纯电动汽车整车动力性试验

纯电动汽车整车动力性试验

　纯电动汽车在行驶中，由蓄电池输出电能给电动机，电动机输出功率，用于克服电动汽车本身的机械装置的内阻力，以及由行驶条件决定的外阻力消耗的功率。与燃油汽车一样，纯电动汽车的动力性也可以用最高车速、加速性能和最大爬坡度来进行描述，但是与燃油汽车不同的是，电动机存在不同的工作制，如1min工作制、30min工作制等，即存在连续功率、小时功率和瞬时功率，因此在描述或评价电动汽车的动力性时要做说明。

　　电动汽车动力性能的试验标准按GB/T 18385-2001《电动汽车动力性能试验方法》进行。测试的内容包括：最高车速、加速性能、最大爬坡度等评价指标。测试设备有五轮仪，现在国际上普遍采用的是非接触式传感器；记录和分析设备有日本小野、德国DA-TRON、瑞士KISTLER等公司的产品。

　　1．道路条件

　　1)一般条件

　　试验应该在干燥的直线跑道或环形跑道上进行。路面应坚硬、平整、干净且要有良好的附着系数。

　　2)直线跑道

　　测量区的长度至少1000m。加速区应足够长，以便在进入测量区前200m内达到稳定的最高车速。测量区和加速区的后200m的纵向坡度均不超过0.5%。加速区的纵向坡度不超过4%。测量区的横向坡度不超过3%。为了减少试验误差，试验应在试验跑道的两个方向上进行，尽量使用相同的路径。

　　3)环形跑道

　　环形跑道的长度应至少1000m。环形跑道与完整的圆形不同，它由直线部分和近似环形的部分相接而成。弯道的曲率半径应不小于200m。测量区的纵向坡度不超过0.5%。为计算车速，行驶里程应为车辆被计时所驶过的里程。

　　如果由于试验路面布置特点的原因，车辆不可能在两个方向达到最高车速，允许只在一个方向进行测量，但应该满足以下条件：

　　(1)试验跑道应满足要求；

　　(2)测量区内任何两点的高度差不能超过1m；

　　(3)试验应尽快重复进行两次；

　　(4)风速与试验道路平行方向的风速分量不能超过2m/s。

　　2．试验车辆准备

　　1)蓄电池充电

　　按照车辆制造厂规定的充电规程，使电动汽车蓄电池达到完全充电状态，或按下列规程为蓄电池充电。

　　(1)常规充电。

　　在环境温度为20~30℃下，使用车载充电器（如果已安装）为蓄电池充电，或采用车辆制造厂推荐的外部充电器（应记录充电器的型号、规格）给蓄电池充电。不包括其他特殊类型的充电，例如蓄电池翻新或维修充电。车辆制造厂应该保证试验过程中车辆没有进行特殊充电操作。

　　(2)充电结束的标准。

　　12h的充电即为充电结束的标准；如果标准仪器发出明显的信号提示驾驶员蓄电没有充满，在这种情况下，最长充电时间为：

3×制造厂规定的蓄电池容量(kW·h)／电网供电(kW)

　　(3)完全充电蓄电池。

　　如果依据常规充电规程，达到充电结束标准，则认为蓄电池已充满。

　　2)里程表的设定

　　试验车辆上的里程表应设置为0，或记录里程表上的读数。

　　3)预热

　　试验车辆应以制造厂估计的30min最高车速的80%速度行驶5000m，使电动机及传动系统预热。

　　3．30min最高车速试验

　　30min最高车速的试验可以在环形跑道上进行，也可以在设定的底盘测功机上进行。

　　将试验的电动汽车加载到试验质量，增加的载荷应合理分布。按规定对车辆进行准备。使试验车辆以该车30min最高车速估计值±5%的车速行驶30min。试验中车速如有变化，可以通过踩加速踏板来补偿，从而使车速符合30min最高车速估计值±5%的要求。如果试验中车速达不到30min最高车速估计值的95%，试验应重做，车速可以是上述30mi最高车速估计值或者是制造厂重新估计的30min最高车速。

　　测量车辆驶过的里程S1，m。并按下式计算平均30min最高车速，V30，km/h。

V30=S1/500 (5-1)

　　4．蓄电池完全放电

　　完成V30试验之后，试验车辆停放30min，然后以V30的70%恢复行驶，直到车速下降到当加速踏板踩到底时，车速为(V30±10) km/h的50%，或直到仪表板上的信号装置提示驾驶员停车，记录行驶里程。计算总的行驶里程S30，包括预热阶段的行驶里程、V30试验时的行驶里程、完全放电时的行驶里程。

　　5．最高车速试验

　　1)标准试验程序

　　将试验车辆加载到试验质量，增加的载荷应合理分布。按规定对车辆进行准备。在直线跑道或环形跑道上将试验车辆加速，使电动汽车在驶入测量区之前能够达到最高稳定车速，并且保持这个车速持续行驶1km（测量区的长度）。记录车辆持续行驶1km的时间t1。随即做一次反方向的试验，并记录通过的时间t2。

　　按下式计算试验结果：

V=3600/t (5-2)

式中，V为实际最高车速，km/h；t为持续行驶1km两次试验所测时间的算术平均值（t1+t2）/2，S。

　　2)单一方向试验程序

　　当用试验路面进行试验时，两次试验的结果按下式计算，这里最高车速V是两次Vi的算术平均值。如果考虑风速，最高车速应该按下式修正：

Vi=Vr±Vv×f (5-3)

Vr=3600/t (5-4)

式中，如果风的水平分量与车辆行驶方向相反，选“+”；如果风的水平分量与车辆行驶方向相同，选“一”。Vr为每次测量的最高车速km/h；t为通过测量区的时间，s；Vv为风的水平分量，m/s；f为修正系数，一般取0.6。

　　6．蓄电池的40%放电

　　将试验车辆以(V30±5)km/h的70%的恒定速度在试验跑道或测功机上行驶使蓄电池放电，直到行驶里程达到Scot的40%为止。

　　7．加速性能试验

　　1)M1和N1类纯电动汽车加速性能试验

　　(1)0~50km/h加速性能试验。

　　将试验车辆加载到试验质量，增加的载荷应合理分布；将试验车辆停放在试验道路的起始位置，并起动车辆；将加速踏板快速踩到底，使车辆加速到(50±1)km/h；如果装有离合器和变速器，将变速器置人该车的起步挡位，迅速起步，将加速踏板快速踩到底，换入适当挡位，使车辆加速到(50±1)km/h；记录从踩下加速踏板到车速达到(50±1)km/h的时间；以相反方向行驶再做一次相同的试验。

　　0~50km/h加速性能是两次测得时间的算术平均值（单位：s）。

　　(2)50~80km/h加速性能试验。

　　将试验车辆加载到试验质量，增加的载荷应(50分布km/h验车辆停放在试验道路的起始位置，并起动车辆；将试验车辆加速到(50±1)km/h，并保持这个车速行驶0.5km以上；将加速踏板踩到底，或操纵离合器和变速杆将车辆加速到(80±1)km/h；记录从踩下加速踏板到车速达到(80±1)km/h的时间或如果最高车速小于89km/h，应达到最高车速的90%，并应在报告中记录下最后的车速；以相反方向行驶再做一次相同的试验。

　　50~80km/h加速性能是两次测得时间的算术平均值（单位：s）。

　　2)M2和M3类纯电动汽车加速性能试验（M1、N1类车以外的纯电动汽车可参照）

　　(1)0~30km/h加速性能试验。

　　将试验车辆加载到试验质量，增加的载荷应均匀分布；将试验车辆停放在试验道路的起始位置，并起动车辆；将加速踏板快速踩到底，使车辆加速到(30±1)km/h；如果装有离合器和变速器的话，将变速器置入该车的起步挡位，迅速起步，将加速踏板快速踩到底，换入适当挡位，使车辆加速到(30±1)km/h；记录从踩下加速踏板到车速达到(30±1)km/h的时间；以相反方向行驶再做一次相同的试验。

　　0~30km/h加速性能是两次测得时间的算术平均值（单位：s）。

　　(2)30~50km/h加速性能试验。

　　将试验车辆加载到试验质量，增加的载荷应合理分布；将试验车辆停放在试验道路的起始位置，并起动车辆；将试验车辆加速到(30±1)km/h，并保持这个车速行驶0.5km以上；将加速踏板踩到底，或操纵离合器和变速杆（如果装有的话）将车辆加速到(50±1)km/h；记录从踩下加速踏板到车速达到(50±1)km/h的时间，或如果最高车速小于56km/h，应达到最高车速的90%，并应在报告中记录下最后的车速；以相反方向行驶再做一次相同的试验。

　　30~50km/h加速性能是两次测得时间的算术平均值（单位：s）。

　　8．爬坡车速试验

　　将试验的电动汽车加载到最大设计总质量，增加的载荷应合理分布。将试验车辆置于测功机上，并对测功机进行必要的调整使其适合试验车辆最大设计总质量值。调整测功机使其增加一个相当于4%坡度的附加载荷。将加速踏板踩到底使试验车辆加速或使用适当变速挡位使车辆加速。确定试验车辆能够达到并能持续行驶lkm的最高稳定车速，同时，记录持续行驶1km的时间t。调整测功机使其增加一个相当于12%坡度的附加载荷。重复试验。完成后，停车检查各部位有无异常现象发生，并详细记录。

　　用下式计算试验结果：

V=3600/t （5-5）

式中，V为实际爬坡最高车速，km/h；t为持续行驶lkm所测时间，S。

　　9．坡道起步能力试验

　　1)原则

　　坡道起步能力应在有一定坡度角a1的道路上进行。该坡度角a1应近似于制造厂技术条件规定的最大爬坡度对应的角ao实际坡度和厂定坡度之差，应通过增减质量△M来调整。

　　2)试验规程

　　将试验的电动汽车加载到最大设计总质量。选定的坡道应有10m的测量区，测量区前应提供起步区域。将试验车辆放置在起步区域。如果该坡道坡度与厂定最大爬坡度对应的坡度有差别，可根据以下公式通过增减装载质量的方法进行试验：

（5-6）

式中，M为试验时的车辆最大设计总质量，kg；R为滚动阻尼系数，一般为0.01；a1为实际试验坡道所对应的坡度角，( °)；ao为制造厂技术条件规定的最大爬坡度对应的坡度角，(°)。

　　△M应该均布于乘客室和货箱中。

　　以每分钟至少行驶10m的速度，通过测量区。如果车辆装有离合器和变速器的话，应用最低挡起动车辆并以每分钟至少行驶10m的速度，通过测量区。

　　3)ao的计算

　　已知最大动力轴转矩，计算车轮的转矩：

Cr=Ca×T×ητ （5-7）

　　已知轮胎动载半径，计算平衡力

Ft=Cr/r=M×g×(sinao+R) （5-8）

　　从式(5-8)中可计算出ao，最大爬坡能力用tanao×100%表示。

式中，Cr为车轮转矩；Ca为最大动力轴转矩；T为总的齿轮传动比；ητ为齿轮传动效率；Ft为平衡车辆载荷所要的牵引力矩，N·m；r为轮胎动负荷半径，m;g为重力加速度，m/S2；tanao×100%为爬坡能力。