[發明專利]一種用于汽車電能系統的綜合效率量化測試與計算方法

有效

• 申請號: 201910264507.0
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN109975637B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 王躍飛;鄭成;司夢柯;黃飛;李洋;潘斌
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01M17/007;G06F17/10
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種用于汽車電能系統的綜合效率量化測試與計算方法，其特征是按如下步驟進行：

步驟1、選擇一種實車試驗工況；

步驟2、確定試驗之前相關參數；

步驟2.1、設定整車實驗常值參數，包括：平均傳動系效率α、整車蓄電池平均放電效率η_Bout、超級電容平均充電效率η_Ein和蓄電池荷電狀態SOC；

步驟2.2、根據實驗狀態下實際用電負載來確定負載需求功率數組{P₀,P₀+1×ΔP,P₀+2×ΔP,…,P₀+a×ΔP,…,P₀+m×ΔP}，其中，P₀為初始的負載需求功率，ΔP為負載需求功率增量，a為任意一次試驗，m為試驗的總次數，1≤a≤m；令P₀+a×ΔP記為表示第a次試驗的負載需求功率；

步驟3、當整車負載需求功率為時，對所設定的整車常值參數進行第a次循環工況測試，并記錄第a次試驗工況下t采樣時刻的蓄電池的荷電狀態SOC^a(t)、發動機輸出的扭矩T^a(t)、發動機轉速n^a(t)、超級電容充電電壓超級電容充電電流和發電機功率智能發電機的電壓智能發電機的電流發動機輸出的扭矩T^a(t)、發動機轉速n^a(t)、驅動輪系驅動力車速V^a(t)、基礎負載功率蓄電池放電電壓放電電流從而得到第a次試驗工況下t采樣時刻的采樣值，記為：

進而得到m次試驗工況下所有采樣時刻的采樣值并構成采樣集合Φ＝{Φ¹…Φ^a…Φ^m}；

步驟4、利用式(1)建立第a次試驗工況下的整車復合電源系統的平均效率η^a：

步驟5、設計正交實驗并進行數據采集：

將蓄電池狀態SOC、負載需求功率P和車速V作為正交實驗因子；

令蓄電池狀態SOC的狀態范圍為[α₁,α₂]，40％≤α₁＜α₂≤100％；

令需求負載功P的取值集合為P_β＝{(i-1)×ΔP|1≤i≤β}；其中，ΔP為負載功率增量；β為正交實驗的總水平；i為正交實驗的任意一次水平；

令車速V的取值集合為ΔV為發動機轉速增量，V₀為發動機怠速狀態下的轉速；χ為正交實驗的總維度，j和k為自定義變量，且j＜k；

由所述正交實驗因子和正交實驗的水平和維度構成L_β(χ-1)(β^χ)正交表；

步驟6、對實驗數據的過濾處理：

步驟6.1、首先通過拉依達準則剔除所述采樣集合Φ中的粗大誤差數據，得到剔除后的采樣集合Φ′；

步驟6.2、通過優化數據處理算法對所述剔除后的采樣集合Φ′進行處理，得到糾正后的采樣集合Φ″′；

步驟6.2.1、利用式(2)建立剔除后的第a次試驗工況下所有采樣時刻的采樣值Φ′^a的數據向量系統方程：

式(2)中，K_a為第a次試驗工況下的權值系數，K_a+1為第a+1次試驗工況下的權值系數，K_a+2為第a+2次試驗工況下的權值系數，ΔΦ′^a為第a次試驗工況下的均值偏差；基于第a次試驗工況下的采樣值Φ′^a和第a+1次試驗工況下的采樣值Φ′^(a+1)和第a+2次試驗工況下的采樣值Φ′^(a+2)，從而預測出第a次試驗工況下的估計值Φ″^a；

步驟6.2.2、根據第a次試驗工況下的估計值Φ″^a和采樣值Φ′^a，利用式(3)建立系統矯正方程，得到第a次試驗工況下的糾正值Φ″′^a：

步驟6.2.3、將第a次試驗工況下的糾正值Φ″′^a替換為第a+1次試驗工況下的采樣值Φ′^(a+1)；

步驟6.2.4、當負載需求功率為時，將第a次試驗工況下的糾正值Φ″′^a代入式(1)中，得到第a次試驗工況下的整車復合電源系統的平均效率；

步驟6.2.5、將a+1賦值給a后，判斷am是否成立，若成立，則表示得到m次試驗工況下的整車復合電源系統的平均效率；否則返回步驟6.2.1順序執行。