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新能源皮卡能量流测评与低能耗开发技术
2020-09-01 14:32:39· 来源：新能源汽车评价规程 CEVE
2019年6月，国家发展改革委、生态环境部、商务部印发了《推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案（2019-2020年）》，明确指出鼓励有条件的地级及以下城
2019年6月，国家发展改革委、生态环境部、商务部印发了《推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案（2019-2020年）》，明确指出“鼓励有条件的地级及以下城市加快取消皮卡进城限制，充分发挥皮卡客货两用功能”，至此，皮卡解禁取得了重要进展，与此同时作为兼具乘用和商用功能的新能源皮卡成为了整个行业发展的新重点。对于车企，国家积极的新能源发展环境和政策支持，新催生新能源皮卡巨大的发展和市场潜力，目前也有多个自主品牌取得了不错的成绩。但是，相较于日趋成熟的乘用车，新能源皮卡在整车阻力、热管理系统、电池能量管理等方面的精细化开发程度还不够，这些因素恰恰又影响着整车能耗，新能源皮卡车型降能耗成为各车企当下的技术攻关重点。
发现问题及解决措施
面对当前新能源皮卡车型领域的“能耗顽疾”，中国汽研已开展多款新能源皮卡车型的能耗测评及优化工作，首先来谈一谈对皮卡车型能耗存在“劣化”影响的几个共性问题：
01 整车阻力
新能源皮卡车型受外造型、整备质量等因素影响，整车道路滑行阻力较高，对车辆的能耗影响很大，有效的阻力分解及降阻方案显得尤为重要。
风阻方面：货舱平整度、底盘平整度、前脸进气栅格、整车外造型等均会影响高速段阻力。
滚阻方面：轮胎滚阻系数、磨合程度等影响中高速段阻力。
内阻方面：制动卡钳拖滞力矩、传动系统内阻影响低速段阻力。
02 动力总成匹配
新能源皮卡车型应用场景多样，既需满足经济性，也要兼备动力性要求，两者的“矛盾性”导致动力总成匹配方面存在“不可兼得”的问题，应对工况能耗，需根据工况及车型，优化动力总成匹配方案。
电机选型：在工况中，电机扭矩响应较慢，起步加速瞬时加速踏板开度剧增，后续减小，导致电机需求功率变化幅度大，电池对外输出不稳定。
图 纯电动汽车用电机
变速箱多档化匹配：在工况中，单一速比变速箱导致电机往往无法集中于高效区工作，动力总成效率偏低，能量利用率低。
图 纯电动汽车多档变速箱
03 能量管理策略
新能源皮卡车型，在驱动消耗及制动回收策略方面较为“粗糙”，仍具有优化空间，应对工况能耗，需制定针对性的能量管理策略。
加速踏板策略精细化：
在个别工况中，驾驶员需要频繁踩下或松开加速踏板以满足工况需求，导致电池处于放电与回收的来回转化“波动”中，电池频繁放电与充电，工作效率低下，能量利用率较低。
制动踏板策略精细化：
在个别工况中，踩下制动踏板，电机制动力与液压制动力分配不合理，非解耦状态下的电机及液压制动系统，液压制动介入过早，占比过大，导致能量回收效率偏低。
图 纯电动汽车能量回收
04 能量分布与转化
通过基于整车能量管理（VEM）能量流测试，可以发现并分析整车状态下各部件状态及能效问题。根据车辆构型，在关键系统零部件位置加装传感器，监控并记录相关部件工作状态，完成满电续航下的能量流测试。分析各系统零部件工作状态、统计其累计能耗、转化效率等，并结合数据库进行数据量化评价。
图 整车能量流测试-传感器布置图
DCDC效率提升：整车状态下DCDC工作效率相对单体状态较低，可针对DCDC进行整改，提高其工作效率，降低能耗损失。
电子风扇优化：热管理系统部件工作状态未作精细化控制，可优化电子风扇开启及关闭阈值，降低电气件能耗，并使电机工作在更合适的温度。
电机控制器：D档停车状态下，电机控制器上存在较大电流，造成能量损失，可针对电机控制器进行整改，降低能耗损失。
以上是中国汽研就目前已开展的新能源皮卡车型能耗测评过程发现的关键问题，针对各项问题提出多项整改优化措施，达成明显的降能耗效果。
能力展示
经过多年的工程积累，针对新能源皮卡领域，中国汽研已形成完备的测试分析流程与方法，具备能量管理的精细化开发能力。可为广大车企提供整车能量管理（VEM）测评、基于VEM分析需求的子系统/零部件测评、VEM仿真分析、实车匹配/设计/控制优化等优质服务，解决新能源皮卡车型在正向开发及产品升级过程中的能耗问题，提供最有效、成本最低的解决方案。
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