电动汽车剩余续驶里程估算方法

电动汽车剩余里程估算方法及影响因素研究

本章将结合前文所建立的电动汽车模型和对电池特性的研究，对电动汽车模型进行仿真，并运用Matlab软件对电动汽车剩余续驶里程进行估算，研究行驶工况对估算方法的影响，在此基础上提高剩余里程估算的精度。

3.1剩余续驶里程估算方法研究

3.1.1剩余续驶里程估算方法研究原理

根据3.1.4小节所介绍的剩余里程的估算方法以及3.4小节所建立的Matlab 估算模型，我们可以根据电动汽车当前一段时间的运动状态，估算电动汽车的剩余里程，而验证剩余里程估算是否正确则必须要由GT-drive软件建立的电动汽车模型进行续驶里程仿真。将估算得到的剩余里程与仿真得到的累积行驶里程做比较，以此来判断剩余里程估算方法的可行性。

所谓剩余里程估算方法的可行性，即该估算方法能够实现估算结果随电动汽车运行工况的变化而做出的相应变化。在续驶里程估算方法满足该可行性条件的前提下，进一步讨论不同工况循环对于估算方法的影响，则需要运用多工况剩余里程估算结果的对比来研究。

3.1.2不同车速对续驶里程估算方法的影响

为了确定剩余续驶里程估算过程中，不同车速对于剩余估算法的影响，设置匀速行驶工况，运用GT-drive软件进行仿真，对目标速度模块（Traget speed-1）输入如表4-2的工况循环。设定仿真时间以便得到最大行驶距离，运行模型得到仿真各项数据，再运行Matlab软件对各工况循环进行剩余里程估算。

根据表4-1中所设计的匀速工况，先将电动汽车模型加速至预订车速，然后保持该速度匀速行驶，到仿真结束后，调用GT-Drive仿真结果，在Matlab 中运行剩余续驶里程估算模型，并将得到得计算结果与仿真结果比较确定不同速度对算法的影响。

表4-1电动汽车仿真循环工况的设定

运行工况电动汽车车速（km/h）从0到目标速度加速时间(s)

1 20 10

2 40 20

3 60 30

4 80 35

(1)电动汽车以20km/h匀速行驶仿真

如图4-1，图4-2所示。将电动汽车模型的仿真时间设置为80000S，得到电动车在匀速20km/h行驶工况下的累计行驶距离。其累计行驶里程如图4-4所示。

图4-1 20km/h 动力电池SOC消耗曲线

图4-2 20k m/h电动汽车累计行驶里程

图4-3 320km/h匀速行驶剩余里程估算

电动汽车模型仿真运行61456s，行驶里程为338km，运用Matlab软件对剩余续驶里程估算进行估算，设置估算仿真时间为70000s，结果如图4-5，GT-drive 模型仿真15000s时，电动汽车累计行驶90km，其剩余续驶里程仿真结果为248km，其剩余续驶里程估算结果为270km，GT-drive模型仿真40000s时，电动汽车累计行驶220km，其剩余续驶里程仿真结果为118km，其剩余续驶里程估算结果为110km，仿真结果与估算结果相差不多。

（2）电动汽车以40km/h匀速行驶仿真结

将电动汽车模型的仿真时间设置为80000S，得到电动车在匀速20km/h行驶工况下的累计行驶距离。其累计行驶里程如图4-4，图4-5所示。

图4-4 40km/h匀速行驶行驶里程仿真结果

图4-5 40km/h匀速行驶仿真电池SOC曲线

图4-6 40km/h匀速行驶剩余续驶里程估算

电动汽车模型仿真运行20994s，行驶里程为233km，运用Matlab软件对剩余续驶里程估算进行估算，设置估算仿真时间为70000s，结果如图4-5，GT-drive 模型仿真5000s时，电动汽车累计行驶55.5km，其剩余续驶里程仿真结果为177.7km，其剩余续驶里程估算结果为270km，GT-drive模型仿真15000s时，电动汽车累计行驶167km，其剩余续驶里程仿真结果为66.3km，其剩余续驶里程估算结果为150km，仿真结果与估算结果相差较大，随着时间的增大误差越来越大。

（3）电动汽车以60km/h匀速行驶仿真

将电动汽车模型的仿真时间设置为80000S，得到电动车在匀速20km/h行驶工况下的累计行驶距离。其累计行驶里程如图4-7，图4-8所示。

图4-7 60km/h匀速行驶累计里程

图4-8 60km/h匀速行驶电池SOC消耗曲线

图4-9 60km/h匀速行驶剩余续驶里程估算

电动汽车模型仿真运行12035s，行驶里程为200km，运用Matlab软件对剩余续驶里程估算进行估算，设置估算仿真时间为70000s，结果如图4-5，GT-drive 模型仿真2500s时，电动汽车累计行驶42.5km，其剩余续驶里程仿真结果为157.5km，其剩余续驶里程估算结果为285km，GT-drive模型仿真10000s时，电动汽车累计行驶166km，其剩余续驶里程仿真结果为34km，其剩余续驶里程估算结果为114km，仿真结果与估算结果相差较大，随着时间的增大误差越来越大。

（4）电动汽车以80km/h匀速行驶仿真

将电动汽车模型的仿真时间设置为80000S，得到电动车在匀速20km/h行驶工况下的累计行驶距离。其累计行驶里程如图4-10，图4-11所示。

图4-10 80km/h匀速行驶累计里程

图4-11 80km/h匀速电池SOC消耗曲线

图4-12 80km/h匀速行驶剩余续驶里程估算

电动汽车模型仿真运行5747s，行驶里程为127km，运用Matlab软件对剩余续驶里程估算进行估算，设置估算仿真时间为70000s，结果如图4-12，GT-drive模型仿真2000s时，电动汽车累计行驶44km，其剩余续驶里程仿真结果为83km，其剩余续驶里程估算结果为249km，GT-drive模型仿真4500s时，电动汽车累计行驶100km，其剩余续驶里程仿真结果为27km，其剩余续驶里程估算结果为95km，仿真结果与估算结果相差较大，随着时间的增大误差越来越大。

根据以上剩余里程的仿真结果同剩余里程的估算结果对比可以发现，对于