隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,車載電子設(shè)施及娛樂設(shè)施越來越多。一方面這些電子系統(tǒng)增加了車用能量的壓力,一般情況下,在耗電1kW的情況下,每行駛100km需要消耗0.7~1.2L的汽油,而能源正面臨著越來越短缺的形勢;另一方面也使得由于電子系統(tǒng)潰電導(dǎo)致的汽車不能啟動事例成為啟動失敗的主要原因。
與此同時,汽車數(shù)量還在不斷增加,而排放污染也成為全世界最為關(guān)注的問題之一。目前歐洲已經(jīng)出臺關(guān)于限制CO2排放的法規(guī),根據(jù)法規(guī)規(guī)定,從2012年到2015年,汽車的CO2排放量必須從現(xiàn)在的160g/km減少到 120~ 125g/km。預(yù)計到2020年,汽車的CO2排放量將不超過95g/km。這項法規(guī)使得汽車制造商在將來的汽車設(shè)計時必須考慮降低CO2排量,否則將面臨高額罰款。因此,目前我們急需尋求降低CO2排量和節(jié)約能量的解決方案。
電池狀態(tài)探測及充放電優(yōu)化
采用電子能源管理系統(tǒng),通過集成在電池傳感器中的電池狀態(tài)監(jiān)測算法能夠適時監(jiān)測電池狀態(tài)。相應(yīng)地還可以在主控單元的控制系統(tǒng)中設(shè)置電池及傳感器工作策略,設(shè)置電池的工作區(qū)間,根據(jù)當(dāng)前電池充電狀態(tài)、電池溫度及車輛行駛狀況,可采用相應(yīng)的策略控制發(fā)電機。及時對電池進行充電。在此過程中,整車能源供應(yīng)處于完全閉環(huán)控制狀態(tài),從而保證了整車的能源供應(yīng),優(yōu)化了整車能源管理,保證了引擎再次啟動所需的最小電流,避免了由于電池潰電所引起的車輛不能再次啟動問題。
發(fā)電機工作電壓動態(tài)控制
同時,電子能源管理系統(tǒng)還能夠利用可控交流發(fā)電機來動態(tài)改變發(fā)電機的工作電壓設(shè)定,來優(yōu)化發(fā)動機扭矩分布及整車能源管理。
傳統(tǒng)的發(fā)電機控制不能利用多余的機械能,工作電壓也不可控。當(dāng)汽車在加速運行過程中,需要較高扭矩時,傳統(tǒng)的發(fā)電機仍會消耗較大的發(fā)動機扭矩,而電子能源管理系統(tǒng)可以通過動態(tài)控制發(fā)電機工作電壓來調(diào)整發(fā)電機的扭矩需求,優(yōu)化汽車運行過程中的扭矩需求。當(dāng)汽車處于加速狀態(tài)時,系統(tǒng)降低發(fā)電機的工作電壓,從而降低發(fā)電機扭矩的扭矩需求,以此來保證有更多的能量提供給汽車加速。相反的,當(dāng)汽車處于減速行駛狀態(tài)時,可以提高發(fā)電機電壓,這樣系統(tǒng)就可以利用減速時多余的機械能來進行電池充電。
在正常的電池充放電的情況下,如果傳感器探測到電池處于欠充電狀態(tài)時,主控單元會相應(yīng)調(diào)高發(fā)電機工作電壓,提高發(fā)電機的充電效率,進行快速充電。當(dāng)電池電量處于飽和狀態(tài)時,則相應(yīng)調(diào)低發(fā)電機電壓,使發(fā)電機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài),以避免對電池進行不必要的過充電,從而減小所消耗的扭矩。這樣可以降低燃料消耗并保持充電狀態(tài)處于安全水平范圍內(nèi),保證電池工作處于良性區(qū)間,延長電池壽命。
結(jié)束語
綜上所述,電子能源管理系統(tǒng)在一定程度上,提高了車輛的啟動性能,保證了車內(nèi)電源的可靠供應(yīng),提高了電子系統(tǒng)的可靠性,降低了燃料消耗和降低CO2排放,正越來越多地應(yīng)用于新車的研發(fā)。