电动汽车经济性试验综述

电动汽车经济性试验

电动汽车经济性试验包含续驶里程和能量消耗量试验。续驶里程（km）是电动汽车在动力蓄电池充满电状态下，以指定的行驶工况，连续行驶的最大距离。能量消耗量（W·h/ km）是电动汽车经过规定的试验循环后对动力蓄电池重新充电至试验前的容量，从电网上得到的电能与行驶里程的比值。

一般情况下，动力电池容量越大，车辆的续驶里程也越长，但同时也会增加车辆的总质量、行驶阻力以及能量消耗量。因此，续驶里程和能量消耗量需要同步测试评价。

我国电动汽车面市初期续驶里程短，在进行续驶里程和能量消耗量测试时，采用全程实际行驶测试。近年来，由于电池技术的不断突破，续驶里程得到了很大的提升。为提高试验效率，GB/T 18386.1—2021 中规定了缩短法测试方法。下面基于该标准续驶里程和能量消耗量试验缩短法进行介绍。

一、仪器设备

电动汽车经济性试验一般在实验室内开展，除用到转鼓试验台、环境仓外，还有充电桩和电器件功率测试系统，如图 4-9 和图 4-10 所示。充电桩用于为电动汽车充电，同时可测量从电网获取的电能。汽车电器件功率测试系统可以测量试验过程中动力蓄电池的实时工作电流、电压，设备参数见表 4-5 和表 4-6。

二、缩短法续驶里程和能量消耗量试验

电动汽车续驶里程和能量消耗量试验是车辆公告认证试验中的测试项目。为了保证试验的重复性和准确性，需要对影响试验结果的边界条件进行限制，如车辆要求、环境要求、加载参数、试验开始与结束条件等。

图 4-9    充电桩 图 

4-10   汽车电器件功率测试系统

表 4-5 7kW 充电桩参数

项目

参数

项目

参数

型号

AC7000-TB-06

输出电流

32A

功率

7kW

工作环境温度

−20 ~ 50℃

输入电压

AC 220V±30V

防护等级

IP54

输入频率

50Hz±1Hz

交流电表精度等级

1.0 级

表 4-6 汽车电器件功率测试系统参数

测试项目

量程

精度

通道数

电流

±20A

0.05% 量程

8 个

±50A

0.05% 量程

±200A

0.05% 量程

±1000A

0.05% 量程

电压

±600V

0.01% 量程

32 个

温度

−100 ~ 1000℃

±0.5℃

32 个

CAN 信号

根据信号列表

采样频率

10kHz

1、试验基本要求

（1）试验车辆

试验车辆的所有零部件应满足批量生产要求。试验车辆可根据汽车生产企业的需求进行磨合，并保证机械状况良好；在安装可充电储能系统（REESS）的条件下，磨合里程需大于300km，同时应使 REESS 至少经历一次从满电直至荷电状态（SOC）最低值的过程。除驱动用途外，所有的储能系统应充到汽车生产企业规定的最大值（电能、液压、气压等）。

（2）试验工况

试验循环工况采用本章第二节中介绍的 CATC 工况（乘用车为 CLTC-P，商用车为CLTC-C）。如果车辆申报的最高车速小于循环工况的最高车速，那么在目标车速大于车辆申报最高车速时，按照 GB 18352.6—2016 的规定对试验循环进行修正。

（3）试验环境及加载

试验环境条件、试验阻力及加载质量同燃油经济性试验要求。

（4）试验加载参数

试验加载参数与本章第三节中综合工况油耗要求相同。

（5）试验截止条件

在循环工况阶段，试验车辆全油门也不能满足工况曲线的公差要求时，应停止试验；若车辆在恒速段连续 4s 不能满足规定的公差下限要求，应停止试验。达到试验停止条件时，档位保持不变，使车辆滑行至最低稳定车速或 5km/h，再踩下制动踏板进行停车。

2、试验过程

（1）试验速度片段

缩短法速度片段由 2 个试验循环段和 2 个恒速段组成，如图 4-11 所示。其中 DS1 和DS2 为试验循环段，由 CLTC-P 规定的试验循环构成；CSSM 和 CSSE 为恒速段，由 100km/h 恒定车速构成，用以尽快放电，减少测试时间。通过 2 个试验循环段采集的能耗、里程数据，分别计算出车辆的能量消耗量和续驶里程。

图 4-11   缩短法速度片段测试车速

（2）试验放电及充电流程

续驶里程和能量消耗量试验流程分为放电、充电静置、能量消耗量和续驶里程试验、 再次充电，整个试验流程如图 4-12 所示。

在第一个恒速放电阶段，驾驶员控制车辆以 100km/h 的速度行驶，并预估第二个循环阶段 DS2 的开始时刻，确保第 2 个循环阶段结束后 SOC 小于 10%。在等速阶段，驾驶员每 50km 可以休息 10min，直到到达试验截止条件。试验结束后，在 2h 内进行充电，充电功率小于 42kW，直到充满电为止。

图 4-12   缩短法试验流程

3、试验数据处理

基于缩短法的续驶里程和能量消耗量试验数据分析计算如下。

（1）能量消耗量和续驶里程计算的相关公式

为计算车辆的能量消耗量和续驶里程，式（4-5）~式（4-7）是必不可少的。

三、混合动力电动汽车经济性试验

混合动力电动汽车由于配备了两套及以上动力系统，为了实现节能，车辆会根据节能策略自动控制采用燃油或者电能来驱动车辆。因此在进行能量消耗量试验中，不仅需要测试燃油消耗，还需测试电能消耗；为了评价混合动力汽车节油效果，还需测试燃油消耗 - 电能消耗之间的修正系数等。混合动力电动汽车能耗测试会进行多种模式试验，试验包括 以下 4 个选项，如图 4-13 所示。

1）选项 1 ：单独进行电量消耗模式试验。2）选项 2 ：单独进行电量保持模式试验。3）选项 3 ：连续进行电量消耗模式试验和电量保持模式试验。4）选项 4 ：连续进行电量保持模式试验和电量消耗模式试验。

具体测试内容可参考 GB/T 19753—2021《轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》。

图 4-13   能量消耗量试验流程