基于行駛工況的純電動(dòng)汽車能耗建模及續(xù)駛里程估算研究

【摘要】：電動(dòng)汽車以其使用過(guò)程中零污染、噪聲低、能源效率高等特點(diǎn),在各國(guó)的城市低碳交通建設(shè)中的作用備受期待。然而,由于電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程普遍較短、充電配套設(shè)施建設(shè)滯后等原因,電動(dòng)汽車的推廣和使用受到了嚴(yán)重制約。因此,通過(guò)出行前或出行中的路徑規(guī)劃為駕駛員規(guī)劃最優(yōu)節(jié)能路線、準(zhǔn)確估計(jì)續(xù)駛里程、尋找充電設(shè)施,對(duì)于促進(jìn)電動(dòng)汽車的使用和推廣具有非常重要的意義。電動(dòng)汽車能耗估算是路徑規(guī)劃的基礎(chǔ),然而目前國(guó)內(nèi)外缺乏對(duì)電動(dòng)汽車能量消耗與車輛運(yùn)行工況以及實(shí)際路網(wǎng)中的交通參數(shù)關(guān)系的研究和量化模型,因而對(duì)預(yù)測(cè)電動(dòng)汽車在實(shí)際路網(wǎng)中的能量消耗缺乏有效的解決方案。基于此,本文深入挖掘電動(dòng)汽車能量消耗與車輛行駛參數(shù)的關(guān)系,提出了基于行駛工況的電動(dòng)汽車能耗量化模型。 首先,利用電動(dòng)汽車臺(tái)架法能耗實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了車輛的速度、加速度以及VSP (Vehicle Specific Power, VSP)等行駛參數(shù)對(duì)電動(dòng)汽車能耗的影響,探索電動(dòng)汽車的行駛參數(shù)與電能消耗的關(guān)系。 其次,在能耗影響因素分析的基礎(chǔ)上,劃分車輛不同的行駛工況,選取不同影響因素(速度、加速度以及VSP)分別建立了不同形式(多項(xiàng)式形式以及指數(shù)形式)的微觀能耗模型。進(jìn)一步地,將VSP作為中間變量,利用VSP所對(duì)應(yīng)的電能消耗率能精確反映微觀行駛參數(shù)對(duì)能耗影響的特點(diǎn),分析不同平均速度區(qū)間下不同VSP的分布,將平均速度這一較易獲取的中觀交通狀態(tài)參數(shù)與微觀能耗特征結(jié)合起來(lái),建立了既能充分反映電動(dòng)汽車微觀能耗特征、具有較高預(yù)測(cè)精度,又能夠反映能耗隨交通參數(shù)動(dòng)態(tài)變化的中觀層次的電動(dòng)汽車能耗量化模型。 再次,以北京市作為案例,利用浮動(dòng)車數(shù)據(jù)分析了北京市不同道路等級(jí)的機(jī)動(dòng)車運(yùn)行模式分布特點(diǎn),建立了針對(duì)北京市不同道路等級(jí)的電動(dòng)汽車能耗模型,進(jìn)一步完善了電動(dòng)汽車能耗建模方法。 最后,在建立的電動(dòng)汽車能耗模型的基礎(chǔ)上,提出基于微觀交通信息的續(xù)駛里程估算以及基于中觀交通信息的續(xù)駛里程估算兩種電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估算方法,全面考慮車輛運(yùn)行工況、動(dòng)態(tài)交通信息對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的影響,并通過(guò)道路實(shí)車試驗(yàn)對(duì)方法的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。 【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車 能耗 行駛工況 行駛參數(shù) 機(jī)動(dòng)車比功率 續(xù)駛里程
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-14
• 1 引言14-21
• 1.1 研究背景與意義14-16
• 1.2 研究目標(biāo)與內(nèi)容16-17
• 1.3 研究方法與技術(shù)路線17-19
• 1.4 論文框架結(jié)構(gòu)19-21
• 2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展21-27
• 2.1 電動(dòng)汽車能耗模型研究21-22
• 2.2 燃油汽車能耗模型研究22-23
• 2.3 電動(dòng)汽車能耗模型在路徑規(guī)劃算法中的應(yīng)用23-24
• 2.4 電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估算研究24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 3 基于行駛工況的電動(dòng)汽車能耗模型27-56
• 3.1 電動(dòng)汽車能耗數(shù)據(jù)收集28-35
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)方案29-30
• 3.1.2 數(shù)據(jù)采集特征分析30-35
• 3.2 電動(dòng)汽車能耗特征分析35-39
• 3.2.1 速度對(duì)能耗的影響分析35-36
• 3.2.2 加速度對(duì)能耗的影響分析36-37
• 3.2.3 VSP對(duì)能耗的影響分析37-38
• 3.2.4 相關(guān)性分析38-39
• 3.3 基于微觀行駛參數(shù)的電動(dòng)汽車能耗模型39-44
• 3.3.1 基于瞬時(shí)速度、加速度的能耗模型39-42
• 3.3.2 基于VSP的能耗模型42-43
• 3.3.3 模型檢驗(yàn)43-44
• 3.4 基于中觀交通狀態(tài)參數(shù)的電動(dòng)汽車能耗模型44-54
• 3.4.1 行駛片段劃分45-46
• 3.4.2 VSP-Bin能耗率的確定46-47
• 3.4.3 不同平均速度下VSP-Bin分布統(tǒng)計(jì)47-49
• 3.4.4 基于VSP-Bin分布的不同平均速度下的電能消耗率統(tǒng)計(jì)49-50
• 3.4.5 基于VSP-Bin分布的能耗因子模型建立50-53
• 3.4.6 模型檢驗(yàn)53-54
• 3.5 模型對(duì)比及適用性分析54-55
• 3.6 本章小結(jié)55-56
• 4 面向北京市不同道路等級(jí)的電動(dòng)汽車能耗模型56-66
• 4.1 北京市不同道路等級(jí)的機(jī)動(dòng)車運(yùn)行模式分布57-62
• 4.1.1 運(yùn)行模式統(tǒng)計(jì)方法57
• 4.1.2 數(shù)據(jù)收集與分析方法57-58
• 4.1.3 北京市典型道路機(jī)動(dòng)車運(yùn)行模式分布特點(diǎn)58-62
• 4.2 面向北京市不同道路等級(jí)的電動(dòng)汽車能耗模型62-65
• 4.2.1 北京市不同道路等級(jí)電動(dòng)汽車電能消耗率模型62-63
• 4.2.2 北京市不同道路等級(jí)電動(dòng)汽車能耗因子模型63-65
• 4.3 本章小結(jié)65-66
• 5 基于動(dòng)態(tài)交通信息的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估算研究66-74
• 5.1 研究思路及方法66-70
• 5.1.1 基于微觀交通信息的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估算66-68
• 5.1.2 基于中觀交通信息的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估算68-70
• 5.2 案例分析70-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 6 結(jié)論與展望74-77
• 6.1 論文的主要結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)74-76
• 6.2 研究展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 作者簡(jiǎn)歷80-83
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集83

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需求側(cè)管理視角下的電動(dòng)汽車充放電定價(jià)策略研究    史樂(lè)峰

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電動(dòng)汽車對(duì)電力系統(tǒng)的影響以及交互作用研究    鄭丹

基于時(shí)空雙尺度的電動(dòng)汽車換電站有序充電調(diào)度方法    田文奇

電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)的影響及有序充電研究    王建

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純電動(dòng)試驗(yàn)車及其相關(guān)技術(shù)研究    張衛(wèi)鋼

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電動(dòng)汽車靈活接入的充電設(shè)施需求預(yù)測(cè)、運(yùn)行與能效評(píng)估方法研究    羅漢武

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電動(dòng)汽車總體設(shè)計(jì)及性能仿真優(yōu)化    張新磊

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