纯电动车整车能量流测试
2016电动汽车整车高压电安全测试评价-一汽张天强
Ri2
U1’ U2
R0
Ri1
电底盘
Ri2
U2’
电底盘
绝缘阻值Ri除以Vb得到以欧姆/伏为单位的绝缘电阻
绝缘电阻的测试方法国内外相关标准法规要求基本一致
20
3.一汽电动车高压安全测试技术应用
3.5 电动车绝缘电阻测试——整车
绝缘电阻测试注意事项
整车绝缘电阻测试回路的选择与确定 根据整车高压系统拓扑结构，制定测试回路方案 构成一个回路，但同一回路中有不同的电压范围，则需断
附加绝缘 基本绝缘
带电导体
高压系统绝缘要求
直流电路绝缘电阻＞100Ω /V 交流电路绝缘电阻＞500Ω /V 直流和交流混合电路绝缘电阻满足方式①或②
方式①
方式②
8
2.电动车高压安全关键技术分析与研究
2.2 高压安全关键技术分析-耐压
GB/T18384.3要求
传导连接到电网的高压部件：
高压安全相关法规日渐成熟，逐步受到国内外企业的重视。
5
1.电动车高压安全重要意义及标准现状
1.3 高压安全标准现状
标准/法规/ 规范
ECE R100 FMVSS305 ISO6469-3 EVS-GTR GB/T18384-3 GB/T31498
部件级要求
系统级要求
高压 标识
接触 防护
电位 均衡
耐压性
12V电源
控制器
高压继电器
HV
HV
线圈控制端
CAN工具
控制器
22
4.高压安全测试评价工作下一步展望
目前对整车及总成高压安全要求的标准相对较多，但高压安全测试方法的 行业标准较少，并且仅阐述了基本测试方法，需要进一步细化和补充； 对电动车辆和充电设施等产品的安全标准较多，但对开发、生产、维修、 救援等从业人员触电防护的安全标准和规范较少，需要制订； 需要考虑燃料电池等新型电源系统的高压安全标准的制订。
211098601_某纯电动汽车动力系统能量仿真分析
第35卷第2期2023年4月沈阳大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f S h e n y a n g U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e)V o l.35,N o.2A p r.2023文章编号:2095-5456(2023)02-0151-06某纯电动汽车动力系统能量仿真分析王楷焱1,王云1,戚基艳2(1.沈阳理工大学汽车与交通学院,辽宁沈阳110159;2.沈阳工学院机械工程与自动化学院,辽宁沈阳113122)摘要:基于某仿真软件搭建了纯电动汽车的动力传动模型,并设置了重要部件的参数,研究了N E D C 工况下部分影响因素对输入转速㊁电池S O C的影响结果㊂通过模型可以直观有效地看出动力传动系统能量传递情况,为综合能量流仿真分析发现的问题进一步提出可供参考的优化建议㊂研究结果显示,建立的动力传动系统能量流仿真模型可靠有效;常温N E D C循环工况下的动力工况表现较好㊂关键词:能量流;仿真;动力传动系统;纯电动汽车;N E D C循环工况中图分类号:U469.7文献标志码:AE n e r g y S i m u l a t i o n A n a l y s i so faP u r eE l e c t r i cV e h i c l eP o w e r S y s t e mWA N G K a i y a n1,WA N GY u n1,Q I J i y a n2(1.S c h o o lo f A u t o m o b i l e s&T r a n s p o r t a t i o n,S h e n y a n g L i g o n g U n i v e r s i t y,S h e n y a n g110159,C h i n a;2.S c h o o l o fM e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g a n dA u t o m a t i o n,S h e n y a n g I n s t i t u t eo fT e c h n o l o g y,S h e n y a n g113122,C h i n a)A b s t r a c t:B a s e do nas i m u l a t i o ns o f t w a r e,t h e p o w e rt r a n s m i s s i o n m o d e lo f p u r ee l e c t r i c v e h i c l e s w a sc o n s t r u c t e d,a n dt h e p a r a m e t e r s o fi m p o r t a n tc o m p o n e n t s w e r es e t.T h e i n f l u e n c e o f s o m e f a c t o r so n i n p u t s p e e da n db a t t e r y S O Cu n d e rN E DC w o r k i n g c o n d i t i o n s w a s s t u d i e d.T h r o u g h t h em o d e l,t h e e n e r g y t r a n s f e r o f t h e d r i v e t r a i n c a nb e i n t u i t i v e l y a n de f f e c t i v e l y s e e n,a n df u r t h e ro p t i m i z a t i o ns u g g e s t i o n sc a nb e p u t f o r w a r df o r t h e p r o b l e m sf o u n d i n t h e c o m p r e h e n s i v e e n e rg y f l o ws i m u l a t i o n a n a l y s i s.Th e r e s e a r c h r e s u l t s s h o wt h a t t h ee s t a b li s h e d p o w e rt r a n s m i s s i o ns y s t e m e n e r g y f l o w s i m u l a t i o n m o d e l i sr e l i a b l ea n d e f f e c t i v e.T h e p o w e r c o n d i t i o nu n d e r t h e n o r m a l t e m p e r a t u r eN E D Cc y c l e c o n d i t i o n i s g o o d. K e y w o r d s:e n e r g y f l o w;s i m u l a t i o n;p o w e rt r a n s m i s s i o ns y s t e m;p u r ee l e c t r i cv e h i c l e; N E D Cc y c l i c c o n d i t i o n s近年来,电动车凭借着其清洁㊁无污染的特点应用越来越广㊂但是一些问题随之而来,最主要的问题就是行驶里程不够远㊂除了大力发展电池技术以外还可以通过提高能量利用率来提高行驶里程㊂目前针对电动车动力系统运行效率的研究大部分是单个零部件的优化[1],但是电动车在行驶过程中,其动力电池㊁电动机控制器和驱动电动机(也称三电)具有很强的耦合关系,如果只是单一地研究某个零部件就很难达到对动力总成全局优化的效果[2]㊂所以,分析能量在整个动力总成内部的传递以及转化的规律即能量流尤为重要㊂针对电动汽车能量流的研究,现在大多是通过进行系统台架试验,或者是通过软件仿真的方法进行,整车试验应用不广㊂国内外一些学者基于试验对电动汽车能量流进行了很多的研究,但没有单独地针对电动车传动系统能量流来研究㊂收稿日期:20220628基金项目:辽宁省科学技术计划项目(2021-M S-354)㊂作者简介:王楷焱(1983),男,辽宁沈阳人,副教授,博士㊂251沈阳大学学报(自然科学版)第35卷本文在建立了某电动车电机动力传动系统数学模型的基础上,测得了不同工况下由驱动电机转轴与车轮之间的连接部分的有效功率和损耗等,分析了各种工况下电池S O C的使用和回收情况㊂1传动系统能量流仿真模拟1.1能量流原理纯电动汽车的能量由电池提供,储存在电池中的电力通常来自电网㊂有关于纯电动汽车能量消耗常用的计算方法可分为2种:一是将电网输入的交流电量作为能耗的计算依据;二是以动力电池输出的高压直流电量作为能量消耗的计算基础㊂绝大多数纯电动汽车的能量流实验中,都对电网中的电能变化进行监测,考虑充电机㊁充电效率等影响因素来开展能量流的计算分析㊂本文中对能量流的计算依托于基于软件搭建的整车能量流仿真模型,是以动力电池输出的高压直流电为计算基础的,动力电池的总输出能量包括电池满电的能量和制动时回收的部分能量[3]㊂当车辆刹车时,能量通过其他制动装置从车轮转移到电池㊂汽车运行时,电池首先将储存的电能传送到电机控制器上,电机控制器根据汽车的需要控制电机,驱动电机将电能转换为机械能,然后通过其他装置传输给车轮,车轮克服阻力带动车辆行驶㊂对于具有制动能量回收功能的纯电动汽车,在制动时,部分能量通过车轮传递到驱动电机上,电机将机械能转化为电能,并将其传输到电池中进行储能㊂在这种情况下电机发挥发电机的作用㊂此外,为了保持低压系统的正常运行,电池管理系统会根据是否缺少12V低压电池,通过D C/D C转换器对部分电池进行充电,并通过电池为低压系统供电[4]㊂从蓄电池充电到驱动车轮运行,纯电动汽车的能量走向可以概括为:充电桩 车载充电机 蓄电池 电流 电力调节器 电动机 动力传动系统 驱动汽车行驶㊂在这整个能量传递过程中,主要存在着电能和机械能的转换及消耗㊂图1为纯电动汽车能量流动情况,其中动力电池㊁电机等部件构成电动车的传动系统,它是一个复杂的多非线性因素耦合系统[5]㊂本文利用软件搭建电动车传动系统,研究了不同工况下动力传动系统的能量损耗,为后续研究提供了参考㊂图1纯电动汽车能量流F i g.1E n e r g y f l o wo f p u r ee l e c t r i cv e h i c l e s1.2动力传动系统模型介绍及参数设置纯电动车的动力传动系统模型主要包含驾驶员模型㊁动力电池模型㊁电机模型㊁车辆模型㊁整车控制模型等[6]㊂动力传动系统模型的参数输入主要根据实车参数和试验结果,以便于后续研究的参考㊂1)驾驶员模型㊂在软件中的I F PD r i v e模型库中,根据建模需求和特点,选择驾驶员模型中的D R V D R V A01B子模型,其内部自带P I D控制器㊂驾驶员模型可以联和V C U整车控制单元通过对比目标车速与实际车速来控制加速和制动信号[7]㊂控制原理如下:ΔV=V t a r g e t-V r e h;(1)S a c c=G P a c cΔV+G I a c cʏΔV d t+G A a c c d V t a r g e t;(2)S b r a k=-G P b r a kΔV-G I b r a kʏΔV d t-G A b r a k d V t a r g e t㊂(3)式中:S a c c为加速信号;S b r a k为制动信号;V t a r g e t为目标车速;V r e h为实际车速;G为车辆质量;P a c c㊁I a c c㊁A a c c 分别为加速控制的P I D增益系数;P b r a k㊁I b r a k㊁A b r a k分别为制动控制的P I D增益系数,t为时间㊂2)动力电池模型㊂本文选取的是D R V B A T001电池模型,这是电池模型的一类子型号,这种电池是由电池组串联或并联而成的㊂电池的输出电压可用以下公式进行计算:U o u t =U o -R I ㊂(4)式中:U o u t 为电池输出电压;U o 为电池开路电压;R 为等效电阻;I 为输入电流㊂在变电压情况下,它包括一个内阻模型㊂需要实验数据来描述开路电压和内阻㊂开路电压和内阻取决于温度和电池S O C ㊂其中电池S O C (又称电池荷电状态)值计算公式如下:d V S O C d t =-I 100C n o m ㊂(5)式中C n o m 为电池额定容量㊂3)电机模型㊂纯电动汽车传动系统中电机为整车提供动力,是电动汽车的核心㊂其将电能转换为机械能的过程中有一定的能量损失㊂本文选用D R V E M 02-电机模型,它是一个带有变频器的电动机模型㊂其输出转矩和功率损耗可以通过数据文件或特征参数来确定㊂电机输出的扭矩限制条件如下:T m i n ɤT ɤT m a x ㊂(6)式中:T m i n 为电机最小扭矩;T m a x 最大扭矩㊂4)车辆模型㊂与传统汽车相比,纯电动汽车最大的变化是它的动力系统,用动力电池和驱动电机取代了传统发动机㊂汽车上的其他系统,如车身㊁方向盘和悬架等,基本上维持了传统的运行原理和结构[8]㊂类似的原理和结构使得电动车具有与传统汽车相同的行驶阻力,研究方法和过程也大致相同㊂由汽车理论可知,车辆行驶时受到总的阻力为ðF =F f +F i +F w +F j ㊂(7)式中:F f 为滚动阻力,N ;F i 为坡度阻力,N ;F w 为空气阻力,N ;F j 为加速阻力,N ㊂则电动车驱动力-行驶阻力的平衡方程为F d =F f +F i +F w +F j(8)或T t q i g i o ηT r =G f +G i +C D A u 2a 21.15+δm d u d t ㊂(9)式中:F d 为车辆行驶需求驱动力,N ;T t q 为驱动电机转矩,N ㊃m ;i g 为变速器传动比;i o 为主减速器传动比;ηT 为传动效率;r 为车轮半径;G 为汽车所受重力,N ;f 为滚动阻力系数;i 为坡度;C D 为风阻系数;A 为迎风面积,m 2;u a 为车速,k m ㊃h -1;δ为旋转质量换算系数;m 为汽车质量,k g ;d u d t 为加速度,m ㊃s -2㊂本文选用D R V V E H 02-车辆模型,这是车辆的一个子模型㊂5)整车控制器模型㊂整车控制器(V C U )包括4个模块,有输入㊁输出信号传输模块㊁驱动控制策略模块㊁制动控制模块㊂整车控制器模型是纯电动汽车动力传动系统建模的核心,本文选用D R V V C U E 03-电动汽车控制单元模型,图2是它的驱动程序命令,它是使用来自驾驶员的加速和制动命令计算扭矩的㊂图2 V C U 制动策略F i g .2 V C Ub r a k i n g s t r a t e g y1.3 动力传动系统模型的建立在动力传动系统模型的搭建过程中,暂不考虑电机和动力电池等部件的热特性,因此把热接口都设置成定值[910]㊂动力传动系统模型如图3所示,主要包括驾驶员模型㊁整车控制器模型㊁传动系统模型㊁电驱系统模型等㊂351第2期 王楷焱等:某纯电动汽车动力系统能量仿真分析图3动力传动系统模型F i g.3D r i v e t r a i nm o d e l2模型仿真分析设置仿真工况为N E D C循环工况,环境温度为25ħ,车辆总质量为1206k g,车辆最大制动力矩为1000N m,电机扭矩范围为-208~208N m,仿真时间为1180s㊂车辆控制单元(V C U)分析驾驶员的输入(加速和制动),并命令电机和车辆制动㊂对于制动指令,V C U可以命令电动机作为发电装置为电池充电㊂V C U对制动回收的控制策略是:当S O C值低于89%时,V C U授权制动再生,电机用于制动车辆和充电;当S O C值高于95%时,不授权制动再生㊂电机转速小于69r㊃m i n-1时,V C U不授权制动再生,电机转速大于71r㊃m i n-1时,授权制动再生㊂开始行驶时制动力矩仅由车辆制动器提供,当电机转速到达设定值后将制动扭矩分成2部分:车辆制动扭矩为60%,电机扭矩为40%㊂图4表示在开始阶段电池S O C值低于95%,此时处于低阈值状态,V C U会授权制动再生;当S O C 值高于95%时,即高阈值状态,不再进行制动能量回收;S O C值低于89%时,再次回到低阈值状态, V C U再次授权制动再生,一直到S O C值为95%以上时停止授权㊂图5表示初始阶段电机转速较低,此时电机转速处于低阈值状态,没有制动回收㊂当电机转速达到71r㊃m i n-1,达到高阈值状态,V C U授权制动回收;当电机转速低于69r㊃m i n-1时,停止制动回收,直到电机转速再次达到71r㊃m i n-1时,V C U会启用制动再生㊂图4S O C阈值F i g.4T h r e s h o l do f S O C图5电机转速阈值F i g.5M o t o r s p e e d t h r e s h o l d451沈阳大学学报(自然科学版)第35卷选择齿轮传动比的时候考虑其爬坡能力,传动比越大其爬坡能力越强,图6可以看出汽车运行相同的时间,传动比为5时,电池S O C 值下降最慢,传动比为8时,S O C 值下降最快;制动时,传动比为7和8的回收量大致相同,传动比为5的回收效率最好,传动比为6时回收效率最差㊂图7表示的是不同的传动比下的电机输入到汽车的转速,当传动比为8时,转速曲线已经有明显的变形,传动比为5㊁6和7时,转速曲线大致相同㊂结合图6考虑,在实际操作中,传动比选择5㊂图6 电池S O C F i g .6 S O Co f b a t t e r y 图7 输入转速F i g .7 R o t a t i o n a l s p e e do f i n pu t 图8表示的是相同条件下汽车质量不同时对电池S O C 的影响㊂开始运行时各种质量的汽车其电池S O C 值下降情况大致相同,运行时间越长差距越明显,汽车质量越小S O C 值下降得越慢,经济性越好且随着工况运行对电池S O C 的影响越大㊂实验中要以真实情况为准㊂图9表示的是风速对电池S O C 的影响,设置运行时长10000s ㊂起始阶段,各工况运行差异不大,运行到1000s 时开始出现明显差异㊂无风(风速为0m ㊃s -1)状态下,电池S O C 使用情况是最优的㊂三级风(风速为3.4~5.4m ㊃s -1)时,电池S O C 下降状态明显,运行期间S O C 值下降约91%,而无风工况下运行S O C 值只下降约70.5%,风速对电池S O C 的使用有较大影响㊂图8 汽车质量对S O C 的影响F i g .8 E f f e c t o f v e h i c l ew e i g h t o nS O C 图9 风速对S O C 的影响F i g .9 E f f e c t o fw i n d s pe e do nS O C 3 结 论本文中用仿真软件搭建了纯电动汽车动力传动模型并且设置相关参数,提出了电池S O C 在不同电量下的V C U 对制动回收的控制以及在电机不同转速下V C U 对制动回收的控制,对比了不同影响因素下汽车输入转速和电池S O C 的情况,得到以下结论:1)传动比为5时,电池使用情况最优且转速曲线符合实际曲线,传动比为6时,能量回收效果最差;传动比为8时,转速曲线已经有明显的变形且电池S O C 使用情况较差㊂2)汽车总质量越小,行驶中电池S O C 值下降越慢且差异性变化明显㊂3)速度保持不变的情况下,无风状态时电池S O C 下降最慢;随着风力增大,S O C 下降增大㊂随着551第2期 王楷焱等:某纯电动汽车动力系统能量仿真分析651沈阳大学学报(自然科学版)第35卷运行时长增加,无风和三级风对电池S O C的影响体现出较大差异㊂从S O C值的变化和车速可以计算出汽车的行驶里程,当S O C值从90%到10%时,汽车的行驶距离约为133k m㊂通过该仿真分析可以直观的看到能量传输情况,也可以监测整个动力传动系统的能量回收情况,为实现整车系统最优控制和降低车辆能耗提供帮助㊂参考文献:[1]李渝丽.基于轮毂电机的纯电动汽车动力系统匹配研究[D].太原:中北大学,2020.L IY L.R e s e a r c ho n p o w e r t r a i n m a t c h i n g o f p u r ee l e c t r i cv e h i c l eb a s e do nh u b m o t o r[D].T a i y u a n:N o r t h U n i v e r s i t y o fC h i n a,2020.[2]沈童.面向极限工况的分布式驱动电动汽车纵横协同控制研究[D].南京:东南大学,2021.S H E N T.R e s e a r c h o nl o n g i t u d i n a la n dl a t e r a lc o o r d i n a t i v e c o n t r o lf o r d i s t r i b u t e d d r i v i n g e l e c t r i c v e h i c l e u n d e re x t r e m ec o nd i t i o n[D].N a n j i n g:S o u t he a s tU n i v e r s i t y,2021.[3]徐金波.纯电动汽车驱动控制策略与能量管理策略分析[D].西安:长安大学,2019.X UJB.A n a l y s i so fd r i v ec o n t r o ls t r a t e g y a n de n e r g y m a n a g e m e n ts t r a t e g y f o r p u r ee l e c t r i cv e h i c l e[D].X i a n:C h a n g a n U n i v e r s i t y,2019.[4]陈挺.一种新能源船混合动力电源管理系统设计与实现[D].海口:海南大学,2021.C H E N T.D e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fah y b r i d p o w e r m a n a g e m e n ts y s t e m f o ran e w e n e r g y s h i p[D].H a i k o u:H a i n a nU n i v e r s i t y,2021.[5]张元元.电动车传动系扭转振动主动控制研究综述[J].科学技术创新,2017(26):1718.Z HA N G Y Y.A r e v i e w o fr e s e a r c ho na c t i v ec o n t r o lo ft o r s i o n a lv i b r a t i o no fe l e c t r i cv e h i c l ed r i v e t r a i n[J].S c i e n t i f i ca n d T e c h n o l o g i c a l I n n o v a t i o n,2017(26):1718.[6]陈红爱.纯电动汽车的能量流仿真及能耗分析[D].重庆:重庆理工大学,2021.C H E N H A.E n e r g y f l o w s i m u l a t i o na n de n e r g y c o n s u m p t i o na n a l y s i so f p u r ee l e c t r i cv e h i c l e s[D].C h o n g q i n g:C h o n g q i n gU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y,2021.[7]陆训,刘敏,汪跃中,等.纯电动汽车能量管理仿真分析研究[J].汽车电器,2019(8):1923.L U X,L I U M,WA N G YZ,e t a l.S i m u l a t i o na n a l y s i so f b a t t e r y e l e c t r i cV e h i c l eE n e r g y m a n a g e m e n t[J].A u t oE l e c t r i cP a r t s, 2019(8):1923.[8]董浩.基于能量流测试与仿真的汽油混合动力系统节能研究[D].长沙:湖南大学,2021.D O N G H.R e s e 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新能源汽车电驱动系统能耗检测方法及评价体系研究
NO. 6891 2 3 4 5 6 7摘要: 针对新能源汽车电驱部分的能耗问题，对电驱系统相关检测方法和评价指标进行了研究，提出了针对新能源汽车不同工况条件下的电机及其控制器能耗检测和评价指标。
对新能源汽车整车节能技术进行了归纳，分析了电驱系统在不同工况条件下的能耗特征，阐述了电驱系统的性能参数对不同整车节能工况的影响。
对电驱系统的电气原理图进行了简单分析，提出了对系统能量回收过程的工作范围和转换效率都有着重要影响的电机漏感等技术参数。
利用课题设计的电机检测台架对具体的电机及其控制器产品进行试验，得出了不同转速和转矩条件下电驱系统的能量转换效率，分析了不同节能工况条件下电驱系统的典型效率值。
研究结果表明，基于不同整车工况的电驱系统综合能耗检测方法对降低新能源汽车能耗有着重要意义。
关键词: 新能源汽车电驱动系统; 能耗指标; 整车节能工况Abstract: Aiming at the energy consumption of new energy vehicles，testing methods and the evaluation index of motor drive systems werestudied，and different evaluation indexes of motors and its controllers were proposed for new energy vehicles under different operatingcondi_x0002_tions．Based on the summary of energy saving technologies of new energy vehicles，energy consumption characteristics of motor drive system were analyzed and the influence on different energy saving condition of the parameters was described．After a simple analysis of the electrical diagram of a electric motor system，parameters including with motor leakage value were important to the operating range and conversion effi_x0002_ciency of the system energy recovery mode．The specific motor and its controller were tested by using the motor testing bench designed by the research group．The experimental results indicate that typical efficiency value of motor drive system under different energy saving mode can be calculated by the energy conversion efficiency distribution map．The research results indicate that the comprehensive energy consumption test method based on different vehicle conditions is of great significance to reduce the energy consumption of new energy vehicles．Key words: mtor drive system in new energy vehicles; energy consumption indexes; vehicle energy saving mode1、引言2012 年国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划( 2012—2020 年) 》明确了到2020 年乘用车新车平均燃料消耗量降至百公里5.0 L 以下。
新能源电动车整车及核心部件性能检测要求
新能源电动车整车及核心部件性能检测要求注：检验要求皆参照国家相关基础标准而定，标准相对较低，实际参考以设计值为准。
动力锂离子电池（单体/模块）
63当淋雨、高压水冲洗时，电机及控制器的构造、安装和通风的方式应保证电机及控制器不出现损坏。
电压应符合GB/T 4942.1中IP55等级，控制器应符合GB/T4942.2中IPX5的产品防护等级。
65车辆在行驶过程中仪表应满足GB/T17619和GB 18655的要求。
66仪表耐振动性能应满足QC/T 413-2002中3.12的规定。
67如果连接到动力电池的仪表由辅助供电系统供电显示，仪表各互不连接的导电零部件之间及导电零部件对机壳之间应能承受以下试验电压，并保持1min,即：
68精度应符合产品设计要求。
69
当动力蓄电池电压超过某一值时，与动力电路连接或因故障而带电的仪表的
所有部件应达到IP4X的防护等级，在对仪表正常维护过程中（包括对灯泡和
仪表的更换）也应达到IP4X的防护等级。
电磁兼容性
耐振性
绝缘介电强度
精度
安全性能
电动车用仪
表
防水、放尘性能。
纯电动整车能量流（VEM）检测与分析
纯电动整车能量流（ VEM）检测与分析摘要：纯电动汽车作为完全无排放、无污染的新能源汽车，是新能源汽车最终的发展方向。
但是由于目前动力电池的能量密度较低，增加电池能量密度，提升纯电动汽车的续航里程是目前急需解决的难题。
而整车能量流研究就是分析不同工况下由动力电池提供的能量分配到电动汽车有效功率、热损耗、其它损耗等各部分的情况，它可以从系统集成的角度分析电动汽车动力总成中的能量转换与传递过程，可以优化动力总成各部件的匹配，提高动力总成的整体效率，为热管理系统的设计提供指导，同时为增加电动汽车的续航里程提供优化解决方案。
关键词：新能源汽车；纯电动；能量流；检测；1纯电动整车能量流（VEM）关联关键系统分析纯电动整车能量流分析，如下图1所示，其包括动力电池组、电机控制器和驱动电机，动力电池组与电机控制器进行电气连接，电机控制器与驱动电机进行电气连接，驱动电机通过联轴器向外输出机械功。
A区为电机效率及能耗区，B区为电器附件系统功耗，C区为传动系统能耗，D区为整车行驶能耗。
图1 纯电动整车能量流分区流向示意图1.1整车阻力分析纯电动车型受造型、整备质量等因素影响，整车道路滑行阻力较高，对车辆的能耗影响很大，有效的阻力分解及降阻方案显得尤为重要。
1.风阻方面：货舱平整度、底盘平整度、外造型等均会影响高速段阻力。
2.滚阻方面：轮胎滚阻系数、磨合程度等影响中高速段阻力。
3.内阻方面：制动卡钳拖滞力矩、传动系统内阻影响低速段阻力。
1.2动力总成匹配纯电动车型需满足经济性，并兼备动力性要求，两者的矛盾性导致动力总成匹配存在“不可兼得”的问题，需根据工况及车型，优化动力总成匹配方案。
1.变速箱多档化匹配：在工况中，单一速比变速箱导致电机无法集中于高效区工作，动力总成效率偏低，能量利用率低。
电机选型：在工况中，电机扭矩响应较慢，起步加速瞬时加速踏板开度剧增，后续减小，导致电机需求功率变化幅度大，电池对外输出不稳定。
1.变速箱多档化匹配：在工况中，单一速比变速箱导致电机往往无法集中于高效区工作，动力总成效率偏低，能量利用率低。
纯电动汽车电气性能测试系统设计与研究
ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｎ ｔ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｉ ｕ ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｅ ｅ ｔｉ ｅ ｉ ｌ ； Ｔ ｓ ｙ ｔｍ ； ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｙ ｒｓ ｌ ｃｒｃｖ ｈ ｃ ｅ ｅ ｔ ｓｅ Ｄａａａ ｑ ｉｉ ｏ ｓ ｉ
近些年 来，新能源汽车逐步 受到 国家 的高度 重 过关 的厂家 较少 。 目前 电动汽车输入 电压 已从几十伏 视， 而纯 电动汽 车作为世界新 能源汽 车的最终发展 方 提 高到 Ｉ０ ０ Ｖ。 了达到较好 的能量利用率 ，电 Ｏ ￣６ ０ 为 向，它的商业化运营不 仅可 以缓解城 市的空气污染 ， 动 车采用高 电压 驱动 电机 。 另外 ， 电动 汽车的控制 纯 还可 以促进 电动车技 术的进步和社会 经济的发展 。 但 系统设计必 须做到加速和 制动响应及 时准确 ， 以提高 如何才能获取到纯 电动汽 车 的充放 电、 加速 制动 响应 车辆 的人机操 作性和安全性 。 储能装置 的电储量所能
・
设计 ・ 计算 ・ 究 ・ 研
纯 电动汽车 电气 性能测试系 统设计与研 究
刘保 国
（ 西重 型 汽 车 汽 车 有 限公 司 ） 陕
摘 要 ：本文针对纯 电动汽 车电气 系统 目前的应用技术特 点，设计一种 以 Ｐ Ｌ ８ ８ Ｇ数据采集卡和 计算 机为硬件 核心 ，以 Ｃ 一１Ｈ ｖ ＋ 语言 为编程工 具的纯 电动汽车 电气性 能测试系统 。该系统 的可操作性高 ，开 发成 本低 ，对于纯 电动 汽车研发单位具 ｃ＋
统。
７．
一
・
设计 ・ 计算 ・ 研究 ・
２ １ Ｃ－ ｌＨ 数据采集 卡 的规格特 性 ． Ｐ Ｌ８８ Ｇ
收、 安全系数高、 节能环保等性能和特点，目 前被电 言 ，电压越高 ，电动车 的性 能和经济性 越好 ， 但是 高电压 电动车生产难度 系数较大 ， 能生产
纯电动汽车整车动力性试验
纯电动汽车整车动力性试验纯电动汽车在行驶中，由蓄电池输出电能给电动机，电动机输出功率，用于克服电动汽车本身的机械装置的内阻力，以及由行驶条件决定的外阻力消耗的功率。
与燃油汽车一样，纯电动汽车的动力性也可以用最高车速、加速性能与最大爬坡度来进行描述，但是与燃油汽车不同的是，电动机存在不同的工作制，如1min 工作制、30min工作制等，即存在连续功率、小时功率与瞬时功率，因此在描述或评价电动汽车的动力性时要做说明。
电动汽车动力性能的试验标准按GB/T 18385-2001《电动汽车动力性能试验方法》进行。
测试的内容包括：最高车速、加速性能、最大爬坡度等评价指标。
测试设备有五轮仪，现在国际上普遍采用的是非接触式传感器；记录与分析设备有日本小野、德国DA-TRON、瑞士KISTLER等公司的产品。
1．道路条件1)一般条件试验应该在干燥的直线跑道或环形跑道上进行。
路面应坚硬、平整、干净且要有良好的附着系数。
2)直线跑道测量区的长度至少1000m。
加速区应足够长，以便在进入测量区前200m内达到稳定的最高车速。
测量区与加速区的后200m的纵向坡度均不超过0.5%。
加速区的纵向坡度不超过4%。
测量区的横向坡度不超过3%。
为了减少试验误差，试验应在试验跑道的两个方向上进行，尽量使用相同的路径。
3)环形跑道环形跑道的长度应至少1000m。
环形跑道与完整的圆形不同，它由直线部分与近似环形的部分相接而成。
弯道的曲率半径应不小于200m。
测量区的纵向坡度不超过0.5%。
为计算车速，行驶里程应为车辆被计时所驶过的里程。
如果由于试验路面布置特点的原因，车辆不可能在两个方向达到最高车速，允许只在一个方向进行测量，但应该满足以下条件：(1)试验跑道应满足要求；(2)测量区内任何两点的高度差不能超过1m；(3)试验应尽快重复进行两次；(4)风速与试验道路平行方向的风速分量不能超过2m/s。
2．试验车辆准备1)蓄电池充电按照车辆制造厂规定的充电规程，使电动汽车蓄电池达到完全充电状态，或按下列规程为蓄电池充电。
新能源汽车动力电池性能测试与评价实验报告
新能源汽车动力电池性能测试与评价实验报告一、实验目的随着新能源汽车的快速发展，动力电池作为其核心部件，其性能直接影响着车辆的续航里程、动力性能和安全性。
本次实验旨在对新能源汽车动力电池的性能进行全面测试与评价，为新能源汽车的研发、生产和使用提供科学依据。
二、实验设备与材料1、测试设备电池充放电测试系统：能够精确控制电池的充放电过程，并实时监测电池的电压、电流、容量等参数。
温度控制系统：用于控制实验环境温度，确保测试结果的准确性。
内阻测试仪：用于测量电池的内阻。
电池循环寿命测试设备：对电池进行多次充放电循环，评估其循环寿命。
2、测试样品选取市场上常见的几种新能源汽车动力电池，包括三元锂电池、磷酸铁锂电池等。
3、辅助材料连接线缆、夹具等。
三、实验方法1、容量测试将电池充满电后，以恒定电流放电至截止电压，记录放电时间和放电容量，计算电池的实际容量。
2、内阻测试使用内阻测试仪在电池不同状态（满电、半电、亏电）下测量其内阻。
3、循环寿命测试对电池进行多次充放电循环，设定一定的充放电深度，观察电池容量衰减情况，直至电池容量低于初始容量的 80%，记录循环次数。
4、高低温性能测试将电池分别置于不同温度环境（高温、低温）中，进行充放电测试，观察电池性能变化。
5、安全性能测试进行过充、过放、短路、针刺等实验，观察电池的反应，评估其安全性能。
四、实验结果与分析1、容量测试结果不同类型的电池容量存在差异。
三元锂电池在本次测试中的平均容量为_____Ah，磷酸铁锂电池的平均容量为_____Ah。
容量的大小直接影响着新能源汽车的续航里程。
随着电池使用次数的增加，容量会逐渐衰减。
经过多次充放电循环后，三元锂电池的容量衰减速度相对较快，而磷酸铁锂电池的容量衰减较为缓慢。
2、内阻测试结果电池内阻随着电池的充放电状态和使用次数而变化。
在满电状态下，内阻较小；随着电量的减少，内阻逐渐增大。
经过长期使用后，内阻会明显增大，这会影响电池的放电性能和充电效率。
新能源电动汽车的动力电池热管理测
2022年第12期总第307期新能源电动汽车的动力电池热管理测试分析冯治萍兰州资源环境职业技术大学，甘肃兰州，730021摘要：储能装置动力电池是电动汽车的核心，动力电池的性能直接影响到电动汽车的性能，其原因在于电动车工作时，电池组会处于比较严酷的热环境中进行长时间充放电工作，其使用寿命和电池性能将大幅降低，最终破坏电池单体性能一致性平衡，同时电池荷电状态（SOC ）估计值的精度下降，严重影响到电动汽车的系统控制和电动汽车安全性可靠性等。
因此，对新能源电动汽车动力电池进行测试，分析动力电池热管理方案，可优化动力电池的设计研发，也可提高电动汽车的安全性和续航能力，以及动力电池循环使用寿命等，对电动汽车的发展意义重大。
关键词：动力电池；热管理；测试分析中图分类号：U469.72收稿日期：2022-10-28DOI：10.19999/ki.1004-0226.2022.12.0221电动汽车动力电池热管理的存在意义自从新能源电动汽车走入大众视野，在国家政策的支持下，电动汽车深受消费者青睐，但随着电动汽车自燃事件频频发生，热失控等安全问题让电动汽车成为大众讨论的焦点。
续航里程是电动汽车的一大痛点之一，要提高续航里程就必须要增大动力电池的能量密度，但高能量的电池对温度极其敏感，因此风险系数也随之增大，这就要求电池管理系统做到对电池温度实时监测和精准控制。
目前动力电池在电动汽车的整车制造成本所占比重最高，因此要求动力电池具有很长的使用寿命，然而极端高热和低温会促使电池内部电解质紊乱，破坏电池电化学平衡和电池物理特性。
该过程不可逆，一旦破坏，将不可恢复并造成电池报废。
因此，动力电池使用寿命和温度息息相关［1-2］。
为解决上述问题，就必须优化设计电动力电池热管理系统，要求其能对电池温度精准监测及控制调节。
2动力电池热特性电池模块的发热速率、发热源、电池热容等参数，与电池的本质有关。
电池发热量取决于电池的化学特性、机械结构、电学本质等特征，追溯到电池电化学反应的实质。
基于缩短法的纯电汽车能量消耗量试验方法优化研究
与比缩短法试验结果的差异大约为 1%，这与仿真结果
基本一致。
5 差异分析
由图 4 可知，虽然仿真和试验结果差异较大，约在
41%~48% 之间，但无论比较常规法和循环优化法的仿
真结果，或者比较两者的客观试验结果，其差异表现都
基本一致。
由表 6 对比可以看出，循环优化法相比缩短法减少
了恒速段和 1 个循环，但由于需要在实际道路上放电，
验验证，得出实际综合能耗结果后与缩短法结果进行对比分析，发现试验循环优化后的测试结果与缩短
法基本一致，且试验成本下降了 60%。
关键词：纯电动汽车；能耗；缩短法；试验优化
中图分类号：U467
收稿日期：2024-01-10
DOI：1019999/jcnki1004-0226202403024
参考文献：
［1］中国汽车技术研究中心有限公司EV TEST（电动汽车测评）管理
规则［Z］2019
［2］陈展武，马世稳，陆绍坤，等缩短法与常规工况法测试电动汽车结
果差异化研究［J］汽车测试报告，2022（16）：146-148
［3］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：
测试试验
却大约下降了近 60%。若车辆本身带有放电功能，或者
试验室内配备具有放电功能的充电桩，则此方法能够再
缩减试验时间，并不用下转毂，可以进一步提高便利性。
图 3 CLTC-P 试验循环曲线
（缩短法）
具体的计算方法为：
ECDC=∑ ( EC DC ，c × K c )
4
（2）
c=1
ì ΔE REESS，C
4 试验验证
CSSE 为恒速段，由较高的恒定车速构成，用以尽快放
基于dSPACE的纯电动汽车整车HIL建模及测试
■系统建模、仿真与分析D01：10.19557/ki.l001-9944.2021.03.016基于dSPACE的纯电动'车)车HIL建+及测试江南雨武冬梅▽，杜常清熊建昌▽(1.武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉430070；'.武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉430070)摘要：纯电动汽车整车模型对于控制系统硬件在环HIL测试具有重要作用，该文基于dSPACE实时仿真平台，建立了应用于HIL测试的整车模型，并与快速原型控制器进行闭环测试"首先依据所研究的纯电动汽车结构和参数，建立了整车各子系统模型；然后，为了能够实现和整车控制系统的闭环测试，进行了模型和整车控制系统之间的接口配置；最后，基于dSPACE公司的SCALEXIO仿真模拟器和MicroAutobox快速原型控制器，建立硬件在环测试平台，进行了整车被控对象模型和控制策略之间的开环和闭环测试0结果表明，该文所建的整车HIL模型能够实现基于dSPACE平台的实时仿真，反映整车性能，可以应用于对整车控制系统的HIL测试0关键词：电动汽车；整车模型；dSPACE；硬件在环测试中图分类号：U46文献标志码:A文章编号：1001-9944(2021)03-0070-06 HIL Modeling and Testing of Pure Electric Vehicle Based on dSPACEJIANG Nan-yu1,2,WU Dong-mei1,2,DU Chang-qing1#2,XIONG Jian-chang1#2(1.Hubei Key Laboratory of Advanced Technology for Automotive Components, Wuhan University of Technology,Wuhan430070,China；2.Hubei Collaborative Innovation Center for Automotive Components Technology, Wuhan University of Technology,Wuhan430070,China)Abstract：The pure electric vehicle model plays an important role in the HIL(Hardware-In-Loop)test of the control system.Based on the dSPACE real-time simulation platform,this paper establishes a vehicle model for HIL testing, and conducts closed-loop testing with a rapid prototype controller.Firstly, the vehicle subsystem model is established based on the researched vehicle structure and parameters.Then, in order to realize the closed-loop test with the vehicle control system, the interface between the model and the vehicle control system was configured.Finally, based on dSPACE&s SCALEXIO simulation simulator and MicroAutobox rapid prototyping controller,a hardware-in-the-loop test platform was established to conduct open-loop and closed-loop tests between the vehicle controlled ob+ect model and control strategy.The results show that the vehicle HIL model built in this paper can realize real-time simulation based on the dSPACE platform,which can reflect the performance of the vehicle,and can be applied to the HIL test of the vehicle control system.Key words:electric vehicle；vehicle model；dSPACE；hardware-in-the-loop(HIL)test新能源汽车是解决环境污染和车用能源问题的主攻方向之一[1-3]o纯电动汽车中的整车控制系统的有效途径,其中纯电动汽车是新能源汽车产业化是电动汽车的顶层控制中枢,能够有效保证车辆的收稿日期：2020-11-30"修订日期：2021-01-21基金项目：湖北省技术创新重大项目(2018AAA054)；国家自然科学基金项目(51705383)作者简介：江南雨(2000—),女，在读本科生，研究方向为车辆工程；武冬梅(1986—),女，博士，讲师，研究方向为电动汽车整车控制、车辆动力学控制。
总装车间电动车检测整体解决方案：新能源汽车的检测线设备,EV安规、充放电、vcu进货检验、整车故障诊断
检测方式
读取数据流检测
读取数据流检测
读取数据流检测
读取数据流检测
to
读取数据流检测
读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测 读取数据流检测
三电检测要点及方法
总装厂电动车检测
电动车的下线测试，除了传统测试项目外，还应对下列项目逐一测试。
VCU 电池 电机 绝缘性 充电性能 电量消耗 制动能量回收 高压安全
安全性 一致性 品质保证
三电检测要点及方法
总装厂电动车检测
考虑到汽车厂的生产节拍，以及总装厂各工位的特点，将电动车的检测项目分布到不同 工位上，配置布局更加合理，有利于优化节拍。
通过安规仪分别测试电池包正极、 负极与壳体之间的电阻
通过安规仪分别对电池包正极、负 极与壳体之间进行耐压测试
通过BMS接口针脚施加12V电压唤醒BCM， 并通过CAN读取BMS状态
通过BMS接口针脚连接可变程控电 阻，并通过CAN读取BMS状态
通过CAN控制BMS实现继电器动作，并 通过CAN读取BMS状态
三电检测要点及方法
传统汽车测试项目
企业内部 标准
四轮定位 测量及调
整
灯光测量 及调整
尾气检测
速度表 检验
喇叭声 级测试
ABS/ESP 测试
《新能源汽车整车控制系统检修》测试卷(含答案)
共6页，第1页共6页，第2页班级：_______________ 姓名：_______________ 学号：_______________密------------------------封-----------------------线------------------------外------------------------不------------------------准------------------答-----------------题《新能源汽车整车控制系统检修》测试卷一、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）1.控制系统一般包括传感器、控制器和执行元件。
2.高压电池系统主要由动力电池模组、动力电池箱、电池管理系统（BMS ）及其他相应的辅助元器件组成。
3.电机驱动系统是电动汽车的核心组成部分，其主要由电机、功率变换器、电机控制器和动力电池构成。
4. 混合动力汽车是由两种或两种以上的动力来驱动的，当前大多数的油电混合动力汽车主要由内燃机的热能和电力两种动力进行驱动。
5. 并联式混合动力驱动单元中车辆的驱动力由电机和发动机同时或单独供给。
6.纯电动汽车电机的布置可以分为前置、中置和后置，驱动形式可以分为前驱、后驱和四驱。
7.三相交流异步电机的种类繁多，但结构基本相同。
三相交流异步电机主要由定子、转子和气隙 3部分构成。
8.纯电动车的起动开关有OFF 、ACC 、ON 、START 四个状态 。
二、单选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选项填写在对应题号的答题框内。
1.用万用表低阻挡分别测试定子各组线圈两两之间应该( ) A.全部导通 B.全部断开 C.有20Ω 的电阻 D.以上选项都不对2. 在测量交流异步电机的三相绕组通断时选用万用表( ) A.电压挡位 B.电流挡位 C.电阻挡位 D.以上选项都不对3.在测量交流异步电机的三相绕组绝缘电阻时严格来说要选用( ) A.电流表 B.兆欧表 C.万用表 D.以上选项都不对4.在拆卸接插件时不能直接使劲拔否则会拉松端子或引线造成高速行驶时( )信号异常A.A/BB.EBDC.ABSD.以上选项都不对 5.与电机连接的减速器的机油一般首保最好( )ｋｍ 左右更换 A. 500 B.1500 C. 3000 D.以上选项都不对 6.中小型异步电机的气隙为（ ）。
电动汽车整车运行性能检测试验技术
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车电动汽车整车运行性能检测试验技术研究魏军克郑州日产汽车有限公司 河南省郑州市 450046摘 要： 电动汽车的生产和制造需要符合相关的标准，并且还要对整车的性能进行测试，只有这样才能更好的符合汽车上路的条件。
本文主要是将国标要求作为基础来对电动汽车的最高车速、滑行能力、加速性能、制动性能和爬坡能力和能量消耗率和续航里程进行测试，通过实施一定的检测试验方法和配套的相关试验设备来做好检测，并且要对测试的结果进行分析，对电动汽车的运行性能进行进一步的优化，从而推进我国电动汽车行业的更好发展和进步。
关键词：电动汽车 整车运行 性能检测 试验技术1 引言汽车产品的生产和制造一直都受到广泛的关注，使用的质量和安全性更是关乎到人们的日常出行。
在进入到90年代以来，电动汽车已经成为世界各国都在重点研究的热点，电动汽车的检测试验技术在电动汽车制造行业和电动汽车研究单位以及高等院校中得到了非常重要的关注，汽车检测试验技术通过不断的吸收现代科学技术，开始逐渐的朝着智能化的方向发展。
现代汽车检测实验技术的应用在交通安全、环境保护和节能等方面都有一定的发展，并且也产生了明显的社会效益和经济效益，是值得进行研究的内容。
2 电动汽车检测试验的标准电动汽车是涉及多种学科和领域的高新技术产品，对于电动车的整车运行性能检测试验来说，主要是将国家汽车相关标准作为基础，然后国际最新技术的发展动向进行结合，提出符合我国电动汽车发展曲势的整车运行性能检测试验，从而更好的提升我国电动汽车检测试验的技术。
国际上的很多国家都提出了SAE、JEVS、ISO、IEC标准，我国现行的电动车辆标准也是在等效的采用或者是部分的采用这些标准而形成的。
将这些标准作为基础来实施电动汽车整车运行检测试验，其基本的项目主要可以归纳为动力性、经济性、制动性能、操纵稳定性和整车运行可靠性等几个大类。
3 电动汽车整车运行性能检测试验的技术和设备对电动汽车进行整车的性能测试，主要就是要发挥出对于各项动力性能的检测，对其是否满足汽车的设计要求进行判断。
基于wltc工况的电动汽车能量流测试与分析
【摘要】为研究电动汽车的能量流，首先对比了WLTC 工况与NEDC 工况，证明了WLTC 工况更能反映整车行驶过程中的能耗特性，然后基于WLTC 工况，依据电能部分的能量流测试方案，综合考虑车辆行驶过程中机械能、电能的流动方向和大小，建立纯电动汽车行驶过程中的能量流数学模型，最后，根据模型中各系统或零部件输入与输出的瞬时值与累计值计算其能量传递效率，从而从整车级、系统级、零部件级全面评价测试车辆能耗特性。
主题词：NEDC 工况WLTC 工况能量流测试数学模型中图分类号：U469.72文献标识码：ADOI:10.19620/ki.1000-3703.20181071Energy Flow Test and Analysis of Electric Vehicle Based on WLTCModeZhang Wei 1,Xu Jinbo 2,3,Wang Xu 2,Yang Tian 2（1.The Development Center of Equipment Industry of Ministry of Industry and Information Technology,Beijing 100846;2.China Automotive Technology Research Center Co.,Ltd.,Tianjin 300300;3.Chang ’an University,Xi ’an 710064）【Abstract 】To study the energy flow of electric vehicle,this paper firstly compares the WLTC cycle with the NEDCcycle,and proves that the WLTC cycle can reflect the energy consumption characteristics of the vehicle in driving betterthan the NEDC cycle.Then,the energy flow mathematical model of battery electric vehicle is established based on WLTC cycle and according to energy flow test plan of electric power,comprehensively considering flow direction and size of mechanical energy and electric power of vehicle in driving.Finally the energy transfer efficiency is calculated according tothe instantaneous value and cumulative value of input and output of each system or component in the energy flow mathematical model,thus the energy consumption characteristics from the vehicle level,system level and component level are evaluated and tested.Key words:NEDC cycle,WLTC cycle,Energy flow test,Mathematical model张微1徐金波2,3王旭2杨天2（1.工业和信息化部装备工业发展中心，北京100846；2.中国汽车技术研究中心有限公司，天津300300；3.长安大学，西安710064）基于WLTC 工况的电动汽车能量流测试与分析汽车技术·Automobile Technology1前言纯电动汽车续驶里程是制约其发展的重要因素之一，动力电池是纯电动汽车唯一的动力源，其能量利用效率直接影响整车的续驶里程。
纯电动客车热平衡测试标准
纯电动客车热平衡测试标准一、概述本标准旨在规定纯电动客车热平衡测试的各项要求和方法，以确保纯电动客车的热管理系统、电池组、电机及控制器、空调及热泵系统、液冷系统等部件的稳定性和安全性。
二、测试内容1.电池组热管理测试电池组热管理测试主要针对电池组的温度控制和均匀性。
测试过程中，应记录电池组在不同工况下的温度变化，包括充电状态、放电状态以及静置状态。
此外，还需检查热管理系统的冷却效果，确保电池组在各种工况下都能维持在适宜的温度范围内。
2.电机及控制器热管理测试电机及控制器热管理测试主要包括电机控制器、驱动电机及其附件在不同工况下的温度变化。
测试过程中，应记录电机控制器在加速、巡航和制动等不同工况下的温度变化，以确保电机控制器的稳定性和安全性。
同时，还需对驱动电机的温度进行监测，确保其在长时间运行或高负载工况下不会过热。
3.空调及热泵系统测试空调及热泵系统测试主要考察空调制冷和制热效果，以及热泵系统的性能。
在制冷模式下，应确保车内温度能迅速降低；在制热模式下，应确保车内温度能稳定上升。
此外，还需对空调及热泵系统的能耗进行测试，以评估其节能性能。
4.液冷系统测试液冷系统测试主要针对电池组和电机等关键部件的冷却效果。
测试过程中，应记录液冷系统在不同工况下的冷却效果，包括高速运行、爬坡、频繁刹车等工况。
此外，还需对液冷系统的能耗进行测试，以确保其冷却效果和节能性能。
5. 充电系统测试充电系统测试主要针对充电速度、充电稳定性及安全性能的评估。
应分别在慢充和快充模式下对充电速度进行测试，同时记录充电过程中的温度变化，以确保充电系统的稳定性和安全性。
此外，还需对充电接口的兼容性和耐用性进行测试，以确保充电系统的便利性和可靠性。
6. 热管理系统测试热管理系统测试主要针对整车热管理性能的评估。
在测试过程中，应模拟各种行驶工况，包括城市道路、高速公路以及山区等不同地形条件下的行驶状态，并对整车的温度变化进行记录和分析。
整车能量管理测试方案
整车能量管理测试方案1. 简介整车能量管理测试是对汽车整车电池管理系统进行评估和验证的一项关键测试。
整车能量管理系统负责监测、控制和优化整个汽车能量流动，包括电池的充电和放电控制、能量回收和分配、驱动电机的功率输出等。
本文档将介绍整车能量管理测试的目的、测试项目和测试方法等内容。
2. 目的整车能量管理测试的目的是评估和验证整车能量管理系统的性能和稳定性，确保其能够有效地控制和管理整个汽车的能量流动。
通过测试，可以发现和解决潜在的问题，确保整车能量管理系统符合设计要求和用户期望，提高车辆的能源利用效率和性能。
3. 测试项目整车能量管理测试包括以下主要项目：3.1 整车能耗测试整车能耗测试用于评估整车在不同工况下的能耗情况，包括城市道路、高速公路、爬坡等不同驾驶工况。
测试过程中需要记录整车的平均能耗、动力系统的能耗等信息。
3.2 电池充放电管理测试电池充放电管理测试用于评估电池管理系统在不同工况下的充放电性能和控制策略。
需要测试电池的充电效率、放电效率、充放电速率、温度管理等指标，确保电池管理系统可以高效、稳定地控制电池的充放电过程。
3.3 能量回收测试能量回收测试用于评估整车能量回收系统的性能和效率。
测试过程中需要模拟不同的制动工况，记录能量回收的效率和回收的能量量，以及整车在不同工况下的动力系统能耗变化。
3.4 驱动电机功率输出测试驱动电机功率输出测试用于评估驱动电机的输出性能和效率。
测试过程中需要测量驱动电机的最大功率输出、加速性能、效率、扭矩曲线等指标，以确保驱动电机可以满足整车在不同工况下的动力需求。
4. 测试方法整车能量管理测试可以采用以下方法进行：4.1 标准测试循环可以使用标准的测试循环进行整车能量管理测试，包括城市道路循环、公路循环等。
这些标准测试循环可以模拟不同的驾驶工况，测试整车的能耗和能量管理性能。
4.2 特殊工况测试除了标准测试循环，还可以进行特殊工况测试，例如在爬坡条件下、高温或低温环境下等。
燃料电池电动汽车整车能耗测试方法T∕CECA-G 0078-2020
燃料电池电动汽车整车能耗测试方法
1 范围
本文件规定了燃料电池电动汽车整车能耗测试的范围、规范性引用文件、术语和定义、试 验设备和仪器、测量方法、数据分析方法、能耗分析结果报告。
本文件适用于使用压缩氢气的插电式氢燃料电池电动汽车及非插电式氢燃料电池电动汽 车。
2 规范性引用文件
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GB 7258 机动车运行安全技术条件 GB/T 12534 汽车道路试验方法通则 GB/T 18386-2017 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法 GB/T 19754-2015 重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法 GB/T 19753-2013 轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法 GB/T 24548 燃料电池电动汽车 术语 GB/T 24549 燃料电池电动汽车 安全要求 GB/T 26990-2011 燃料电池电动汽车 车载氢系统 技术条件 GB/T 28816 燃料电池 术语 GB/T 29126-2012 燃料电池电动汽车 车载氢系统 试验方法 GB/T 29838-2013 燃料电池模块 GB/T 35178-2017 燃料电池电动汽车 氢气消耗量 测量方法 GB/T 37154-2018 燃料电池电动汽车 整车氢气排放测试方法 GB/T 38146.1-2019 中国汽车行驶工况第 1 部分：轻型汽车 GB/T 38146.2-2019 中国汽车行驶工况第 2 部分：重型商用车辆 ISO 23828:2013 燃料电池道路车辆 能量消耗测量 供以压缩氢燃料的车辆 SAE J2572-2014 使用压缩氢气的燃料电池汽车排放、能耗和续驶里程测量方法
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10.16638/ki.1671-7988.2019.07.007
纯电动车整车能量流测试
石玉玮，段龙杨，黄炯，肖文龙，陈瑶，高少俊
（江铃汽车股份有限公司，江西南昌330001）
摘要：电动汽车续航里程低是限制其快速发展的关键因素，整车能量流分析成为纯电动汽车提高续航里程指标的重要手段，文章在整车转鼓上对纯电动汽车进行了能量流测试，通过对整车能量流的测试对纯电动车型降低电耗提升续航提供了较台架试验更加准确的方向。
文章以重型车在CWTVC工况下的能耗测试为例，研究出该车型的降低电耗提升续航的方向。
关键词：纯电动汽车；整车能量流；整车转鼓；CWTVC工况
中图分类号：U469.72 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2019)07-24-03
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 )
Abstract: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. Keywords: elecric vehicle; Vehicle Energy Flow; Vehicle drum; C-WTVC
CLC NO.: U469.72 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)07-24-03
前言
伴随着能源危机及环境污染问题的双重压力，发展新能源汽车特别是纯电动汽车是大势所趋。
不仅如此，国家工信部等相关部门也针对纯电动车在不同工况下的电耗限值进行了设定。
因此，针对电动车在特定工况下的能量流分析对于企业来说也是重中之重，不仅可以为企业带来产品的竞争力，也可以为整个新能源汽车行业已表率。
首先通过进行整车能量流测试分析，更能准确的了解整车能耗分布，为后续降能耗提供方向；其次整车能量流测试可以为能量流仿真分析提供对标帮助；最后整车能量流分析可以与竞品车型对比优势和劣势，更好的进行整车目标分解。
通过实际搭建动力总成台架测试分析平台并不能完全体现各系统在整车上的表现，本文通过整车在转鼓上的能量流测试分析各系统能耗，寻求降能耗方向。
1 试验设备安装及测试原理
1.1 试验设备
能量流数据采集系统、电流传感器、转鼓试验台。
1.2 试验目的
电动车整车能量流测试。
1.3 试验设备安装
本次测试在如图1所示的电流测试位置安装了电流传感器；如图2所示在PDU中采集了直流电压和交流电压。
并通
作者简介：石玉玮（1988-），男，整车能量管理属性工程师，就职于江铃汽车股份有限公司，从事动力性与经济性研究工作。
24
石玉玮 等：纯电动车整车能量流测试
25
过CAN 先接入了整车的OBD 接口读取了整车数据中电机的转速和扭矩信息。
本次测试中采集了电池-PDU 之间的电压、电流，PDU-MCU 之间的电压、电流，MCU-电机的三相交流电的电压、电流，电机输出的转速和扭矩。
图1 电流测试图
图2 测试设备安装图
1.4 测试原理
通过能量流试验采集设备内部的计算，得到电池-PDU 之间和PDU-MCU 之间直流电信号的的电压、电流、功率、能量等信息，并得到MCU-电机之间交流电信号的电压、电流、功率、能量等信息。
试验采集设备的功率分析模块直接得到以下数值： 电池输出（电池-PDU 之间）电压、电流、功率，PDU-MCU 之间直流电信号的电压、电流、功率，MCU-电机之间交流电信号的电压、电流、功率。
整车能耗、回收能量、MCU 能耗、电机能耗。
利用能量流数据采集设备的内部计算公式计算以下数值：
能量回收率=电池回收能量/电池输出能量*100
MCU 效率=MCU-电机之间交流电信号的功率 / PDU- MCU 之间直流电信号的功率*100
电机输出机械功率 =电机转速*电机扭矩/（60/（2*π）） 电机效率=电机输出机械功率/MCU-电机之间交流电信号的功率*100
2 试验测试分析
2.1 整车能量流测试结果分析
整车测试主要边界条件如下：模拟整车测试质量：3510 kg ；摸底道路阻力加载系数a=0.0634，b=0.1749，c=330.6707；后桥速比：4.556。
如下图3-图5分别测试了附件能耗、MCU
功耗、电机功耗、滚动阻力、传动系统效率。
（1）
图3 MCU 效率测试
（2）
图4 电机效率测试
（3）
图5 传动系统效率测试
（4）
附件功耗=电池包输出总能量-MCU 输出n 能耗 （5）
表1 整车能量损耗测试结果
图6 整车能量损耗测试结果统计图
上式（1）（2）（3）（4）（5）中：UI 为MCU 输入电压电流；三相电功率为MCU 输出功率即电机输入功率；T tq ,n
为电机输出扭矩和电机转速； （下转第34页）
汽车实用技术
34
图2 燃料价格走势
在考虑与汽油等效热值的燃料替代比，甲醇替代比为
2.2，乙醇替代比为1.6。
图3显示，与一吨汽油相同热值的条件下，乙醇价格超过了92#汽油，而甲醇仍有一定的价格优势。
图3 等效热值的燃料价格走势
3 甲醇燃料的应用展望
我国的甲醇产能占世界甲醇总产能的60%左右，制造甲醇的原料丰富，如果在乘用车上得以大范围推广，将会极大缓解对进口石油资源的依赖。
工信部自2012年起，陆续在山西、上海、陕西、甘肃、贵州五省十市开展甲醇汽车试点工作，其中乘用车主要以出租车为主。
从技术、产品、市场、安全、经济性等多方面对甲醇燃料的可行性进行论证。
试点结果证明甲醇燃料具有市场推广的价值，试点过程也推动了我国甲醇汽车和甲醇燃料行业的技术进步。
然而，我国幅员辽阔，地理位置跨度大，不同地区四季的环境温度差异显著，基于甲醇燃料的几个缺陷考虑，大范围推广甲醇燃料具有很大的技术挑战。
在技术未取得突破性进展之前，可以预见的乘用车应用市场为环境温度适宜、甲醇加注配套设施较完善的局部地区，针对运行路线相对固定、行驶里程可控的车辆应用，如城市出租车、物流车、市政专用车等。
参考文献
[1] 中国报告大厅,中国石油资源现状,2017.12.
[2] 朱清江.甲醇汽油使用性能与技术研究.长安大学.2006.
[3] 江立永.点燃式甲醇燃料发动机的燃.内燃机学报,1994 .
[4] 林开云.甲醇汽油燃烧特性模拟分析研究.四川工业学院学报.
2004.
（上接第25页）
f为滚阻系数；V为车速。
根据上述计算方式得出了整车台架能量流测试结果如下：从测试结果来看：整车能耗有16%是电驱系统的损耗，73%是用于克服道路行驶阻力，另外11%是制动损失，能量回收占16%。
3 结论
以上所介绍整车能量流测试，根据测试结果来看结论如下：
（1）整车能量流测试中，该车有73%的能耗损耗在行驶阻力上，故要减少能耗必须降低样车行驶阻力，尤其可以通过降低空气阻力，滚动阻力达到降低样车行驶阻力提升能耗有很大好处；
（2）制动损耗很大，建议提升能量回收效率。
参考文献
[1] 沈天浩.电动汽车动力总成能量流试验研究[J].中国工程科学,
2018,15(10): 10 -15.
[2] 乐智.整车能量流分析在燃油经济性开发中的应用[J].2015中国
汽车工程学会年会,2015-10-27.
[3] 张杭杭.纯电动汽车能效优化方法研究.汽车工程.2016,38(4), 515-
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