电动汽车能量消耗的检测与评估

电动汽车的应用被视为一种节能减排的有效方法。为改善电动汽车效率，针对如何测定电动汽车的能量消耗进行了探讨。

介绍了一套数据采集系统，该系统可以在车辆运行过程中对行驶工况等车辆信息进行采集。将尼桑D21皮卡车改装成被测车辆，电机部分采用一台50HP、120V的直流电机和相应的电流控制器。电池组由3.2V的单体锂电池串联组成（总电压115V，容量180Ah）。同时，借助电池管理系统检测单体电池的电压和温度，并对其充放电进行控制。此外，被测车辆还包括两条数据总线：一条用于电池管理系统；另一条用于电机控制器。

将数据采集系统安装在被测车辆上，通过为期5个月的试验数据收集与整理工作，分析了车辆的运行性能以及驾驶者的驾驶行为。通过分析169次试验的数据，对比分析了4条不同路线、9组驾驶区间内的数据信息。采用频次图的方法对市内和高速公路这两种行驶条件下功率-车速、功率-加速度、功率-爬坡度之间的相关数据进行统计并绘制拟合曲线。分析结果表明，电动汽车在城市行驶的效率比在高速公路上行驶效率高。同时，通过对驾驶者驾驶路线的统计与分析可以发现，驾驶者力求在行驶时间与能量消耗这两方面进行权衡。

基于以上分析结果，提出了电动汽车功率评估模型。采用汽车行驶过程中的平衡方程推导功率表达式并建立对应的功率模型。被测车辆的测试结果表明，该模型可以预估电动汽车的瞬时功率以及能耗。将估计的能量消耗结果同实际检测到的能量消耗进行比较（图1），对比说明该模型在车辆运行中的准确性。

刊名：Transportation Research Part D.（英）

刊期：2015年第1期

作者：David Freese

编译：王培德