混合动力汽车(hev)_论文

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1、混合动力汽车（HEV）比传统汽车增加了由电池、电机等组成的电力驱动（或发电）系统，兼具传统汽车及电动汽车的一些特征，故油耗测试有所特别。在测试传统车的转鼓试验台上补充一些装置，可进行HEV的油耗测试。　　美国和日本的混合动力汽车及测试研究开展得较早，引领了HEV测试标准的发展。轻型HEV油耗测试方面，SAE以CARB的经验为基础，于1999年3月推出了SAEJ1711正式版。UNECE也发展了HEV测试方法。我国的轻型HEV能量消耗量试验方法[1]主要内容吸收了UNECE的测试方法，并补充了一致性方面的要求；此外，国家标准对电力测量仪器的精度等方面要求更为严格。　　SAEJ1711[

2、2]及UNECEWP29法规里把HEV分成外接充电型HEV和非外接充电型HEV车型，并分别设计了试验方法。文中介绍了按照UNECE的测试方法对一款非外接充电型HEV进行油耗测试的测试系统、试验内容，并分析了试验结果。　　二、测试系统及试验内容　　试验在轻型车排放转鼓试验台上进行，测试系统包括转鼓试验台、CVS、气体分析仪系统等，增加了电力计及配套电流传感器，用于计量车载电池的充放电量。电力计配备两个电流传感器，分别测量动力电池两根主导线的电流值。利用该车厂商提供的CAN总线信号读取记录软件CanMoniter，可读取HEV主电池的SOC等数据。　　测试车辆A和B为2辆完全相同的HEV

3、，进行NEDC1992（ECE EUDC）循环等循环工况试验共计30余次。　　三、试验数据分析　　（一）试验结果规律分析　　1.NEDC1992循环工况下的油耗　　NEDC1992循环油耗试验采用1个电流传感器测量电池正极主导线上电流，电力计对电流进行时间积分得出充放电量净值Q。图1为车辆3000km时进行NEDC1992试验的油耗及Q数值。数据点的分布显示出CVS测得的油耗与充放电量净值Q之间近似为线性关系。采用最小二乘法进行线性拟合，得到拟合线。此拟合线与纵轴的交点即经过修正后的燃油消耗量，NEDC1992循环的修正后燃油消耗量为4.2L/100km。　　通常，按照GB/T197

4、53—2005进行HEV油耗试验，Q=-0.2～-0.3A·h左右。认证试验时，厂家需要向认证实验室提供图1所示拟合线的斜率。认证实验室进行1次试验，采用斜率和测得的Q值来对测得的油耗值进行修正。HEV油耗试验的预处理过程由2个NEDC循环组成，提供了较长的充放电调整过程，使初始SOC处在能使充放电净值接近于零的SOC附近，故预处理结束时的SOC一般不会过低或过高——这个SOC即正式测试步骤的初始SOC，所以，正式测试步骤Q值常处在零附近。　　NEDC1992循环工况油耗试验采用2个电流传感器来分别测量了主电池正负极导线的电流，对它们分别进行时间积分，得出Q1及Q2，平均值记为Q。燃

5、油消耗量与Q关系与图1类似，修正后的油耗为3.93L/100km。　　2.全国循环及北京循环工况下的油耗　　根据该HEV车辆在北京等城市的道路试验速度数据（共计约12000km的数据）构建了两个各约1200s的循环工况，称为全国循环及北京循环。燃油消耗量与Q关系如图2所示。这两个循环数据点的分布也基本为线性关系，采用最小二乘法进行线性拟合，得到如图所示的拟合线。拟合线与Y轴的交点即经过修正后的燃油消耗量：北京循环修正后的油耗为4.1L/100km，全国循环修正后油耗为4.4L/100km。　　3.油耗修正处理方法分析　　测试数据规律表明，在NEDC1992和其他一些循环工况下，HEV

6、的主电池所储存（放出）的电能较为显着，所以油耗试验需要计入电能因素，测试过程比传统汽车复杂。假如测试结束时刻车辆主电池的SOC与测试初始时刻的SOC相等（理想状况），那么CVS测试系统测得的油耗值即此HEV的真实油耗值。但通常试验结束时刻车辆主电池的SOC与测试初始时刻的并不相等。　　以Q代表△SOC，通过试验测得Q值和油耗值，然后参照油耗与Q之间的线性关系对油耗值进行修正，即计算出Q=0所对应的油耗值，等价于理想状况下的油耗值。将“Q=0”等价为“△SOC=0”会引入一定的系统误差，因为电池充电和放电时能量转化效率均小于1。　　在某次ECE循环试验里，电流值、充放电净值Q、△SOC

7、的情况如图3所示。其中，△SOC由Can2monitor测得，Q由电力计测得。　　以△SOC为X轴，Q为Y轴，各次试验的数据分布如图4所示。△SOC与Q之间近似为线性关系，散点的趋势线不经过原点，与原点存在一定距离，说明了“△SOC=0”与“Q=0”并不等同。规律线与纵轴的交点反映了该车△SOC=0对应Q≈-0.17A·h。所以，若以“△SOC=0”为准则来修正油耗，则应该用图1中规律线与Q=-0.17A·h直线交点的纵坐标为修正后的油耗值，而不应以规律线