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马欢欢,石攀,樊金娜.基于能量流分析的电动汽车整车能耗研究[J].汽车实用技术,,46(21):6.

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摘要：

电动汽车能耗水平是限制其快速发展的关键因素。开展基于整车能量流分析的车辆能耗因素研究有助于提升电动车能量管理策略，能够更好地进行整车目标分解，同时有助于提升自主品牌技术提升。文章以某款先进纯电动汽车能量流测试为例。通过对车辆构型分析、对标方案设计、总线信号解析及关键部件传感器安装，实现对车辆高压系统、低压附件系统、机械系统等开展能量流分析，对提升能耗水平具有重要意义。

前言

电动汽车的技术发展是汽车行业重要趋势，电耗水平是电动汽车的重要考核指标，是制约车辆性能提升的关键因素[1]。电动汽车能量流分析需要全面了解整车能量传递过程，不仅要对主要能量消耗系统进行监控，还需要对低压系统进行分析，同时要对机械和热能损失进行计算，从而更加全面地对车辆各系统的能量消耗情况和能量转化效率进行深度分析[2]。开展新能源汽车能量流测试分析可以优化各部件的匹配，提升各部件运行效率，为各部件的选型设计提供指导[3]。同时提高系统的整体效率，以增加电动汽车的续驶里程。开展工况下的高温、低温、常温循环工况测试，其目的是分析由动力电池提供的能量分配到各部件的有效功率、热损耗以及其他低压附件能量损耗等各部分的情况，从系统集成的角度分析电动汽车中能量的转换和传递过程[3]。整车能量流系统测试可以与竞品车型对比优势和劣势，更好地进行整车目标分解，同时有助于提升自主品牌技术提升。

1整车能量流测试概述

能量流测试原理如下：车辆在行驶过程中，能量消耗主要为三部分，即高压系统能耗、低压附件能耗、内部机械阻力能耗。其中，在不同工况下车辆主要的能量传递路线为动力电池—PDU—电机控制器—驱动电机—减速器—车轮，低压附件能耗较低，热管理系统在高温或低温状态下能耗较高[4]。高压部件测试主要包括动力电池、驱动电机、逆变器、空调压缩机、PTC等高压耗电部件，通过测量高压部件的输入、输出端的能耗，分析高压部件的能量传递效率及能量损失情况。低压附件测试主要是测量整车低压耗电部件的耗电情况，计算低压部件的能耗占比情况。内部机械阻力测试主要是测试车辆在不同车速、温度下的内部机械阻力，包括制动卡钳阻力、减速器阻力、半轴阻力等。

2能量流测试方案设计

2.1车辆构型分析

车辆构型分析是能量流测试分析的基础，通过对车辆机械结构的连接方式获取机械能量传递路径，对车辆的高压架构分析可以获取各高压部件的连接和布置形式，比如是否存在多个功能部件整合的情况[5]。车辆构型分析对能量测试方案的制定至关重要。

2.2关键信号解析

总线信号解析是进行车辆性能和控制策略解析的重要前提[6]。新能源汽车信号解析过程如图2所示，主要包括车辆总线信号采集、网络拓扑结构分析、车辆信号解析与标定三部分。根据上述分析，选取的信号见表1所示，测试信号以CAN总线信号为主，主要包括整车及系统级信号两部分。

2.3测试设备及工况分析

新能源汽车对标测试需要安装数据采集设备，能量流测试设备主要有两驱/四驱底盘测功机、高低温环境舱、CAN总线记录仪、电压传感器、电流传感器、驾驶机器人、交/直流充电桩等设备[7]。

3能量流数据分析/指标分析

3.1高压系统

3.1.1电池

3.1.2电机/控制器

3.1.3OBC

输出电压、输出电流、充电桩功率。

3.2低压系统

3.3机械内部阻力分析

车辆内部机械阻力主要包括总成阻力、传动轴阻力、制动钳阻力、轴承摩擦阻力，但是电动车阻力无法进行逐级拆解分析，因此在考虑能量流测试分析过程中，重点

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