一种纯电动汽车的续驶里程和电耗的测试方法与流程

1.本发明涉及纯电动汽车技术领域，尤其涉及一种纯电动汽车的续驶里程和电耗的测试方法。


背景技术：

2.当前纯电动汽车发展迅速，随着客户需求的不断增加，车型续航里程越来越长，这样在开发测试过程当中需要一种科学完善的续航里程和电耗的测试方法。
3.现有技术中常用的续航里程测试方法，主要思路是先做滑行试验，得到车辆的目标行驶阻力，然后在转鼓上进行再次滑行使得测功机模拟真实的行驶阻力，然后对车辆进行充电，浸车，在转鼓上行驶测试，传感器采集电池电压电流等相关数据，通过测功机记录的里程和传感器采集的相关数据得到续驶里程试验结果，最后进行充电，记录充电的电量，计算得到电耗数据，测试过程中，在进行完滑行试验之后对车辆进行充电的过程，需要将车辆从转鼓上移动下来，再进行充电，充满电以后再将车辆移动到转鼓上，对车辆进行固定等一系列操作，在转鼓上输入上次的加载阻力，然后从满电跑到没电，这个过程中由于车辆进行了重新固定，车辆在转鼓上固定的姿态，固定车辆的链条倾斜角度，车辆胎压等难以与之前的滑行试验测试时保持完全一致，导致车辆在实际做续驶里程试验时其受到的目标阻力难以与真实的目标阻力完全一致，存在一定误差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种纯电动汽车的续驶里程和电耗的测试方法，以解决车辆二次移动和重新固定导致的测量误差问题，本发明操作更加简单，省时省力。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种纯电动汽车的续驶里程和电耗的测试方法，包括：
7.s1，测试车辆的道路行驶阻力；
8.s2，将所述车辆第一次充电直到满电，将所述车辆转移至转鼓上固定，所述车辆在转鼓实验室浸车，然后在所述转鼓上进行滑行以测试转鼓加载阻力；
9.s3，如果无法在所述转鼓上对所述车辆进行充电，则执行s4，否则执行s5；
10.s4，在所述转鼓上运行所述车辆进行续航里程试验，然后转s6；
11.s5，在所述转鼓上对所述车辆连接充电桩并第二次充电直到充满电，运行所述车辆并进行续航里程试验，然后转s6；
12.s6，计算所述车辆的电耗。
13.可选地，s1中测试所述车辆的所述道路行驶阻力采用风洞法或滑行法。
14.可选地，根据所述风洞法得到所述车辆的所述道路行驶阻力f
total
为：
15.f
total
＝f
风阻
f
滚阻
f
传动系
16.式中，f
滚阻
f
传动系
为所述车辆的滚动阻力和传动系阻力，f
风阻
为空气动力学阻力。
17.可选地，根据所述滑行法测试所述车辆的所述道路行驶阻力，具体为：
18.将所述车辆加速到130
‑
140km/h的速度后，将车辆变速器置空挡，同时松开油门和制动踏板，方向盘不动，所述车辆自由减速，记录所述车辆从(v
j
δv)到(v
j
‑
δv)的时间，相反的速度方向同理测试，在(v
j
δv)到(v
j
‑
δv)的这个过程看作是匀减速直线运动，计算出从(v
j
δv)到(v
j
‑
δv)的加速度a：
[0019][0020]
式中，v
j
为基准速度，表示第j个测量点的速度，δv取5km/h；δt
j
为在所述基准速度v
j
下测量得到的往返滑行时间的调和算术平均值，按下式计算：
[0021][0022]
式中，δt
ja
、δt
jb
分别为对应于所述基准速度v
j
的往返滑行时间的算术平均值，按下式计算：
[0023][0024][0025]
式中，δt
jai
、δt
jbi
分别是在所述基准速度v
j
下第i次滑行时在各自方向上的滑行时间，n为对应于所述基准速度v
j
在往返双向的滑行次数；
[0026]
根据牛顿第二定律，得出基于所述基准速度v
j
的车辆道路载荷f
j
：
[0027][0028]
式中，m
av
为测试开始时和结束时的所述车辆的平均质量；m
r
为所述车辆的旋转质量；
[0029]
利用最小二乘法对所述车辆道路载荷f
j
进行拟合，得出所述道路行驶阻力与速度v的二次项函数。
[0030]
可选地，s2中，如果是风洞法得到的所述道路行驶阻力，直接将所述空气动力学阻力f
风阻
赋值给所述转鼓加载阻力。
[0031]
可选地，s2中，如果是滑行法得到的道路行驶阻力，则在所述转鼓实验室的试验操作界面输入所述道路行驶阻力，所述车辆挂n挡，利用测功机加速把所述车辆的速度拖到130
‑
140km/h，然后进行自由滑行，反复三次，得到所述转鼓加载阻力。
[0032]
可选地，在所述自由滑行过程中，采集车载电源的电压u1和电流i1，并得到所述车辆消耗的总能量e1为：
[0033]
e1＝∫u1*i1dt。
[0034]
可选地，s4中所述续航里程试验的具体过程为：
[0035]
首先在所述转鼓试验室的所述试验操作界面输入目标工况曲线，启动所述车辆跟随所述目标工况曲线，直至电量消耗至无法跟踪所述目标工况曲线，停止试验；试验过程中
利用测功机记录所述车辆运行的里程s2，采集车载电源的电压u2和电流i2，并计算车辆消耗的总能量e2：
[0036]
e2＝∫u2*i2dt
[0037]
由此得到所述车辆的续驶里程，
[0038][0039]
可选地，s5中所述续航里程试验的具体过程为：
[0040]
在所述车辆满电状态下，在所述转鼓实验室的所述试验操作界面输入所述目标工况曲线，启动所述车辆跟随所述目标工况曲线，直至电量消耗至无法跟随所述目标工况曲线，停止试验；试验过程中利用测功机记录所述车辆运行的里程s3，则所述车辆的续驶里程s
total
＝s3。
[0041]
可选地，s6具体为：对所述车辆连接所述充电桩并进行第三次充电直至满电，采集和记录所述充电桩的电量e
charge
，得到所述车辆的电耗ec如下：
[0042][0043]
本发明的有益效果：
[0044]
本发明的纯电动汽车的续驶里程和电耗的测试方法，考虑到转鼓试验室是否存在充电桩的两种情况，分别执行续航里程试验，避免了车辆需要在转鼓上二次移动和重新固定的过程，利于提高续航里程的测试精度，而且测试过程操作和实现简单，省时省力。
附图说明
[0045]
图1是本发明的纯电动汽车的续驶里程和电耗的测试方法流程图。
具体实施方式
[0046]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0047]
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0048]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0049]
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图
所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。术语“多个”应该理解为两个以上。
[0050]
本发明提供一种纯电动汽车的续驶里程和电耗的测试方法，如图1所示流程，包括如下步骤：
[0051]
s1，测试车辆的道路行驶阻力；
[0052]
s2，将车辆第一次充电直到满电，将车辆转移至转鼓上固定，车辆在转鼓实验室浸车，然后在转鼓上进行滑行以测试转鼓加载阻力；
[0053]
s3，如果无法在转鼓上对车辆进行充电，则执行s4，否则执行s5；
[0054]
s4，在转鼓上运行车辆进行续航里程试验，然后转s6；
[0055]
s5，在转鼓上对车辆连接充电桩并第二次充电直到充满电，运行车辆并进行续航里程试验，然后转s6；
[0056]
s6，计算车辆的电耗。
[0057]
本实施提供的纯电动汽车的续驶里程和电耗的测试方法，考虑到转鼓试验室是否存在充电桩的两种情况，分别执行续航里程试验，避免了车辆需要在转鼓上二次移动和重新固定的过程，利于提高续航里程的测试精度，而且测试过程操作和实现简单，省时省力。与现有国标的测试方法相比，本发明能够更加准确地测试续航里程，同时更加方便快捷，便于操作。
[0058]
可选地，测试车辆的道路行驶阻力的方法有风洞法和滑行法两种，其中，采用风洞法测试车辆的道路行驶阻力的方法，首先在风洞中确定车辆的空气动力学阻力f
风阻
，采用车辆底盘的测功机或平带式测功机测量滚动阻力f
滚阻
和驱动系统损失，得到车辆的道路行驶阻力f
total
如下：
[0059]
f
total
＝f
风阻
f
滚阻
f
传动系
[0060]
式中，f
滚阻
f
传动系
为车辆的滚动阻力和传动系阻力，f
风阻
为空气动力学阻力，均为车速v的二次函数。在风洞法测试过程中，如果要测试的是常温续航里程，则上述风洞试验室和底盘测功机试验室均设置为对应的常温，如果是测试高低温的续航里程，则上述风洞试验室和底盘测功机试验室均设置为对应的温度。
[0061]
可选地，根据滑行法测试车辆的道路行驶阻力，具体为：
[0062]
将车辆加速到130
‑
140km/h的速度后，稳定一段时间后，将车辆变速器置空挡，同时松开油门和制动踏板，方向盘不动，车辆自由减速，记录车辆从(v
j
δv)到(v
j
‑
δv)的时间，相反的速度方向同理测试，在(v
j
δv)到(v
j
‑
δv)的这个过程看作是匀减速直线运动，计算出从(v
j
δv)到(v
j
‑
δv)的加速度a：
[0063][0064]
式中，v
j
为基准速度，表示第j个测量点的速度，δv取5km/h；δt
j
为在基准速度v
j
下测量得到的往返滑行时间的调和算术平均值，按下式计算：
[0065][0066]
式中，δt
ja
、δt
jb
分别为对应于基准速度v
j
的往返滑行时间的算术平均值，按下式计算：
[0067][0068][0069]
式中，δt
jai
、δt
jbi
分别是在基准速度v
j
下第i次滑行时在各自方向上的滑行时间，n为对应于基准速度v
j
在往返双向的滑行次数；
[0070]
根据牛顿第二定律，得出基于基准速度v
j
的车辆道路载荷f
j
：
[0071][0072]
式中，m
av
为测试开始时和结束时的车辆的平均质量；m
r
为车辆的旋转质量；
[0073]
利用最小二乘法对车辆道路载荷f
j
进行拟合，得出道路行驶阻力与速度v的二次项函数。
[0074]
滑行法测试过程中，如果测试的是常温续航里程，例如18
‑
28℃，则上述滑行法应该选取环境温度为18
‑
28℃的天气进行，如果测试的是高低温的续航里程，则上述滑行法做试验时应该选取对应的温度下进行。
[0075]
可选地，步骤s2中，根据要测试的续航里程需求，将转鼓试验室的温度设置成对应的温度，例如如果要测试常温续航里程，则设置温度为18℃
‑
28℃，要测试高温续航里程，则设置温度为30℃
‑
38℃，要测试低温续航里程，则设置温度为
‑
4℃
‑‑
10℃，要测试极低温的续航里程，则设施温度为
‑
15℃
‑‑
25℃。然后将车辆第一次充电直到满电，将车辆转移至转鼓上固定，车辆在转鼓实验室浸车24h以上，然后在转鼓上进行滑行以测试转鼓加载阻力f
dynoset
。
[0076]
如果是风洞法得到的道路行驶阻力f
total
，不需要在转鼓上进行再一次的滑行，直接将步骤s1中得到的空气动力学阻力f
风阻
赋值给转鼓加载阻力f
dynoset
，即可，即f
dynoset
＝f
风阻
。
[0077]
如果是滑行法得到的道路行驶阻力f
total
，则在转鼓实验室的试验操作界面输入道路行驶阻力f
total
，车辆挂n挡，利用测功机加速把车辆的速度拖到130
‑
140km/h，然后进行自由滑行，反复三次，得到转鼓加载阻力f
dynoset
。
[0078]
在上述的转鼓自由滑行过程中，利用传感器等相关设备采集车载电源的电压u1和电流i1，并计算此过程中车辆消耗的总能量e1为：
[0079]
e1＝∫u1*i1dt。
[0080]
可选地，步骤s4中续航里程试验的具体过程为：
[0081]
首先在转鼓试验室的试验操作界面输入目标工况曲线，启动车辆跟随目标工况曲
线，直至电量消耗至无法跟踪目标工况曲线，停止试验；试验过程中利用测功机记录车辆运行的里程s2，利用传感器等相关设备采集车载电源的电压u2和电流i2，并计算车辆消耗的总能量e2：
[0082]
e2＝∫u2*i2dt
[0083]
由此得到车辆的续驶里程，
[0084][0085]
其中，目标工况曲线可以为wltc(worldwide harmonized light vehicles test cycle)、cltc(china light
‑
duty vehicle test cycle)、nedc(new european driving cycle)等，具体试验要求按照国标gb/t18386.1
‑
2021。
[0086]
通过步骤s4的过程可以理解，当转鼓实验室没有充电桩时，无需将车辆移出转鼓实验室进行充电，而是在当前车辆的电量下执行续航里程试验，直到车辆无法跟踪目标工况曲线，根据车辆在转鼓上滑行消耗的总能量e1和续航里程试验消耗的总能量e2，得到车辆的续驶里程，减少了车辆的二次移动和重新固定，因此车辆在实际做续航里程试验时的目标阻力与真实的目标阻力相同，因此车辆的续驶里程试验结果更加准确。
[0087]
可选地，s5中续航里程试验的具体过程为：
[0088]
在车辆满电状态下，在转鼓实验室的试验操作界面输入目标工况曲线，启动车辆跟随目标工况曲线，直至电量消耗至无法跟随目标工况曲线，停止试验；试验过程中利用测功机记录车辆运行的里程s3，则车辆的续驶里程s
total
＝s3。
[0089]
可以理解，当转鼓实验室内安装有充电桩的情况下，可以对车辆进行充电，因此可以在车辆滑行试验后将车辆充满电，再行续航里程试验。这种情况下，不移动车辆进行充电，也不进行车辆固定装置的改动，车辆直接连接转鼓实验室内的充电桩充电，因此可以确保试验车辆的前后试验状态的连续和一致，续驶里程试验测试结果更加准确。本实施例中，目标工况曲线可以为wltc(worldwide harmonized light vehicles test cycle)、cltc(china light
‑
duty vehicle test cycle)、nedc(new european driving cycle)等，具体试验要求按照国标gb/t18386.1
‑
2021。
[0090]
可选地，步骤s6具体为：对车辆连接充电桩并进行第三次充电直至满电，采集和记录充电桩的电量e
charge
，得到车辆的电耗ec如下：
[0091][0092]
在经过步骤s4和步骤s5的续航里程试验后，车辆的电量消耗的一定程度已经不能跟踪目标工况曲线，因此，在试验结束后，分别对车辆进行充电直至满电，其中，步骤s4中续航里程试验后的车辆可以移出转鼓实验室后外接充电桩充电，步骤s5中续航里程试验后的车辆可以继续在转鼓实验室内的充电桩上充电直至满电，分别记录两个充电桩的电量，并分别可以得到各自续航里程试验后的车辆的电耗ec。
[0093]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明
权利要求的保护范围之内。