基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法和装置与流程

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基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法和装置与流程

本发明涉及电动汽车技术领域,特别是指一种基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法和装置。



背景技术:

随着传统燃油汽车的保有量增加,由燃油汽车引起的环境污染以及全球燃油枯竭问题也日益严重。电动汽车由于环保、节能等优点越来越受到人们关注,但是因其续驶里程受限,而受到广泛推广。

但是,目前电动汽车续驶里程的估算方法非常不完善,很容易因为计算失误导致续驶里程不准确,从而无法提供准确的里程信息。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提出一种基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法和装置,解决电动汽车的续驶里程的估算精度差的问题,导致无法为驾驶员提供准确的车辆信息的问题。

基于上述目的本发明提供基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法,包括步骤:

电动车上电后,检测当前电池状态;

根据当前电池状态及额定平均能耗估算出可行驶的初始续驶里程;

根据空调使用状态及已经行驶里程数,估算剩余续驶里程。

在本发明的一些实施例中,根据空调使用状态及已经行驶里程数,估算剩余续驶里程包括:

当车辆未开启空调情况下的剩余续驶里程的获得包括:

步骤一:初始化计算剩余续驶里程的数据;

对电动车的速度进行时间的累加得到电动车实际行驶距离设为D;当行驶为整公里时,将D赋值给临时行驶距离Dtemp,总能耗Ecost赋值给临时总能耗Ecosttemp,行驶时间time赋值给临时行驶时间timetemp;并且,设置了计数器j,初值为0,行驶距离D每增加1公里,计数器j累加1;

步骤二,循环迭代计算平均能耗;

通过实际速度对时间的累积获得距离信息D=∫vdt,其中D是实时变化的;Dtemp每1公里变化1次,设定距离间隔DetaD=D-Dtemp,当距离间隔DetaD大于等于1时,计数器j累加1,则在1公里的区间段内消耗的能量DetaEcost=Ecost-Ecosttemp;其中Ecosttemp在DetaD大于等于1时,重新将Ecost赋值给Ecosttemp;

当电动车行驶距离不足5公里时,定义5公里内的能耗Sum5Ecost=(5-j)*initEC+Ecosttemp,空调消耗的总能量Sum5EcostAC=(5-j)*initEC+EcosttempAC;其中,initEC为单位公里电动车消耗的能量;

j为0到5公里的整数,则平均能耗;其中,coff为电池放电系数;

平均功率Pmean=(5-j)*initPmean+j*(Ecost-EcostAC)/timetemp)/5,initPmean为单位公里电动车功率;此时剩余行驶续航里程Srest=(Etotal-Ecost)/AvgEc;

当电动车行驶距离大于5公里时,定义5公里内的能耗:Sum5Ecost=PointEcost6-PointEcost1,行驶5公里所用时间:Sum5time=time6-time1,则平均能耗:AveE c=coff*(Sum5E cost-Sum5E cos tAC)/5,平均功率:Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,此时电动车剩余行驶续航里程Srest=(Etotal-Ecost)/AvgEc;

估算完成后DetaD清空为0,然后令Dtemp=D,依次循环每1公里估算1次续航里程,5公里迭代方法计算平均能耗。

在本发明的一些实施例中,根据空调使用状态及已经行驶里程数,构建剩余续驶里程包括:

当车辆开启空调情况下的剩余续驶里程的获得包括:

步骤一:初始化数据:如果车辆行驶不足5公里,则定义5公里内消耗的总能量Sum5E cost=(5-j)*ini tE C+Ecosttemp,平均能耗AveEc=coff1*(Sum5Ecost-Sum5E costAC)/5,平均功率Pmean=(6-j)*initPmean/5+PAC,可行驶的续航里程:Srest=(Etota1-Ecost-PAC*(Etota1-Ecost)/Pmean)/AveEc,PAC为空调的功率;

如果空调打开前电动车行驶距离大于5公里时,Sum5Ecost=PointEco st6-PointEco st1,平均能耗AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5E cos tAC)/5,5公里的行驶时间Sum5time=time6-time1,平均功率Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,可行驶的续航里程Srest=(Etotal-Ecost-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc;并将Dtemp=D,将空调能耗EcostAC赋值给临时空调能耗EcostACtemp;

步骤二:初始化完成数据后可进行循环迭代计算平均能耗;

其中,设定DetaD=D-Dtemp,当距离间隔DetaD大于等于1时,计数器j累加1,则在1公里的区间段内消耗的能量:DetaEcost=Ecost-Ecosttemp;平均能耗的计算分为2部分,当电动车行驶距离不足5公里时,定义5公里内的总能耗Sum5Ecost=(5-j)*initEC+Ecosttemp;5公里内的空调能耗Sum5EcostAC=EcostAC,平均能耗AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5EcostAC)/5,平均功率Pmean=((5-j)*initPmean+j*Ecosttemp/timetemp)/5+PAC;可行驶的续航里程:Srest=(Etotal-Ecosttemp-PAC*(Etotal-Ecosttemp)/Pmean)/AveEc;

当电动车行驶距离大于5公里时,5公里内的总能耗Sum5Ecost=PointEcost6-PointEcost1,5公里内空调能耗:Sum5EcostAC=PointEcostAC6-PointEcostAC1,平均能耗:AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5EcostAC)/5,行驶5公里所用时间:Sum5time=time6-time1,平均功率:Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,可行驶续航里程:Srest=(Etotal-Ecosttemp-PAC*(Etotal-Ecosttemp)/Pmean)/AveEc;

估算完成后DetaD清空为0,然后令Dtemp=D,依次循环每1公里估算1次续航里程,5公里迭代方法计算平均能耗;车静止即档位为N档或P档时,打开空调时,将车停止前的平均能耗AveEc作为当前剩余能量车所能行驶时的平均能耗,空调的功率为PAC,如果电动车行驶里程不足5公里时,平均功率:Pmean=((6-j)*initPmean+j*Ecosttemp/timetemp)/5+PAC,可行驶的续航里程:Srest=(Etotal-Ecost-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc,如果空调打开前电动车行驶距离大于5公里时,5公里的行驶时间Sum5time=time6-time1,平均功率Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,可行驶的续航里程Srest=(Etotal-Ecost-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc。

在本发明的一些实施例中,估算剩余续驶里程之后,对输出的剩余续驶里程进行滤波处理,包括:

当前1公里的输出里程为Srestshow,而之前1公里的输出里程为outshow进行比较;

如果|outshow1-Srestshow|<1公里,则outshow=Srestshow,仪表显示的里程保持1公里;

如果Srestshow-outshow>1公里,则count进行累加,当count>3时,则输出值outshow=outshow+CD1,CD1的值根据SOC进行标定;当count<3时,outshow=outshow-1;

如果1<outshow1-Srestshow<=2时,outshow=outshow-CD2,CD2的值根据SOC进行标定;

如果2<outshow1-Srestshow<=10时,outshow=outshow-CD3,CD3根据SOC进行标定;

如果outshow1-Srestshow>10时,count1进行累加count1++;如果count1>2,则outshow=outshow-3,否则outshow=outshow-2。

在本发明的一些实施例中,当SOC剩余30%时,Erest=SOC*SOH*C*U/10000;Srest=Erest/AvgEc和平均能耗估算的剩余里程outshow进行比较,取最小值作为最终剩余续驶里程。

在另一方面,本发明还提供了一种基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算装置,包括:

检测单元,用于电动车上电后,检测当前电池状态;

初始化单元,用于根据当前电池状态及额定平均能耗估算出可行驶的初始续驶里程;

构建单元,用于根据空调使用状态及已经行驶里程数,估算剩余续驶里程。

在本发明的一些实施例中,所述构建单元,还用于:

当车辆未开启空调情况下的剩余续驶里程的获得包括:

步骤一:初始化计算剩余续驶里程的数据;

对电动车的速度进行时间的累加得到电动车实际行驶距离设为D;当行驶为整公里时,将D赋值给临时行驶距离Dtemp,总能耗Ecost赋值给临时总能耗Ecosttemp,行驶时间time赋值给临时行驶时间timetemp;并且,设置了计数器j,初值为0,行驶距离D每增加1公里,计数器j累加1;

步骤二,循环迭代计算平均能耗;

通过实际速度对时间的累积获得距离信息D=∫vdt,其中D是实时变化的;Dtemp每1公里变化1次,设定距离间隔DetaD=D-Dtemp,当距离间隔DetaD大于等于1时,计数器j累加1,则在1公里的区间段内消耗的能量DetaEcost=Ecost-Ecosttemp;其中Ecosttemp在DetaD大于等于1时,重新将Ecost赋值给Ecosttemp;

当电动车行驶距离不足5公里时,定义5公里内的能耗Sum5Ecost=(5-j)*initEC+Ecosttemp,空调消耗的总能量Sum5EcostAC=(5-j)*initEC+EcosttempAC;其中,initEC为单位公里电动车消耗的能量;

j为0到5公里的整数,则平均能耗;其中,coff为电池放电系数;

平均功率Pmean=(5-j)*initPmean+j*(Ecost-EcostAC)/timetemp)/5,initPmean为单位公里电动车功率;此时剩余行驶续航里程Srest=(Etotal-Ecost)/AvgEc;

当电动车行驶距离大于5公里时,定义5公里内的能耗:Sum5Ecost=PointEcost6-PointEcost1,行驶5公里所用时间:Sum5time=time6-time1,则平均能耗:AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5E cos tAC)/5,平均功率:Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,此时电动车剩余行驶续航里程Srest=(Etotal-Ecost)/AvgEc;

估算完成后DetaD清空为0,然后令Dtemp=D,依次循环每1公里估算1次续航里程,5公里迭代方法计算平均能耗。

在本发明的一些实施例中,所述构建单元,还用于:

当车辆开启空调情况下的剩余续驶里程的获得包括:

步骤一:初始化数据:如果车辆行驶不足5公里,则定义5公里内消耗的总能量Sum5Ecost=(5-j)*ini tEC+Ecosttemp,平均能耗AveEc=coff1*(Sum5Ecost-Sum5E cos tAC)/5,平均功率Pmean=(6-j)*initPmean/5+PAC,可行驶的续航里程:Srest=(Etotal-Ecost-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc,PAC为空调的功率;

如果空调打开前电动车行驶距离大于5公里时,Sum5Ecost=PointEcost6-PointEcost1,平均能耗AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5E cos tAC)/5,5公里的行驶时间Sum5time=time6-time1,平均功率Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,可行驶的续航里程Srest=(Etotal-Eco st-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc;并将Dtemp=D,将空调能耗EcostAC赋值给临时空调能耗EcostACtemp;

步骤二:初始化完成数据后可进行循环迭代计算平均能耗;

其中,设定DetaD=D-Dtemp,当距离间隔DetaD大于等于1时,计数器j累加1,则在1公里的区间段内消耗的能量:DetaEcost=Ecost-Ecosttemp;平均能耗的计算分为2部分,当电动车行驶距离不足5公里时,定义5公里内的总能耗Sum5Ecost=(5-j)*initEC+Eco sttemp;5公里内的空调能耗Sum5EcostAC=Eco stAC,平均能耗AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5EcostAC)/5,平均功率Pmean=((5-j)*initPmean+j*Ecosttemp/timetemp)/5+PAC;可行驶的续航里程:Srest=(Etotal-Ecosttemp-PAC*(Etotal-Eco stt emp)/Pmean)/AveEc;

当电动车行驶距离大于5公里时,5公里内的总能耗Sum5Ecost=PointEcost6-PointEcost1,5公里内空调能耗:Sum5EcostAC=PointEcostAC6-PointEcostAC1,平均能耗:AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5EcostAC)/5,行驶5公里所用时间:Sum5time=time6-time1,平均功率:Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,可行驶续航里程:Srest=(Etotal-Ecosttemp-PAC*(Etotal-Eco stt emp)/Pmean)/AveEc;

估算完成后DetaD清空为0,然后令Dtemp=D,依次循环每1公里估算1次续航里程,5公里迭代方法计算平均能耗;车静止即档位为N档或P档时,打开空调时,将车停止前的平均能耗AveEc作为当前剩余能量车所能行驶时的平均能耗,空调的功率为PAC,如果电动车行驶里程不足5公里时,平均功率:Pmean=((6-j)*initPmean+j*Ecosttemp/timetemp)/5+PAC,可行驶的续航里程:Srest=(Etotal-Ecost-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc,如果空调打开前电动车行驶距离大于5公里时,5公里的行驶时间Sum5time=time6-time1,平均功率Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,可行驶的续航里程Srest=(Etotal-Ecost-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc。

在本发明的一些实施例中,所述构建单元估算剩余续驶里程之后,对输出的剩余续驶里程进行滤波处理,包括:

当前1公里的输出里程为Srestshow,而之前1公里的输出里程为outshow进行比较;

如果|outshow1-Srestshow|<1公里,则outshow=Srestshow,仪表显示的里程保持1公里;

如果Srestshow-outshow>1公里,则count进行累加,当count>3时,则输出值outshow=outshow+CD1,CD1的值根据SOC进行标定;当count<3时,outshow=outshow-1;

如果1<outshow1-Srestshow<=2时,outshow=outshow-CD2,CD2的值根据SOC进行标定;

如果2<outshow1-Srestshow<=10时,outshow=outshow-CD3,CD3根据SOC进行标定;

如果outshow1-Srestshow>10时,count1进行累加count1++;如果count1>2,则outshow=outshow-3,否则outshow=outshow-2。

在本发明的一些实施例中,当SOC剩余30%时,Erest=SOC*SOH*C*U/10000;Srest=Erest/AvgEc和平均能耗估算的剩余里程outshow进行比较,取最小值作为最终剩余续驶里程。

从上面所述可以看出,本发明提供的基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法和装置,通过电动车上电后,检测当前电池状态;根据当前电池状态及额定平均能耗估算出可行驶的初始续驶里程;根据空调使用状态及已经行驶里程数,估算剩余续驶里程。从而,本发明能够提高续驶里程估算精度,提高电动汽车的使用方便性,并且可以为驾驶员提供准确的里程信息。

附图说明

图1为本发明实施例中基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法流程示意图;

图2为本发明实施例中基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。

需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。

参阅图1所示,为本发明第一实施例中基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法流程示意图,所述基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法包括:

步骤101,电动车上电后,需要检测当前电池状态。

在实施例中,电动车上电后,当前电池所能提供的总能量Etotal=SOC*SOH*C*U/10000,其中SOC为剩余电量百分比,SOH为电池的健康状态,C为电池的额定电量(单位:Ah),U为电池电压(单位:V)。

步骤102,根据当前电池状态及额定平均能耗估算出可行驶的初始最大续驶里程。

其中,车辆在量产之前会进行工况试验,比如电池满容量时车可以行使多少里程,即电池的电量除以里程计时能耗。还有,行使的工况有时速度高,有时速度低,速度高时能耗大,速度低时能耗小,因此我们将总电量除以总的行使里程定义为额定平均能耗。

作为实施例,初始续驶里程可以通过最大剩余续驶里程得到,即:Srest=Etotal/initEC。其中,initEC为单位公里电动车消耗的能量(单位:kwh/km),该值可根据统计法对特定工况(NEDC或匀速)进行统计及标定,即initEC=Emax/Lmax,Emax为车辆额定能量(单位:kwh),Lmax为在特定工况下行驶的最大里程数(单位:km)。其中,所述的最大里程数是根据各个主机厂进行工况试验给出的数值,比如电池满容量时以平均速度60km/h行使,行使到220km时电池没电或车无法行使,则最大里程为220km。如果以NEDC工况行使,那么可以行使180km,因此最大里程是定义为220还是180需要有主机厂来定义,目前大部分主机厂为了提升销售亮点,通常会以匀速60km/h行使的里程最为最大行使里程。

步骤103,根据空调使用状态及已经行驶里程数,估算剩余续驶里程。

作为实施例,电动车在行驶的过程中,电池主要给电机和空调两个大功率设备供电,电动车上电后在时间T内消耗的总能量:其中,U、I分别为电池端电压及母线电流。随着能量的消耗,电动车可行驶的续航里程为:Srest=(Etotal-Ecost)/AvgEc。考虑不同的情况下(高速和低速)每公里平能消耗的能量AvgEc不同,因此,本发明通过里程迭代的方法估算平均能耗。具体的实施过程包括:

步骤一:初始化计算剩余续驶里程的数据。

较佳地,对电动车的速度进行时间的累加得到电动车实际行驶距离设为D(单位:km)。当行驶为整公里时,可以将D赋值给临时变量Dtemp,总能耗Ecost赋值给临时变量Ecosttemp,行驶时间time赋值给临时变量timetemp。并且,设置了计数器j,初值为0,行驶距离D每增加1公里,计数器j累加1。例如:车在行使1,2,3,4……等整公里时会将实际行驶距离D值赋给中间变量Dtemp,那么在行驶4.3km时,D=4.3,Dtemp=4。此时D和Dtemp会进行相减运算,随着车不断向前行使,D是不断增加的,直到D=5整公里时,Dtemp变为5。Ecosttemp和timetemp的原理是一样的,Ecosttemp代表整公里时总能耗Ecost的值,timetemp代表整公里时行驶时间time赋给的值。

优选地,定义5公里间隔计算平均能耗,为了实现迭代,定义总能耗数组:

PointEcost=[PointEcost1,PointEcost2,PointEcost3,PointEcost4,PointEcost5,PointEcost6],空调能量消耗数组:

PointEcostAC=[PointEcostAC1,PointEcostAC2,PointEcostAC3,PointEcostAC4,PointEcostAC5,PointEcostAC6],

时间数组:time=[time1,time2,time3,time4,time5,time6],并且各数组元素的初值为0。

步骤二,循环迭代计算平均能耗。

具体来说,通过实际速度对时间的累积获得距离信息D=∫vdt,其中D是实时变化的。Dtemp每1公里变化1次,设定距离间隔DetaD=D-Dtemp,当距离间隔DetaD大于等于1时,计数器j累加1,则在1公里的区间段内消耗的能量DetaEcost=Ecost-Ecosttemp。其中Ecosttemp在DetaD大于等于1时,重新将Ecost赋值给Ecosttemp,然后按照以下方式赋值:

PointEcost1=PointEcost2,PointEcost2=PointEcost3,PointEcost3=PointEcost4,PointEcost4=PointEcost5,PointEcost5=PointEcost6;PointEcost6=Ecost;

time1=time2,time2=time3,time3=time4,time4=time5,time5=time6,time6=time。其中,Ecost、time分别为当前总能耗及行驶时间。

当电动车行驶距离不足5公里时,定义5公里内的能耗Sum5Ecost=(5-j)*initEC+Ecosttemp,空调消耗的总能量Sum5EcostAC=(5-j)*initEC+EcosttempAC。

j为0到5公里的整数,则平均能耗AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5EcostAC)/5。其中,coff为电池放电系数,该值与电池特性相关。平均能耗是在量产前确定的,在实车上路过程中需要实时读取电池在5公里内总的能量消耗,再减去空调总的能量消耗就是车行使时的总的能量消耗,再除以5公里就是重新计算出的平均能耗。

平均功率Pmean=(5-j)*initPmean+j*(Ecost-EcostAC)/timetemp)/5,initPmean为单位公里电动车功率,该初值由厂商提供。此时剩余行驶续航里程Srest=(Etotal-Ecost)/AvgEc。

当电动车行驶距离大于5公里时,定义5公里内的能耗:Sum5Ecost=PointEcost6-PointEcost1,行驶5公里所用时间:Sum5time=time6-time1,则平均能耗:AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5E cos tAC)/5,平均功率:Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,此时电动车剩余行驶续航里程Srest=(Etotal-Ecost)/AvgEc。

估算完成后DetaD清空为0,然后令Dtemp=D,依次循环每1公里估算1次续航里程,5公里迭代方法计算平均能耗。

在另一个实施例中,上述的计算过程是在车辆未开启空调情况下的剩余续驶里程计算过程,那么空调开启状态的剩余续驶里程计算过程包括:

步骤一:初始化数据:如果车辆行驶不足5公里,则定义5公里内消耗的总能量Sum5Ecost=(5-j)*initEC+Ecosttemp,平均能耗AveEc=coff1*(Sum5Ecost-Sum5E cos tAC)/5,平均功率Pmean=(6-j)*initPmean/5+PAC,可行驶的续航里程:Srest=(Etotal-Ecost-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc。PAC为空调的功率。

空调打开前电动车行驶距离大于5公里时,Sum5Ecost=PointEcost6-PointEco st1,平均能耗AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5E co stAC)/5,5公里的行驶时间Sum5time=time6-time1,平均功率Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,可行驶的续航里程Srest=(Etotal-Eco st-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc。并将Dtemp=D,将空调能耗EcostAC赋值给临时空调能耗EcostACtemp。

步骤二:初始化完成数据后可进行循环迭代计算平均能耗。具体实施过程包括:

设定DetaD=D-Dtemp,当距离间隔DetaD大于等于1时,计数器j累加1,则在1公里的区间段内消耗的能量:

DetaEcost=Ecost-Ecosttemp,

此时

PointEcost1=PointEcost2;PointEcost2=PointEcost3;PointEcost3=PointEcost4;PointEcost4=PointEcost5;PointEcost5=PointEcost6;PointEcost6=Ecost,

time1=time2;time2=time3;time3=time4;time4=time5;time5=time6;time6=time,

PointEcostAC1=PointEcostAC2;PointEcostAC2=PointEcostAC3;PointEcostAC3=PointEcostAC4;PointEcostAC5=PointEcostAC6;PointEcostAC6=EcostAC,其中,EcostAC为空调消耗的总能耗。

平均能耗的计算分为2部分,当电动车行驶距离不足5公里时,定义5公里内的总能耗Sum5Ecost=(5-j)*initEC+Eco sttemp。5公里内的空调能耗Sum5EcostAC=Eco stAC,平均能耗AveEc=coff*(Sum5Eco st-Sum5EcostAC)/5,平均功率Pmean=((5-j)*initPmean+j*Ecosttemp/timetemp)/5+PAC;可行驶的续航里程:Srest=(Etotal-Ecosttemp-PAC*(Etotal-Ecosttemp)/Pmean)/AveEc。

当电动车行驶距离大于5公里时,5公里内的总能耗Sum5Ecost=PointEcost6-PointEcost1,5公里内空调能耗:Sum5EcostAC=PointEcostAC6-PointEcostAC1,平均能耗:AveEc=coff*(Sum5Ecost-Sum5EcostAC)/5,行驶5公里所用时间:Sum5time=time6-time1,平均功率:Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,可行驶续航里程:Srest=(Etotal-Ecosttemp-PAC*(Etotal-Ecosttemp)/Pmean)/AveEc。

估算完成后DetaD清空为0,然后令Dtemp=D,依次循环每1公里估算1次续航里程,5公里迭代方法计算平均能耗。车静止即档位为N档或P档时,打开空调时,将车停止前的平均能耗AveEc作为当前剩余能量车所能行驶时的平均能耗,空调的功率为PAC,如果电动车行驶里程不足5公里时,平均功率:Pmean=((6-j)*initPmean+j*Ecosttemp/timetemp)/5+PAC,可行驶的续航里程:Srest=(Etotal-Ecost-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc,如果空调打开前电动车行驶距离大于5公里时,5公里的行驶时间Sum5time=time6-time1,平均功率Pmean=Sum5Ecost/Sum5time,可行驶的续航里程Srest=(Etotal-Ecost-PAC*(Etotal-Ecost)/Pmean)/AveEc。

步骤104,对输出的剩余续驶里程进行滤波处理。

在该实施例中,对输出的剩余续驶里程进行滤波处理,可以避免大幅度波动问题。

较佳地,本发明考虑了在车辆行驶过程中存在行驶工况急剧变化等,即低速情况下续航里程变大,高速情况下续航里程变小。优选地,为了使驾驶员不受该幅度的变化,对输出的续航里程进行限制调整,当前1公里的输出里程为Srestshow,而之前1公里的输出里程为outshow进行比较。

如果|outshow1-Srestshow|<1公里,则outshow=Srestshow,仪表显示的里程保持1公里。

如果Srestshow-outshow>1公里,则count进行累加即count++。当count>3时,则输出值outshow=outshow+CD1,CD1的值根据SOC进行标定。当count<3时,outshow=outshow-1。

如果1<outshow1-Srestshow<=2时,outshow=outshow-CD2,CD2的值根据SOC进行标定。

如果2<outshow1-Srestshow<=10时,outshow=outshow-CD3,CD3根据SOC进行标定。

如果outshow1-Srestshow>10时,count1进行累加count1++。如果count1>2,则outshow=outshow-3,否则outshow=outshow-2。

其中,所述的CD1、CD2、CD3三个参数为预先设置好的修正系数,其标定需要确保电池是满电量的,然后进行工况试验,确定电池没电时车行使的里程数,并将车行使过程中电池电压,电流,空调功率,车速等信息进行采集,将采集数据导入到SIMULINK模型中,通过模型运算调整三个参数的值,使模型计算的里程变化趋势与实车行使里程变化趋势尽可能保持一致。

优选地,修正系数CD1的取值范围为0.2至0.5,修正系数CD2的取值范围为-3至-1,修正系数CD3的取值范围为0至1。

还值得说明的是,在本发明的一个实施例中,可以不进行步骤104。而在本发明的另一个实施例中,为了能够避免显示的续航里程大幅度波动问题,在进行完步骤103之后执行了步骤104。

作为一个优选地实施例,在剩余电量百分比SOC较低时采取保守估算方法,进行精确估计。具体的实施过程包括:

考虑电动车行驶过程中通过电压、电流对时间累积方法得到的总能量消耗精度较高,但上电通过SOC计算总能量存在误差,并且随着电量的减小,SOC误差精度很难判断。因此,车辆在SOC过低时(通常低至30%),重新读取SOC值对剩余续驶里程进行保守估算,即对电池参数也进行实时剩余续驶里程估算。

我们前面所使用的里程估算模型都是根据行使工况消耗的能量和里程等参数估算出的里程,此时并没有使用剩余电量SOC估算,因为SOC的估算误差是比较大的(SOC是通过电池计算得到的,我们只能读该值,并不能计算该值)。那么在读取SOC为30%的时候,通过SOC计算出的剩余里程Srest和行使工况消耗法估算出的里程进行比较,取最小值作为可以行使的剩余里程。具体的实施过程包括:

当SOC剩余30%时,Erest=SOC*SOH*C*U/10000。Srest=Erest/AvgEc和平均能耗估算的剩余里程outshow进行比较,取最小值作为最终剩余续驶里程。从而,该过程可在电量较低时提醒驾驶员及时充电,避免无法回家的缺陷。

在本发明的另一方面,还提供了一种基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算装置,如图2所示,所述基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算装置包括依次连接的检测单元201、初始化单元202以及构建单元203。其中,检测单元201在电动车上电后,检测当前电池状态。之后,初始化单元202根据当前电池状态及额定平均能耗估算出可行驶的初始续驶里程。最后,构建单元203根据空调使用状态及已经行驶里程数,构建剩余续驶里程。

需要说明的是,在本发明所述的基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算装置的具体实施内容,在上面所述的基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法中已经详细说明了,故在此重复内容不再说明。

综上所述,本发明提供的基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法和装置,创造性地提供了通过采集电池包端电压、瞬时电流、SOC、车速、空调功率等信息,估算BMS剩余能量和行驶周期的平均能耗,从而估算车辆的续航里程;而且,电动车在行驶的过程中,电池主要给电机和空调两个大功率设备供电,因此本发明针对空调开启与关闭设计不同的续驶里程估算;同时,在行驶工况出现急剧变化时,对输出的剩余续驶里程进行滤波处理,消除大幅度波动问题;从而,本发明具有广泛、重大的推广意义以及实用性;最后,整个所述基于平均能耗建模的纯电动汽车续驶里程估算方法和装置紧凑,易于控制。

所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。

另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本发明难以理解,在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外,可以以框图的形式示出装置,以便避免使本发明难以理解,并且这也考虑了以下事实,即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即,这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如,电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其它存储器架构(例如,动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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