基于C-WTVC工況的純電動輕卡續(xù)駛里程測試

渠懷勝 韓福強 劉林濤 宋金航

濰柴動力股份有限公司 山東省濰坊市 261061

1 前言

隨著時間的推移，能源短缺、環(huán)境污染問題日益加劇，而以石油為能源的汽車是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中重要的交通工具。現(xiàn)如今，汽車尾氣排放造成的污染問題已成為大氣污染的主要來源，大力發(fā)展新能源汽車以解決能源短缺、環(huán)境污染問題比以往任何時候都要迫切[1-2]。

近年來，我國大力扶持新能源汽車的發(fā)展，新能源汽車的產(chǎn)銷量在國際上位居前列。如今，純電動汽車在我們的日常生活中已經(jīng)比較常見，消費者們對續(xù)駛里程的準確度問題頗為關(guān)注。本文中，以某純電動輕卡為對象，基于C-WTVC工況，測試滿載和空載下的實際續(xù)駛里程，并對表顯里程準確度進行評價。

2 車輛基本參數(shù)

某純電動輕卡整車基本參數(shù)如表1所示。

表1 某純電動輕卡整車基本參數(shù)

3 試驗策劃

3.1 試驗依據(jù)與引用標準

下列是本試驗中的引用文件：

1）GB/T 12534-1990 汽車道路試驗方法通則[3]

2）GB/T 18385-2005 電動汽車 動力性能 試驗方法[4]

3）GB/T 18386-2017 電動汽車 能量消耗率和續(xù)駛里程 試驗方法[5]

4）GB/T 35179-2017 在用電動汽車安全行駛性能臺架檢驗方法[6]

5）GB/T 19754-2015 重型混合動力電動汽車能量消耗量試驗方法[7]

3.2 試驗地點

輕轂臺架。

3.3 試驗條件

3.3.1 車輛條件

1）按照制造廠推薦的壓力值給輪胎進行充氣，機械運動部件用潤滑油應(yīng)符合制造廠規(guī)定。

2）車上的照明、信號裝置以及輔助設(shè)備應(yīng)該關(guān)閉，除非試驗運行對這些裝置有特殊要求。

3）除驅(qū)動用途外，所有的儲能系統(tǒng)應(yīng)充到制造廠規(guī)定的最大值（電能、液壓、氣壓等）。

4）試驗前，試驗車輛應(yīng)至少用安裝在試驗車輛上的動力蓄電池行駛300km的磨合里程[5]。

3.3.2 試驗環(huán)境

試驗時相對濕度小于75%；氣溫在20℃和40℃之間；大氣壓力在91kPa到104kPa之間。

3.4 試驗項目與內(nèi)容

在環(huán)境溫度常溫（23±3）℃下進行的試驗項目與內(nèi)容如表2所示。

表2 試驗項目與內(nèi)容

3.4.1 車輛為空載的C-WTVC工況續(xù)駛里程試驗

車輛為空載的C-WTVC工況續(xù)駛里程試驗規(guī)程如下：

1）在動力蓄電池充電結(jié)束后的12小時內(nèi)，在(23±3)℃的常溫環(huán)境中浸車8～12小時，在此期間每小時平均環(huán)境溫度應(yīng)保持在(23±3)℃內(nèi)，或確認動力電池單體溫度在(23±3)℃范圍；

2）車輛為空載，試驗轉(zhuǎn)轂臺架設(shè)定為C-WTVC工況，即采用GB/T 19754-2015中規(guī)定的循環(huán)工況（工況如圖1所示），進行常溫(23±3)℃環(huán)境下的續(xù)駛里程試驗測試。試驗過程中允許停車兩次，每次停車時間不允許超過2min。當車速不能跟隨路譜時，繼續(xù)以最大功率行駛，直至車速低于5km/h或者動力電池廠家提供的電池荷電狀態(tài)（state of charge，SOC）放電下限（5%）時停止行駛。試驗過程中記錄整車行駛里程、整車控制器計算的續(xù)駛里程、動力電池SOC、動力電池電壓、動力電池電流、動力電池剩余電量等數(shù)據(jù)，分別完成三組試驗，整理試驗數(shù)據(jù)計算整車能量消耗率；

圖1 C-WTVC工況循環(huán)[5]

3）重復(fù)步驟（1）～（2），每完成一組實驗就對試驗數(shù)據(jù)進行處理，得出續(xù)駛里程計算精度，計算方法見3.4.3，至少重復(fù)三次取平均值。

3.4.2 車輛為滿載的C-WTVC工況續(xù)駛里程試驗

試驗過程除車輛為滿載外，其他與“3.4.1車輛為空載的C-WTVC工況續(xù)駛里程試驗”相同。

3.4.3 剩余續(xù)駛里程準確度計算

剩余里程準確度評價可通過準確度系數(shù)R2、表顯剩余里程與實際行駛里程回歸直線兩條直線的重合度進行評價。

確定系數(shù)R2計算如公式（1）

表3 R2評價標準

3.4.4 試驗終止條件

當出現(xiàn)功率不足，一直無法跟隨路譜（車速不為0路譜段），針對無法跟隨路譜的階段，需將油門踩到底，針對可以跟隨路譜的階段，則按照路譜車速進行跟隨，直到SOC小于等于5%或動力電池報出高等級故障，應(yīng)終止試驗。終止試驗后將車輛牽引至充電樁進行充電。

3.4.5 電耗率的計算

使用式（2）計算能量消耗率C，用Wh/km表示，并圓整到整數(shù)：

式中：

D——行駛里程，單位為千米（km）。

4 試驗結(jié)果分析

基于C-WTVC工況的某純電動輕卡續(xù)駛里程測試結(jié)果如下圖2～4和表4所示。需要說明的是，實際試驗時，充電樁與試驗地點存在一段距離，需要依靠試驗車自身動力在兩者之間移動。因此，試驗開始時的SOC并不是100%，為防止動力電池過放而影響電池的健康狀態(tài)，結(jié)束時也沒有到動力電池的SOC放電下限5%以下。

由圖2可知，空載、滿載三組試驗的實際行駛里程數(shù)比較接近，分別為279km左右和229km左右。車輛載荷為空載時，消耗約91%～92%SOC，據(jù)此推算SOC滿電時，空載續(xù)駛里程可達300～305km；車輛載荷為滿載時，消耗約92%SOC，據(jù)此推算SOC滿電時，滿載續(xù)駛里程可達245～250km。

圖2 空載和滿載行駛里程

通過計算剩余續(xù)駛里程準確度系數(shù)R2，結(jié)果如表4所示，空載和滿載平均得分分別為97.934和94.866，對應(yīng)表3中的等級，可知空載和滿載的剩余續(xù)駛里程準確度均為A級。可見,表顯剩余續(xù)駛里程能夠反應(yīng)比較真實的續(xù)駛里程數(shù)，而且從實際的曲線圖中也可看出表顯剩余續(xù)駛里程曲線比較接近實際續(xù)駛里程的曲線，如圖3、圖4所示。此外，可以看出表顯續(xù)駛里程的曲線在實際續(xù)駛里程曲線的下方，即表顯的剩余續(xù)駛里程比實際的行駛里程要低一些，這讓用戶有反應(yīng)的時間行駛至充電樁進行充電。

圖3 空載續(xù)駛里程曲線圖

圖4 滿載續(xù)駛里程曲線圖

表4 續(xù)駛里程測試結(jié)果

5 結(jié)束語

（1）本文以某純電動輕卡為對象，基于C-WTVC工況進行了續(xù)駛里程測試，并對試驗的策劃內(nèi)容及試驗結(jié)果進行了闡述。通過該測試，得出了該款車型在空載及滿載時的續(xù)駛里程。

（2）該測試為整車設(shè)計相關(guān)部門進一步提升續(xù)駛里程計算精度以及改善用戶體驗提供重要的數(shù)據(jù)參考。