电动汽车剩余续驶里程估算方法
如何简单估算燃料电池汽车续驶里程
如何简单估算燃料电池汽车续驶里程燃料电池汽车凭借其清洁环保、加注时间短、续驶里程长等优势，产业热度正在快速提升。
对于车辆性能，大家最关心之一就是续驶里程。
都说氢燃料电池汽车续驶能力强，果真如此吗？据权威媒体报道，最新现代NEXO，其续驶里程能够达到805公里；2018款本田Clarity最大续驶里程可达750公里；丰田Mirai续驶里程为500公里。
这些一目了然的数据，无一不在为燃料电池汽车续驶能力提供着有力注解。
续驶里程，于传统燃油车而言，知道油箱容积，除以百公里耗油量，我们便可推算出车辆续驶里程。
对于纯电动汽车，知道百公里耗电量以及储电量，即可推算出车辆续驶里程。
那么，燃料电池汽车的续驶里程应该如何推算呢？计算燃料电池汽车续驶里程，必须要了解影响燃料电池续驶里程的三大因素：储氢量、燃料电池动力系统效能、燃料电池汽车总成。
正所谓巧妇难为无米之炊，燃料电池汽车的储氢量影响着车辆续驶里程。
储氢量，指燃料电池汽车车载供氢系统的储氢量。
车载氢系统是燃料电池汽车的重要部件，由储氢瓶、组合瓶阀、溢流阀、减压器、压力传感器、管道及管道连接件等组成。
其中，储氢瓶相当于传统燃油车的油箱，其储氢量有如油箱储油量。
目前，国内外主流储氢瓶为高压气态瓶，国内使用Ⅲ型瓶（金属内胆碳纤维全缠绕气瓶），国外使用Ⅳ型瓶（塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶）。
商用车与乘用车的供氢系统所携带的储氢瓶数量不同，商用车通常有2到10个35兆帕储氢瓶，乘用车有2－3个70兆帕储氢瓶。
如福田8．5米燃料电池客车携带4个35兆帕储氢瓶，最新的现代NEXO则携带3个70兆帕储氢瓶，Mirai 携带2个70兆帕储氢瓶。
假设在温度相同、储氢瓶充满的状态下，根据气体方程PV＝nRT，我们可以看出，压力越大、容积越大，储氢量就越多。
可以说，不谈储氢量的续驶里程都是耍流氓，当我们谈续驶里程时，首要应了解的是车辆储氢量。
了解完储氢量，让我们看一下第二个重要影响因素：燃料电池动力系统效能。
如何简单估算燃料电池汽车续驶里程
如何简单估算燃料电池汽车续驶里程燃料电池汽车凭借其清洁环保、加注时间短、续驶里程长等优势，产业热度正在快速提升。
对于车辆性能，大家最关心之一就是续驶里程。
都说氢燃料电池汽车续驶能力强，果真如此吗？据权威媒体报道，最新现代NEXO，其续驶里程能够达到805公里；2018款本田Clarity最大续驶里程可达750公里；丰田Mirai续驶里程为500公里。
这些一目了然的数据，无一不在为燃料电池汽车续驶能力提供着有力注解。
续驶里程，于传统燃油车而言，知道油箱容积，除以百公里耗油量，我们便可推算出车辆续驶里程。
对于纯电动汽车，知道百公里耗电量以及储电量，即可推算出车辆续驶里程。
那么，燃料电池汽车的续驶里程应该如何推算呢？计算燃料电池汽车续驶里程，必须要了解影响燃料电池续驶里程的三大因素：储氢量、燃料电池动力系统效能、燃料电池汽车总成。
正所谓巧妇难为无米之炊，燃料电池汽车的储氢量影响着车辆续驶里程。
储氢量，指燃料电池汽车车载供氢系统的储氢量。
车载氢系统是燃料电池汽车的重要部件，由储氢瓶、组合瓶阀、溢流阀、减压器、压力传感器、管道及管道连接件等组成。
其中，储氢瓶相当于传统燃油车的油箱，其储氢量有如油箱储油量。
目前，国内外主流储氢瓶为高压气态瓶，国内使用Ⅲ型瓶（金属内胆碳纤维全缠绕气瓶），国外使用Ⅳ型瓶（塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶）。
商用车与乘用车的供氢系统所携带的储氢瓶数量不同，商用车通常有2到10个35兆帕储氢瓶，乘用车有2－3个70兆帕储氢瓶。
如福田8．5米燃料电池客车携带4个35兆帕储氢瓶，最新的现代NEXO则携带3个70兆帕储氢瓶，Mirai 携带2个70兆帕储氢瓶。
假设在温度相同、储氢瓶充满的状态下，根据气体方程PV＝nRT，我们可以看出，压力越大、容积越大，储氢量就越多。
可以说，不谈储氢量的续驶里程都是耍流氓，当我们谈续驶里程时，首要应了解的是车辆储氢量。
了解完储氢量，让我们看一下第二个重要影响因素：燃料电池动力系统效能。
汽车仪表续航里程计算方法
汽车仪表续航里程计算方法文章阐述一种计算续航里程的方法，此方法能纠正不同路况下还能续航多少公里。
续航里程计算公式：续航里程=油箱剩余油量/油耗。
油箱剩余油量为仪表AD采样油位电阻，计算得到剩余油量。
油耗为仪表计算最近30公里所消耗的百公里油耗。
每公里更新一次续航里程，这样就能逐步反应不同路况下的剩余油量。
标签：续航里程；汽车仪表；计算方法引言续航里程计算公式：续航里程=油箱剩余油量/油耗。
很多把油耗设定为固定值，这样会导致续航里程不能反应当前路况。
取值太小，如计算的是10KM内的平均油耗，这样会导致续航里程跳变太快；取值太大，如取得是100KM内的油耗，这样会导致续航里程不能及时反应当前路况；取平均油耗，所耗总油量除以总里程，会导致车辆在行驶较长距离后，续航里程变化过慢的问题。
而文章取得是30KM这样一个大小合适的范围来取油耗，能逐步反应当前路况。
1 油耗的计算1.1 出厂时油耗设定车辆因为刚出厂时不知道用户的所在路况和驾驶习惯，所以要人为设定一个油耗，建议取车辆公告的综合油耗，这样比较能反应车辆本身的油耗大小，如公告的综合油耗是6L/100KM，既每公里油耗是0.06L。
1.2 最近30公里油耗的计算在出厂取综合油耗后，车辆每开一公里，计算其油耗，如公告的综合油耗是6L/100KM，既每公里油耗是0.06L，当前这一公里开了0.1L油，则其最近30公里所耗油量为：0.06*29+0.1=1.84L。
1.3 每公里所耗油量计算很多仪表厂家在计算每公里的所耗油量时，往往取每公里油位的下降值，但因为路边的颠婆导致油浮上下波动和AD采样的误差，会导致其油量取值误差较大，而最好的办法是取EMS（发动机管理单元Engine Management Systerm）的喷油量，通常EMS一般会每100MS发一次当前的喷油量，而仪表将其累计并每一公里更新油耗后将累积值清零从新开始。
这样因为发动机所消耗的油量是比较能反应实际所耗油量，在其基础上得到的每公里油耗也就切实反应其实际情况。
evs的计算公式
evs的计算公式EVs（Electric Vehicles）的计算公式是指用来计算EVs的相关参数的数学公式。
EVs是指电动汽车，它们以电能作为动力源，与传统的燃油汽车相比，具有环保、经济和高效的特点。
了解EVs的计算公式，可以帮助我们更好地了解电动汽车的工作原理和性能特点。
EVs的计算公式可以涵盖多个方面，包括续航里程、充电时间、能量消耗等。
下面将分别介绍这些计算公式。
1. 续航里程的计算公式：EVs的续航里程是指一次充电后车辆可以行驶的最大里程。
续航里程的计算公式包括车辆的电池容量和能量消耗率。
一般来说，续航里程（R）可以通过以下公式计算：R = 电池容量（C）/ 能量消耗率（E）其中，电池容量指的是电池可以存储的电能量，单位为千瓦时（kWh）；能量消耗率指的是车辆每行驶一定距离所消耗的电能量，单位为千瓦时/公里（kWh/km）。
2. 充电时间的计算公式：EVs的充电时间是指将电池充满所需的时间。
充电时间的计算公式包括电池容量、充电功率和充电效率。
一般来说，充电时间（T）可以通过以下公式计算：T = 电池容量（C）/ 充电功率（P）/ 充电效率（η）其中，充电功率指的是电能以多快的速度充入电池，单位为千瓦（kW）；充电效率指的是充电过程中电能的损耗情况，一般为一个小于1的小数。
3. 能量消耗的计算公式：EVs的能量消耗是指车辆在行驶过程中消耗的电能量。
能量消耗的计算公式包括行驶里程和能量消耗率。
一般来说，能量消耗（E）可以通过以下公式计算：E = 行驶里程（D）* 能量消耗率（E）其中，行驶里程指的是车辆实际行驶的距离，单位为公里（km）。
除了上述几个常见的计算公式外，EVs的计算还涉及到其他参数的计算，例如充电效率、能量回收率等。
这些公式的具体计算方式可以根据不同的电动汽车品牌和型号而有所差异。
EVs的计算公式可以帮助车主和消费者更好地了解和评估电动汽车的性能和使用情况。
通过计算续航里程和充电时间，车主可以合理安排行程和充电计划，提高出行的便利性和效率。
如何计算新能源续航里程的公式
如何计算新能源续航里程的公式
新能源汽车，特别是电动汽车（EV）的续航里程，通常指的是车辆在一次充满电后能行驶的最远距离。
计算新能源汽车续航里程并没有一个统一的公式，因为实际续航里程会受到多种因素的影响，包括电池容量、车辆效率、驾驶习惯、路况、天气条件等。
然而，可以提供一个基本的计算方法来估算理论续航里程，这主要基于电池容量和车辆能耗。
基础公式
理论续航里程（公里）=电池总能量（千瓦时,kWh）/车辆百公里能耗（千瓦时/百公里,kWh/100km）
详细步骤
确定电池总能量：查找新能源汽车的技术规格，找到电池组的总能量，通常以千瓦时（kWh）为单位。
确定车辆百公里能耗：这个指标表示车辆行驶100公里所需的电量，同样以千瓦时为单位。
这个数据可以从汽车制造商提供的规格中找到，或者是基于实际驾驶情况的测试结果。
计算续航里程：将电池总能量除以百公里能耗，得到的结果就是理论续航里程。
这个结果给出了在理想条件下，车辆能够行驶的距离。
示例
假设一辆电动汽车拥有一个75kWh的电池组，其百公里能耗为15kWh/100km，那么该车的理论续航里程可以这样计算：
续航里程=75kWh/15kWh/100km=500公里
这意味着在理想条件下，这辆电动汽车可以在充满电一次后行驶500公里。
注意
实际续航里程会受到多种因素的影响，包括驾驶速度、使用空调或加热、外部温度等，所以实际使用中的续航里程可能会低于理论计算值。
此外，续航里程测试标准（如欧洲的WLTP、美国的EPA）也会对公布的续航数据产生影响。
因此，上述计算得到的是一个理论上的参考值，用于实际情况时需要考虑具体条件。
纯电动汽车剩余续驶里程计算方法研究
2021.04 Automobile Parts062Research & Development收稿日期:2020-10-20作者简介:李中耀(1987 ),男,学士,主要研究方向为新能源汽车整车系统匹配和控制策略设计㊂E-mail:zhongyao258@㊂DOI :10.19466/ki.1674-1986.2021.04.015纯电动汽车剩余续驶里程计算方法研究李中耀,李达峰(深圳市聚马新能源汽车科技有限公司,广东深圳518116)摘要:概述了一种纯电动汽车剩余续驶里程的计算方法,计算基于车辆实际行驶的平均电耗㊁车辆NEDC 里程㊁动力电池衰减程度等综合因素,考虑到不同的使用环境和驾驶工况,通过车辆仪表给驾驶员显示一个相对准确的数据㊂该计算方法的主要思路是利用车辆每行驶1km 的耗电量累加得到车辆最近50km 总耗电量,从而预估当前SOC 下所能行驶的总里程,不同于简单的以剩余电量乘以固定系数的方法,计算结果更具有参考价值㊂关键词:纯电动汽车;剩余续驶里程;显示系数;计算方法中图分类号:U461.99Research on Calculation Method of Electric Vehicle s Remaining MileageLI Zhongyao,LI Dafeng(Shenzhen Juma New-energy Automotive Technology Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong 518116,China)Abstract :A calculation method of the remaining driving range of pure electric vehicle was summarized.The calculation was based on theaverage power consumption,NEDC mileage,power battery attenuation and other comprehensive factors,considered different operatingenvironment and driving conditions,and then a relatively accurate data was displayed to the driver through the vehicle instrument.The main idea of this calculation method was to use the accumulated power consumption of each 1km to get the total power consumption of the vehicle inthe last 50km,so as to estimate the total mileage of the current SOC .It is different from the simple method of multiplying the residual powerby the fixed coefficient,and the calculation result has more reference value.Keywords :Pure electric vehicle;Remaining mileage;Display coefficient;Calculation method0㊀引言纯电动汽车当前受限于充电速度和充电设施,在使用便利性上与传统燃油车仍有不小的差距,所以电动汽车在大部分地区的使用环境中(特别是充电设施较为缺乏的地区),表显剩余续驶里程必然是驾驶员时刻关注的一个重要数据,以防止车辆出现突然趴窝的情况㊂目前市场上大部分主流的纯电动汽车对这一项数据的处理都比较简单直接,并不能结合车辆实际驾驶的情况对计算系数进行实时调整,所以不能较为真实地反映车辆当前还能行驶多少里程,也带来了较多的客户抱怨㊂本文作者把影响纯电动汽车剩余续驶里程的各种因素都考虑在内,在计算过程中实时监测车辆当前的电耗,同时为避免表显剩余续驶里程数据发生突变,又引入了必要的修正系数和变量限值,使计算结果在尽可能真实的前提下,又能在车辆行驶时让表显剩余里程数据平滑地进行变化,给驾驶员一个准确且又容易接受的数据参考㊂1㊀车辆满电时的剩余续驶里程当车辆第一次充满电后,仪表上SOC (车辆当前剩余电量)显示为100%时,剩余续驶里程数据应显示为车辆的NEDC 标准里程S nedc ,即车辆按照NEDC 试验标准实际能跑的最大里程数据㊂后期随着车辆的持续使用,动力电池会存在一定程度的衰减,把动力电池的健康程度定义为SOH (取值范围为0~100%),例如SOH 等于90%时代表动力电池储存电量的能力降低了10%㊂所以以后每次车辆充满电时,仪表上的剩余续驶里程数据应显示为S 满电=S nedc ˑSOH ㊂2㊀车辆行驶时的剩余续驶里程车辆行驶时剩余续驶里程的计算公式如下:S 行驶=SOC 当前ˑ100ˑn 显示式中:SOC 当前指车辆当前的电量值,数据分辨率0.1%;n 显示指显示系数,为整车控制器通过计算电耗等数据得出的一个合理系数值,反映了车辆每消耗1%的电能所行驶里程数㊂2.1㊀最近50km 理论系数计算在计算显示系数之前,先要根据车辆实际行驶的情Automobile Parts 2021.04063据,代入公式即可得出当前仪表需要显示的剩余续驶里程数据㊂3㊀车辆充电时的剩余续驶里程车辆在充电时,驾驶员除了要关注车辆SOC 值外,还需关注当前充入的电量能够使车辆行驶多少公里,所计算时须实时监测单体电压最低值,当发现放电末端单体电压有提前降低的趋势时,便将剩余续驶里程数据按一定的条件(具体条件的设定与车辆所搭载动力电池的特性和参数有关)加速收敛至0km ,以便驾驶员能及时感知到电量将会耗尽,并立即寻找充电桩对车辆进行补电㊂2021.04 Automobile Parts064㊀㊀日前,阿斯顿㊃马丁官方根据梅赛德斯-奔驰的电气化节奏制定了更清晰的未来战略规划,向着全面电动化的最终目标转型㊂其中提到,搭载纯内燃机动力系统的阿斯顿㊃马丁将只会出现在赛场上㊂根据阿斯顿㊃马丁的计划,到2025年,所有的量产车实现混动化或纯电动化;到2030年,旗下50%的量产车实现纯电动化,45%实现混动化,剩下仅5%为在赛道上飞驰的内燃机赛车㊂预计未来阿斯顿㊃马丁还会推出类似Vulcan 这样不可上路的赛道日玩具㊂此外,根据之前的报道,阿斯顿㊃马丁目前正在落实的混动车项目便是旗下的豪华SUV DBX 的轻混版本,该车预计于今年下半年亮相㊂未来DBX 还有可能推出插电混动版本㊂(来源:汽车之家)。
电动汽车续航计算公式
电动汽车续航计算公式电动汽车的续航里程是衡量其使用价值的重要指标之一。
为了准确计算电动汽车的续航里程，以下是一些常见的计算公式。
1. 标称电量法电动汽车的电池组容量通常以千瓦时（kWh）为单位表示。
标称电量法是最常见的计算续航里程的方法，其公式如下：续航里程 = 电池组容量÷电动汽车的百公里耗电量例如，一辆电动汽车的电池组容量为60 kWh，其百公里耗电量为18 kWh/100 km，则该电动汽车的续航里程为：续航里程 = 60 kWh ÷ 18 kWh/100 km = 333 km2. 能量利用率法能量利用率法是通过考虑电动汽车在行驶过程中的能量损失来计算续航里程的方法。
其公式如下：续航里程 = 电池组容量 x 能量利用率÷电动汽车的百公里耗电量其中，能量利用率是指电动汽车在行驶过程中能够利用电池组容量的能量的比例，通常为70%至80%。
例如，一辆电动汽车的电池组容量为60 kWh，其百公里耗电量为18 kWh/100 km，能量利用率为75%时，则该电动汽车的续航里程为：续航里程 = 60 kWh x 75% ÷ 18 kWh/100 km = 250 km3. 综合耗电量法综合耗电量法是通过考虑电动汽车在不同行驶条件下的百公里耗电量来计算续航里程的方法。
其公式如下：续航里程 = 电池组容量÷平均百公里耗电量其中，平均百公里耗电量是指电动汽车在不同行驶条件下的平均百公里耗电量，例如城市、高速公路、山区等。
例如，一辆电动汽车的电池组容量为60 kWh，其城市行驶的百公里耗电量为15 kWh/100 km，高速公路行驶的百公里耗电量为20 kWh/100 km，则该电动汽车的平均百公里耗电量为：平均百公里耗电量 = （15 kWh/100 km + 20 kWh/100 km）÷ 2 = 17.5 kWh/100 km因此，该电动汽车的续航里程为：续航里程 = 60 kWh ÷ 17.5 kWh/100 km = 343 km以上是电动汽车续航计算的常见方法和公式。
电动汽车剩余续驶里程估算方法
第3章电动汽车剩余里程估算方法及影响因素研究本章将结合前文所建立的电动汽车模型和对电池特性的研究，对电动汽车模型进行仿真，并运用Matlab软件对电动汽车剩余续驶里程进行估算，研究行驶工况对估算方法的影响，在此基础上提高剩余里程估算的精度。
3.1剩余续驶里程估算方法研究3.1.1剩余续驶里程估算方法研究原理根据3.1.4小节所介绍的剩余里程的估算方法以及3.4小节所建立的Matlab 估算模型，我们可以根据电动汽车当前一段时间的运动状态，估算电动汽车的剩余里程，而验证剩余里程估算是否正确则必须要由GT-drive软件建立的电动汽车模型进行续驶里程仿真。
将估算得到的剩余里程与仿真得到的累积行驶里程做比较，以此来判断剩余里程估算方法的可行性。
所谓剩余里程估算方法的可行性，即该估算方法能够实现估算结果随电动汽车运行工况的变化而做出的相应变化。
在续驶里程估算方法满足该可行性条件的前提下，进一步讨论不同工况循环对于估算方法的影响，则需要运用多工况剩余里程估算结果的对比来研究。
3.1.2不同车速对续驶里程估算方法的影响为了确定剩余续驶里程估算过程中，不同车速对于剩余估算法的影响，设置匀速行驶工况，运用GT-drive软件进行仿真，对目标速度模块（Traget speed-1）输入如表4-2的工况循环。
设定仿真时间以便得到最大行驶距离，运行模型得到仿真各项数据，再运行Matlab软件对各工况循环进行剩余里程估算。
根据表4-1中所设计的匀速工况，先将电动汽车模型加速至预订车速，然后保持该速度匀速行驶，到仿真结束后，调用GT-Drive仿真结果，在Matlab 中运行剩余续驶里程估算模型，并将得到得计算结果与仿真结果比较确定不同速度对算法的影响。
表4-1电动汽车仿真循环工况的设定运行工况电动汽车车速（km/h）从0到目标速度加速时间(s)1 20 102 40 203 60 304 80 35(1)电动汽车以20km/h匀速行驶仿真如图4-1，图4-2所示。
纯电动汽车等速行驶里程的计算
纯电动汽车等速行驶里程的计算2009-12-28等速行驶时，续驶里程计算模型为FD m F W Fu W u P W u ut s b b 4321ηηηηηηη===== 式中：m b ：电池质量（kg ）；D b ：电池的能量密度(J/kg)；η1：是电池能量的可利用率；η2：是电池的化学能转变为电能的效率；η3：是电能转变成机械能的效率，等于电机效率和逆变器效率的乘积；η4：是机械能在车内传动系里的传动效率；u ：规定的等速行驶速度(km/h)；s ：按照规定的等速行驶速度可以续驶的里程(m)；F ：按照规定的等速行驶车速下的行驶阻力（N ）从式中可以看出，车速一定时，续驶里程与电池总能量成正比，与系统总效率成正比；与特定车速下的行驶阻力成反比。
即降低行驶阻力和提高系统内的各项效率，可以提高续驶里程。
在电池质量不变的情况下，提高电池的能量密度，可以提高电池的总能量。
计算实例：河南环宇磷酸铁锂动力电池HPPF8081230参数：10Ah 、3.2V 、厚8mm 、宽81mm 、高230mm 、重280g ；则电池的质量能量密度为Db=0.11428571kwh/kg整体效率η=0.8*0.9*0.9*0.9*0.9=0.5248若选定的电池组质量m b =100（kg ），则电池总能量E=11.42857kwh=41142857J整车的满载质量是1565kg 时，可以依据滑行数据拟合公式93.166*1534.0**0622.0++=u u u F RL计算出60km/h 的行驶阻力为400N ；这样算出：S=w*η/F=41142857*0.5248/400=53979m=54km。
电动汽车的续航里程如何测算
电动汽车的续航里程如何测算在当今的交通领域，电动汽车越来越受到人们的关注和青睐。
然而，对于许多潜在的电动汽车购买者来说，续航里程是一个关键的考量因素。
那么，电动汽车的续航里程究竟是如何测算的呢？这可不是一个简单的问题，它涉及到多个方面的因素和复杂的计算方法。
首先，我们需要明白，电动汽车的续航里程并不是一个固定不变的数值，而是会受到多种条件的影响。
其中，最主要的因素包括电池容量、车辆的能耗效率、行驶条件以及外部环境等。
电池容量是决定续航里程的基础。
就好比汽车油箱的大小决定了能装多少油，电池容量越大，理论上能提供的电能就越多，车辆也就能够行驶更长的距离。
但要注意的是，电池容量会随着使用时间的增长和充放电次数的增加而逐渐衰减。
车辆的能耗效率则是另一个关键因素。
这与车辆的设计、电机效率、传动系统以及车辆的重量等都有关系。
一辆设计精良、轻量化且电机和传动系统高效的电动汽车，在相同的电池容量下，能够行驶更远的距离。
比如说，一些小型电动汽车由于车身较轻，能耗相对较低，续航里程可能会比较出色；而大型电动 SUV 由于车身较重，能耗相对较高，续航里程可能就会受到一定影响。
行驶条件对续航里程的影响也不容忽视。
在城市道路中，频繁的起步、停车和低速行驶会增加能耗，从而缩短续航里程。
而在高速公路上，虽然车辆可以保持较高的速度行驶，但空气阻力增大，也会导致能耗增加。
此外，驾驶习惯也会对能耗产生影响。
急加速、急刹车等激烈驾驶行为会大大增加能耗，而平稳驾驶则有助于延长续航里程。
外部环境因素同样会对电动汽车的续航里程产生作用。
在寒冷的冬季，电池的性能会下降，需要消耗更多的电能来维持车内的温度，这都会导致续航里程的减少。
相反，在温暖的季节，电池性能较好，续航里程相对会更长。
那么，具体是如何测算电动汽车的续航里程呢？目前，主要有两种常见的方法：标准工况测试和实际使用测试。
标准工况测试是在实验室环境下，按照设定好的一系列标准条件进行的测试。
电动汽车剩余续驶里程估算准确度分析
汽车工业研究·季刊2021年第1期电动汽车剩余续驶里程估算准确度分析▶◀……………………………………………………………………………刘建春刘頔朱成高岩卜德明前言近年来，目前电动汽车大多已具备剩余里程估算功能，但不同车型的估算算法不尽相同，估算准确度也存在一定差异。
若估算里程高于真实可行驶里程，可能误导用户“盲目乐观”，甚至带来车辆行驶中途因电量耗尽而抛锚的风险；若估算里程低于真实可行驶里程，造成用户担心现有电量不能支持车辆到达预期地点，从而产生“里程焦虑”；两种情况最终都影响用户体验。
随着用户对电动汽车的智能化技术体验要求不断提高，车企对剩余里程估算功能越来越重视，对数据准确度要求也越来越高。
本文针对当前市场重点车型的剩余里程估算情况进行初步分析，以评估当前剩余里程估算技术现状及存在的主要问题，并提出相关行业建议以及未来技术发展展望。
电动汽车剩余里程估算技术概况电动汽车剩余续驶里程估算主要包括动力电池剩余能量估算及行驶能耗预测两部分内容。
电池剩余能量受到未来温度变化及放电工况的影响，行驶能耗则与环境工况、驾驶习惯等关联较大，因此，不同的电池能量及整车能耗预测算法准确度直接决定剩余续航里程估算准确度；此外，各车型在显示策略方面也存在一定差异。
本文将结合实车测试情况及相关媒体测试数据进行综合分析。
实车测试分析本研究结合实车测试数据，分析车辆行驶过程中各阶段剩余里程估算准确度情况以及各车型在显示策略方面存在的差异。
1.1车辆启动阶段根据实车测试结果，车辆刚启动时仪表显示的剩余参考里程（以下简称“表显剩余里程”）数据相对偏高，有的车型则直接显示标称续航里程，总体可参考性较低，如表1所示。
究其原因，车辆刚启动时，行驶工况及车辆运行参数尚不稳定，使得里程估算时需要对相关参数进行自适应学习、修正，这需要经历一定的过程，而在修正之前，直接显示初始设定值或标称续航值作为参考，导致车辆启动阶段里程估算结果与实际情况存在一定偏差；而根据当前电动车用户的行驶工况及实际出行特征，以及环境温度、季节等因素的影响，车辆启动阶段的表显剩余里程往往高于实际可行驶里程。
关于纯电动汽车续航里程的计算方法
最近因为工作原因开始研究纯电动汽车续航里程计算问题，后来在网上查找了一些这方面的资料，但是也没找到太准确的计算方法，根据最近一段时间的学习，对于续航里程计算我在这做一个自我认识的总结，希望对大家有用。
首先我需要提到一个《汽车理论》第四版，清华大学余志生主编的课本第67页有一个关于电动车续航里程计算的公式，具体如下：在这个公式中，蓄电池总能量就是我们提到的电池时的12V 100Ah这两个参数的乘积，但是这样得出来的结果单位是W.h，不需要公式里再乘以10的3次方了。
另外电机及控制器效率是指电能在通过电机控制器到达电机时有能量损耗，电机自身产生机械能时也有损耗，两次传输效率乘积就是电机及控制器效率，这个参数依据不同的电机及电机控制器型号是不一样的，这个地方说取0.9只是个例子，不代表通用值。
电池平均放电效率是由电池厂家提供的一个电池放电曲线图得出的，如下图：电池在不能的放电倍率（放电倍率是指100Ah容量的电池以100A的电流放电就称为以1CA的电流放电）下，能放出的总电能是不同的，放电速度越快，放出的总电能越少。
这个地方我需要说明下，平时我们所提到的电池容量，如100Ah，是指电池的额定容量，在一定的放电条件下进行放电，这100Ah的电量是完全可以被放出来的，而且还可以超额放电，最多能放出120%的额定容量的电量。
要说明的是，我这些都是针对铅酸电池而言，其他电池暂时不清楚。
依据上图，该型号的电池在每一个放电倍率时，都能从图中读出它以该放电倍率放电所能持续的时间，放电倍率乘以放电时间就是放电效率。
对放电曲线图里的所有倍率下的放电效率求平均值，就得出了平均放电效率。
这个参数大家应该都知道，这是传动效率。
但是在上述汽车理论公式中的0.7系数，我一直不知道是什么意思，后来我个人认为是作者认为在汽车形势中，电池的70%能量用在了汽车行驶上，其他30%用在了电器空调上。
另外一种求续航里程的方法：首先大家应该明白电动车的能量流程图电能在经过高压配电盒时，我们不考虑能量损失，随后就分为两路进行工作，通往电机的一路我们上面已经说过了一部分，从这个图可以看出，汽车理论上的0.7系数是分给电机的，另外0.3是给DC的。
cltc续航计算方法
cltc续航计算方法
随着移动互联网的普及，越来越多的人开始关注电动汽车的续航问题。
而对于电动汽车厂商来说，如何准确计算汽车的续航里程成为了一项重要的任务。
CLTC（California Lighting Technology Center）是美国加州大学戴维斯分校的一个研究机构，该机构提出了一种计算电动汽车续航里程的方法，被广泛应用于电动汽车的测试与评估。
该方法采用了三个主要的因素来计算电动汽车的续航里程：能量消耗、空气阻力和滚动阻力。
能量消耗是指电动汽车在行驶中消耗的电能，可以通过电池电量变化来测量。
空气阻力是指汽车在行驶中受到的空气阻力，它取决于汽车的车身形状和车速。
滚动阻力是指汽车在行驶中受到的地面摩擦力，它取决于轮胎的特性和路面的情况。
CLTC方法还考虑了其他一些因素，比如驾驶模式、气候条件和路线选择等，这些因素都会影响汽车的能耗和续航里程。
总之，CLTC方法是一种较为科学严谨的计算电动汽车续航里程的方法，可以帮助厂商准确评估电动汽车的性能并提高其市场竞争力。
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电动汽车剩余里程估算方法及影响因素研究本章将结合前文所建立的电动汽车模型和对电池特性的研究，对电动汽车模型进行仿真，并运用Matlab软件对电动汽车剩余续驶里程进行估算，研究行驶工况对估算方法的影响，在此基础上提高剩余里程估算的精度。
3.1剩余续驶里程估算方法研究3.1.1剩余续驶里程估算方法研究原理根据3.1.4小节所介绍的剩余里程的估算方法以及3.4小节所建立的Matlab 估算模型，我们可以根据电动汽车当前一段时间的运动状态，估算电动汽车的剩余里程，而验证剩余里程估算是否正确则必须要由GT-drive软件建立的电动汽车模型进行续驶里程仿真。
将估算得到的剩余里程与仿真得到的累积行驶里程做比较，以此来判断剩余里程估算方法的可行性。
所谓剩余里程估算方法的可行性，即该估算方法能够实现估算结果随电动汽车运行工况的变化而做出的相应变化。
在续驶里程估算方法满足该可行性条件的前提下，进一步讨论不同工况循环对于估算方法的影响，则需要运用多工况剩余里程估算结果的对比来研究。
3.1.2不同车速对续驶里程估算方法的影响为了确定剩余续驶里程估算过程中，不同车速对于剩余估算法的影响，设置匀速行驶工况，运用GT-drive软件进行仿真，对目标速度模块（Traget speed-1）输入如表4-2的工况循环。
设定仿真时间以便得到最大行驶距离，运行模型得到仿真各项数据，再运行Matlab软件对各工况循环进行剩余里程估算。
根据表4-1中所设计的匀速工况，先将电动汽车模型加速至预订车速，然后保持该速度匀速行驶，到仿真结束后，调用GT-Drive仿真结果，在Matlab 中运行剩余续驶里程估算模型，并将得到得计算结果与仿真结果比较确定不同速度对算法的影响。
表4-1电动汽车仿真循环工况的设定运行工况电动汽车车速（km/h）从0到目标速度加速时间(s)1 20 102 40 203 60 304 80 35(1)电动汽车以20km/h匀速行驶仿真如图4-1，图4-2所示。
将电动汽车模型的仿真时间设置为80000S，得到电动车在匀速20km/h行驶工况下的累计行驶距离。
其累计行驶里程如图4-4所示。
图4-1 20km/h 动力电池SOC消耗曲线图4-2 20k m/h电动汽车累计行驶里程图4-3 320km/h匀速行驶剩余里程估算电动汽车模型仿真运行61456s，行驶里程为338km，运用Matlab软件对剩余续驶里程估算进行估算，设置估算仿真时间为70000s，结果如图4-5，GT-drive 模型仿真15000s时，电动汽车累计行驶90km，其剩余续驶里程仿真结果为248km，其剩余续驶里程估算结果为270km，GT-drive模型仿真40000s时，电动汽车累计行驶220km，其剩余续驶里程仿真结果为118km，其剩余续驶里程估算结果为110km，仿真结果与估算结果相差不多。
（2）电动汽车以40km/h匀速行驶仿真结将电动汽车模型的仿真时间设置为80000S，得到电动车在匀速20km/h行驶工况下的累计行驶距离。
其累计行驶里程如图4-4，图4-5所示。
图4-4 40km/h匀速行驶行驶里程仿真结果图4-5 40km/h匀速行驶仿真电池SOC曲线图4-6 40km/h匀速行驶剩余续驶里程估算电动汽车模型仿真运行20994s，行驶里程为233km，运用Matlab软件对剩余续驶里程估算进行估算，设置估算仿真时间为70000s，结果如图4-5，GT-drive 模型仿真5000s时，电动汽车累计行驶55.5km，其剩余续驶里程仿真结果为177.7km，其剩余续驶里程估算结果为270km，GT-drive模型仿真15000s时，电动汽车累计行驶167km，其剩余续驶里程仿真结果为66.3km，其剩余续驶里程估算结果为150km，仿真结果与估算结果相差较大，随着时间的增大误差越来越大。
（3）电动汽车以60km/h匀速行驶仿真将电动汽车模型的仿真时间设置为80000S，得到电动车在匀速20km/h行驶工况下的累计行驶距离。
其累计行驶里程如图4-7，图4-8所示。
图4-7 60km/h匀速行驶累计里程图4-8 60km/h匀速行驶电池SOC消耗曲线图4-9 60km/h匀速行驶剩余续驶里程估算电动汽车模型仿真运行12035s，行驶里程为200km，运用Matlab软件对剩余续驶里程估算进行估算，设置估算仿真时间为70000s，结果如图4-5，GT-drive 模型仿真2500s时，电动汽车累计行驶42.5km，其剩余续驶里程仿真结果为157.5km，其剩余续驶里程估算结果为285km，GT-drive模型仿真10000s时，电动汽车累计行驶166km，其剩余续驶里程仿真结果为34km，其剩余续驶里程估算结果为114km，仿真结果与估算结果相差较大，随着时间的增大误差越来越大。
（4）电动汽车以80km/h匀速行驶仿真将电动汽车模型的仿真时间设置为80000S，得到电动车在匀速20km/h行驶工况下的累计行驶距离。
其累计行驶里程如图4-10，图4-11所示。
图4-10 80km/h匀速行驶累计里程图4-11 80km/h匀速电池SOC消耗曲线图4-12 80km/h匀速行驶剩余续驶里程估算电动汽车模型仿真运行5747s，行驶里程为127km，运用Matlab软件对剩余续驶里程估算进行估算，设置估算仿真时间为70000s，结果如图4-12，GT-drive模型仿真2000s时，电动汽车累计行驶44km，其剩余续驶里程仿真结果为83km，其剩余续驶里程估算结果为249km，GT-drive模型仿真4500s时，电动汽车累计行驶100km，其剩余续驶里程仿真结果为27km，其剩余续驶里程估算结果为95km，仿真结果与估算结果相差较大，随着时间的增大误差越来越大。
根据以上剩余里程的仿真结果同剩余里程的估算结果对比可以发现，对于车速小于20km/h的匀速运行工况，本文所采用的估算法可以很好的对电动汽车的剩余续驶里程进行估算。
而电动车车速大于20km/h以上时，由于估算初始值的原因，导致剩余里程的仿真结果与估算结果误差在50%以上。
而根据各个匀速工况的剩余里程的仿真结果与剩余里程的估算结果比较，可以看出，对于行驶中的电动汽车，估算误差随着时间的增大而增大。
各个匀速工况的剩余里程估算结果纵向比较而言，都有相同的初始值，然而车速越高，单位时间内剩余里程估算结果下降越快，剩余里程估算结果迅速下降的时刻越早。
3.1.3电动汽车UDDS循环仿真估算讨论完匀速工况下电动汽车的能量消耗情况和估算结果以后，本小节将UDDS循环设置为电动汽车目标工况循环，以验证在实际工况行驶条件下剩余续驶里程估算方法的精确性。
在GT-Drive电动汽车模型中找到目标速度模块（Target speed-1），在模块的速度选择栏选择已经设定好的UDDS循环，运行模型仿真得到电动汽车模型以UDDS工况运行的里程，动力电池的消耗情况，如图4-13所示。
图4-13 UDDS工况循环动力电池SOC消耗曲线(A) (B)图4-15 UDDS工况电动汽车速度曲线图4-14 UDDS工况循环电动汽车模型行驶距离运行Matlab软件，启动电动汽车里程估算模型，设置仿真时常为15000s，得到剩余里程估算结果如图4-16所示。
剩余续驶根据电池模型SOC消耗曲线同剩余里程估算结果可知，电动汽车模型在高速情况下，能源消耗迅速，剩余续驶里程估算结果也迅速减小，而在动力电池模型SOC消耗到0.4以后，SOC的下降速度明显增加。
图4-16 UDDS循环剩余续驶里程估算根据UDDS工况循环仿真结果可以知道，在仿真时间为2500s时，电动汽车累计行驶路程仿真结果为22km，由仿真全程得电动汽车续驶里程为124km，故其剩余里程仿真结果为102km，剩余里程估算结果为288.5km。
在仿真时间为10000s时，电动汽车累计行驶路程仿真结果为88.8km，故其剩余里程仿真结果为35.2km，此时电动汽车剩余里程估算结果为137.1km。
根据以上电动汽车续驶里程的仿真结果与估算结果对比可以得出如下结论，对于剩余里程估算方法来说，误差的产生来源于两个主要方面：第一点，估算方法中对于功率消耗的计算是源于电池实际消耗功率对时间的积分，然而实际上电池的实际消耗的功率是电池输出功率与内阻消耗功率之和，随着SOC 的下降，电池内阻不断增大，内阻消耗功率越来越大，因此误差越来越大，这就是随着时间的延长剩余里程的估算结果与仿真结果误差越来越大的原因；第二点，也是误差的主要来源，基于里程与能量消耗比值这种估算办法，其初始的估算值不能真实的反应电动汽车的实际续驶里程，其初始值过大，带来的剩余里程的估算结果与仿真结果误差往往高达50%以上。
综上所述，在电动汽车模型仿真时，电动汽车的行驶里程由电池的电量决定，而在剩余续驶里程估算方面，电池模型、汽车即时工况以及电池SOC起决定性作用。
在估算过程中，初始值估算误差，估算过程中误差累计变大，这都是要解决的问题。
3.2剩余里程估算方法分析3.2.1估算方法的初始值由前文仿真结果与估算结果对比可以知道，电动汽车剩余续驶里程估算的误差主要集中在估算的初始值上。
接下来对于估算初始值的分析首先从估算算法开始。
将估算法数学公式（3-5）做如下变形：（4-1）式中Q m 为电池的额定容量（Ah ）；U e 为电池的端电压；G DOD 为电池的放电深度（%）；W 为电池总能量（Ah ）；t ∆为估算时间段得长度，S ∆为估算时间段里电动汽车的累计行驶距离，p 为电池消耗功率。
如公式（4-1）所示，W 是由汽车行驶之前检测电池的核电荷数确定的固定值，根据4.1.2电动汽车匀速工况仿真，可以知道ΔS=Δt*v ，那么式中分子分母上的Δt 消去，可以得到如下结果：(4-2)如公式（4-2）可知，初始值的大小仅与电动汽车的实际速度与电池实际功率消耗的比值有关，而对于同一仿真汽车模型来说，其速度与实际功率消耗的比值有略微差别，主要体现在实际速度越大，电机消耗的功率越大，而电机需求的功率由电池提供，较大的功率需要较高的放电电流，这使得电池的内阻消耗的功率增大，从而导致高速情况下的实际速度与电池实际功率消耗的比值要小于低速情况下的比值。
根据估算模型的估算策略可以知道，初始值的估算是由电动汽车数据开始进去Matlab 软件之后取一个固定的时间段T ，在T 时刻之后对电动汽车剩余续驶里程进行第一次估算，其估算结果即为剩余里程估算结果的初始值。
那么T 时刻的越大，高速状态下的估算初始值与低速状态下的估算初始值差距越大。
为了验证上述分析的正确性，以80km/h 和20km/h 匀速行驶工况为对比工况对于T 为5s 、50s 、300s 进行估算仿真，仿真对比结果如表4-3所示。