纯电动汽车simulink模型介绍，包括驾驶员、VCU、MCU和电机、BMS和电池、变速器、主减速器、整车、仪表盘

纯电动汽车simulink模型介绍，包括驾驶员、VCU、MCU和电机、BMS和电池、变速器、主减速器、整车、仪表盘

EV模型simulink模型该文章模型链接（点击跳转），UP：比怪兽还怪

1.0 驾驶员模块

驾驶员模块实现人工驾驶和跟随循环工况自动驾驶两种模式切换。在跟随循环工况自动驾驶模式下，由 PI 控制器根据当前速度与目标速度偏差，不断调整加速踏板和制动踏板开度，以达到车速跟随效果；人工驾驶时将加速踏板开度和制动踏板开度传递给 VCU，以获得转矩，驱动整车行驶。

1.1 工况选择

1.2 PI控制

1.3 手动自动切换

2.0 VCU模块

VCU 模型的主要功能是完成整车运行模式的管理，整车扭矩需求管理以及电机工作模式选择。整车运行模式的管理包括充电模式上下电管理，放电模式上下电管理以及紧急故障模式下电管理；整车需求扭矩管理则是综合驾驶员扭矩需求，电池输出能力以及电机输出能力给出最终的整车目标转矩；电机
工作模式是根据当前的整车踏板以及档位等状态判断出电机应该处于哪种模式。VCU 模型的上层模块图如下：

2.1 整车管理

3.0 MCU和电机模块

电机模型主要功能是在考虑温度的影响下，先根据输入转矩和转速计算电机输入功率，当然此时已经受到电池输出能力限制。之后再计算实际输出的转矩和转速，当然也受到电机输出能力的限制。
值得一提的是电机的输出功率在换挡时为 0。
电机热模型的输入功率热损失，是由电机的输入功率和电机的输出功率的差值来计算。

电机本体模块和电机温度计算模块。

3.1 风扇切换逻辑

4.0 变速器模型

变速器的功能是根据不同的传动比，传递发动机或者电机的转速和驱动转矩，以实现降速增扭，变速器速比选择通过对踏板位置和车速进行二维查表获得。
影响变速器传递转矩的因素包括传动比、部件惯性和齿轮传动摩擦损失等。根据经验公式对这些影响因素建立模型。

4.1 转矩损失计算

4.2 自动变速器换挡原理

变速控制模块 D2 通过输入当前档位和油门开度来进行二维查表，得到当前工况下的 V_down 和 V_up。当此时车速高于 V_up 时升档，当此时车速低于V_down 时降档。下图给出自动变速器换挡原理：

5.0 主减速器模型

主减速器模块在动力传动路线上起到减速增扭的作用，建模时，该模块在前向计算路径上考虑了摩擦转矩损失和加速惯性转矩的影响。摩擦转矩损失通常认为是定值 fd_loss，但当齿轮不转动时，规定改值为 0。

6.0 车轮模型

得到主减速器传递的转速和转矩，根据路面附着系数，输出驱动整车的牵引力和车轮的滑移率。

6.1 前轮模型

驱动力力矩由主减速器传递来的转矩与惯性力矩、拖拽力矩之差算得

驱动力由驱动力力矩与车轮半径之比求得

机械制动力由制动力乘以制动系数

牵引力为驱动力与制动力之差

车轮与地面间能达到的最大附着力计算

6.2 前轴轴荷模型

6.3 车轮轮速模型

7.0 车速模型

根据驱动力和汽车行驶时产生的阻力，计算出汽车能达到的车速。

7.1 空气密度与重力加速度模型

7.2 纵向动力学

8.0 BMS和电池

三星 INR18650-33G 磷酸铁锂电池的外特性，基于电池单体建模搭建，充分反映电池单体及总成工作特性；能够模拟电池充放电时SOC、温度、电池端电压变化，并综合考虑了 SOH 对电池容量的影响；SOC、温度、充放电电流对电池端电压影响；电池充放电电流及欧姆电阻极化电阻对电池升温的影响等。

本模型主要包括电池 RC 模块、电池参数设置模块、电池老化模块、电池热学模块和电池电流分流模块 5 个基本模块以及电池充电模块和电池放电功率限制模块 2 个附加模块。

8.1 电池2阶RC模型

8.2 电池参数设置

8.3 电池老化

10-25-45℃

8.4 电池热学

9.0 仪表模块

仪表模型主要功能是根据 SOC 和电池容量计算剩余能量和剩余里程，并且根据车速计算已行驶的距离。

作者：我比怪兽还怪