[发明专利]一种纯电动汽车实际行驶能耗测试、评价和预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车能耗评价方法领域，特别是涉及一种面向纯电动汽车实际行驶能耗的测试、评价和预测方法。

背景技术

随着环境问题受到越来越广泛的关注，电动汽车已经成为未来绿色交通的重要组成部分。近年来，各国出台了一系列政策以推动电动汽车的发展。推广电动汽车的主要目的就是实现交通领域的节能减排，但对电动车的行驶能耗的评价方法仍存在明显的不足。目前，电动汽车能耗的测试评价结论还不能用于准确预测实际行驶中电动汽车的能耗。

电动汽车行驶能耗不但直接决定了其节能减排的效益，而且决定了其续驶里程的大小，所以对电动汽车行驶能耗的合理评价具有重要作用。目前，中国国内法规采用工况法和等速法对能耗进行测试和评价。两种测试方法均在底盘测功机上进行，利用底盘测功机模拟行驶阻力。所谓工况法即在轮毂测功机上设定标准NEDC(The New European Driving Cycle新欧洲驾驶循环)工况进行测试；所谓等速法即在底盘测功机上设定恒定60km/h进行测试。车辆的实际行驶数据和国内外大量研究表明，由于汽车受到行驶时段、道路状况、驾驶员驾驶习惯等因素的影响，其实际的行驶能耗可能与标准工况测试的能耗存在较大差异，所以目前这种利用标准工况对纯电动汽车能耗进行测试和评价的方法存在明显的不合理性。目前标准测试出的能耗结果也无法用于实际行驶能耗的预测。

美国对电动汽车的能耗测试对传统的工况法进行了改进，称为EPA五工况法。其中五个测试工况包括典型城市工况UDDS（urban dynamometer driving schedule），典型高速工况HWFET（Highway fuel economy test cycle），激进驾驶工况US06（US06 supplemental federal test procedure），及一个冷启动工况和一个空调测试工况。这种测试方法系统通过增加不同的典型测试工况，相对全面的体现电动汽车的能耗水平。但由于实际行驶工况几乎不能和任何一个测试工况完全一致，所以这种测试方法也只能粗略的预测不同行驶工况下的能耗。

目前能耗评价方法的另一个缺陷在于，无论是国内目前采用的单工况测试法还是美国采用的五工况法，都只能在底盘测功机上进行测试，无法对实际行驶过程进行测试，这就为能耗测试作弊提供了机会。2015年的大众排放门事件充分的说明了对整车能耗排放进行实际行驶监控的重要作用。但目前的方法都无法将车辆实际行驶过程中能耗测试数据用于评价。本质上，对车辆实际行驶过程中能耗的评价才能真正反映电动车节能减排效益。

在学术上，利用仿真模型可以相对准确的预测不同工况下电动汽车的能耗特性，但是仿真模型不但非常复杂，无法通用，而且需要大量复杂细节的整车参数。这些参数无法通过整车的测试直接得到，所以这种方法无法应用于实际电动汽车的测试、评价和预测。

发明内容

为了解决已有技术的缺点，本发明提供一种可以直接利用电动汽车实际行驶数据，对电动汽车能耗进行测试、评价和预测的方法。这种测试方法适用于纯电动汽车，包括商用车及乘用车。

本发明可以基于任意纯电动汽车的实际行驶数据（≥三个行程），通过能耗特征提取算法获取本发明定义的表征电动汽车能耗特性的三个特征系数、、，可以采用这三个特征系数全面的评价电动汽车的能耗特性。在能耗率预测方面，只需利用这三个参数，就可以预测任意工况下该电动汽车的能耗。

本发明的纯电动汽车实际行驶能耗测试、评价和预测方法，A.使用的仪器设备包括行驶数据采集单元和数据处理计算机；行驶数据采集单元，其包括车载数据采集系统和充电能量测量设备；车载数据采集系统包括车速采集单元、主控制器、数据输出单元，由电源模块供电；电源模块的输入来源于车载弱电蓄电池；数据处理计算机包括行驶数据前处理单元、能耗特征提取单元和能耗率预测单元，数据处理计算机中存储和运行专用软件，用于处理车载数据采集系统和充电能量测量设备获取的数据，并进行纯电动汽车实际行驶能耗测试、评价和预测；

B.所述的纯电动汽车实际行驶能耗测试、评价和预测方法的步骤和条件如下：

定义：行驶数据包括时间、车速和行程消耗的电能信息，行驶数据的采集以“行程”计，一个“行程”的行驶数据定义为记录从车速为0起动直至某一时刻车速降为0全过程的时间、车速和能耗数据；