摘要：为了解决－５＂前新能源汽车续航里程不足的问题，该文通过选取某新能源车型进行Ｍ ’Ｉ ＡＩ 动力经济 ｌ￣＇ｆＤ－真计算和 台架试验，分析了不同因素对新能源汽车续航里程的影响情况提出通过增大电池比能量、增大电机效率或扩大其高效区 间、选用低滚阻轮胎及优化车身流线等方式降低整车能耗，进而增大新能源汽车续航里程，为后续车型的开发提供参考 关键词：新能源汽车；续航里程；电池；电机；控制策略 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ Ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｒｕｉｓｉｎｇ Ｒａｎｇｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｆ）ｆ（Ｉｃｌ ｈｉ ｓ，＞１ｗ ｔＩ】ｔ Ｉ）ｒ．ｏｂｈ 『Ｉ１ ｏｆ ｉｎｓｕｆｆｉｅｉｅｎｌ‘‘｝’ｕｉｓｉｎｇ ｒａｌ１ｇＰ【）ｆ Ｉ１ＣＷ ｅｎｅｒｇｙ ｖ ｔｉｔｌｅｓ ｌｉｔｆｓ ｐａｐｔ ｌ ｉｗｔ…ｌＩＩｌ（·ＰＨ ｉｈ《， ＿ｌ１门ＬｌｆＩ１１（‘ｆ Ｉｔ‘ｈ）ｉ Ｏｉｌ ｌｈｅ ｔ 兀ｉｉｓｉｌＩｇ ｒａｎｇｅ．Ｉｌｆ１ ｌｌ（ ｗ ｅｌｌｅｌ ｇＹ ｗ￣ｈｉｃｌｅｓ ｔ）ｙ ｓｅｈｕ￣ｔｉｎｇ ａ ｒｌ（￣Ｗ ｒｇＹ ｖ １ｉ（·ｌＰ Ｉｌｌ（ＨＩ（ Ｉｏ ｔＩ（１ ＭＡ＿ｒＩ ＡＩＩ （１ｙＨ￣Ｈ｜ｌｉ（‘ ｓｉｌｎｕｈｉｔｉｏｎ ａｎｆ］１）Ｃｌｌ（’ｈ ｌｅｓ１．Ｉｔ ｉｓ ｐｌ‘ Ｉ）（ＩＳｅ（ｔ ｔＯ Ｉ’ｅ（ｈｌ（·ｆ Ｉ｝１Ｐ ｅｌｌ（ ｒｇＹ【·ＯＩＬＳ［１ｌｎ１）ｌｉｏｌ１ ｔ１ｆ１ ｔｈｅ ｖｃｈｉ￣－ｌｐ ｌ】ｙ Ｉｌ１（－ｒ（！ｉＩＳｉｌ１ 【ｌ ｓ【｝Ｉ ‘·ｉｌｉｔ－ （－ｌ１ ＩＩｇＹ¨ｒ ｉ ｂａｉｔ（ Ｉ．Ｙ，ｉｎ（。ｉｔ！ａｓｉｎｇ Ｉｈ（、（ＷＦｉｖｉｅｌｌ（！ｙ‘）ｆ ｔｈ（ 『ｌ１ｌｉｔｏｌ ０１’￣￣ｌ１］ｉｉｌｇｉｎｇ ｉｌｓ ｈ １ Ｐｆｌ’ｉｃｉｅｎｉ ｒａｎｇｅ． ｇ Ｉｈ￣ ｌｏｗ ｒ¨１ｌ ｓｉｓｌｔｕ… ａｎｄ”｝ｉｌｉｎｌｉｚｉｎｇ ｌｉｌｔ ｌｌｏｄｖ ｌｉｎｅ １ｅｓｕｈｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ（·ｒｕｉｓｉｎｇ ｒａ『１ｇ ｐｘｉｔｍｄｅｄ ｐｉ’ｏｖｉｄｉｎｇ ｓＯｌｌｌ（ ｎｔ·ｆ ｓ ｒｍ ｄｉｅ［ｉｃｗ ｉｌｌ（ｉｌｌ（ Ｊ、ｔ－ｈｉ‘· ｔＩ｛ ｖＰＩｏｌｎｎ（、ｉｌ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ ｖｅｈｉｃｌｅ；Ｃｒｕｉｓｉｎｇ ｒａｎｇｅ；Ｂａｔｔｅｒｙ；Ｍｏｔｏｒ；Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ 随 ＩｔｉＩ家埘新能源 １ Ｉ，ｆ勺火 Ｊ推进，新能源ｆ，ｃ１ 近 来Ｊ．１ｋ＃ｔＪ，Ｊ 迎发腱。符 、Ｉｋ ４￣ｉｉ＠：发机构均 新能 ｌｆ－：－Ｌｔ术 Ｊｌｌｊ尚术 Ｉ 池怏允技术术收褂突破 进 ， ／爻允ＩｔＸ＜ｉ－ｉ￣ｆｉｉＩ｛没施 的 『５ 卜，新能源 址纯 动汽１ 的续航ｉｔ 成为发腱ｆｒ，．Ｊ Ｊｌｔ，ｉ 续航 一定影响 发ＩＩ、『，·般 据１ Ｊ 定化、，Ｉｓ场销僻ｔ ，从ｉ＇Ｉｌｉ ＪＪ＿￣．ｌ 新￣ｉＴ，ｔ／＃，ｔ 投入 ．然 ， ‘１ｉｉｉＪ．ｉ＇ｉ：－ｔ￣池Ｚ…－，Ｌ＝＿ｉｉ 惭度 ｊ 搜¨级刖１ ｌＪＥ４的情 确定汽／｝ 的线冉九【 步确定汽１ ｆ乜池或汕 棒干ｊ ５ ｌ义献Ｉ １ ｌ规定Ｊ 小川ｌｌｔ ４￣，Ｉ 刈 ｆ：ｊ４￣ｌＪＪｉＪ系数的汁 力 法，利川系数址愀 火… 火ｆｔ４ Ｊ，＇ 【 ｌｌ均ｆ Ｉｌｔｆｉ｛：Ｊ＇，Ｊ １Ｏ０ ｋｉｎ的人约ｆＩ ７５ Ｉ， 为Ｊ 好的提丌新能源 【 ｆＩ均ｆ『Ｉｉ Ｉ 的统汁 术的，从』 利』ｔｌ系数【ＩＩＩ线水 ，１ 的续航 ｔ ，义·、： 通过仿 汁３ ：干¨ 架试验，父寸ｌ 响新能源 １ 续航ｉ １￣－Ｉ㈧Ｉ ＩＪ 进仃ｒ分析，定 Ｐｔ：－：１９给 对ｉ… 米说，…１二人【Ｊ街 十ＩＪ刈 Ｉ ，这一比例 …各 索刈‘ ，１ 续航ｉｌ 变化的Ｉ 向，Ｊ ｉ乜池、电 『叮剑９０％～９５％ 机、 ／ｒ：７ 驶 ．力及 制策略等 ｉｎ 捉ｆ¨ｒｌ攻进措施， １．２理论计算 达刽Ｊ 捉 新能源『， ４：－续航ｆ ｆ１９ ＩＩ Ｉ，ｆ勺 根 “论汁解：，新能源汽１ 纯ＩＩＸ动帧』 ，以述Ｊ １新能源汽车续航里程 １．１续航里程定义 ７ 驶¨、Ｊ‘，ｆＩ‘钎：Ｉ ｆＪｌ输ｆＩＩ ｎ，Ｊ功 ，＆ｌ】ｊ＝Ｉ＝（１）』Ｕ ，Ｊ： ”，（” ．＋ ３ ６０｛｝ｂ７ ） 义 所述新能源汽乍也 纯电动汽４－：￣ｉＩｔｌ－ｔ合动 ｆ １ ，纯ｉ 动汽１ 的续航Ｆ 址指？， 人 离；混 动／『Ｊ｝， ／ｌ 续航ｆ 动力 ｝ 池 式Ｉｆ１：，一＂ ——电机输…功半，Ｗ； 个＝允ＩＸｔｆｒ，ｊ状忿卜，以一定的行驶，１ 况，连续行驶的坡 址指Ｚｉ＾ｌｉｘ池亢个允电、 广衔赝 １，ｋｇ； ；ＪＤｉｉ述度，收９．８…／Ｓ ； 汕 』ＪＩ１满ｆＩＩＩｉ＇Ｉｔｉ４￣念Ｉ、．， 定１ 况卜能够ｊ生续行驶的 人 ｆ≈，所以ｆＩＩｉ 一ｃ．厂＿＿ ｒ１——迎风 【力系数； ，ｉｎ ； 干』 Ｉ ＂ｉ－：￣，；！ｉｔｉ－Ｊｌ策峪刈‘混合动／，Ｊ汽 ４０ 厂一滚动半径，ＨＩ； —电星越大越好，ｆｆｌ是电池电量增』ＪｌＪ的Ｍ时， １ 质 也 增加，汽车能耗变大，续航 本保持在某一范旧内。 ２．２电机效率 “—车速，ｍ／ｓ； 不一定能 比例增长 叼．．一传动系效率； 传动系速比； 另外，受到布置卒问的，新能源汽１ 的｝Ｕ池１Ｕ量琏 产＿－滚动阻力系数。 汽车续航里程的计算，如 （２）所示 Ｓ＝３ ６００ｕ ７７／尸 由式（２）可知，电池参数确定后，电动汽４＋－续航里 （２） 程由电机输出功率和电机效率决定；Ｉ（ｉｆｌＵ机输 功率 式巾： ——续航里程，１１３； 卵——电机效率； 电池电量，Ｗ·ｔｌ。 此外，汽７Ｆ辅助装置的能量消耗币¨汽１三行驶环境都 会对电动汽乍的续航 程有影响；同时整乍控制策略和 油箱容积也会对混合动力汽车的续航里程柏‘影响。 ２续航里程影响因素的分析 由电动汽车的没计开发经验＿『知，刈‘新能源汽车 续航里程影响较大的主要是ｌ乜池和电机等火键零部 件、整车设计及控制策略， 文章将厦 一 埘儿项火键影响 冈素进行定性分析。 ２．１ 电池 新能源汽 电池的总电量、比能 、放电效率及放 电深度等参数会影响汽年续航 程。电池总电量与汽 车续航里程成正比，而放电效率和放电深度则影响整 午ｕ 用电池｝乜 。电池放电效率、放电深度越离，电池 口 用电量越多，汽乍续航里程ｌ＿ｉ！．越大。 在整 尺寸和整车设计整备质艟日标大致确定的 情况下，其电池质 目标有限，电池的ｋｔＨ￣，Ｊ；）Ｌ为重 要 比能量足单位质蕈电池所提供的电最，即ｆＩ＿ｉ池可用 电量与质量的比值（Ｗ·ｈ／ｋｇ），电池的 Ｌ ｆｔ ￣－ ｒＲ 越大，单位 质疑的电池可利用的能量越多Ｉ： 、、 ＬＩ前，新能源汽车所用动力ｆ乜池基夺为锶离子电 池或锂聚合物电池； 离子电池具有岛比能＿Ｌ Ｌ、高比功 率、高能量效率及高温工作性能好的特点，其零部件可 循环利用，所以适ＨＪ于新能源汽车；锂聚合物ｔｕ池的比 能量和比功率是所有动力电池中最高的，－ｉｆ： 循环使 用寿命Ｋ 新能源汽车动力电池性能参数对比，如表１ 所示。 表Ｉ 新能源汽车动力电池性能参数对比表 电 纽类型比能量 璐· ｋｇ）循环次数 铅酸篇ＩＵ池 ３５－５０ ５０（）－１ ０００ 磷酸铁（锰）锂电池 ９０￣１６０ ＞１ ００ｏ 钻酸锂电池 １５０－Ｉ６０ ＞１ ０００ 三元聚合物锂电池 ｌ５ｏ－２００ 》ｌ ｏｏｏ 对于新能源汽车特别是纯电动汽车，理沦Ｌ电池 主要ｒｆ１整车行驶阻力确定，影响新能源汽１ 续航 程 的主要因素是电机效率 、电机效率越离，续航ｌｉｔ程越 大；小同ｌ 况下的电机效率对【乜动汽１ｉ的续航 影 响不同。因而，刈 电动车用驱动电机 ｉ‘， 仪 求电 机在额定状态下具有较高的输ｍ效术，ｌｎ『｝Ｉ－要求电机 具有很宽的高效率区域，即 较宽的转速Ｉ 内均能 保证高效率的输出，这样才能 各种行驶Ｉ 一ｌ－－充分 利用有限的能量，增加续航｝ ． ．通常情况下，交流电机比直流电机的 效率高， 续航罩程也比较Ｋ；永磁电机赳【ｉ 』ｌ训 ‘泛、最适 合于纯电动汽车和混合动／『Ｊ汽车的交流电机，Ｉ 为其 具有较高的功率密度和优越的 ＰｔｆｊＰＹ ２．３行驶阻力 汽车行驶阻力主 包括滚动阻／，Ｊ、 气『５Ｊｌ 、加速 阻力及坡度阻力。实际行驶过程 １Ｉ’滚动ｌｑ－【力祠ｉ＇－ｉ－．： ｅＩ５Ｈ 力足一直存在的，减小滚动阻力和审 叭 Ｊ×１ｒ减小整 车能耗尤为重 、 滚动阻力除与滚动阻力系数１＝Ｉ＿『天外，还 车质 量关系尤为密切。为ｒ更好地说Ｉ Ｊ 乍质 埘能耗和 续航里程的影响，选取某新能源牟 ，没定 滚动阻力 系数为０．０ｌ、风阻系数取０．３７保持 变，通过综合 ＭＡＴＬＡＢ仿真和台架试验验证叮以得 ，小 恪备质 量下该新能源车型的纯电动续航 Ｉｔ： Ｉ １如 ２所示统 计表明警车质量每减轻１００ ｋｇ，１００ ｋｍ｝ 牦大约降低 ０．５～１ ｋＷ·ｈ，结果表明约有７ＣＹＹ，，的能牦Ｊｌｆ６： 身质： 上。 表２某纯电动汽车不同整备质量对应的续航里程表 整备质量慨续航里程 帆 整备质量豫ｇ续航里程艨啦 ２】３８ ４９．８ ｌ ３３８ ６３ ７ ９３８ ５２。７ １ ｌ３８ ６８．４ ｌ ７３８ ５６．０ ９３８ ７３ ９ １ ５３８ ５９。６ ７３８ ８０．３ 对于空气阻力，口Ｉ通过改进下身流线米降低 气阻 力系数和减小迎风 积，进 降低 １ 而选 用低滚阻轮胎，是目前减小汽车滚动阻力ｎ，Ｊ主 法 ２．４控制策略 对于纯电动汽下，只有一种控制模』 ，即｝Ｕ ‘ｉｉ ｔ Ｔ￣ 耗 ４１— Ｅ 兽汽车工程 ２０１ ７年４月 模式（ＣＩ）模式），即电池剩余【Ｕ 不断降低。一般通过 来实现减少１Ｏ０ ｋｍ电耗，进 增大续航里程。 汽车行驶环境包括温度、道路条什及交通状？＝｝【！．等； 程；道路条件及交通状况会影响 下能耗，进『 影响续 汽车油牟ｆｉ大小也会影响混合动 汽印的续航ｌ ， 选择较为缓和ｌ的电机动力曲线和增大回馈力度等策略 温度变化影响动 ｝Ｕ池的町川，ＬＬｉ ｉｔ‘，从而影响续航ｆ 而插ｔｉｘ式混合动力汽＿ （ＰＨＥＶ），根据电池电 的 航里程 不同，其行驶模式可分为ＣＤ模式和电量保持模式（ｃｓ 模式），分圳对应不『占Ｊ的控制策略。其ＣＤ模式下的整 汕箱越大，牛ｌ１ 能量消耗条件下的续航里程越大；·股 车控制策略义ｉ，ｒ／ｊ＞为纯电动控制（ＡＥ控制）和混合控 是根据汽１１最大续航里程来确定｛ｌ１１符容积 ． 制ｌ¨Ｉ。ＡＥ控制是指行驶过氍只用电机驱动，发动机不 ３结论 工作，ＥＵ池剩余电艟持续减少，直至达到控制策略规定 文章通过 沦计算，对新能源汽车续航里程影ＩＩ向 的最低水平，其减少能耗的 ‘法与纯电动汽车基小一 因素进行ｒ定 ｌｑ－：３）－析，明确 Ｊ， ＭＨ素埘续航里 的 致。而混合控制是指行驶过 不仪朋电机驱动，还Ｉ—ｒ根 影响。在此 础上，通过对比 Ｉｊｌ】，』行、Ｉ 新能源汽车动 据负荷大小和电池电量等【夫１索决定何时启动发动机。 电池使用情况，说【』ｊｊ比能量大的【Ｕ池类型足未米的发 由于发动机币¨ｒ￣ＪＬｆｌ４Ｊ高效术 域正好互补，一般起步 展趋势，沦述Ｊ 针刈‘不同类， 的新能源汽乍ＩＳ（ｆｌｔ￣Ｊｌ：发 采刖电机，发动机进入高效 域后／４‘会启动，加之在松 不同控制策略，并通过台架试验，定 地说明了螫１ 顷 油门或行刹１ 时可以直接熄火发动机而采用电机辅 对新能源汽 续航里程的影响，验证并 化了较多 参考文献 【１】ＳＡ Ｉｎｌ…Ｉ ｒ．ａｔｉｏｎａ１．ＳＡｌ ．１２８４１—２０１０ ｌｉｌｉｌｉｔｙ １ ａ（：ｔｏｔ Ｉ）ｅｌｉ『１ｉｌｉ．ｎｓ Ｉｂｒ Ｐｌｕｇ］ＩＩ ｔｈｂｌ’ｉｄ Ｅｈ （‘ｈ’ｉＩ’、’ｅｈｋ‘ｌｅｓ ｔ：ｓｉｎｇ ２００Ｉ Ｌ．Ｓ ｌ】（）Ｔ Ｎａｔｉ￣ｅａｌｒ ＩＩＯｌｌＳｌ－一 助，该模式下的能耗一般低于纯燃油汽车。ＣＳ行驶模 理论研究的结沦，为新能源车的 续没汁捉供 广依 、 ｊ＝Ｉ＝下的 下控制策略与普通濉合动力（ＨＥＶ）车 控制 策略相¨， 发动机和电 Ｌｌｉ们寸 Ｉ７作，电池剩余ｔｔ￣，ｒｇ 很窄的范『ｉ４『人ｊ波动，基本保持 一定水平。不同新能源 车型的控制策略不同，甚至¨一 型的不同控制策略， 都会影响剑 乍续航里程 、 ２．５其他影响因素 ｌｍｌｄ ＴＩ 、ｔ、Ｉ Ｓｉｌｌ、 ＤａｉａｌＳ１．ｗａｓ｝１ｉ” Ｉ‘ ｌ １Ｉ）（：【’ｓＡ： ＡＩ ｌｎｔｅｌ’ｉｉ；ｉｔｉｏｎ— ａｌ，２０】Ｏ：１ １一ｌ３． Ｉ２１佼赛凶．纯ＩＵ动及混合动力汽车没汁Ｊ，１７｛ｉｌｔｌｌＭ】林 ． ｒ１匕京：ｆＪ ＬｆＪ￣ 工、［Ｉ，出版 ，２０１２ 汽１－：｛ｌｉ助装置能量消耗包括照明、音响、 洲、 载控制系统、空 压缩机及液『Ｊｉ泵等，除空调外，辅助 装置能 ｛『Ｉｊ牦约占总能量ｆｆＩｊ耗的６％～１２％，如 丌空 Ｉ３１赵必缁．欠于ＰＨＥＶ的续航 ｆ 海汽１ ，２０１０（６）：２４—２７ 、能托祠】排放 能ｂｌ 价的探 ．Ｉ】． Ｉ４１瞅Ｉ；Ｌ１明Ｉ ， 址秋．畅 源，等．汽１ 新 功』Ｊ系统：构’ 建 。Ｊ 调，比例还会增加，所以汽乍行驶过程中，应尽｝ 减少 辅助装 ｎ“＇Ｊ ｉｌｔ； 量消耗，以避免续航 程过短。 ｉ川Ｍ】一『Ｅｊｊ ：｝Ｉ 夫 ：ｍ版社，２００８：５３—１０６ （收稿ｎ ：２（）ｌ ７－０ｌ一２２） ２０１ ７年３月基本型乘用车（轿车）销售汇总表 ４２
