如何利用仿真预测电动车续航里程

电动车续航里程 - EV Simulation

续航里程是评估电动车（EV）最重要、同时也最受关注的指标之一。然而，它也是最难预测的参数之一。续航里程依赖于大量动态变量：驾驶行为、道路坡度、外界温度、能量管理策略，甚至乘客载荷。

对于主机厂（OEM）和一级供应商来说，仿真已经成为在开发早期、尚未开始实车测试之前，就能准确评估电动车续航里程的战略性工具。它能够帮助研发团队更好地理解各种条件对能耗的影响，从而更快地设计出更智能的系统。

为什么续航里程难以预测？

与传统燃油车不同，电动车的续航对外部条件和使用模式高度敏感。例如，在城市中走走停停的工况，有时比高速巡航更高效。其他影响因素还包括：

• 电池热管理（加热或冷却）

• 空调、车载娱乐系统等辅助系统的使用

• 驾驶员风格（激烈 vs. 节能）

• 道路坡度和车辆载荷

这些因素以复杂且动态的方式相互作用。如果没有仿真，在开发早期几乎无法全面理解或量化它们的影响。

预测性、多变量仿真方法

借助 SCANeR™ 平台，工程师可以模拟每个因素对整体能耗和续航的贡献。SCANeR™ 支持：

• 动力系统的详细建模：电机、逆变器、电池、再生制动

• 真实的驾驶工况：城市交通、高速巡航、节能驾驶与激烈驾驶

• 环境条件：环境温度、风力、道路坡度、湿度

• 车载电气架构仿真：能耗、优先级分配、能量损耗

这些变量被整合到一起，构成逼真的使用场景，为研发团队提供对电动车真实性能的全面视角。

案例研究：外界温度对续航的影响

典型的仿真结果可能显示，电动车在低温环境下续航会下降高达 30%。原因包括：

• 座舱加热系统导致能量消耗增加

• 电池在低温下效率降低

• 再生制动性能减弱

通过仿真，工程师能够量化并分离这些影响，并在实车测试前就探索解决方案，例如电池预热或能量回收优化。

优化能量管理策略

仿真还能帮助验证和改进车载 能量管理策略（EMS）。EMS 决定了能量如何在不同系统之间分配和优先排序。借助 SCANeR™，研发团队可以：

• 在相同的驾驶路线下对比多种 EMS 逻辑方案

• 测试不同电池荷电状态下的实时响应

• 评估关闭非关键系统对续航的提升效果

这使研发团队能够在可控、可复现的环境中优化车辆的能量管理行为。

降低开发成本，改进技术决策

在电动车开发中引入仿真能够带来显著收益：

• 减少物理样车数量

• 改进早期设计和能效调校

• 发现不合理或存在风险的运行模式

• 更好地匹配电池容量与实际使用场景

仿真成为关键决策工具，加快产品上市进程，同时降低开发成本和技术风险。

SCANeR™：面向电动车仿真的多物理环境

SCANeR™ 针对电动车的特殊挑战提供了完整支持：

• 集成车辆动力学与能耗模型

• 兼容第三方或自研的电池与 EMS 模型

• 真实的道路、交通和环境场景

• 支持 HIL（硬件在环）测试，与实际 ECU 闭环验证

它提供了一个灵活、模块化的仿真生态系统，既适用于车辆性能评估，也适用于能量策略开发。