一种基于整车能量流的能耗预测方法与流程

本发明属于车辆电池质量管理，具体涉及一种基于整车能量流的能耗预测方法。

背景技术：

1、根据国家的发展战略和市场需求，电动汽车发展迅速，市场竞争激烈；电动车的设计开发需要更加敏捷，以应对多变的需求。电动车续驶里程和能耗是重要的参数指标，其评估通常通过专业软件进行模拟计算获得，计算周期长，成本高，故无法应对敏捷化开发的需求。探索一种低成本且方便快捷的电动车续驶里程和能耗的预测方式，是应对当前多变需求的解决方式。专利文献cn115352282a公开了提供一种电动汽车续驶里程的预测方法、装置、设备及介质，其通过获取电动汽车的电池荷电状态、电池健康状态以及能耗信息并据此获取当前周期内的续驶里程理论值；并根据本周期内的续驶里程参考值与续驶理论值计算得到续驶里程加权值；根据续驶里程加权值及能耗系数计算得到续驶里程显示值。该方案虽然避免了由于瞬时路况及行驶能耗变化导致续驶里程突变的情况，同时保证续驶里程数据稳定准确，但其整个计算过程需要通过专业软件进行模拟计算获得各个参数，计算周期长，成本高，无法应对敏捷化开发的需求。

2、发明专利内容

3、针对上述问题，本发明提供一种基于整车能量流的能耗预测方法，其可以基于excel等常用平台搭建，便于对参数的更改和调整，可以满足不同车辆的续航里程和能耗计算，相较于百万几倍的专业软件搭建成本低且灵活度高。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

4、本发明提供一种基于整车能量流的能耗预测方法，其包括如下步骤：

5、步骤s100：根据能量流传递路径定义车辆运行时的能耗分类；

6、步骤s200：获取车辆的标准测试曲线，根据标准测试曲线计算车辆在加速段、减速段、匀速段和怠速段占用的时间和行驶的距离；

7、步骤s300：读取车辆整车基础参数信息，根据整车基础参数信息计算步骤s100中所定义的能耗分类的各子系统能耗及整车总电耗；

8、步骤s400：读取电池电量信息并根据电池电量信息及步骤s300的整车总电耗计算续驶里程。

9、进一步，该方法还包括步骤s500：根据步骤s300的各子系统能耗及整车总电耗计算各子系统的能耗占比，并将所述各子系统的能耗占比可视化展示。

10、进一步，所述能耗分类包括驱动电耗w驱、低压电器电耗w低压、传动系统电耗w传和电机电耗w电机，所述整车总电耗w总为驱动电耗、低压电器电耗、传动电耗和电机电耗之和。

11、进一步，所述整车基础参数信息包括整车重量m、整车滚阻系数fr、风阻系数cw、迎风面积a、各子系统效率系数、及低压电器功率p。

12、进一步，所述驱动电耗计算公式为：

13、w驱＝wroll+waccelerate+waero   公式1

14、其中：

15、wroll为车辆在行驶过程中所消耗的滚动阻力做功，其计算公式为：

16、wroll＝∫frollds＝m×g×fr×∫ds        公式1-1

17、waccelerate为车辆在行驶过程中所消耗的加速阻力做功，其计算公式为：

18、waccelerate＝∫faccelerateds＝m×∫ads        公式1-2

19、waero为车辆在行驶过程中所消耗的空气阻力做功，其计算公式为：

20、

21、其中：

22、f为车辆在行驶过程中所受到的总阻力；

23、froll为车辆在行驶过程中所收到的滚动阻力；

24、faccelerate为车辆在行驶过程中所消耗的加速阻力；

25、faero为车辆在行驶过程中所收到的空气阻力；

26、a为加速度；

27、fr为滚动阻力；

28、为空气密度；

29、v为车辆行驶的速度；

30、s为车辆行驶的里程。

31、进一步，所述低压电器电耗的计算公式为：

32、

33、其中：

34、s为标准工况里程；

35、p低压为低压电器功率；

36、taccelerate为加速时间；

37、η1为低压电器电耗效率系数。

38、进一步，所述传动系统电耗的计算公式为：

39、

40、其中：η2为车辆传动系统的传动效率系数。

41、进一步，所述电机电耗的计算公式为：

42、

43、其中：η3为电机效率系数。

44、进一步，所述电池电量信息包括电池总电量数据和电池窗口数据，所述续驶里程的计算公式为：

45、

46、其中：

47、sy为续航里程；

48、q为电池总电量；

49、soc为电池窗口。

50、本发明的有益效果在于：

51、(1)本发明的能耗预测方法效率高：计算时间短，相对于其他专业软件，无论是建模还是计算时间都极大的缩短。

52、(2)成本低：该方法可以基于excel搭建，相对于百万级别的专业软件，成本低，经试验，该能耗预测工具的计算结果与专业软件的计算结果存在的误差范围在百分之五到百分之十，属于可接受范围。

53、(3)灵活度高：本发明的方法为自主搭建的模型计算工具，参数更改和调整方便，可以满足不同车辆的续驶里程和能耗计算，灵活度高。

技术实现思路

1.一种基于整车能量流的能耗预测方法，其包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于整车能量流的能耗预测方法，其特征在于，还包括步骤s500：根据步骤s300的各子系统能耗及整车总电耗计算各子系统的能耗占比，并将所述各子系统的能耗占比可视化展示。

3.根据权利要求1所述的一种基于整车能量流的能耗预测方法，其特征在于，所述能耗分类包括驱动电耗w驱、低压电器电耗w低压、传动系统电耗w传和电机电耗w电机，所述整车总电耗w总为驱动电耗、低压电器电耗、传动电耗和电机电耗之和。

4.根据权利要求3所述的一种基于整车能量流的能耗预测方法，其特征在于，所述整车基础参数信息包括整车重量m、整车滚阻系数fr、风阻系数cw、迎风面积a、各子系统效率系数、及低压电器功率p。

5.根据权利要求4所述的一种基于整车能量流的能耗预测方法，其特征在于，所述驱动电耗计算公式为：

6.根据权利要求5所述的一种基于整车能量流的能耗预测方法，其特征在于，所述低压电器电耗的计算公式为：

7.根据权利要求5所述的一种基于整车能量流的能耗预测方法，其特征在于，所述传动系统电耗的计算公式为：

8.根据权利要求7所述的一种基于整车能量流的能耗预测方法，其特征在于，所述电机电耗的计算公式为：

9.根据权利要求1所述的一种基于整车能量流的能耗预测方法，其特征在于，所述电池电量信息包括电池总电量数据和电池窗口数据，所述续驶里程的计算公式为：