姚 勇 郭成勝 孫 龍 雷利剛 劉海峰 凌 健

（1-工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心 北京100846 2-中汽研汽車(chē)檢驗(yàn)中心（天津）有限公司）

引言

隨著電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的不斷發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程普遍較大，目前實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18386—2017《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗率和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)。GB/T 18386.1—2021《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》增加CLTC 工況縮短法為電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程的主要測(cè)試方法，極大地提高了測(cè)試效率[1]。

GB/T 18386.1—2021《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》規(guī)定續(xù)航里程超過(guò)8 個(gè)CLTC-P試驗(yàn)循環(huán)里程的車(chē)輛進(jìn)行CLTC-P 組合工況縮短法試驗(yàn)，并規(guī)定進(jìn)行CLTC-P 組合工況試驗(yàn)時(shí)循環(huán)段DS2之后的REESS 的剩余能量應(yīng)不超過(guò)REESS 能量EREESS.STP的10%[2-4]。本研究利用試驗(yàn)室現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備，選擇了四臺(tái)續(xù)航里程超過(guò)8 個(gè)CLTC 試驗(yàn)循環(huán)里程的典型常規(guī)純電動(dòng)汽車(chē)，依據(jù)GB/T 18386.1—2021 運(yùn)行CLTC-P 組合工況，測(cè)試過(guò)程中通過(guò)對(duì)試驗(yàn)車(chē)EREESS.STP進(jìn)行判斷，確定組合工況CSSM 段里程的方法，對(duì)4 個(gè)試驗(yàn)循環(huán)段權(quán)重進(jìn)行分配計(jì)算縮短法續(xù)駛里程BER，并對(duì)工況電能變化特征進(jìn)行分析。

1 測(cè)試方案

1.1 測(cè)試方法

依據(jù)GB/T 18386.1—2021《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》測(cè)試車(chē)輛在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上運(yùn)行CLTC-P 組合工況，由專(zhuān)業(yè)駕駛員駕駛測(cè)試車(chē)輛，通過(guò)司機(jī)輔助屏幕跟隨測(cè)試循環(huán)工況，功率分析儀實(shí)時(shí)采集測(cè)試車(chē)輛動(dòng)力電池電壓、瞬時(shí)電流及電能，底盤(pán)測(cè)功機(jī)采集測(cè)試車(chē)輛實(shí)時(shí)車(chē)速。測(cè)試流程分為：車(chē)輛滑行預(yù)處理，按廠家規(guī)定程序?qū)?chē)輛進(jìn)行放電至SOC 最低值，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行初次充電直至REESS完全充滿(mǎn)，進(jìn)行CLTC-P 縮短法試驗(yàn)，當(dāng)測(cè)試測(cè)量連續(xù)4 s 無(wú)法滿(mǎn)足工況速度要求時(shí)試驗(yàn)結(jié)束，測(cè)試流程如圖1 所示。

圖1 測(cè)試流程圖

1.2 測(cè)試系統(tǒng)

整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)由底盤(pán)測(cè)功機(jī)及功率分析儀組成，底盤(pán)測(cè)功機(jī)負(fù)責(zé)CLTC-P 組合工況運(yùn)行過(guò)程中模擬道路阻力記錄實(shí)時(shí)車(chē)速，功率分析儀采集測(cè)試車(chē)輛所有儲(chǔ)能裝置REESS 的瞬時(shí)電流、電壓及電能。圖2 為設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)示意圖。

圖2 設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)示意圖

1.3 測(cè)試車(chē)輛

選擇三臺(tái)續(xù)航里程超過(guò)8 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)里程的常規(guī)典型純電動(dòng)汽車(chē)，所選測(cè)試車(chē)輛REESS數(shù)量全部為兩個(gè)：動(dòng)力電池及12V 蓄電池，駕駛模式依照GB/T 18386.1—2021《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》規(guī)定選擇主模式，測(cè)試車(chē)輛參數(shù)如表1 所示。

表1 測(cè)試車(chē)輛參數(shù)表

1.4 車(chē)輛預(yù)處理

車(chē)輛預(yù)處理分為兩部分：滑行和放電，預(yù)處理前為測(cè)試車(chē)輛充電直至車(chē)輛儲(chǔ)能裝置REESS 完全充滿(mǎn)，預(yù)處理過(guò)程連接功率分析儀記錄測(cè)試車(chē)輛預(yù)處理結(jié)束后動(dòng)力電池母線積分電能作為縮短法工況判斷依據(jù)。

依據(jù)GB/T 18386.1—2021《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》規(guī)定，底盤(pán)測(cè)功機(jī)阻力通過(guò)滑行獲得，首先以80 km/h 的速度對(duì)底盤(pán)測(cè)功機(jī)進(jìn)行充分預(yù)熱后，將測(cè)試車(chē)輛固定在測(cè)功機(jī)上，運(yùn)行一個(gè)CLTC-P 循環(huán)工況對(duì)車(chē)輛進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱結(jié)束120 s內(nèi)開(kāi)始滑行，得出三臺(tái)測(cè)試車(chē)輛底盤(pán)測(cè)功機(jī)加載阻力系數(shù)，如表2 所示。

表2 測(cè)試車(chē)輛加載阻力系數(shù)

滑行結(jié)束后按廠家規(guī)定程序放電至SOC 最低值，記錄功率分析儀積分?jǐn)?shù)據(jù)，三臺(tái)測(cè)試車(chē)輛預(yù)處理結(jié)束后動(dòng)力電池母線積分電能，如表3 所示。

表3 預(yù)處理結(jié)束后測(cè)試車(chē)輛動(dòng)力電池積分電能

1.5 測(cè)試工況

GB/T 18386.1—2021《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》規(guī)定對(duì)于續(xù)駛里程不超過(guò)8 個(gè)CLTC-P 循環(huán)里程的車(chē)輛按常規(guī)CLTC-P 連續(xù)法試驗(yàn)，對(duì)于續(xù)駛里程超過(guò)8 個(gè)CLTC-P 循環(huán)里程的車(chē)輛按運(yùn)行CLTC-P 組合工況的縮短法進(jìn)行試驗(yàn)。

1.5.1 CLTC-P 循環(huán)工況

CLTC-P 工況共包括低速、中速和高速3 個(gè)速度區(qū)間，工況時(shí)長(zhǎng)1 800 s，低速區(qū)間時(shí)長(zhǎng)674 s，中速區(qū)間時(shí)長(zhǎng)693 s，高速區(qū)間時(shí)長(zhǎng)433 s，平均車(chē)速29 km/h，最高車(chē)速114 km/h，怠速比例為22.1%，循環(huán)里程14.48 km，圖3 為CLTC-P 工況曲線。

圖3 CLTC-P 循環(huán)曲線

1.5.2 CLTC-P 縮短法工況

縮短法片段由2 個(gè)試驗(yàn)循環(huán)段和2 個(gè)恒速段組成，其中DS1和DS2為試驗(yàn)循環(huán)段，各由兩個(gè)CLTCP 試驗(yàn)循環(huán)構(gòu)成；CSSM和CSSE為恒速段，用以盡快放電，恒速段設(shè)置車(chē)速為100 km/h，CSSM段里程根據(jù)測(cè)試運(yùn)行過(guò)程中車(chē)輛REESS 放電情況結(jié)合預(yù)處理記錄REESS 電量變化數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷確定，CLTC-P縮短法組合工況如圖4 所示。

圖4 縮短法循環(huán)曲線

2 測(cè)試運(yùn)行

預(yù)處理結(jié)束后對(duì)測(cè)試車(chē)輛進(jìn)行初次充電直至SOC 完全充滿(mǎn)，充電結(jié)束12 h 內(nèi)開(kāi)始正式試驗(yàn)，試驗(yàn)開(kāi)始前將底盤(pán)測(cè)功機(jī)以80 km/h 的速度熱機(jī)30 min，試驗(yàn)環(huán)境溫度23 ℃±3 ℃。熱機(jī)結(jié)束后將測(cè)試車(chē)輛固定在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上，設(shè)置好底盤(pán)測(cè)功機(jī)阻力參數(shù)，安裝好功率分析儀，采集試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試車(chē)輛所有REESS 的瞬時(shí)電壓、電流及電能，底盤(pán)測(cè)功機(jī)采集實(shí)時(shí)車(chē)速，駕駛員駕駛測(cè)試車(chē)輛按標(biāo)準(zhǔn)要求輔助運(yùn)行CLTC-P 組合工況。

GB/T 18386.1—2021《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》規(guī)定縮短法測(cè)試試驗(yàn)循環(huán)段DS2段結(jié)束后REESS 的剩余能量不超過(guò)REESS 能量EREESS.STP的10%，為達(dá)到快速測(cè)試的目的，節(jié)省摸底測(cè)試的時(shí)間，測(cè)試采用現(xiàn)場(chǎng)估算電能的方法對(duì)測(cè)試曲線進(jìn)行快速確定。

試驗(yàn)運(yùn)行過(guò)程中觀察記錄功率分析儀采集的動(dòng)力母線通道電能數(shù)據(jù)，當(dāng)縮短法工況DS1段結(jié)束時(shí)記錄功率分析儀采集動(dòng)力電池DS1段積分電能，如表4 所示。

表4 DS1 動(dòng)力電池積分電能

充分考慮各車(chē)型能量回收控制策略及12 V 蓄電池電量變化對(duì)預(yù)估電能結(jié)果的影響，本測(cè)試在預(yù)處理結(jié)束后測(cè)試車(chē)輛分別按動(dòng)力電池積分電能的不同比例對(duì)測(cè)試車(chē)輛CSSE段動(dòng)力電池電能變化量進(jìn)行預(yù)估，其中車(chē)輛A 按5%預(yù)估、車(chē)輛B 按7%預(yù)估、車(chē)輛C 按5%預(yù)估，如表5 所示。

表5 CSSE 段預(yù)估動(dòng)力電池電能變化量

DS1及DS2段為縮短法工況的兩個(gè)試驗(yàn)循環(huán)段，由于開(kāi)始階段車(chē)輛動(dòng)力電池處于飽和狀態(tài)，DS1段回收電能較少，而DS2段處于回收功能正常階段回收電能較多，將DS2段動(dòng)力電池電能變化量按DS1段動(dòng)力電池積分電能的75%進(jìn)行預(yù)估，如表6 所示。

表6 DS2 段預(yù)估動(dòng)力電池電能變化量

由此可計(jì)算出CSSM恒速段動(dòng)力電池預(yù)計(jì)電能變化量。當(dāng)功率分析儀動(dòng)力電池通道積分值達(dá)到DS1試驗(yàn)循環(huán)段積分電能與預(yù)估CSSM恒速段動(dòng)力電池電能變化量之和時(shí)指示駕駛員擋位保持不變，使車(chē)輛滑行至最低穩(wěn)定車(chē)速或5 km/h 時(shí)踩下制動(dòng)踏板使車(chē)輛完全停止后，將工況曲線切換到DS2試驗(yàn)循環(huán)段和CSSE恒速段，直至達(dá)到試驗(yàn)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時(shí)判定試驗(yàn)結(jié)束。整理電流、電壓及車(chē)速等試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算縮短法續(xù)駛里程BER，表7 為CSSM恒速段預(yù)估動(dòng)力電池電能變化量。

表7 CSSM 恒速段預(yù)估動(dòng)力電池電能變化量

3 續(xù)駛里程計(jì)算

3.1 續(xù)駛里程計(jì)算公式

基于縮短法的循環(huán)續(xù)駛里程計(jì)算公式如下：

式中：BER 為循環(huán)續(xù)駛里程，km；EREESS.STP為縮短法試驗(yàn)前后，所有REESS 的電量變化，W·h；ECDC為基于所有REESS 電量變化的循環(huán)能量消耗量，W·h/km。

3.2 REESS 電量變化計(jì)算公式

計(jì)算縮短法試驗(yàn)前后所有REESS 的電量變化EREESS，STP公式如下：

式中：ΔEREESS，DS1為試驗(yàn)循環(huán)段DS1段所有REESS的電量變化，W·h；ΔEREESS，CSSM為恒速段CSSM段所有REESS 的電量變化，W·h；ΔEREESS，DS2為試驗(yàn)循環(huán)段DS2段所有REESS 的電量變化，W·h；ΔEREESS，CSSE為恒速段CSSE段所有REESS 的電量變化，W·h。

3.3 循環(huán)能量消耗量計(jì)算

3.3.1 權(quán)重系數(shù)計(jì)算

縮短法組合工況中共計(jì)2 個(gè)試驗(yàn)循環(huán)段DS1段及DS2段，每個(gè)試驗(yàn)循環(huán)段包含2 個(gè)CLTC-P 循環(huán)，共計(jì)4 個(gè)CLTC-P 循環(huán)。DS1試驗(yàn)循環(huán)段處于組合工況起始位置，試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)車(chē)輛動(dòng)力電池電量處于飽和狀態(tài)，隨著行駛距離的增加，回收電量由沒(méi)有逐漸開(kāi)始出現(xiàn)回收到逐漸穩(wěn)定正常狀態(tài)。DS2試驗(yàn)循環(huán)段處于組合工況后端，車(chē)輛放電及電量回收處于平穩(wěn)正常狀態(tài)，其電能變化量相近。因此DS1試驗(yàn)循環(huán)段的2 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)與DS2試驗(yàn)循環(huán)段的2 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)權(quán)重也不同，CLTC-P 循環(huán)權(quán)重系數(shù)KC計(jì)算公式如下：

式中：ΔEREESS.C為計(jì)算得到的第C 個(gè)CLTC-P 循環(huán)所有REESS 的電量變化，W·h。

3.3.2 循環(huán)能量消耗量計(jì)算公式循環(huán)能量消耗量計(jì)算公式如下：

式中：C 為試驗(yàn)循環(huán)的序號(hào)，兩個(gè)試驗(yàn)循環(huán)段DS1和DS2共計(jì)4 個(gè)試驗(yàn)循環(huán)；ECDC.C為基于所有REESS 電流變化的第C 個(gè)試驗(yàn)循環(huán)的能量消耗量，W·h/km；KC為公式（3）計(jì)算出來(lái)的第C 個(gè)試驗(yàn)循環(huán)的權(quán)重系數(shù)。

4 工況特征分析

電動(dòng)汽車(chē)能量回收是通過(guò)具有可逆作用的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)能和電能的轉(zhuǎn)化。在汽車(chē)減速或制動(dòng)時(shí)，可逆電機(jī)以發(fā)電機(jī)形式工作，汽車(chē)行駛的動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)將汽車(chē)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器（REESS）中；汽車(chē)起步或加速時(shí)，可逆電機(jī)以電動(dòng)機(jī)形式工作，將儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器中的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。

本測(cè)試所選三臺(tái)測(cè)試車(chē)輛全部具有能量回收功能，由公式（3）可以看出縮短法組合工況中4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)工況電量變化ΔEREESS.C直接影響循環(huán)權(quán)重系數(shù)，測(cè)試車(chē)輛能量回收策略對(duì)4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電量變化ΔEREESS.C影響較大，同時(shí)也對(duì)采用測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)預(yù)估電能確定縮短法工況距離的電能估算準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。

4.1 工況充放電特征

GB/T 18386.1—2021《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》定義REESS 放電消耗時(shí)電流為負(fù)。運(yùn)行縮短法試驗(yàn)組合工況時(shí)，駕駛員踩下加速踏板加速時(shí)產(chǎn)生放電負(fù)向電流，當(dāng)駕駛員松開(kāi)加速踏板及踩下制動(dòng)踏板減速時(shí)產(chǎn)生正向回收電流。車(chē)輛運(yùn)行DS1及DS2兩個(gè)試驗(yàn)循環(huán)段時(shí)，CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)為瞬態(tài)工況，車(chē)速不停在變化，相應(yīng)車(chē)輛放電電流與回收充電電流也在瞬時(shí)變化。運(yùn)行CSSM及CSSE恒速放電段工況時(shí)，工況曲線速度為100 km/h，相應(yīng)車(chē)輛電流呈現(xiàn)穩(wěn)定消耗放電狀態(tài)，基本沒(méi)有回收充電電流。圖5 至圖7 為車(chē)輛A、B、C 電流與車(chē)速變化曲線。

圖5 車(chē)輛A 電流車(chē)速變化曲線

圖6 車(chē)輛B 電流車(chē)速變化曲線

圖7 車(chē)輛C 電流車(chē)速變化曲線

4.2 CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)回收電流特征

車(chē)輛運(yùn)行DS1試驗(yàn)循環(huán)段的兩個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)時(shí)動(dòng)力電池處于滿(mǎn)電飽和狀態(tài)，車(chē)輛踩下制動(dòng)減速時(shí)沒(méi)有或有極小正向回收電流，當(dāng)試驗(yàn)運(yùn)行一段時(shí)間動(dòng)力電池放出一定電量后，能量回收系統(tǒng)逐漸達(dá)到穩(wěn)定正常狀態(tài)。

車(chē)輛A 首個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)首次產(chǎn)生回收正向回收電流時(shí)間為第1 572 s，能量回收時(shí)長(zhǎng)86 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的4.78%，最大回收電流10.99 A，平均回收電流6.24A；第二個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)391 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的21.27%，最大回收電流25.75 A，平均回收電流9.12 A；第三個(gè)CLTC-P 循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)379 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的21.06%，最大回收電流155.65 A，平均回收電流21.5 A；第四個(gè)CLTC-P 循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)358 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的19.89%，最大回收電流169.09 A，平均回收電流22.42 A。從以上數(shù)據(jù)可以看出，第一個(gè)CLTC-P 循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)及電流強(qiáng)度都較小，能量回收未達(dá)到正常狀態(tài)，第二個(gè)CLTC-P 循環(huán)雖然能量回收時(shí)長(zhǎng)正常，但回收電流強(qiáng)度較小也不是正常狀態(tài)的能量回收，第三及第四個(gè)CLTC-P 循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)及電流強(qiáng)度都比較接近正常能量回收狀態(tài)，圖8 為車(chē)輛A 4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電流變化曲線。

圖8 車(chē)輛A 4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電流變化曲線

車(chē)輛B 首個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)首次產(chǎn)生正向回收電流時(shí)間為第48 s，能量回收時(shí)長(zhǎng)365 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的20.28%，最大回收電流33.21 A，平均回收電流13.92 A；第二個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)產(chǎn)生能量回收時(shí)長(zhǎng)352 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的19.56%，最大回收電流50.11 A，平均回收電流18.34 A；第三個(gè)CLTCP 循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)360 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的20%，最大回收電流218.41 A，平均回收電流24.84A；第四個(gè)CLTC-P 循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)361 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的20.06%，最大回收電流235.01 A，平均回收電流24.9 A。從以上數(shù)據(jù)可以看出，4 個(gè)CLTC-P 循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)相近，首個(gè)CLTC-P 循環(huán)回收電流最小，第二個(gè)CLTC-P 循環(huán)回收電流有所增強(qiáng)，第三及第四個(gè)CLTC-P 循環(huán)回收電流達(dá)到最大穩(wěn)定狀態(tài)是正常能量回收狀態(tài)，圖9 為車(chē)輛B 4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電流變化曲線。

圖9 車(chē)輛B 4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電流變化曲線

車(chē)輛C 首個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)首次產(chǎn)生正向回收電流時(shí)間為第43 s，能量回收時(shí)長(zhǎng)443 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的24.61%，最大回收電流98.09 A，平均回收電流21.78 A；第二個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)產(chǎn)生能量回收時(shí)長(zhǎng)426 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的23.67%，最大回收電流145.76 A，平均回收電流23.53 A；第三個(gè)CLTC-P 循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)474 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的26.33%，最大回收電流203.21 A，平均回收電流28.49 A；第四個(gè)CLTC-P 循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)474 s，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的26.33%，最大回收電流213.33 A，平均回收電流29.02 A。從以上數(shù)據(jù)可以看出，4 個(gè)CLTC-P 循環(huán)能量回收時(shí)長(zhǎng)相近，首個(gè)CLTC-P 循環(huán)回收電流最小，第二個(gè)CLTC-P 循環(huán)回收電流有所增強(qiáng)，第三及第四個(gè)CLTC-P 循環(huán)回收電流達(dá)到最大穩(wěn)定狀態(tài)是正常能量回收狀態(tài)，圖10 為車(chē)輛C 4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電流變化曲線。

圖10 車(chē)輛C4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電流變化曲線

4.3 電能特征

試驗(yàn)運(yùn)行期間踩下加速踏板加速時(shí)動(dòng)力電池輸出電能至驅(qū)動(dòng)電機(jī)等用電單元，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛跟隨工況曲線運(yùn)行，此為輸出電能。當(dāng)車(chē)輛踩下制動(dòng)踏板減速時(shí)，可逆電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存到動(dòng)力電池中，此為能量回收，電量變化ΔE 為輸出電能減去回收電量。由公式（3）可以看出CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電量變化ΔE 對(duì)權(quán)重系數(shù)及預(yù)估電能準(zhǔn)確度影響較大。

4.3.1 工況電能特征

測(cè)試車(chē)輛運(yùn)行組合工況DS1及DS2試驗(yàn)循環(huán)段時(shí)，隨著車(chē)速變化，輸出電能與能量回收交替發(fā)生。在運(yùn)行CSSM及CSSE恒速放電段時(shí)只有輸出電能沒(méi)有能量回收，當(dāng)恒速段切換試驗(yàn)循環(huán)段時(shí)車(chē)輛自然降速會(huì)有少量能量回收，圖11 至圖13 為三臺(tái)測(cè)試車(chē)輛CSSM及CSSE段動(dòng)力電池電能變化。

圖11 車(chē)輛A 恒速段電能變化

圖12 車(chē)輛B 恒速段電能變化

圖13 車(chē)輛C 恒速段電能變化

4.3.2 試驗(yàn)循環(huán)電能特征

本次測(cè)試中車(chē)輛A 及車(chē)輛B 在運(yùn)行縮短法組合工況4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)時(shí)每個(gè)循環(huán)的輸出電能基本一致，車(chē)輛C 在運(yùn)行DS1段兩個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)時(shí)的輸出電能明顯少于運(yùn)行DS2段2 個(gè)CLTCP 試驗(yàn)循環(huán)的輸出電能。此種情況應(yīng)該是由該車(chē)型動(dòng)力控制策略造成的，不具有普遍性，此種情況對(duì)進(jìn)行預(yù)估電能確定縮短法工況曲線的預(yù)估準(zhǔn)確性有一定影響但一般不會(huì)造成CSSE段電量變化結(jié)果偏離10%范圍。從測(cè)試結(jié)果可以看出在縮短法組合工況4個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)輸出電能基本恒定的情況下，CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)回收電能對(duì)預(yù)估的準(zhǔn)確度影響最大，進(jìn)行電能預(yù)估時(shí)應(yīng)充分考慮車(chē)型能量回收控制策略的影響。

將車(chē)輛A 運(yùn)行4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)動(dòng)力電池電能變化繪制成直方圖，如圖14 所示，可以發(fā)現(xiàn)，車(chē)輛A 在運(yùn)行CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)時(shí)每個(gè)試驗(yàn)循環(huán)的輸出電能基本一致分別為2 240 W·h、2 218 W·h、2 248 W·h、2 240 W·h。首循環(huán)回收電能最少只有59 W·h，電量變化ΔE 最高達(dá)到2 181 W·h，第二個(gè)試驗(yàn)循環(huán)回收電能達(dá)到384 W·h，相應(yīng)第二個(gè)試驗(yàn)循環(huán)電量變化也減少至1 834 W·h，第三和第四個(gè)試驗(yàn)循環(huán)回收電能非常穩(wěn)定分別為736 W·h 和725 W·h，相應(yīng)電量變化也基本穩(wěn)定，分別為1 512 W·h 和1 515 W·h。車(chē)輛A 試驗(yàn)循環(huán)段DS1段電量變化ΔE為4 015 W·h，DS2段電量變化ΔE 為3 027 W·h，DS2段電量變化為DS1段電量變化的75.4%。

圖14 車(chē)輛A 運(yùn)行CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電能變化

將車(chē)輛B 運(yùn)行4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電能變化繪制成直方圖，如圖15 所示。車(chē)輛B 試驗(yàn)循環(huán)段DS1段電量變化ΔE 為4 573 W·h，DS2段電量變化ΔE 為3 990 W·h，DS2段電量變化為DS1段電量變化的87.25%。

圖15 車(chē)輛B 運(yùn)行CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電能變化

將車(chē)輛C運(yùn)行4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電能變化繪制成直方圖，如圖16 所示。車(chē)輛C 試驗(yàn)循環(huán)段DS1段電量變化ΔE 為3 115 W·h，DS2段電量變化ΔE 為3 140 W·h，DS2段電量變化為DS1段電量變化的100.8%。

圖16 車(chē)輛C 運(yùn)行CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)電能變化

5 試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算

試驗(yàn)結(jié)束后整理記錄的電流、電壓及車(chē)速數(shù)據(jù)，計(jì)算得出三臺(tái)試驗(yàn)車(chē)所有REESS 的試驗(yàn)循環(huán)電量變化及試驗(yàn)循環(huán)行駛距離。由公式（3）計(jì)算得出循環(huán)權(quán)重系數(shù)，如表8 至表10 所示；恒速工況段電量變化，如表11 所示。

表8 車(chē)輛A 循環(huán)電量變化及循環(huán)里程

表9 車(chē)輛B 循環(huán)電量變化及循環(huán)里程

表10 車(chē)輛C 循環(huán)電量變化及循環(huán)里程

表11 三臺(tái)試驗(yàn)車(chē)恒速工況段電量變化

由公式（2）計(jì)算得到三臺(tái)試驗(yàn)車(chē)縮短法前后電量變化EREESS.STP，由公式（4）計(jì)算得到循環(huán)能量消耗量ECDC，由公式（1）計(jì)算得出縮短法循環(huán)續(xù)駛里程BER，計(jì)算CSSE恒速工況段所占EREESS.STP比重，全部達(dá)到10%之內(nèi)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如表12 所示。

表12 三臺(tái)試驗(yàn)車(chē)試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果

6 結(jié)論

本文依據(jù)GB/T 18386.1—2021《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》對(duì)三臺(tái)測(cè)試車(chē)輛進(jìn)行CLTC-P 縮短法工況續(xù)駛里程試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)估電能確定CLTC-P 縮短法工況曲線的方法。依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)CLTC-P 縮短法工況續(xù)駛里程結(jié)果進(jìn)行計(jì)算并對(duì)縮短法工況特征進(jìn)行研究，分析了試驗(yàn)循環(huán)段及恒速放電段電流及電能變化特征，得出以下結(jié)論：

1）GB/T 18386.1—2021《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》CLTC-P 縮短法工況由4 個(gè)CLTC-P 試驗(yàn)循環(huán)和2 個(gè)恒速段組成，通過(guò)CLTC-P試驗(yàn)循環(huán)權(quán)重系數(shù)計(jì)算循環(huán)續(xù)駛里程BER。

2）工況運(yùn)行過(guò)程中車(chē)輛加速及恒速過(guò)程中，車(chē)輛處于放電狀態(tài)產(chǎn)生負(fù)向放電電流開(kāi)始輸出電能，車(chē)輛在恒速時(shí)負(fù)向放電電流數(shù)值穩(wěn)定沒(méi)有正向回收電流，車(chē)輛減速過(guò)程中車(chē)輛處于充電狀態(tài)產(chǎn)生正向回收電流開(kāi)始回收電能，電量變化ΔE 為輸出電能減去回收電能。

3）運(yùn)行試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)動(dòng)力電池處于滿(mǎn)電狀態(tài)，回收功能未能全部打開(kāi)，試驗(yàn)運(yùn)行一段時(shí)間后車(chē)輛經(jīng)過(guò)放電回收功能趨于正常，測(cè)試過(guò)程中三臺(tái)測(cè)試車(chē)輛DS1試驗(yàn)循環(huán)段正向回收電流數(shù)值及回收電能數(shù)值均小于DS2試驗(yàn)循環(huán)段。但因不同車(chē)型回收策略不同，回收功能趨于正常時(shí)間也不同，回收功能達(dá)到正常時(shí)長(zhǎng)越短，試驗(yàn)循環(huán)段DS1段回收電能與試驗(yàn)循環(huán)段DS2段回收電能差值越小。在試驗(yàn)循環(huán)段DS1及DS2段輸出電能基本一致的前提下，DS1段回收電能越多，實(shí)際CSSE段電量變化ΔEREESS.CSSE越小于預(yù)估CSSE段電量變化ΔEREESS.CSSE，在進(jìn)行電能預(yù)估時(shí)應(yīng)充分考慮電能回收對(duì)預(yù)估準(zhǔn)確度的影響。

4）不同車(chē)型控制策略對(duì)試驗(yàn)循環(huán)段DS1及DS2段電量變化影響較大，組合工況中測(cè)試車(chē)輛A 及車(chē)輛B 運(yùn)行試驗(yàn)循環(huán)段DS1及DS2段輸出電能基本一致。車(chē)輛C 運(yùn)行試驗(yàn)循環(huán)段DS1段輸出電能明顯小于運(yùn)行試驗(yàn)循環(huán)段DS2段，其兩個(gè)試驗(yàn)循環(huán)段輸出電能分別為5 043 W·h 及5 525 W·h，差值達(dá)到482 W·h。三臺(tái)測(cè)試車(chē)輛運(yùn)行試驗(yàn)循環(huán)段DS1段回收電能分別占總回收電能的23.3%、43.08%、44.68%，三臺(tái)測(cè)試車(chē)輛預(yù)估DS2段電量變化ΔEREESS.DS2為DS1段電量變化ΔEREESS.DS1的75%，預(yù)估CSSE段電量變化ΔEREESS.CSSE分別占縮短法試驗(yàn)前后所用REESS 電能變化ΔEREESS，STP的5%、6%、5%。實(shí)際三臺(tái)測(cè)試車(chē)輛DS2段電量變化ΔEREESS.DS2分別為DS1段電量變化ΔEREESS.DS1的75.4%、87.25%、100.8%，CSSE段電量變化ΔEREESS.CSSE分別占縮短法試驗(yàn)前后所用REESS 電能變化ΔEREESS，STP的5.23%、6.12%、3.93%。