10.16638/jki.1671-7988.2019.07.007
石玉玮，段龙杨，黄炯，肖文龙，陈瑶，高少俊
（江铃汽车股份有限公司，江西南昌330001）
摘要：电动汽车续航里程低是限制其快速发展的关键因素，整车能量流分析成为纯电动汽车提高续航里程指标的重要手段，文章在整车转鼓上对纯电动汽车进行了能量流测试，通过对整车能量流的测试对纯电动车型降低电耗提升续航提供了较台架试验更加准确的方向。文章以重型车在CWTVC工况下的能耗测试为例，研究出该车型的降低电耗提升续航的方向。
关键词：纯电动汽车；整车能量流；整车转鼓；CWTVC工况
时风电动汽车报价中图分类号：U469.72 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2019)07-24-03
Test and analysis of energy flow of pure electric vehicle
Shi Yuwei, Duan Longyang, Huang Jiong, Xiao Wenlong, Chen Yao, Gao Shaojun
( Jiangling Automobile Co., Ltd., Jiangxi Nanchang 330001 )
Abstract:Low range is the key factor to restrict the rapid development of EV. Energy flow analysis of EV has become an important means to improve the endurance mileage of EV. In this paper, the energy flow test of EV is carried out on the drum of EV. The energy flow test of EV provides a more accurate direction than bench test for reducing power consumption and improving endurance of EV. Taking the energy consumption test of heavy-duty vehicle under CWTVC condition as an example, this paper studies the direction of reducing power consumption and improving the endurance of the vehicle. Keywords: elecric vehicle; Vehicle Energy Flow; Vehicle drum; C-WTVC
CLC NO.: U469.72 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)07-24-03
前言
伴随着能源危机及环境污染问题的双重压力，发展新能源汽车特别是纯电动汽车是大势所趋。不仅如此，国家工信部等相关部门也针对纯电动车在不同工况下的电耗限值进行了设定。因此，针对电动车在特定工况下的能量流分析对于企业来说也是重中之重，不仅可以为企业带来产品的竞争力，也可以
为整个新能源汽车行业已表率。首先通过进行整车能量流测试分析，更能准确的了解整车能耗分布，为后续降能耗提供方向；其次整车能量流测试可以为能量流仿真分析提供对标帮助；最后整车能量流分析可以与竞品车型对比优势和劣势，更好的进行整车目标分解。通过实际搭建动力总成台架测试分析平台并不能完全体现各系统在整车上的表现，本文通过整车在转鼓上的能量流测试分析各系统能耗，寻求降能耗方向。
1 试验设备安装及测试原理
1.1 试验设备
能量流数据采集系统、电流传感器、转鼓试验台。
1.2 试验目的
电动车整车能量流测试。
1.3 试验设备安装
本次测试在如图1所示的电流测试位置安装了电流传感器；如图2所示在PDU中采集了直流电压和交流电压。并通
作者简介：石玉玮（1988-），男，整车能量管理属性工程师，就职于江铃汽车股份有限公司，从事动力性与经济性研究工作。
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石玉玮 等：纯电动车整车能量流测试
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过CAN 先接入了整车的OBD 接口读取了整车数据中电机的转速和扭矩信息。本次测试中采集了电池-PDU 之间的电压、电流，PDU-MCU 之间的电压、电流，MCU-电机的三相交流电的电压、电流，电机输出的转速和扭矩。
图1 电流测试图
图2 测试设备安装图
1.4 测试原理
通过能量流试验采集设备内部的计算，得到电池-PDU 之间和PDU-MCU 之间直流电信号的的电压、电流、功率、能量等信息，并得到MCU-电机之间交流电信号的电压、电流、功率、能量等信息。
试验采集设备的功率分析模块直接得到以下数值： 电池输出（电池-PDU 之间）电压、电流、功率，PDU-MCU 之间直流电信号的电压、电流、功率，MCU-电机之间交流电信号的电压、电流、功率。整车能耗、回收能量、MCU 能耗、电机能耗。
利用能量流数据采集设备的内部计算公式计算以下数值：
能量回收率=电池回收能量/电池输出能量*100
MCU 效率=MCU-电机之间交流电信号的功率 / PDU- MCU 之间直流电信号的功率*100
电机输出机械功率 =电机转速*电机扭矩/（60/（2*π）） 电机效率=电机输出机械功率/MCU-电机之间交流电信号的功率*100
2 试验测试分析
2.1 整车能量流测试结果分析
整车测试主要边界条件如下：模拟整车测试质量：3510 kg ；摸底道路阻力加载系数a=0.0634，b=0.1749，c=330.6707；后桥速比：4.556。如下图3-图5分别测试了附件能耗、MCU
功耗、电机功耗、滚动阻力、传动系统效率。
（1）
图3 MCU 效率测试
（2）
图4 电机效率测试
（3）
图5 传动系统效率测试
（4）
附件功耗=电池包输出总能量-MCU 输出n 能耗 （5）
表1 整车能量损耗测试结果
图6 整车能量损耗测试结果统计图
上式（1）（2）（3）（4）（5）中：UI 为MCU 输入电压电流；三相电功率为MCU 输出功率即电机输入功率；T tq ,n
为电机输出扭矩和电机转速； （下转第34页）
汽车实用技术
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图2 燃料价格走势
在考虑与汽油等效热值的燃料替代比，甲醇替代比为
2.2，乙醇替代比为1.6。图3显示，与一吨汽油相同热值的条件下，乙醇价格超过了92#汽油，而甲醇仍有一定的价格优势。
图3 等效热值的燃料价格走势
3 甲醇燃料的应用展望
我国的甲醇产能占世界甲醇总产能的60%左右，制造甲醇的原料丰富，如果在乘用车上得以大范围推广，将会极大缓解对进口石油资源的依赖。
工信部自2012年起，陆续在山西、上海、陕西、甘肃、贵州五省十市开展甲醇汽车试点工作，其中乘用车主要以出租车为主。从技术、产品、市场、安全、经济性等多方面对甲醇燃料的可行性进行论证。试点结果证明甲醇燃料具有市场推广的价值，试点过程也推动了我国甲醇汽车和甲醇燃料行业的技术进步。
然而，我国幅员辽阔，地理位置跨度大，不同地区四季的环境温度差异显著，基于甲醇燃料的几个缺陷考虑，大范围推广甲醇燃料具有很大的技术挑战。在技术未取得突破性进展之前，可以预见的乘用车应用市场为环境温度适宜、甲醇加注配套设施较完善的局部地区，针对运行路线相对固定、行驶里程可控的车辆应用，如城市出租车、物流车、市政专用车等。
参考文献
[1] 中国报告大厅，中国石油资源现状,2017.12.
[2] 朱清江.甲醇汽油使用性能与技术研究.长安大学.2006.
[3] 江立永.点燃式甲醇燃料发动机的燃.内燃机学报,1994 .
[4] 林开云.甲醇汽油燃烧特性模拟分析研究.四川工业学院学报.
2004.
（上接第25页）
f为滚阻系数；V为车速。根据上述计算方式得出了整车台架能量流测试结果如下：从测试结果来看：整车能耗有16%是电驱系统的损耗，73%是用于克服道路行驶阻力，另外11%是制动损失，能量回收占16%。
3 结论
以上所介绍整车能量流测试，根据测试结果来看结论如下：
（1）整车能量流测试中，该车有73%的能耗损耗在行驶阻力上，故要减少能耗必须降低样车行驶阻力，尤其可以通过降低空气阻力，滚动阻力达到降低样车行驶阻力提升能耗有很大好处；
（2）制动损耗很大，建议提升能量回收效率。
参考文献
[1] 沈天浩.电动汽车动力总成能量流试验研究[J].中国工程科学,
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[2] 乐智.整车能量流分析在燃油经济性开发中的应用[J].2015中国
汽车工程学会年会,2015-10-27.
[3] 张杭杭.纯电动汽车能效优化方法研究.汽车工程.2016,38(4), 515-
520.
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