新能源汽车与传统汽车比较研究

【摘 要】 随着目前新能源汽车的发展，传统汽车将面临着新能源汽车的挑战，新能源汽车相对于传统汽车而言，结构更加简化，没有复杂的变速箱和发动机，取而代之的是电池和电机和控制器，为此我们分析一下两者的区别，更清晰的认识新能源汽车的未来发展方向。

【关键词】 新能源汽车 传统汽车 比较

一、结构原理

新能源汽车一般由电力驱动装置及调控系统、驱动力传动系统和其他附属的工作装置等组成。电力驱动装置和调控系统是新能源汽车的核心，也是不同于传统内燃机汽车的最大区别之处。电力驱动装置与调控系统的组成包括驱动新能源机、电源和新能源机的调速控制装置等。新能源汽车的其余装备和内燃机汽车大致相同。

就传统汽车而言，通常情况下有四个大的部分：其一为电器;其二为车身;其三为底盘;其四为发动机。而与之相比，纯新能源汽车将传统的汽车的发动机换成了蓄电池，变速器换成了电力调速装置。跟传统的燃料汽车相比，新能源汽车还有一个突出的“制动回馈”优点：对于制动的能量，能够做到进行回收。

在驱动系统方面，跟传统的汽车不同的是，新能源汽车有着多种布置形式。而传统汽车，则基本上只有发动机前置前驱、前置后驱、后置后驱、中置后驱四种形式。

二、关键技术

市场上的传统汽车的核心部分就是发动机和变速器，也是汽车修理中的关键技术，占据一定的地位。而对于新能源汽车来说，电池、电机和充电技术是其核心部分。

①电池技术

在传统汽车中能量的来源是汽油和柴油， 而在新能源汽车中，电池是其能量的主要来源。动力电池具有很多的优点，因此在市场上已经得到了普遍的使用，其中具有以下几个良好的优点：具有良好的安全性能，不需要花费一定的成本;使用寿命长等。如今市场上出现的新能源汽车的动力电池主要是以下几种情况：铅酸电池、镍氢电池。

随着市场的不断发展，科学技术也在不断的革新，新能源汽车的发展也是十分的迅速。自从新能源汽车问世以来，其动力配置电池一直在不断的更新，已经具有了三代的发展历程。如今市场中运用的电池相比于以往两代的电池具有更多的优越性。第一代是铅酸电池，该电池在社会中得到了普遍的使用，发挥着不可估量的积极意义，在使用过程中已经具有一定的经验和基础，不会产生较大的问题，但是该种电池也具有一定的缺陷，那就是比能量和比功率低，无法满足市场的发展需要。第二代是碱性电池，如今市场中出现的新能源车所运用的碱性电池主要是以下几种：镍镉电池、镍氢电池、锂电池等。

②电机及驱动技术

传统汽车的能量转换是将燃油的化学能进一步转化成汽车的机械能。但是新能源汽车的能量转换完全不同，其主要是将电能转化成机械能。新能源汽车最为核心的部位就是电机，该电机和市场上所使用的电机是完全不同的。如今随着我国新能源汽车的不断发展，新能源汽车的新能源机也发生了翻天覆地的变化，如今运用最为广泛的是交流新能源机和永磁新能源机。随着科技的进一步发展，该项技术还会进一步的被研究，将会出现更大功率的新能源机，从而可以满足新能源汽车的牵引需求。

驱动电机是新能源汽车核心部件的一大重要组成部分，发挥着重要的作用。在新能源汽车中，驱动电机已经得到了广泛的使用，这主要是因为它具有以下几个优势：高转速、较宽的调速范围、瞬时功率大、过载能力强等特点。应用于新能源汽车上的驱动电机主要有直流电机（DCM）、感应电机（IM）、永磁同步电机（PMSM）和开关磁阻电机（SRM）。

③充电技术

新能源汽车蓄电池的使用时间是具有一定限度的，这就需要及时的使用充电机对新能源汽车进行充电。随着新能源车的不断发展，充电技术也在不断的更新。如今运用最为广泛的方式是车载充电机和地面充电机。前者的主要优点是当蓄电池需要充电时，只要具有供电插座，就可以完成对新能源汽车的充电。但是这种模式也是具有缺点的，因为受到车上空间的限制，无法进一步进行功率处理，所以需要花费很长的时间进行慢速充电，充电的效率不是很高。但是地面充电机可以改善这一情况，其直流输出端与需要充电的新能源汽车相连接，充电过程中可以提供更大的功率，大大缩短了充电的时间，提升充电效率。

如今随着新能源汽车的不断发展，充电模式也在不断的完善，市面上采用最多的就是传导式大功率地面充电机，采用三相交流电作为输入电源，经过二极管整流桥和LC滤波环节获得直流母线电压，再采用隔离型全桥式DC-DC变换器进行电压变换。可用的隔离型全桥式DC-DC变换器拓扑包括硬开关PWM变换器、双有源桥式变换器等。其中硬开关PWM变换器已经运用的十分成熟，也发挥着重要的积极作用，已经是应用广泛的大功率充电机拓扑。但是在长期的使用过程中也暴露出一些不好的问题，比如说开关频率低、会产生很大的噪音等情况，因此还应该不断的进行深入研究，完善该变换器的功能。

④能量管理技术

能量管理系统的作用是对单个电池进行检测，充放电时的电压、电流等如果发现问题，应该在第一时间制定解决的方法，从而使电池回归到正常的使用状态中;还应该进一步分析每一个电池组的使用情况，进而研究和制定出最完善的充电方式，良好的充电方式可以让电池一直高效的使用下去，不会受到影响。在新能源汽车的行驶过程中，要能够显示出电池电量、续航里程等。能量管理系统将会发挥出重要的作用，可以對新能源汽车进行一定的控制，从而可以让驾驶者了解当前车辆的具体情况，从而做出更加客观的决策。

高压安全技术同样是能量管理技术研究的一项重大课题，新能源汽车在运营过程中的电压将会达到300V 以上，因为电压比较高，具有一定的安全风险。所以为了进一步保证新能源汽车的稳定运行，就需要对高压系统进行实时的监测，从而制定一套科学完备的高压控制电路，可以在任何时间和新能源汽车的控制器通信。

三、维修技术

①安全电压不同。

如今市面上的新能源汽车如一汽丰田的普锐斯混合新能源汽车、比亚迪K9纯新能源大客车等，这些汽车在运营过程中的电压都是在数百伏左右，有的新能源汽车的工作电压还会达到750V以上。相比于传统的燃油汽车的工作电压是十分高的。

所以对于一些传统燃油汽车的维修，维修人员是可以放心的进行维修，不会产生电气安全事故。但是在维修新能源汽车的过程中，因为电压比较高，可能会引发触电事故，进而危及到维修人员的生命，如今新能源汽车的迅速发展，市场的发展需要更多的专业人士从事新能源汽车的维修，所以相关的作业人员应该引起足够的重视。

②维修作业准备

新能源汽车的动力电路，不论是直流部分的正极或负极都是不可以接车架的。因为如果接车架，将会增大维修技术人员触电危险。在维修时应摘除身上一切金属饰物，穿非合成纤维的服装进行作业。

新能源汽车的三相交流电部分不能采用“接零保护”系统，比如驱动电机和其他主要的电气装置，一般来说都使用对称三相高电压的交流电。根据我国电力部门的安全规定，通过使用“接零保护”系统，可以在一定程度上保证用电者的安全，不会引发触电的可能。

当维修人员在实际操作的过程中，新能源汽车上是不可以接零的，一旦引发导电的回路，进而造成触电事故的发生，危害到维修人员的生命。在具体的施工过程当中，高压电路是在很小的空间范围内完成的，如果触碰到高压电器，就容易发生跨相触电事故，进一步危害维修人员的生命健康。

③检测设备

新能源汽车所有的部件中最重要的就是动力电池、新能源机和控制系统，因为新能源汽车的供能就是通过电池和新能源机来完成的。如今新能源汽车已经发展到一定的高度，但是在不断的更新和完善过程中，动力电池一直是研究人员关注的问题。因为动力电池是实现短时间充电、安全性和技术门槛最高的部分。所以只有配备高质量的电池，才可以保证新能源汽车的稳定运行。如今市场中主要出现的动力电池是铅酸、镍氢等。因为新能源汽车还没有进一步的普及，但是随着环境的不断恶化，科学技术的不断进步，新能源汽车具有良好的发展前景。所以维修新能源汽车的设备也应该进一步的研发和投入使用，相关的硬件设备也应该得到不断的完善。以往的汽修设备对于新能源汽车也是十分必要的，但是随着时代的不断发展，应该不断的更新，满足新型新能源汽车的发展需求。比如说新能源汽车的诊断还未出现在解码器中，这一点应该得到技术人员的进一步重视，在未来的发展中，可以运用到新能源汽车的诊断中。

作者简介：张金友（1984.12—），男，汉，山東济南，讲师，讲师，在职研究生，山东现代学院，从事汽车教学与研究工作。

课题：本文系2018年度山东省职业教育研究专项课题《高职新能源汽车维修人才培养课程体系研究》，课题编号：18SVE104。