純電動車整車能量流測試

石玉瑋，段龍楊，黃炯，肖文龍，陳瑤，高少俊

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純電動車整車能量流測試

石玉瑋，段龍楊，黃炯，肖文龍，陳瑤，高少俊

（江鈴汽車股份有限公司，江西 南昌 330001）

電動汽車續航里程低是限制其快速發展的關鍵因素，整車能量流分析成為純電動汽車提高續航里程指標的重要手段，文章在整車轉鼓上對純電動汽車進行了能量流測試，通過對整車能量流的測試對純電動車型降低電耗提升續航提供了較臺架試驗更加準確的方向。文章以重型車在CWTVC工況下的能耗測試為例，研究出該車型的降低電耗提升續航的方向。

純電動汽車；整車能量流；整車轉鼓；CWTVC工況

前言

伴隨著能源危機及環境污染問題的雙重壓力，發展新能源汽車特別是純電動汽車是大勢所趨。不僅如此，國家工信部等相關部門也針對純電動車在不同工況下的電耗限值進行了設定。因此，針對電動車在特定工況下的能量流分析對于企業來說也是重中之重，不僅可以為企業帶來產品的競爭力，也可以為整個新能源汽車行業已表率。首先通過進行整車能量流測試分析，更能準確的了解整車能耗分布，為后續降能耗提供方向；其次整車能量流測試可以為能量流仿真分析提供對標幫助；最后整車能量流分析可以與競品車型對比優勢和劣勢，更好的進行整車目標分解。通過實際搭建動力總成臺架測試分析平臺并不能完全體現各系統在整車上的表現，本文通過整車在轉鼓上的能量流測試分析各系統能耗，尋求降能耗方向。

1 試驗設備安裝及測試原理

1.1 試驗設備

能量流數據采集系統、電流傳感器、轉鼓試驗臺。

1.2 試驗目的

電動車整車能量流測試。

1.3 試驗設備安裝

本次測試在如圖1所示的電流測試位置安裝了電流傳感器；如圖2所示在PDU中采集了直流電壓和交流電壓。并通過CAN先接入了整車的OBD接口讀取了整車數據中電機的轉速和扭矩信息。本次測試中采集了電池-PDU之間的電壓、電流，PDU-MCU之間的電壓、電流，MCU-電機的三相交流電的電壓、電流，電機輸出的轉速和扭矩。

圖1 電流測試圖

圖2 測試設備安裝圖

1.4 測試原理

通過能量流試驗采集設備內部的計算，得到電池-PDU之間和PDU-MCU之間直流電信號的的電壓、電流、功率、能量等信息，并得到MCU-電機之間交流電信號的電壓、電流、功率、能量等信息。

試驗采集設備的功率分析模塊直接得到以下數值：

電池輸出（電池-PDU之間）電壓、電流、功率，PDU-MCU之間直流電信號的電壓、電流、功率，MCU-電機之間交流電信號的電壓、電流、功率。整車能耗、回收能量、MCU能耗、電機能耗。

利用能量流數據采集設備的內部計算公式計算以下數值：

能量回收率=電池回收能量/電池輸出能量*100

MCU效率=MCU-電機之間交流電信號的功率 / PDU- MCU之間直流電信號的功率*100

電機輸出機械功率 =電機轉速*電機扭矩/（60/（2*π））

電機效率=電機輸出機械功率/MCU-電機之間交流電信號的功率*100

2 試驗測試分析

2.1 整車能量流測試結果分析

整車測試主要邊界條件如下：模擬整車測試質量：3510 kg；摸底道路阻力加載系數a=0.0634，b=0.1749，c=330.6707；后橋速比：4.556。如下圖3-圖5分別測試了附件能耗、MCU功耗、電機功耗、滾動阻力、傳動系統效率。

附件功耗=電池包輸出總能量-MCU輸出n能耗 （5）

表1 整車能量損耗測試結果

上式（1）（2）（3）（4）（5）中：UI為MCU輸入電壓電流；三相電功率為MCU輸出功率即電機輸入功率；T,n為電機輸出扭矩和電機轉速； f為滾阻系數；V為車速。根據上述計算方式得出了整車臺架能量流測試結果如下：從測試結果來看：整車能耗有16%是電驅系統的損耗，73%是用于克服道路行駛阻力，另外11%是制動損失，能量回收占16%。

3 結論

以上所介紹整車能量流測試，根據測試結果來看結論如下：

（1）整車能量流測試中，該車有73%的能耗損耗在行駛阻力上，故要減少能耗必須降低樣車行駛阻力，尤其可以通過降低空氣阻力，滾動阻力達到降低樣車行駛阻力提升能耗有很大好處；

（2）制動損耗很大，建議提升能量回收效率。

[1] 沈天浩.電動汽車動力總成能量流試驗研究[J].中國工程科學, 2018,15(10): 10 -15.

[2] 樂智.整車能量流分析在燃油經濟性開發中的應用[J].2015中國汽車工程學會年會,2015-10-27.

[3] 張杭杭.純電動汽車能效優化方法研究.汽車工程.2016,38(4), 515- 520.

Test and analysis of energy flow of pure electric vehicle

Shi Yuwei, Duan Longyang, Huang Jiong, Xiao Wenlong, Chen Yao, Gao Shaojun

( Jiangling Automobile Co., Ltd., Jiangxi Nanchang 330001 )

Low range is the key factor to restrict the rapid development of EV. Energy flow analysis of EV has become an important means to improve the endurance mileage of EV. In this paper, the energy flow test of EV is carried out on the drum of EV. The energy flow test of EV provides a more accurate direction than bench test for reducing power consumption and improving endurance of EV. Taking the energy consumption test of heavy-duty vehicle under CWTVC condition as an example, this paper studies the direction of reducing power consumption and improving the endurance of the vehicle.

elecric vehicle; Vehicle Energy Flow; Vehicle drum;C-WTVC

U469.72

B

1671-7988(2019)07-24-03

石玉瑋（1988-），男，整車能量管理屬性工程師，就職于江鈴汽車股份有限公司，從事動力性與經濟性研究工作。

U469.72

B

1671-7988(2019)07-24-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.07.007