電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)包含續(xù)駛里程和能量消耗量試驗(yàn)。續(xù)駛里程（km）是電動(dòng)汽車在動(dòng)力蓄電池充滿電狀態(tài)下，以指定的行駛工況，連續(xù)行駛的最大距離。能量消耗量（W·h/ km）是電動(dòng)汽車經(jīng)過(guò)規(guī)定的試驗(yàn)循環(huán)后對(duì)動(dòng)力蓄電池重新充電至試驗(yàn)前的容量，從電網(wǎng)上得到的電能與行駛里程的比值。

一般情況下，動(dòng)力電池容量越大，車輛的續(xù)駛里程也越長(zhǎng)，但同時(shí)也會(huì)增加車輛的總質(zhì)量、行駛阻力以及能量消耗量。因此，續(xù)駛里程和能量消耗量需要同步測(cè)試評(píng)價(jià)。

我國(guó)電動(dòng)汽車面市初期續(xù)駛里程短，在進(jìn)行續(xù)駛里程和能量消耗量測(cè)試時(shí)，采用全程實(shí)際行駛測(cè)試。近年來(lái)，由于電池技術(shù)的不斷突破，續(xù)駛里程得到了很大的提升。為提高試驗(yàn)效率，GB/T 18386.1—2021 中規(guī)定了縮短法測(cè)試方法。下面基于該標(biāo)準(zhǔn)續(xù)駛里程和能量消耗量試驗(yàn)縮短法進(jìn)行介紹。

一、儀器設(shè)備

電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)一般在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開(kāi)展，除用到轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)、環(huán)境倉(cāng)外，還有充電樁和電器件功率測(cè)試系統(tǒng)，如圖 4-9 和圖 4-10 所示。充電樁用于為電動(dòng)汽車充電，同時(shí)可測(cè)量從電網(wǎng)獲取的電能。汽車電器件功率測(cè)試系統(tǒng)可以測(cè)量試驗(yàn)過(guò)程中動(dòng)力蓄電池的實(shí)時(shí)工作電流、電壓，設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表 4-5 和表 4-6。

二、縮短法續(xù)駛里程和能量消耗量試驗(yàn)

電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程和能量消耗量試驗(yàn)是車輛公告認(rèn)證試驗(yàn)中的測(cè)試項(xiàng)目。為了保證試驗(yàn)的重復(fù)性和準(zhǔn)確性，需要對(duì)影響試驗(yàn)結(jié)果的邊界條件進(jìn)行限制，如車輛要求、環(huán)境要求、加載參數(shù)、試驗(yàn)開(kāi)始與結(jié)束條件等。

圖 4-9    充電樁 圖 

4-10   汽車電器件功率測(cè)試系統(tǒng)

表 4-5 7kW 充電樁參數(shù)

項(xiàng)目

參數(shù)

項(xiàng)目

參數(shù)

型號(hào)

AC7000-TB-06

輸出電流

32A

功率

7kW

工作環(huán)境溫度

?20 ~ 50℃

輸入電壓

AC 220V±30V

防護(hù)等級(jí)

IP54

輸入頻率

50Hz±1Hz

交流電表精度等級(jí)

1.0 級(jí)

表 4-6 汽車電器件功率測(cè)試系統(tǒng)參數(shù)

測(cè)試項(xiàng)目

量程

精度

通道數(shù)

電流

±20A

0.05% 量程

8 個(gè)

±50A

0.05% 量程

±200A

0.05% 量程

±1000A

0.05% 量程

電壓

±600V

0.01% 量程

32 個(gè)

溫度

?100 ~ 1000℃

±0.5℃

32 個(gè)

CAN 信號(hào)

根據(jù)信號(hào)列表

采樣頻率

10kHz

1、試驗(yàn)基本要求

（1）試驗(yàn)車輛

試驗(yàn)車輛的所有零部件應(yīng)滿足批量生產(chǎn)要求。試驗(yàn)車輛可根據(jù)汽車生產(chǎn)企業(yè)的需求進(jìn)行磨合，并保證機(jī)械狀況良好；在安裝可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)（REESS）的條件下，磨合里程需大于300km，同時(shí)應(yīng)使 REESS 至少經(jīng)歷一次從滿電直至荷電狀態(tài)（SOC）最低值的過(guò)程。除驅(qū)動(dòng)用途外，所有的儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)充到汽車生產(chǎn)企業(yè)規(guī)定的最大值（電能、液壓、氣壓等）。

（2）試驗(yàn)工況

試驗(yàn)循環(huán)工況采用本章第二節(jié)中介紹的 CATC 工況（乘用車為 CLTC-P，商用車為CLTC-C）。如果車輛申報(bào)的最高車速小于循環(huán)工況的最高車速，那么在目標(biāo)車速大于車輛申報(bào)最高車速時(shí)，按照 GB 18352.6—2016 的規(guī)定對(duì)試驗(yàn)循環(huán)進(jìn)行修正。

（3）試驗(yàn)環(huán)境及加載

試驗(yàn)環(huán)境條件、試驗(yàn)阻力及加載質(zhì)量同燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)要求。

（4）試驗(yàn)加載參數(shù)

試驗(yàn)加載參數(shù)與本章第三節(jié)中綜合工況油耗要求相同。

（5）試驗(yàn)截止條件

在循環(huán)工況階段，試驗(yàn)車輛全油門也不能滿足工況曲線的公差要求時(shí)，應(yīng)停止試驗(yàn)；若車輛在恒速段連續(xù) 4s 不能滿足規(guī)定的公差下限要求，應(yīng)停止試驗(yàn)。達(dá)到試驗(yàn)停止條件時(shí)，檔位保持不變，使車輛滑行至最低穩(wěn)定車速或 5km/h，再踩下制動(dòng)踏板進(jìn)行停車。

2、試驗(yàn)過(guò)程

（1）試驗(yàn)速度片段

縮短法速度片段由 2 個(gè)試驗(yàn)循環(huán)段和 2 個(gè)恒速段組成，如圖 4-11 所示。其中 DS1 和DS2 為試驗(yàn)循環(huán)段，由 CLTC-P 規(guī)定的試驗(yàn)循環(huán)構(gòu)成；CSSM 和 CSSE 為恒速段，由 100km/h 恒定車速構(gòu)成，用以盡快放電，減少測(cè)試時(shí)間。通過(guò) 2 個(gè)試驗(yàn)循環(huán)段采集的能耗、里程數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出車輛的能量消耗量和續(xù)駛里程。

圖 4-11   縮短法速度片段測(cè)試車速

（2）試驗(yàn)放電及充電流程

續(xù)駛里程和能量消耗量試驗(yàn)流程分為放電、充電靜置、能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)、 再次充電，整個(gè)試驗(yàn)流程如圖 4-12 所示。

在第一個(gè)恒速放電階段，駕駛員控制車輛以 100km/h 的速度行駛，并預(yù)估第二個(gè)循環(huán)階段 DS2 的開(kāi)始時(shí)刻，確保第 2 個(gè)循環(huán)階段結(jié)束后 SOC 小于 10%。在等速階段，駕駛員每 50km 可以休息 10min，直到到達(dá)試驗(yàn)截止條件。試驗(yàn)結(jié)束后，在 2h 內(nèi)進(jìn)行充電，充電功率小于 42kW，直到充滿電為止。

圖 4-12   縮短法試驗(yàn)流程

3、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

基于縮短法的續(xù)駛里程和能量消耗量試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析計(jì)算如下。

（1）能量消耗量和續(xù)駛里程計(jì)算的相關(guān)公式

為計(jì)算車輛的能量消耗量和續(xù)駛里程，式（4-5）~式（4-7）是必不可少的。

三、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車由于配備了兩套及以上動(dòng)力系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能，車輛會(huì)根據(jù)節(jié)能策略自動(dòng)控制采用燃油或者電能來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛。因此在進(jìn)行能量消耗量試驗(yàn)中，不僅需要測(cè)試燃油消耗，還需測(cè)試電能消耗；為了評(píng)價(jià)混合動(dòng)力汽車節(jié)油效果，還需測(cè)試燃油消耗 - 電能消耗之間的修正系數(shù)等?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車能耗測(cè)試會(huì)進(jìn)行多種模式試驗(yàn)，試驗(yàn)包括 以下 4 個(gè)選項(xiàng)，如圖 4-13 所示。

1）選項(xiàng) 1 ：?jiǎn)为?dú)進(jìn)行電量消耗模式試驗(yàn)。2）選項(xiàng) 2 ：?jiǎn)为?dú)進(jìn)行電量保持模式試驗(yàn)。3）選項(xiàng) 3 ：連續(xù)進(jìn)行電量消耗模式試驗(yàn)和電量保持模式試驗(yàn)。4）選項(xiàng) 4 ：連續(xù)進(jìn)行電量保持模式試驗(yàn)和電量消耗模式試驗(yàn)。

具體測(cè)試內(nèi)容可參考 GB/T 19753—2021《輕型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量消耗量試驗(yàn)方法》。

圖 4-13   能量消耗量試驗(yàn)流程