重型混合动力电动汽车能耗测试及评价方法研究

论文摘要

近年来在能源需求快速增加和环境保护的压力下,电动汽车技术得到了迅速的发展,世界上许多国家的主要汽车制造商正在逐步将电动汽车商业化。“十五”863期间,我国“电动汽车重大专项”在混合动力电动汽车研发领域更取得了长足进展,成功研制出高性能指标的功能样车和产品样车,并且部分成果已经投入示范运行,进入到实用条件下的技术考核和验证阶段。但就目前国内汽车检测技术而言,HEV的考核尚无定论,这将成为商业引进HEV的最大挑战之一。本文从HEV整车能耗入手,在现有传统汽车试验检测能力的基础上,充分研究了国内外混合动力电动汽车检验评价体系的现状和发展趋势,及其对检测技术方法的要求和当前存在的关键问题。通过调研,重点研究了重型混合动力能耗测试技术,主要内容包括基于能量变化法评估混合动力车辆能耗方法、在HEV中可再充式能量储存系统的分类及其净能量变化的计算方法、燃油消耗与电能量消耗的结合方法、SOC变化对测试结果影响的处理方法以及混合动力车辆与传统同类车辆能耗差异等内容。建立了以道路测试技术为基础的、基于GB/T17954-2005《重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》的重型混合动力电动汽车能耗测试方法,并通过实车验证获得了相关性经验及规律。研究了在现有技术条件和测试方法上所能达到的HEV测试水平,通过分析目前测试方法上存在的问题提出了可行性建议,为将来标准的完善和相关政策的出台做出贡献。因为空调工作的不确定性,在现有的能耗测量方法中不推荐在空调开启的情况下进行试验,但空调对于测量的影响不能忽略。针对此情况本文设计了HEV开关空调下的能耗试验,分析了空调对HEV能耗和排放性能的影响。结果表明开启空调会增加约40%的能量消耗。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的与意义
• 1.3 研究的内容与技术路线
• 1.3.1 研究的主要内容
• 1.3.2 研究的技术路线
• 第二章 混合动力电动汽车的发展现状
• 2.1 国内外电动汽车发展现状
• 2.2 电动汽车的标准与法规
• 2.2.1 我国现有电动汽车试验标准
• 2.2.3 混合动力电动汽车标准
• 2.3 本章小结
• 第三章 混合动力电动汽车关键技术
• 3.1 混合动力电动汽车典型工作模式
• 3.1.1 串联式HEV运行模式
• 3.1.2 并联式HEV的运行模式
• 3.2 混合动力电动汽车的能量源
• 3.2.1 串联式HEV系统组成及能量传递
• 3.2.2 并联式HEV系统组成及能量传递
• 3.2.3 HEV辅助装置的能耗
• 3.3 可再充式能量储存系统（RESS）
• 3.3.1 动力蓄电池
• 3.3.2 超级电容器
• 3.3.3 飞轮电池
• 3.4 本章小结
• 第四章 HEV能耗测试方法研究
• 4.1 国外测试方法简述
• 4.1.1 日本方法
• 4.1.2 美国方法
• 4.1.3 ISO方法
• 4.2 国内测试技术现状分析
• 4.3 本文相关课题
• 4.4 基于GB/T19754-2005的HEV能耗试验设计
• 4.4.1 GB/T19754-2005简介
• 4.4.2 实车验证
• 4.5 本章小结
• 第五章 HEV能耗评价方法研究
• 5.1 RESS系统净能量变化的计算方法
• 5.1.1 蓄电池的NBC计算
• 5.1.2 超级电容器的NEC计算
• 5.1.3 飞轮电池的NEC计算
• 5.1.4 RESS系统中NEC的变化范围
• 5.2 燃油与电能量数据的结合方法
• 5.2.1 油电转化法
• 5.2.2 碳平衡法
• 5.2.3 SOC的变化对测试数据的影响
• 5.3 HEV整车能耗评价指标
• 5.4 本章小结
• 第六章 空调开启情况下的HEV能耗测试
• 6.1 混合动力模式与常规模式对比
• 6.2 混合动力模式下开关空调对比
• 6.3 空调测试问题分析
• 6.4 本章小结
• 第七章 全文总结
• 7.1 课题完成的研究工作
• 7.2 课题研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文