估计可用行驶距离的系统和方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开涉及电池供电式车辆的动力传动系统控制系统。
【背景技术】
[0002] 车辆可通过被配置为从车载电池接收电力的电机的操作被推进。电池通过来自公 用电网或其他非车载电源的电力进行充电是很普遍的。在电池是唯一的推进能量源的情况 下，电池的全部耗尽可导致动力传动系统无法操作。这种事件的发生可能需要耗时的电池 再充电。
【发明内容】
[0003] 在至少一个实施例中，一种车辆包括动力传动系统，所述动力传动系统具有电池 供电式电机（battery-powered electric machine)。所述车辆还包括控制器，所述控制器 被配置为：在地图上显示至少一条等值线，所述至少一条等值线指示从当前位置的可用行 驶距离。从当前位置的等值线的可用行驶距离基于存储在电池内的能量。所述等值线的位 置还基于预测的能量消耗，所述预测的能量消耗是由于沿着起始于当前位置的多个可能的 路线中的每一个行驶而产生的。所述预测的能量消耗基于在驾驶期间发生的能量耗尽事件 被更新。
[0004] 在至少一个实施例中，一种用于指示可用行驶距离的系统包括地图显示器和控制 器，所述控制器被配置为：经由所述显示器输出围绕可用目的地的至少一条等值线。所述等 值线具有指示沿着起始于当前位置的多个路线中的每一个完成行驶距离的概率的形态特 征（appearance feature)。所述行驶距离基于预测的能量消耗和存储在牵引电池中的能 量。
[0005] 根据本发明的一个实施例，所述至少一条等值线包括内部等值线，所述内部等值 线指示从当前位置的行驶距离，对于所述行驶距离，存在使用存储在电池中的大于第一阈 值的能量到达在所述内部等值线内的地理目的地的概率。
[0006] 根据本发明的一个实施例，所述至少一条等值线包括外部等值线，所述外部等值 线指示从当前位置的行驶距离，对于所述行驶距离，存在使用存储在电池中的小于第二阈 值的能量到达超出所述外部等值线的地理目的地的概率。
[0007] 根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：基于从基础设施源接收的行 驶数据，修改预测的能量消耗。
[0008] 根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：基于从另一车辆接收的行驶 数据，修改预测的能量消耗。
[0009] 根据本发明的一个实施例，从所述另一车辆接收的行驶数据包括：天气状态、交通 状态、另一车辆的速度、或另一车辆的行驶路径。
[0010] 根据本发明的一个实施例，沿着所述多个路线中的每一个的预测的能量消耗基于 预测的空气动力阻力影响。
[0011] 根据本发明的一个实施例，沿着所述多个路线中的每一个的预测的能量消耗基于 天气状态的变化被修改，所述气候状态的变化基于空气密度、风速、风向、降水或环境温度。
[0012] 在至少一个实施例中，一种车辆可行驶里程估计的方法包括：绘制起始于当前位 置的多个路线，并且沿着所述多个路线中的每一个对高确定性距离和低确定性距离范围两 者进行定位。高确定性距离和低确定性距离范围的位置基于存储在牵引电池中的能量和沿 着每个路线的预测的能量消耗。所述方法还包括：在地图上分别显示与高确定性距离和低 确定性距离范围相交的等值线。所述方法还包括：响应于在驾驶期间发生的随机的能量耗 尽事件，调整所述等值线。
[0013] 根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：遮蔽地图上的所述低确定性距离范 围外侧的地理区域。
[0014] 根据本发明的一个实施例，与所述低确定性距离范围相交的等值线包括指示置信 度区间的阴影带。
[0015] 根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：监测风速和风向的模式，并基于空气 动力阻力的变化来更新预测的能量消耗。
[0016] 根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：基于从另一车辆接收的行驶数据来 调整所述等值线。
【附图说明】
[0017] 图1是具有电池供电式电机的车辆的示意图。
[0018] 图2是空气动力学阻力对风偏角的曲线图。
[0019] 图3是描述可用驾驶里程的地理等值线图。
[0020] 图4是示出沿着图3的线4-4的到达可能性的变化的示意性曲线图。
[0021] 图5A和图5B是驾驶里程估计方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022] 根据需要，在此公开本发明的详细实施例；然而，将要理解的是，所公开的实施例 仅是本发明的示例，其中，本发明可以以各种替代形式来实现。附图无需按比例绘制；一些 特征可被夸大或最小化以示出特定组件的细节。因此，此处所公开的具体结构和功能细节 不应被解释为具有限制性，而仅仅是用于教导本领域技术人员以多种方式实施本发明的代 表性基础。
[0023] 图1描述了插电式混合动力电动车辆100的不例。混合动力电动动力传动系统 102可包括机械地连接到混合动力传动装置106的一个或更多个电动马达/发电机或电机 104。另外，混合动力传动装置106机械地连接到发动机108。混合动力传动装置106还可 以机械地连接到驱动车轮112的驱动轴110。电机104可在发动机108被开启时提供车辆 推进力，以及在发动机关闭时提供车辆推进力。电机104还可通过对驱动轴施加阻力扭矩 来提供车辆减速。电机104还可被配置作为发电机，以通过从摩擦制动系统回收通常作为 热损失掉的能量来提供燃料经济效益。由于混合动力电动车辆100在特定条件下可在纯电 动动力传动模式下运行，所以电机104还可减少污染物排放。电池组或牵引电池114存储 可被用于驱动电机104的能量。车辆牵引电池114能够提供高电压DC输出。牵引电池114 电连接到电力电子模块116。电力电子模块116电连接到电机104,并提供在牵引电池114 与电机104之间的双向传输能量的能力。例如，牵引电池114可以提供DC电压，而电机104 可能需要三相AC电压以运转。在这种情况下，电力电子模块116将DC电压转换为三相AC 电压以被电机104接收。在再生模式下，电力电子模块116会将来自用作发电机的电机104 的三相AC电压转换为牵引电池114所需要的DC电压。在此描述的方法同样适用于纯电动 车辆或使用电池组的任何其他装置。
[0024] 牵引电池 114可提供来自牵引电池 114内的一个或更多个电池单元阵列（有时被 称为电池单元堆）的能量输出。所述电池单元阵列可包括一个或更多个电池单元。电池单 元（诸如，棱柱状或袋状电池单元）可包括将存储的化学能转换为电能的电化学电池单元。 电池单元还可包括壳体、正电极（阴极）和负电极（阳极）。电解质可以允许离子在放电期 间在阳极与阴极之间移动，并且随后在在充电期间返回。端子可允许电流流出电池单元供 车辆使用。当与多个电池单元一起被设置在阵列中时，每个电池单元的端子可与邻近彼此 的相反的端子（正极和负极）对准，并且汇流条可帮助促进所述多个电池单元之间的电串 联连接。所述电池单元还可被并联设置，使得相似的端子（正极和正极或者负极和负极） 彼此邻近。
[0025] 牵引电池114除了提供用于推进的电池电力之外，还可提供用于其他车辆电气系 统的能量。DC/DC转换器模块118能够将牵引电池114的高电压DC输出转换成与低电压车 辆负载兼容的低电压DC供应。其他高电压负载（诸如，压缩机和电加热器）可以直接连接 至来自牵引电池114的高电压总线。具有较低电气负载的其他车辆系统可以电连接到低电 压电池120。纯电动车辆可具有相似结构，但是不具有发动机108。
[0026] 牵引电池114可以通过外部电源126(例如，诸如电插座）进行再充电。外部电源 126可以电连接到电动车辆供电设备（EVSE) 130。EVSE 130可以提供电路和控制，以调节和 管理在电源126和车辆100之间的电能的传输。EVSE 130还可以包括用于电连接到充电端 口 124的充电连接器132。充电端口 124可以是被配置为将电能从外部电源126传输至车 辆100的任何类型的端口。
[0027] 外部电源126可通过充电端口 124向车辆100提供AC或DC电力。车辆还可以包 括电力转换模块122,以调节来自外部电源126的电力并将合适的电压和电流水平提供给 牵引电池1