一种测量混合动力电动汽车油耗和排放的方法技术

本发明专利技术公开了一种测量混合动力电动汽车油耗和排放的方法，包括如下步骤：确定电池组的额定容量；将电池组进行放电或充电至荷电状态达到预设的起始SOC；确定电动汽车运行过程中的油耗量实测值、尾气排放实测值；确定电池组终止SOC；当终止SOC等于起始SOC时，油耗量真实值为油耗量实测值，尾气排放真实值为尾气排放实测值，否则，计算电池输出外界或者外界输入电池的电能量，确定电能量同油耗及排放之间的定量关系，当终止SOC小于起始SOC时，将实测值加上与减少电能量相应的油耗与排放值确定为真实油耗与排放，当终止SOC大于起始SOC时，将实测值减去与增加电能量相应的油耗与排放值确定为真实油耗与排放。本方法考虑了电池的能量转换效率，测量值真实准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车测试
，具体涉及一种测量混合动力汽车油耗和排放的方法。
技术介绍
“十五和十一五863”期间，我国“电动汽车重大专项”在混合动力汽车研发领域取得了长足进展，成功研制出高性能指标的功能样车和产品样车，并且部分成果已经投入示范运行，进入到实用条件下的技术考核和验证阶段。但在混合动力电动汽车检测评价体系和检测能力方面还不够成熟，这也影响了混合动力电动汽车的商业化进程。根本原因在于混合动力汽车的动力系统发生了重大变化。混合动力汽车的动力系统具有两种或更多的能量转换技术(如内燃机、发电机、电动机)，并将多种能量存储技术 (如燃料、电池)集合于一体。它采取两种动力装置混合驱动，一种是传统的内燃机，另一种是电动机。通过两者之间的优化耦合，充分发挥内燃机车和电动车的优点，实现低排放和提高燃油经济性。混合动力系统有两种布置方式，即串联式和并联式。在串联式混合动力系统中，采用的是电动机直接驱动车轮的驱动方式，电动机的电能来于蓄电池组和发电机。内燃机作为发电机的动力来源，直接驱动发电机产生电能，为电动机供电或对蓄电池充电。在并联式混合动力系统中内燃机和电动机可以联合驱动车轮，也可以单独驱动车轮。这里的电动机既可以作电动机(蓄电池组为它提供电力)又可以作发电机(向蓄电池组充电，动力来源于内燃机)使用，成为电动-发电机组。汽车处于减速或者制动状态时，电动机作为发电机使用；而在其余状态下，其仍作为电动机使用。混合动力汽车动力系统的复杂性导致传统的检测评价体系难以适用。在车型和负荷一定的情况下，传统车辆的油耗和排放通常取决于行驶工况和内燃机的性能。与传统汽车相比，混合动力电动汽车增加了动力电池作为储能装置。辅助动力装置的存在，往往显著优化了发动机的工作状态。此外，混合动力电动汽车一般能够实现再生制动，即能够回收制动时一部分能量并转化成电能，大幅提高燃油经济性。需要注意的是，混合动力电动汽车在工作中动力电池反复进行着充电和放电过程，它实际储存的能量不断变化。工作结束后，此时储存的能量往往与开始的不相同，因此，这增加或减少的能量必然影响了整车真实的油耗和排放值。目前国标推荐的《重型混合动力电动汽车能量消耗量测试方法》基于燃料热值确定了一个电能量和燃料量之间的换算关系(1L柴油等效于3. 02kWh的电能量)，利用这个换算关系直接将电能变化量折算成对应的燃料消耗量。这种处理方法相对简单，可操作性强。 但由于计算换算系数时只考虑了发动机工作效率和电机发电效率，未考虑储能装置即动力电池的能量转换效率，因此换算时电能变化量不准确，进而换算的结果一燃料消耗量也不准确，评价结论与实际性能之间易产生较大偏差。因此，有必要提供一种测量混合动力汽车油耗和排放的方法来克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测量混合动力汽车油耗和排放的方法，不仅考虑了发电系统能量转化效率，而且考虑电池的能量转换效率，油耗和排放的测量值真实准确。为了实现上述目的，本专利技术提供了，包括如下步骤(1)确定电池组的额定容量；(2)将电池组进行放电或充电至荷电状态达到预设的起始SOC ；(3)运行携带所述起始SOC的电池组的混合电动汽车至设定距离，运行过程中测量所述混合电动汽车的油耗实测值、尾气排放实测值；(4)待所述混合电动汽车运行完成后，确定电池组的终止SOC ；(5)当终止SOC等于起始SOC时，油耗真实值为消耗量实测值，尾气排放真实值为尾气排放实测值；(6)当终止SOC不等于起始SOC时，计算终止SOC小于起始SOC时的电池输出外界的电能量或者终止SOC大于起始SOC时的外界输入电池的电能量；(7)按照设定的工况运行内燃机，在产生的热能全部用于发电情况下，测量内燃机燃烧过程中的油耗以及尾气排放量、以及电机输出的电能量，得到电能量同油耗及排放之间定量关系；(8)当终止SOC小于起始SOC时，将实测值加上与电池输出外界的电能量相应的油耗与排放值确定为真实油耗与排放；当终止SOC大于起始SOC时，将实测值减去与外界输入电池的电能量相应的油耗与排放值确定为真实油耗与排放。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤(1)具体为将电池组按照一定的放电制度将其剩余电放完，接着按照一定的充电制度充满电，再按照一定的放电制度放完电，将所放出的电荷值确定为电池组的额定容量确定电池的额定容量，所述充电制度和放电制度根据电池类型确定。在本专利技术的另一实施例中，所述步骤(2)具体为把充满电的具有所述额定容量的电池组按照一定的放电制度放出部分电量至SOC 达到预设起始值，所述放电制度根据电池类型确定。在本专利技术的再一实施例中，所述步骤(4)具体为待该混合电动汽车运行完成后，按照一定的放电制度将电池组剩余电放完，从而确定电池组的终止S0C，所述放电制度根据电池类型确定，或待该混合电动汽车运行完成后，记录混合电动汽车运行过程中的充电和放电电流及相应时间，依据安时法公式计算电池组的终止S0C。在本专利技术的又一实施例中，所述步骤(6)具体为根据起始S0C、终止S0C、电池开路电压、额定容量，通过公式 AQn =LwuOcvC1^sOC计算电池净能量，其中，八化为电池净能量，SOC(O)为起始S0C、J oOC(U)SOC (t)为终止SOC，Uqct为电池开路电压，Cn为额定容量；根据设置的电流值，通过公式ndisch = 0. 99722-0. 04137X1+0. 00344X I2或n。harge = 0.99121-0. 04221 X 1+0. 0082X I2计算放电或充电能量效率，其中Hdiseh为放电能量效率，n。haw是充电能量效率，ι为电流单位是倍率；根据电池净能量与放电能量效率之积确定为电池输出外界的电能量，将电池净能量与充电能量效率之商确定为外界输入电池的电能量。在本专利技术的再一实施例中，所述步骤(6)具体为把电池组以一定的放电制度或者充电制度从起始SOC放电或充电至终止S0C，记录电池输出外界的电能量或者外界输入电池的电能量。与现有技术相比，本专利技术测量混合动力汽车油耗和排放的方法不仅考虑了发电系统能量转化效率，而且考虑电池的能量转换效率，因此油耗和排放的测量值真实准确，且测量时无需跟踪在测试过程中电池净能量或SOC的动态变化，方法简单有效，准确性高，具有很强的操作性和实用性。通过以下的描述并结合附图，本专利技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本专利技术的实施例。附图说明图1为本专利技术测量混合动力汽车油耗和排放的方法的流程图。 具体实施例方式现在参考附图描述本专利技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。下面结合图1说明本专利技术测量混合动力电动汽车油耗和排放的方法，步骤如下步骤Si，根据电池类型确定充电制度和放电制度确定充电制度和放电制度是对电池实施操作的前提，根据这些制度可以确定如何将电池充满电，如何将电池电放完，测定额定容量和剩余容量，确定充电截至电压或结束条件、放电截至电压等一系列操作步骤或条件。它既可由电池生产厂家提供，可以依据国家标准如QC/T742-2006、QC/T743-2006和 QC/T744-2006，分别对应铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。步骤S2，确定电池组的额定容量电池组按照步骤Sl确定的放电制度将电池组剩余电放完，接着步骤Sl确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种测量混合动力电动汽车油耗和排放的方法，包括如下步骤：（１）确定电池组的额定容量；（２）将电池组进行放电或充电至荷电状态达到预设的起始ＳＯＣ；（３）运行携带所述起始ＳＯＣ的电池组的混合电动汽车至设定距离，运行过程中测量所述混合电动汽车的油耗实测值、尾气排放实测值；（４）待所述混合电动汽车运行完成后，确定电池组的终止ＳＯＣ；（５）当终止ＳＯＣ等于起始ＳＯＣ时，油耗真实值为消耗量实测值，尾气排放真实值为尾气排放实测值；（６）当终止ＳＯＣ不等于起始ＳＯＣ时，计算终止ＳＯＣ小于间定量关系；（８）当终止ＳＯＣ小于起始ＳＯＣ时，将实测值加上与电池输出外界的电能量相应的油耗与排放值确定为真实油耗与排放；当终止ＳＯＣ大于起始ＳＯＣ时，将实测值减去与外界输入电池的电能量相应的油耗与排放值确定为真实油耗与排放。起始ＳＯＣ时的电池输出外界的电能量或者终止ＳＯＣ大于起始ＳＯＣ时的外界输入电池的电能量；（７）按照设定的工况运行内燃机，在产生的热能全部用于发电情况下，测量内燃机燃烧过程中的油耗以及尾气排放量、以及电机输出的电能量，得到电能量同油耗及排放之

【技术特征摘要】
1.一种测量混合动力电动汽车油耗和排放的方法，包括如下步骤(1)确定电池组的额定容量；(2)将电池组进行放电或充电至荷电状态达到预设的起始SOC；(3)运行携带所述起始SOC的电池组的混合电动汽车至设定距离，运行过程中测量所述混合电动汽车的油耗实测值、尾气排放实测值；(4)待所述混合电动汽车运行完成后，确定电池组的终止SOC；(5)当终止SOC等于起始SOC时，油耗真实值为消耗量实测值，尾气排放真实值为尾气排放实测值；(6)当终止SOC不等于起始SOC时，计算终止SOC小于起始SOC时的电池输出外界的电能量或者终止SOC大于起始SOC时的外界输入电池的电能量；(7)按照设定的工况运行内燃机，在产生的热能全部用于发电情况下，测量内燃机燃烧过程中的油耗以及尾气排放量、以及电机输出的电能量，得到电能量同油耗及排放之间定量关系；(8)当终止SOC小于起始SOC时，将实测值加上与电池输出外界的电能量相应的油耗与排放值确定为真实油耗与排放；当终止SOC大于起始SOC时，将实测值减去与外界输入电池的电能量相应的油耗与排放值确定为真实油耗与排放。2.如权利要求1所述的测量混合动力电动汽车油耗和排放的方法，其特征在于所述步骤⑴具体为将...

【专利技术属性】
技术研发人员：康健强，张佩，颜伏伍，杜常清，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83