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[汽車之家 汽車賽事] 有這么一群大學(xué)生，他們結(jié)束白天繁重的課程后，拖著疲憊不堪的軀體披星戴月地投身到實(shí)驗(yàn)室中造賽車，他們甘愿放棄周末、放棄寒暑假，甚至不愿浪費(fèi)一分一秒在路上，在實(shí)驗(yàn)室吃實(shí)驗(yàn)室睡，或許你會(huì)問(wèn)他們這么拼是為了啥，我想一百個(gè)FSECer/FSACer的回答都是：“青春、夢(mèng)想、速度與激情，還有奪冠”。今天，筆者來(lái)到了珠海國(guó)際航展中心，這里聚集了49支FSEC車隊(duì)和10支FSAC車隊(duì)，目的不為別的——就是來(lái)圓夢(mèng)，賽車夢(mèng)。下面跟著我的鏡頭一起來(lái)看看，都有哪些前沿的汽車技術(shù)被他們用在自制的賽車上。

賽事簡(jiǎn)介：FSEC（中國(guó)大學(xué)生電動(dòng)方程式大賽）是由各高校的學(xué)生在校內(nèi)海選并自行組隊(duì)，按照組委會(huì)下屬規(guī)則委員會(huì)發(fā)布的技術(shù)規(guī)則，用一年時(shí)間自行設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、制造、測(cè)試一輛賽車，并完成最終的比賽。這一賽事是非常典型的教育實(shí)踐項(xiàng)目，而非商業(yè)賽事，因?yàn)樗⒅氐氖侨瞬排囵B(yǎng)的過(guò)程，最后的比賽只是教育效果的量化。比賽通過(guò)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩大類項(xiàng)目對(duì)造車的效果進(jìn)行綜合評(píng)估，包括：設(shè)計(jì)項(xiàng)目，成本分析，營(yíng)銷報(bào)告，8字繞環(huán)，直線加速，高速避障，耐久賽，效率測(cè)試。

FSAC（中國(guó)大學(xué)生無(wú)人駕駛方程式大賽）則是在FSEC賽制的基礎(chǔ)上做出改動(dòng)，主要考驗(yàn)賽車的無(wú)人駕駛智能化程度以及大學(xué)生對(duì)無(wú)人駕駛研究層面的知識(shí)水平，賽制設(shè)有制動(dòng)測(cè)試、高速識(shí)別追蹤測(cè)試、8字繞環(huán)調(diào)試等比賽內(nèi)容，對(duì)賽車的底盤性能、智能化程度、判斷邏輯、運(yùn)算速度均有標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)比，同時(shí)賽車的主體設(shè)計(jì)，靜態(tài)展示等環(huán)節(jié)也將按比例計(jì)入比賽成績(jī)。

大賽的意義在于一個(gè)過(guò)程，比成績(jī)比名次的最終目標(biāo)是要培養(yǎng)更多有激情、有夢(mèng)想、有汽車情懷的汽車后備精英，提升大學(xué)生在三電技術(shù)、無(wú)人駕駛研究層面的知識(shí)水平，了解中國(guó)汽車工業(yè)未來(lái)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

此前大學(xué)生方程式報(bào)道：（如果不了解，可從下面幾篇文章開(kāi)始）

●寫在前面

●三電技術(shù)成就 “消音的野獸”

聊電動(dòng)方程式賽車的前沿技術(shù)，其實(shí)就是要聊它們的“三電技術(shù)”。就拿2018屆FSEC亞軍——遼寧工業(yè)大學(xué)萬(wàn)得電車隊(duì)的賽車來(lái)說(shuō)，他們的賽車整車可用的最大功率80千瓦、電機(jī)最高轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分鐘、0-75米加速時(shí)間在4.3秒左右（萬(wàn)得車隊(duì)的賽車FSEC直線加速成績(jī)?yōu)?3.96分）...以上這些數(shù)據(jù)最終其實(shí)都是依賴于“三電”。

那么“三電”技術(shù)到底是什么？其實(shí)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的“三電”是指：動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、整車電控。其實(shí)不僅在方程式賽車上，三電技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域上也同樣重要。

動(dòng)力電池

動(dòng)力電池系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)（battery management system, BMS）以及電池箱體等組成。電池組由單體電池及由其連接而成的電池模塊組成，其主要任務(wù)是存儲(chǔ)電能，滿足汽車功率和續(xù)駛里程的需求。純電動(dòng)車的動(dòng)力電池給人們的續(xù)航里程低、安全性差的印象其實(shí)已經(jīng)過(guò)時(shí)了，如今的電池已經(jīng)發(fā)展到固態(tài)電池，雖然初期產(chǎn)量較小，且首先應(yīng)用在數(shù)碼產(chǎn)品上，但未來(lái)應(yīng)用在汽車上只是時(shí)間的問(wèn)題。畢竟固態(tài)電池翻倍的電池能量密度能夠極大地增強(qiáng)純電動(dòng)車的續(xù)航，甚至能夠超過(guò)燃油車，值得期待。

而電池管理系統(tǒng)則由各類傳感器、執(zhí)行器、控制器以及信號(hào)線等組成，其主要任務(wù)是保證電池組工作在安全區(qū)間內(nèi)，提供車輛控制需要的電池信息，在異常情況下采取干預(yù)措施；并根據(jù)環(huán)境溫度、電池狀態(tài)及車輛需求，決定電池的充放電功率，盡可能延長(zhǎng)電池的使用壽命。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)

電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、定子繞組、轉(zhuǎn)速傳感器以及外殼、冷卻等零部件組成。在新能源汽車領(lǐng)域，永磁同步電機(jī)被廣泛使用。所謂永磁，指的是在制造電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)加入永磁體，使電機(jī)的性能得到進(jìn)一步的提升。而所謂同步，則指的是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過(guò)控制電機(jī)的定子繞組輸入電流頻率，電動(dòng)汽車的車速將最終被控制。而如何調(diào)節(jié)電流頻率，則是電控部分所要解決的問(wèn)題，即是電控中的電機(jī)控制系統(tǒng)。

與其他類型的電機(jī)相比較，永磁同步電機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)就是具有較高的功率密度與轉(zhuǎn)矩密度，說(shuō)白了，就是相比于其他種類的電機(jī)，在相同質(zhì)量與體積下，永磁同步電機(jī)能夠?yàn)樾履茉雌囂峁┳畲蟮膭?dòng)力輸出與加速度。這也是在對(duì)空間與自重要求極高的新能源汽車行業(yè)，為什么永磁同步電機(jī)是廣大汽車制造商首選的主要原因。

除了永磁同步電機(jī)，異步電機(jī)也因特斯拉的使用而被廣泛關(guān)注。與同步電機(jī)相比起來(lái)，電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（由定子繞組電流產(chǎn)生）的轉(zhuǎn)速。因此，轉(zhuǎn)子看起來(lái)與定子繞組的電流頻率總是“不一致”，這也是其為什么叫異步電機(jī)的原因。

相比于永磁同步電機(jī)，異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是成本低，工藝簡(jiǎn)單；當(dāng)然其缺點(diǎn)就是其功率密度與轉(zhuǎn)矩密度要低于永磁同步電機(jī)。而特斯拉Model S為何選用異步電機(jī)而不是永磁同步電機(jī)，除了控制成本這個(gè)主要原因之外，較大的Model S車體能夠有足夠空間放的下相對(duì)大一點(diǎn)的異步電機(jī)，也是一個(gè)很重要的因素。

除了同步電機(jī)與異步電機(jī)之外，輪轂電機(jī)（點(diǎn)擊查看華人運(yùn)通的RE05輪轂電機(jī)）也是新能源汽車電機(jī)應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。當(dāng)然，在電機(jī)的同步控制，涉水密封等方面，輪轂電機(jī)依然還有很多問(wèn)題需要解決。

整車電控

電控指整車控制器，但是新能源汽車的“電控”較多，還有電機(jī)控制器與電池管理系統(tǒng)等，這些控制器通過(guò)CAN總線等來(lái)通信。整車控制器比較好理解，主要是采集油門、制動(dòng)踏板等各種信號(hào)，并作出相應(yīng)判斷與給出指令，在新能源汽車上還要協(xié)調(diào)各個(gè)控制器的通信；電機(jī)控制器的作用主要是接收整車控制器的扭矩報(bào)文指令，進(jìn)而控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)方向，另外，在能量回收過(guò)程中，電機(jī)控制器還要負(fù)責(zé)將驅(qū)動(dòng)電機(jī)副扭矩產(chǎn)生的交流電進(jìn)行整流回充給動(dòng)力電池；相比前面兩個(gè)控制器，電池管理系統(tǒng)相對(duì)比較“年輕”，其主要功能包括：電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、在線診斷與預(yù)警、充放電與預(yù)充控制、均衡管理和熱管理等。