2.2　纯电动汽车性能参数匹配计算

2.2.1　纯电动汽车测试工况

与传统的内燃机汽车相比，纯电动汽车在行驶过程中车轮与地面之间相互接触、相互作用，其力学过程本质上并没有发生变化。它们之间主要的差别在于采用了不同的动力源。电动汽车全部或部分采用动力蓄电池提供电能，通过驱动电机和传动系统驱动汽车行驶，因此电动汽车的操纵稳定性、平顺性及通过性与传统内燃机汽车基本一致。但是由于受到动力蓄电池等因素的制约，当前的纯电动汽车在动力性、续驶里程、成本和可靠性等方面和传统汽车有较大差距。为了设计出性能优越的纯电动汽车，首先需要对电动汽车的具体使用工况进行详尽调研，然后进行有针对性的设计，使整车的动力系统可以工作在较优的工作范围之内。在进行电动汽车的整车参数匹配时，首先要确定整车动力性能设计指标，根据指标要求确定整车动力系统需求参数，然后结合运行工况进行仿真优化，从而完成整车系统参数匹配过程 ^[15,16] 。

目前国内通用的纯电动汽车动力性测试工况要求见GB/T 18385—2005《电动汽车动力性能试验方法》。该标准规定了纯电动汽车的加速特性、最高车速和爬坡能力等的试验方法，是整车动力系统设计的基本依据。

纯电动汽车经济性测试工况要求见GB/T 18386—2017《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》，该标准规定了纯电动汽车的能量消耗率和续驶里程的试验方法，是进行动力系统优化设计的依据。该标准对不同种类、不同最大设计总重量的车型规定了不同的工况法和等速法测试工况。标准中等速法规定M1车、N1车、最大设计总质量不超过3500kg的M2车进行等速试验的车速为（60±2）km/h，其他车型等速试验车速为（40±2）km/h；工况法规定M1车、N1车、最大设计总质量不超过3500kg的M2车按照新欧洲驾驶工况（New European Driving Cycle, NEDC）循环进行测试，其他车型中，城市客车采用中国典型城市公交循环（CCBC或C-WTVC）进行测试，其他车辆采用C-WTVC循环工况进行测试。

NEDC测试循环由4个市区循环和1个市郊循环组成，理论试验距离为11.02km，时间1180s，图2-6给出了NEDC测试循环曲线。

中国典型城市公交循环（CCBC）运行时间为1314s，怠速时间为381s，运行距离为11.6km，最高车速为60km/h，平均车速为15.9km/h，最大加速度为0.914m/s ² 。CCBC测试循环曲线如图2-7所示。

C-WTVC循环由市区、公路和高速工况组成，运行时间为1800s，怠速时间为186s，运行距离为20.51km，最高车速为87.8km/h，平均车速为40.997km/h，最大加速度为0.917m/s ² 。C-WTVC测试循环曲线如图2-8所示。

2015年起，我国开始着手建立中国工况。经过三年多的努力，形成《中国汽车行驶工况》（以下简称《中国工况》）初稿，并于2018年8月1日，由全国汽车标准化技术委员会发出“汽车推荐性国家标准《中国汽车行驶工况》第1部分～第2部分征求意见的函”。在《中国工况》中，将测试车辆主要分为轻型汽车和重型商用车两大部分，并分别在第1部分和第2部分对“中国轻型汽车行驶工况”（China Light-duty-vehicle Test Cycle，CLTC）以及“中国重型商用车行驶工况”（China Heavy-duty-commercial-vehicle Test Cycle, CHTC）两种中国汽车典型工况做出具体规定。

本卷主要适用对象是纯电动汽车，同样划分为轻型汽车和重型商用车两大类。其中，轻型汽车采用《中国工况》第1部分乘用车工况和轻型商用车工况作为典型工况，重型商用车采用第2部分客车工况作为典型工况。

2.2.1.1　轻型汽车

1.乘用车（CLTC-P工况）

CLTC-P工况包括低速、中速和高速三个速度区间，工况时长共计1800s，其中低速区间时间比例为37.4%，中速区间时间比例为38.5%，高速区间时间比例为24.1%，平均车速为29.0km/h，最大车速为114.0km/h，怠速比例为22.1%。CLTC-P行驶工况曲线如图2-9所示，CLTC-P行驶工况曲线统计特征参数见表2-1。

2.轻型商用车（CLTC-C工况）

CLTC-C工况共包括低速、中速和高速三个速度区间，工况时长共计1800s，其中低速区间时间比例为40.8%，中速区间时间比例为34.2%，高速区间时间比例为25.0%，平均车速为32.9km/h，最大车速为92.0km/h，怠速比例为20.3%。CLTC-C行驶工况曲线如图2-10所示，CLTC-C行驶工况曲线统计特征参数见表2-2。

2.2.1.2　重型商用车

1.城市客车（CHTC-B工况）

CHTC-B工况共包括两个速度区间，工况时长共计1310s，其中低速区间时间比例为30.5%，高速区间时间比例为69.5%，平均车速为15.1km/h，最大车速为45.6km/h，怠速比例为24%。CHTC-B行驶工况曲线如图2-11所示，CHTC-B行驶工况曲线统计特征参数见表2-3。

2.客车（不含城市客车，CHTC-C工况）

CHTC-C工况共包括三个速度区间，工况时长共计1800s，其中市区区间时间比例为16.9%，城郊区间时间比例为49.6%，高速区间时间比例为33.5%，平均车速为39.2km/h，最大车速为95.7km/h，怠速比例为19.3%。CHTC-C行驶工况曲线如图2-12所示，CHTC-C行驶工况曲线统计特征参数见表2-4。

3.货车（GVW 5500kg, CHTC-HT工况）

CHTC-HT工况共包括三个速度区间，工况时长共计1800s，其中市区区间时间比例为19.0%，城郊区间时间比例为54.9%，高速区间时间比例为26.1%，平均车速为34.7km/h，最大车速为88.5km/h，怠速比例为14.3%。CHTC-HT行驶工况曲线如图2-13所示，CHTC-HT行驶工况曲线统计特征参数见表2-5。

4.货车（GVW≤5500kg, CHTC-LT工况）

CHTC-LT工况共包括三个速度区间，工况时长共计1652s，其中市区区间时间比例为18.7%，城郊区间时间比例为58.9%，高速区间时间比例为28.4%，平均车速为34.6km/h，最大车速为97.0km/h，怠速比例为13.4%。CHTC-LT行驶工况曲线如图2-14所示，CHTC-LT行驶工况曲线统计特征参数见表2-6。

5.自卸汽车（CHTC-D工况）

CHTC-D工况共包括两个速度区间，工况时长共计1300s，其中低速区间时间比例为41.5%，高速区间时间比例为58.5%，平均车速为23.2km/h，最大车速为71.4km/h，怠速比例为21%。CHTC-D行驶工况曲线如图2-15所示，CHTC-D行驶工况曲线统计特征参数见表2-7。

6.半挂牵引车（CHTC-S工况）

CHTC-S工况共包括两个速度区间，工况时长共计1800s，其中低速区间时间比例为26.3%，高速区间时间比例为73.7%，平均车速为46.6km/h，最大车速为88.0km/h，怠速比例为9%。CHTC-S行驶工况曲线如图2-16所示，CHTC-S行驶工况曲线统计特征参数见表2-8。

2.2.1.3　工况分析

由上文可知，《中国工况》包括八类工况，分别适用于轻型汽车和重型商用车；而目前采用的经济性测试工况GB/T 18386—2017《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》包括三类工况，分别适用于轻型汽车和重型商用车。

①针对轻型汽车，以经济性测试工况中的NEDC和《中国工况》中的CLTC-P为例进行对比分析。由表2-9可知，CLTC-P的最高车速比NEDC的最高车速减小了5%，而最大加速度和最大减速度分别提升了41.1%和6.5%。

②针对重型商用车，以经济性测试工况中的C-WTVC和《中国工况》中的CHTC-B为例进行对比分析。由表2-9可知，CHTC-B的最高车速比C-WTVC的最高车速减小了48.1%，而最大加速度和最大减速度分别提升了37.4%和28.26%。

总体而言，《中国工况》与经济性测试工况相比，最高车速有所减小，而最大加速度和最大减速度有较大提升。

同时，在进行电动汽车性能参数匹配计算过程中，可利用上述工况进行经济性校核，从而对系统的匹配参数进行验证并提出优化方案 ^[17] 。 NbA4KZ19A4YNhE492ECMVWRoF/dVBX4QVcBza/1tO6Xp0z3HSRmtMUHhtTcBorMH