【《汽车新技术的运用研究》9800字】

汽车新技术的运用研究一、前言………………2二、新能源汽车发展的必然趋势……………………2（一）汽车尾气对人体的影响………2（二）新能源的开发…………………3（三）节约消耗………………………3三、新能源汽车的发展现状…………4（一）纯电动车汽车技术……………4（二）混合动力汽车技术……………5（三）燃料电池汽车技术……………5（四）新能源汽车电机控制系统关键技术…………6四、太阳能技术在汽车领域中的应用………………7（一）太阳能汽车所主要应用的技术分析…………7（二）太阳能汽车驱动技术…………7五、新能源汽车改革提出的建议……………………7（一）加强新能源核心技术的研发…………………7（二）完善新能源配套设施…………8（三）注重资助研发创新……………8六、结论………………8参考文献……………8汽车新技术的运用研究摘要：现如今我国的汽车行业发展随着我国的现代化工业技术发展逐步壮大，并且由于我国人口基数大、人民经济基础逐年提高，对于汽车的需求量逐年增加。然而过量排放汽车尾气对人们居住环境造成一定的污染，因此研发并推出新能源汽车对于解决现有问题显得尤为重要。本文就以此问题，对汽车的新技术在汽车上的应用及系能源汽车未来市场发展前景进行研究分析。关键词：新能源汽车无人驾驶关键技术一、引言随着科学技术的飞速发展，人们将新能源技术与汽车相结合，既减少了资源浪费，又保护了生态环境。而且新能源汽车领域经过我国相关科学和技术学家多年的研究和试验，再根据大型汽车制造商推出的纯电动和混合动力汽车的内部节能部件，为我国大力发展新能源汽车、对我国的环境保护做出巨大贡献。二、新能源汽车的发展现状因为全世界过国家在发展的过程中，逐渐的意识到一些能源的再生周期长，且储存资源需求对未来的发展需求供应不上，所以在对相同领域的产品开发与研究寻找新的能源方式替代，特别是在汽车领域方面的能源需求更是庞大的，所以我国在此基础上发展了新能源汽车技术。混合动力电动汽车（HEV）主要由日本公司生产，并成功投放日本、中国、北美和欧洲市场，但是混合动力汽车的售价比传统的烧油汽车价格更高，而且对于我国的市场份额来讲也较低。对于纯电动汽车的新能源汽车发展的观念，是世界各地汽车公司共同视见的未来新能源汽车发开领域，并在该新能源电动汽车的领域取得了几个重要观念以及技术的突破。例如特斯拉制造的电动汽车一次充电可以行驶600多公里，专用充电站配合上特斯拉独特的电瓶，就可以实现快速充电，从而让时间大幅度缩短，比以往的充电汽车的效率提升了数百倍。特斯拉在新能源车的快速充电模式对于汽车新能源领域的发展具有初步的商业应用与价值。另外我国的汽车新能源发展在天然气汽车和氢动力汽车的相关技术也取得了重大突破，我国在新能源汽车技术发展的领域实现了“百花齐放百家争鸣”的盛大场面。（一）纯电动汽车技术纯电动汽车技术主要是指车辆的动力来源与常规车辆的动力来源不同，它不同于以往的燃油运作，而是以电能当做自身发动的动力。其工作原理是：当动力电池的电能通过电压转换器经过逆变器，根据车辆的负载调整所需的电压，然后由直流电转换成交流电，为车辆提供相应的动能，从而产生推进力，让汽车可以正常行使。其中我国新能源汽车的发动机可以根据车辆当前的所需情况，做出些许改变，甚至可以作为特殊的充电器，给其它需要电力发电的电池进行充电，从而让一车多用成为现实。清洁电动汽车(EV)可以根据电池电量和当前条件为电池充电，从而增加其行驶里程。而该汽车具体能够行使的距离主要取决于当前汽车内部的电池的类型和容量，以及驾驶人员的方式与当时的气候为主。其中电动汽车也可以通过电站或者充电站桩进行充电，以此来确保车辆的续航里程，让其能够长久的行使下去。而且随着我国的新清洁能源电动汽车达到零排放，并且在电池蓄电技术领域也得到了相应的突破和进展，结合世界各大汽车制造商致力于清洁电动汽车的研发，使其发展技术更加完善。关键技术包括能量回收技术、动力电池技术、充电技术和驱动控制系统技术。纯电动汽车出现时，由于我国的现代新能源汽车动力电池储能容量低、行驶距离短、电池容量以及内部系统不完善、电池回收体系不完善、新能源汽车价格高、技术不完善、国家对电动汽车的领域研发方面资助少等问题，导致我国的新清洁能源电动汽车的发展仍处于初期阶段。（二）混合动力汽车技术混合动力电动汽车(HEV)技术主要是指车辆的动力供应由动力电池和常规燃油发动机组成。它们相互补充，并根据车辆的负载和运行状况共同输出各自的功率。它们都可以独立工作来驾驶车辆。按照一般情况来看，传统的燃油汽车发动方式主要依靠汽车的内燃机进行动力的驱动。该汽车对于电力传动方面用处极少，主要用于中、小负荷的车辆，如车辆启动、中低速行驶、停车等。当车辆在快速、重载或高速行驶时，电驱动作为辅助动力，发动机内燃油为主要动力一起使用，从而保证车辆的强劲动力以及长期续航性能，电力传动主要用作辅助传动。而且根据不同的运行工况，要求具有较强的适应性和平衡性。它还需要能够再生和储存能量。目前比较常见的有并联式和混合式，混合式综合性能最好，而且根据其结构，混合动力系统可分为串联式、并联式和混合式。混合动力系统按照充电方式可以分为非插电式和插电式两种。非插电式混合动力汽车的行驶距离相对较短，而插电式混合动力汽车可以连接。纯电动驱动方式通过网络为动力电池充电，比非插电式混合动力汽车行驶距离更长，经济性、性能和排放比混合式动力汽车更为优良，所以对于以后的汽车节能发展方向，混合汽车的发展还有很长的路要走。混合动力电动车辆(HEV)是从燃料消耗装置和可充电能量存储装置接收能量的车辆。其驱动力主要来源于燃料的电能。混合动力电动汽车(HEV)通常在低速和启动时使用变速器，在高速和连续行驶时使用燃料系统。混合动力电动汽车(HEV)根据其变速器分为并联型、串联型和混合动力型。混合动力汽车的关键技术是油电转换技术、动力电池集成系统和容量回收系统。（三）燃料电池汽车技术燃料电池汽车主要通过燃料的化学反应来驱动车辆，形成可用的电能，从而保障该车辆的正常运行。燃料电池的汽车与传统的电动汽车不同，动力电池通过增加燃料和燃料氧化来充电，形成氧化反应，从而让电能产生，为动力电池为车辆提供动力。而且由燃料电池和氧化剂组成的氧化反应器的能量转换率高达90%，让燃料汽车内部能量的转换效率极高，而且燃料电池汽车以氢气为主要燃料，利用氢燃料的化学反应形成电力来驱动车辆。与传统燃油汽车不同，燃料电池汽车没有燃料燃烧过程，因此不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等有有毒害的气体，并对周围人群造成不必要的损伤。丰田第一款大规模生产的氢燃料电池汽车产品的系列是Mira。Mirai不加油、充电或排放废气。唯一排出的废物是纯水。它的工作原理是通过电解水产生的大量氢气为基础，然后在车内添加到汽车的燃料电池表面产生电力，为电池充电以使用电力，从而让发动机为车辆提供动力。虽然燃料电池的名字中有“燃料”二字，而且氢气可以和氧气激烈燃烧，但是在燃料电池中它并不是利用燃烧来获得能量，而是利用氢和氧的化学反应中的电荷转移来形成电。能量。相比于清洁电动汽车，如今充电最快的特斯拉ModelS焦虑站充电也需要1.25小时，并且充氢速度更快。两个储氢罐只需3分钟的充氢时间，600多公里的续航里程甚至超过普通燃料车的续航里程。新清洁能源电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的效率、舒适性和经济性都优于常规汽车，尤其是在节能减排方面，所以混合动力、新清洁能源电动汽车的未来发展方向可以参照或借鉴丰田的Mira。如果说内燃机是汽车的心脏，那么电池就是电动汽车的心脏。它们是汽车运行的动力源，对动力电池内正极材料的性能起着重要作用。其他的新材料，如锰酸和磷酸铁文件，正在研究和开发阶段。我们生活中最常见的电池是铅酸、镍氢和镍酸电池，但与锂电池相比，锂电池具有高压、高能、长寿命和无污染等优点。由于其诸多优点，被许多新能源汽车所采用。科学家从未停止开发新的节能电池。目前，研究人员发现石墨烯是一种新型的二维纳米材料，具有优异的化学性质。石墨电池可以很好的结合文件离子电池和超级电容电池的优点。它被认为是未来动力电池发展的趋势。然而，石墨烯由于价格昂贵，一直被用作一种新型的动力电池，它阻碍了大规模生产的应用。（四）新能源汽车电机控制系统关键技术电力驱动汽车前进。发动机控制系统是新能源汽车在启动与行使中的执行命令方式之一。在役车辆的性能指标主要由发动机控制系统决定。由于新能源汽车主要依靠电力，其电力驱动系统要求比传统汽车高，在汽车中所占比例也较高。电机操作系统是汽车行业的一小部分，但其制造要求很高，所以在这方面的领域中，我国与发达国家在技术上还有一定差距，但由于对新能源的发展的重视，我国也为该领域的发展制定了相关政策，帮助其快速、高质量地发展。三、新能源汽车未来发展趋势（一）加强新能源核心技术的研发虽然我国很多新能源汽车生产企业已经明确了自己的发展路径，但是对于新能源汽车技术的研发和创新，资金和能力仍然不足。特别是在核技术方面，他们没有自己公司特色的核技术，盲目模仿外国公司。因此，中国车企与国外车企的差距进一步拉大，无助于中国新能源汽车的发展。我国新能源汽车企业要充分整合高校、相关科研院所、国家政策和车企自身，尽一切力量突破新能源汽车核技术，完善和创新新能源汽车核技术抽签。借鉴新能源汽车先进制造国家的经验，结合我国实际情况，提高我国新能源汽车核技术水平。（二）完善新能源配套设施虽然我国已经建立了一套统一的新能源汽车标准，但主要集中在新能源汽车的检测、安全、性能等方面。无论新能源汽车产业能否发展壮大，其技术标准都非常重要。然而，我国仍然缺乏完整统一的标准体系。因此，有必要加快建立统一的标准体系，以协调我国的新能源汽车产业。促进我国新能源汽车可控发展的标准。在我国收费基础设施的总体建设中，高速收费站和中心运输站在一些城市分布不均，但尚未完全普及。新能源汽车投产前，需要设计建设充电设施、服务点、氢燃料供应基础设施等。（三）注重资助研发创新不同国家的新能源汽车起步阶段基本相同，但由于汽车行业的传统差距，它们在基础环节上仍然相对落后。因此，有必要不断学习国外的相关领域技术，从而进行借鉴和创新新技术，以此来扩大我国该领域的发展，紧跟国家趋势，并在经济全球化的背景下参与国际发展和工业合作。在中国，大众、丰田、标致、奔驰、宝马等众多合资品牌为我们提供了参与国际合作的天然优势。三、汽车领域新技术的应用（一）太阳能技术在汽车领域中的应用与传统的燃料能源相比，太阳能技术可以有效地利用太阳作为能源，更加高效和节能。太阳能技术使用太阳能电池板来完全转换太阳能和电能，并将转换的电能存储在电池中。目前太阳能的转换效率可以达到23%左右。太阳能汽车可以接收太阳能，从而消耗能量。太阳能电池板产生的修正电能以较低的能耗满足太阳能汽车的驱动需求。1、太阳能汽车所主要应用的技术分析太阳能汽车主要由电池技术、电机驱动技术、车体技术和能量管理技术组成。与传统燃油车相比，车辆的结构和组成得到了极大的简化，使得整车更加紧凑合理。太阳能电池是太阳能汽车能量储存和转换的重要组成部分，其转换率直接影响车辆的行驶特性。目前太阳能电池主要是硅和薄膜电池。太阳能汽车的车身部分对风阻的优化更好，整车的线条更灵活，造型也相对均匀，所以汽车在行驶过程中的能耗更低。3、太阳能汽车驱动技术虽然如今太阳能汽车技术已经取得突破，但在能量转换效率和车载电池方面仍有差距。太阳能汽车的动力结构主要由混合驱动技术、太阳能辅助能源和作为主要动力源的燃料系统组成，在驱动太阳能汽车的同时，可以补充驱动能量的替换和优化。太阳能系统是太阳能汽车低速匀速部件的主要驱动能量。当太阳能汽车遇到爬坡、加速等耗能部件时，就需要燃料系统。太阳能汽车的电池部分将进入储存和充电模式。（二）无人驾驶技术在汽车领域的应用1、自动驾驶汽车的定义虽然自动驾驶汽车的研究已经进入较为成熟的阶段，对于等级的划分标准已经明确，但是目前为止，就“自动驾驶汽车”这一概念而言，国内外研究领域未能给出一致的定义。德国《道路交通法（修订案）》中对于自动驾驶汽车做了如下规定，“高度或全自动化汽车”（自动驾驶汽车）是指同时具备以下五种特征的汽车：首先，在启动驾驶功能后立即驾驶汽车。其次，自动驾驶时要遵守道路交通规则。第三，驾驶员可以随时打开或关闭自动驾驶功能。第四，驾驶员可以意识到对驾驶汽车的需要的个人控制。第五，它可以及时发送各种感知通道，以将信息传达给需要手动控制的驾驶员。此外，自动驾驶汽车必须遵守相关国际条约的描述。清华大学汽车工程系主任杨殿阁教授认为，智能汽车是配备先进的传感器、控制器等设备，借助于最新通信技术及互联网，与汽车进行智能信息交换汽车具有识别环境并在不同路况下做出决策的能力。它们提供“安全和舒适”的驾驶，这将使人的手在将来完全自由。《北京无人驾驶汽车加速路试指南（测试）》将无人驾驶汽车定义为：配备有自动驾驶系统且符合车辆安全规范的车辆。当自动驾驶是基于现有车辆并且没有驾驶员需要进行物理驾驶以实现以安全驾驶代替驾驶的目标时，此定义是一项车辆驾驶任务。表明该车辆正在使用自动驾驶汽车驾驶系统进行驾驶。由工业和信息化部，公共安全部和交通运输部联合发布的互联汽车智能路测测试要求，智能互联汽车必须配备先进的传感器，控制装置和其他用于机动车的设备。利用最新的通信技术和互联网在汽车与行人，道路状况和云之间实现多维交换和信息交换，可适应各种路况环境，且能实现“安全、舒适、节能、高效”驾驶，未来可以完全解放人类双手的一种汽车。2、无人驾驶汽车传感器技术分析1激光雷达激光检测和测距系统的简称激光雷达，其主要由发射器系统，接收器系统和信号处理系统组成。如图3.1所示，它可以有效地发挥作用，并广泛应用于各个领域。其中，激光，扫描仪和光学器件是LIDAR系统的重要组件，可以将几个组件组合在一起以提供高分辨率图像。激光雷达的工作原理是行进时间方法。目标与您自己之间的距离是根据激光碰撞的障碍物计算出来的。激光束可以准确地测量场景的物理状况并创建3D地图，从环境上看要视实际情况而定。其精确度可以准确到厘米甚至毫米。（1）机械式激光雷达实际使用机械驱动器时，它可以发送和接收信息，系统本身具有宏观转动，它可以加快速度，发出更精确的激光，还可以垂直放置。多个激光束形成多个表面，以实现动态3D扫描和动态信息接收的目标。此外，机械驱动器是自动驾驶汽车最耐用的产品。它可以有效地再现高扫描速度和高激光功率的特性。但是，由于其体积大、重量轻，因此可以在现实生活中安装。该过程太复杂，相对昂贵，对许多因素非常敏感，不可靠并且限制了自动驾驶技术的发展。（2）混合固态激光雷达在这种激光雷达操作期间，有两种形式的固体和运动。仅需要一个光源即可通过MEMS扫描镜和调节技术反射激光纤维，获取3D扫描的独特功能。混合固态激光雷达能够有效弥补传统形式雷达的不足，而且自身体积相对较小、造价成本低、具有较高的可靠性，探测距离符合当前自动驾驶要求，使得其被广泛应用。（3）全固态激光雷达这种类型的激光雷达没有宏或微移动部件。市场上主要的固态激光雷达产品是光学相控阵激光雷达和纳米天线阵列激光雷达。固态驾驶员可以满足雷达辅助自动驾驶的需求，并提供高水平的耐用性和可靠性，这将继续成为未来全自动驾驶的重要组成部分。在社会经济因素的指导下，各自的中国公司正在努力发展全民自动驾驶，并取得了一些成功。他们希望在国内公司的自动驾驶中被广泛采用，提供一个综合的水平，并提高自动驾驶的安全性和稳定性。在实际的研发过程中，有必要充分研究国外发达国家的技术，以提高自动驾驶的研发效率，并在最短的时间内实现广泛的应用。此外，使用完全独立研发的IC和半导体公司可以进行实验测试，进行深入分析，掌握行业激光雷达链的整体发展并使用多种硬件。需要专注于优化，性能改进效率，降低成本并确保固态激光雷达的科学技术水平。2.摄像头车载摄像头安装的主要目的是实现报警/检测功能，提高工作效率。根据相机的原理，自称的光学图像会投影到光电CMOS传感器上。经过A/D转换和优化后，将提供以下内容：DSP有效地处理了更准确的数字信号。它将显示在车辆显示屏上。此外，通过处理和优化收集的图像，可以获得有关车辆的更完整信息，起到辅助作用，改善预警并减少安全相关事故的数量。实现全景停车功能并进行四种监控。如今，我国车载摄像机的研发水平在不断提高，并且基于行车记录仪正在产生有效的创新。对图像传感器和DSP的信任度相对较高。我们在研发上取得了突破，确保了监控设备的准确性，为整体技术水平的提高做出了贡献。此外，汽车相机的研究重点在于全面的分析，了解每个连接的设计挑战，重点在于优化和适应以及自动相机控制的重要性，需要找出并确保视频清晰，提供识别支持。3.毫米波雷达如果毫米波雷达实际用于自动驾驶，它主要检测30-300GHz的毫米波雷达，并且毫米波雷达的频率比无线电的频率高得多，因此它可以充分展示其优势并在以下方面提供帮助：如图3.6所示，毫米波雷达的工作原理主要是根据实际情况使用发电机产生频率，计算频率差并确定与自己的距离。它应该逐渐增加并稳定下来。它根据实际情况工作。将状态划分为多个频段，以提高运营效率。另外，目前存在三种更常见的毫米波雷达的主要类型。每种类型都充分利用了其在实际应用中的优势，并有效消除了传统毫米波应用的缺点。首先，毫米波近程雷达主要安装在自动驾驶汽车的后保险杠上。安装的目的主要是监视车辆的盲点，并根据实际情况帮助车辆改变车道。其次，安装了毫米波中程雷达，主要用于测量前方车辆的速度，它主要安装在汽车的前保险杠上，它在紧急情况下提供制动效果，并且可以完全使用，独特的优势和改进的车辆控制。毕竟，远距离毫米波雷达比前两个具有更高的分辨率和精度，其功能主要是确定行进方向。根据最近的研究，目前毫米波雷达的海外供应量已超过3700万，其应用正在不断更新。它们将不可避免地在不久的将来进行更新和优化，并在开车时被广泛使用。在我国毫米波雷达应用方面，技术水平在不断提高，行业也在加速创新。实现了24GHz毫米波雷达的批量生产，从而弥补了传统毫米波雷达的问题，它可以有效地应用于公路车辆。4.超声波传感器在实际操作中，超声换能器通过超声设备本身的特性来辅助，该超声设备可以将超声信号转换为能量信号，并提高信号的频率和效率，通过将该技术智能地集成到自动驾驶汽车中，汽车可以识别外部环境并提高汽车的响应能力。首先，自动泊车功能主要使用超声波传感器为停车场和私家车提供位置信息，通过计算机计算位置，并控制车辆的油门踏板和转向制动器。在停车场结束车库停车或自动停车。此外，自动泊车技术的应用还支持声纳技术，该技术可精确计算目标，并通过后保险杠传感器激活自动泊车系统，以将信息传达给驾驶员，从而最大程度地提高收益。其次，用于紧急制动功能的超声波紧急制动系统可通过释放加速踏板和踩下制动器来防止碰撞。此功能的主要原理是将超声波传感器放在车辆的前部并发送超声波以确定车辆与物体之间的实际距离。当前汽车超声传感器的市场相对分散，并且通常使用第三方技术的家用超声传感器的发展相对较慢。为了促进自动驾驶功能的平稳发展，相关的汽车研发公司将专注于创新，研究超声传感器的设计特征，并着重于在现有外国的基础上进行创新和研究，创新以驱动技术，应用程序性能并使传感器技术产业化。（三）混动技术在汽车领域的应用1、混合动力汽车的工作原理下图是串联混合动力电动汽车的工作原理。图3.1：串联混合动力电动汽车工作原理车子在刚刚开始启动的时候，蓄电池的电量是满的，此时，它可以为车辆的行使提供足够的能量，此时的辅助动力系统是出于休眠状态，只有当蓄电池电量的消耗大于40%时，辅助启动系统才开始发挥其作用；如果该汽车是一个能量消耗比较大的汽车时，不能够只依靠蓄电池为其提供能量，同时还需要辅助动力系统与其共同作用；如果该汽车是一个能量较小的汽车时，辅助的动力系统不仅仅能为驱动系统提供能量，同时还可以为蓄电池提供能量，帮其充电。因为有了蓄电池，发动机就能够处于比较稳定的环境下工作，减少其排放值。2、混动技术分析由于驱动系统有不同的组合方式，同时配置也不相同，因此，我们可以把它分类成如下：（1）串联式混合动力汽车（SHEV）串联式驱动系统图如图3.2所示。串联混合动力系统一般由内燃机直接驱动发电，发电后的电能通过控制单元传递给电池，然后由电池传递给电机转化为动能，最后通过传动机构开车。在这种连接模式下，电池就像一个水库，但调节的对象不是水，而是电能。电池调节发电机产生的能量和电机所需的能量，以确保车辆正常运行。这种电力系统在城市公交车上有更多的应用，很少用于汽车。图3.2串联式混合动力系统示意图2．并联式混合动力电动汽车（PHEV）并联式驱动系统工作方式如下。它可以给车轮提供动力。发动机的机械能一般传递到驱动桥中间无能量转换，系统效率高，油耗相对较低。然而，在发动机与车辆的驱动轮之间存在许多直接的机械接触，导致发动机不能在最佳操作条件下操作，并且车辆的特定驾驶条件在一定程度上起着重要作用。平行驱动系统更适合稳定的行驶条件，如城际公路和高速公路。在崎岖不平的山路等较之复杂的工况下运用并联式混合动力系统，拥有更广的使用范围，但需要更加优