重型混合动力电动汽车能耗测试方法设计
新能源车的能耗与节能分析

新能源车的能耗与节能分析一、引言随着环境污染和石油资源日益紧缺的问题日益突出,新能源车作为一种清洁、可再生的交通工具,备受关注。
然而,在新能源车发展的过程中,能耗与节能问题成为一个重要的考量因素。
本文将针对新能源车的能耗问题进行深入分析,并提出相应的节能措施。
二、新能源车的能耗分析1. 能耗定义能耗是指在车辆行驶过程中,单位里程所消耗的能量。
常用能耗单位为千瓦时/百公里(kWh/100km)。
2. 影响能耗的因素(1)电池能量密度:电动汽车的能耗与电池的能量密度有关,能量密度越高,能耗就越低。
(2)车重:车重对能耗也有重要影响,较重的车辆需要更多的能量来推动。
(3)空气阻力:空气阻力是车辆行驶过程中主要的能耗来源之一,车辆在高速行驶时,空气阻力对于能耗的贡献较大。
(4)行驶速度:行驶速度越高,能耗越高,因为提高速度需要更多的能量来克服空气阻力和惯性。
(5)驾驶习惯:急刹车、急加速以及频繁变道都会导致能耗的增加。
3. 常见新能源车的能耗水平以电动汽车为例,一般可以分为纯电动汽车(BEV)和插电式混合动力车(PHEV)。
(1)纯电动汽车:根据不同型号和品牌,纯电动汽车的能耗水平存在差异,一般在12-25kWh/100km之间。
(2)插电式混合动力车:由于插电式混合动力车可以在驱动电机被用完之前使用发动机进行充电,其能耗相对较低,一般在6-10kWh/100km之间。
三、新能源车的节能措施1. 提高电池能量密度研发更高能量密度的电池可以有效降低新能源车的能耗水平。
提高电池能量密度,即在单位体积或质量下储存更多的电能,可以减少频繁充电的次数,提高续航里程,并降低能耗。
2. 减轻车辆重量通过采用轻量化材料,如碳纤维复合材料等,可以降低车辆的自重,减少能量的消耗。
3. 优化车辆空气动力学设计改善车身外形和减小风阻系数,可以降低车辆在高速行驶过程中的空气阻力,减少能耗。
4. 提倡合理驾驶习惯通过培养驾驶员良好的习惯,如平稳驾驶、避免急刹车和急加速,可以降低能耗。
. 《电动汽车与插电式混合动力汽车能耗折算方法》编制说明

《电动汽车与插电式混合动力汽车能耗折算方法》国家标准征求意见稿编制说明1.工作简况1.1.背景近年来,中国经济持续快速发展,对石油资源的需求激增,而中国原油产量相对平稳,能源供需矛盾日益突出,进口石油数量逐年增加,中国对进口石油依存度连年提高。
由中国石油集团经济技术研究院编撰的《2013年国内外油气行业发展报告》2014年1月15日在京发布。
根据报告,2013年我国石油和天然气的对外依存度分别达到58.1%和31.6%,而按照国际通行观点,如果一国的石油进口依存度达到或超过50%,说明该国已进入了能源预警期。
中国已成为全球第三大天然气消费国。
中国汽车产业持续保持高速发展态势,汽车产销量和保有量连续多年快速增长。
2015年我国汽车产销量双双超过2400万辆,连续七年成为世界第一汽车生产和消费大国。
汽车快速增长给我国能源形势及环境带来了巨大压力。
由汽车消耗的燃料总量不断增长,成为中国新增石油消耗的主体。
2014年,我国汽车保有量突破1.5亿辆,石油表观消费量超过5.18亿吨,全年石油净进口约为3.08亿吨,对外依存度达到59.5%。
2015年我国汽车保有量突破1.7亿辆。
保守估计到2020年,中国汽车保有量将达到2.5亿辆,消耗成品油约4亿吨,如此大的成品油消耗使得提早布局新能源汽车发展战略的任务成为客观必要。
1.2.前期研究及任务来源2011年,中国汽车技术研究中心和欧洲汽车工业协会按照中华人民共和国工业和信息化部、欧盟委员会企业与工业总司关于合作开展汽车能耗评价合作研究的备忘录,分别牵头组织中欧双方汽车、电力行业及学术机构,对电动汽车能耗评价合作方案进行研究。
在对电动汽车全寿命周期能耗评价的主要环节进行系统分析的基础上,确定将可通过试验直接测量的电动汽车车内能耗作为“黑匣子”,重点考虑发电、输配电以及充电过程的能量损失,由中欧双方根据各自情况分别为上述各环节损失赋予一定的权重系数,从而在中欧之间就电动汽车能耗评价建立统一的评价方案。
纯电动汽车电器系统电量平衡测试方法

序号电气负载夏季冬季备注14567891011121314车辆控制系统(BMS 、VCU 、MCU 、DC\DC 、车载监控)远光灯刹车灯和转向灯雾灯影音视听系统暖风(最大)空调(最大)风量开关(最大)后除霜加热(座椅、后视镜)雨刮(低速)自动开启、关闭开启关闭/开启开启自动开启、关闭关闭开启(音量)关闭开启开启关闭关闭开启自动开启、关闭开启关闭/开启开启自动开启、关闭开启开启开启关闭开启开启开启开启根据远光开启逻辑2车辆行驶附加电气(EPS 、ABS 、电动水泵、动力电池散热、动力电池加热)自动开启、关闭自动开启、关闭位置灯近光灯3表2负载使用情况0引言电动汽车电平衡指的是整车中DC/DC 变换器,蓄电池和用电设备之间电能提供与消耗的相互关系。
在车型开发初期,通过整车低压用电气的使用频度系数与功率乘积的加权即可计算出整车的低压用电量,据此可选定DC/DC 变换器的功率大小。
车型开发中期需要近一步验证选型的合理性,故需要通过试验验证。
1纯电动汽车电器系统电量平衡测试方法1.1试验条件环境温度:冬季-15±2℃,夏季40±2℃;环境湿度10%RH-75%RH 。
采样传感器用于测量采样点的电流/电压(精度不低压0.5级)、温度;数据采集记录仪用于连续记录采样传感器输出数据。
1.2测试1.2.1测试准备试验样车应满足其整车装配技术条件的要求,各系统工作正常。
所搭载蓄电池和动力电池均为充满电状态。
试验样车还需提供电线束原理图、整车电器配置及参数列表、蓄电池规格、型号、DC/DC 变换器规格、型号等技术资料并对其确认。
车辆在试验温度下静置30分钟。
根据被测试车辆的整备质量,设定转毂参数。
确定各测试项目下,开启的车载电器(按照表1)。
传感器布点要求按照表1。
测试结束后,为了避免不必要的蓄电池放电,关闭各用电负载。
1.2.2测试方法整车电平衡测试包括一种测试工况:一个市郊工况,两种气候条件:夏季雨夜和冬季雪夜。
美国SAE电动汽车及混合动力电动汽车标准-已发布和制定中的标准

表1美国已公布的电动汽车及混合动力电动汽车SAE标准标准代号标准名称(英文)标准名称(中文)Vehicle Systems整车系统SAE J551/5-1997Performance Levels and Methods of Measurement of Magnetic and ElectricField Strength from Electric Vehicles,Broadband,9kHz To30MHz电动汽车电磁强度(带宽9kHz~30MHz)的特点和测量方法SAE J1634Electric Vehicle Energy Consumption and Range Test电动汽车能量消耗和续驶里程试验方法SAE J1666Electric Vehicle Acceleration,Gradeability and Deceleration TestProcedure电动汽车加速、爬坡能力和减速试验方法SAE J1711Recommended Practice for Measuring the Exhaust Emissions and Fuel economyof Hybrid-Electric Vehicles混合动力电动汽车燃料经济性和排放污染物检测推荐规程SAE J1715Hybrid Electric Vehicle(HEV)and Electric Vehicle(EV)Terminology混合动力电动汽车和电动汽车术语SAE J2344Guidelines for Electric Vehicle Safety电动汽车安全导则SAE J2464Electric and Hybrid Electric Vehicle Rechargeable Energy Storage System(RESS)Safety and Abuse Testing电动和混合动力电动汽车充电储能安全和滥用试验SAE J2711Recommended Practice for Measuring Fuel Economy and Emissions ofHybrid-Electric and Conventional Heavy Duty Vehicles重型混合动力电动汽车、传统汽车能量消耗及排气污染物试验方法推荐规程SAE J2758Determination of the Maximum Available Power from a Rechargeable EnergyStorage System on a Hybrid Electric Vehicle混合动力汽车的充电储能系统最大功率的测定方法Batteries电池SAE J1766Recommended Practice for Electric and Hybrid Electric Vehicle BatterySystems Crash Integrity Testing电动和混合动力电动汽车蓄电池碰撞完整性试验推荐规程SAE J1797Recommended Practice for Packaging of Electric Vehicle Battery Modules电动汽车蓄电池组组装的推荐规程SAE J1798Recommended Practice for Performance Rating of Electric Vehicle BatteryModules电动汽车蓄电池组性能评价推荐规程SAE J2288Life Cycle Testing of Electric Vehicle Battery Modules电动汽车蓄电池组循环寿命试验SAE J2289Electric-Drive Battery Pack System:Functional Guidelines电驱动蓄电池系统功能要求SAE J2380Vibration Testing of Electric Vehicle Batteries电动汽车蓄电池的振动试验Interface接口SAE J1772SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler电动汽车和插入式混合动力汽车传导充电连接器SAE J1773SAE Electric Vehicle Inductively-Coupled Charging电动车辆感应充电连接器SAE J1850Class B Data Communications Network Interface B类数据通信网络接口SAE J2293.2Energy Transfer System for EV Part2:Communications Requirements andNetwork Architecture电动车辆能量转换系统第2部分:通讯信号和功能要求Infrastructure基础设施SAE J2293.1Energy Transfer System for EV Part1:Functional Requirements and SystemArchitecture电动车辆能量转换系统第1部分:功能安全和系统构造SAE J2841Utility Factor Definitions for Plug-In Hybrid Electric Vehicles Using2001U.S.DOT National Household Travel Survey Data基于2001年美国运输部全国旅游家庭统计数据的混合动力汽车实用因子的定义表2美国计划制定的电动汽车及混合动力电动汽车SAE标准标准代号标准名称(英文)标准名称(中文)Vehicle Systems整车系统SAE J2889Measurement of Minimum Sound Levels of Passenger Vehicles乘用车最低声级的测量SAE J2894Part1Power Quality Requirements for Plug-In Vehicle Chargers-Requirements插入式混合动力车充电器的功率质量要求要求SAE J2894Part2Power Quality Requirements for Plug-In Vehicle Chargers-Test Methods 插入式混合动力车充电器的功率质量要求测试方法SAE J2907Power Rating Method for Automotive Electric Propulsion Motor and PowerElectronics Sub-System车辆电驱动电机和电子功率器件的功率评定方法SAE J2908Power Rating Method for Hybrid-Electric and Battery Electric VehiclePropulsion混合动力和纯电动车辆驱动功率评定方法Interface接口SAE J2836Part1Use Cases for Communications between Plug-In Vehicles and the Utility Grid Plug-in车辆与公用电网间的通讯用例SAE J2836Part2Use Cases for Communications between Plug-In Vehicles and the SupplyEquipment(EVSE)Plug-in车辆与供电设备(EVSE)间的通讯用例SAE J2836part3Use Cases for Communications between Plug-In Vehicles and the Utility gridfor Reverse FlowPlug-in车辆与公用电网间逆功率流的通讯用例SAE J2847Part1Communications between Plug-In Vehicles and the Utility Grid Plug-in车辆与公用电网间的通讯SAE J2847Part2Communication between Plug-in Vehicles and the Supply Equipment(EVSE)Plug-in车辆与供电设备(EVSE)间的通讯Communication between Plug-in Vehicles and the Utility Grid for ReversePower Flow Plug-in车辆与公用电网间逆功率流的通讯SAE J2847Part3。
混合动力汽车-PPT课件

轻量化技术
采用新型材料如碳纤维、 铝合金等,减轻车身重 量,降低能耗。
智能化技术
引入人工智能、大数据 等技术,实现智能驾驶、 智能交通等创新应用。
成本降低途径研究
01
规模化生产
通过提高生产规模,降低单车制造成本。
02
供应链优化
优化零部件采购和物流管理,降低原材料和运输成本。
03
政策支持
争取政府对新能源汽车的补贴和税收优惠政策,降低购车成本。
市场需求及前景展望
市场需求
随着环保意识的提高和新能源汽车政策的推动,消费者对混 合动力汽车的需求逐渐增加。同时,共享出行、物流运输等 行业的快速发展也为混合动力汽车提供了广阔的市场空间。
前景展望
随着技术的不断进步和成本的降低,混合动力汽车将在未来 汽车市场中占据重要地位。同时,随着智能化、网联化等技 术的融合应用,混合动力汽车将实现更高效、更环保、更智 能的发展。
涡轮增压技术
增加发动机进气压力,提 高功率和扭矩。
可变气门正时技术
优化气门开闭时机,提高 发动机燃烧效率。
先进电动机及驱动器技术
永磁同步电动机
高效率、高功率密度、宽 调速范围。
电力电子变换器
实现电能的高效转换和控 制。
电机控制技术
提高电机运行效率,实现 精准控制。
智能化能量管理系统
电池管理系统
监测电池状态,确保电池安全、 高效运行。
舒适性改善措施
针对混合动力汽车的特点,采取相应措施如优化座椅设计、提升空 调性能、改善车内噪音等,提高乘坐舒适性。
人机交互界面设计
设计直观易用的人机交互界面,方便驾驶员了解车辆状态、操作车辆 以及获取相关信息,提升驾驶便捷性。
插电式混合动力电动汽车排放和能耗评价方法研究

插电式混合动力电动汽车排放和能耗评价方法研究秦孔建;陈海峰;方茂东;张春龙【摘要】插电式混合动力汽车(PHEV)由于具有能够更充分地利用电能而减少传统石化燃料消耗的技术优势,成为当前电动汽车领域的研发热点.分析了插电式混合动力电动汽车技术特点和工作特性,对比研究了国内外针对这类车辆能耗和排放性能的试验方法和标准.从试验循环、测试程序、结果计算等几个方面对插电式混合动力汽车能耗和排放评价面临的关键问题进行了讨论.并针对我国当前标准体系中关于插电式混合动力汽车试验评价方法的制订完善提出了建议.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2010(000)007【总页数】6页(P11-16)【关键词】插电式混合动力电动汽车;排放;能耗;评价【作者】秦孔建;陈海峰;方茂东;张春龙【作者单位】中国汽车技术研究中心;清华大学;中国汽车技术研究中心;中国汽车技术研究中心;中国汽车技术研究中心【正文语种】中文【中图分类】U469.71 前言插电式混合动力电动汽车(简称PHEV)是近年来在传统的混合动力电动汽车(HEV)基础上派生的特殊形式,其车辆系统的功能结构介于HEV和纯电动汽车(EV)之间,兼备燃料发动机和可充放的电力储能装置(以车用动力蓄电池为例),同时还与EV一样,直接连接到电网上给电池充电。
传统HEV驱动能量的最终来源实际上还是只有燃料发动机一个,除了制动能量回收之外,电池为驱动车辆所提供的能量归根结底都来自于发动机的动力输出,而只是利用电池充放电对发动机工作状态进行优化以实现动力系统的较高效率以及较低的废气排放。
所以传统HEV的驱动主要还是依靠燃料发动机,即使系统匹配良好,所能实现的节油效果也是有限的。
一般认为,相对于使用石化燃料的发动机,电能更为高效、清洁,从这个前提出发,HEV应该尽量多消耗电能,少使用石化燃料,因此PHEV的概念被提出并且很快成为研发热点。
通常,PHEV装备比传统HEV更大容量的电池,具备相当的纯电动行驶能力,日常使用汽车大多处于纯电动或电量消耗的混合动力运行模式,实现了电量消耗最大化、燃油消耗最小化的目的。
新版39号令新能源汽车准入规则检验项目标准介绍
求
2009
新能源汽车产品专项检验项目及依据标准
序号 标准名称
标准号
适用范围
电动汽车安全要求第
E3
GB/T 18384.1- 适用于车载驱动系统的最大工作电压是B级电压的电动
1部分:车载储能装
2015
汽车(M和N类车型均适用)
置
电动汽车安全要求第
E3
GB/T 18384.2- 适用于车载驱动系统的最大工作电压是B级电压的电动
新能源汽车产品专项检验项目及依据标准
序号 检验项目
标准名称
电动汽车远程服务与管理系统
电动汽车远程 技术规范 第2部分:车载终端
18 服务与管理系 电动汽车远程服务与管理系统
统技术规范 技术规范 第3部分:通讯协议
及数据格式
标准号 GB/T 32960.2-
2016
GB/T 32960.32016
备注
车用超级电容器
QC/T 741-2014
储能装置 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要
6.5工况循环寿命结合整车可靠性标准
GB/T 31484-2015
(单体、模块) 求及试验方法
进行考核
电动汽车用动力蓄电池安全要求及 GB/T 31485-2015 6.2.8、6.3.8针刺试验暂不执行
试验方法 1
电动汽车用动力蓄电池电性能要求 GB/T 31486-2015
E1
电动汽车用动力蓄 电池安全要求及试 验方法
GBT 314852015
适用于装载在电动汽车上的锂离子蓄电池和金属氢化 物镍蓄电池单体和模块,其他类型蓄电池参照执行
E1
电动汽车用动力蓄 电池电性能要求及 试验方法
GBT 314862015
chtc循环工况的标准
chtc循环工况的标准
CHTC循环是一种模拟城市道路驾驶的循环测试工况,比C-WTVC
循环更符合中国城市道路驾驶的实际情况。
因此,将重型商用车油
耗测试从C-WTVC循环切换到CHTC循环,有助于更准确地评估车型
的燃油经济性。
C-WTVC循环是一种用于测试重型商用车油耗的工况循环,其基
础指标包括市区循环、公路循环和高速循环三个部分,总计1800秒。
C-WTVC循环是在世界重型商用车瞬态循环WTVC的基础上,调整工
作循环的加速度和减速度所形成,因此它能够更好地反映中国商用
车实际运行状况。
此外,C-WTVC循环测试工况包括不同类型和特征里程分配系数
的车辆,根据不同车型和设计总质量进行对应循环的试验及油耗计算。
该循环适用于重型混合动力汽车、电动汽车能量消耗量测试,
同时也是重型商用车进行油耗认证的标准工作循环。
C-WTVC循环测试工况具有以下优点:
1.符合中国城市道路驾驶的实际情况,能够更好地反映中国商
用车实际运行状况。
2.适用于重型混合动力汽车、电动汽车能量消耗量测试,同时
也是重型商用车进行油耗认证的标准工作循环。
然而,C-WTVC循环也存在一些缺点:
1.由于不同类型和特征里程分配系数的车辆采用相同循环进行
试验,导致结果不够准确。
2.相比于欧美等发达国家和地区,中国的油耗法规起步较晚,对于汽车行业的标准发展造成了一定的限制。
因此,需要综合考虑C-WTVC循环的优缺点,并根据实际情况进行选择和应用。
重型汽车排放限值及测量方法
中国汽车技术研究中心
李孟良 教授级高工
2012.9.21,合肥,中国
2012-9-24
第三届大城市机动车污染防治技术研讨会
1
汇报提纲
1. 标准制定的背景 2. 标准主要内容介绍
要求 测试方法 结果计算 结果报告
2012-9-24
2
稳态循环/ESC
瞬态循环/ETC
3 6 10 3 5 7
审核判定
该车型(含视同及扩展)符合排放要求; 资料不充分,无法判定该车型(含视同及扩展)的排放状况,需补充资料和数据; 该车型(含视同及扩展)不符合排放要求,制造企业需暂停销售并采取补救措施。
11
2012-9-24
整车测试
原则上制造企业应按照附录B的要求进行实际道路运行排放试验。在制造企业 和监管机构协商下,可按照附录C方法进行测试。 制造企业可申请车型申报后的12个月内向排放监管机构提交整车排放测试报 告。整车排放测试报告内容应满足附录A规定。四年内(车辆准许在北京销售 之日起)还需再进行一次整车测试并提交报告。 排放监管机构或委托检测机构可视情况在新车审核时或批准后进行整车排放测 试。 制造商生产车辆使用同一系族发动机的车型,车型的视同及扩展判定参照参照 国家强制性产品认证的车辆扩展和视同判定方法。 不同整车制造商生产、使用同一系族发动机的车型(发动机系族按照 GB17691中的判定方法判定,含视同及扩展),且车辆类型相同可视为同类 车型。同类车型由制造企业申请,由主管机构审核。同类车型中,可选择可能 排放效果最差的车型作为代表车型进行测试;其他使用同一系族发动机的车型 经检测机构确认,可视同。
NOx比排放均值,g/kWh
《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法 第1部分:轻型 ...
《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法第1部分:轻型汽车》国家标准征求意见稿编制说明1工作简况1)前期研究及任务来源为贯彻落实2025年节能目标,配合乘用车第五阶段燃料消耗量标准、《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》制定和后续实施,在工业和信息化部装备工业司和国家标准化管理委员会指导下,中国汽车技术研究中心有限公司从2018年起开始着手进行《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法》标准修订的前期预研工作。
主要包括:1)密切跟踪国外、国际轻型汽车能量消耗量和续驶里程试验方法(WLTP等),包括现有技术内容的分析,未来更新内容的跟进等;2)密切跟踪“中国新能源汽车产品检测工况研究和开发”(简称“中国工况”)项目、轻型车国六排放标准(GB 18352.6—2016)相关动态,分析主要影响因素。
2019年3月13日,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会审查会上审议通过了GB/T 18386《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法》的修订,并同意将该标准分为轻型汽车和重型商用车辆两部分,本标准为轻型汽车部分。
2)主要工作过程按照节能工作整体部署,《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法第1部分:轻型汽车》标准修订工作于2018年正式启动,由中国汽车技术研究中心有限公司牵头组织国内外主要乘用车及轻型商用车生产企业、动力电池企业、检测机构等80余家单位共同开展研究。
自2018年启动标准修订工作以来,中汽中心标准所对国际主流标准法规的现状及发展趋势开展了广泛的调研和对比,组织召开了多次工作会议和技术交流并在工作组内部开展技术验证工作,同时充分吸取了中汽中心“中国工况”项目组取得的研究成果,为标准起草工作打下了坚实基础。
2019年4月,中汽中心标准所根据前一阶段研究和验证情况完成了标准修订草案,并在工作组内部开展了多轮意见征集与讨论,于2019年9月形成了标准征求意见稿。
主要技术会议及研究活动情况如下:表2 主要技术会议及研究活动2标准编制原则和主要技术内容1)研究目标《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法第1部分:轻型汽车》标准修订应满足政府主管部门的汽车节能管理需求,保障我国2025年汽车节能目标的实现,同时满足消费者获取更贴近实际驾驶和不同使用条件的能量消耗量和续驶里程信息的需要。
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随着该行业的所属技术的日渐完善,重型混合动力电动汽车的市场也逐渐广阔起来。
为了不断促进其性能优化,重型混合动力电动车除了拥有传统的发动机,还自带GE、M/G、RESS 等单元。
本文旨在对重型混合动力汽车能耗试验的检测方法和其中存在的问题进行简要分析,并对重型混合动力电动汽车在环保方面所展现的优势进行探索。
1 试验车辆
将国产重型混合动力汽车作为基本试验对象,参数见表1。
其中,常规动力汽车是在原混合动力电动汽车基础上将混合动力系统关闭从而进行的试验。
重型混合动力电动汽车能耗测试方法设计
雷汝婧
(武汉商学院,武汉 430056)
摘 要:本文立足于重型混合动力汽车的整体能量消耗,以现阶段传统汽车能耗试验检验为基础,对重型混合动力电动汽车能耗的检验方法进行探讨,并对其检测技术方法和其中存在的问题进行分析,对重型混合动力汽车在环保方面所展现的优势进行了探索。
关键词:重型;混合动力汽车;能量消耗;测试方法DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.060
2 试验设备
车载设备主要采用能耗测量仪器、排放测试仪器以及工况跟踪系统等。
其中,能耗测量仪器主要是指油耗仪和电功计等,排放测试仪器主要包括OBS、ELPI 和主控电脑等。
在本次研究中,采用的油耗仪型号为Flowtronic210,该油耗仪有4个油路接口,分别跨接在连接油箱和发动机的进油和回油油路中间。
测试循环开始时打开油耗仪,可以准确测量车辆运行整个测试循环所消耗的油量。
电功计的型号为WT1600型数字功率计,用于测试电力系统的专业仪器,能将电压、电流,功率等多项参数同时进行测试并记录下来,包括这些参数的有效值、平均值、直流成分、交流成分、谐波等,其采样精度符合试验要求。
工况跟踪系统OBDCTS(On Board Driving Cycle Testing System)则安装在车身的左侧面,用于实时测取车辆的实际行驶速度,采集到的速度信息实时传送至车速跟踪软件,驾驶员根据跟踪软件的车速显示情况进行合理的加减速操作,以达到较好地跟踪设定循环的目的。
同时跟踪软件还将采集到的实际车速数据存在电脑里,作为整个测试结果分析的基础数据。
此外,在研究过程中,还需要其它辅助设备的支持,分别为所有测试仪器提供电力的汽油发电机一台;不间断电源一台;为静电低压冲击仪提供稀释空气的空气压缩机一台;为ELPI 以固定速率抽取样气的真空泵一台。
3 试验过程
整个试验设定车辆完成一个完整的测试循环,之后,将点火锁关闭,停止20分钟。
按整车装载质量的65%进行配重。
为了所测试车辆具备统一的条件,避免其他因素的干扰,需要在进行测试之前,车辆油箱应装满试验专用油。
随后的测试中,车辆需驶入测试道路,方可测定能耗及排放,这需要对一切设备的准备工作进行查验,所有工序都就绪以后,开始测试。
通过使用速度跟踪系统对试验的工况进行实时模拟,并借助计算机系统展现在屏幕上,在此项实验过程中,相关车辆的驾驶员的操作需要按照试验工程状况开展相关的工作,并针对各种设备精准的做好实时数据记录。
所在试验中的被测车辆需要连续运行两个典型城市公交循环为一次完整测试,每次的测试重复两次,结果取算术平均值为基准。
测试流程图如下:
测试工作全部照既定的流程开展,先后进行开空调试验和关空调试验,将混合动力电动汽车与常规车辆分别试验两次,对同一辆车的
表1 车辆参数
车辆类型混合动力车
辆常规柴油车辆
车辆型号BJ6113C7M4D
BJ6113C7M4D
总长(mm)1140011400
总宽(mm)25502550总高(mm)
3150(含空
调)3150(含空调)
轴距(mm)56505650最大总质量(kg)1550015500整车整备质量(kg)1150011500额定载客数/座位数
61/23-4261/23-42发动机
型号ISBE 220 30ISBE 220 30
排量(L) 5.9 5.9
最大功率
(HP/rpm)220/2400220/2400最大扭矩
(Nm/rpm)
820/12000
820/1200高压动力电池
型式锂离子电池——
电压 3.6V
——容量 5.5Ah
——重量0.3kg ——总电压340V ——总容量 5.5Ah
——电动机
型式
永磁同步电
机
关闭额定功率44kW
——额定转速2500r/min ——最大功率44kW ——最大转速2600r/min
——
同一次试验,待一次测试结束后,车辆怠速稍作调整立即进行下一个测试。
(3)通过对两种方法的数据修正和计算,100公里混合动力电动汽车燃料消耗结果如下表5所示,存在的差异十分显著,主要体现在:开空调测试时油耗量前者比后者减少3.5%,关空调时前者比后者增加6.2%。
由此看出在数据不需要修正时,两种方法计算误差在5%以内,当需要修正数据时误差超过5%,说明当NEC 较大时会对油电转化法的计算结果造成影响,从而使得最后的计算结果出现较大的误差。
表2 油电转化法计算的油耗数据
表3 数据有效性验证
空调状态测试次别燃料消耗(L)NEC (kWh)
油电转化值(L)开启
第一次 4.3720.002
4.373第二次 4.2360.004 4.237平均 4.3040.003 4.305关闭
第一次 3.239-0.151 3.189第二次 3.102-0.169 3.047平均
3.171
-0.160
3.118
空调状态测试次别燃料消耗L 燃料能量
kWh NEC (kWh)比例
开启
第一次 4.372 2.3220.0020.001第二次 4.236 2.3970.0040.002平均值 4.304 2.3590.0030.001关闭
第一次 3.239 3.135-0.1510.046第二次 3.103 3.272-0.1690.049平均值
3.171
3.202-0.160.048
(2)利用碳平衡法进行能耗评价,在计算之前,需要验证数据的有效性,主要是指NEC 与总能耗的比值是否位于允许的范围内。
如果比值在1%以内,则没有修正的必要,如果比值位于1-5%之间,修正是必要的手段,如果比值超过5%,则表明数据无效,如下表3,在空调处于开启状态之时,数据有效,不需要修正,在空调关闭后,数据有效,但是需要修正。
经过修正后,根据混合动力电动的汽车排放测试数据和利用碳平衡法折算后的油耗结果如下表4所示,除HC 之外,污染物的排放量,空调开启状态要高于空调关闭状态,尤其是CO 2的排放,使用碳平衡计算法折算后,车辆的油耗量增加了不少。
表4 碳平衡法折算油耗
空调状态测试次别HC CO CO 2碳平衡油耗L 开启
第一次
0.175 1.0541050.46 4.446第二次0.1830.9961066.14 4.471平均值0.179 1.0751058.30 4.459关闭
第一次0.1860.837706.33 3.013第二次0.1860.754674.99 2.855平均值
0.186
0.796
690.67
2.934
参考文献:
[1]彭磊.基于底盘测功机的重型混合动力汽车能耗排放特性研究[D].武汉理工大学,2011.
[2]张炳力,张平平,赵韩等.基于能耗计算的并联式混合动力汽车控制策略[J].汽车工程,2009,31(04):366-370,361.
[3]刘亚陆,杨欢欢,封迪等.汽车能耗问题比较[J].城市建设理论研究(电子版),2012(23).
[4]樊娟娟.基于预测控制的并联式混合动力汽车能量管理策略研究[D].山东大学,2012.
项目来源:武汉商学院校级科学(青年)研究项目《重型混合动力电动汽车能耗测试方法的探索》(项目编号: 2016KQ001)
作者简介:雷汝婧(1988-),女,湖北武汉人,硕士研究生,助理实验师,现任武汉商学院机电工程与汽车服务学院汽车实验实训中心负责人,主要研究方向:汽车新能源、汽车检测技术。
表5 两种方法比较
空调状态
百公里燃料消耗量(L/100km)
油电转化法
开空调28.030关空调27.339碳平衡法
开空调39.392关空调
25.722
图1 测试流程图
在试验过程中,为了保证测试的一致性和数据的可靠性,一些对测试有影响的因素如车辆载重量、油品、大气温度、湿度等等其他影响因素均要考虑在内,尽可能地保证其他影响因素的一致性,从而减少它们对试验结果的影响。
4 试验结果处理
(1)在油电转化法的计算方法下,能耗结果如下表2所示,利用公式转化,实现对NEC (kWh)→燃油消耗(kWh)的顺利换算,其遵循的基本换算理论是1L 柴油燃烧之后的热能与3.02 kWh 的电能等效,将所有的能量消耗转化为耗油量之后再进行能耗评价。
由表2中可以看出空调开启和关闭状态下RESS 系统的工作状态不同,开启时电池在放电且NEC 变化不大,关闭时电池在充电且NEC 较大。
从试验结果可以看出,空调关闭时,车辆能耗明显降低,比开启空调时降低39%左右。