CN104175897B - 纯电动汽车高压电池包的能量确定方法 - Google Patents

纯电动汽车高压电池包的能量确定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104175897B
CN104175897B CN201410369303.0A CN201410369303A CN104175897B CN 104175897 B CN104175897 B CN 104175897B CN 201410369303 A CN201410369303 A CN 201410369303A CN 104175897 B CN104175897 B CN 104175897B
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
battery
energy
battery bag
electric automobile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410369303.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104175897A (zh
Inventor
刘宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Automobile Co Ltd
Original Assignee
Dongfeng Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfeng Automobile Co Ltd filed Critical Dongfeng Automobile Co Ltd
Priority to CN201410369303.0A priority Critical patent/CN104175897B/zh
Publication of CN104175897A publication Critical patent/CN104175897A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104175897B publication Critical patent/CN104175897B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了纯电动汽车高压电池包的能量确定方法，包括1、得到电动汽车全车轴载荷S、除电池外的车辆净重Mj，选定续航里程D；2、得到整车负重能承受电池重量上限值Md，得到整车装载空间承受电池重量上限值M，从而得到电池包重量实际上限值Ma；3、求续航里程D所对应的能量Qz；求电池包重量Mb所对应电池包提供能量Qd，4、当Qd等于Qz时，计算得到Mz的值，然后计算总车重的最大上限值MS，如果上述得到的Mz的值≤总车重的最大上限值MS，则该Mz的值减Mj即为纯电动汽车高压电池包的重量，纯电动汽车高压电池包的重量乘电池包比能量得到纯电动汽车高压电池包的能量值。本发明提高电动汽车能量包设计的效率。

Description

纯电动汽车高压电池包的能量确定方法
技术领域
本发明涉及纯电动汽车高压电部件开发技术领域，具体地指一种纯电动汽车高压电池包的能量确定方法。
背景技术
在纯电动汽车开发领域，动力电池、驱动电机及控制器三个电部件的开发是其中最重要的内容，对纯电动车辆来说，动力电池包承担着提供车辆行驶所需要的全部能量的作用，所以动力电池包的选型设计非常重要。
目前在电池包开发流程中，一般先确定整车续驶里程等相关性能目标参数后，根据车辆的自身(风阻、重量等)参数计算出所需要的总能量值，然后依据这个总能量值考虑工作效率后作为电池包的总能量，然后选择电池模块的电池类别，进行相关的电池包设计，最终确定电池包的总电压、串并关系、布置方案、外形、控制策略等技术指标。
以上选型方式为传统的正常流程，如果采用锂离子电池组，由于电池本身重量较轻，对计算结果不形成太大影响。而一旦选择采用铅酸电池作为动力电池的话，其重量较大，按上述方式确定能量后，再来布置的铅酸电池其总重量可能已超出整车的重量允许范围，这就可能会使得能量选型无效。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种更加准确、有效的纯电动汽车高压电池包的能量确定方法。
为实现此目的，本发明所设计的纯电动汽车高压电池包的能量确定方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：根据设计要求得到电动汽车全车轴载荷S，根据设计要求得到除电池外的车辆净重Mj，同时在100～300KM范围内选定一个续航里程D；
步骤2：根据整车承重条件，得到整车负重能承受电池重量的上限值Md，其中，Md＝S-Mj，S为电动汽车全车轴载荷，Mj为除电池外的车辆净重，根据设计要求所规定的电池包布置空间体积V，和设计要求所选定电池包种类的密度ρ，以及公式M＝ρ*V，得到整车装载空间承受电池重量的上限值M，将整车负重能承受电池重量的上限值Md与整车装载空间承受电池重量的上限值M进行比较，取重量最轻的值为电池包重量实际上限值Ma；
步骤3：根据如下公式1求出整车运行完上述选定的续航里程D所需的能量Qz：
Qz＝(Fw+Mzgf)*D/η/3600+P*D/V (1)
其中：Fw为空气阻力，Mz为整车总重量，该整车总重量包括车重和电池的重量，不同的电池重量对应不同的整车总重量，g为重力加速度，f为该电动汽车滚动阻力系数，D为选定的续航里程，η为该电动汽车高压电驱动系统的效率，P为该电动汽车的低压用电器能量损耗功率，V为续驶里程内的试验车速；
同时根据如下公式2计算电池包重量Mb所对应电池包提供能量Qd，其中，电池包重量Mb＝Mz-Mj：
Qd＝(Mz-Mj)*B (2)
其中，Mz为整车总重量，Mj为除电池外的车辆净重，B为电池包比能量，该电池包比能量为设计要求所选定电池包的自身属性；
步骤4：当上述电池包提供能量Qd等于整车运行完上述选定的续航里程D所需的能量Qz时，将上述公式1和公式2变为：
(Fw+Mzgf)*D/η/3600+P*D/V＝(Mz-Mj)*B (3)
计算该公式3得到Mz的值，然后计算总车重的最大上限值MS，MS＝Mj+Ma，其中，Mj为除电池外的车辆净重，Ma为电池包重量实际上限值，如果上述得到的Mz的值小于等于总车重的最大上限值MS，则该Mz的值减去Mj即为纯电动汽车高压电池包的重量，该纯电动汽车高压电池包的重量乘以电池包比能量即得到纯电动汽车高压电池包的能量值；如果上述得到的Mz的值大于总车重的最大上限值MS，则说明电池超重，不符合设计要求。
本发明避免了传统方案确定电池包能量后，再布置的铅酸电池其总重量超出整车的重量允许范围，从而需要重新设计能量包的技术问题。本发明在原能量选型方案中，增加了上述重量匹配的分析判断，将电池重量与汽车能承受的电池的重量预先在能量选型时就加以考虑，使得能量的选型更加准确、有效。提高电动汽车能量包设计的效率。并可同时明确车辆的续航里程，且初始值(如续航里程、整车载荷及电池自身属性参数等)可以进行相应调整，运算简便实用。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
一种纯电动汽车高压电池包的能量确定方法，它包括如下步骤：
步骤1：根据设计要求得到电动汽车全车轴载荷S(本实施例中选择为S＝4000kg)，根据设计要求得到除电池外的车辆净重Mj(本实施例中选择为Mj＝2950kg)，同时在100～300KM范围内选定一个续航里程D(一般在130km、150km、200km和250km这四种续航里程中进行选择)；
步骤2：根据整车承重条件，得到整车负重能承受电池重量的上限值Md，其中，Md＝S-Mj(4000kg-2950kg＝1050kg)，S为电动汽车全车轴载荷，Mj为除电池外的车辆净重，根据设计要求所规定的电池包布置空间体积V(本实施例中选择为V＝500L)，和设计要求所选定电池包种类的密度ρ(本实施例中选择为ρ＝3kg/l)，以及公式M＝ρ*V，得到整车装载空间承受电池重量的上限值M(3kg/l*500L＝1500kg)，将整车负重能承受电池重量的上限值Md与整车装载空间承受电池重量的上限值M进行比较，取重量最轻的值为电池包重量实际上限值Ma(本实施例中Ma为1050kg)；
步骤3：根据如下公式1求出整车运行完上述选定的续航里程D所需的能量Qz：
Qz＝(Fw+Mzgf)*D/η/3600+P*D/V (1)
其中：Fw为空气阻力，Mz为整车总重量，该整车总重量包括车重和电池的重量，不同的电池重量对应不同的整车总重量，g为重力加速度，f为该电动汽车滚动阻力系数，D为选定的续航里程，η为该电动汽车高压电驱动系统的效率，P为该电动汽车的低压用电器能量损耗功率，V为续驶里程内的试验车速，试验车速V为60km/h匀速行驶，上述空气阻力Fw、重力加速度g、电动汽车滚动阻力系数f、电动汽车高压电驱动系统的效率η、该电动汽车的低压用电器能量损耗功率P均为根据具体车型和具体测试环境能够唯一确定的参数，整车总重量Mz为需要后续计算求出的参数，主要是Mz中包含有待确定的电池包重量Mb；
同时根据如下公式2计算电池包重量Mb所对应电池包提供能量Qd，其中，电池包重量Mb＝Mz-Mj：
Qd＝(Mz-Mj)*B (2)
其中，Mz为整车总重量，Mj为除电池外的车辆净重，B为电池包比能量，该电池包比能量为设计要求所选定电池包的自身属性(本实施例中铅酸电池包的B为50Ah/KG)；
步骤4：当上述电池包提供能量Qd等于整车运行完上述选定的续航里程D所需的能量Qz时(此时电池包能够满足车辆对能量的需求)，将上述公式1和公式2变为：
(Fw+Mzgf)*D/η/3600+P*D/V＝(Mz-Mj)*B (3)
计算该公式3得到Mz的值，然后计算总车重的最大上限值MS，MS＝Mj+Ma，其中，Mj为除电池外的车辆净重(本实施例中选择为Mj＝2950kg)，Ma为电池包重量实际上限值(本实施例中Ma为1050kg)，此时得到MS＝2950kg+1050kg＝4000kg，如果上述得到的Mz的值小于等于总车重的最大上限值MS(4000kg)，则该Mz的值减去Mj即为纯电动汽车高压电池包的重量，该纯电动汽车高压电池包的重量乘以电池包比能量(50Ah/KG)即得到纯电动汽车高压电池包的能量值；如果上述得到的Mz的值大于总车重的最大上限值MS(4000kg)，则说明电池超重，不符合设计要求，从新更换步骤1中选定的续航里程D。
上述技术方案中，所述步骤2中的选定电池包种类为铅酸电池包。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种纯电动汽车高压电池包的能量确定方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：根据设计要求得到电动汽车全车轴载荷S，单位kg，根据设计要求得到除电池外的车辆净重Mj，单位kg，同时在100～300KM范围内选定一个续航里程D，单位km；
步骤2：根据整车承重条件，得到整车负重能承受电池重量的上限值Md，单位kg，其中，Md＝S-Mj，S为电动汽车全车轴载荷，Mj为除电池外的车辆净重，根据设计要求所规定的电池包布置空间体积V，单位L，和设计要求所选定电池包种类的密度ρ，单位kg/L，以及公式M＝ρ*V，得到整车装载空间承受电池重量的上限值M，单位kg，将整车负重能承受电池重量的上限值Md与整车装载空间承受电池重量的上限值M进行比较，取重量最轻的值为电池包重量实际上限值Ma，单位kg；
步骤3：根据如下公式1求出整车运行完上述选定的续航里程D所需的能量Qz：
Qz＝(Fw+Mzgf)*D/η/3600+P*D/V (1)
其中：Fw为空气阻力，Mz为整车总重量，该整车总重量包括车重和电池的重量，不同的电池重量对应不同的整车总重量，g为重力加速度，f为该电动汽车滚动阻力系数，D为选定的续航里程，η为该电动汽车高压电驱动系统的效率，P为该电动汽车的低压用电器能量损耗功率，V为续驶里程内的试验车速，V的单位为km/h；
同时根据如下公式2计算电池包重量Mb所对应电池包提供能量Qd，其中，电池包重量Mb＝Mz-Mj：
Qd＝(Mz-Mj)*B (2)
其中，Mz为整车总重量，Mj为除电池外的车辆净重，B为电池包比能量，B的单位为Ah/KG，该电池包比能量为设计要求所选定电池包的自身属性；
步骤4：当上述电池包提供能量Qd等于整车运行完上述选定的续航里程D所需的能量Qz时，将上述公式1和公式2变为：
(Fw+Mzgf)*D/η/3600+P*D/V＝(Mz-Mj)*B (3)
计算该公式3得到Mz的值，然后计算总车重的最大上限值MS，MS＝Mj+Ma，其中，Mj为除电池外的车辆净重，Ma为电池包重量实际上限值，如果上述得到的Mz的值小于等于总车重的最大上限值MS，则该Mz的值减去Mj即为纯电动汽车高压电池包的重量，该纯电动汽车高压电池包的重量乘以电池包比能量即得到纯电动汽车高压电池包的能量值；如果上述得到的Mz的值大于总车重的最大上限值MS，单位kg,则说明电池超重，不符合设计要求。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车高压电池包的能量确定方法，其特征在于：所述步骤2中的选定电池包种类为铅酸电池包。
3.根据权利要求1所述的纯电动汽车高压电池包的能量确定方法，其特征在于：所述步骤3中续驶里程内的试验车速V为60km/h匀速行驶。
CN201410369303.0A 2014-07-30 2014-07-30 纯电动汽车高压电池包的能量确定方法 Active CN104175897B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410369303.0A CN104175897B (zh) 2014-07-30 2014-07-30 纯电动汽车高压电池包的能量确定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410369303.0A CN104175897B (zh) 2014-07-30 2014-07-30 纯电动汽车高压电池包的能量确定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104175897A CN104175897A (zh) 2014-12-03
CN104175897B true CN104175897B (zh) 2017-03-22

Family

ID=51957360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410369303.0A Active CN104175897B (zh) 2014-07-30 2014-07-30 纯电动汽车高压电池包的能量确定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104175897B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104742755B (zh) * 2015-02-27 2017-09-05 谷金鹏 电动汽车电池组与高压系统匹配方法
CN106202972B (zh) * 2016-08-03 2019-03-15 奇瑞商用车（安徽）有限公司 一种循环工况下确定电动汽车动力电池能量的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1264727A2 (en) * 2001-06-06 2002-12-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling fuel cell vehicle
CN1947319A (zh) * 2004-03-08 2007-04-11 贝格利股份公司 电池再充电装置
CN102448761A (zh) * 2009-05-27 2012-05-09 日产自动车株式会社 电动车辆的电池充电控制装置和电池充电控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5487861B2 (ja) * 2009-09-30 2014-05-14 マツダ株式会社 バッテリの暖機制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1264727A2 (en) * 2001-06-06 2002-12-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling fuel cell vehicle
CN1947319A (zh) * 2004-03-08 2007-04-11 贝格利股份公司 电池再充电装置
CN102448761A (zh) * 2009-05-27 2012-05-09 日产自动车株式会社 电动车辆的电池充电控制装置和电池充电控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
电传动车辆推进功率预算与动力电池匹配;张豫男，闫永宝等;《装甲兵工程学院学报》;20131231;第47-50页 *
电动汽车用锂离子蓄电池包及蓄电池选型;车杜兰，周荣，乔维高;《汽车与配件》;20091109;第28-30页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104175897A (zh) 2014-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xie et al. Microsimulation of electric vehicle energy consumption and driving range
Wu et al. Hierarchical control strategy with battery aging consideration for hybrid electric vehicle regenerative braking control
CN104477040B (zh) 单能量源电动汽车变电流再生制动控制方法
Souffran et al. Simulation of real-world vehicle missions using a stochastic Markov model for optimal powertrain sizing
JP5624333B2 (ja) 二次電池の制御装置及びマップの補正方法
CN106143472B (zh) 车辆以及运转车辆的牵引电池的方法
CN102735303B (zh) 一种增程式电动汽车能量消耗量实验计算方法
Chang et al. Power consumption characterization, modeling and estimation of electric vehicles
CN105905107A (zh) 基于车辆倾斜的电池荷电状态的目标
Kim et al. Hardware-in-the-loop validation of a power management strategy for hybrid powertrains
Sadoun et al. Influence of the drive cycles on the sizing of hybrid storage system battery-supercapacitor supplying an electric vehicle
El Baghdadi et al. Electric vehicle performance and consumption evaluation
CN110287526B (zh) 混合动力汽车模型构建方法
CN108016303A (zh) 控制混合动力汽车的电池的充电的设备和方法
Samadani et al. Modeling and evaluation of li-ion battery performance based on the electric vehicle field tests
PIelechA et al. Simulation analysis of electric vehicles energy consumption in driving tests
CN104175897B (zh) 纯电动汽车高压电池包的能量确定方法
Marano et al. Comparative study of different control strategies for plug-in hybrid electric vehicles
Yue et al. Model-free learning-based online management of hybrid electrical energy storage systems in electric vehicles
CN106202972B (zh) 一种循环工况下确定电动汽车动力电池能量的方法
Sapundzhiev et al. Determination of the needed power of an electric motor on the basis of acceleration time of the electric car
Shankar et al. Design of an optimized charge-blended energy management strategy for a plugin hybrid vehicle
Lai et al. Sensitivity analysis of vehicle performance to transmission parameters in parallel HEVs with dynamic programming optimization
Sabatini et al. Battery aging management for fully electric vehicles
Lieb et al. Potential of an electric brake resistor to increase the efficiency of electric vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant