基于ADVISOR的電動汽車性能仿真

任晶鼎 張宏鵬 王慧慧

摘 要：文章建立了基于卡爾曼濾波法的鉛酸蓄電池組模型，并利用Advisor仿真軟件，搭建了整車仿真模型，進行了整車動力性能仿真分析。仿真結果驗證了仿真模型的正確性和方案的可行性。

關鍵詞：Advisor；電動汽車；仿真

中圖分類號：U467.2 文獻標識碼：B 文章編號：1671-7988（2018）12-63-02

Abstract： In this paper， the model of lead-acid battery group based on Calman filter is established， and the simulation model of the whole vehicle is built by using Advisor simulation software， then the dynamic performance simulation analysis of the whole vehicle is carried out. The simulation results verify the correctness of the simulation model and the feasibility of the scheme.

Keywords： Advisor； Electric Vehicle； Simulation

CLC NO.： U467.2 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-63-02

前言

我國《“十三五”節能減排綜合工作方案》中指出，到2020年新能源汽車、節能環保等綠色低碳產業總產值突破10萬億元，成為支柱產業。在此方案的指導下，電動汽車日益成為國家和人們關注的重點，尤其是電動汽車的剩余里程問題更是成為了研究熱潮。電動汽車的動力性能及動力電池SOC對其剩余里程有顯著的影響，因此，研究電動汽車的動力性能顯得尤為重要。本文在估算動力電池SOC的基礎上，利用Advisor仿真軟件和MATLAB相結合的方式，對電動汽車動力性能進行仿真分析，為電動汽車剩余里程預測奠定基礎。

1 電動汽車動力系統概況

本文的研究對象為常見的觀光電動汽車，如圖1所示。

該電動汽車的動力傳動系統由電池組、控制器、電動機、耦合器、減速器、驅動輪等組成，其結構如圖2所示。電池組是電動汽車的動力來源，也是其關鍵部件，決定著電動汽車的多方面性能。本文所涉及的觀光電動汽車使用的是鉛酸蓄電池，采用的是交流電機作為驅動電機。

2 電池模型及SOC估算

本文所涉及的觀光電動汽車使用的是型號為3-DG-190的鉛酸蓄電池，單體電池電壓為6V，由8個串聯而成電池組。本文利用Matlab仿真軟件搭建了電池組的充放電模型，將卡爾曼濾波法與電池組模型有效地相結合，研究了電池組端電壓和SOC波形變化情況，為后續的電動汽車整車性能仿真奠定基礎。圖3為卡爾曼濾波法電池組放電模型。

3 仿真模型建立

本文在Advisor仿真軟件中創建了電動汽車的整體仿真模型（如圖4所示），包括循環工況、車輛、車輪、變速器（耦合器）、主減速器、驅動電機系統、能量源（電池組）等子模塊。其中，每個子模塊都利用MATLAB建立了相應的Simulink仿真模塊，并且可通過M函數控制子模塊參數的變化。

本文所研究的觀光電動汽車主要技術參數如表1所示。

根據表格中所列技術參數，采用標準工況中的ECE- EUDC循環工況對已建模型進行仿真。通過改變“time step時間步長”，“# of cycles工況數據”兩個參數，設置工況數據，進行行駛里程仿真。初始電量設置為100%，道路坡度設置為constant road grade，即一般道路的坡度值。仿真結果如圖5、6所示。

車速隨時間變化如圖5所示。車速在在車輛穩定行駛后，隨時間的增加而增大得比較迅速，這符合電動車的行駛規律。

圖6是動力電池的SOC狀態曲線圖。車輛在頻繁加減速的工作過程中，可以回收能量給動力電池充電。另外，在整個電動汽車的行駛過程中，電池的荷電狀態SOC在較長時間內下降比較平緩，工作在比較穩定的區域。

4 結語

本文利用Advisor建立了觀光電動汽車動力系統模型，并對其整車動力性能進行了仿真分析。仿真結果給出了該電動汽車在ECE-EUDC循環工況下的行駛、加速、制動等過程的汽車車速、電池SOC的變化曲線圖，分析了電動汽車整車動力性能，為電動汽車的剩余里程預測研究奠定了基礎。

參考文獻

[1] 張翔，趙韓，錢立軍，張炳力.電動汽車仿真軟件ADVISOR的應用[J]，交通科技與經濟，2004年第3期：40-43

[2] 劉新，凌鵬.基于ADVISOR的純電動汽車動力參數匹配[J]，北京汽車，2013年第3期：24-26.

[3] 陳志雄，鐘紹華.基于ADVISOR的純電動汽車動力性能仿真[J]，傷害汽車，2008年第1期：8-11.

[4] 尹安東，王澤平，趙韓等.基于ADVISOR的純電動汽車動力性能仿真分析[J]，客車技術與研究，2007年第1期：8-11.

[5] 伍慶龍，劉忠途，宗志堅.基于 Advisor 的純電動汽車動力性能仿真[J].輕型汽車技術，2010，（10）：13-16.