使用Matlab整车模型进行电动汽车能耗仿真测试方法
电动汽车续航焦虑作为制约电动汽车的一个关键因素，受到电动汽车厂商和用户的广泛关注。电动汽车开发过程中，如何降低能耗增加续航也成为一个重要的课题。影响电动汽车能耗的因素有很多，比如，电池容量及充放电效率、电机效率、驱动扭矩MAP、制动滑行能量回收率、DCDC、低压附件效率及能耗控制、暖风空调电池加热等高压附件效率及能耗控制、机械传动效率、风阻系数等。在进行能耗开发测试时，仿真和试验测试是两种常见的方式。但是由于项目开发周期，实车测试条件及费用等问题，通过仿真测试优化成为一种在项目开发前期常用的方式，可以通过仿真测试优化相关参数，最后再通过实车测试验证，从而达到降低车辆能耗、缩短项目周期、降低成本等目标。本文介绍一种使用Matlab整车模型进行电动汽车能耗仿真测试的方法。
目录
一、创建整车模型
二、循环工况设置
三、能耗计算模型搭建
四、控制模型模块设置
五、仿真测试
六、总结
一、创建整车模型
1、打开matlab软件，选择APP-Virtual Vehicle Composer
2、点击New图标，新建整车模型
3、选择模型存放路径，模型命名，选择Electric Vehicle 1EM，即电动汽车单电机，点击Create，创建模型
4、创建模型后，进入车辆参数设置界面，根据需要测试车辆的参数设置相关参数
底盘参数
轮胎参数
制动参数
传动比参数
DC-DC参数
电机参数
动力电池参数
驾驶参数
环境参数
5、整车参数设置完成后，点击Virtua Vehicle，生成车辆模型
6、生成的车辆模型
二、循环工况设置
1、选择系统自带的循环工况FTP75
2、如果想测试其他工况可以自建工况数据并导入，如下图设置，根据自建工况的车速单位设置相应的单位，文中选取的CLTC_C工况车速单位为km/h
3、设置完成后，点击红框标注按钮，确认
4、工况数据以.xls格式保存
截取部分工况数据
5、在Drive cycle source file选项填入工况数据.xls文件路径，并设置车速单位，需要重复运行该设定工况，勾选Repeat cyclically选项，点击应用
6、点击Plot drive cycle，将输入工况绘图，确认工况数据已成功导入
7、点击模型设置，选择求解器，设置仿真时间
8、CLTC_C工况一个循环时间为1800s，本文运行两个循环，时间设置为3600s
三、能耗计算模型搭建
1、点击红框模块Visualization观测模块
2、点击Datalogging数据记录
3、进入数据记录模块，可以看到输出的信号
4、建立电动汽车能耗计算模型，将车速、BMS电流、电压通过下图算法计算累计里程、累计消耗电量及百公里能耗，并将电池SOC、电机扭矩等参数通过scope观测
四、控制模型模块设置
1、点击Controllers，进入控制器模块
2、进入控制器模块
3、选择VCU
4、进入VCU模块，其中包括电池管理、驱动控制、能量管理、能量回馈控制等模块，可根据所需测试能耗车辆的控制方式做添加，删减或修改
五、仿真测试
1、点击仿真-运行，等待整车模型运行
2、进入Datalogging模块，观测能耗数据
3、打开Scope，查看工况、能量累计消耗、累计行驶里程、百公里能耗、扭矩、电压、电流、电池SOC等数据
六、总结
本文简单介绍了使用Matlab建立整车模型、设置循环工况、能耗计算模块搭建、控制模块设置方法，并运行设置的模型进行仿真测试，得到测试结果。可以通过修改控制模型中电池管理、驱动控制、能量管理、能量回馈控制等控制方法和参数，仿真测试不同控制方法的能耗差异，选取最佳的控制方式和参数。由于整车模型精度与实车存在差异，仿真数据不能代表实车测试结果，仅作为能耗测试的参考，并用于对比分析不同控制方法的能耗表现优劣。