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文档简介

《电动汽车高低压器件能效台架试验方法》

编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《电动汽车高低压器件能效台架试验方法》团体标准是由中国汽车工程学会批

准立项。文件号中汽学函【2023】180号,任务号为2023-061。本标准由电动汽车

产业技术创新战略联盟提出,北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司牵头、联

合中国第一汽车集团有限公司、东风汽车集团有限公司、中公高远(北京)汽车检

测技术有限公司、吉林大学、广州小鹏汽车科技有限公司、比亚迪汽车工业有限公

司、上海汽车集团股份有限公司等共30家单位起草。

1.2编制背景与目标

面对全球“碳达峰、碳中和”目标及国内新能源汽车低碳化和绿色发展的要求,

以及满足长续航低能耗的用户需求,降能耗是新能源汽车不变的主旋律。但是随着

新能源汽车电动化、智能化发展不断深化,高低压电器件的应用必将逐渐增加。在

智能驾驶方面,更多传感器的应用意味着更多大的能量消耗,由于热管理和空调系

统中越来越多的电子控制器的应用,新能源汽车的电耗问题将会不断凸显出来。如

何识别高能耗器件并确认好优化方向,以最大限度的提升动力电池的能量利用率,

进而提升整车续驶里程,是目前新能源汽车急需重点解决的方向。

目前国内对电动汽车高低压器件能耗测试时,由于测试边界条件模糊不清,测

试方法也有所差异,最终导致的测试结果一致性差,得出的数据对于整车开发优化

支撑的意义不大。另外由于国内外没有相关整车高低压器件能耗测试的通用标准,

各大主机厂依然按照自己的程序进行高低压器件能耗的测量,导致各个车企相互借

鉴意义不大,整体行业发展效率低,不利于国内企业发展。

通过制定统一的高低压器件能耗试验标准,规范测试及评价方法,明确试验边

界条件,测试不同器件在运行过程中的功率数据。能够准确获知整车环境下高低压

器件能耗是否异常,可以帮助企业进行精细化和规范化的高低压器件能耗试验能耗,

从而为整车能耗进一步优化提供方向,不断提升企业产品竞争力。

1.3主要工作过程

1

(1)开展前期研究,制定标准研究计划

本标准于2022年11月提出,标准主笔人联合标准化工程师开展了国内外相关

标准、文献资料的调研与收集工作。同时,项目组对国内外汽车能效相关技术和研

究成果搜集整理。总结现存问题,开展了标准适用范围和标准体系协调性分析,明

确了研究的目标和重点,确保标准研究项目的可行性。

(2)编制标准草案初稿,完成标准项目立项

2023年2月~2023年6月项目组在前期工作的基础上,研究提出了标准的修订

思路和修订原则,确定了标准的框架结构和主要技术内容等,完成《电动汽车高低

压器件功耗台架试验方法》草案内容的制定和标准立项申报的准备工作。

2023年7月在安徽安庆参加中国汽车工程学会组织召开的团体标准审查会议,

由北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司(以下简称“国创中心”)对标准的

任务来源、背景意义和技术内容等进行了汇报和答辩,本标准正式完成立项。

(3)组建汽车能效标准研究工作组,召开标准启动会议

2023年7月~2023年10月,国创中心负责着手组建汽车能效标准研究工作组。

最后有来自整车企业、零部件企业、高校院所和检测机构等30家企业单位的48位

专家加入到工作组共同研究并起草标准,其中标准研究工作组单位如下:

序号参加单位序号参加单位序号参加单位

1国家新能源汽车技术创新中心11上海交通大学21比亚迪汽车工业有限公司

2北京汽车研究总院有限公司12宁德时代新能源科技公司22西门子工业软件

3中国第一汽车集团有限公司13奇瑞汽车股份有限公司23江铃汽车股份有限公司

4吉林大学14上汽通用五菱汽车24阿波罗智能技术有限公司

5东风汽车集团有限公司15浙江极氪智能科技有限公司25雷达新能源汽车(浙江)有限公司

6上海汽车集团股份有限公司16合众新能源汽车股份有限公司26江苏中关村节能环保研究有限公司

7上海蔚来汽车有限公司17宁波吉利罗佑发动机公司27中汽研汽车检验中心有限公司

8广州小鹏汽车18重庆赛力斯新能源汽车28中公高远汽车检测技术有限公司

9长城汽车股份有限公司19上海适宇智能科技有限公司29三一汽车制造有限公司

10小米汽车科技有限公司20襄阳达安汽车检测中心有限公司30吉利汽车研究院(宁波)有限公司

2

2023年10月24日,国创中心组织在北京顺利召开了“汽车能效标准研究工作

组启动会议暨第一次标准研讨会”,主笔人对标准工作进展、后续工作计划、标准

框架和草案进行了介绍。与会专家就当前标准框架及标准草案重要内容(范围、边

界条件、试验方法和试验工况等)进行讨论,其中基于标准立项提案的草案框架和

内容修改如下:

——标准适用于最大设计总质量不超过3500kg的M1类车辆,考虑N1类车辆

要不要也纳入到标准范围之内。

——环境高低温选择(-20±3)℃、(-7±3)℃、(23±3)℃、(35±3)℃

考虑是否合适,后面需要起草组专家讨论后确定。

——由于混合动力和纯电动车适用的车辆准备要求有差异,考虑在标准中区分混

合动力车和纯电动车。

——用户工况建议按照使用的各种场景细化,并且要基于使用场景给出相应的高

低压器件的测试清单。

(4)起草组内部公开征求意见,召开标准第二次研讨会

2023年11月,国创中心负责落实启动会上专家提出的标准草案框架和关键内

容建议,对本文进行了一轮修改后在起草组内部公开征集标准具体内容的意见。起

草组专家共计提出57项标准修改意见,标准主笔人对修改意见做了初步分析。

2023年12月21日,在北京国创中心召开了“汽车能效标准研究工作组第二次

标准研讨会”。国创中心主笔人汇报了各单位反馈标准意见的处理情况,并针对有

异议的点进行了深入探讨,会议就处理结果最终达成了共识。起草组专家对本标准

的具体内容逐条进行了讨论,针对标准名称、范围、术语和定义、试验条件、试验

方法和数据处理等内容均提出了建设性修改建议。

另外起草组专家在标准内容研讨过程中一致认为“功耗”偏口语化,并且英文

名称功耗容易产生歧义,在保证标准内容和标准名称协调一致的前提下,根据现行

GB/T37340《电动汽车能耗折算方法》,起草组建议将标准名称由《电动汽车高低

压器件功耗台架试验方法》变更为《电动汽车高低压器件能耗台架试验方法》。

(5)推进试验验证,修改标准草案并编制标准编制说明

2023年12月-2024年1月,针对会上各位专家提出的两项标准具体内容的改进

建议,国创中心牵头完善标准草案并发起草组各专家确认。根据修改和完善好的的

3

标准草案推进试验验证,采集、分析并获得试验验证数据,具体的试验情况和验证

结果详见第三章内容。

2024年1月,在标准起草组前期研究的基础上,结合试验验证成果继续完善标

准草案,并编写标准草案编制说明。

(6)召开召开标准第三次研讨会,完成标准征求意见稿及编制说明

2024年1月上旬,结合专家确认意见和试验验证结果对本文进行了一轮修改后

在起草组内部再次公开征集意见。起草组专家共计提出11项标准修改意见,标准

主笔人对修改意见做了初步分析并修改。

国创中心组织2024年1月26日,由国创中心组织起草组全体专家召开了“汽

车能效标准研究工作组第三次标准研讨会”。会上主笔人对标准草案优化情况和试

验验证情况进行了汇报,并对有异议的几个问题进行了讨论分析,最终确定标准草

案征求意见改以及征求意见稿编制说明。

2024年2月,起草组根据反馈意见进行修改后形成标准送审稿。

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

本标准是在对充分调研行业内整车厂和相关企业在能量管理方面研究发展现状

的基础上,经过多次研讨和论证后提出了适用于电动汽车高低压器件能耗台架的试

验方法。该试验方法具备通用性、指导性和完备性。

本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构

和起草规则》给出的规则起草,标准内容参考了GB/T15089《机动车辆及挂车分类》,

GB18352.6—2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》,GB/T

18386.1《电动汽车能量消耗和续驶里程试验方法第1部分:轻型汽车》,GB/T

19753《轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》GB/T19596《电动汽车术语》

GB/T38146.1《中国汽车行驶工况第1部分:轻型汽车》等多个国家标准。通过

统一的测试方法,测试不同器件在不同使用场景下的能耗表现,可为整车环境下高

低压器件能耗及策略是否异常提供判断依据,并且可获知能量的消耗路径。

2.1.1通用性原则

由于国内外没有相关整车高低压器件能耗测试的通用标准,各大主机厂依然按

照自己的程序进行高低压器件能耗的测量,导致各个车企相互借鉴意义不大,整体

4

行业发展效率低,不利于国内企业发展。听取了业内各大车厂希望统一高低压器件

能耗台架试验方法的需求,并与起草组及行业内各专家进行多次讨论协商,明确不

同测试环境温度(涵盖低温,常温及高温)下传感器的选择及布置点要求,以及涵

盖行车及停车等不同的使用场景下的试验工况,本标准具备较高通用性。

2.1.2指导性原则

整车能耗有相当一部分消耗在高低压器件上,通过统一的测试方法,测试不同

器件在不同使用场景下的能耗表现,可为整车环境下高低压器件能耗及策略是否异

常提供判断依据,并且可获知能量的损耗路径。

本标准规定了电动汽车高低压器件能耗台架试验的试验条件、试验方法以及试

验数据处理方法,通过制定统一的高低压器件能耗试验标准,明确试验边界条件,

规范测试及评价方法,可以帮助企业进行精细化和规范化的高低压器件能耗试验,

在开发过程中提高整车能效。因此本具有较强的指导性。

2.1.3协调性原则

本标准提出的方法与目前使用的国家标准中的方法协调统一、互不交叉。仅作

为一种更便捷、精确度更高、更高效的方法对目前使用的方法进行补充。

2.1.4兼容性原则

本标准提出的电动汽车高低压器件能耗试验方法充分考虑了高低温条件下,以

及不同行车和停车工况下台架试验方法,具有普遍适用性和兼容性。

2.2标准主要技术内容

本标准共分为6章,规定了最大设计总质量不超过3500kg的M1类及N1类的纯

电动汽车和混合动力电动汽车高低压器件能耗台架试验的试验条件、试验方法以及

试验数据处理方法。内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、试验条件、试

验程序及试验数据处理。其中标准最重要的试验方法涵盖了行车及停车等不同的使

用场景。其中,行车工况分为循环测试工况及高速工况,循环测试工况再对纯电动

车型和混合动力车型进行区分。停车工况分上高压和下电等测试工况,上高压测试

工况针对开启行车灯、影音娱乐系统、座椅加热系统、车窗、雨刮器等器件的使用

场。停车下电工况主要测试暗电流和控制器休眠策略等

2.3关键技术问题说明

现有标准中,GB18352.6-2016、GB/T38146.1-2019这两项标准规定了整车

台架试验相关的要求,针对高低压能耗的试验方法并没有具体规定。

5

从试验方法看,目前国内在对电动汽车高低压器件能耗测试时,对于测试边界

条件模糊不清,测试方法也有所差异,最终导致的测试结果一致性较差,以此得出

的数据对于整车开发优化支撑的意义不大。从标准建设情况看,由于国内没有关于

整车高低压器件能耗测试的通用标准,各大主机厂依然按照自己的程序进行高低压

器件能耗的测量,这种情况导致各个车企相互借鉴意义不大,整体行业发展效率低。

本标准的提出和规定了电动汽车高低压器件能耗台架试验的试验条件、试验方法以

及试验数据处理方法,通过制定统一的高低压器件能耗试验标准,明确试验边界条

件,规范测试及评价方法,可以帮助企业进行精细化和规范化的高低压器件能耗试

验,在开发过程中提高整车能效。

2.4标准主要内容的论据

本标准规定了电动汽车高低压器件能耗台架试验的试验条件、试验程序以及试

验数据处理方法。对试验流程进行了规范,对测试工况作了细化及区分,并对测点

作了推荐目录。规范数据处理方法,明确了高压器件的效率及能量回收率的计算方

法。

2.5标准工作基础

标准编写牵头起草单位北京国家新能源汽车技术创新中心有限公公司具有全国

第一个整车能效开发专项试验室,考虑新能源汽车行业共性需求,试验室性能指标

已知全国最高技术水平,满足-40℃-60℃的汽车全温度范围测试需求。在整车测试

同时,得到车辆不同系统和部件对车辆性能的影响和贡献量,可为找到经济而又有

效提高车辆经济性的设计方案提供决策依据;并且可以全面、精确、高效地测试能

力,精准适合纯电动汽车和混合动力汽车的能量流测试开发;

国创中心整车能效开发团队参与过多项的限值和能耗等国家标准的研讨过程,

比如GB20997、GB36980.1、GB/T37340等。自项目开展以来,在国家行业标准、

国外先进标准的研究上投入了大量精力。能够通过测试车辆在不同工况下各系统及

部件的能量消耗情况,精细化分析各系统及部件能量消耗差异,找到潜在的节能空

间,并测试各种节能技术的效果,本标准具有一定的先进性、通用性、科学性和可

操作性。

6

三、主要试验(或验证)情况分析

针对某混合动力车型,分别进行了常温23℃、高温35℃及低温-7℃下WLTC工

况的高低压器件能耗测试。

试验在国创中心轴耦合测功机进行测试,试验时间:2023/7/20-2023/7/25。

车辆试验现场图

其中传感器布置清单如下:

序号系统部件测试物理量传感器型号传感器数量

1动力蓄电池电压电压线2

2正极电流500A电流钳1

驱动电机控制器

3负极电流500A电流钳1

高压系统

4电动压缩机电流200A电流钳1

5PTC电流200A电流钳1

6DCDC高压侧电流20A电流钳1

DCDC

7DCDC低压侧电流200A电流钳1

8电压电压线2

辅助蓄电池

9电流20A电流钳1

10电机水泵电流40Ashunt1

11电池水泵电流40Ashunt1

低压系统

12暖风水泵电流40Ashunt1

13发动机电子水泵电流40Ashunt1

14散热风扇电流40Ashunt1

15电流40Ashunt1

鼓风机

16电压电压线2

7

常温23℃试验数据分析如下:

常温WLTC工况高压器件能耗分析常温WLTC工况高压器件能耗分析

高温35℃试验数据分析如下:

高温WLTC工况高压器件能耗分析高温WLTC工况低压器件能耗分析

低温-7℃试验数据分析如下:

低温WLTC工况高压器件能耗分析低温WLTC工况低压器件能耗分析

8

针对某纯电车型,分别进行了常温23℃和低温-7℃下CLTC工况的高低压器件

能耗测试。

试验在国创中心的轴耦合测功机进行测试,试验时间2023/11/10-2023/11/27。

车辆试验现场图

其中传感器布置清单如下:

9

序号系统部件测试物理量传感器型号传感器数量

1电压电压线2

动力蓄电池

2电流报文/

3正极电流500A电流钳1

高压系统驱动电机控制器

4负极电流500A电流钳1

5电动压缩机电流200A电流钳1

6DCDC高压侧电流20A电流钳1

DCDC

7DCDC低压侧电流200A电流钳1

8电压电压线2

辅助蓄电池

9电流20A电流钳1

10电机水泵电流40Ashunt1

11电池水泵电流40Ashunt1

12暖风水泵电流40Ashunt1

13散热风扇电流40Ashunt1

14电流40Ashunt1

鼓风机

15电压电压线2

16IPB阀电流40Ashunt1

17ESP电机电流40Ashunt1

18中央域控制器1电流40Ashunt1

19中央域控制器2电流40Ashunt1

20智驾域控制器A电流40Ashunt1

低压系统

21智驾域控制器B电流40Ashunt1

22制动灯电流20A电流钳1

23电子油泵电流20A电流钳1

24组合仪表电流20A电流钳1

25中控大屏电流20A电流钳1

26TBOX电流20A电流钳1

27日行灯电流20A电流钳1

28近光灯电流20A电流钳1

29远光灯电流20A电流钳1

30座椅通风电流20A电流钳1

31座椅加热电流20A电流钳1

32方向盘加热电流20A电流钳1

33摄像头加热电流20A电流钳1

34外后视镜加热电流20A电流钳1

10

常温23℃试验数据分析如下:

常温CLTC工况高压器件能耗分析常温CLTC工况低压器件能耗分析

常温CLTC工况高压器件及充电工况效率常温停车工况低压电器能耗分析

低温-7℃试验数据分析:

低温CLTC工况高压器件能耗分析低温CLTC工况低压器件能耗分析

11

四、标准中涉及专利的情况

尚无。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用的情况

本标准的发布,实现了纯电动汽车和混合动力汽车高低压器件能耗台架试验方

法有标准可依的目标。标准编制目的在于确定统一的测试方法及测试标准,精准的

测量整车高低压系统工作过程中的能量消耗,预测不同的改进措施对整车能耗的影

响程度,整车企业可以提前给出能耗优化最优方案,大大缩减开发成本和研发周期,

促进整个新能源汽车行业在能耗优化方向技术的进步。

该标准的出现,填补了国内外在电动汽车高低压器件能耗台架试验程序和验

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