新能源汽车能量流测试评价

2019-06-06 23:12:14·  来源:中国汽研  
 
针对新能源汽车能量流测试评价,中国汽研主要立足于3个关注点:1)能量传递路径,即基于整车构型、工况及工作模式,能量产生、转化以及传递过程;2)能量损耗形
针对新能源汽车能量流测试评价,中国汽研主要立足于3个关注点:1)能量传递路径,即基于整车构型、工况及工作模式,能量产生、转化以及传递过程;2)能量损耗形式,即对应于能量传递路径,各系统/部件所存在的能耗形式(“机-电-热-液”);3)能量传递效率/损耗,即量化评估以上各系统部件的实车能耗/效率水平。其分为车辆特征分析、测试方案制定、信号解析/传感器加装、多源信息融合调试、能量流测试、数据处理分析6个主要环节。
 
1、车型特征分析
针对新能源汽车能量流测评,中国汽研综合实际车辆构型特征、技术特征以及空间布置特征3个层面进行车型特征分析,明确动力总成、热管理系统(冷却/加热)等关键系统架构和集成布置状态,以及车辆功能设置和核心技术运用等关注点。
(1) 构型特征。从车辆类型、动力构型、子系统架构3个方面进行分析,明确车辆动力传动系统、热管理系统、制动系统和电气系统结构原理和能量流路径。
(2) 技术特征。针对车辆采用的先进技术(空调/热泵、轻量化、低风阻设计等)和功能模式(驾驶模式、制动能量回收等级、单踏板等),明确主要的能耗/效率关注点。
(3) 空间布置特征。根据机舱和乘员舱的紧凑程度、关键测点周边环境,分析预判测点布置方和能量流平衡(闭环)方案的可行性,辅助测试方案的制订。
2、测试方案制定
基于车型构型分析与实际项目要求,进行指标体系确认和执行方案设计,完成测试方案制定。
(1) 能耗分解指标。为系统评估车辆的能耗/效率,能耗分解指标涵盖了整车级、总成级和系统/部件级,并基于以上分解指标明确对应的多源信号采集需求。
(2) 测试矩阵设计。综合环境(常温、高/低温)、SOC状态、驾驶模式、制动能量回收强度、工况(标准循环工况、用户工况)、附件状态(空调/暖风开启条件)等因素,进行多参数维度测试矩阵设计,反映车辆使用和功能/策略应用场景。
整车能量流分解指标
 
3、总线解析/传感器加装
根据确认的能耗分解指标和对应的分析信号需求,进行CAN总线信号解析和外接传感器加装(含功率分析仪、燃烧分析仪等专用分析设备)。
(1) 总线解析。中国汽研自主开发信号解析测试设备,包含软/硬件系统和信号传输/供电等外部系统的开发与集成封装,实现总线解析、模拟和数据采集功能融合。
(2) 外接传感器加装。整车能量流测试涉及大量不同类型外接传感器的选型/设计、标定、工装设计以及安装与信号屏蔽。其中,受制于结构/布置空间和加装前后整车状态一致性考虑,动力系统动态扭矩和空调、冷却/润滑系统流量测试为代表性问题。针对以上问题,基于应变片技术,中国汽研可进行发动机、电机、传动轴等关键扭矩测试;为保证流量测试精度和实车状态流量分配关系,中国汽研配备了不同类型和量程范围的流量计(电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计、文丘里流量计、齿轮流量计等),以及制定对应的工装制作方案。
CAN总线信号解析
外接传感器加装
 
4、多源信息融合调试
多源信息融合调试包括对总线信号、外接传感器信号以及专用分析设备信号(环境舱转鼓、排放分析仪、油耗仪、功率分析仪)进行集成,以解决机械功率流、电功率流、热流及液流的同步测试问题。并完成线束规整、数采系统设置(信号定义、数采I/O定义、记录与保存类型)。
5、能量流测试
基于制定的测试方案,在对应的试验场地/设备条件、工况、环境条件,以及车辆不同功能模式和状态条件下,按预设的试验矩阵开展整车能量流测试。中国汽研可开展3种类型能量流测试:
(1) 道路测试。针对常规动力性测试(最高车速、加速、爬坡等)和策略解析相关设计工况下的能量流测试。
(2) 转毂测试。针对标准循环工况(NEDC、WLTC、UDDS等),涉及常温、高/低温环境的能量流测试。
(3) 动力总成台架测试。针对标准工况和目标设计工况,实现动力系统负荷精确、灵活的控制,重复性高。
6、数据处理分析
借助自主开发的能量流测试专用软件,解决无效信息剔除、参数标准化与分类、输出频率选择、能量分解计算、结果多维度对比评价等问题。
7、小结
与新能源汽车策略解析评价相结合,能量流测试可用于整车状态系统/零部件工作状态、能耗/效率的量化评估,以及支撑“构型/结构-性能-策略”的综合评价与优化。
 
 
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