一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法，属于汽车测试领域；能耗台架试验方法包括：先进行试验预处理；根据试验类型设置第一温箱、第二温箱和第三温箱内的环境参数；设置测功机的阻力数值；通过驾驶机器人控制油门踏板模拟信号输出，以使汽车机舱内部件中的前电驱动系统输出轴的输出转速乘以车轮周长，与车速循环曲线一致；采集不同试验类型下被测部件的测试数据，其中，测试数据包括：电流数值和电压数值；根据测试数据，计算纯电汽车在高温试验下和低温试验下的能量消耗量、续驶里程和关键部件能耗占比。申请利用台架试验代替实车试验，解决了目前车辆高低温能量消耗试验依赖实车，导致试验节点滞后及开发风险大的问题。及开发风险大的问题。及开发风险大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法


[0001]本公开一般涉及汽车测试
，具体涉及一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法。

技术介绍

[0002]在纯电动汽车迅猛发展的背景下，电池能量密度也得到了提升，电动汽车“续驶里程焦虑”问题得到解决，使得“高低温环境下能量消耗（车辆续驶里程衰减）”问题变得更加突出，其中低温环境下续航里程衰减可达35%~40%左右，直接制约着纯电动车的发展。如何评价高低温环境下电动汽车能量消耗愈加重要，我国在2001年就参照ISO8714发布了GB/T18386《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法》的第一版，而后又进行了四次修订，目前最新版本为GB/T18386
‑
2021。
[0003]然而GB/T18386
‑
2021面向的测试对象为实车，其测试节点位于车辆开发周期的末期，也造成了试验节点滞后、开发风险大等问题；同时通过实车进行测试试验时，由于需要进行多次的高低温试验，那么在环境温度需要多次调整的情况下，依赖实车进行测试也会出现试验效率低下的问题，为此，我们提出一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法用以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种不依赖实车、可计算得到多种评价参数的用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法；本专利技术提供一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法，所述台架包括第一温箱、第二温箱和第三温箱；所述第一温箱内放置有汽车机舱内部件、所述第二温箱内放置有汽车空调箱体内芯体、所述第三温箱内放置有动力电池及后电驱动系统，集成有电控；所述能耗台架试验方法包括如下步骤：S100：进行试验预处理；S200：根据试验类型设置所述第一温箱、所述第二温箱和所述第三温箱内的环境参数；所述环境参数包括：试验温度、湿度和供风量；所述试验类型包括：低温试验、常温试验和高温试验；S300：设置测功机的阻力数值；S400：通过驾驶机器人控制油门踏板模拟信号输出，以使所述汽车机舱内部件中的前电驱动系统输出轴的输出转速乘以车轮周长，与车速循环曲线一致；S500：采集不同试验类型下被测部件的测试数据；所述测试数据包括：电流数值和电压数值；S600：根据测试数据，计算所述纯电汽车在高温试验和低温试验下的能量消耗量、续驶里程和关键部件能耗占比。
[0005]根据本专利技术提供的技术方案，所述步骤S200：根据试验类型设置所述第一温箱、所述第二温箱和所述第三温箱内的环境参数中，所述试验温度与湿度的设置包括：在常温试验下，将所述第一温箱内和所述第三温箱内的试验温度设置为23
±
2℃，湿度设置为60%；在高温试验中的一组试验中，将所述第一温箱内和所述第三温箱内的试验温度设置为35
±
2℃，湿度设置为60%；在高温试验中的另一组试验中，将所述第一温箱内和所述第三温箱内的试验温度设置为40
±
2℃，湿度设置为60%；在低温试验中的一组试验中，将所述第一温箱内和所述第三温箱内的试验温度设置为
‑7±
2℃，湿度设置为40%；在低温试验中的另一组试验中，将所述第一温箱内和所述第三温箱内的试验温度设置为
‑
20
±
2℃；其中，在所述高温试验下，根据进风温度曲线控制所述第二温箱的进风温度；在所述低温试验下，所述第二温箱的进风温度与所述第一温箱、所述第三温箱的试验温度一致。
[0006]根据本专利技术提供的技术方案，所述台架还包括对应于所述第一温箱设置的第一变频风机和对应于所述第二温箱设置的第二变频风机；所述步骤S200：根据试验类型设置所述第一温箱、所述第二温箱和所述第三温箱内的环境参数中，所述供风量的设置包括：将机舱区域代理模型置入所述台架的上位机，通过机舱区域代理模型计算得到各时刻所述第一温箱的换热器需求进风量，并将所述换热器需求进风量发送至所述第一变频风机控制器；控制所述第二变频风机按照原车鼓风机最大档风量运行，在预设时长后，风量调整至原车鼓风机中档风量。
[0007]根据本专利技术提供的技术方案，所述能耗台架试验方法还包括：在所述高温试验下，在蒸发器出风后方均匀布置多个温度传感器，以所述温度传感器所测得的平均温度值作为第一监测点，形成压缩机闭环控制；在所述低温试验下，将所述蒸发器替换为暖风芯体，以所述温度传感器所测得的温度平均值作为第二监测点，形成热泵或者PTC闭环控制。
[0008]根据本专利技术提供的技术方案，所述步骤S400：通过驾驶机器人控制油门踏板模拟信号输出，以使所述汽车机舱内部件中的前电驱动系统输出轴的输出转速乘以车轮周长，与车速循环曲线一致，具体包括：S401：获取所述车速循环曲线中各时刻的速度；S402：根据各时刻的速度、所述纯电汽车的车轮直径，计算得到对应于所述前电驱动系统输出轴在各时刻的所述输出转速；S403：通过驾驶机器人控制油门踏板，以控制所述前电驱动系统输出轴按照所述输出转速旋转，使所述输出转速乘以车轮周长与所述车速循环曲线一致。
[0009]根据本专利技术提供的技术方案，所述步骤S600：根据测试数据，计算所述纯电汽车在高温试验和低温试验下的能量消耗量、续驶里程和关键部件能耗占比，具体包括：S601：获取测试数据，并根据如下公式（1）和公式（2）分别计算得到动力电池的电
能变化量和基于该电能变化量的能量消耗量；
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公式（1）其中，表示为常规试验后，动力电池的电能变化量，单位为瓦时（Wh）；表示动力电池在t时刻的电压数值，单位为伏特（V）；表示为动力电池在t时刻的电流数值，单位为安培（A）；表示为试验开始时刻，表示为试验结束时刻，单位均为秒（S）；公式（2）其中，表示为基于该电能变化量的能量消耗量，单位为瓦时每千米（Wh/km）；表示为在试验开始到试验结束的时间内所述纯电汽车的行驶里程，单位为千米（km）；S602：根据所述动力电池的电能变化量和基于该电能变化量的能量消耗量，并，通过如下公式（3）计算得到所述续驶里程；
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公式（3）其中，表示为续驶里程，单位为千米（km）；S603：根据所述续驶里程，并，通过如下公式（4）计算得到所述能量消耗量；公式（4）其中，表示为每次试验结束后，外部向所述纯电汽车充入的电量，单位为瓦时（Wh）；表示为基于从外部获取的能量消耗量，单位为瓦时每千米（Wh/km）；S604：将关键的被测部件的测试数据代入到所述公式（1），并结合如下公式（5），计算得到所述关键部件能耗占比；公式（5）其中，表示为关键部件能耗占比；表示为关键的被测部件的电能变化量。
[0010]根据本专利技术提供的技术方案，所述试验方法还包括：根据测试数据，计算所述纯电汽车的高温续驶里程下降率、低温续驶里程下降率、高压系统的能量消耗量占比和低压系统的能量消耗量占比；所述高压系统至少包括：所述压缩机和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法，其特征在于，所述台架包括第一温箱、第二温箱和第三温箱；所述第一温箱内放置有汽车机舱内部件、所述第二温箱内放置有汽车空调箱体内芯体、所述第三温箱内放置有动力电池及后电驱动系统，集成有电控；所述能耗台架试验方法包括如下步骤：S100：进行试验预处理；S200：根据试验类型设置所述第一温箱、所述第二温箱和所述第三温箱内的环境参数；所述环境参数包括：试验温度、湿度和供风量；所述试验类型包括：低温试验、常温试验和高温试验；S300：设置测功机的阻力数值；S400：通过驾驶机器人控制油门踏板模拟信号输出，以使所述汽车机舱内部件中的前电驱动系统输出轴的输出转速乘以车轮周长，与车速循环曲线一致；S500：采集不同试验类型下被测部件的测试数据；所述测试数据包括：电流数值和电压数值；S600：根据测试数据，计算所述纯电汽车在高温试验和低温试验下的能量消耗量、续驶里程和关键部件能耗占比。2.根据权利要求1所述的一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法，其特征在于，所述步骤S200：根据试验类型设置所述第一温箱、所述第二温箱和所述第三温箱内的环境参数中，所述试验温度与湿度的设置包括：在常温试验下，将所述第一温箱内和所述第三温箱内的试验温度设置为23
±
2℃，湿度设置为60%；在高温试验中的一组试验中，将所述第一温箱内和所述第三温箱内的试验温度设置为35
±
2℃，湿度设置为60%；在高温试验中的另一组试验中，将所述第一温箱内和所述第三温箱内的试验温度设置为40
±
2℃，湿度设置为60%；在低温试验中的一组试验中，将所述第一温箱内和所述第三温箱内的试验温度设置为
‑7±
2℃，湿度设置为40%；在低温试验中的另一组试验中，将所述第一温箱内和所述第三温箱内的试验温度设置为
‑
20
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2℃；其中，在所述高温试验下，根据进风温度曲线控制所述第二温箱的进风温度；在所述低温试验下，所述第二温箱的进风温度与所述第一温箱、所述第三温箱的试验温度一致。3.根据权利要求2所述的一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法，其特征在于，所述台架还包括对应于所述第一温箱设置的第一变频风机和对应于所述第二温箱设置的第二变频风机；所述步骤S200：根据试验类型设置所述第一温箱、所述第二温箱和所述第三温箱内的环境参数中，所述供风量的设置包括：将机舱区域代理模型置入所述台架的上位机，通过机舱区域代理模型计算得到各时刻所述第一温箱的换热器需求进风量，并将所述换热器需求进风量发送至所述第一变频风机
控制器；控制所述第二变频风机按照原车鼓风机最大档风量运行，在预设时长后，风量调整至原车鼓风机中档风量。4.根据权利要求3所述的一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法，其特征在于，所述能耗台架试验方法还包括：在所述高温试验下，在蒸发器出风后方均匀布置多个温度传感器，以所述温度传感器所测得的平均温度值作为第一监测点，形成压缩机闭环控制；在所述低温试验下，将所述蒸发器替换为暖风芯体，以所述温度传感器所测得的温度平均值作为第二监测点，形成热泵或者PTC闭环控制。5.根据权利要求1所述的一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法，其特征在于，所述步骤S400：通过驾驶机器人控制油门踏板模拟信号输出，以使所述汽车机舱内部件中的前电驱动系统输出轴的输出转速乘以车轮周长，与车速循环曲线一致，具体包括：S401：获取所述车速循环曲线中各时刻的速度；S402：根据各时刻的速度、所述纯电汽车的车轮直径，计算得到对应于所述前电驱动系统输出轴在各时刻的所述输出转速；S403：通过驾驶机器人控制油门踏板，以控制所述前电驱动系统输出轴按照所述输出转速旋转，使所述输出转速乘以车轮周长与所述车速循环曲线一致。6.根据权利要求4所述的一种用于纯电汽车三电及热系统的能耗台架试验方法，其特征在于，所述步骤S600：根据测试数据，计算所述纯电汽车在高温试验和低温试验下的能量消耗量、续驶里程和关键部件能耗占比，具体包括：S601：获取测试数据，并根据如下公式（1）和公式（2）分别计算得到动力电池的电能变化量和基于该电能变化量的能量消耗量；
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公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宇，陈皓，王芳，黄炘，孔治国，王远，许翔，未倩倩，许云华，郭文剑，俞登佳，马德慧，徐学亮，张一博，陈振南，韩艳辉，李思思，崔华芳，蒋站荣，侯建波，
申请(专利权)人：中汽研新能源汽车检验中心天津有限公司，
类型：发明
国别省市：