摘 要

随着新能源汽车技术的快速发展，以及国家对其采取的政府补贴等多种政策的鼓励，中国新能源汽车市场快速发展，新能源汽车也走进了越来越多的普通家庭中。但大多数消费者仍存在对新能源汽车续航里程不足的担忧。特别是夏、冬季节驾车出行，较高、低的环境温度对整车能耗、续航里程的影响问题也限制了新能源汽车的进一步推广普及。故而不同环境温度下，定量分析研究研究纯电动汽车续航里程在不同环境温度下所受到的影响问题就显得很有必要。

本文首先综述了关于本课题的国内外研究现状；然后研究了基于平均能耗法的续航里程估算方法，并分析了不同环境温度对空调耗能估算的影响；最后建立了纯电动汽车的整车模型及其续航里程仿真模型。针对常温、高温、低温的环境，利用所搭建的仿真模型分别对纯电动汽车续航里程变化进行了定量仿真分析。

关键词：纯电动汽车；环境温度；续航里程；仿真分析

Abstract

With the rapid development of new energy vehicle technology and the encouragement of various policies such as government subsidies adopted by the state, China's new energy vehicle market has developed rapidly, and new energy vehicles have entered more and more ordinary families. However, most consumers have concerns about insufficient mileage of new energy vehicles. Especially in summer and winter, when driving by car, the impact of higher and lower ambient temperatures on vehicle energy consumption and cruising range also limits the further popularization of new energy vehicles. Therefore, under different environmental temperatures, it is necessary to quantitatively analyze and study the impact of the range of pure electric vehicles on different environmental temperatures.

This article first summarizes the current research status of this topic at home and abroad; then studies the cruising range estimation method based on the average energy consumption method, and analyzes the impact of different environmental temperatures on air conditioning energy consumption estimation; and finally establishes a complete electric vehicle Model and simulation model of cruising range. Aiming at the environment of normal temperature, high temperature and low temperature, the simulation model built was used to quantitatively analyze the cruising range of pure electric vehicles.

Key Words: Pure electric vehicle; Ambient temperature; Electric range; Simulation analysis

目录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 不同环境温度对纯电动汽车续航里程影响的研究现状 1

1.2.1 国内研究现状 1

1.2.2 国外研究现状 3

1.3 本文研究的主要内容 3

第2章 纯电动汽车续航里程估算方法 5

2.1 基于平均能耗法的续航里程估算 5

2.1.1 车辆消耗的总功率 5

2.1.2 动力电池总能量计算 6

2.1.3 循环工况下续航里程和剩余续航里程计算 6

2.2 不同环境温度对空调耗能估算的影响 7

2.2.1 车内空调工作参数及整车外形尺寸参数 7

2.2.2 空调制冷负荷计算 8

2.2.3 空调制热负荷计算 11

2.2.4 空调系统类型 14

第3章 纯电动汽车续航里程估算模型的建立 15

3.1 纯电动汽车车辆模型的建立 15

3.1.1 纯电动汽车驾驶员模型 16

3.1.2 纯电动汽车电机模型 16

3.1.3 纯电动汽车电池模型 17

3.1.4 纯电动汽车纵向动力学模型 21

3.2 纯电动汽车续航里程仿真模型的建立 22

第4章 不同环境温度对纯电动汽车续航里程影响的仿真分析 25

4.1 典型的仿真工况 25

4.2 典型工况下续航里程的仿真分析 26

4.2.1 UDDS工况下续航里程的仿真结果 26

4.2.2 NEDC工况下续航里程的仿真结果 30

4.2.3 典型工况下续航里程的仿真结果分析 34

第5章 总结与展望 37

5.1 全文总结 37

5.2 研究展望 37

参考文献 38

致谢 41

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

随着新能源汽车技术的快速发展，以及国家对其采取的政府补贴等多种政策的鼓励，中国新能源汽车市场快速发展。由国家2015年颁布的油耗法规可知，到2020年乘用车的油耗要从2016年的6.9升/百公里降到5升/百公里^[1]，这样严格的规定一方面也推动了纯电动汽车的发展；中国汽车工程学会2016年发布了《节能与新能源汽车技术路线图》，表明纯电动汽车将是未来15年的主要发展方向之一。这些都说明了纯电动汽车发展潜力非常大。国内的汽车厂商为了占据这一市场，也都争先推出自己的品牌车型。例如，北汽新能源的E系列纯电动汽车。最近几年，纯电动汽车处于汽车行业发展的风口上，许多新成立的公司如蔚来汽车、乐视汽车以及小鹏汽车等都把发展目标集中在纯电动汽车领域，并投入大量的人力资金进行研发。就目前来说，纯电动汽车已经能够很好地满足人们的驾驶需求，动力性能与传统油车相差无几，并且各大城市也已经开始建立充电设施。相对于燃油车，电动汽车的百公里能源消耗较小，因此大力推广电动汽车对于节能减排具有重要意义^[2]。然而，大多数消费者任存在对新能源汽车续航里程不足的担忧。由于纯电动汽车因受电池能量密度低且成本高导致续驶里程相比传统内燃机汽车普遍偏低，此外受充电设施不完善和充电时间长等原因，使其用户时刻担心当前电量不能支持到达预期地点，从而产生“里程焦虑”，特别是夏、冬季节驾车出行，较高、低的环境温度对整车能耗、续航里程的影响问题使纯电动汽车的广泛推广和使用方便性受到了严重的制约^[3]，而且有许多的电动汽车消费者担心续航里程在低温和高温环境中下降。我国国土广袤，全国各地气温分布也存在很大差异。又因为电动汽车的续航里程较短，特别是在高低温情况下续航里程衰减的问题，常导致驾驶人“里程隹虑”，使得电动汽车驾驶人的自我体验感下降，直接影响到用户的出行安排。因此研究电动汽车在不同环境温度条件下的续航里程变化具有重要意义。

1.2 不同环境温度对纯电动汽车续航里程影响的研究现状