
由此可见，要想使系统损耗达到最小，则必须保证电动机所产生的感应电压和系统电压的功率一致。通常情况下了，感应电压会根据电动机的转距和转速产生相应的变化，因此，从电动机的工作状况着手，对系统电压进行合理的控制便能在很大程度上降低电流损耗。

电力电子技术在汽车领域的应用，在很大程度上促进了汽车行业的发展，为汽车各方面的制造与使用提供了先进的技术手段，在汽车制造业中，人们已经逐渐摒弃了传统的运作模式与控制系统，取而代之的是由电力电子技术进行控制的设备与系统，其优越的工作性能使之在当前汽车行业中得到了广泛使用。

2、技术先行！北汽集团首获电动汽车控制领域出海专利，这项专利如何应用？

本专利提供了一种电动汽车续驶里程估算和能量管理方法。将驾驶员的驾驶习惯、动力电池的当前状态和衰减以量化的形式引入驾驶员模型，通过计算补偿因子实现对车辆剩余续驶里程的精确估算，解决了传统基于线性模型的续驶里程估算方法精度低的缺陷，大大提高了估算精度。

智能汽车电子控制系统是整车控制过程中非常重要的系统组成部分。尤其是在新能源汽车行业，尤其是纯电动汽车行业。该控制系统主要由VCU、ADAS、制动系统、EPS和中央控制系统组成，根据两款电动轿车驱动系统的主要参数，建立了简化的被控对象数学模型，设计了PID控制器、自适应控制器、模糊控制器和预测控制器，利用数值仿真进行比较分析并研究了其控制性能。 

交流电机仍将是未来电动汽车电机驱动系统的首选。其控制系统将随着电力电子技术的发展而不断优化，交流电机控制装置和控制技术将不断发展。随着现代控制理论的发展，各种现代控制技术和微处理器在电动汽车驱动控制系统中发挥了重要作用。电动汽车的动态控制系统必然向跨学科、集成化方向发展，成为机电一体化的智能系统。

要知道的是能量管理系统可以控制充电模式，显示当前剩余电量，实现充电提醒。然而，对数据采集模块的功能提出了准确性、可靠性和安全性的要求。通过采集模块的全面监控，使电池始终处于工作状态，可以实时监控电池的状态，防止过充，从而有效提高电池组的使用寿命和利用率。电池出现故障后，可以及时修复，电池运行效率和安全性大大提高。

3、今后电力电子技术的发展方向是怎么样的？

电力电子技术的发展方向：

1、高频开关电源技术：所有的信息系统与通信设备都需要使用开关电源，小到各种便携数码产品，还有现 在时兴的各种平板电视，大到服务器系统、通信基站机房、及种种航空设施等。

2、电力电子技术在电力系统中的应用：如各种谐波补偿、有源滤波装置等，还有不断发展的不间断电源设备（UPS），电动汽车的驱动与控制系统，电机的节能驱动方面如各种变频器（包括变频空调）。

介绍

电力电子与电力传动学科主要研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、功率源、电力传动及其自动化等理论技术和应用。

它是综合了电能变换、电磁学、自动控制、微电子及电子信息、计算机等技术的新成就而迅速发展起来的交叉学科，对电气工程学科的发展和社会进步具有广泛的影响和巨大的作用。该学科对实践动手能力要求很高，难度较大。

4、电动汽车入网技术（V2G）是什么，目前有什么应用？

（1）V2G概念电动汽车——电网互动技术(Vehicle to Grid，V2G)指以智能电网技术为支撑，电动汽车与电网之间通过双向通信，将处于停驶状态的电动汽车作为可移动的分布式储能单元，实现能量在电动汽车与电网之间双向流动(充、放电)。在电动汽车电池电量不足时，可作为电网的负荷从电网获取电能，在电动汽车电池电量充足且满足用户行驶需求时，电动汽车可作为电网的储能设备或备用电源将剩余可控电能反向输送到电网中，实现电动汽车与电网互动，提供相关调峰调频、黑启动等辅助服务。 V2G 技术是智能电网技术的重要组成部分，可以实现电动汽车与电网间的能量双向、可控和实时运动。电动汽车充放电控制装置需要满足电动汽车和电网的信息交互功能，对交换能量、电网运行状态、电价信号、车辆信息、电池状态、费用等信息在两者间进行传递。因此，V2G 技术是融合了电力电子技术、通信技术、调度和计量技术、需求侧管理等的高端综合应用，V2G 技术的实现将使电网技术向更加智能化的方向发展。

（2）未来规模化的电动汽车充电将给电网的运行带来深远的影响和挑战,新能源接入、电力系统安全经济运行与电动汽车充放电三者之间的相互作用和关系,是新能源电网和电动汽车发展面临的重要问题。为了适应智能电网的要求，提高电网、电动汽车入网运行管理水平，需要构建全面的、协调的、可操作的电动汽车入网调控体系。由于电动汽车具有储存电能的能力，在系统负荷低谷或电价低廉时段电动汽车可以进行充电，在系统负荷高峰或电价较高时段则可以通过充放电装置对电网进行放电，从而达到削峰填谷的作用。电动汽车电池充放电方式的转换速度极快，可以有效平抑由分布式发电单元出力所引发的功率波动以及电压偏移等问题。（3）目前的研究大体有以下几个方面：a: 研究大量电动汽车广泛入网对电力系统安全稳定运行的影响b:建立电动汽车充放电行为的数学模型，提出电动汽车充放电最优调度方案，发展快速有效的计算方法实现电力系统对电动汽车充放电的协调有序控制c:提出电动汽车大规模应用在 交通领域、电力领域和环保领域的经济效益计算模型，评估电动汽车行业的经济价值，为电动汽车的进一步推广应用提供参考。

5、“电力电子”技术的应用领域主要有哪些？

电力电子技术主要应用（根据适用场合分类）：

石油、煤炭等开采行业电控设备：

主要设备，晶闸管直流电动机系统；变频器和交流调速系统。

市场前景，石油、煤炭等不可再生资源逐渐减少，但是我猜测未来几十年内还会继续。只要需要挖石油、挖煤、挖金子就有电力电子技术的市场。

2.电动汽车领域：

主要设备，一是本身电动汽车上的设备（控制器等），二是充电桩，三是测试系统。

市场前景，由于中国政府大力支持，目前电动汽车市场颇为看好。

对用电要求较高的场合，例如银行、证券交易所的计算机系统；网络服务器、路由器等关键设备；各种医疗设备；办公自动化设备；工厂自动化机器。

主要设备，UPS（不间断电源）。

市场前景，已经成熟，应该在后面几十年内继续保持稳定增长。

6、电力电子技术在生活中的具体应用

应用

1、一般工业：交直流电机、电化学工业、冶金工业。

2、交通运输：电气化铁道、电动汽车、航空、航天、航海。

3、电力系统：高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿。

4、电子装置电源：为信息电子装置提供动力。

5、家用电器：“节能灯”、变频空调。

6、其他：UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置。

(6)电力电子技术在电动汽车中的应用扩展资料：

1、 优化电能使用

通过电力电子技术对电能的处理，使电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化。例如，在节电方面，针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查，潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%，所以推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施，一般节能效果可达10%-40%，我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。

2、改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。

据发达国家预测，今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用，即工业和民用的各种机电设备中，有95%与电力电子产业有关，特别是，电力电子技术是弱电控制强电的媒体，是机电设备与计算机之间的重要接口，它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件，成为发挥计算机作用的保证和基础。

3、 电力电子技术高频化和变频技术的发展，将使机电设备突破工频传统，向高频化方向发展。实现最佳工作效率，将使机电设备的体积减小几倍、几十倍，响应速度达到高速化，并能适应任何基准信号，实现无噪音且具有全新的功能和用途。

4、电力电子智能化的进展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展有可能引起电子技术的重大改革。

7、电力电子技术有什么作用-电力电子技术知识

电力电子技术有什么作用-电力电子技术知识

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件(如晶闸管，GTO，IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。下面，我为大家分享电力电子技术知识，希望对大家有所帮助!

电力电子技术的作用

(1) 优化电能使用。通过电力电子技术对电能的处理，使电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化。例如，在节电方面，针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查，潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%，所以推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施，一般节能效果可达10%-40%，我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。

(2) 改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。据发达国家预测，今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用，即工业和民用的各种机电设备中，有95%与电力电子产业有关，特别是，电力电子技术是弱电控制强电的媒体，是机电设备与计算机之间的.重要接口，它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件，成为发挥计算机作用的保证和基础。

(3) 电力电子技术高频化和变频技术的发展，将使机电设备突破工频传统，向高频化方向发展。实现最佳工作效率，将使机电设备的体积减小几倍、几十倍，响应速度达到高速化，并能适应任何基准信号，实现无噪音且具有全新的功能和用途。

(4) 电力电子智能化的进展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展有可能引起电子技术的重大改革。有人甚至提出，电子学的下一项革命将发生在以工业设备和电网为对象的电子技术应用领域，电力电子技术将把人们带到第二次电子革命的边缘。

电力电子技术的应用

一般工业：

交直流电机、电化学工业、冶金工业

交通运输：

电气化铁道、电动汽车、航空、航天、航海

电力系统：

高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿

电子装置电源：

为信息电子装置提供动力

家用电器：

“节能灯”、变频空调

其他：

UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置

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8、电力电子技术应用在哪些场合？

一、铁道，电动汽车，航空，航海等交通运输
电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中，电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外，车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源，因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输，那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统，而近年来交流变频调速已成为主流。

二、轧钢机，数控机床，矿山牵引等一般工业
工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机，小到几百W的数控机床的伺服电机，以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。
三、电力系统
电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔性交流输电（FACTS）也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器（SVG）、有源电力滤波器（APF）等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统，电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等，以进行电能质量控制，改善供电质量。在变电所中，给操作系统提供可靠的交直流操作电源，给蓄电池充电等都需要电力电子装置。