[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)驗室吃實(shí)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(shù)被他們用在自制的賽車上。

　　 賽事簡介：FSEC（中國大學(xué)生電動方程式大賽）是由各高校的學(xué)生在校內(nèi)海選并自行組隊，按照組委會下屬規(guī)則委員會發(fā)布的技術(shù)規(guī)則，用一年時間自行設(shè)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(shí)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(jìn)行綜合評估，包括：設(shè)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(xué)生無人駕駛方程式大賽）則是在FSEC賽制的基礎(chǔ)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(xué)生對無人駕駛研究層面的知識水平，賽制設(shè)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(yùn)算速度均有標(biāo)準(zhǔn)化評比，同時賽車的主體設(shè)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(biāo)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(xué)生在三電技術(shù)、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(shù)發(fā)展趨勢。

　　此前大學(xué)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(shù)成就 “消音的野獸”

　　聊電動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(jī)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(shí)都是依賴于“三電”。

　　那么“三電”技術(shù)到底是什么？其實(shí)在電動汽車領(lǐng)域的“三電”是指：動力電池、驅(qū)動電機(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(wù)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(shí)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(yīng)用在數(shù)碼產(chǎn)品上，但未來應(yīng)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(qiáng)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(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，盡可能延長電池的使用壽命。

驅(qū)動電機(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，通過控制電機(jī)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(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(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，電機(jī)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(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(diǎn)的異步電機(jī)，也是一個很重要的因素。

　　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(yīng)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(jī)控制器的作用主要是接收整車控制器的扭矩報文指令，進(jìn)而控制驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動方向，另外，在能量回收過程中，電機(jī)控制器還要負(fù)責(zé)將驅(qū)動電機(jī)副扭矩產(chǎn)生的交流電進(jìn)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(shí)時監(jiān)測、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。