基于能量流分析的纯电动汽车电耗优化研究

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2021.02.003

Abstract

Abstract:

Research on energy flow analysis is an effective way to understand vehicle energy utilization and optimize vehicle economy. For the problem of excessive power consumption of a pure electric vehicle， a pure electric vehicle energy flow test scheme is designed， and the performance benchmarking test analysis of main components is completed. Through theoretical analysis， the mathematical model affecting power consumption and the method of selecting optimal parameters based on value factor are established. Based on CRUISE power consumption simulation analysis model， quantitative power consumption optimization analysis is carried out from the aspects of electric drive system efficiency improvement， rolling resistance optimization， braking energy recovery rate improvement and accessory control strategy optimization. The improved real vehicle test results show that the energy flow efficiency of the whole vehicle has been improved significantly， with the DC/DC charging efficiency increased to 90%， the braking energy recovery rate increased to more than 18% and the vehicle power consumption reduced by 13.78% under NEDC conditions， which further improves the energy utilization economy of pure electric vehicles.

Key words: energy flow test, power consumption, pure electric vehicle, drive cycle

Wei Huang,Guilian Zhang,Denghui Zhou,Lin Hu. Research on Optimization of Power Consumption of Pure Electric Vehicle Based on Energy Flow Analysis[J].Automotive Engineering, 2021, 43(2): 171-180.

Figures/Tables 22

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项目	第1次		第2次		第3次
项目	充电	放电	充电	放电	充电	放电
容量/(A·h)	100.0	98.4	100.4	100.1	100.3	100.3
能量/(kW·h)	31.3	30.7	31.8	30.8	31.8	30.7
截止压差/mV	22	150	22	149	22	148

影响因素	项目	关联项
风阻	迎风面积	造型
	风阻系数	造型
	最高车速	参数匹配
滚阻	轮胎滚阻系数	轮胎选型
	制动盘卡钳阻力	制动匹配
	轮毂轴承阻力	制动匹配及选择
	整备质量	轻量化（含车身轻量化、电池PACK轻量化、动力系统一体化设计）
动力系统效率	速比	参数匹配
	传动效率	传动系统设计
	电机系统效率（含MAP特性、最高效率，等）	电机设计、控制策略匹配
	转矩输出特性	驱动模式（动力、经济模式）、参数标定
动力电池特性	电池可用电量	电池设计（含不同温度容量及循环特性）
	电池充放电效率	电池设计
	电池充放电功率特性	电池设计（不同SOC和温度的功率特性)
负载特性	低压负载功率	系统设计
	低压负载效率	参数匹配及设计
	负载控制策略	策略设计、热管理匹配
能量输入	车载DC/DC效率	参数匹配
	充电机效率	参数匹配
	充电策略设计	参数标定
	制动能量解耦	系统设计（尽量实现四轮解耦，提高电制动比率）
	制动能量回收	控制策略及标定、电池充电性能

充电机上行温度/℃	充电机下行温度/℃	水泵占空比/%	风扇状态
45	41	30	OFF
50	46	60	OFF
55	51	80	OFF
60	56	80	LOW
65	61	80	HIGH

充电机上行温度/℃	充电机下行温度/℃	水泵占空比/%	风扇状态
<45	-	17	OFF
≥45	41	40	OFF
≥65	57	80	LOW
≥70	68	95	HIGH

Research on Optimization of Power Consumption of Pure Electric Vehicle Based on Energy Flow Analysis

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