| 标准编号 | T/CSAE 44-2015 (T/CSAE44-2015) | | 中文名称 | 纯电动乘用车再生制动能量回收率的评价及试验方法 | | 英文名称 | Evaluation and test methods for regenerative braking energy recovery rate of pure electric passenger vehicle | | 行业 | Chinese Industry Standard | | 中标分类 | T47 | | 国际标准分类 | 43.120 | | 字数估计 | 18,150 | | 发布日期 | 11/5/2015 | | 实施日期 | 11/5/2015 | | 发布机构 | 中国汽车工程学会 | | 范围 | 本标准规定了纯电动乘用车再生制动能量回收率的评价及试验方法。本标准适用于GB/T15089规定的M1类纯电动乘用车,其装备包含摩擦制动系统和电制动系统等。 |
T/CSAE 44-2015
Evaluation and test methods for regenerative braking energy recovery rate of pure electric passenger vehicle
IV
目次
前言...Ⅲ
1 范围...1
2 规范性引用文件...1
3 术语和定义...1
3.1 电动汽车 electric vehicle...1
3.2 电动汽车整车整备质量 complete electric vehicle kerb mass...1
3.3 电动汽车可回收能量 recyclable energy of electric vehicle...1
3.4 电动汽车回收的能量 recyclable energy of electric vehicle...1
3.5 电动汽车再生制动 regenerative braking of electric vehicle...2
3.6 滑行能量回收 energy recovery of coasting mode...2
3.7 制动能量回收 energy recovery of braking mode...2
3.8 单次工况再生制动能量回收率 regenerative braking energy recovery rate of the single mode...2
3.9 循环工况再生制动能量回收率 regenerative braking energy recovery rate of the cycle mode...2
4 电动汽车再生制动的评价方法...2
4.1 评价指标...2
4.1.1 单次工况再生制动能量回收率...2
4.1.2 循环工况再生制动能量回收率...2
5 电动汽车再生制动的试验方法...2
5.1 试验条件和状态要求...2
5.1.1 车辆状态要求...2
5.1.2 电动汽车试验质量...3
5.1.3 电动汽车再生制动系统状态要求...3
5.1.4 底盘测功机试验条件...3
5.1.5 道路试验条件...3
5.1.6 电池状态要求...4
5.1.7 电机状态要求...4
5.1.8 环境温度条件...4
5.2 电动汽车再生制动的试验方法及试验项目...4
5.2.1 总则...4
5.2.2 测试参数...4
5.2.3 公差...5
5.2.4 结束试验的标准...5
5.2.5 试验的有效性...5
5.2.6 储能装置充放电...5
II
5.2.7 底盘测功机试验方法...6
5.2.8 道路试验方法...6
5.2.9 计算方法...6
5.2.10 试验项目...8
附录 A(规范性附录) 试验用行驶工况...9
A.1 范围...9
A.2 试验循环...9
附录 B(规范性附录)...10
B.1 范围...10
B.2 试验准备...10
B.3 试验规程...10
附录 C(资料性附录)电动汽车的相关参数(厂家提供)...11
附录 D(资料性附录)...12
D.1 范围...12
D.2 试验准备...12
D.3 试验规程...12
图 A.1 试验循环工况组成...9
表 1 测量参数、单位及准确度...4
表 2 滑行试验项目表...8
表 3 循环工况试验项目表...8
表 4 制动强度为 0.3g 的道路试验...8
表 A.1 WLTC循环...9
III
前言
本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。
请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准的附录A、B为规范性附录,附录C、D为资料性附录。
本标准由中国汽车工程学会提出并归口。
本标准起草单位:中国汽车工程研究院股份有限公司、清华大学。
本标准主要起草人:欧阳、赵静炜、王鹏、徐磊、张俊智、张雪钊、唐国强、孙翰文、单荣明。
本规范为2015年首次发布。
IV
纯电动乘用车再生制动能量回收率的评价及试验方法
1 范围
本标准规定了纯电动乘用车再生制动能量回收率的评价及试验方法。
本标准适用于GB/T 15089规定的M1类纯电动乘用车,其装备包含摩擦制动系统和电制动系统等。
2 规范性引用文件
下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注明引用日期的文件,仅所注日期的版本适用于
本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(含修改版)适用本文件。
GB/T 15089 机动车辆和挂车分类
GB/T 12534 汽车道路试验方法通则
GB/T 19596-2004 电动汽车术语
GB/T 5620 道路车辆 汽车和挂车制动名词术语及其定义
GB 21670-2008 乘用车制动系统技术要求和试验方法
GB -T 18386-2005 电动汽车 能量消耗率和续驶里程试验方法
GB/T 17953-2005轻型混合动力电动汽车能量消耗量 试验方法
GB/T 17953-2013轻型混合动力电动汽车能量消耗量 试验方法
ISO 8715:2001电动道路车辆道路操纵特性测量
JJF1221-2009 汽车排气污染物检测用底盘测功机校准规范
3 术语和定义
3.1 电动汽车 electric vehicle
电动汽车包含纯电动、混合动力、插电式混合动力(含增程式)及燃料电池电动汽车(GB/T
19596-2004 3.1.1定义)
3.2 电动汽车整车整备质量 complete electric vehicle kerb mass
包含车载储能装置在内的整车整备质量(GB/T 19596-2004 3.1.4.1 定义)。
3.3 电动汽车可回收能量 recyclable energy of electric vehicle
在滑行、制动等工况中,汽车动能总变化量除去风阻和滚阻消耗的能量后剩余的能量。
3.4 电动汽车回收的能量 recyclable energy of electric vehicle
在滑行、制动等工况中,利用电机把电动汽车可回收能量转化成电能,并储存于储能装置的能
量。
3.5 电动汽车再生制动 regenerative braking of electric vehicle
在滑行、制动等工况中,利用电机把电动汽车的可回收能量转化成电能,并供给储能装置或其
他用电设备的过程。
3.6 滑行能量回收 energy recovery of coasting mode
行驶过程中,驾驶员松开油门未踩制动踏板时,电机把电动汽车可回收能量转化成电能的过程。
3.7 制动能量回收 energy recovery of braking mode
行驶过程中,驾驶员松开油门踩下制动踏板时,电机把电动汽车可回收能量转化成电能的过程。
3.8 单次工况再生制动能量回收率 regenerative braking energy recovery rate of the single mode
在一次制动或滑行中,储能装置回收的能量占电动汽车可回收能量的百分比。
3.9 循环工况再生制动能量回收率 regenerative braking energy recovery rate of the cycle mode
在一个循环工况中,储能装置回收的能量占电动汽车可回收能量的百分比。
4 电动汽车再生制动的评价方法
4.1 评价指标
4.1.1 单次工况再生制动能量回收率
4.1.2 循环工况再生制动能量回收率
5 电动汽车再生制动的试验方法
5.1 试验条件和状态要求
5.1.1 车辆状态要求
试验车辆应依据每项试验的技术要求加载。
在环境温度下,试验车辆轮胎气压应符合车辆制造厂的规定。
机械运动部件用润滑油黏度应符合制造厂的规定。
车上的照明、信号装置以及辅助电气设备应该关闭,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(电能、液压、气压等)。
试验驾驶员应按车辆制造厂推荐的操作程序使储能装置在正常运行温度下工作。
试验前,试验车辆应至少用安装在车辆上的储能装置行驶300km。(GB/T 18386-2005 4.3.2
定义)
5.1.2 电动汽车试验质量
电动汽车整车整备质量与试验所需附加质量之和(GB/T 19596-2004 3.1.4.2定义)。
附加质量分别为(GB/T 18386-2005 3.2定义):
如果最大允许装载质量小于或等于180kg,该质量为最大允许装载质量;
如果最大允许装载质量大于180kg,但小于360kg,该质量为180kg;
如果最大允许装载质量大于360kg,该质量为最大允许装载质量的一半。
5.1.3 电动汽车再生制动系统状态要求
车辆再生制动系统其包含摩擦制动系统和电制动系统。其状态要求应满足GB/T 21670-2008规定
的针对摩擦制动系统和电力再生式制动系统的相关内容。(GB/T 21670-2008 4、5及附录D定义)
5.1.4 底盘测功机试验条件
底盘测功机的试验条件应满足JJF1221-2009所规定的相关内容,并根据其内容校准。
5.1.5 道路试验条件
5.1.5.1 车辆的质量状态应符合各类试验的相应规定,并在试验报告中说明。
5.1.5.2 各类试验应按相应的规定车速进行;如车辆的最高设计车速低于试验规定车速,应以最高
设计车速进行试验。
5.1.5.3 除特殊规定外,试验路面应具有良好的附着性能。
5.1.5.4 试验应在风速小于 3m/s 不致影响试验结果的情况下进行。
5.1.5.5 试验开始时,轮胎应为冷态且处于与车辆静止时车轮实际负载在相对应的规定压力。
5.1.5.6 对完全或部分依靠与车轮永久连接的电机驱动的车辆,所有试验应在电机结合的条件下进
行。
5.1.5.7 对 5.1.5.6 所述车辆,如其安装有再生制动系统,则应在 GB 21670-2008 5.6.3.2.2 规定的
低附着系数路面上按 GB 21670-2008 5.1.4.3.1 的规定进行车辆状态试验;换挡或松开加速踏板的瞬
间不应影响车辆状态。
5.1.5.8 如果电动汽车再生制动所用的储能装置(或辅助储能装置)只能从独立的外部充电系统充
电,则储能装置在制动性能试验中的平均荷电状态不应超过 GB 21670-2008 4.2.20.5 规定的制动失
效报警时荷电状态的 5%。
如发生报警,可在试验过程中给储能装置充电,使其荷电状态保持在规定范围内。
如果进行道路试验,试验条件应当符合GB/T 12534的要求。
5.1.6 电池状态要求
储能装置的荷电状态要求应满足GB 21670-2008 附录B规定的方法确定。
储能装置的充放电要求应满足GB/T 18385规定的充电程序和GB/T 18386规定的放电程序。
5.1.7 电机状态要求
电机的状态要求应满足GB/T 21670-2008规定的针对电力再生式制动系统的相关内容。(GB/T
21670-2008 4、5及附录D定义)
5.1.8 环境温度条件
进行室内和室外试验时,环境温度下需保持电池电芯的温度范围为(15~32゜C)之间。
5.2 电动汽车再生制动的试验方法及试验项目
5.2.1 总则
以下方法描述了单次工况和循环工况再生制动能量回收率的底盘测功机和道路试验方法。
5.2.2 测试参数
主要设备包括整车数据采集系统、温度测量仪、气压测量仪、风速测量仪、电压传感器、电流
传感器、配重设备、秒表等。试验过程中用到的所有设备必须调校。
表1规定了测量的参数、单位及准确度。
表1 测量参数、单位及准确度
测量参数 单位 准确度 分辨率
温度 °C ±1 1
气压 kPa ±1 1
风速 km/h ±1 1
胎压 kPa ±5 1
时间 s ±0.1 0.1
速度 km/h ±1 1
质量 Kg ±0.25% 1
电压 V ±0.1% FS 0.1
电流 A ±1% FS 1
5.2.3 公差
循环和单次工况中的速度公差和时间公差应该满足GB 18386-2005 4.4.2 定义。
5.2.4 结束试验的标准
5.2.4.1 循环工况结束试验的标准
--当车载仪器给出驾驶员停车指示时,应停止试验;
--针对纯电动乘用车,满电状态下以 60Km/h 匀速行驶 30Km,以此时电池的 SOC 为循环工
况试验的初始条件,然后按照世界轻型车测试规程(WLTP)完成 4 个连续完整的世界轻型车测试循
环(WLTC)。
5.2.4.2 单次工况结束试验的标准
--当车载仪器给出驾驶员停车指示时,应停止试验;
--每项内容完成 4 次有效完整的单次工况试验。
5.2.5 试验的有效性
--循环工况试验时,实际车速超过理论车速公差允许范围,且单次超过车速偏差的时间大于
1s,或循环累计超过车速偏差的时间大于 4s,该试验视为无效;
--单次制动工况试验时,超出不同制动强度对应的理论制动踏板力公差允许范围,该试验视
为无效;
5.2.6 储能装置充放电
5.2.6.1 总则
以下储能装置充放电主要针对纯电动乘用车。
5.2.6.2 储能装置放电
首先,试验车辆以 30 分钟最高车速的 70%±5%的稳定车速(在环形跑道或底盘测功机上)行驶。
使车辆的储能装置放电。
--车速不能达到 30 分钟最高车速的 65%时,或
--车辆制造厂安装在车上的仪器提醒驾驶员将车辆停止时。
5.2.6.3 储能装置充电
车辆按照 GB/T 18385 规定的充电程序为储能装置充电,使储能装置达到全充满。
5.2.7 底盘测功机试验方法
5.2.7.1 循环工况再生制动能量回收
由于电动汽车配备了制动防抱死系统或车辆稳定性控制系统,因此在两驱底盘测功机上进行试
验时,汽车的这些控制系统可能会将未置于底盘测功机上,不转动的车轮,误判为故障模式。如发
生此类现象,须对制动防抱死系统或车辆稳定性控制系统的轮速传感器等进行修正(将驱动轮的轮
速信号传递给非驱动轮),为避免上述情况,建议使用四驱底盘测功机进行试验。
5.2.7.2 底盘测功机设定
试验前,底盘测功机应按照 GB 18352.1-2001 附录 C 中的规定设定车辆道路负荷,并在底盘测
功机上模拟。
5.2.7.3 循环工况试验
按照附录 A 规定的循环工况进行试验。若出现 5.2.5 的试验,则本次试验无效。至少要完成 4
次有效的循环工况试验。
5.2.8 道路试验方法
5.2.8.1 单次工况试验
按照附录 B、D 规定的工况方法进行试验。若出现 5.2.5 的试验,则本次试验无效。至少要完成
4 次有效的单次工况试验。
5.2.9 计算方法
5.2.9.1 电动汽车回收的能量
***
chgchgchg dtIUEN (1)
式中: chg
EN
为电动汽车再生制动回收的能量,kWh;
:单位换算系数 )( 610*6.31 ;
chgU :电机逆变器直流输出端电压瞬时值,V;
chgI :电机逆变器直流输出端电流瞬时值,A;
1t :电机回馈工作的开始时间;
2t :电机回馈工作的结束时间;
:电池的充电效率,参照附录C。
5.2.9.2 电动汽车可回收能量
(2)
式中: kEN 为电动汽车可回收能量,kWh;
testM :汽车试验质量,Kg;
1V :制动初始时车速,Km/h;
2V :制动结束时车速,Km/h;
V :制动过程中车速,Km/h;
a :空气密度,1.205kg/m3;
DC :风阻系数,参照附录C;
A:迎风面积,参照附录C;
rf :滚阻系数,参照附录C;
g :重力加速度,9.81m/s2。
5.2.9.3 再生制动能量回收率
根据公式(1)、(2)可以得出:
(3)
式中: regC 为再生制动能量回收率。
5.2.9.4 单次工况再生制动能量回收率
5.2.9.4.1 滑行制动单次工况再生制动能量回收率
(i=1,2,3,4) (4)
: 滑行制动单次工况再生制动能量回收率;
:滑行制动单次工况,最大再生制动能量回收模式下第i次滑行制动单次
工况的再生制动能量回收率。
5.2.9.4.2 0.3g制动单次工况再生制动能量回收率
(i=1,2,3,4) (5)
:0.3g制动单次工况再生制动能量回收率;
:第i次0.3g制动单次工况再生制动能量回收率。
5.2.9.4.3 单次工况再生制动能量回收率
(6)
:单次工况再生制动能量回收率。
5.2.9.5 循环工况再生制动能量回收率
(7)
式中: jWLTCregC __ :第j次WLTC循环工况的再生制动能量回收率;
ichgEN _ :WLTC循环工况中第i次单次制动电动汽车回收的能量;
ikEN _ :WLTC循环工况中第i次单次制动电动汽车可回收能量。
aveWLTCcylregC ___ :WLTC循环工况再生制动能量回收率。
5.2.10 试验项目
5.2.10.1 底盘测功机试验项目
5.2.10.1.1 滑行试验项目
表2 滑行试验项目表
制动踏板 加速踏板 初始车速 整车载荷 试验次数 SOC 初始值 汽车挡位
Off Off
if (Vmax < 120)
V 初速=Umax
半载 4 参照附录 D
最大能量回收
模式所处档位 Else
V 初速=120km/h
5.2.10.1.2 循环工况试验项目
表3 循环工况试验项目表
循环工况 路面附着 环境温度 整车载荷 试验次数 SOC 初始值 汽车挡位
WLTC 高 室温 半载 参考 5.2.4.1 参考 5.2.4.1 D 档
5.2.10.2 道路试验项目
5.2.10.2.1 制动强度为0.3g的道路试验
表4 制动强度为0.3g的道路试验
制动踏板 路面附着 初始车速 整车载荷 试验次数 SOC 初始值 汽车挡位
On 高
if (Vmax < 120)
V 初速=Umax
Else
V 初速=120km/h V
初速=120Km/h
半载 4 参照附录 D D 档
附录 A
(规范性附录)
试验用行驶工况
A.1 范围
本附录描述了 WLTC 试验循环,并且给出了工况试验所采用的基准曲线。
A.2 试验循环
A.2.1 对于电动汽车,需采用 WLTC 循环工况,如图 A.1 所示。
图 A.1 试验循环工况组成
本标准推荐使用的试验循环统计信息详见表 A.1。
表 A.1 WLTC循环
循环
次数
行驶
时间
行驶
距离
平均
车速
最高
车速
最高
加速度
最大
减速度
停车
时间
制动
次数
停车
百分比
1800
23.2
km
46.4
km/h
129.5
km/h
1.67
m/s2
-1.50
m/s2
235
47 13%
附录 B
(规范性附录)
B.1 范围
本附录描述了电动汽车道路试验单次制动工况。
B.2 试验准备
B.2.1 进行制动试验时,根据安全性考虑......
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