CN114325174A - 一种电动车电驱系统效率评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种电动车电驱系统效率评价方法。包括步骤：一、对电动车电驱系统进行台架试验，得到电动车电驱系统在驱动模式及制动模式下的驱动效率值和回收效率值；二、将步骤一所测试的电动车电驱系统的驱动效率值和回收效率值制作成MAP图，并且将MAP图进行区域划分；三、对步骤二划分的区域的平均效率进行计算，对不同区域的占比进行计算；四、对比不同区域平均效率值及区域占比值，计算电驱系统综合效率，并评价电驱系统优劣。将电驱效率MAP进行不同区域划分，同时考虑了CLTC最高车速对应的转速区间，扭矩区间，用户常用工况对应的转速区间及扭矩区间，对电驱系统效率进行了综合评价。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种电动车电驱系统效率评价方法。
背景技术
随着节能减排的进一步加严，电动汽车因其绿色节能的特点，逐步成为汽车行业未来发展趋势。
对于电动车来说，电驱系统的效率对整车续航及能耗影响较大。目前在行业中电驱效率的评价指标较多，方法各异，一般采用最高效率作为评价依据，但实际开发过程中往往无法用到最高效率区，使得电驱评价具有片面性。车型开发后期可有效通过试验及整车建模的方式对不同工况下的电驱效率进行评估，但电驱开发已经基本锁定优化空间较少。在车型开发前期如何设定多维度的评价指标，涵盖CLTC工况及用户常用工况，有效评价电驱优劣，指导电驱系统选型，对车型后续续航里程及电耗的优化尤其重要。
发明内容
本发明提供了一种电动车电驱系统效率评价方法，该评价方法将电驱效率MAP进行不同区域划分，同时考虑了CLTC最高车速对应的转速区间，扭矩区间，用户常用工况对应的转速区间及扭矩区间，对电驱系统效率进行了综合评价，解决了在项目前期电驱系统评价指标单一问题，可有效指导电驱系统开发选型，为车型续航里程及电耗的高质量开发提供了有效支撑。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种电动车电驱系统效率评价方法，包括以下步骤：
步骤一、对电动车电驱系统进行台架试验，得到电动车电驱系统在驱动模式及制动模式下的驱动效率值和回收效率值；
步骤二、将步骤一所测试的电动车电驱系统的驱动效率值和回收效率值制作成MAP图，并且将MAP图进行区域划分；
步骤三、对步骤二划分的区域的平均效率进行计算，对不同区域的占比进行计算；
步骤四、对比不同区域平均效率值及区域占比值，计算电驱系统综合效率，并评价电驱系统优劣。
步骤一中驱动效率值和回收效率值为通过台架测试记录不同转速、不同扭矩和不同功率条件下的电驱系统驱动效率值和回收效率值。
所述步骤二中驱动效率值和回收效率值的MAP图根据用户调研、CLTC标准工况研究及道路限速法规进行区域划分。
所述区域划分的具体方法为：
21)CLTC标准工况最高车速为114km/h，最高车速下对应的电机转速通过公式(1)获得：
其中，ig为减速器速比；r为轮胎滚动半径；
CLTC标准工况最大加速度为1.47km/h，最大加速度对应的最大扭矩通过公式(2)获得：
其中，m为整车整备质量；f为滚动阻力系数；Cd为风阻系数；A为迎风面积；r为轮胎滚动半径；
22)根据交通法规，城市快速路限速为80-70km/h，城市道路限速为60-40km/h；根据用户调研结果，城市快速路用户常用车速为80km/h，常用最大加速度为0.5g，城市路况用户最常用车速为40km/h，常用最大加速度为0.5g，结合交通法规及用户调研结果，将车速80km/h、加速度0.5g及车速40km/h、加速的0.5g作为用户使用工况边界，依据公式(1)和公式(2)，计算对应电机的转速及扭矩分别为n80、n40、T80、T40；
23)根据所测试的效率MAP图进行区域划分，完整效率MAP定义为区域A，完整效率MAP中效率大于85％的区域为A’，车速小于等于CLTC最高车速对应的转速区间，即0～ncltc，电驱扭矩小于等于CLTC对应需求最大扭矩的区域为B，即0-Tcltc，区域B中效率大于85％的区域为B’，车速小于等于城市快速路最高车速80km/h转速区间，即0～n80，电驱扭矩小于等于用户常用工况最大加速度0.5g需求最大扭矩0～T80的区域为C，区域C中效率大于87％的区域为C’，车速小于等于城市道路用户常用车速40km/h转速区间，即0～n40，电驱扭矩小于等于城市道路用户常用车速最大加速度0.5g需求最大扭矩0～T40的区域为D，区域D中效率大于85％的区域为D’。
所述步骤三的具体方法如下：
区域A的效率平均值定义为a1即电驱整体效率，区域B的效率平均值定义为b1即CLTC法规工况电驱效率，区域C的效率平均值定义为c1即用户城乡/快速路常用工况电驱效率，区域D的效率平均值定义为的d1即用户城市常用工况电驱效率，区域A’/A的比值定义为a2即电驱整体高效区占比，区域B’/B的比值定义为b2即CLTC工况电驱高效区占比，区域C’/C的比值定义为c2即用户城乡/快速路常用工况电驱高效区占比，区域D’/D的比值定义为d2即用户城市常用工况电驱高效区占比。
所述步骤四的具体方法如下：
所述电驱系统综合效率＝0.1*a1+0.45*b1+0.2*c1+0.25*d1；
电驱系统综合效率为86％时，电驱系统为优；
所述电驱系统优劣的评价准则如下：
当a1≥87％时，电驱系统为优；
当b1≥88％时，电驱系统为优；
当c1≥86％时，电驱系统为优；
当d1≥82％时，电驱系统为优；
当a2≥82％时，电驱系统为优；
当b2≥88％时，电驱系统为优；
当c2≥77％时，电驱系统为优；
当d2≥65％时，电驱系统为优。
本发明的有益效果为：
本发明将电驱效率MAP进行不同区域划分，同时考虑了CLTC最高车速对应的转速区间，扭矩区间，用户常用工况对应的转速区间及扭矩区间，对电驱系统效率进行了综合评价，解决了在项目前期电驱系统评价指标单一问题，可有效指导电驱系统开发选型，为车型续航里程及电耗的高质量开发提供了有效支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，一种电动车电驱系统效率评价方法，包括以下步骤：
步骤一、对电动车电驱系统进行台架试验，得到电动车电驱系统在驱动模式及制动模式下的驱动效率值和回收效率值；
步骤一中驱动效率值和回收效率值为通过台架测试记录不同转速、不同扭矩和不同功率条件下的电驱系统驱动效率值和回收效率值。
为了对电驱效率进行有效对比，电驱效率测试的转速及扭矩间隔需统一，或通过线性插值进行统一，推荐转速间隔50rpm(或车速间隔5km/h对应的转速)，扭矩间隔50Nm。如转速50rpm、100rpm、150rpm……1500rpm，对应扭矩50Nm、100Nm……4300Nm的电驱效率。
步骤二、将步骤一所测试的电动车电驱系统的驱动效率值和回收效率值制作成MAP图，并且将MAP图进行区域划分；
所述MAP图指由步骤一的测试结果组成的多组驱动效率值和回收效率值的数据集合；
所述步骤二中驱动效率值和回收效率值的MAP图根据用户调研、CLTC标准工况研究及道路限速法规进行区域划分。
所述区域划分的具体方法为：
21)CLTC标准工况最高车速为114km/h，最高车速下对应的电机转速通过公式(1)获得：
其中，ig为减速器速比；r为轮胎滚动半径；
CLTC标准工况最大加速度为1.47km/h，最大加速度对应的最大扭矩通过公式(2)获得：
其中，m为整车整备质量；f为滚动阻力系数；Cd为风阻系数；A为迎风面积；r为轮胎滚动半径；
22)根据交通法规，城市快速路限速为80-70km/h，城市道路限速为60-40km/h；根据用户调研结果，城市快速路用户常用车速为80km/h，常用最大加速度为0.5g，城市路况用户最常用车速为40km/h，常用最大加速度为0.5g，结合交通法规及用户调研结果，将车速80km/h、加速度0.5g及车速40km/h、加速的0.5g作为用户使用工况边界，依据公式(1)和公式(2)，计算对应电机的转速及扭矩分别为n80、n40、T80、T40；
23)根据所测试的效率MAP图进行区域划分，完整效率MAP定义为区域A，完整效率MAP中效率大于85％的区域为A’，车速小于等于CLTC最高车速对应的转速区间，即0～ncltc，电驱扭矩小于等于CLTC对应需求最大扭矩的区域为B，即0-Tclt，区域B中效率大于85％的区域为B’，车速小于等于城市快速路最高车速80km/h转速区间，即0～n80，电驱扭矩小于等于用户常用工况最大加速度0.5g需求最大扭矩0～T80的区域为C，区域C中效率大于87％的区域为C’，车速小于等于城市道路用户常用车速40km/h转速区间，即0～n40，电驱扭矩小于等于城市道路用户常用车速最大加速度0.5g需求最大扭矩0～T40的区域为D，区域D中效率大于85％的区域为D’。
步骤三、对步骤二划分的区域的平均效率进行计算，对不同区域的占比进行计算；具体方法如下：
区域A的效率平均值定义为a1即电驱整体效率，区域B的效率平均值定义为b1即CLTC法规工况电驱效率，区域C的效率平均值定义为c1即用户城乡/快速路常用工况电驱效率，区域D的效率平均值定义为的d1即用户城市常用工况电驱效率，区域A’/A的比值定义为a2即电驱整体高效区占比，区域B’/B的比值定义为b2即CLTC工况电驱高效区占比，区域C’/C的比值定义为c2即用户城乡/快速路常用工况电驱高效区占比，区域D’/D的比值定义为d2即用户城市常用工况电驱高效区占比。
步骤四、对比不同区域平均效率值及区域占比值，计算电驱系统综合效率，并评价电驱系统优劣，具体方法如下：
所述电驱系统综合效率＝0.1*a1+0.45*b1+0.2*c1+0.25*d1；
电驱系统综合效率为86％时，电驱系统为优；
所述电驱系统优劣的评价准则如下：
当a1≥87％时，电驱系统为优；
当b1≥88％时，电驱系统为优；
当c1≥86％时，电驱系统为优；
当d1≥82％时，电驱系统为优；
当a2≥82％时，电驱系统为优；
当b2≥88％时，电驱系统为优；
当c2≥77％时，电驱系统为优；
当d2≥65％时，电驱系统为优。
实施例：
以某款电驱匹配至某车型为例，相关车型及计算所需参数如下：
| 车型参数 | 具体值 | 效率评价所需参数 | 具体值 |
| M | 1466kg | n<sub>CLTC</sub> | 902rpm |
| f | 6.5‰ | T<sub>CLTC</sub> | 911Nm |
| Cd | 0.29 | n<sub>40</sub> | 316rpm |
| A | 2.62 | T<sub>40</sub> | 772Nm |
| r | 0.335 | n<sub>80</sub> | 633rpm |
| - | - | T<sub>80</sub> | 830Nm |
电驱效率测试台架数据取车速5km/h对应的电驱总成转速为一个转速间隔，以50Nm为扭矩间隔，得到电驱总成效率，根据上述电驱效率评价区域划分规则，得到预匹配的两款电驱总成数据如下：
结论：电驱2整体效率优于电驱1，但在CLTC工况及用户常用工况下，效率差于电驱1，综合效率差于电驱1，综合评价电驱1较优。
通过上述应用实例在项目开发前期，可通过电驱不同区域划分，提取特征效率值，对不同电驱效率进行横向对比，初步评价电驱优劣，本发明中给出的推荐值可作为电驱优劣评价的参考值，不同车型不同电驱匹配后结果会有所差异。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (6)
1.一种电动车电驱系统效率评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、对电动车电驱系统进行台架试验，得到电动车电驱系统在驱动模式及制动模式下的驱动效率值和回收效率值；
步骤二、将步骤一所测试的电动车电驱系统的驱动效率值和回收效率值制作成MAP图，并且将MAP图进行区域划分；
步骤三、对步骤二划分的区域的平均效率进行计算，对不同区域的占比进行计算；
步骤四、对比不同区域平均效率值及区域占比值，计算电驱系统综合效率，并评价电驱系统优劣。
2.根据权利要求1所述的一种电动车电驱系统效率评价方法，其特征在于，步骤一中驱动效率值和回收效率值为通过台架测试记录不同转速、不同扭矩和不同功率条件下的电驱系统驱动效率值和回收效率值。
3.根据权利要求1所述的一种电动车电驱系统效率评价方法，其特征在于，所述步骤二中驱动效率值和回收效率值的MAP图根据用户调研、CLTC标准工况研究及道路限速法规进行区域划分。
4.根据权利要求3所述的一种电动车电驱系统效率评价方法，其特征在于，所述区域划分的具体方法为：
21)CLTC标准工况最高车速为114km/h，最高车速下对应的电机转速通过公式(1)获得：
其中，ig为减速器速比；r为轮胎滚动半径；
CLTC标准工况最大加速度为1.47km/h，最大加速度对应的最大扭矩通过公式(2)获得：
其中，m为整车整备质量；f为滚动阻力系数；Cd为风阻系数；A为迎风面积；r为轮胎滚动半径；
22)根据交通法规，城市快速路限速为80-70km/h，城市道路限速为60-40km/h；根据用户调研结果，城市快速路用户常用车速为80km/h，常用最大加速度为0.5g，城市路况用户最常用车速为40km/h，常用最大加速度为0.5g，结合交通法规及用户调研结果，将车速80km/h、加速度0.5g及车速40km/h、加速的0.5g作为用户使用工况边界，依据公式(1)和公式(2)，计算对应电机的转速及扭矩分别为n80、n40、T80、T40；
23)根据所测试的效率MAP图进行区域划分，完整效率MAP定义为区域A，完整效率MAP中效率大于85％的区域为A’，车速小于等于CLTC最高车速对应的转速区间，即0～ncltc，电驱扭矩小于等于CLTC对应需求最大扭矩的区域为B，即0-Tcltc，区域B中效率大于85％的区域为B’，车速小于等于城市快速路最高车速80km/h转速区间，即0～n80，电驱扭矩小于等于用户常用工况最大加速度0.5g需求最大扭矩0～T80的区域为C，区域C中效率大于87％的区域为C’，车速小于等于城市道路用户常用车速40km/h转速区间，即0～n40，电驱扭矩小于等于城市道路用户常用车速最大加速度0.5g需求最大扭矩0～T40的区域为D，区域D中效率大于85％的区域为D’。
5.根据权利要求4所述的一种电动车电驱系统效率评价方法，其特征在于，所述步骤三的具体方法如下：
区域A的效率平均值定义为a1即电驱整体效率，区域B的效率平均值定义为b1即CLTC法规工况电驱效率，区域C的效率平均值定义为c1即用户城乡/快速路常用工况电驱效率，区域D的效率平均值定义为的d1即用户城市常用工况电驱效率，区域A’/A的比值定义为a2即电驱整体高效区占比，区域B’/B的比值定义为b2即CLTC工况电驱高效区占比，区域C’/C的比值定义为c2即用户城乡/快速路常用工况电驱高效区占比，区域D’/D的比值定义为d2即用户城市常用工况电驱高效区占比。
6.根据权利要求5所述的一种电动车电驱系统效率评价方法，其特征在于，所述步骤四的具体方法如下：
所述电驱系统综合效率＝0.1*a1+0.45*b1+0.2*c1+0.25*d1；
电驱系统综合效率为86％时，电驱系统为优；
所述电驱系统优劣的评价准则如下：
当a1≥87％时，电驱系统为优；
当b1≥88％时，电驱系统为优；
当c1≥86％时，电驱系统为优；
当d1≥82％时，电驱系统为优；
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|---|---|
| CN114325174B (zh) | 2023-11-21 |
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