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新能源汽车【整车能耗】计算(3)

2024-10-10 07:59

2.6.不同驾驶模式及负载状态下的能耗计算

当考虑驾驶模式和负载情况对能耗的影响时,通常需要在软件算法中实现以下几个步骤:

1. 定义参数和变量

首先需要定义与驾驶模式、负载相关的参数,如:

drivingMode:驾驶模式(经济/运动/普通/舒适/运动+等);

loadWeight:车辆总重量(包括乘客、货物等,单位kg);

baseEfficiencyFactor:不同驾驶模式下的电机效率调整系数;

weightFactor:基于重量的能耗调整系数。


其中,baseEfficiencyFactor和weightFactor的确定通常基于车辆的设计、实验数据和理论分析,这些系数既可以在设计阶段静态确定,也可以通过软件实现动态调整,以适应实际情况。

2. 模式调整算法实现

经济模式调整:在经济模式下,通常电机输出功率会降低,追求更高的效率,减少能耗。软件策略中可以设置一个效率系数大于1来反映效率的提升,如下:

baseEfficiencyFactor = 1.1; // 经济模式下效率提升10%

运动力模式调整:运动模式下,电机功率输出大,效率可能降低,能耗增加。可设置一个小于1的系数表示效率下降,示意如下:

baseEfficiencyFactor = 0.9; // 运动模式下效率降低10%

负载对能耗的影响可通过线性或非线性函数体现,较重的车辆需要更多能量驱动,可以简单地用一个系数调整能耗,如下:

weightFactor = 1 + load / 1000; // 每增加100kg,能耗系数+0.1

最后,将这些调整融入到总体能耗计算公式中,如下:

totalEnergyConsumption = (baseEnergyConsumption * baseEfficiencyFactor)* weightFactor;

这里`baseEnergyConsumption`是不考虑任何模式和负载影响的基础能耗估计。

对模式调整后的能耗计算示意如下:

图片

2.7.能耗计算的适应性调整

为了确保车辆在运行期间,不论是新车还是使用多年后,都能保持准确的能耗计算结果,系统需要对影响能耗的关键节点进行修正。实现这一过程通常会涉及以下几个关键步骤:

1.数据采集与监控

关键传感器数据收集;

老化数据积累,如车辆使用年限、行驶里程、充电循环次数、深度放电次数等。


模型建立与修正算法设计

老化模型:基于实验数据和理论,建立电池、电机、电子部件老化与能耗效率的数学模型。

温度修正模型:根据温度对电池、电机等组件效率影响的实验数据,建立温度补偿模型。

综合算法:将上述模型整合进能耗计算算法,实时或周期性地根据车辆状态调整系数。


动态调整与校准

实时调整:算法根据当前车辆状态实时读取值,动态调整老化系数、温度补偿等。

周期校准:定期或特定条件重新标定校准,根据最新车辆状态更新模型参数,确保精度。

学习机制:通过机器学习或自适应算法,基于长期数据反馈,自动微调优模型参数,以适应车辆个体差异。

软件实现过程示意如下:

图片

示例中定义了两个辅助函数agingCorrection和tempCorrection,分别用来计算老化系数和温度对效率的影响。calculateEnergyUse函数结合这两个因素以及基础功率来计算得到修正后的瞬时功率。main函数设置了基础功率、设备使用年数、工作循环次数和温度的示例值,通过调用calculateEnergyUse函数计算修正后的瞬时功率,并根据计算结果输出相关信息。如果计算成功,输出修正后的功率值,若计算过程中发生错误(返回值为负),则输出错误信息。

2.8.百公里能耗计算

新能源汽车的百公里能耗计算过程涉及对车辆在行驶100km路程内消耗的电能的量化评估。这一过程综合了车辆性能参数、行驶条件、环境因素及驾驶习惯等多种变量,计算公式可以简化为:百公里能耗=(行驶期间能耗/行驶里程)*100。

其中,行驶期间能耗指的是车辆在某一段行驶过程中总共消耗的能源量,此数值通常可由BMS处获得。行驶里程指车辆在这段行驶期间实际行驶的距离,此数值可通过车辆的里程计数获得。

软件实现过程示意如下:

图片

示例中将环境温度、载重、驾驶行为等因素纳入计算,以得到更贴近实际的百公里能耗值。示例结果为:

energyPer100Km=(20*0.95*1.1*0.8)/80*100=23.51kw.h。

2.9.标定

为了确保车辆具有理想的能耗状态,需对整车进行能耗标定,以达到最佳能效比和续航里程的目的。这个过程涉及对上述提到的多个参数进行测试、分析以及可能的调整,从而让整车达到目标效能。能耗标定的内容有:

1.基本能耗参数标定:测定车辆在不同驾驶模式下的基础能耗,包括静态和动态能耗,通过实际驾驶测试和模拟计算确定。

2.环境因素标定:测试不同环境温度、湿度下电池性能变化,温控系统效率,对能耗的影响,调整温补正策略。

3. 负载标定:确不同负载(空载、半载、满载)对能耗影响,确定负载系数,调整能量管理策略,确保高效输出。

4. 效率标定:动力输出系统等效率标定,优化控制策略,提高整体系统能效。

5. 能量回收标定:测试和优化制动能量回收效率,调整回馈策略,考虑不同速度、坡度、加速度下的回收效果。

6. 动态标定:针对驾驶习惯,模拟各种驾驶风格对能耗影响,优化控制逻辑。

7. 综合标定:综合以上所有因素,标定车辆的综合能耗模型。

来源:觉知汽车

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