电动汽车各种测试工况解释和区别

因为博主三年来都是研究电动汽车的电池管理系统(BMS),所以最近,将陆续将三年间的成果陆续分享给大家,仅供交流学习,严禁其他用途。锂离子电池研究的流程一般为:实验——内部特性研究——建模——参数辨识——估算算法——搭建实验平台。本节主要简介电动汽车各种测试工况名称涵义以及特点用途,由于工况太多,部分工况下面介绍,其他会推荐相关网址和手册。
  首先,要讲的的是:工况法是评价车辆(或发动机)排放状况的最为科学的实验方法,被各国广为采用。并且,各国都遵循同一规律:轻型车测试整车的排气污染物排放量,重型车测试发动机的排气污染物排放量。不同的是,各国采用的试验工况(即车速、发动机转速、负荷)是因国情而异,其实质是模拟这些区域内城市或者郊区(换个角度是乘用车或者大巴车或其他特殊用车)运行状况,包括加速爬坡、减速、匀速等等。因此,工况之间本身没有绝对意义上的优劣之分,只不过是有些机构更权威发布的标准更为人所公认。

1.主要工况名词介绍
(1)欧洲
ECE:Economic Commission for Europe,联合国欧洲经济委员会汽车法规
UDC:Urban Driving Cycle,城市循环工况
EUDC:Extra Urban Driving Cycle,市郊循环工况
NEDC:New Europe Driving Cycle,新欧洲汽车法规循环工况
(其中,NEDC循环工况=UDC循环工况+EUDC循环工况;
ECE循环工况=UDC循环工况(待确认))

(2)美国
FTP-75 :The Federal Test Procedure
UDDS: Urban Dynamometer Driving Schedule
FUDS: The Federal Urban Driving Schedule
DST: Dynamic Stress Test
HPPC: The Hybrid Pulse Power Characterization
NYCC: The New York City Cycle

(3)中日
十五工况(=ECE循环工况)
Japanese 10-15

ECE(Economic Commission for Europe)+EUDC(Extra Urban Driving Cycle)是欧洲实行的汽车行驶油耗测试工况的试验法。它代表的是一种模态工况(Modal Driving Cycle)。ECE+EUDC工况可以分为两部分。第一部分为传统的城市道路行驶工况,是城市行驶过程的一个简化代表。该部分由15种行驶方式组成,通常称为“十五工况法”,共进行4个十五工况循环,测试时间持续780s,总行驶里程为4.052km,平均车速18.7km/h。第二部分为一个附加的市郊行驶工况(EUDC),代表市郊车辆运行过程,测试时间为400s,行驶里程6.955km,平均车速62.6 km/h,该部分最高速度为120km/h。

十五工况、EUDC工况
1989年我国颁布了轻型汽车排气污染物排放标准(现标准编号为GB 14671.1-93),要求采用工况法检测新定型汽车和新生产汽车的尾气排放,并在相应的试验方法中规定试验工况是十五工况。由于该限值和试验方法标准是参照联合国欧洲经济委员会(ECE)的排放法规制定的,所以,其试验工况有时也被称为“ECE工况”或“ECE十五工况”。十五工况是由怠速、加速、等速、减速等共计15种不同车速和负荷组成一个试验循环的一种试验工况,如图19所示。按规定试验车辆必须在195秒的时间内,完成这15个工况一个循环的运行,完成全部试验需要进行4个循环的十五工况运行,约需时间780秒。即试验员驾驶试验车辆,在底盘测功机上按照给定的十五工况车速运行4个循环约13分钟的时间;与此同时,取样系统用环境空气连续稀释车辆排出的尾气,并将一定比例的已稀释样气送入取样袋;待全部15个工况计4个循环的车辆运行结束之后,综合分析仪对取样袋中样气的污染物(一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化物NOx、二氧化碳CO2)浓度进行分析,并计算出整个试验过程中(指780秒)各种污染物的平均排放量——单位:克/试验或克/公里。这就是人们常说的十五工况法。十五工况的最高车速是50公里/小时,平均车速为19公里/小时,与当时我国一些大城市城区内的平均车速较为接近。1999年国家环保总局对GB 14671.1-93《轻型汽车排气污染物排放标准》及其试验方法都进行了修订。因为,随着经济建设的迅猛发展和现代化进程加快,十年前制定的标准不能满足环境保护和可持续发展的需要。修订后的标准号为GWPB-1 1999《轻型汽车污染物排放标准》。该标准不仅大幅度地加严了轻型车的工况法排放限值(要求单车CO、HC、NOx的排放量都减少80%-90%以上),而且也对试验方法—主要是试验工况进行了修改。修改后的试验工况由原先的ECE工况(即十五工况)改为ECE+EUDC工况,即在原有的15个工况4个循环的基础上,增加了一个400秒的EUDC工况循环(即城郊高速公路工况)。试验车辆在底盘测功机上按照下图20的车速-时间工况行驶,该工况包括怠速、加速、等速、减速等四个循环的ECE工况和一个循环的EUDC工况,运行时间也由ECE工况的780秒增加到1180秒。EUDC工况一个循环为400秒,最高车速为120公里/小时,平均车速为62.6公里/小时。取样和分析的设备和方法都没有改变,同原先的十五工况法一样。表10为该试验循环的基本参数。
一个市郊运转循环包括40秒的怠速,10秒的怠速、车辆减速、离合器脱开,6秒的换挡,103秒的加速行驶,209秒的等速行驶,32秒的减速行驶。市郊循环进行一次,共计400秒。由于是市郊工况,等速行驶时间最长,占总时长的52.2%。市郊工况下,汽车平均时速为62.6公里,最高时速120公里。每个循环的理论距离为6.955公里。这样的实验要重复进行三次。
FTP-75工况
1972年美国环保局(简称EPA)用作认证车辆排放的测试程序(简称FTP72,又称UDDS)。FTP72由冷态过渡工况(0505s)和稳态工况(5061370s)构成。
1975年在FTP72基础上加上600s热浸车和热态过渡工况(重复冷态过渡工况)。4个阶段构成。
2.实验或模拟工况获取方法
博主的工况大多从advisor2002中模拟出来电流或者功率曲线(这需要设置车辆的诸多参数,比如等效模型,牵引力等等),然后既可以离线仿真出其他比如电压等数据,还可以利用充放电一体机,通过实时实验在实验室条件下测得电池组或者电池组运行状态数据。
3.其他
最后,博主分享一个工况的网址:https://www.epa.gov/vehicle-and-fuel-emissions-testing/dynamometer-drive-schedules
这其中,工况类型包括IM240,The EPA Urban Dynamometer Driving Schedule (UDDS),The Federal Test Procedure (FTP) ,The Highway Fuel Economy Driving Schedule (HWFET) ,The New York City Cycle (NYCC) ,US06,SC03,The EPA Heavy Duty Urban Dynamometer Driving Schedule ,LA92,Japanese 10-15 等。

希望大家,都能勇于分享,共同进步。
部分内容转载自:http://www.jjlog.com/ece-udc-eudc-nedc-ftp75.html

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