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電動(dòng)汽車能量消耗的檢測與評估

電動(dòng)汽車的應(yīng)用被視為一種節(jié)能減排的有效方法。為改善電動(dòng)汽車效率，針對如何測定電動(dòng)汽車的能量消耗進(jìn)行了探討。

介紹了一套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在車輛運(yùn)行過程中對行駛工況等車輛信息進(jìn)行采集。將尼桑D21皮卡車改裝成被測車輛，電機(jī)部分采用一臺(tái)50HP、120V的直流電機(jī)和相應(yīng)的電流控制器。電池組由3.2V的單體鋰電池串聯(lián)組成（總電壓115V，容量180Ah）。同時(shí)，借助電池管理系統(tǒng)檢測單體電池的電壓和溫度，并對其充放電進(jìn)行控制。此外，被測車輛還包括兩條數(shù)據(jù)總線：一條用于電池管理系統(tǒng)；另一條用于電機(jī)控制器。

將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安裝在被測車輛上，通過為期5個(gè)月的試驗(yàn)數(shù)據(jù)收集與整理工作，分析了車輛的運(yùn)行性能以及駕駛者的駕駛行為。通過分析169次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，對比分析了4條不同路線、9組駕駛區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。采用頻次圖的方法對市內(nèi)和高速公路這兩種行駛條件下功率-車速、功率-加速度、功率-爬坡度之間的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并繪制擬合曲線。分析結(jié)果表明，電動(dòng)汽車在城市行駛的效率比在高速公路上行駛效率高。同時(shí)，通過對駕駛者駕駛路線的統(tǒng)計(jì)與分析可以發(fā)現(xiàn)，駕駛者力求在行駛時(shí)間與能量消耗這兩方面進(jìn)行權(quán)衡。

基于以上分析結(jié)果，提出了電動(dòng)汽車功率評估模型。采用汽車行駛過程中的平衡方程推導(dǎo)功率表達(dá)式并建立對應(yīng)的功率模型。被測車輛的測試結(jié)果表明，該模型可以預(yù)估電動(dòng)汽車的瞬時(shí)功率以及能耗。將估計(jì)的能量消耗結(jié)果同實(shí)際檢測到的能量消耗進(jìn)行比較（圖1），對比說明該模型在車輛運(yùn)行中的準(zhǔn)確性。

刊名：Transportation Research Part D.（英）

刊期：2015年第1期

作者：David Freese

編譯：王培德