Modelo de Consumo de Baterias e MFC - Fratar
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Nota Técnica #68
Especialista em Produtos na Aimsun
O Modelo Microscópico de Aceleração de Fluxo Livre (MFC) captura com precisão e consistência a dinâmica de aceleração dos veículos com base nos parâmetros do motor, considerando também as condições ambientais e o comportamento do motorista. Isso permite um cálculo mais preciso das emissões e do consumo de combustível, que são estatísticas influenciadas pela dinâmica do veículo. Embora o MFC introduza complexidade no cálculo, há um impacto mínimo no tempo de execução da simulação porque usa perfis pré-construídos de marcha e aceleração para os diferentes segmentos de carros Euro para determinar a aceleração de um veículo. O modelo inclui motores a gasolina, diesel e elétricos. No caso dos motores de combustão, primeiro, a marcha é determinada a partir da velocidade do veículo e do estilo de condução. Segundo, a aceleração do motor é obtida a partir da curva de aceleração com base na marcha e na velocidade. Por fim, é calculada a aceleração do veículo, considerando as resistências como a resistência ao rolamento e ao arrasto. No caso de motores elétricos, existe apenas uma curva de velocidade-aceleração na qual as resistências também são aplicadas. Além disso, para todos os tipos de motor, um fator de estilo de condução é aplicado para calcular a aceleração atual.
Ao olhar para a aceleração para o Euro Car Segment A na Imagem 1, o Modelo Gipps pode tender a superestimar a aceleração em velocidades mais altas e o TWOPAS é um pouco melhor, mas ainda pode estar superestimando a aceleração em comparação com o que o Modelo MFC calcula. Não quer dizer que os dois primeiros modelos não sejam adequados na modelagem típica, mas ao fazer um estudo ambiental, as estatísticas de emissões e consumo de combustível podem ser calculadas com mais precisão usando um modelo de aceleração avançado como o MFC.
O Modelo de Consumo de Bateria usa o Modelo MFC para obter o trem de força do motor/gerador do motor para obter o nível de carregamento instantâneo da bateria. Também considera a eficiência dos diferentes processos envolvidos na operação do veículo: motor/gerador, frenagem regenerativa e transmissão e coleta o efeito da temperatura ambiente devido à consequente potência acessória necessária para aquecimento/resfriamento da cabine do veículo. Primeiro, determina a aceleração do motor com base na velocidade do veículo e, segundo, a aceleração do veículo é calculada considerando as resistências.
Entradas do MFC e Modelo de Consumo de Bateria
A Categoria do Veículo é definida pelo tipo de veículo e o Tipo de Motor é definido pela composição da frota do tipo de veículo. Apenas a categoria Carro é suportada neste momento.
O Segmento é obtido da distribuição do parâmetro Peso do tipo de veículo. A distribuição do segmento Euro Car por tipo de motor é detalhada no Manual do Usuário Aimsun Next.
Os vídeos a seguir mostram o desempenho do veículo em condições de fluxo livre com o Modelo Gipps e o Modelo MFC da Euro Car Segment para veículos a gasolina e elétricos.
O parâmetro Headway Agressiveness define a troca de marchas e o estilo de direção do tipo de veículo. Os valores aceitos estão entre -1,00 e 1,00.
O vídeo a seguir mostra o impacto do parâmetro de agressividade do headway durante a simulação.
A inclinação é definida pelos segmentos de uma seção. Isto tem um impacto na resistência do motor do veículo.
O clima e a temperatura são definidos na guia Parâmetros do Cenário. O clima é usado no modelo MFC e a temperatura é usada no modelo de consumo de bateria. A temperatura ambiente afeta a potência necessária para aquecer ou arrefecer no interior do veículo.
O vídeo a seguir mostra o impacto no comportamento do motorista de um dia ensolarado versus um dia com neve.
O consumo de combustível dos veículos com motor de combustão é definido por tipo de veículo.
O vídeo a seguir mostra o consumo de combustível dos diferentes Segmentos Euro Car (com a respectiva capacidade do tanque) no MFC.
O consumo de bateria de um tipo de veículo é afetado pela Potência de Acessórios Elétricos necessária para aquecimento ou resfriamento no interior do veículo.
O vídeo a seguir mostra o consumo de bateria de cada segmento Euro Car (com sua respectiva capacidade de bateria) no MFC.
Tanto para o motor de combustão quanto para os veículos elétricos, a distribuição do nível inicial de combustível ou bateria em porcentagem pode ser modificada. Isso define o nível de combustível ou bateria dos veículos no início de uma simulação.
Ativando o MFC e o Modelo de Consumo de Bateria
O modelo MFC deve ser ativado no nível do tipo de veículo e do experimento. Observe que o MFC não é compatível com o modelo TWOPAS, portanto, o modelo MFC não estará disponível como opção se o tipo de veículo tiver o TWOPAS ativado.
Saídas do MFC e Modelo de Consumo de Bateria
As estatísticas de Consumo de Combustível e Bateria são geradas para toda a rede, cada seção e curva e para subcaminhos. Os Modos de Visualização podem ser usados ​​para visualizar o consumo de combustível ou bateria na rede.
No nível do veículo, o nível atual de combustível ou estado de carga, combustível atual ou bateria consumida e combustível total ou bateria consumida são estatísticas disponíveis nos Atributos Dinâmicos do veículo de simulação.
Os modos de visualização podem ser usados ​​para marcar veículos por tipo de motor ou estado atual de carga, conforme mostrado nos exemplos a seguir.
O que ter em mente:
O modelo MFC não é compatível com o modelo TWOPAS.
O MFC está disponível apenas para veículos da categoria Carro. Atualmente, não abrange caminhões, ônibus e motos.