在能源短缺和环境污染上升为世界性问题的大背景下,世界各国一方面出台严格的燃油消耗和排放法规,一方面,加大新能源汽车研发和应用推广投入。经过数十年的技术发展,以电力作为唯一能量来源的电动汽车越来越广泛地应用于普通家庭轿车、城市物流车、专用车中。面对动力电池能量密度远低于传统燃油的现状,如何降低整车能耗、延长电动车续航里程是急需解决的技术难题。本文主要依托吉林省科技厅项目,针对应用日益广泛的电动城市物流车,通过对电动车能量流、节能机理和优化算法的研究,建立了基于能量流的能耗计算模型、基于自适应扩展卡尔曼滤波（AEKF）算法的优化能耗估计模型,进行了节能预测协调控制算法研究。本文按以下几个方面开展研究工作:第一,建立电动城市物流车被控对象模型、驾驶员模型和整车控制器模型。针对电动城市物流车的单电机驱动桥构型和三挡行星排传动方案,搭建包括动力电池模型、电机驱动系统模型、传动系统模型、车轮及轮胎模型、整车模型的被控对象模型。整车控制器模型包括驾驶员意图识别模型、能量管理模型、驱动电机转矩计算模型。为后续能耗优化的效果评估、优化控制算法有效性评估仿真验证提供必要条件。第二,通过分析电动城市物流车稳态和动态工作过程的能量流和影响能耗的关键因素,建立基于能量流的整车能耗计算模型。针对基于能量流的能耗模型需求参数多、难以准确获取、计算繁琐的缺点,建立高精度的能耗计算模型——基于AEKF的能耗计算模型。第三,利用MPC框架和QP优化算法,制定了以能耗优化和冲击抑制为目标的协调控制策略。分析整车稳态和动态工况的工作过程和节能机理,综合考虑整车经济性、舒适性和平顺性,提出兼顾能耗优化和动态过程冲击抑制的优化目标。在模型预测控制算法框架内,以驱动系统输出转矩为控制量,整车SOC、主从动转速和角度为状态量搭建预测控制模型,采用二次规划的算法求解优化控制律。第四,搭建了仿真平台和台架验证平台,对能耗模型和协调控制算法进行仿真分析和实验验证。在控制算法验证的仿真平台和实验台架上,以整车典型工况作为输入条件,验证基于AEKF算法的能耗模型具有较高的估计精度,满足使用要求。通过对比实验,验证了节能预测协调控制算法可有效降低整车能耗、改善冲击度指标。本文基于精度较高的能耗模型,通过整车能耗与电机转矩协调控制,实现电动城市物流车能量与电机转矩的充分利用和精准预测,达到改善整车经济性、平顺性和舒适性的效果,对工程应用具有一定的参考价值。