宗惠萍

摘 要：隨著電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用，對(duì)電動(dòng)汽車性能的評(píng)價(jià)提出來(lái)更高、更具體的需求。

針對(duì)電動(dòng)汽車的性能特點(diǎn)和用戶需求特點(diǎn)，對(duì)動(dòng)力性要求不高，常定義為家庭第二輛城市代步車輛，較容易滿足；對(duì)經(jīng)濟(jì)性，尤其是續(xù)駛里程指標(biāo)較為關(guān)注，以保證日常出行。而傳統(tǒng)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法缺乏對(duì)用戶使用工況的調(diào)查，以及對(duì)整車性能綜合評(píng)價(jià)的方法。另一方面，缺少電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法廣泛采用了傳統(tǒng)車經(jīng)濟(jì)性的測(cè)試方法，缺少針對(duì)電動(dòng)汽車的能耗分析評(píng)級(jí)方法。因此，要更準(zhǔn)確、更完整、且體現(xiàn)用戶使用需求評(píng)價(jià)電動(dòng)汽車性能，以及切實(shí)提高整車性能指標(biāo)，改善使用認(rèn)可度和駕駛感受有著重要意義。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性， 綜合評(píng)價(jià)

電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)燃油汽車在性能需求上基本一致，主要包括動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面，對(duì)于動(dòng)力性而言，主要是為了滿足汽車在行駛過(guò)程中對(duì)加速和上坡的動(dòng)力需求，動(dòng)力性所能體現(xiàn)的是在汽車行駛過(guò)程中所能達(dá)到的最高動(dòng)力和速度水平；相對(duì)而言，對(duì)于經(jīng)濟(jì)性來(lái)說(shuō)，主要是要實(shí)現(xiàn)汽車行駛過(guò)程中的最低能量消耗。對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，主要是消耗電能，如果其經(jīng)濟(jì)性好，在行駛相同的里程的前提下，其所消耗的電能也更少，因此，可以認(rèn)為，純電動(dòng)汽車性能水平的重要標(biāo)志就是動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，這會(huì)對(duì)整車的續(xù)駛里程能力構(gòu)成直接的影響，同時(shí)這也是影響純電動(dòng)汽車用戶和市場(chǎng)接受度的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。

1 電動(dòng)汽車動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)

對(duì)于純電動(dòng)汽車而言，就動(dòng)力性的需求而言，和傳統(tǒng)汽車基本類似，在GB18385-2005 中所列出的評(píng)定車輛動(dòng)力性的參數(shù)主要是加速時(shí)間、最高車速和最大爬坡能力。

1）最高車速

對(duì)于最高車速而言，主要有兩種類型的指標(biāo)，分別是 30 分鐘最高車速和 1Km 最高車速，以上兩個(gè)指標(biāo)都是基于所設(shè)定的條件所能實(shí)現(xiàn)的平均車速，主要是用來(lái)評(píng)定純電動(dòng)汽車的高速行駛的性能狀況。在純電動(dòng)汽車中，傳動(dòng)系統(tǒng)的速比和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了純電動(dòng)車的最高車速情況，在不考慮實(shí)際的坡道的阻力時(shí)，對(duì)于基于最高車速所需要的動(dòng)力系統(tǒng)的最大的功率為：

（1）

純電動(dòng)車在高速行駛過(guò)程中，對(duì)于影響整車功率需求的最主要因素而言，主要就是空氣阻力，對(duì)于純電動(dòng)汽車而言，其最高車速一般介于 100-160km/h 的范圍內(nèi)，如果不考慮其實(shí)際滾動(dòng)阻力時(shí)，基于最高車速的給哦你率和車速之間呈三次方的比例。

2）爬坡性能

對(duì)于爬坡性而言，主要是用來(lái)評(píng)定整車的低速通過(guò)性和大負(fù)載狀態(tài)的通過(guò)性能，在對(duì)其進(jìn)行評(píng)定時(shí)，一般是基于所規(guī)定的爬坡車速所能達(dá)到的最大坡度來(lái)表示，在進(jìn)行最大爬坡度

的設(shè)定時(shí)，一般會(huì)比實(shí)際的道路坡度要高，對(duì)于爬坡度指標(biāo)而言，一般是介于 20～30%之間的范圍內(nèi)。如果在某一坡度路面上基于最低的車速行駛，則對(duì)于其動(dòng)力系統(tǒng)的最大的功率需求為：

（2）

其中， 是所設(shè)計(jì)的最低通過(guò)車速，通常為 15-20km/h； 為最大坡度角，

對(duì)于動(dòng)力系統(tǒng)，特別是驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最大爬坡性能主要受到電機(jī)的低速最大轉(zhuǎn)矩輸出能力和短時(shí)過(guò)載能力的影響。

3）加速性能

在整車的實(shí)際運(yùn)行中，加速行駛過(guò)程是最為常見(jiàn)的一種行駛工況之一，一般對(duì)其進(jìn)行的定義是，自一定車速實(shí)現(xiàn)向另一車速的加速所需要的最少的時(shí)間。在國(guó)標(biāo)中關(guān)于減速性能的測(cè)試有著如下的規(guī)定：以 0-50km/h 和 50-80km/h 兩個(gè)時(shí)間實(shí)施評(píng)價(jià)，其中，通過(guò) 0-50km/h 的測(cè)試可以對(duì)政策的起步加速能力進(jìn)行評(píng)定，而對(duì)于 50-80km/h的測(cè)試模式而言，主要是對(duì)中等車速時(shí)的加速超車能力進(jìn)行評(píng)定。但是，當(dāng)前的加速測(cè)試而言，主要是基于 0-100km/h 的加速測(cè)試作為加速性能測(cè)試的方法。對(duì)于整車的實(shí)際加速性能而言，就根本而言，在很大程度決定于電機(jī)的全速調(diào)速范圍內(nèi)的實(shí)際的轉(zhuǎn)矩輸出的能力，也就是與所配置的電機(jī)系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的最大的輸出功率的能力。在實(shí)際的加速過(guò)程中，對(duì)于所需要的最大的功率而言，主要是在實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)車速時(shí)所需要的功率，也就是：

（3）

在以上的公式中，用δ 表示旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；用v表示加速后期車速；用 表示加速后期加速度。

基于以上的論述，在純電動(dòng)汽車中，主要是通過(guò)動(dòng)力性來(lái)表示其所能達(dá)到的整車極限運(yùn)動(dòng)的特性，在很大程度上取決于所搭載的動(dòng)力系統(tǒng)所能輸出的轉(zhuǎn)矩和功率，可以說(shuō)，這是實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)車進(jìn)本性能的基礎(chǔ)。

2 電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)

在評(píng)定純電動(dòng)車的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)時(shí)，一個(gè)關(guān)鍵性能參數(shù)就是單次充電所能實(shí)現(xiàn)的最大行駛里程或者其實(shí)際的能量消耗，在我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)此也作了相應(yīng)的規(guī)定。在標(biāo)中的規(guī)定是：對(duì)于單次充電的續(xù)駛里程而言，主要是指基于標(biāo)準(zhǔn)的要求，在實(shí)現(xiàn)充電至滿后，基于一定的運(yùn)動(dòng)工況需求進(jìn)行行駛，其所能實(shí)現(xiàn)的最大的行駛里程。對(duì)于以上所提及的運(yùn)動(dòng)工況主要有 NEDC 循環(huán)工況和 60km/h 工況，其中，在圖 4.1中列出了 NEDC 工況的車速和時(shí)間歷程。

圖 1 NEDC 工況示意圖

在 NEDC 循環(huán)工況中主要涉及一個(gè)市郊循環(huán)和 4 個(gè)市區(qū)循環(huán)，將其時(shí)間設(shè)定為19min40s，將其理論距離設(shè)定為 11.022km，如果所試驗(yàn)的車輛的實(shí)際車速無(wú)法跟隨所設(shè)定的車速的一定值后，則表示試驗(yàn)結(jié)束。

在完成了標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的試驗(yàn)循環(huán)后，對(duì)電池進(jìn)行重新充電后，保證實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)前

的電池容量，用所得到的電網(wǎng)的電能去除行駛里程，則得到能量消耗率，其單位為Wh/km，表示為

C = E D·················································（4）

在以上的公式中，用 E 表示蓄電池在充電期間來(lái)自電網(wǎng)的能量，其具體單位為Wh，用 D 表示在試驗(yàn)期間電動(dòng)車所能行駛的總距離也就是通常所說(shuō)的續(xù)駛里程，其單位為 km。

經(jīng)濟(jì)性測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度要受到測(cè)試環(huán)境的影響，在國(guó)標(biāo)中對(duì)室外的環(huán)境溫度的規(guī)定是要介于 5～32℃之間，而對(duì)室內(nèi)環(huán)境的溫度規(guī)定是要介于 20～30℃之間。

3 電動(dòng)汽車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)

結(jié)合電動(dòng)汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，以爬坡能力、續(xù)駛里程、最高車速、加速能力、百公里耗電量等作為相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)，通過(guò)對(duì)指標(biāo)參數(shù)的加權(quán)綜合，體現(xiàn)各個(gè)指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)體系中的地位和重要程度。在本文中主要是基于客觀賦權(quán)法，構(gòu)基于不同指標(biāo)之間的相互的關(guān)系或者與各個(gè)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的變異的程度來(lái)進(jìn)行權(quán)重的確定，并構(gòu)建了純電動(dòng)汽車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。

熵值法（ Entropy method）是較為客觀的一種賦權(quán)法，在實(shí)際應(yīng)用中，基于各個(gè)指標(biāo)所能體現(xiàn)的信息量的大小來(lái)對(duì)指標(biāo)的時(shí)間權(quán)重進(jìn)行確定。就具體的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，所選擇的正向型指標(biāo)主要是：爬坡能力、最高車速以及續(xù)駛里程等，所選擇的逆向型指標(biāo)主要是耗電量以及加速能力等。

4結(jié)束語(yǔ)

電動(dòng)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的綜合評(píng)價(jià)是電動(dòng)汽車改善整車性能，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要保證，合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)更能體現(xiàn)用戶的使用要求，為整車系統(tǒng)優(yōu)化提供方向。為了提出合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性測(cè)試方案出發(fā)，考慮電動(dòng)汽車的動(dòng)力特點(diǎn)及運(yùn)行機(jī)理，著重分析其能耗特性，為提出經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方案提供理論基礎(chǔ)。本文首先介紹了電動(dòng)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法，選取多個(gè)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)，描述了一種基于熵權(quán)法的指標(biāo)權(quán)重賦值方法，并將其應(yīng)用于選取的指標(biāo)，提出一種了綜合考慮最高車速、加速性、爬坡度、百公里能耗以及續(xù)駛里程的綜合評(píng)價(jià)方法，提出綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T 18385-2005， 電動(dòng)汽車 動(dòng)力性能 試驗(yàn)方法[S]. 2005.

[2] GB/T 18386-2005， 電動(dòng)汽車 能量消耗率和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法[S]. 2005.