电动汽车实际驾驶测试

2022-06-23浏览次数:113

电动汽车实际驾驶测试

Written by Carsten Frederiksen


随着汽车工业对变流技术和电池技术的进步,Dewesoft 一直积极致力于为电动和混合动力传动系统提供灵活而强大的测量系统。
测量系统需要满足越来越多的要求。在电动汽车的情况下,测量系统必须适应高电压环境(高达1000V 甚至更高) ,以确保安全可靠的运行。最具挑战性的应用是车辆实时驾驶测试。
恶劣的环境、零下30 ° c 至 + 60 ° c 的温度以及各种地形都需要适当的测量仪器。这正是 Dewesoft 的完美之处——坚固而强大的测量系统。

实时驾驶试验的效率分析


目前,能源消耗和 CO2排放的测定是在试验台上通过标准化的行驶工况(NEFZ,WMTC 等)进行的。然而,这些行驶循环并不适用于确定电动车辆的能耗,因为它们没有考虑能量回收、天气条件或辅助负荷的巨大影响等基本影响因素。简单地说,理想的测试台条件不怎么接近真正的驾驶条件。因此,电动汽车的实际能耗可以提高60% 。

汽车动力传动系统的电气化改变了测试车辆的要求,除了分析燃烧过程之外。电动和混合动力汽车可以有多个发动机,逆变器和电池组。为了进行全面的能源和效率分析,必须考虑所有的能源和负荷。图1。概述了一些可能的动力传动系统的电动和混合动力汽车。

图1. 电动和混合动力汽车的传动系统


要分析所有必要的数据这里有几个必要条件。测量系统必须能够完全同步测量车内不同点的功率。使用传统的测量设备将需要使用几个功率分析仪,燃烧分析仪,数据记录仪,GPS 记录仪等。像数据合并、数据同步、仪器的电源(独立于汽车电池)等挑战使得几乎不可能得到可靠的测量结果。另一个必须考虑的重要问题,特别是对于实际驾驶测试,是测量仪器的电源必须独立于车辆电池,以便对能源效率进行全面和明确的说明。

图2. 测量系统


为了方便地解决所有这些问题,Dewesoft R2DB 功率分析仪可以让我们同时测量多个三相系统,并且结合了电力分析仪、示波器、数据记录仪、 FFT 频谱分析仪和瞬态记录仪的所有功能。该系统还有一个内置的电池组,可以供应测量设备和所有传感器(电流钳,GPS,视频等)直接出仪器本身。Dewesoft Sirius 高压和低压输入放大器的高精度(0.03%)和高采样率(高达15 MS/s)确保了对电动车辆的精确分析(见图2。)


实时数据

在测量软件中,所有数据(电子、机械、视频、 GPS、 CAN 等)可以一起观看,并且可以生成和定制单个屏幕。这样就可以在 Real-Drive 的测试中进行最先进的分析。

图3. 测量软件的屏幕截图 DEWESoft

电能驱动效率

在这个测试案例中,电能驱动效率的电池电动汽车(BEV)进行了测试。为了进一步强调它们对实际行驶条件下的能源消耗和车辆性能的影响,选择了具有不同代表性的路线(城市、高速公路、上坡、下坡等)进行道路试验。
图4。通过 Sankey 图表显示结果,给出了能源消耗的表达式,包括影响因素。

图. 4. 桑基图表显示的电动汽车的电能驱动效率


在这个案例中,功率测量在6个不同的点,包括电池功率,电机功率和主要负载的功率。试验跑道的平均能耗为24.6 kWh/100km。
正如你所看到的,在这种情况下,充电/放电过程已经造成了15% 的能量损失。
由于这种损失,只有60% 的电网能量到达电机。这同样是15% 的损失,但它不是浪费了,因为它是通常用于辅助负载,如加热,空气调节等。最后,54% 的电网能量到达方向盘。运动损失为7% 。整个试验周期的回收率为20% ,相当高。

这个图表强调了电能驱动效率对的整个系统效率决定的重要性,因为它强调了能源损失的主要因素,从而提高了效率。使用 Dewesoft R2DB 功率分析仪,可以很容易地对所有类型的电动传动系统进行实际驱动条件下的效率分析。为了进行详细的能耗分析,除了电气参数外,还需要包括视频、对数 GPS 和测量机械数据。通过这种方式,可以详细分析每个能源和负载的任何运行和驾驶情况。

总结

汽车的电气化改变了对测量系统的要求。在硬件方面,侧仪器必须适应高压环境,必须能够承受恶劣的环境。在软件方面,不同参数的同步数据采集,电气和机械,加上全球定位系统,视频和其他是一个实质性的需要-功能提供强大的数据处理和可视化的可能性。与电力生产线的仪器,DEWESoft 解决方案是专为这些需要设计的和并使得测量工程师更容易进行这些测试。