1.3.2 关键技术指标与测试

纯电动汽车能耗相关的子系统包含车载充电机、电池包、电机及电机控制器、传动系统、车轮、车身及风阻、电子电器。其中，电池包、电机、传动系统和轮边阻力为主要能耗子系统。

1.各子系统能耗相关参数

汽车各子系统参数及符号见表1-3。标准规定了等速试验方法和NEDC工况、C-WTVC工况的试验方法和数据处理方法。工况通常被描述成t-v曲线，而在实际工况中，还应添加坡度数据。

2.经济性指标设计与校核

汽车以工况（t，v）行驶时，根据牛顿第二定律有如下方程：

式中 m_std——汽车当量质量（kg）。空载时，m_std=m_car+m_tran；标准载荷时，m_std=m_car+m_tran+m_add；满载时，m_std=m_car+m_load+m_add。

轮边的驱动力需求与车速通过传动系统到达电机输出端，则电机输出转速与转矩见式（1-7）～式（1-9）：

当驱动力＞0时，有

当驱动力＜0时，有

电机输出的功率（kW）为：

电机及电机控制器效率通过转速与转矩查询电机效率为：

当电机使用等效平均效率时，η_mot是已知常数。

对于车身电器系统，在不开启空调的情况下，车身电器系统耗电近似为均匀功率消耗，功率为P_ele。

当电池输出功率P_mot＞0时，有

当P_mot＜0时，有

汽车的综合能量回收效率为η_rec，当启动能量回收时，η_rec是大于0的一个参数，当关闭能量回收功能时，η_rec取值为0。则汽车在行驶一个工况循环中消耗的电池输出能量为：

依据电池自身内阻损耗与车载充电机损耗使用等效效率法，则一个工况循环需从电网中获取的能量为：

在续驶里程指标为s的情况，需要的电池包容量为：

根据式（1-3）校核纯电动汽车的能耗，匀速工况的能量回收贡献率为0，非匀速工况根据式（1-5）校核纯电动汽车的制动能量回收贡献率。

3.设计实例

以某款电动汽车设计参数为例，将设计阶段的电动汽车续驶里程指标分为等速工况续驶里程、NEDC工况续驶里程和自定义工况续驶里程，提出了三类经济性指标共8项，见表1-4。以标准载荷为设计参考，空载与满载为校核参考，最后设计得出电池包配电量为23kW·h。

4.试验验证

在整车经济性动力性实验室中，对该设计方案的样车做了实际测试。匹配的电机峰值功率为43kW，动力蓄电池标称电量为22.8kW·h。依据标准在底盘测功机上做带制动能量回收的标准NEDC工况试验，主要试验结果如下：

1）实测续驶里程为150.86km。

2）电池剩余SOC为12%。

3）充电电量为22.4kW·h。

4）能量消耗量为14.85kW·h/100km。

5）制动能量回收里程贡献率为16.4%。

6）匀速工况续驶里程205.3km。

7）匀速工况能量消耗量9.84kW·h/100km。

试验共执行了14个循环，其中第14个循环为非完整循环，到达试验停止条件。整个过程电池包主回路放电曲线如图1-20所示，包含制动能量回收。设计值与实测值对比见表1-5。

该设计方法除制动能量回收里程贡献率误差较大以外，其余误差均＜10%。本模型规避了在设计阶段部分参数难以实测获得的情况，为电池参数选型提供有价值的参考依据。