CN105426672B - 一种纯电动汽车能耗计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纯电动汽车能耗计算方法，包括以下步骤：S1、根据整车基本参数和车速数据，计算一个循环工况下整车动力功率消耗；S2、建立一个循环工况下辅助***的功率消耗计算模型；S3、根据所述的一个循环工况下整车动力功率消耗和辅助***的功率消耗计算模型得出一个循环工况下的整车能耗，各循环工况下整车能耗相加即为总的整车能耗。本发明在设计过程中就根据相适应的工况进行大数据处理，建立能耗仿真评价模型，获取合理的经济性评价指标，为设计进行预判，不仅降低了设计成本，而且使设计更合理化，使资源得到了合理配置，并为整车能量管理策略提供有效支撑。

Description

一种纯电动汽车能耗计算方法
技术领域
本发明涉及汽车能耗计算技术领域，特别是一种纯电动汽车能耗计算方法。
背景技术
动力性和经济性是纯电动汽车基本的性能指标和要求，动力性体现了整车所能达到的极限运动能力，是满足驾驶性能的基本保证；经济性则体现了能耗水平，是整车技术先进性的重要体现。在合理的经济性条件下拥有超凡的动力性是所有设计所期望的，然而现有的整车设计往往是在制造完毕后根据典型公交工况，等速工况等运行情况进行能耗测试，对经济性进行被动的评价，整车生产之前缺少完善、可靠的经济性指标评价。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能合理获取纯电动汽车经济性状态的能耗计算方法，该方法采用合理的计算公式得出整车能耗，计算结果客观、科学、可靠，与实测数据基本一致。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种纯电动汽车能耗计算方法，包括以下步骤：
S1、根据整车基本参数和车速数据，计算一个循环工况下整车动力功率消耗；
S2、建立一个循环工况下辅助***的功率消耗计算模型；
S3、根据所述的一个循环工况下整车动力功率消耗和辅助***的功率消耗计算模型得出一个循环工况下的整车能耗，各循环工况下整车能耗相加即为总的整车能耗。
进一步地，所述步骤S1的具体计算过程为：
通过现有行车记录仪采集一个循环工况中的车速信息，根据整车基本参数和车速 数据，计算一个循环工况中整车动力功率消耗，计算公式为Pd＝F*v，其中，
式中：Pd为整车动力功率消耗，单位为瓦特(W)；F为整车行驶阻力，单位为N；υ为汽车运行速度，单位为m/s；G为整车重量，单位为N；f为滚动阻力系数，无量纲；θ为路面与水平面的倾角，单位为rad；CD为空气阻力系数，无量纲；A为整车迎风面积，单位为m2。
进一步地，所述步骤S2的具体计算过程为：
通过大量实验分析，建立一个循环工况辅助***的功率消耗计算模型，所述的辅助***功率消耗计算模型是关于一个循环工况运行时间和天气气温的二阶拟合函数，具体模型如下：Pf＝(K1*t2+K2*t+K3)+(K4*T2+KS*T+K6)；
式中：Pf为工况辅助***的功率消耗，单位为瓦特(W)；K1、K2、K3为工况转向和制动辅助***的功率消耗计算系数，无量纲；t为一个循环工况时间，单位为s；K4、K5、K6为工况空调***的功率消耗计算系数，无量纲；T为气温，单位为℃。
进一步地，所述步骤S3的具体计算过程为：
一个循环工况下整车动力功率消耗与辅助***功率消耗相加即为一个循环工况下整车总的功率消耗，即Pz＝Pf+Pd，通过对一个循环工况下的整车总的功率消耗积分，得到一个循环工况下的整车能耗，即Ez＝∫Pzdt，各循环工况下整车能耗相加即为总的整车能耗；
式中：Pz为整车总的功率消耗，单位为瓦特(W)；Ez为一个循环工况下的整车能耗，单位为Ws。
本发明具有以下优点：纯电动汽车经济性能水平最直观的评价指标便是单次充电续驶里程数或能量消耗率。本发明在设计过程中就根据相适应的工况进行大数据处理，建立能耗仿真评价模型，获取合理的经济性评价指标，为设计进行预判，不仅降低了设计成本，而且使设计更合理化，使资源得到了合理配置，并为整车能量管理策略提供有效支撑。
附图说明
图1为纯电动汽车能耗计算方法的流程示意图；
图2具体实施方式中采集得到的一个循环工况下的车速数据图；
图3为具体实施方式中一个循环工况下整车动力功率消耗图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种纯电动汽车能耗计算方法，图1为纯电动汽车能耗计算方法的流程示意图，它包括以下步骤：
S1、根据整车基本参数和车速数据，计算一个循环工况下整车动力功率消耗，具体计算过程为：
通过现有行车记录仪采集一个循环工况中的车速信息，图2为一个循环工况下的 车速数据，横坐标是时间，单位为秒，纵坐标是车速，单位为Km/h。根据整车基本参数和图2 中的车速数据，计算一个循环工况中整车动力功率消耗，计算公式为Pd＝F*v，其中，
式中：Pd为整车动力功率消耗，单位为瓦特(W)；F为整车行驶阻力，单位为N；υ为汽车运行速度，单位为m/s；G为整车重量，单位为N；f为滚动阻力系数，无量纲；θ为路面与水平面的倾角，单位为rad；CD为空气阻力系数，无量纲；A为整车迎风面积，单位为m2。
在图2工况中，一个循环工况下整车动力功率消耗如图3所示，横坐标是时间，单位为秒，纵坐标是功率，单位为kW。
S2、建立一个循环工况下辅助***的功率消耗计算模型，具体计算过程为：
通过大量实验分析，建立一个循环工况辅助***的功率消耗计算模型，所述的辅助***功率消耗计算模型是关于一个循环工况运行时间和天气气温的二阶拟合函数，具体模型如下：Pf＝(K1*t2+K2*t+K3)+(K4*T2+K5*T+K6)；
式中：Pf为工况辅助***的功率消耗，单位为瓦特(W)；K1、K2、K3为工况转向和制动辅助***的功率消耗计算系数，无量纲；t为一个循环工况时间，单位为s；K4、K5、K6为工况空调***的功率消耗计算系数，无量纲；T为气温，单位为℃。
在图2的工况中，工况转向和制动辅助***的功率消耗部分计算结果为1096W，工况空调***的功率消耗部分的计算结果为3106W，因此一个循环工况辅助***的功率消耗为4202W。
S3、根据所述的一个循环工况下整车动力功率消耗和辅助***的功率消耗计算模型得出一个循环工况下的整车能耗，各循环工况下整车能耗相加即为总的整车能耗，具体计算过程为：
一个循环工况下整车动力功率消耗与辅助***功率消耗相加即为一个循环工况下整车总的功率消耗，即Pz＝Pf+Pd，通过对一个循环工况下的整车总的功率消耗积分，得到一个循环工况下的整车能耗，即Ez＝∫Pzdt，各循环工况下整车能耗相加即为总的整车能耗，本实施方式中循环工况为一个，即一个循环工况下整车能耗即为总的整车能耗；
式中：Pz为整车总的功率消耗，单位为瓦特(W)；Ez为一个循环工况下的整车能耗，单位为Ws。
经过计算图2工况中的整车能耗为2.976kWh，实测数据为2.974kWh，基本与实测数据一致。

Claims (3)

1.一种纯电动汽车能耗计算方法，包括以下步骤：
S1、根据整车基本参数和车速数据，计算一个循环工况下整车动力功率消耗；
S2、建立一个循环工况下辅助***的功率消耗计算模型；具体计算过程为：
通过大量实验分析，建立一个循环工况辅助***的功率消耗计算模型，所述的辅助***功率消耗计算模型是关于一个循环工况运行时间和天气气温的二阶拟合函数，
具体模型如下：
pf＝(K1*t2+K2*t+K3)+(K4*T2+K5*T+K6)
式中：K1、K2、K3为工况转向和制动辅助***的功率消耗计算系数，无量纲；t为一个循环工况时间，单位为s；K4、K5、K6为工况空调***的功率消耗计算系数，无量纲；T为气温，单位为℃；
S3、根据所述的一个循环工况下整车动力功率消耗和辅助***的功率消耗计算模型得出一个循环工况下的整车能耗，各循环工况下整车能耗相加即为总的整车能耗。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车能耗计算方法，其特征在于：所述步骤S1的具体计算过程为：
通过现有行车记录仪采集一个循环工况中的车速信息，根据整车基本参数和车速数据，计算一个循环工况中整车动力功率消耗，计算公式为Pd＝F*v，其中，
式中：F为整车行驶阻力，单位为N；υ为汽车运行速度，单位为m/s；G为整车重量，单位为N；f为滚动阻力系数，无量纲；θ为路面与水平面的倾角，单位为rad；CD为空气阻力系数，无量纲；A为整车迎风面积，单位为m2。
3.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车能耗计算方法，其特征在于：所述步骤S3的具体计算过程为：
一个循环工况下整车动力功率消耗与辅助***功率消耗相加即为一个循环工况下整车总的功率消耗，即Pz＝Pf+Pd，通过对一个循环工况下的整车总的功率消耗积分，得到一个循环工况下的整车能耗，即Ez＝∫Pzdt，各循环工况下整车能耗相加即为总的整车能耗；式中：Pz为整车总的功率消耗，单位为瓦特(W)；Ez为一个循环工况下的整车能耗，单位为Ws,Pd为整车动力功率消耗，单位为瓦特(W)；Pf为工况辅助***的功率消耗，单位为瓦特(W)。
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