纯电动汽车高低温环境续驶里程测试方法

宇航，孙辰通讯作者

摘要：电动汽车是当前汽车行业发展的重要方向，各大厂商陆续推出高续航版纯电动汽车。现今执行的标准中，电动汽车续驶里程试验方法只包括了常温环境下的测试方法，但是考虑到实际驾驶环境，高低温环境下的续航成了影响用户体验的关键问题，用户对高低温情况下有严重的“里程焦虑”。为了消除焦虑，设计增加实际使用环境维度下的里程测试方法，并加入对部分能量流数据的测量，来测试纯电动车在高温、低温、超低温环境下的续驶里程。

关键词：电动汽车，高低温，续驶里程，电池

1前言

随着电动汽车技术的不断发展，以及国家政策的支持，越来越多的人开始接受电动汽车这种新能源汽车。大数据显示，2022年中国纯电动汽车保有量已经升至810万辆，纯电动市场呈现出快速扩张趋势。随之而来的电动汽车续驶里程问题，也受到了越来越多人的关注，本文针对于不同工况环境下的电动汽车，设计了相应的续驶里程测试方法。

2测试条件

2.1试验工况

现今执行的标准工况为NEDC循环工况，考虑国内用户驾驶习惯，设计加入中国汽车行驶工况，对于轻型汽车，即为CLTC-P循环工况；另外，对于高速(100±2km/h）和中速(60±2km/h）工况的续驶里程，也应加入相应的测试程序。从而测试得到更符合国内用户驾驶习惯的续驶里程测试结果。

2.2试验环境条件

电动汽车的续驶里程受温度影响，在高温或低温环境下低于常温环境下测试得到的里程值，为量化这种影响，设计增加在高温、低温以及超低温环境下的测试程序，从而得到符合用户实际需求的试验结果。

测试程序中的常温、高温和低温环境温度设定参考GB/T 18386-2017《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》和中国汽车技术研究中心发布的《EV-TEST（电动汽车测评）管理规则》；超低温环境温度设定参考了中国北方冬季温度，该温度要大幅低于《EV-TEST》中设定的-7±3℃。各环境温度设定如下：

常温：25±5℃

高温：35±3℃

低温：-7±3℃

超低温：-30±5℃

2.3测试车辆要求

试验车辆的车况要求与现行标准一致，对于车上的照明、信号装置以及辅助设备应在测试前确认关闭，除非试验和车辆白天运行对这些装置有要求。除驱动用途外，所有的储能系统应充到制造厂规定的最大值，试验前，试验车辆应用安装在试验车辆上的动力蓄电池至少行驶300km。

3 测试程序

续航试验分为NEDC常温续航、CLTC-P常温续航、CLTC-P高温续航、CLTC-P低温续航、中速续航、高速续航。试验过程中可选用最经济的行驶模式进行续驶里程和能量消耗率的试验，但要求在此模式下车速能跟上NEDC和CLTC-P工况曲线。若跟不上曲线则采用其它能跟上曲线的行驶模式。

3.1试验前准备

3.1.1动力蓄电池的充电

由于车辆长期停放或不同工况的驾驶导致动力电池状态不一致，测试前需要对动力蓄电池放电，试验车辆以20分钟最高车速的50%±5%的稳定车速行驶，使车辆的动力蓄电池放电。放电在车速不能达到20分钟最高车速的45%时结束。完成放电后在环境温度的20～30℃下，使用车载充电器或车辆制造厂推荐的外部充电器给蓄电池充电。

3.1.2浸车

针对不同的温度工况需要做不同的浸车处理，测试程序中，在每两个步骤执行之间，如果需要移动车辆，不允许使用车上的动力将车辆移动到下一个试验地点，且确保再生制动系统未起作用。试验车辆浸车准备如下：

常温试验：车辆在25±5℃的环境温度中浸车12小时。

高温试验：车辆在35±5℃的环境温度中浸车12～15小时。

低温试验：车辆在-7±3℃的环境温度中浸车12～15小时。

超低温试验：车辆在 -30±5℃的环境温度中浸车12～15小时。

3.1.3车辆道路负荷设定

常温、高速、高温续驶里程测试行驶阻力按照GB 18352.6-2016附件CC中的规定进行设定。

3.1.4试验档位

如果厂家推荐的车辆驾驶模式能够与工况参考曲线相配合，则使用厂家推荐模式；如果厂家推荐模式不能满足工况参考曲线要求，则选择更高车速的驾驶模式。

3.1.5传感器布置

试验过程中需要监测的系统或零部件包括动力电池、电机控制器母线端、电机三相端、DCDC高压端、DC/DC低压端、12V蓄电池。在确定部分能量流测试方案的基础上，同时使用CANoe监测总线信号，作为后期优化制动控制策略或能量管理策略的重要依据。

3.2续驶里程试验过程

3.2.1空调设定

常温试验：不开空调。

高温试验：内循环吹面，最低温度，关闭或封闭中排和后排出风口，前排出风口开度置于最大，出风口方向置于中间位置。车内温度达到25℃后，调节温度旋钮，使车内测试点的平均温度≤25℃且≥23℃范围内。

低温试验：外循环吹脚，最高温度，关闭或封闭中排和后排出风口，前排出风口开度置于最大，出风口方向置于中间位置。车内温度达到20℃后，调节温度旋钮，使车内测试点的平均温度≤22℃且≥20℃范围内。

3.3测试工况

3.3.1 工况法

参考在底盘测功机上采用工况循环进行试验，直到达到规定的要求时停止试验。除非有其他规定，每6个工况试验循环，允许停车10±1min，停车期间，车辆启动开关应处于“OFF”状态，关闭引擎盖，关闭试验台风扇，释放制动踏板，不能使用外接电源充电。在试验循环工况结束，车辆停止时，记录试验车辆驶过的距离D，同时记录所用时间。

3.3.2等速法

进行60±2km/h 和100±2km/h的等速试验，试验过程中允许停车两次，每次停车时间不允许超过2分钟，按照规定的要求，触发试验结束条件时及时停止试验。记录试验期间试验车辆的停车次数和停车时间。试验循环工况结束，车辆停止时，记录试验车辆驶过的距离D，该距离即为高速等速法测量的续驶里程，同时记录所用时间。

3.4速度曲线公差

车辆实际速度和测试循环规定的速度之间的允许公差如下：

公差上限，+2.0km/h，时间在±1.0 s之内；

公差下限，-2.0km/h，时间在±1.0 s之内；

在每个行驶循环中，允许超出公差范围的累计时间应不超过4s，在试验报告中应注明该时间。

3.5结束测试循环的标准

达到试验结束条件时：挡位保持在原行驶挡位，使车辆滑行至最低稳定车速或10km/h，再踩下制动踏板进行停车。

3.5.1 NEDC工况续航

最高车速大于等于120km/h：不能满足3.4所规定的公差要求时，应停止试验。

最高车速小于120km/h：目标工况相应速度基准曲线调整为车辆申报最高车速，此时要求驾驶员将加速踏板踩到底，允许车辆实际车速超过3.4所规定的公差上限，当不能满足3.4所规定的公差要求，应停止试验。

3.5.2 CLTC-P工况续航

最高车速大于等于114km/h：不能满足3.4所规定的公差要求时，应停止试验。

最高车速小于114km/h：目标工况相应速度基准曲线调整为车辆申报最高车速，此时要求驾驶员将加速踏板踩到底，允许车辆实际车速超过3.4所规定的公差上限，当不能满足3.4所规定的公差下限时应停止试验；在工况目标车速小于等于车型申报最高车速，不能满足3.4所规定的公差要求时，应停止试验。

3.5.3高速续航

车速60±2km/h：行驶速度达不到90km/h时停止试验。

3.5.4中速续航

车速100±2km/h：行驶速度达不到54km/h时停止试验。

4结论

本文详细阐述了复杂工况下续驶里程的测试技术，对不同工况下的测试方法进行了描述，为预警高低温和高速工况下的“里程焦虑”问题，提出了以上基于固定的复杂工况续驶里程的测试技术。通过以上测试技术可以针对电动车的高温、低温、高速等苛刻工况下对续驶里程进行深入研究，从而可以从多维度评价纯电动汽车续航性能。也可根据独特需求选择在某一工况下表现比较突出的电动车。旨在为今后复杂工况下续驶里程评价提供科学指导。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会，《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》，GB/T 18386-2017.

[2]李江洋，杨盟，朱发挥等，纯电动汽车续驶里程研究.汽车文摘，2020（10）：41-45.

[3]王欲进，基于电池循环寿命的纯电动汽车续驶里程估算.科学技术与工程，2019，19（20）：363-368.

A

1