一種純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車能耗計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性是純電動(dòng)汽車基本的性能指標(biāo)和要求，動(dòng)力性體現(xiàn)了整車所能達(dá) 到的極限運(yùn)動(dòng)能力，是滿足駕駛性能的基本保證；經(jīng)濟(jì)性則體現(xiàn)了能耗水平，是整車技術(shù) 先進(jìn)性的重要體現(xiàn)。在合理的經(jīng)濟(jì)性條件下?lián)碛谐驳膭?dòng)力性是所有設(shè)計(jì)所期望的，然而 現(xiàn)有的整車設(shè)計(jì)往往是在制造完畢后根據(jù)典型公交工況，等速工況等運(yùn)行情況進(jìn)行能耗測(cè) 試，對(duì)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行被動(dòng)的評(píng)價(jià)，整車生產(chǎn)之前缺少完善、可靠的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)評(píng)價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能合理獲取純電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性 狀態(tài)的能耗計(jì)算方法，該方法采用合理的計(jì)算公式得出整車能耗，計(jì)算結(jié)果客觀、科學(xué)、可 靠，與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本一致。
[0004] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法，包括以 下步驟：
[0005]S1、根據(jù)整車基本參數(shù)和車速數(shù)據(jù)，計(jì)算一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗；
[0006]S2、建立一個(gè)循環(huán)工況下輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模型；
[0007]S3、根據(jù)所述的一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗和輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模 型得出一個(gè)循環(huán)工況下的整車能耗，各循環(huán)工況下整車能耗相加即為總的整車能耗。
[0008] 進(jìn)一步地，所述步驟S1的具體計(jì)算過程為：
[0009] 通過現(xiàn)有行車記錄儀采集一個(gè)循環(huán)工況中的車速信息，根據(jù)整車基本參數(shù) 和車速數(shù)據(jù)，計(jì)算一個(gè)循環(huán)工況中整車動(dòng)力功率消耗，計(jì)算公式為Pd=F*v，其中，
[0010] 式中：pd為整車動(dòng)力功率消耗，單位為瓦特（w);F為整車行駛阻力，單位為Ν;υ為汽車運(yùn)行速度，單位為m/s;G為整車重量，單位為N為滾動(dòng)阻力系數(shù)，無量綱；Θ為路 面與水平面的傾角，單位為rad;CD為空氣阻力系數(shù)，無量綱；A為整車迎風(fēng)面積，單位為m2。
[0011] 進(jìn)一步地，所述步驟S2的具體計(jì)算過程為：
[0012] 通過大量實(shí)驗(yàn)分析，建立一個(gè)循環(huán)工況輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模型，所述的輔 助系統(tǒng)功率消耗計(jì)算模型是關(guān)于一個(gè)循環(huán)工況運(yùn)行時(shí)間和天氣氣溫的二階擬合函數(shù)，具體 模型如下：pf= (Kdf+Kdt+ig+a^f+KdT+ig;
[0013] 式中：Pf為工況輔助系統(tǒng)的功率消耗，單位為瓦特（W) Κ2、1(3為工況轉(zhuǎn)向和制 動(dòng)輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算系數(shù)，無量綱；t為一個(gè)循環(huán)工況時(shí)間，單位為s;Κ4、Κ5、Κ6為工 況空調(diào)系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算系數(shù)，無量綱；Τ為氣溫，單位為°c。
[0014] 進(jìn)一步地，所述步驟S3的具體計(jì)算過程為：
[0015] -個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗與輔助系統(tǒng)功率消耗相加即為一個(gè)循環(huán)工況 下整車總的功率消耗，即Pz=Pf+Pd，通過對(duì)一個(gè)循環(huán)工況下的整車總的功率消耗積分，得 到一個(gè)循環(huán)工況下的整車能耗，即Ez=JPzdt，各循環(huán)工況下整車能耗相加即為總的整車 能耗；
[0016] 式中：PZ為整車總的功率消耗，單位為瓦特（W) ;EZ為一個(gè)循環(huán)工況下的整車能耗， 單位為Ws。
[0017] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：純電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性能水平最直觀的評(píng)價(jià)指標(biāo)便是單次充 電續(xù)駛里程數(shù)或能量消耗率。本發(fā)明在設(shè)計(jì)過程中就根據(jù)相適應(yīng)的工況進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理， 建立能耗仿真評(píng)價(jià)模型，獲取合理的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)，為設(shè)計(jì)進(jìn)行預(yù)判，不僅降低了設(shè)計(jì)成 本，而且使設(shè)計(jì)更合理化，使資源得到了合理配置，并為整車能量管理策略提供有效支撐。
【附圖說明】
[0018] 圖1為純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法的流程示意圖；
[0019] 圖2【具體實(shí)施方式】中采集得到的一個(gè)循環(huán)工況下的車速數(shù)據(jù)圖；
[0020] 圖3為【具體實(shí)施方式】中一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所 述。
[0022] 一種純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法，圖1為純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法的流程示意圖， 它包括以下步驟：
[0023] S1、根據(jù)整車基本參數(shù)和車速數(shù)據(jù)，計(jì)算一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗，具體 計(jì)算過程為：
[0024] 通過現(xiàn)有行車記錄儀采集一個(gè)循環(huán)工況中的車速信息，圖2為一個(gè)循環(huán)工況下 的車速數(shù)據(jù)，橫坐標(biāo)是時(shí)間，單位為秒，縱坐標(biāo)是車速，單位為Km/h。根據(jù)整車基本參數(shù)和 圖2中的車速數(shù)據(jù)，計(jì)算一個(gè)循環(huán)工況中整車動(dòng)力功率消耗，計(jì)算公式為Pd=F*v，其中，
L〇〇25」 5：甲：Pd73?半功刀功準(zhǔn)淚耗，單位為瓦特（W) ;F為整車行駛阻力，單位為N;υ為汽車運(yùn)行速度，單位為m/s;G為整車重量，單位為N為滾動(dòng)阻力系數(shù)，無量綱；Θ為路 面與水平面的傾角，單位為rad;CD為空氣阻力系數(shù)，無量綱；A為整車迎風(fēng)面積，單位為m2。
[0026] 在圖2工況中，一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗如圖3所示，橫坐標(biāo)是時(shí)間，單 位為秒，縱坐標(biāo)是功率，單位為kW。
[0027]S2、建立一個(gè)循環(huán)工況下輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模型，具體計(jì)算過程為：
[0028] 通過大量實(shí)驗(yàn)分析，建立一個(gè)循環(huán)工況輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模型，所述的輔 助系統(tǒng)功率消耗計(jì)算模型是關(guān)于一個(gè)循環(huán)工況運(yùn)行時(shí)間和天氣氣溫的二階擬合函數(shù)，具體 模型如下：pf= (Kdf+Kdt+ig+a^f+KdT+ig;
[0029] 式中：Pf為工況輔助系統(tǒng)的功率消耗，單位為瓦特（W)t、K2、1(3為工況轉(zhuǎn)向和制 動(dòng)輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算系數(shù)，無量綱；t為一個(gè)循環(huán)工況時(shí)間，單位為s;Κ4、Κ5、Κ6為工 況空調(diào)系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算系數(shù)，無量綱；Τ為氣溫，單位為°C。
[0030] 在圖2的工況中，工況轉(zhuǎn)向和制動(dòng)輔助系統(tǒng)的功率消耗部分計(jì)算結(jié)果為1096W，工 況空調(diào)系統(tǒng)的功率消耗部分的計(jì)算結(jié)果為3106W，因此一個(gè)循環(huán)工況輔助系統(tǒng)的功率消耗 為 4202W。
[0031] S3、根據(jù)所述的一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗和輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模 型得出一個(gè)循環(huán)工況下的整車能耗，各循環(huán)工況下整車能耗相加即為總的整車能耗，具體 計(jì)算過程為：
[0032] -個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗與輔助系統(tǒng)功率消耗相加即為一個(gè)循環(huán)工況 下整車總的功率消耗，即Pz=Pf+Pd，通過對(duì)一個(gè)循環(huán)工況下的整車總的功率消耗積分，得 到一個(gè)循環(huán)工況下的整車能耗，即Ez=JPzdt，各循環(huán)工況下整車能耗相加即為總的整車 能耗，本實(shí)施方式中循環(huán)工況為一個(gè)，即一個(gè)循環(huán)工況下整車能耗即為總的整車能耗；
[0033] 式中：PZ為整車總的功率消耗，單位為瓦特（W) ;EZ為一個(gè)循環(huán)工況下的整車能耗， 單位為Ws。
[0034] 經(jīng)過計(jì)算圖2工況中的整車能耗為2. 976kWh，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為2. 974kWh，基本與實(shí)測(cè) 數(shù)據(jù)一致。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法，包括以下步驟： 51、 根據(jù)整車基本參數(shù)和車速數(shù)據(jù)，計(jì)算一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗； 52、 建立一個(gè)循環(huán)工況下輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模型； 53、 根據(jù)所述的一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗和輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模型得 出一個(gè)循環(huán)工況下的整車能耗，各循環(huán)工況下整車能耗相加即為總的整車能耗。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟Sl的 具體計(jì)算過程為： 通過現(xiàn)有行車記錄儀采集一個(gè)循環(huán)工況中的車速信息，根據(jù)整車基本參數(shù)和 車速數(shù)據(jù)，計(jì)算一個(gè)循環(huán)工況中整車動(dòng)力功率消耗，計(jì)算公式為Pd= F*V，其中，式中：Pd為整車動(dòng)力功率消耗，單位為瓦特（W) ;F為整車行駛阻力，單位為N ; υ為汽 車運(yùn)行速度，單位為m/s ;G為整車重量，單位為N 為滾動(dòng)阻力系數(shù)，無量綱；Θ為路面與 水平面的傾角，單位為rad ;CD為空氣阻力系數(shù)，無量綱；A為整車迎風(fēng)面積，單位為m 2。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟S2的 具體計(jì)算過程為： 通過大量實(shí)驗(yàn)分析，建立一個(gè)循環(huán)工況輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模型，所述的輔助系 統(tǒng)功率消耗計(jì)算模型是關(guān)于一個(gè)循環(huán)工況運(yùn)行時(shí)間和天氣氣溫的二階擬合函數(shù)，具體模型 如下：式中：Pf為工況輔助系統(tǒng)的功率消耗，單位為瓦特（W) ;、、K2、K3為工況轉(zhuǎn)向和制動(dòng)輔 助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算系數(shù)，無量綱；t為一個(gè)循環(huán)工況時(shí)間，單位為s ;Κ4、Κ5、1(6為工況空 調(diào)系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算系數(shù)，無量綱；T為氣溫，單位為°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟S3的 具體計(jì)算過程為： 一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗與輔助系統(tǒng)功率消耗相加即為一個(gè)循環(huán)工況下整 車總的功率消耗，即Pz= P f+Pd，通過對(duì)一個(gè)循環(huán)工況下的整車總的功率消耗積分，得到一 個(gè)循環(huán)工況下的整車能耗，即E z= J P zdt，各循環(huán)工況下整車能耗相加即為總的整車能耗； 式中：PZ為整車總的功率消耗，單位為瓦特（W)出 2為一個(gè)循環(huán)工況下的整車能耗，單位為 Ws0
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種純電動(dòng)汽車能耗計(jì)算方法，包括以下步驟：S1、根據(jù)整車基本參數(shù)和車速數(shù)據(jù)，計(jì)算一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗；S2、建立一個(gè)循環(huán)工況下輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模型；S3、根據(jù)所述的一個(gè)循環(huán)工況下整車動(dòng)力功率消耗和輔助系統(tǒng)的功率消耗計(jì)算模型得出一個(gè)循環(huán)工況下的整車能耗，各循環(huán)工況下整車能耗相加即為總的整車能耗。本發(fā)明在設(shè)計(jì)過程中就根據(jù)相適應(yīng)的工況進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理，建立能耗仿真評(píng)價(jià)模型，獲取合理的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)，為設(shè)計(jì)進(jìn)行預(yù)判，不僅降低了設(shè)計(jì)成本，而且使設(shè)計(jì)更合理化，使資源得到了合理配置，并為整車能量管理策略提供有效支撐。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號(hào)】CN105426672
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510769799
【發(fā)明人】肖大偉, 王志民, 曾其林, 鄢治國(guó)
【申請(qǐng)人】東方電氣（樂山）新能源設(shè)備有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日