電動汽車經濟性試驗

電動汽車經濟性試驗包含續(xù)駛里程和能量消耗量試驗。續(xù)駛里程（km）是電動汽車在動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）是電動汽車經過規(guī)定的試驗循環(huán)后對動力蓄電池重新充電至試驗前的容量，從電網(wǎng)上得到的電能與行駛里程的比值。

一般情況下，動力電池容量越大，車輛的續(xù)駛里程也越長，但同時也會增加車輛的總質量、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試評價。

我國電動汽車面市初期續(xù)駛里程短，在進行續(xù)駛里程和能量消耗量測試時，采用全程實際行駛測試。近年來，由于電池技術的不斷突破，續(xù)駛里程得到了很大的提升。為提高試驗效率，GB/T 18386.1—2021 中規(guī)定了縮短法測試方法。下面基于該標準續(xù)駛里程和能量消耗量試驗縮短法進行介紹。

一、儀器設備

電動汽車經濟性試驗一般在實驗室內開展，除用到轉鼓試驗臺、環(huán)境倉外，還有充電樁和電器件功率測試系統(tǒng)，如圖 4-9 和圖 4-10 所示。充電樁用于為電動汽車充電，同時可測量從電網(wǎng)獲取的電能。汽車電器件功率測試系統(tǒng)可以測量試驗過程中動力蓄電池的實時工作電流、電壓，設備參數(shù)見表 4-5 和表 4-6。

二、縮短法續(xù)駛里程和能量消耗量試驗

電動汽車續(xù)駛里程和能量消耗量試驗是車輛公告認證試驗中的測試項目。為了保證試驗的重復性和準確性，需要對影響試驗結果的邊界條件進行限制，如車輛要求、環(huán)境要求、加載參數(shù)、試驗開始與結束條件等。

圖 4-9    充電樁 圖 

4-10   汽車電器件功率測試系統(tǒng)

表 4-5 7kW 充電樁參數(shù)

項目

參數(shù)

項目

參數(shù)

型號

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

防護等級

IP54

輸入頻率

50Hz±1Hz

交流電表精度等級

1.0 級

表 4-6 汽車電器件功率測試系統(tǒng)參數(shù)

測試項目

量程

精度

通道數(shù)

電流

±20A

0.05% 量程

8 個

±50A

0.05% 量程

±200A

0.05% 量程

±1000A

0.05% 量程

電壓

±600V

0.01% 量程

32 個

溫度

?100 ~ 1000℃

±0.5℃

32 個

CAN 信號

根據(jù)信號列表

采樣頻率

10kHz

1、試驗基本要求

（1）試驗車輛

試驗車輛的所有零部件應滿足批量生產要求。試驗車輛可根據(jù)汽車生產企業(yè)的需求進行磨合，并保證機械狀況良好；在安裝可充電儲能系統(tǒng)（REESS）的條件下，磨合里程需大于300km，同時應使 REESS 至少經歷一次從滿電直至荷電狀態(tài)（SOC）最低值的過程。除驅動用途外，所有的儲能系統(tǒng)應充到汽車生產企業(yè)規(guī)定的最大值（電能、液壓、氣壓等）。

（2）試驗工況

試驗循環(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）。如果車輛申報的最高車速小于循環(huán)工況的最高車速，那么在目標車速大于車輛申報最高車速時，按照 GB 18352.6—2016 的規(guī)定對試驗循環(huán)進行修正。

（3）試驗環(huán)境及加載

試驗環(huán)境條件、試驗阻力及加載質量同燃油經濟性試驗要求。

（4）試驗加載參數(shù)

試驗加載參數(shù)與本章第三節(jié)中綜合工況油耗要求相同。

（5）試驗截止條件

在循環(huán)工況階段，試驗車輛全油門也不能滿足工況曲線的公差要求時，應停止試驗；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，應停止試驗。達到試驗停止條件時，檔位保持不變，使車輛滑行至最低穩(wěn)定車速或 5km/h，再踩下制動踏板進行停車。

2、試驗過程

（1）試驗速度片段

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

圖 4-11   縮短法速度片段測試車速

（2）試驗放電及充電流程

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

在第一個恒速放電階段，駕駛員控制車輛以 100km/h 的速度行駛，并預估第二個循環(huán)階段 DS2 的開始時刻，確保第 2 個循環(huán)階段結束后 SOC 小于 10%。在等速階段，駕駛員每 50km 可以休息 10min，直到到達試驗截止條件。試驗結束后，在 2h 內進行充電，充電功率小于 42kW，直到充滿電為止。

圖 4-12   縮短法試驗流程

3、試驗數(shù)據(jù)處理

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

（1）能量消耗量和續(xù)駛里程計算的相關公式

為計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、混合動力電動汽車經濟性試驗

混合動力電動汽車由于配備了兩套及以上動力系統(tǒng)，為了實現(xiàn)節(jié)能，車輛會根據(jù)節(jié)能策略自動控制采用燃油或者電能來驅動車輛。因此在進行能量消耗量試驗中，不僅需要測試燃油消耗，還需測試電能消耗；為了評價混合動力汽車節(jié)油效果，還需測試燃油消耗 - 電能消耗之間的修正系數(shù)等?；旌蟿恿﹄妱悠嚹芎臏y試會進行多種模式試驗，試驗包括 以下 4 個選項，如圖 4-13 所示。

1）選項 1 ：單獨進行電量消耗模式試驗。2）選項 2 ：單獨進行電量保持模式試驗。3）選項 3 ：連續(xù)進行電量消耗模式試驗和電量保持模式試驗。4）選項 4 ：連續(xù)進行電量保持模式試驗和電量消耗模式試驗。

具體測試內容可參考 GB/T 19753—2021《輕型混合動力電動汽車能量消耗量試驗方法》。

圖 4-13   能量消耗量試驗流程