基于WLTC工况的电动汽车能量流测试与分析

为研究电动汽车的能量流,首先对比了WLTC工况与NEDC工况,证明了WLTC工况更能反映整车行驶过程中的能耗特性,然后基于WLTC工况,依据电能部分的能量流测试方案,综合考虑车辆行驶过程中机械能、电能的流动方向和大小,建立纯电动汽车行驶过程中的能量流数学模型,最后,根据模型中各系统或零部件输入与输出的瞬时值与累计值计算其能量传递效率,从而从整车级、系统级、零部件级全面评价测试车辆能耗特性。     

试验工况切换对纯电动汽车续驶里程的影响及优化

过去国家标准使用的新标欧洲循环测试（NEDC）循环工况存在与实际行驶条件不符、测试周期长、计算方式单一等问题。《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法 第1部分：轻型汽车》（GB/T 18386.1—2021）中的工况切换（NEDC至中国轻型车测试周期（CLTC））和测试方法的更新大大推进了我国纯电动汽车续驶里程的测试和评价方法。文章基于缩短法,结合新能源汽车补贴政策,以纯电动汽车为研究对象,重点研究NEDC和CLTC工况下纯电动汽车续驶里程的差异,并分析其影响因素,提出优化策略。结果表明：在对20款纯电动车型的测试中,中国轻型车乘用车试验周期（CLTC-P）循环下测得的续驶里程平均略高于NEDC续驶里程,工况变更导致续驶里程平均增加2.2%。影响续驶里程的因素主要有滚动阻力、空气阻力和电机消耗。     

增程式乘用车转商用车发电策略优化

阐述了增程式乘用车转商用车在现阶段法规情况下面临的工况燃油耗问题。经过测试分析,发现原因为在商用车执行的新欧洲行驶循环（NEDC）工况下,车速相比乘用车执行的全球统一轻型车辆测试循环（WLTC）工况更低;在应用车速限制功率策略的情况下,增程器低效率点占比更大,导致工况的平均燃油耗升高。为此,可通过提升车速限制的发电功率,实现降低商用车执行 NEDC 工况的燃油耗。     

基于串联式增程汽车多种工况的优化控制策略

增程式汽车是纯电动汽车搭载增程器(发动机、发电机和整流装置组成的辅助动力装置),当蓄电池电量充足时,汽车以纯电动模式行驶;电量不足时,启动增程器,利用增程器发电给蓄电池充电或直接驱动电机,从而增加电动汽车的续驶里程。基于增程器的串联混动技术已成为解决新能源汽车里程焦虑的有效途径。本文介绍基于串联式增程电动汽车在不同工况下的优化控制方法。     

基于动态规划与神经网络的增程式电动汽车能量管理策略研究

设计了一种具有实时控制能力的增程式电动汽车混合型能量管理策略。首先建立了面向能量管理策略优化的增程式电动汽车整车模型。根据能量管理策略特点,将优化目标设置为增程器系统燃油消耗及动力电池当前SOC值与目标值之间差值的总和。再采用动态规划算法求解增程式电动汽车在给定行驶工况下的能量管理优化问题,从而获得了增程器开启时刻与输出功率优化结果。但由于动态规划算法需要已知详细的工况信息,很难应用于实车实时控制,而且从动态规划优化结果中不易提取控制规则,因此利用BP神经网络算法对优化结果进行离线训练,建立了增程器输出功率与车辆行驶状态参数间的非线性映射关系,得到了具有实时控制能力的神经网络控制模型。在采用BP神经网络训练时,根据车辆各个状态参数在CAN总线中的传输精度,对神经网络输入层、输出层参数的精度进行了修正。仿真结果表明:神经网络模型能够获得类似动态规划的最优控制效果,能够控制动力电池SOC在目标值的3%误差带以内。采用NEDC工况对混合型能量管理策略进行了硬件在环仿真试验,试验结果表明:与实车采用的电能消耗-电能维持型控制策略相比,所提出的混合型能量管理策略使汽车的燃油经济性提高了9.5%。     

WLTC和CLTC-P循环工况及其排放污染物和油耗分析

当前中国轻型车排放和油耗认证循环工况正处于NEDC(New European Driving Cycle,新欧洲驾驶循环)和WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle,全球统一轻型车辆测试循环)并行、CLTC(China Light-duty Vehicle Test Cycle,中国轻型汽车行驶工况)逐步导入的特殊时期。对WLTC和CLTC-P(China Light-duty Vehicle Test Cycle-Passenger,中国乘用车行驶工况)进行分析,对比两种不同驾驶工况的特点,并选取同一辆车进行WLTC和CLTC-P排放污染物和油耗测试,对两种循环下排放和油耗测试结果进行比较,分析不同工况下整车排放和油耗特性,为后续整车开发和标定提供工程参考。     

基于AMESim的增程式电动公交车动力系统设计与仿真研究

针对纯电动汽车动力电池能量密度低、续驶里程短的问题,基于BFC6110EV-2电动公交车,设计了增程式电动公交车的动力系统参数,并根据汽车设计方法对所匹配参数进行了理论校核。在AMESim软件中利用稳态试验数据建立了增程式电动公交车整车仿真模型,采用单点恒温器控制策略,利用联合仿真方法对所设计的动力系统进行了仿真验证。结果表明,该增程式电动公交车动力系统的设计与参数匹配较合理,与传统纯电动公交车相比,其动力性及续驶里程都具有一定的优越性。     

增程式电动车动力系统参数匹配与仿真研究

增程式电动汽车解决了纯电动汽车行驶里程短的问题,针对其动力系统进行了分析和匹配。采用恒温器式控制策略用Cruise/Simulink先进行了动力性仿真,然后分别在不同的工况下进行了纯电动和增程里程的仿真。结果表明动力系统的匹配可行。     

基于Cruise的增程式客车能量管理策略仿真研究

以某增程式天然气混合动力公交车为研究对象,在全电力集中控制策略基础上,开发了基于电池SOC的预设转速控制策略和基于电池SOC和车速的预设转速控制策略,并在AVL Cruise中建立了整车模型及相应控制算法模块,在中国典型城市公交循环工况下进行了仿真分析。仿真结果表明,所开发的控制策略能够有效改善公交车在电荷保持阶段的气耗和电量消耗及电量保持阶段下的综合能耗。     

运动模式下车辆排放和燃油经济性分析

按照轻型车国五和国六标准中常温冷启动排放和实际行驶污染物排放(Real Driving Emission)试验规程,使用定容稀释排放测试系统和便携式车载排放设备(PEMS)对9辆样车进行了运动模式和普通模式下排放和油耗测试。结果表明:运动模式下THC排放结果要低于普通模式;NOx在两种模式下排放结果无规律性;NEDC工况下CO的结果变化不大,WLTC工况下运动模式明显大于普通模式,且一些车辆会出现运动模式下CO排放剧烈增加的现象;运动模式下油耗结果均大于普通模式,平均增加30%,NEDC工况比WLTC工况表现明显,低速工况比高速工况表现明显;两种模式在WLTC工况上的差异更接近实际道路。建议重点关注车辆运动模式下CO排放以及低速工况下的油耗。     

增程式电动汽车动力参数选择及控制策略研究

对增程式电动汽车的主要参数进行匹配选择;针对增程式电动汽车能量管理策略问题,提出功率恒定输出与功率跟随输出相结合的控制策略,并采用Cruise软件仿真分析其经济性。     

增程型电动汽车的增程器系统控制优化与实验研究

为了改善增程式电动汽车的燃油经济性与排放,其搭载的增程器应工作在有限个固定点上。本文中采用Kriging无偏估计方法建立了增程器系统的发电功率与燃油消耗预测模型,并对模型进行了实验验证。经过仿真分析,确定了满足5个发电功率需求的最佳油耗工况点。增程器系统的台架实验和整车实验的结果表明,优化后单个发电功率运行点油耗最大降幅达到了15.96%,而在两种不同的车辆控制模式下整车能耗分别降低了4.62%和3.50%。     

工况特征参数对插电式混合动力汽车能耗影响特性的研究

为明确各工况特征参数对插电式混合动力汽车能耗的影响程度,运用主成分分析法证明车速类特征参数相对于加速度类、比例类特征参数更能表征整车工况,是整车能耗的主要影响因子。以某插电式混合动力汽车为例,重构世界轻型汽车测试循环(WLTC),通过正交试验分析了能耗灵敏度,仿真结果表明,车速类特征参数贡献度最大,选取纯电模式最高车速、纯电模式SOC下限、行车充电扭矩系数等车速类参数开展单因子分析,证明了其与能耗的强相关性。     

融合工况识别的增程式电动汽车模糊能量管理策略研究

针对模糊能量管理策略设计仅依赖专家经验很难适应复杂工况的问题，本研究提出了一种基于神经网络工况识别的增程式电动汽车模糊能量管理策略。首先，基于中国货车行驶工况（CHTC-HT）数据，利用改进遗传算法优化的BP神经网络构建工况识别模型；其次，根据所识别的工况类型，融合电池SOC及整车需求功率参数，设计了自适应模糊能量管理策略，通过实时获取发动机功率输出实现能量优化分配；最后，通过硬件在环测试验证了所提出的方法。结果表明自适应模糊策略油耗相比规则策略降低9.67%，比模糊策略降低7.84%，有效提高了整车经济性。     

增程式电动公交客车控制策略研究

以某串联式结构的增程式电动公交客车为对象,针对电池电量维持阶段采用的单点恒温器控制策略、功率跟随控制策略、模糊逻辑控制策略效果进行分析,得出了增程式电动汽车电量维持阶段适合采用单点恒温器控制策略的结论。同时,提出了基于油电等价因子的等效百公里燃油消耗以用于评价增程式电动汽车的燃油经济性。按城市公交客车每天运行100～200 km计算,该增程式电动公交客车比传统柴油公交客车节油40%～60%。     

增程式电动客车动力系统集成与匹配分析

增程式电动客车具备一定里程纯电行驶和长距离增程行驶的特点,能缓解纯电动客车里程忧虑问题。文章针对市场需求和实际应用场景,对增程式电动客车动力系统中的驱动电机、动力电池、增程器总成等核心部件进行了性能匹配设计,并在MATLAB-Simulink软件平台中建立整车动力系统动力学模型。基于纯电为主、增程为辅的使用特点,制定了增程式动力系统总体工作策略,而后对常用车速巡航维持功率、高速巡航维持功率进行计算,并对中国重型商用车辆行驶工况（CHTC-C）下增程器输出功率与动力电池能量变化进行仿真分析,结果表明增程器输出功率越小,需要动力电池补偿的驱动能量越多,当达到某一经济功率时动力电池电量基本平衡。相比于传统单一工况匹配增程器功率的方式,文章考虑特定场景具体需求,并对多种工况下增程器经济功率和最大输出功率进行分析,为增程器选型及后续功率跟随策略的完善提供了思路。     

一种全功率燃料电池乘用车整车工况运行试验数据分析

随着技术进步,燃料电池汽车在百公里加速时间、续驶里程、燃料加注时间、低温启动等方面基本与传统车性能相当,燃料电池汽车逐渐进入市场化推广阶段。文章对全功率型燃料电池乘用车分别进行NEDC、WLTC和CLTC运行工况的动态试验,并对三种工况下的动力性及能量分配等进行研究,以供同行参考。     

基于行驶工况识别的纯电动汽车续驶里程估算

本文中采用主成分分析和模糊聚类相结合的行驶工况识别方法进行纯电动汽车续驶里程的估算。首先选取20个具有代表性的循环工况数据,将其划分为215个工况片段,并选用12个特征参数对其进行主成分分析、模糊C聚类分析和行驶工况识别;然后在MATLAB/Simulink下建立纯电动汽车整车模型,进行行驶工况识别、整车能量消耗和续驶里程仿真估算;最后在转鼓试验台上进行ECE15工况下实车测试验证,结果表明:续驶里程仿真估算值与测试值的最大绝对误差为1.905km,平均绝对误差为0.742km,相对误差小于3%。     

增程器的最佳工作曲线的确定

增程式电动汽车是在纯电动汽车的基础上,增加一个小型的辅助动力系统作为动力补给,当动力电池电量不足时,增程器能配合动力电池一起为车辆提供能源。因此,增程式汽车能有效缓解现阶段下纯电动汽车续航里程不足的问题。研究增程器的最佳工作曲线,是降低增程式混合动力汽车的油耗的基本方法。     

轻型汽车实际道路行驶与实验室工况污染物排放对比研究

选择6辆满足国Ⅳ、国Ⅴ排放标准的轻型汽油车和柴油车进行了在WLTC和NEDC循环工况下的试验室排放试验,并对其中的4辆车按照RDE测试规程进行了实际道路排放测试。结果表明:在实际道路行驶条件下,汽油车CO和柴油车NO_x排放严重超过标准限值,高排放主要出现在车速大于60km/h的郊区和高速公路段,瞬时排放量会随着车速和加速度的升高而增大;部分汽油车在WLTC工况的超高速段中出现了很高的CO排放,而WLTC工况THC的排放则小于NEDC工况;4辆汽油车在NEDC工况和WLTC工况下PN排放都超过标准限值,而柴油车的PN排放和所有车辆的PM排放都小于标准限值。建议国Ⅵ车型开发时应重点关注汽油车的CO,PN排放以及柴油车的NO_x排放。