主权项 |
纯电动汽车实际行驶能耗测试、评价和预测方法,其特征在于, A.使用的仪器设备包括行驶数据采集单元(104)和数据处理计算机(103);行驶数据采集单元(104),其包括车载数据采集系统(101)和充电能量测量设备(102);车载数据采集系统(101)包括车速采集单元(201)、主控制器(202)、数据输出单元(203),由电源模块(204)供电;电源模块(204)的输入来源于车载弱电蓄电池;数据处理计算机(103)包括行驶数据前处理单元(105)、能耗特征提取单元(106)和能耗率预测单元(107),数据处理计算机(103)中存储和运行专用软件,用于处理车载数据采集系统(101)和充电能量测量设备(102)获取的数据,并进行纯电动汽车实际行驶能耗测试、评价和预测;定义:a.行驶数据包括时间、车速和行程消耗的电能信息,行驶数据的采集以“行程”计,一个“行程”的行驶数据定义为记录从车速为0起动直至某一时刻车速降为0全过程的时间、车速和能耗数据;行驶数据采集和传输:(a)时间和车速数据的采集是通过车载数据采集系统(101)实现的,要求等间隔采样,1Hz≤采样频率≤100Hz,数据无中断且全过程时间≥20分钟;车速采集单元(201)用于获取车速信息,采用GPS、整车 CAN总线或惯导的方式,其中GPS方式通过GPS定位信息计算获得车速信息,CAN总线方式通过读取车辆CAN总线中的报文直接获取车速信息,惯导通过陀螺仪的加速度信息计算获得车速信息;主控制器(202)用于控制车速采集单元,从车速采集单元读取车速,并将时间、速度信息传递给数据输出单元(203);数据输出单元(203)采用无线传输方式的GPRS、3G或4G网络,或SD卡存储后手动拷贝的方式将信息传给数据处理计算机(103),行驶数据前处理单元(105)通过数据处理计算机(103)存储和运行的专用软件,对采集到的时间、车速信息进行校验、剔除不完整及不符合要求的行程,并对车速数据进行滤波,去除由于采集车速的波动及不合理的数据;(b)行程消耗的电能的采集是由充电能量测量设备(102)获得的:在一个行程开始前,保证电动汽车的动力蓄电池充满电;在行程结束后马上将车辆与电网连接,再次将车辆的动力蓄电池充满电;在电网与车辆充电机之间连接充电能量测量设备(102),在行程结束后的充电过程中测量并记录来自电网的电能,该能量即为该行程中电动汽车消耗的电能,将信息传给数据处理计算机(103);行驶工况的<i>F</i><sub>1</sub>和<i>F</i><sub>2</sub>两个参数计算:能耗特征提取单元(106)通过数据处理计算机(103)存储和运行的专用软件,利用工况数据前处理单元(105)得到的时间、速度的数据,根据式1和式2得到<i>F</i><sub>1</sub>和<i>F</i><sub>2</sub>两个参数:<img file="dest_path_image002.GIF" wi="130" he="133" />式1<img file="dest_path_image004.GIF" wi="336" he="157" />式2式中<i>v(i)</i>为第i个采样时刻的车速,<i>n</i>为一个行程的采样点数,<i>t</i><sub>s</sub>为采样周期<i>k</i><sub>brk</sub>为一个参数,单位同速度,该参数通过试验标定获得,用于通过整车的减速度即相邻速度数据的之差判断是否在第i个采样时刻计算整车制动力,只有当相邻速度差即近似该采样点的减速度差大于设定值时<i>k</i><sub>brk</sub>,计算制动能量,否则认为该时刻减速非制动造成,所以不在式2中计算,<i>F</i><sub>1</sub>、<i>F</i><sub>2</sub>分别用于表征车辆的对应行程中,整车风阻和制动在整车能耗上的比例关系,上述表达式可以通过整车纵向动力学理论推导得到,每个行程都可以计算出一组<i>F</i><sub>1</sub>、<i>F</i><sub>2</sub>,表征该行程车速对风阻、制动能耗的影响;行驶工况能耗率的计算:因为每个行程对应一个由充电能量测量设备(102)测量到的行程消耗的电能,用该电能除以该行程车速数据累加获得的总行程,记为该行程的能耗率,如式3所示:<img file="dest_path_image006.GIF" wi="141" he="111" />式3式中,Ce为该行程的能耗率,<i>E</i>为该行程消耗的电能;纯电动汽车三个能耗评价系数<i>β</i><sub>0</sub>、<i>β</i><sub>1</sub>、<i>β</i><sub>2</sub>的获得:利用整车纵向动力学原理推导得出式4,式4所示的Ce与<i>F</i><sub>1</sub>、<i>F</i><sub>2</sub>的数学关系,其中<i>β</i><sub>0</sub>、<i>β</i><sub>1</sub>、<i>β</i><sub>2</sub>为未知系数。 |