CN113361835A - 电驱动产品综合效率评价方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电驱动产品综合效率评价方法，其包含：对待评价系统进行台架试验，分别得到待评价系统在驱动模式以及制动模式下的系统效率数据；通过云平台或实际跟车的方式统计预设时间段内与待评价系统同类型车的整车工况实际运行数据；综合系统效率数据以及实际运行数据，分析得到待评价系统的综合能耗评价结果。本发明将整车在不同工况下的电驱动系统效率纳入了考虑，并且通过多个维度的评价指标对待评价的电驱动系统进行了综合效率评价，给电驱动系统的综合效率评价体系提供了更加全面的评价方法。

Description

电驱动产品综合效率评价方法及装置

技术领域

本发明涉及新能源车技术领域，具体地说，涉及一种电驱动产品综合效率评价方法及装置。

背景技术

综合效率是评价一套电驱动产品的重要指标，这一指标的评价结果直接关系到了整车的能耗。目前来说，行业内评价一款电驱动产品的综合效率，通常将系统效率map图高效区占比或系统平均效率作为系统效率的评价指标，这种评价方法具备一定的缺陷，即没有考虑到整车工况对电机工作区间的使用频率，如果电机的高效区间没有覆盖到整车的常用区间，那么即使电机的高效区占比和平均效率很高，整车的能耗表现也会很差。随着新能源电驱动系统产业的日益成熟，现有技术这种没有联系整车实际工况的综合效率评价方法的缺点也就越发明显。

因此，本发明提供了一种电驱动产品综合效率评价方法及装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种电驱动产品综合效率评价方法，所述方法包含以下步骤：

对待评价系统进行台架试验，分别得到所述待评价系统在驱动模式以及制动模式下的系统效率数据；

通过云平台或实际跟车的方式统计预设时间段内与所述待评价系统同类型车的整车工况实际运行数据；

综合所述系统效率数据以及所述实际运行数据，分析得到所述待评价系统的综合能耗评价结果。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包含：

通过所述台架试验记录得到在驱动模式下，所述待评价系统在不同电机转速以及不同电机扭矩下的驱动效率数据；

通过所述台架试验记录得到在制动模式下，所述待评价系统在不同电机转速以及不同电机扭矩下的制动效率数据。

根据本发明的一个实施例，所述实际运行数据包含：整车车速数据点集合、电机转速数据点集合、电机扭矩数据点集合、电机工作模式数据点集合以及数据点的时间间隔。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包含：

基于所述电机工作模式数据点集合，将所述电机转速数据点集合以及所述电机扭矩数据点集合分为：非制动模式下的电机转速数据点集合与电机转矩数据点集合以及制动模式下的电机转速数据点集合与电机扭矩数据点集合。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包含：

将非制动模式下的电机转速数据点集合以及电机转矩数据点集合在所述驱动效率数据上进行插值，得到非制动模式下数据点效率集合；

将制动模式下的电机转速数据点集合以及电机转矩数据点集合在所述制动效率数据上进行插值，得到制动模式下数据点效率集合。

根据本发明的一个实施例，所述综合能耗评价结果包含：百公里综合电耗、百公里驱动电耗、百公里制动馈电量、系统驱动效率以及系统制动效率。

根据本发明的一个实施例，通过以下公式计算所述百公里驱动电耗、所述百公里制动馈电量以及所述百公里综合电耗：

Zen＝Den-Ben

其中，Den表示所述百公里驱动电耗，Ben表示所述百公里制动馈电量，Zen表示所述百公里综合电耗，DS_i表示所述非制动模式下电机转速数据点集合，DT_i表示所述非制动模式下电机扭矩数据点集合，Δt表示所述数据点的时间间隔，DEFF_i表示所述非制动模式下数据点效率集合，V_i表示所述整车车速数据点集合，BS_i表示所述制动模式下电机转速数据点集合，BT_i表示所述制动模式下电机扭矩数据点集合，BEFF_i表示所述制动模式下数据点效率集合，n表示数据点的个数。

根据本发明的一个实施例，通过以下公式计算所述系统驱动效率：

其中，drieff表示所述系统驱动效率。

根据本发明的一个实施例，通过以下公式计算所述系统制动效率：

其中，braeff表示所述系统制动效率。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种电驱动产品综合效率评价装置，所述装置包含：

第一模块，其用于对待评价系统进行台架试验，分别得到所述待评价系统在驱动模式以及制动模式下的系统效率数据；

第二模块，其用于通过云平台或实际跟车的方式统计预设时间段内与所述待评价系统同类型车的整车工况实际运行数据；

第三模块，其用于综合所述系统效率数据以及所述实际运行数据，分析得到所述待评价系统的综合能耗评价结果。

本发明提供的电驱动产品综合效率评价方法及装置将电机工作区效率和整车工况对电机工作区间使用频率联系起来，分析出特定车型匹配电驱动产品的百公里驱动电耗、百公里馈电量、百公里综合电耗、系统驱动效率和系统制动效率，即将整车在不同工况下的电驱动系统效率纳入了考虑，并且通过多个维度的评价指标对待评价的电驱动系统进行了综合效率评价，给电驱动系统的综合效率评价体系提供了更加全面的评价方法。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的电驱动产品综合效率评价方法的流程图；

图2显示了根据本发明的另一个实施例的电驱动产品综合效率评价方法的流程图；以及

图3显示了根据本发明的一个实施例的电驱动产品综合效率评价装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明实施例作进一步地详细说明。

图1显示了根据本发明的一个实施例的电驱动产品综合效率评价方法的流程图。

如图1，在步骤S101中，对待评价系统进行台架试验，分别得到待评价系统在驱动模式以及制动模式下的系统效率数据。

具体来说，系统效率数据包含驱动效率数据以及制动效率数据，进一步地，在一个实施例中，在步骤S101中，通过台架试验记录得到在驱动模式下，待评价系统在不同电机转速以及不同电机扭矩下的驱动效率数据。

进一步地，在一个实施例中，在步骤S01中，通过台架试验记录得到在制动模式下，待评价系统在不同电机转速以及不同电机扭矩下的制动效率数据。

如图1，在步骤S102中，通过云平台或实际跟车的方式统计预设时间段内与待评价系统同类型车的整车工况实际运行数据。

一般来说，云平台为远程接收整车运行实时数据的云服务平台。

具体来说，实际运行数据包含：整车车速数据点集合、电机转速数据点集合、电机扭矩数据点集合、电机工作模式数据点集合以及数据点的时间间隔。

如图1，在步骤S103中，综合系统效率数据以及实际运行数据，分析得到待评价系统的综合能耗评价结果。

在一个实施例中，基于电机工作模式数据点集合，将电机转速数据点集合以及电机扭矩数据点集合分为：非制动模式下的电机转速数据点集合与电机转矩数据点集合以及制动模式下的电机转速数据点集合与电机扭矩数据点集合。

进一步地，将非制动模式下的电机转速数据点集合以及电机转矩数据点集合在驱动效率数据上进行插值，得到非制动模式下数据点效率集合。

进一步地，将制动模式下的电机转速数据点集合以及电机转矩数据点集合在制动效率数据上进行插值，得到制动模式下数据点效率集合。

具体来说，综合能耗评价结果包含：百公里综合电耗、百公里驱动电耗、百公里制动馈电量、系统驱动效率以及系统制动效率。其中，百公里综合电耗是电驱动系统综合效率最直观的评价参数，其他4个参数可以用来评价电机在驱动模式或制动模式下的表现。

其中，百公里驱动电耗：整车实际运行时，每百公里电机在驱动模式下平均消耗的电量。百公里制动馈电量：整车实际运行时，每百公里电机在制动模式下平均回收的电量。百公里综合电耗：百公里驱动电耗与百公里馈电量的差值。系统驱动效率：整车实际运行时，电机在驱动模式下的平均系统效率。系统制动效率：整车实际运行时，电机在制动模式下的平均系统效率。

进一步地，在一个实施例中，通过以下公式计算百公里驱动电耗、百公里制动馈电量以及百公里综合电耗：

Zen＝Den-Ben

其中，Den表示百公里驱动电耗，Ben表示百公里制动馈电量，Zen表示百公里综合电耗，DS_i表示非制动模式下电机转速数据点集合，DT_i表示非制动模式下电机扭矩数据点集合，Δt表示数据点的时间间隔，DEFF_i表示非制动模式下数据点效率集合，V_i表示整车车速数据点集合，BS_i表示制动模式下电机转速数据点集合，BT_i表示制动模式下电机扭矩数据点集合，BEFF_i表示制动模式下数据点效率集合，n表示数据点的个数。

进一步地，通过以下公式计算系统驱动效率：

其中，drieff表示系统驱动效率。

进一步地，通过以下公式计算系统制动效率：

其中，braeff表示系统制动效率。

图2显示了根据本发明的另一个实施例的电驱动产品综合效率评价方法的流程图。

在一个实施例中，采用永磁同步电机，首先通过台架试验，得到电驱动产品驱动和馈电的效率数据。根据所匹配的车型，通过云平台和现场跟车的方式收集整车工况实际运行数据。然后用MATLAB软件将整车工况实际运行数据与电驱动产品的效率数据结合起来分析。

如图2，通过台架试验得到电驱动产品在驱动和制动模式下的系统效率数据。即通过台架试验，分别在驱动和制动模式下记录下表1中工况点的系统效率。这样就可以得到电驱动系统驱动效率数据test-dri-eff和制动效率数据test-bra-eff。

表1转速-转矩工况点表

其中，Smax是指电机的最高转速，Tmax是指当前电机转速下的最大扭矩。

如图2，得到整车工况实际运行数据。根据待评价驱动系统所匹配的车型，通过云平台或者实际跟车统计一段时间内全国若干城市该车型的运行数据，数据样本来源覆盖到了全国所有省份，数据包括整车车速数据点集合{V₁,V₂,V₃,V₄,······V_n}、电机转速数据点集合{S₁,S₂,S₃,S₄,······S_n}、电机扭矩数据点集合{T₁,T₂,T₃,T₄,······T_n}、电机工作模式数据点集合{M₁,M₂,M₃,M₄,······M_n}和数据点的时间间隔Δt，其中n为数据点的总个数。

如图2，用MATLAB软件对整车工况实际运行数据和系统效率数据进行分析。

首先，用MATLAB软件对数据进行处理。根据电机工作模式数据{M₁······M_n}将电机转速和扭矩数据点集合分为非制动模式下的电机转速数据点集合{DS₁,DS₂,DS₃,DS₄,······DS_j}、电机扭矩数据点集合{DT₁,DT₂,DT₃,DT₄,······DT_j}，以及制动模式下的电机转速数据点集合{BS₁,BS₂,BS₃,BS₄,······BS_k}、电机扭矩数据点集合{BT₁,BT₂,BT₃,BT₄,······BT_k}。其中j、k分别是非制动模式下数据点个数和制动模式下数据点个数。

然后，将非制动模式下电机转速数据点集合{DS₁,DS₂,DS₃,DS₄,······DS_j}和电机扭矩数据点集合{DT₁,DT₂,DT₃,DT₄,······DT_j}在电驱动系统驱动效率数据test-dri-eff上进行插值，得到非制动模式下数据点系统效率集合{DEFF₁,DEFF₂,DEFF₃,DEFF₄,······DEFF_j}。

接着，将制动模式下电机转速数据点集合{BS₁,BS₂,BS₃,BS₄,······BS_k}和电机扭矩数据点集合{BT₁,BT₂,BT₃,BT₄,······BT_k}在电驱动系统制动效率数据test-bra-eff上进行插值，得到制动模式下数据点系统效率集合{BEFF₁,BEFF₂,BEFF₃,BEFF₄,……BEFF_k}。

接着，用MATLAB软件计算各个参数：

百公里驱动电耗Den：

百公里制动馈电量Ben：

百公里综合电耗Zen：Zen＝Den-Ben

系统驱动效率drieff：

系统制动效率braeff：

图3显示了根据本发明的一个实施例的电驱动产品综合效率评价装置的结构框图。如图3所示，综合效率评价装置300包含第一模块301、第二模块302以及第三模块303。

其中，第一模块301用于对待评价系统进行台架试验，分别得到待评价系统在驱动模式以及制动模式下的系统效率数据。

第二模块302用于通过云平台或实际跟车的方式统计预设时间段内与待评价系统同类型车的整车工况实际运行数据。

第三模块303用于综合系统效率数据以及实际运行数据，分析得到待评价系统的综合能耗评价结果。

综上，本发明提供的电驱动产品综合效率评价方法及装置将电机工作区效率和整车工况对电机工作区间使用频率联系起来，分析出特定车型匹配电驱动产品的百公里驱动电耗、百公里馈电量、百公里综合电耗、系统驱动效率和系统制动效率，即将整车在不同工况下的电驱动系统效率纳入了考虑，并且通过多个维度的评价指标对待评价的电驱动系统进行了综合效率评价，给电驱动系统的综合效率评价体系提供了更加全面的评价方法。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种电驱动产品综合效率评价方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

对待评价系统进行台架试验，分别得到所述待评价系统在驱动模式以及制动模式下的系统效率数据；

通过云平台或实际跟车的方式统计预设时间段内与所述待评价系统同类型车的整车工况实际运行数据；

综合所述系统效率数据以及所述实际运行数据，分析得到所述待评价系统的综合能耗评价结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：

通过所述台架试验记录得到在驱动模式下，所述待评价系统在不同电机转速以及不同电机扭矩下的驱动效率数据；

通过所述台架试验记录得到在制动模式下，所述待评价系统在不同电机转速以及不同电机扭矩下的制动效率数据。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述实际运行数据包含：整车车速数据点集合、电机转速数据点集合、电机扭矩数据点集合、电机工作模式数据点集合以及数据点的时间间隔。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：

基于所述电机工作模式数据点集合，将所述电机转速数据点集合以及所述电机扭矩数据点集合分为：非制动模式下的电机转速数据点集合与电机转矩数据点集合以及制动模式下的电机转速数据点集合与电机扭矩数据点集合。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：

将非制动模式下的电机转速数据点集合以及电机转矩数据点集合在所述驱动效率数据上进行插值，得到非制动模式下数据点效率集合；

将制动模式下的电机转速数据点集合以及电机转矩数据点集合在所述制动效率数据上进行插值，得到制动模式下数据点效率集合。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述综合能耗评价结果包含：百公里综合电耗、百公里驱动电耗、百公里制动馈电量、系统驱动效率以及系统制动效率。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算所述百公里驱动电耗、所述百公里制动馈电量以及所述百公里综合电耗：

Zen＝Den-Ben

其中，Den表示所述百公里驱动电耗，Ben表示所述百公里制动馈电量，Zen表示所述百公里综合电耗，DS_i表示所述非制动模式下电机转速数据点集合，DT_i表示所述非制动模式下电机扭矩数据点集合，Δt表示所述数据点的时间间隔，DEFF_i表示所述非制动模式下数据点效率集合，V_i表示所述整车车速数据点集合，BS_i表示所述制动模式下电机转速数据点集合，BT_i表示所述制动模式下电机扭矩数据点集合，BEFF_i表示所述制动模式下数据点效率集合，n表示数据点的个数。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算所述系统驱动效率：

其中，drieff表示所述系统驱动效率。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算所述系统制动效率：

其中，braeff表示所述系统制动效率。

10.一种电驱动产品综合效率评价装置，其特征在于，所述装置包含：

第一模块，其用于对待评价系统进行台架试验，分别得到所述待评价系统在驱动模式以及制动模式下的系统效率数据；

第二模块，其用于通过云平台或实际跟车的方式统计预设时间段内与所述待评价系统同类型车的整车工况实际运行数据；

第三模块，其用于综合所述系统效率数据以及所述实际运行数据，分析得到所述待评价系统的综合能耗评价结果。

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