汽車上有哪些電力電子器件的運用？

【專家解說】：　　（一）發(fā)動機系統(tǒng)中電力電子技術(shù)的應用
目前的汽車中使用比較普遍的用電源除了原有的28V和14V的意外，還新增了42V系列的用電源，尤其是在混合動力汽車當中，所使用的驅(qū)動電壓值已經(jīng)達到了288V。
　　目前的汽車普遍存在著同時使用多種電源的現(xiàn)象，通過電力電子技術(shù)可以使汽車中的不同功能都能最大限度的發(fā)揮出自身功效。例如，使功率管理和能量管理達到最佳效果，提高其運作的可靠性和效率。
　　Prius驅(qū)動系統(tǒng)是通過帶行星齒輪中用于分離動力的機構(gòu)，把串聯(lián)式并聯(lián)式的混合系統(tǒng)進行組合，通過這樣的組合方式所形成的系統(tǒng)也就是混合動力系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是由協(xié)調(diào)控制裝置、鎳氫電池、升壓變換器、逆變器、電動機、發(fā)電機以及動力分離系統(tǒng)和汽油發(fā)動機組成。電力電子系統(tǒng)對汽車中的發(fā)動機和發(fā)電機進行了全方面的改進，產(chǎn)生了具有無級變速功能和高效率運轉(zhuǎn)的發(fā)動機。
　?。ǘ┤加蛧娚溲b置中電力電子系統(tǒng)的應用
　　由電力電子進行控制的燃油噴射裝置，其優(yōu)越的工作性能使之在當前汽車行業(yè)中得到了廣泛使用。由電力電子進行控制的燃油噴射裝置能夠最大限度的提高發(fā)動機的工作性能，保證發(fā)動機在進行功率輸出時能夠有效的凈化空氣和節(jié)約燃油。由電力電子進行控制的燃油噴射裝置中的電子點火裝置主要由執(zhí)行機構(gòu)、傳感器借口以及傳感器、計算機等構(gòu)件組成。電子點火裝置通過傳感器所傳送過來的參數(shù)能夠?qū)Πl(fā)動機進行準確的判斷和運算，并合理的對點火時刻進行調(diào)節(jié)，最大限度的節(jié)約節(jié)約燃料，降低對空氣的污染。不僅如此，有電力電子技術(shù)進行控制的發(fā)動機還具有自診斷裝置以及智能控制裝置和自適應裝置等科技化的智能裝置。
　　二、電力電子技術(shù)在汽車底盤上的應用
　　（一）自動變速器中電力電子系統(tǒng)的應用
　　自動變速器通?？梢酝ㄟ^對發(fā)動機的工作狀態(tài)、車速、轉(zhuǎn)速、載荷以及各種發(fā)動機工作中的各種參數(shù)的判斷與計算，整合后對變速桿的位置進行自動化的改變，從而合理的控制變速器的換擋工作，使變速器達到最佳換擋時間和最佳檔位?？梢?，電力電子技術(shù)的應用提升了自動變速器的靈敏度和加速性能，同時還能對道路條件和車輛行駛負荷做出正確的判斷。
　　（二）電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)
　　電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)具有功能全面的特點，同時對各種功能進行了改進。電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)不同于普通控制系統(tǒng)，它在對汽車驅(qū)動輪進行控制的同時，也能夠?qū)膭虞嗊M行有效的控制。電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)可以根據(jù)角速度傳感器、加速度傳感器以及輪速傳感器的運作情況，有效的監(jiān)控車輛的狀態(tài)。當車輪與地面的附著力減小時，車輛極易發(fā)生側(cè)滑事故，這時電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)便會對車輪做出相應的控制，減小發(fā)動機的輸出功率，從而保證車輛按照預定的方向行駛，實現(xiàn)車輛的可控性課方向穩(wěn)定性。
　　三、電力電子技術(shù)在可變電壓系統(tǒng)中的應用
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　　汽車制造業(yè)利用電力電子技術(shù)對變壓器進行了改良，將可變壓系統(tǒng)取代了電池電壓的轉(zhuǎn)換方式。為了保證發(fā)動機系統(tǒng)的能量流向與結(jié)構(gòu)能夠保持一致，在原有系統(tǒng)的基礎上，可變電壓系統(tǒng)采用了升壓變換器，從而解決了原有系統(tǒng)體積大、能量損耗多的現(xiàn)狀，優(yōu)化了整個系統(tǒng)的性能。在電動機和發(fā)電機并存的混合動力系統(tǒng)中，電動機所獲得的功率主要來自于發(fā)電機，只有少部分的功率是來自于電池。當電動機的功率達到五十千瓦時，發(fā)電機的供電功率則為三十千瓦，電池可解決的功率則為二十千瓦。通常情況下，電池會給升壓變換器提供所需的功率，在升壓變換器的容量較小時，電池則能夠滿足其所需要的功率。
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　　電力電子技術(shù)在汽車車身的設計中也具有廣泛的應用范圍，例如汽車本身的通信功能、娛樂性、舒適性、方便性和視野性等方面的設計。目前，電力電子技術(shù)在車身設計中的應用主要在于電力電子技術(shù)的應用在很大程度上滿足了客戶對車身個性方面的要求。同時還提供了先進的信息系統(tǒng)，例如，環(huán)保設計系統(tǒng)、四十二伏電子系統(tǒng)以及對車輛的遙控檢測和智能防盜系統(tǒng)等。這些改進都體現(xiàn)出了電力電子系統(tǒng)對當今社會汽車的發(fā)展所產(chǎn)生的巨大推動力。
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可變壓系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)電機和電動機實際的運作情況，最大限度的降低系統(tǒng)的損耗。電動機系統(tǒng)的損耗主要包括升壓器損耗、開關損耗、逆變器損耗以及電動機損耗。
　　1、電動機損耗
　　在電動機線圈中流過的電流越小，對電動機多造成的損耗也就越小。當電動機所產(chǎn)生的感應電壓無法達到系統(tǒng)電壓時，則會在很大程度上增加電流量，因此，所設定的系統(tǒng)電壓必須高于感應電壓。
　　2、逆變器損耗
　　逆變器中所產(chǎn)生的的損耗主要是指開關元件運作時所產(chǎn)生的損耗。當開關元件所產(chǎn)生的電流越小時，電壓也會隨之降低，所產(chǎn)生的電流損耗也就越小。當逆變器中的電流達到最小值時，就無法使發(fā)電機轉(zhuǎn)換為弱場控制的狀態(tài)，這一情況也同樣存在于電動機的損耗過程中。
　　3、升壓變換器損耗
　　在升壓變換器中，當電流越小時，所產(chǎn)生的電壓也就越低，電流的耗損程度也就越小。通常情況下，電池所產(chǎn)生的電流與升壓變換器所產(chǎn)生的電流是一致。當系統(tǒng)中的電流所產(chǎn)生的電流最小時，逆變器損耗和電動機損耗也隨之達到了最小值。
　　由此可見，要想使系統(tǒng)損耗達到最小，則必須保證電動機所產(chǎn)生的感應電壓和系統(tǒng)電壓的功率一致。通常情況下了，感應電壓會根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速產(chǎn)生相應的變化，因此，從電動機的工作狀況著手，對系統(tǒng)電壓進行合理的控制便能在很大程度上降低電流損耗。

　　電力電子技術(shù)在汽車領域的應用，在很大程度上促進了汽車行業(yè)的發(fā)展，為汽車各方面的制造與使用提供了先進的技術(shù)手段，在汽車制造業(yè)中，人們已經(jīng)逐漸摒棄了傳統(tǒng)的運作模式與控制系統(tǒng)，取而代之的是由電力電子技術(shù)進行控制的設備與系統(tǒng)，其優(yōu)越的工作性能使之在當前汽車行業(yè)中得到了廣泛使用。