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新能源皮卡能量流測評與低能耗開發(fā)技術(shù)

2020-09-01 14:32:39·  來源：新能源汽車評價規(guī)程 CEVE  
　
2019年6月，國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部、商務(wù)部印發(fā)了《推動重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案（2019-2020年）》，明確指出鼓勵有條件的地級及以下城
2019年6月，國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部、商務(wù)部印發(fā)了《推動重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案（2019-2020年）》，明確指出“鼓勵有條件的地級及以下城市加快取消皮卡進(jìn)城限制，充分發(fā)揮皮卡客貨兩用功能”，至此，皮卡解禁取得了重要進(jìn)展，與此同時作為兼具乘用和商用功能的新能源皮卡成為了整個行業(yè)發(fā)展的新重點(diǎn)。對于車企，國家積極的新能源發(fā)展環(huán)境和政策支持，新催生新能源皮卡巨大的發(fā)展和市場潛力，目前也有多個自主品牌取得了不錯的成績。但是，相較于日趨成熟的乘用車，新能源皮卡在整車阻力、熱管理系統(tǒng)、電池能量管理等方面的精細(xì)化開發(fā)程度還不夠，這些因素恰恰又影響著整車能耗，新能源皮卡車型降能耗成為各車企當(dāng)下的技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)。

發(fā)現(xiàn)問題及解決措施

面對當(dāng)前新能源皮卡車型領(lǐng)域的“能耗頑疾”，中國汽研已開展多款新能源皮卡車型的能耗測評及優(yōu)化工作，首先來談一談對皮卡車型能耗存在“劣化”影響的幾個共性問題：

01  整車阻力

新能源皮卡車型受外造型、整備質(zhì)量等因素影響，整車道路滑行阻力較高，對車輛的能耗影響很大，有效的阻力分解及降阻方案顯得尤為重要。

風(fēng)阻方面：貨艙平整度、底盤平整度、前臉進(jìn)氣柵格、整車外造型等均會影響高速段阻力。

滾阻方面：輪胎滾阻系數(shù)、磨合程度等影響中高速段阻力。

內(nèi)阻方面：制動卡鉗拖滯力矩、傳動系統(tǒng)內(nèi)阻影響低速段阻力。

02  動力總成匹配

新能源皮卡車型應(yīng)用場景多樣，既需滿足經(jīng)濟(jì)性，也要兼?zhèn)鋭恿π砸?，兩者?ldquo;矛盾性”導(dǎo)致動力總成匹配方面存在“不可兼得”的問題，應(yīng)對工況能耗，需根據(jù)工況及車型，優(yōu)化動力總成匹配方案。

電機(jī)選型：在工況中，電機(jī)扭矩響應(yīng)較慢，起步加速瞬時加速踏板開度劇增，后續(xù)減小，導(dǎo)致電機(jī)需求功率變化幅度大，電池對外輸出不穩(wěn)定。

圖 純電動汽車用電機(jī)

變速箱多檔化匹配：在工況中，單一速比變速箱導(dǎo)致電機(jī)往往無法集中于高效區(qū)工作，動力總成效率偏低，能量利用率低。

圖 純電動汽車多檔變速箱

03  能量管理策略

新能源皮卡車型，在驅(qū)動消耗及制動回收策略方面較為“粗糙”，仍具有優(yōu)化空間，應(yīng)對工況能耗，需制定針對性的能量管理策略。

加速踏板策略精細(xì)化：

在個別工況中，駕駛員需要頻繁踩下或松開加速踏板以滿足工況需求，導(dǎo)致電池處于放電與回收的來回轉(zhuǎn)化“波動”中，電池頻繁放電與充電，工作效率低下，能量利用率較低。

制動踏板策略精細(xì)化：

在個別工況中，踩下制動踏板，電機(jī)制動力與液壓制動力分配不合理，非解耦狀態(tài)下的電機(jī)及液壓制動系統(tǒng)，液壓制動介入過早，占比過大，導(dǎo)致能量回收效率偏低。

圖 純電動汽車能量回收

04  能量分布與轉(zhuǎn)化

通過基于整車能量管理（VEM）能量流測試，可以發(fā)現(xiàn)并分析整車狀態(tài)下各部件狀態(tài)及能效問題。根據(jù)車輛構(gòu)型，在關(guān)鍵系統(tǒng)零部件位置加裝傳感器，監(jiān)控并記錄相關(guān)部件工作狀態(tài)，完成滿電續(xù)航下的能量流測試。分析各系統(tǒng)零部件工作狀態(tài)、統(tǒng)計其累計能耗、轉(zhuǎn)化效率等，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)量化評價。

圖 整車能量流測試-傳感器布置圖

DCDC效率提升：整車狀態(tài)下DCDC工作效率相對單體狀態(tài)較低，可針對DCDC進(jìn)行整改，提高其工作效率，降低能耗損失。

電子風(fēng)扇優(yōu)化：熱管理系統(tǒng)部件工作狀態(tài)未作精細(xì)化控制，可優(yōu)化電子風(fēng)扇開啟及關(guān)閉閾值，降低電氣件能耗，并使電機(jī)工作在更合適的溫度。

電機(jī)控制器：D檔停車狀態(tài)下，電機(jī)控制器上存在較大電流，造成能量損失，可針對電機(jī)控制器進(jìn)行整改，降低能耗損失。

以上是中國汽研就目前已開展的新能源皮卡車型能耗測評過程發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵問題，針對各項(xiàng)問題提出多項(xiàng)整改優(yōu)化措施，達(dá)成明顯的降能耗效果。

能力展示

經(jīng)過多年的工程積累，針對新能源皮卡領(lǐng)域，中國汽研已形成完備的測試分析流程與方法，具備能量管理的精細(xì)化開發(fā)能力?？蔀閺V大車企提供整車能量管理（VEM）測評、基于VEM分析需求的子系統(tǒng)/零部件測評、VEM仿真分析、實(shí)車匹配/設(shè)計/控制優(yōu)化等優(yōu)質(zhì)服務(wù)，解決新能源皮卡車型在正向開發(fā)及產(chǎn)品升級過程中的能耗問題，提供最有效、成本最低的解決方案。
 
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