[汽車之家 汽車賽事]  有這么一群大學生，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驗室中造賽車,，他們甘愿放棄周末、放棄寒暑假,，甚至不愿浪費一分一秒在路上,，在實驗室吃實驗室睡，或許你會問他們這么拼是為了啥，我想一百個FSECer/FSACer的回答都是：“青春,、夢想,、速度與激情，還有奪冠”,。今天,，筆者來到了珠海國際航展中心，這里聚集了49支FSEC車隊和10支FSAC車隊,，目的不為別的——就是來圓夢,，賽車夢。下面跟著我的鏡頭一起來看看,，都有哪些前沿的汽車技術被他們用在自制的賽車上,。

　　 賽事簡介：FSEC（中國大學生電動方程式大賽）是由各高校的學生在校內(nèi)海選并自行組隊，按照組委會下屬規(guī)則委員會發(fā)布的技術規(guī)則,，用一年時間自行設計,、驗證、制造,、測試一輛賽車,，并完成最終的比賽。這一賽事是非常典型的教育實踐項目,，而非商業(yè)賽事,，因為它注重的是人才培養(yǎng)的過程，最后的比賽只是教育效果的量化,。比賽通過靜態(tài)和動態(tài)兩大類項目對造車的效果進行綜合評估,，包括：設計項目，成本分析,，營銷報告,，8字繞環(huán)，直線加速,，高速避障,，耐久賽，效率測試,。

　　FSAC（中國大學生無人駕駛方程式大賽）則是在FSEC賽制的基礎上做出改動,，主要考驗賽車的無人駕駛智能化程度以及大學生對無人駕駛研究層面的知識水平，賽制設有制動測試,、高速識別追蹤測試,、8字繞環(huán)調(diào)試等比賽內(nèi)容，對賽車的底盤性能,、智能化程度,、判斷邏輯、運算速度均有標準化評比,，同時賽車的主體設計,，靜態(tài)展示等環(huán)節(jié)也將按比例計入比賽成績。

　　大賽的意義在于一個過程,，比成績比名次的最終目標是要培養(yǎng)更多有激情,、有夢想、有汽車情懷的汽車后備精英,，提升大學生在三電技術,、無人駕駛研究層面的知識水平，了解中國汽車工業(yè)未來和技術發(fā)展趨勢,。

　　此前大學生方程式報道：（如果不了解,，可從下面幾篇文章開始）

● 寫在前面

● 三電技術成就 “消音的野獸”

　　聊電動方程式賽車的前沿技術，其實就是要聊它們的“三電技術”,。就拿2018屆FSEC亞軍——遼寧工業(yè)大學萬得電車隊的賽車來說,，他們的賽車整車可用的最大功率80千瓦、電機最高轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分鐘,、0-75米加速時間在4.3秒左右（萬得車隊的賽車FSEC直線加速成績?yōu)?3.96分）...以上這些數(shù)據(jù)最終其實都是依賴于“三電”,。

　　那么“三電”技術到底是什么？其實在電動汽車領域的“三電”是指：動力電池,、驅(qū)動電機,、整車電控。其實不僅在方程式賽車上,，三電技術在新能源汽車領域上也同樣重要,。

動力電池

　　動力電池系統(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,，其主要任務是存儲電能,，滿足汽車功率和續(xù)駛里程的需求。純電動車的動力電池給人們的續(xù)航里程低,、安全性差的印象其實已經(jīng)過時了，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，且首先應用在數(shù)碼產(chǎn)品上,，但未來應用在汽車上只是時間的問題,。畢竟固態(tài)電池翻倍的電池能量密度能夠極大地增強純電動車的續(xù)航，甚至能夠超過燃油車，值得期待,。

　　而電池管理系統(tǒng)則由各類傳感器,、執(zhí)行器、控制器以及信號線等組成,，其主要任務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,，盡可能延長電池的使用壽命,。

驅(qū)動電機

　　電機主要由轉(zhuǎn)子、定子繞組,、轉(zhuǎn)速傳感器以及外殼,、冷卻等零部件組成。在新能源汽車領域,，永磁同步電機被廣泛使用,。所謂永磁，指的是在制造電機轉(zhuǎn)子時加入永磁體,，使電機的性能得到進一步的提升,。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,，通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率，電動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題，即是電控中的電機控制系統(tǒng),。

　　與其他類型的電機相比較,，永磁同步電機的最大優(yōu)點就是具有較高的功率密度與轉(zhuǎn)矩密度，說白了,，就是相比于其他種類的電機,，在相同質(zhì)量與體積下，永磁同步電機能夠為新能源汽車提供最大的動力輸出與加速度,。這也是在對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是廣大汽車制造商首選的主要原因。

　　除了永磁同步電機,，異步電機也因特斯拉的使用而被廣泛關注,。與同步電機相比起來,，電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場（由定子繞組電流產(chǎn)生）的轉(zhuǎn)速。因此,，轉(zhuǎn)子看起來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的原因。

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

　　除了同步電機與異步電機之外,，輪轂電機（點擊查看華人運通的RE05輪轂電機）也是新能源汽車電機應用的一個熱點,。當然，在電機的同步控制,，涉水密封等方面,，輪轂電機依然還有很多問題需要解決。

整車電控

　　電控指整車控制器,，但是新能源汽車的“電控”較多,，還有電機控制器與電池管理系統(tǒng)等，這些控制器通過CAN總線等來通信,。整車控制器比較好理解,，主要是采集油門、制動踏板等各種信號,，并作出相應判斷與給出指令,，在新能源汽車上還要協(xié)調(diào)各個控制器的通信；電機控制器的作用主要是接收整車控制器的扭矩報文指令,，進而控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動方向,，另外，在能量回收過程中,，電機控制器還要負責將驅(qū)動電機副扭矩產(chǎn)生的交流電進行整流回充給動力電池,；相比前面兩個控制器，電池管理系統(tǒng)相對比較“年輕”,，其主要功能包括：電池物理參數(shù)實時監(jiān)測,、在線診斷與預警、充放電與預充控制,、均衡管理和熱管理等,。