电动车辆的充电控制系统和充电控制方法与流程

本发明总体而言涉及一种电动车辆的充电控制系统和充电控制方法，其中，用户设置电池充电量以对电动车辆的电池的充电进行控制。

背景技术：

近年来，由于环境污染和化石燃料消耗，由电机驱动的环保型车辆正在积极地开发。特别地，随着二次电池的发展，可再充电电动车辆的全面生产也随之开始，因此，可再充电电动车辆的开发已成为一个重要问题。

在由内燃机驱动的车辆中，油箱中剩余的燃油量(由仪表板的指示器来指示)用于估算可行驶距离，同样地，在电动车辆中，根据电池的电量(电量状态：soc)来预计可行驶距离。

然而，由于常规的电池充电仅以完全充电或80％充电的方式进行，因此不可能制定适合于车辆行驶计划的电池充电计划。特别地，由于与内燃机补充燃料相比电动车辆对电池充电要耗费相当长的时间，因此需要制定适合于行驶的电池充电计划。

因此，考虑到用户的驾驶模式和车辆的平均耗能效率，需要制定适合于行驶的电池充电计划。

以上描述仅仅旨在帮助理解本发明的背景，并非旨在意味着本发明落入本领域技术人员已经知道的相关技术的范围。

技术实现要素：

因此，本发明已经注意到相关领域中出现的上述问题且本发明旨在提出电动车辆的充电控制系统和充电控制方法，由此对电池充电以适合于车辆的行驶计划，而不是简单的电池充电控制系统。

为了实现上述目标，根据本发明的一方面，一种用于电动车辆的充电控制系统可以包括：输入装置，其用于接收电池的需求充电量的输入，以通过使用充电装置对电池充电；处理器，其配置为基于输入至输入装置的需求充电量来计算对电池充电所需的预计充电时间和充电完成后的预计可行驶距离；以及输出装置，其用于显示由处理器计算的预计充电时间和预计可行驶距离。

充电控制系统可以进一步包括：导航装置，其当道路信息预先存储在所述导航装置中并且目的地被输入到所述导航装置时，用于设置行驶路径，其中，所述处理器可以进一步配置为当目的地被输入到所述导航装置时，基于所述行驶路径来计算到达目的地所需的电池的所需放电量，并且所述输出装置可以显示由处理器计算的所需放电量。

处理器可以进一步配置为将计算的所需放电量与当前电池电量进行比较以确定电池是否需要充电，并计算需要对电池进行充电以到达目的地的所需充电量，以及当处理器确定出电池需要充电时，输出装置可以显示计算的所需充电量。

处理器可以进一步配置为基于行驶路径的道路信息来计算电池的所需放电量。

处理器可以进一步配置为基于行驶路径的道路信息将行驶路径划分为多个路段并且通过利用在经划分的多个路段的每一路段设置的电动车辆的平均耗能效率来计算电池的所需放电量。

处理器可以进一步配置为通过利用电池充电信息来计算对电池充电至需求充电量所需的预计充电时间，所述电池充电信息包括先前设置的充电方法和先前存储的充电记录。

处理器可以进一步配置为基于需求充电量，通过利用车辆的平均耗能效率来计算预计可行驶距离。

输入装置可以是滑动式输入装置，其配置为使得用户通过滑动所述输入装置来操作需求充电量，并且输出装置可以配置为实时显示能够根据输入至输入装置的需求充电量而变化的预计充电时间和预计可行驶距离。

输出装置可以配置为显示当前电池电量以及根据需求充电量完成充电时的电池充电量的每一个。

充电站的状态信息可以通过远程信息处理输入到输入装置，并且处理器可以进一步配置为基于输入的充电站的状态信息来计算预计充电时间。

输入的充电站的状态信息可以包括充电站的等待车辆信息或充电装置信息中的至少一个，并且处理器可以进一步配置为通过基于充电站的等待车辆信息和充电装置信息反映在充电站对车辆充电所需的等待时间来计算预计充电时间。

根据本发明的另一方面，电动车辆的充电控制方法可以包括：经由输入装置接收电池的需求充电量的输入，以通过利用充电装置对电池充电；基于输入的需求充电量，由处理器计算对电池充电所需的预计充电时间和充电完成后的预计可行驶距离；在输出装置向用户显示由处理器计算的预计充电时间和预计可行驶距离。

充电控制方法可以进一步包括：在输入之后，确定目的地是否被输入到导航装置，所述导航装置中预先存储了道路信息，计算步骤可以包括基于行驶路径来计算到达目的地所需的电池的所需放电量和对电池进行充电以到达目的地所需的所需充电量，并且显示步骤可以包括显示计算的所需放电量和所需充电量。

当在计算预计充电时间和预计可行驶距离的过程中输入了充电站的状态信息时，计算步骤可以包括基于充电站的状态信息来计算预计充电时间。

根据本发明，电动车辆的充电控制系统和充电控制方法允许基于预计充电时间或预计可行驶距离来选择电池的需求充电量，从而能够根据行驶计划来设置充电计划。

此外，用户能够直观、精准地操作电池的需求充电量并且通过选择当前电池电量、预计可行驶距离和预计充电时间来设置电池的需求充电量。

此外，当导航装置上设置了目的地时，充电控制系统利用基于通向目的地的道路的平均耗能效率和充电站的状态信息，根据到达目的地所需的所需放电量来显示电池的所需放电量和所需充电量，从而能够设置行驶到目的地的充电计划。

附图说明

根据结合所附附图的以下详细描述，本发明的上述和其它目标、特征和其它优点将变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明示例性实施方案的用于电动车辆的充电控制系统的框图；

图2是示出根据本发明示例性实施方案的用于电动车辆的充电控制系统的显示装置的示意图；

图3是根据本发明示例性实施方案的电动车辆的充电控制方法的流程图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如，具体尺寸、方向、位置和外形)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部件。

具体实施方式

在下文中，将参照所附附图来详细地描述本发明的示例性实施方案。贯穿附图，相同附图标记表示相同或等同的部件。

本文所公开的本发明实施方案的具体结构和功能描述仅仅是出于说明本发明实施方案的目的。本发明可以以一些不同的形式来实施，而不脱离本发明的精神和显著特点。因此，本发明的实施方案仅仅是为了说明的目的而公开的，其不应解释为限制本发明。

现在将详细地参照本发明的实施方案，因为本发明的实施方案能够以多种不同的形式进行多种修改，所以其具体示例示于附图并描述如下。尽管将结合本发明的示例性实施方案来描述本发明，但是应当理解，本说明书不旨在将本发明限制为示例性实施方案。相反地，本发明旨在不但覆盖示例性实施方案，而且覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替选方式、修改方式、等同方式以及其它的实施方案。

将理解的是，虽然术语“第一”、“第二”等可以在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应该受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一元件区分开来。例如，下面讨论的第一元件可以称为第二元件，而不脱离本发明的教导。同样地，第二元件也可以称为第一元件。

将理解的是，当一个元件涉及“联接”或“连接”至另一元件时，它可以直接联接或连接至另一元件或者在它们之间存在介入元件。相反地，应当理解的是，当一个元件涉及“直接联接”或“直接连接”至另一元件时，不存在介入元件。解释元件之间关系的其他表述，例如“在……之间”、“直接在……之间”、“邻近于”或“直接邻近于”，应以相同的方式解释。

在本文中使用的术语仅仅用于描述具体实施方案的目的，并非旨在用于限制。如本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文以其它方式明确表示。还将进一步理解的是，当在本明书中使用术语“包括”、“包含”、“具有”等等时，指明了存在所述特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合，但是不排除存在或加入一种或多种其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。

除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科技术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。可以进一步理解的是，术语(例如，在通常使用的词典中定义的术语)应当解释为具有与在现有技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，而不应以理想化或过于正式的含义来解释，除非在本文中有明确的定义。

在下文中，将参照附图来详细地描述本发明的示例性实施方案。贯穿所有附图，相同的附图标记表示相同或等同的部件。

图1是根据本发明实施方案的用于电动车辆的充电控制系统的框图，图2是示出根据本发明实施方案的用于电动车辆的充电控制系统的显示装置30的示意图。

参照图1和图2，根据本发明示例性实施方案的用于电动车辆的充电控制系统包括：输入装置11，用户向其输入电池20的需求充电量31，以通过利用充电装置对电池20充电；计算装置12，其根据输入至输入装置11的需求充电量31来计算对电池20充电所需的预计充电时间36以及充电完成后的预计可行驶距离37；以及输出装置13，其向用户显示由计算装置12计算出的预计充电时间36和预计可行驶距离37。

根据本发明的一个示例性实施方案，计算装置12可以是具有存储软件指令的相关非易失性存储器的处理器，所述软件指令在由处理器执行时提供下文所述的计算装置12的各种功能。

根据本发明的一个示例性实施方案，输入装置11、计算装置12以及输出装置13可以包括在控制器10中。作为电子控制装置的控制器10可以是高级控制器10(例如，电子控制单元(ecu))或者控制单元(例如，对电池20的充电进行额外控制的电池管理系统(bms))。

处理器可以采用一个或多个处理器和存储程序指令的相关存储器的形式，并且在一些示例中，可以使用一个或多个处理器来执行控制器10和处理器二者的功能。

充电装置可以包括直接连接到电动车辆的电池20以对电池20充电的有线充电装置以及以无线方式对停在特定位置的电动车辆的电池20进行充电的无线充电装置。控制器10可以通过有线方式或无线方式将数据传送至充电装置/从充电装置接收数据。控制器10能够根据电池20的需求充电量31来控制充电装置的充电，并且当设置的需求充电量31的充电完成时，控制器10能够允许显示装置30或仪表板指示充电完成或发出警报使得用户识别充电完成。因此，当设置的需求充电量31的充电完成时，控制器10能够控制充电装置停止对电池20进行充电。

当通过利用车辆外部的充电装置对车辆内部的电池20充电时，用户向输入装置11输入电池20的需求充电量31。用户可以通过利用另外提供的按钮或声音识别装置向输入装置11输入需求充电量，也可以通过触摸连接至输出装置13的显示装置30(其将随后描述)向输入装置11输入需求充电量。

计算装置12能够基于输入的需求充电量31来计算对电池20充电所需的预计充电时间36以及预计可行驶距离37。预计充电时间36可以是根据充电装置的充电速度(慢速充电或快速充电)将电池20充电至需求充电量31所需的时间。

更具体地，可以通过将需求充电量31减去当前电池电量的值除以充电功率来得到预计充电时间36。充电功率可以根据慢速充电或快速充电而有所不同。可以根据充电完成时的电池充电量35(即将需求充电量31与当前电池电量32相加)来计算预计可行驶距离37。

输出装置13连接到显示装置30以显示预计充电时间和预计可行驶距离，使得用户通过显示装置30进行识别。具体地，输出装置13显示由计算装置12计算的预计充电时间36和预计可行驶距离37，使得用户通过显示装置进行识别。

也就是说，输出装置13可以根据用户输入到显示装置30的需求充电量31来显示预计充电时间36和预计可行驶距离37。此外，输出装置13可以显示当前电池电量32以及充电完成时的电池充电量35(即将需求充电量31与当前电池电量32相加)。

因此，用户根据输入的需求充电量31来识别预计充电时间36和预计可行驶距离37，可以根据所述识别修改需求充电量31并基于预计充电时间36和预计可行驶距离37根据预计行驶计划来制定充电计划，从而提高用户的驾驶满意度。

充电控制系统还可以包括导航装置40，当道路信息先前存储在导航装置中并且目的地被输入到导航装置40时，导航装置40设置行驶路径，其中，当目的地被输入到导航装置时，计算装置12可以基于行驶路径来计算到达目的地所需的电池20的所需放电量34，并且输出装置13可以显示由计算装置12计算的所需放电量34。

连接到输入装置11的导航装置40可以将设置的行驶路径和根据行驶路径的数据传送到输入装置11。导航装置40可以将道路信息预先存储在附加存储器或嵌入式存储器中。或者，在车辆中未安装导航装置40的情况下，可以使用附加的无线通信装置从基站接收道路信息和行驶路径。

用户可以将目的地输入到导航装置40。当目的地输入到导航装置40时，导航装置40可以将最优路径或用户选择的路径设置为行驶路径。计算装置12根据行驶路径来计算到达目的地所需的电池20的所需放电量34。具体地，计算装置12通过从导航装置40接收行驶路径和根据行驶路径的道路信息来计算在行驶路径上行驶所需的所需放电量34。

输出装置13可以显示计算出的所需放电量34。也就是说，输出装置13显示到达输入的目的地所需的电池20的所需放电量34，使得用户检查到达目的地所需的电池20的所需放电量34。

因此，用户检查到达设置的目的地所需的所需放电量34以及电池20的充电量对于行驶计划是否足够，从而消除对电池20的充电量足够的怀疑或担忧。

此外，计算装置12可以将计算出的所需放电量34与当前电池电量32进行比较，以确定是否需要电池充电并计算需要对电池20进行充电以到达目的地的所需充电量33，并且当计算装置12确定出电池20需要充电时，输出装置可以显示计算的所需充电量33。

也就是说，计算装置12可以确定到达目的地所需的电池20的所需放电量34是否大于当前电池电量32。当所需放电量34等于或大于当前电池电量32时，计算装置12计算到达目的地所需的电池20的所需充电量33，并且输出装置13能够显示计算的所需充电量33。此外，电池20的警告灯可以点亮以引导用户对电池20充电。此外，可以控制导航装置40以显示位于行驶路径上的充电站。

因此，可以引导用户制定适用于行驶至目的地的计划的充电计划并且提前对电池20进行足够地充电，从而确保安全行驶。

此外，计算装置12通过反映从导航装置40输入的实时交通状况来实时地计算所需放电量34和所需充电量33，从而提高精度。此外，当目的地改变时，还可以根据改变的目的地来修改所需放电量34和所需充电量33。

此外，为了提高预计充电时间36的精度，可以利用通过远程信息处理输入的充电站的状态信息。

也就是说，充电站的状态信息通过远程信息处理被输入到输入装置11，并且计算装置12可以基于输入的充电站的状态信息来计算预计充电时间36。

充电站的状态信息可以输入到与输入装置11连接的远程信息处理装置50。远程信息处理装置50可以是用于发送/接收的装置，其用于利用内部或外部车辆或基于数据通信的车辆通信系统和使用卫星的位置信息系统来交换信息。

具体地，充电站的状态信息可以包括充电站的等待车辆信息和充电装置信息。例如，充电站的等待车辆信息可以包括正在充电站充电的车辆的剩余充电时间、在充电站等待充电或预留充电的车辆的数量以及等待充电或预留充电的车辆的预计充电时间，并且充电装置信息可以包括关于充电装置或端口是否在正常状态下工作的信息。

计算装置12可以通过基于充电站的等待车辆信息和充电装置信息反映在充电站对车辆充电所需的等待时间来计算预计充电时间。因此，充电站的状态信息(其能够预计充电站的拥堵程度)被反映到预计充电时间36，从而提高了预计充电时间的精度。

此外，输出装置13可以在显示装置30上显示反映充电站的状态信息的预计充电时间36。此外，反映充电站的状态信息的充电站的拥堵程度可以显示在显示装置30上。

参照图2中所示的显示装置30作为示例性实施方案，输出装置13可以分别显示当前电池电量32以及根据需求充电量31完成充电时的电池充电量35。也就是说，如图2所示，当前电池电量32(28％)以及根据用户输入的电池的需求充电量31完成充电时的电池充电量35(89％)可以显示在显示装置30上。

此外，显示了基于电池20的需求充电量31计算出的预计充电时间36(110分钟)和预计可行驶距离37(340km)，并且当电池20的需求充电量31改变时，显示的预计充电时间36和预计可行驶距离37可以实时改变。

此外，当用户设置目的地时，可以显示所需放电量34和所需充电量33。也就是说，可以显示到达目的地所需的所需放电量34以供用户检查，并且可以显示根据所需放电量34和当前电池电量32所需的电池20的所需充电量33。用户可以参照所需放电量34或所需充电量33来输入需求充电量31。

具体地，如图2中所示，根据本发明的一个示例性实施方案，输入装置11可以是滑动式输入装置，其中，用户通过滑动来操作需求充电量31，并且输出装置13可以实时显示能够根据输入至输入装置11的需求充电量31而改变的预计充电时间36和预计可行驶距离37。

当显示装置30为滑动类型时，显示装置30通过条形的滑动条向左/向右或向上/向下移动来操作。当显示装置30为触摸类型时，可以通过触摸来操作显示装置30，或者当显示装置30包括附加按钮时，可以通过操作按钮来自由操作需求充电量31。

因此，参照能够根据操作而改变的预计充电时间36和预计可行驶距离37或所需放电量34和所需充电量33，用户能够通过直观的界面对需求充电量31进行精细的操作并得到满意的结果。

计算装置12可以基于需求充电量31，通过利用车辆的平均耗能效率来计算预计可行驶距离37。车辆的平均耗能效率可以预先存储在车辆中或者可以通过存储在存储器中的最近行驶记录来实时计算。也就是说，可以通过将需求充电量31(kwh)乘以车辆的平均耗能效率(km/kwh)来计算预计可行驶距离37(km)。

此外，当用户设置目的地时，根据行驶至目的地的路径来反映道路/交通信息，从而可以设置平均耗能效率。也就是说，计算装置12能够通过将需求充电量31(kwh)乘以反映存储在存储器中的最近行驶记录和道路/交通信息的预计平均耗能效率(km/kwh)来生成预计可行驶距离37。

计算装置12可以根据行驶路径的道路信息来计算电池20的所需放电量34。行驶路径的道路信息可以包括道路的坡度和拥堵情况。此外，考虑到道路信息，可以确定车辆的平均耗能效率并且可以利用平均耗能效率来计算电池20的所需放电量34。

此外，计算装置12可以基于行驶路径的道路信息将行驶路径划分为多个路段并且通过利用在经划分的多个路段的每个路段设置的电动车辆的平均耗能效率来计算电池20的所需放电量34。例如，可以通过将行驶路径划分为以下三个路段来计算电池20的所需放电量34。

也就是说，根据道路信息将行驶路径划分为多个路段，并且可以利用每个经划分路段的平均耗能效率来计算电池20的所需放电量34。

所需放电量34(kwh)＝第一路径距离(km)/第一平均耗能效率(km/kwh)+第二路径距离(km)/第二平均耗能效率(km/kwh)+第三路径距离(km)/第三平均耗能效率(km/kwh)。

因此，当计算电池20的所需放电量34时，可以提高精度。此外，可以根据实时可变的道路信息来控制道路信息定期更新。

计算装置12可以通过利用电池充电信息(其包括先前设置的充电方法和先前存储的充电记录)计算将电池20充电至需求充电量31所需的预计充电时间36。

根据充电装置的充电方法，充电装置可以具有不同的充电速度。因此，对于预计充电时间36，可以显示根据快速充电和慢速充电的充电时间。此外，充电装置的充电方法可以包括快速充电和慢速充电，并且在快速充电中可以设置不同的充电功率，在慢速充电中可以设置不同的输入电压和输入电流。因此，对于预计充电时间36，可以根据充电方法显示预计充电时间，或者可以根据预设的充电方法显示充电时间。

此外，当电池20通过有线方式或无线方式连接到充电装置时，电池20能够通过检测充电功率来识别充电装置中预设的充电方法。因此，可以反映充电方法，以便计算充电需求充电量31所需的时间。

可以利用包括先前存储的充电记录的电池20的充电信息，以进一步提高精度。具体地说，充电装置可以存储包括车辆先前充电的充电记录的电池20的充电信息并且将该充电信息传送到车辆的控制器10。此外，当充电装置的充电记录存储在车辆中时，可以利用充电记录来预测充电速度。

也就是说，计算装置12通过利用电池20的充电信息(其包括先前存储在控制器10或充电装置中的充电记录)来识别充电方法，并且可以计算预计充电时间36。因此，可以精确地计算将电池20充电至需求充电量31所需的时间。

图3是根据本发明实施方案的电动车辆的充电控制方法的流程图。

参照图3，根据本发明的实施方案，电动车辆的充电控制方法包括：用户将电池20的需求充电量31输入至输入装置11以通过利用充电装置对电池20充电(步骤s100)；基于输入的需求充电量31，计算装置12计算对电池20充电所需的预计充电时间36和充电完成后的预计可行驶距离37(步骤s300)；输出装置13向用户显示由计算装置12计算的预计充电时间36和预计可行驶距离37(步骤s400)。

此外，在步骤s100之后，充电控制方法还可以包括步骤s200，其确定目的地是否输入到预先存储了道路信息的导航装置40。

当输入目的地到导航装置40时，计算步骤s310可以根据行驶路径，进一步计算到达目的地所需的电池20的所需放电量34和到达目的地需要对电池20充电的所需充电量33，显示步骤s410可以进一步显示计算出的所需放电量34和所需充电量33。

当未输入目的地到导航装置40时，仅在s320计算预计充电时间36和预计可行驶距离37，并可以在步骤s420向用户显示。

根据另一实施方案，当在计算预计充电时间和预计可行驶距离的过程中输入充电站的状态信息时，计算装置可以根据充电站的状态信息来计算预计充电时间。

具体地，在输入步骤s100之后，可以进一步包括确定充电站的状态信息是否输入到输入装置的步骤(未显示)，并且当输入了充电站的状态信息时，计算装置可以在计算预计充电时间和预计可行驶距离的步骤s300，基于充电站的状态信息来计算预计充电时间。

由于特定的控制方法与所描述的控制方法重复，因此下文将省略重复的描述。

尽管已经出于说明目的描述了本发明的示例性实施方案，但本领域技术人员将理解的是，可以进行各种修改、添加和替换，而不脱离所附权利要求所公开的本发明的范围和精神。