太阳能车主要靠太阳能直接驱动车辆，由于太阳能量密度较低，如何利用太阳能达到最优驱动效果对车辆整体能量消耗有极高要求，影响车体能耗的影响因素也至关重要。本文以“光梭”号太阳能车为模型，针对上述问题，提出一种多因素约束下的建模仿真方法，根据太阳能车电气系统工作原理，分析了太阳能车内部能量流动模式，建立了以太阳能电池为动力源，永磁电机为动力转换装置的太阳能赛车的动力系统及整车模型，组成整车能量模型进行计算，在Simulink仿真平台上对太阳能车进行了仿真研究，通过滑行实验、电机台架试验、拉力试验、巡航实验、振动实验等验证了仿真模型，利用模型对能量消耗因素进行了研究。在整车模型的基础上，分析了环境参数、系统参数、控制参数对太阳能车整车能耗的影响，并针对太阳能车重量轻便对能量敏感的特点，利用太阳能车整车模型仿真结果着重分析了各参数对振动能耗的影响。在仿真结果基础上，提出了振动能量回收方案，利用多模式振动能量收集器，即直线电机与压电材料相结合的方式，进行振动能量的回收与再利用，并对能量回收电路进行了优化，提高能量回收效率，为新一代太阳能车提供理论依据和优化方法。