Simulation analysis of electric vehicles energy consumption in driving tests

The assessment of energy flow through electric vehicle systems makes estimating their energy consumption possible. The article presents analyzes of the energy consumption of electric vehicles in selected driving tests (NEDC, WLTC and in real traffic conditions – RDC test) in relation to the vehicles different curb weight. The use of electric motors was also analyzed, providing their operating ranges, data of the energy flow in batteries and the change in their charge level. Simulation tests and analyzes were carried out using the AVL Cruise software. It was found that despite similar vehicle energy consumption values in NEDC and RDC testing, there are significant differences in energy flow in vehicle subsystems. The changes in the battery charge level per 100 km of test drive are similar in both the WLTC and RDC tests (6% difference); for the NEDC test, this difference is the greatest at 25% (compared to the previous tests). The energy consumption of electric vehicles depends significantly on the test itself; the values obtained in the tests are in the ranges of 10.1–13.5 kWh/100 km (NEDC test); 13–15 kWh/100 km (WLTC test) and 12.5–16.2 kWh/100 km in the RDC test. The energy consumption values in the NEDC and WLTC tests, compared to the RDC test, are approximately 20% and 10% lower, respectively. Increasing the vehicle mass increases the energy consumption (increasing the vehicle mass by 100 kg was found to increase the energy consumption by 0.34 kWh/100 km).

Ocena przepływu energii przez układy pojazdów elektrycznych umożliwia oszacowanie ich energochłonności. W artykule przedstawiono analizy dotyczące zużycia energii pojazdów elektrycznych w wybranych testach jezdnych (NEDC, WLTC oraz w rzeczywistych warunkach ruchu – test RDC) w odniesieniu do zróżnicowanej masy pojazdów. Analizie poddano również wykorzystanie silników elektrycznych, przedstawiając mapy ich pracy, wielkości przepływu energii w akumulatorach oraz stopień zmiany ich naładowania. Badania i analizy symulacyjne wykonano z wykorzystaniem oprogramowania AVL Cruise. Stwierdzono, że mimo podobnych wartości energochłonności pojazdów w testach badawczych NEDC oraz RDC, to występują znaczące różnice przepływu energii w układach akumulacji pojazdów. Zmiany stopnia naładowania akumulatora odniesione do 100 km testu są zbliżone w testach WLTC oraz RDC (różnica 6%); dla testu NEDC różnica ta wynosi maksymalnie 25% (w odniesieniu do poprzednich testów). Energochłonność pojazdów elektrycznych jest silnie zależne od testu badawczego; wartości uzyskane w testach kształtują się na poziomie 10,1–13,5 kWh/100 km (test NEDC); 13–15 kWh/100 km (test WLTC) oraz 12,5–16,2 kWh/100 km w teście RDC. Wartości energochłonności w testach NEDC oraz WLTC są odpowiednio mniejsze o około 20% i 10% w odniesieniu do testu RDC. Zwiększenie masy pojazdu zwiększa zużycie energii (zwiększenie o 100 kg masy pojazdu zwiększa zużycie energii o 0,34 kWh/100 km).