电动汽车测试与评价课件：纯电动汽车测试与评价 -

1、,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,单击此处编辑母版标题样式,*,第,*页,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,单击此处编辑母版标题样式,*,第,*页,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,单击此处编辑母版标题样式,*,第,*页,2025/4/8,第,1,页,纯电动汽车测试与评价,电动汽车测试与评价,目录,5.1,电动汽车的发展和理论基础,5.2,纯电动汽车的基本结构和原理,5.3,纯电动汽车整车性能测试项目,5.4,纯电动汽车测试基本术语及续驶里程影响因素,5.5,纯电动车测试条件,5.6,测试方法及设备,5.,7,电动汽车能量消耗率测试的实例,2025/4/8,第,2,页,了解,电动汽车,发展现状,和,理论基础,熟悉纯电动汽车,基本结构,和,基本原理,掌握纯电动汽相关的性能测试与评价的,基本术语,及,续驶里程,影响因素，熟悉纯电动汽车,测试条件,，,各性能试验,的方法等,本章学习目标,2025/4/8,第,3,页,2025/4/8,第,4,页,5.1,电动汽车的发展和理论基础,5.1.1,电动汽车发展,自,1881,年第一辆电动汽车由法国人

2、古斯塔夫,土维（,Gustave Trouve,）发明以后的十年中，世界电动汽车发展出现了第一次高潮。但由于石油的大量开采和内燃机的种种优越性，内燃机汽车迅速发展，并形成了大规模的制造工业，电动汽车则渐渐被忽视，直到,20,世纪,70,年代前后，电动汽车发展重现曙光。进入,21,世纪后，人们要面对日益严重的石油危机和环境问题，内燃机汽车排放的污染给全球的环境带来灾难性影响，开发生产零污染电动汽车交通工具成为各国所追求的目标。,5.1.2,电动汽车的理论基础,燃油汽车与电动汽车的主要区别在于它们的驱动系统不同，传统的燃油汽车用液态的汽油或柴油作燃料，由内燃机驱动，而电动汽车用电机驱动，用蓄电池、燃料电池、超级电容或高速飞轮等作相应的能源。由于电机驱动独有的一些特点，使得电动汽车的结构和许多性能特性与燃油汽车存在较大的差别。电动汽车本身除具有再生制动性能外，与内燃机的制动性能也是相同的。电动汽车的能量供给和消耗，与蓄电池的性能密切相关，直接影响电动汽车的动力性和续驶里程，同时影响电动汽车行驶的成本效益，这是研究电动汽车经济性的课题。,2025/4/8,第,4,页,2025/4/8,第,5,

3、页,5.2,纯电动汽车的基本结构和原理,纯电动汽车的结构主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成。,图,5.1,电力驱动控制系统的组成与工作原理图,2025/4/8,第,6,页,1,电力驱动控制系统,电力驱动控制系统的组成与工作原理如图,5.1,所示，按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。,车载电源模块,：主要由蓄电池电源、能源管理系统和充电控制器三部分组成。,电力驱动主模块,：主要由中央控制单元、驱动控制器、电动机、机械传动装置等组成。,辅助模块,：包括辅助动力源、动力转向单元、驾驶室显示操纵台和各种辅助装置等。,2025/4/8,第,7,页,2,汽车底盘,（,a,）传统的驱动模式,（,b,）电动机,-,驱动桥组合式驱动方式,（,c,）电动机,-,驱动桥整体式驱动方式（,d,）轮毂电机分散驱动方式,1,电动机,2,离合器,3,变速器,4,传动轴,5,驱动桥,6,电动机,-,驱动桥组合式驱动系统,7,电动机驱动桥整体式驱动系统,8,轮毂电机,9,转向器,图,5.2,四中典型的驱动结构,纯电动汽车根据所选驱动方式（见图,5.2,）不同，

4、其传动系也不同，不少被简化或干脆省掉。,2025/4/8,第,8,页,汽车底盘是整个汽车的基体，不仅起着支承蓄电池、电动机、驱动控制器、汽车车身、空调及各种辅助装置的作用，同时也将电动机的动力进行传递和分配，并按驾驶员的意图（加速、减速、转向、制动等）行驶。按传统汽车的归类或叙述习惯，汽车底盘应包括传动系、行驶系、转向系、和制动系四大系统。,3.,车身与纯电动汽车总体布局的特点,汽车车身主要由车身本体、开启件（各种门、窗、行李箱和车顶盖等）、各种座椅、内外饰附件和安全保护装置（保险杠、安全带、安全气囊等）组成。由于纯电动汽车动能的传递主要是通过柔性的电缆，即减少了大量用刚性的机械件连接部件的动能传递，因此纯电动汽车各部件的布置具有较大的灵活性，并且蓄电池组也可分散布置，作为配重物来布局。,纯电动汽车各个部件的总体布局的原则是：符合车辆动力学对汽车重心位置的要求，并尽可能降低车辆质心高度。特别是对于采用轮毂电机驱动实现“零传动”方式的纯电动汽车，不仅去掉了发动机、冷却水系统、排气消声系统和油箱等相应的辅助装置，还省去了变速箱、驱动桥及所有传动链，既减轻了汽车自重，也留出了许多空间，其结构

5、可以说发生了脱胎换骨的变化。,2025/4/8,第,9,页,另外，由于增加了许多蓄电池的重量，对于安装蓄电池部位的车架强度必须有所考虑，同时为了方便蓄电池的充电、维护、更换，对蓄电池安装方法和位置也要考虑其方便性，对环境温度有要求的蓄电池还需考虑散热空间及调温控制，并为确保安全还需采取密封等预防措施，以防车辆发生撞击事故时，电解液泄漏伤及人身，并有防火等措施。,通过上述对纯电动汽车的结构分析，可知它有多种组合方式，并且所需部件结构、种类也大不相同。随着技术的成熟和推广普及，究竟采用哪种结构方式其性价比最好还需要由实践来确定。与传统汽车性价比的提高一样，需要各部件成熟的流水专业生产方式的全面配套，具规模的流水装配制造工艺和相应生产管理方式等。相信这一系列配套技术的成熟，纯电动汽车的性价比必将为大众所接受。另外，对于纯电动汽车能量不富裕的缺点，随着蓄电池相应技术的进一步研究发展使其性能的提高，这方面必有较大的改观，同时也可采用下述能源复合利用的方法来改进提高，而且更主要的是随着纯电动汽车的普及推广，还需与传统汽车的加油站类似，配套建设各种形式的“加电站”，如采用快速更换蓄电池或快速充电的方

6、法，快速充电法也可采用信用卡刷卡或投币的方法来实现无人化自动“加电站”，目前对于电动自行车充电的这种无人化自动“加电站”已在部分城市的超市门口等公共场所设置。近据报道美国麻省理工学院开发出制造充电电池的新技术，能在,5min,内完成对汽车电池充电，据说该技术主要是改变制造磷酸锂电池的方法，利用磷酸锂涂层来加快带电锂原子的活动。,2025/4/8,第,10,页,5.3,纯电动汽车整车性能测试项目,根据国家标准,GB,以及,ISO,、,SAE,、,EAT,、,JEVS,等国际标准进行电动汽车整车运行检测试验的基本项目归纳起来可以分为动力性、经济性、制动性能、操纵稳定性以及整车运行可靠性等几大类。整理出来的细项有：,（,1,）试验样车登记及外观检查（,3,项）；,（,2,）磨合行驶（,1,项）；,（,3,）主要技术参数测量（,5,项）；,（,4,）技术状况行驶检查及里程表校正（,2,项）；,（,5,）安全及环保项目（,27,项）；,（,6,）动力性试验（,9,项）；,（,7,）能量消耗率和续驶里程试验（,5,项）；,（,8,）汽车操纵稳定性试验（,3,项）；,（,9,）密封性试验（,2,项）

7、；,（,10,）噪声测量（,1,项）；,（,11,）平顺性试验（,1,项）；,（,12,）电动汽车电场和磁场的测量试验（,1,项）；,（,13,）可靠性行驶试验（,2,项）。,2025/4/8,第,11,页,5.4,纯电动汽车测试基本术语及续驶里程影响因素,5.4.1,基本术语,1.,电动汽车整车整备质量（,Complete Electric Vehicle Kerb Mass,）,指包括车载储能装置在内的整车整备质量。,2.,电动汽车试验质量（,Test Mass of Electric Vehicle,）,指电动汽车整车整备质量与,试验所需附加质量的和。其中附加质量分别为：,（,1,）如果最大允许装载质量小于或等于,180 kg,，该质量为最大允许装载质量；,（,2,）如果最大允许装载质量大于,180 kg,，但小于,360 kg,，该质量为,180 kg,；,（,3,）如果最大允许装载质量大于,360 kg,，该质量为最大允许装载质量的一半。最大允 许装载质量包括驾驶员质量。,3.,动负荷半径（轮胎）（,Dynamic Loaded Radius(Tyre),）,指轮胎在负荷下行

8、驶且倾角为零时，从轮轴中心至支撑面的垂直距离。,4.,最高车速（,1 km,）（,Maximum Speed(1 km),）,指电动汽车能够往返各持续行驶,1 km,以上距离的最高车速的平均值。电动汽车的最高 车速是指汽车在无风的条件下，在水平、良好的硬路面上所能到达的最高车速。,5.30min,最高车速（,Maximum 30 Minutes Speed,）,指电动汽车能够持续行驶,30 min,以上的最高平均车速。,2025/4/8,第,12,页,6.,加速能力（,V1,到,V2,）（,Acceleration Ability(V1 to V2),）,指电动汽车从速度,V1,加速到速度,V2,所需的最短时间。电动汽车的加速能力用汽车原地起步的加速能力和超车加速能力来表示，通常采用汽车加速过程中所经过的加速时间和加速距离作为评价汽车加速性的指标。,7.,爬坡车速（,Speed Uphill,）,指电动汽车在给定坡度的坡道上能够持续行驶,1 km,以上的最高平均车速。,8.,坡道起步能力（,Hill Starting Abi1ity,）,指电动汽车在坡道上能够启动且,1 min,内向上

9、行驶至少,10 m,的最大坡度。电动汽车的爬坡能力是指汽车在良好道路上以最低行驶车速上坡行驶的最大坡度。,9.,能量消耗率（,Reference Energy Consumption,）,指电动汽车经过规定的试验循环后对动力蓄电池重新充电至试验前的容量，从电网上得到的电能除以行驶里程所得的值，单位为,Wh/km,。,10.,续驶里程（,Range,）,指电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下，以一定的行驶工况，能连续行驶的最大距离，,km,。,2025/4/8,第,13,页,5.4.2,电动汽车续驶里程的影响因素,电动汽车的续驶里程的影响因素比较复杂，与电动汽车在行驶过程中的能量消耗紧密相关，影响它们的主要因素来自电动汽车行驶的外部条件与电动汽车本身的结构条件。,1.,行驶的环境状况,在相同的车辆条件下，电动汽车行驶的道路与环境气候影响汽车行驶的能量消耗。,2.,电动汽车的行驶工况,电动汽车的续驶里程与行驶工况有很大的关系。在进行电动汽车续驶里程试验时必须按照行驶工况给定的速度时间程序行驶，通常称为多工况道路循环试验法，也可以采用给定的单一恒速工况进行试验对比。,3.,滚动阻力和空气阻力,

10、滚动阻力与空气阻力消耗的能量是电动汽车能量消耗的主要组成部分。,4.,电池的性能,电池的性能参数主要是指蓄电池的能量密度、额定容量、放电率、放电电流、放电深度、蓄电池内阻，特别是指成组的一致性及电池的环境温度等，这些是影响电动汽车行驶的能量消耗和续驶里程的重要因素。,5.,电动汽车的总质量,电动汽车的总质量越大，消耗的功率和能量越高。,2025/4/8,第,14,页,6.,辅助装置的能量消耗,电动汽车上制动系统的空气压缩机、转向系统的液压泵等均需要辅助电机驱动，其它还有照明、音响、通风、取暖、空调都需要消耗蓄电池的电能。,5.5,纯电动车测试条件,1.,试验车辆状态,试验车辆应依据每项试验的技术要求加载。在环境温度下，车辆轮胎气压应符合车辆制造厂的规定。机械运动部件用润滑油黏度应符合制造厂的规定。车上的照明、信号装置以及辅助设备应该关闭，除非试验和车辆白天运行对这些装置有要求。除驱动用途外，所有的储能系统应充到制造厂规定的最大值（电能、液压、气压等）。车辆应清洁，对于车辆和驱动系统的正常运行不是必须的车窗和通风口应该通过正常的操作关闭。试验驾驶员应按车辆制造厂推荐的操作程序使蓄电池在正

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