一种电动汽车能耗确定方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种电动汽车能耗确定方法及系统。

背景技术

电动汽车作为一种电力驱动的交通工具，由于其具有行驶过程中无污染，高效率等优势，越来越受到市场的青睐。电动汽车行驶过程中的能耗大小对续航里程有着重要影响，因此通常会进行能耗计算和预测，为整车能量管理策略提供有效支撑。

然而，现有电动汽车能耗计算方法大多比较复杂，且大多以能量还剩多少的形式予以体现，但并不清楚能耗与行驶过程中各参数间的关系，无法为用户提供有效指导。

发明内容

本发明解决的问题是如何直接显示出能耗与各参数间的关系。

为解决上述问题，本发明提供一种电动汽车能耗确定方法及系统。

第一方面，本发明提供一种电动汽车能耗确定方法，包括：

获取外部阻力对应的第一瞬时功率，其中，所述外部阻力包括空气阻力、传动阻力和滚动阻力；

获取加速阻力对应的第二瞬时功率；

获取低压功耗对应的第三瞬时功率；

根据所述第一瞬时功率、所述第二瞬时功率和所述第三瞬时功率确定整车功率；

根据所述整车功率确定整车能耗。

可选地，所述获取外部阻力对应的第一瞬时功率包括：

建立所述外部阻力与车速的拟合方程式；

通过最小二乘法确定所述拟合方程式的各项系数以确定所述外部阻力；

根据所述外部阻力和所述车速确定所述第一瞬时功率。

可选地，所述建立所述外部阻力与车速的拟合方程式包括：根据二次道路载荷系数、一次道路载荷系数、道路载荷常数项和所述车速建立所述拟合方程式。

可选地，所述空气阻力由空气阻力系数、汽车迎风面积、空气密度和所述车速确定。

可选地，所述传动阻力包括传动系阻力、卡钳拖滞阻力和轴承阻力。

可选地，所述滚动阻力由轮胎充气压力、轮胎载荷和所述车速确定。

可选地，所述获取加速阻力对应的第二瞬时功率包括：

建立所述加速阻力与车速的方程式，以确定所述加速阻力；

根据所述加速阻力和所述车速确定所述第二瞬时功率。

可选地，所述根据所述整车功率确定整车能耗包括：按照CLTC工况规定的曲线对所述整车功率作时间积分以确定所述整车能耗。

可选地，所述整车能耗由二次道路载荷系数、一次道路载荷系数、道路载荷常数项、汽车旋转质量换算系数、汽车质量、汽车加速度、车速和所述第三瞬时功率确定。

第二方面，本发明提供一种电动汽车能耗确定系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上电动汽车能耗确定方法。

本发明根据外部阻力对应的第一瞬时功率、加速阻力对应的第二瞬时功率和低压功耗对应的第三瞬时功率确定整车功率，从而可以确定整车能耗，直观显示出整车能耗与外部阻力、加速阻力和低压功耗之间的关系，即提供了一种简单直观的电动汽车能耗确定方法，可应用性和工程落地性更强，能够为用户提供有效指导。

附图说明

图1为本发明实施例的电动汽车能耗确定方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的电动汽车能耗确定方法的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1所示，本发明实施例提供一种电动汽车能耗确定方法，包括：

获取外部阻力对应的第一瞬时功率，其中，所述外部阻力包括空气阻力、传动阻力和滚动阻力。

具体地，结合图2所示，外部阻力一般包括空气阻力、传动阻力和滚动阻力三部分，可通过S1-车速υ下整车行驶时外部阻力计算模型得到，将各阻力与整车瞬时速度相乘，可以得到各阻力的瞬时功率，即第一瞬时功率。

获取加速阻力对应的第二瞬时功率。

具体地，结合图2所示，加速阻力可通过S2-车速υ下整车行驶时加速阻力模型得到，加速阻力也称惯性阻力，汽车在加速行驶时需要克服加速阻力做功，将加速阻力与整车瞬时速度相乘，可以得到第二瞬时功率。

获取低压功耗对应的第三瞬时功率。

具体地，结合图2所示，低压功耗可通过S3-车速υ下整车行驶时辅助系统功率消耗模型得到，低压功耗主要指的是行车时必要的电子电器所消耗的功率，例如日行灯、中控、转向辅助等。由于该值和汽车外部环境等无明显关系，一般可视为一常数，或者仅和车速υ相关。

根据所述第一瞬时功率、所述第二瞬时功率和所述第三瞬时功率确定整车功率。

具体地，结合图2所示，步骤S4包括：将第一瞬时功率、第二瞬时功率和第三瞬时功率相加后，得到整车功率，即当前时刻下整车行驶时耗费功率。

根据所述整车功率确定整车能耗。

具体地，结合图2所示，步骤S5包括：整车功率作为瞬时功率，可以对时间积分从而将功率转换为整车的工况能耗。最终的整车能耗与外部阻力、加速阻力和低压功耗之间的关系非常直观，可应用性和工程落地性更强，能耗能以更直观清楚的方式进行显示，能够为用户提供有效指导。

可选地，所述获取外部阻力对应的第一瞬时功率包括：

建立所述外部阻力与车速的拟合方程式。

具体地，首先建立外部阻力F

通过最小二乘法确定所述拟合方程式的各项系数以确定所述外部阻力。

具体地，采用最小二乘法处理回归方程，可以确定拟合方程式的各项系数，从而能够确定外部阻力。

根据所述外部阻力和所述车速确定所述第一瞬时功率。

具体地，将外部阻力与整车瞬时速度相乘，可以得到外部阻力对应的瞬时功率，即第一瞬时功率。

可选地，所述建立所述外部阻力与车速的拟合方程式包括：根据二次道路载荷系数、一次道路载荷系数、道路载荷常数项和所述车速建立所述拟合方程式。

具体地，拟合方程式表示为：

F

其中，F

上述拟合方程式也称道路载荷公式，其中F

可选地，所述空气阻力由空气阻力系数、汽车迎风面积、空气密度和所述车速确定。

具体地，所述空气阻力表示为：

其中，F

根据上式确定空气阻力F

可选地，所述传动阻力包括传动系阻力、卡钳拖滞阻力和轴承阻力。

具体地，外部阻力包括传动阻力，传动阻力主要由传动系阻力、卡钳拖滞和轴承阻力组成，该值暂无经验公式，均来自于工程方法测得，从而建立传动阻力曲线F

可选地，所述滚动阻力由轮胎充气压力、轮胎载荷和所述车速确定。

具体地，所述滚动阻力表示为：

其中，F

根据上式确定滚动阻力F

表1

将上述参考值代入滚动阻力公式即可得到滚动阻力。

可选地，所述获取加速阻力对应的第二瞬时功率包括：

建立所述加速阻力与车速的方程式，以确定所述加速阻力。

具体地，加速阻力与车速的方程式表示为：

其中，δ表示汽车旋转质量换算系数，无量纲，可取1.03，m表示汽车质量，单位为kg，

根据所述加速阻力和所述车速确定所述第二瞬时功率。

具体地，将加速阻力与整车瞬时速度相乘，可以得到加速阻力对应的瞬时功率，即第二瞬时功率。

可选地，所述根据所述整车功率确定整车能耗包括：按照CLTC工况规定的曲线对所述整车功率作时间积分以确定所述整车能耗。

具体地，将前述方式得到的各阻力与整车瞬时速度相乘，可以得到各阻力的瞬时功率，最后与低压功耗相加，可以得到整车的总功率消耗，再按照CLTC(China light-dutyvehicle test cycle-passenger，中国轻型汽车行驶工况)工况规定的曲线对整车功率作时间积分，可以确定整车能耗。

可选地，所述整车能耗由二次道路载荷系数、一次道路载荷系数、道路载荷常数项、汽车旋转质量换算系数、汽车质量、汽车加速度、车速和所述第三瞬时功率确定。

具体地，所述整车能耗表示为：

其中，W表示所述整车能耗，P表示所述整车功率，F

将一个工况的时间切分成步长Δ＝0.01(可按需更改)的n个小段，每一段的起始时间点分别记为T

W

整个工况的能耗就是这n段工况处的能耗之和，即：

其中，在已知的特定的工况下，以上能耗计算公式可变为仅与F

其中，驱动需用能量表示为：

W

其中，能量回收能量表示为：

W

若分别设电机的驱动效率和回收效率为η

其中，利用matlab编程for循环求出下式W

由于F

本发明另一实施例提供一种电动汽车能耗确定系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上电动汽车能耗确定方法。

虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。