[發明專利]一種純電動汽車實際行駛能耗測試、評價和預測方法

有效

• 申請號: 201611246090.8
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106596135B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 袁新枚;黃雪琪;張傳譜;殷悅;夏靜林;洪國凱;何陽;邢增臻;孫科;李海湘
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司22001
• 代理人: 馬守忠

技術領域

本發明涉及一種汽車能耗評價方法領域，特別是涉及一種面向純電動汽車實際行駛能耗的測試、評價和預測方法。

背景技術

隨著環境問題受到越來越廣泛的關注，電動汽車已經成為未來綠色交通的重要組成部分。近年來，各國出臺了一系列政策以推動電動汽車的發展。推廣電動汽車的主要目的就是實現交通領域的節能減排，但對電動車的行駛能耗的評價方法仍存在明顯的不足。目前，電動汽車能耗的測試評價結論還不能用于準確預測實際行駛中電動汽車的能耗。

電動汽車行駛能耗不但直接決定了其節能減排的效益，而且決定了其續駛里程的大小，所以對電動汽車行駛能耗的合理評價具有重要作用。目前，中國國內法規采用工況法和等速法對能耗進行測試和評價。兩種測試方法均在底盤測功機上進行，利用底盤測功機模擬行駛阻力。所謂工況法即在輪轂測功機上設定標準NEDC(The New European Driving Cycle新歐洲駕駛循環)工況進行測試；所謂等速法即在底盤測功機上設定恒定60km/h進行測試。車輛的實際行駛數據和國內外大量研究表明，由于汽車受到行駛時段、道路狀況、駕駛員駕駛習慣等因素的影響，其實際的行駛能耗可能與標準工況測試的能耗存在較大差異，所以目前這種利用標準工況對純電動汽車能耗進行測試和評價的方法存在明顯的不合理性。目前標準測試出的能耗結果也無法用于實際行駛能耗的預測。

美國對電動汽車的能耗測試對傳統的工況法進行了改進，稱為EPA五工況法。其中五個測試工況包括典型城市工況UDDS（urban dynamometer driving schedule），典型高速工況HWFET（Highway fuel economy test cycle），激進駕駛工況US06（US06 supplemental federal test procedure），及一個冷啟動工況和一個空調測試工況。這種測試方法系統通過增加不同的典型測試工況，相對全面的體現電動汽車的能耗水平。但由于實際行駛工況幾乎不能和任何一個測試工況完全一致，所以這種測試方法也只能粗略的預測不同行駛工況下的能耗。

目前能耗評價方法的另一個缺陷在于，無論是國內目前采用的單工況測試法還是美國采用的五工況法，都只能在底盤測功機上進行測試，無法對實際行駛過程進行測試，這就為能耗測試作弊提供了機會。2015年的大眾排放門事件充分的說明了對整車能耗排放進行實際行駛監控的重要作用。但目前的方法都無法將車輛實際行駛過程中能耗測試數據用于評價。本質上，對車輛實際行駛過程中能耗的評價才能真正反映電動車節能減排效益。

在學術上，利用仿真模型可以相對準確的預測不同工況下電動汽車的能耗特性，但是仿真模型不但非常復雜，無法通用，而且需要大量復雜細節的整車參數。這些參數無法通過整車的測試直接得到，所以這種方法無法應用于實際電動汽車的測試、評價和預測。

發明內容

為了解決已有技術的缺點，本發明提供一種可以直接利用電動汽車實際行駛數據，對電動汽車能耗進行測試、評價和預測的方法。這種測試方法適用于純電動汽車，包括商用車及乘用車。

本發明可以基于任意純電動汽車的實際行駛數據（≥三個行程），通過能耗特征提取算法獲取本發明定義的表征電動汽車能耗特性的三個特征系數、、，可以采用這三個特征系數全面的評價電動汽車的能耗特性。在能耗率預測方面，只需利用這三個參數，就可以預測任意工況下該電動汽車的能耗。

本發明的純電動汽車實際行駛能耗測試、評價和預測方法，A.使用的儀器設備包括行駛數據采集單元和數據處理計算機；行駛數據采集單元，其包括車載數據采集系統和充電能量測量設備；車載數據采集系統包括車速采集單元、主控制器、數據輸出單元，由電源模塊供電；電源模塊的輸入來源于車載弱電蓄電池；數據處理計算機包括行駛數據前處理單元、能耗特征提取單元和能耗率預測單元，數據處理計算機中存儲和運行專用軟件，用于處理車載數據采集系統和充電能量測量設備獲取的數據，并進行純電動汽車實際行駛能耗測試、評價和預測；

B.所述的純電動汽車實際行駛能耗測試、評價和預測方法的步驟和條件如下：

定義：行駛數據包括時間、車速和行程消耗的電能信息，行駛數據的采集以“行程”計，一個“行程”的行駛數據定義為記錄從車速為0起動直至某一時刻車速降為0全過程的時間、車速和能耗數據；