刘彦博， 申赞伟， 魏 峥， 方 子， 张震科， 彭奕超

（上海交通大学a.电子信息与电气工程学院；b.机械与动力工程学院，上海 200240）

0 引言

近年来，国家推动新能源汽车产业化发展与智能化转型，交通运输部、汽车工程学会推出的《智能网联汽车技术路线图2.0》为我国汽车产业规划出宏伟蓝图［1］。无人驾驶汽车电池的设计越发重要，同时也促进了产业发展与多元人才体系培养［2］。大学生无人驾驶方程式大赛要求参赛车队自主设计赛车电池箱作为动力来源。在设计过程中，需要考虑电池箱本身的性能与安全，并且还要将温度等参数引入电芯建模［3］，同时需要对运行过程中的电池箱热力学模型进行分析［4］。作为赛道固定的方程式赛车，在赛道中的速度、加速度等指标是存在最优解并且可以预测的。本文根据赛道仿真情况设计电池箱来减少电源冗余，通过模型仿真过程中赛道环境的反馈进行性能优化。

1 总体模型构建思路

本文使用Simulink仿真平台对无人驾驶赛车进行建模，并结合车辆的运动学参数、电池箱的电气与热力学的参数以及状态之间的关系建立联合仿真［5］。

整车模型由电池提供能量，通过电动机输出驱动力矩，再经动力传动系统传递到车轮并作用于道路，实现对整车的驱动［6］。仿真过程中，通过电池箱温度和电池荷电状态（State of Charge，SoC）来评估电池箱在赛道中的性能。

2 车辆赛道仿真与动力学模型

2.1 基础的赛道仿真

本节使用Optimum Lap 软件，对车辆在方程式无人驾驶赛道中的运动过程进行仿真［7］。……