CN109606120A - 基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***及方法，该***包括车联网平台和接入平台的多个车载智能终端；车载智能终端实时采集所述电动汽车上的车辆信息，定时将采集到的所述车辆信息上传给所述车联网平台，还实时将接收到的续航里程传输给该电动汽车上的车载电脑，供车载电脑进行处理或显示；车联网平台用于将车载智能终端上传的车辆信息存储至数据库中；还利用预设的续航里程大数据预测模型对存储的车辆信息进行计算，得到平台上每辆车的续航里程，并将每辆车的续航里程下发至对应的车载智能终端，提高电动汽车续航里程更新的准确性。

Description

基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***及方法

技术领域

本发明属于大数据技术领域和车联网技术领域，具体涉及基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***及方法。

背景技术

总所周知，新能源电动车的电池续航能力会随着车辆使用里程和时间的增长而变差，在新车刚出厂的阶段，车辆充满电后的行驶里程会比较长，但是车辆跑了5～10万公里或者2～3年后，驾驶员能明显感觉到车辆充满电后的行驶里程会比新车时候明显缩短，但是车辆仪表上显示给驾驶员的剩余电量可行驶里程的数据是基于新车的状况下给出的预测，并没有考虑车载动力电池伴随着时间和里程的衰减问题，因此仪表显示的可行驶里程与实际行驶里程会有比较大的误差，从而给驾驶员带来困扰与麻烦。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***及方法，通过车联网平台长期采集车辆的数据，并基于累积的历史数据进行电动车辆的续航里程的重新计算，并将计算结果实时下发到对应车辆进行续航里程的更新，从而提高电动车辆续航里程更新的准确性。

第一方面，一种基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***，包括车联网平台和多个车载智能终端；

所述车载智能终端设置于电动汽车上；所述车载智能终端实时采集所述电动汽车上的车辆信息；所述车载智能终端还用于定时将采集到的所述车辆信息上传给所述车联网平台；所述车载智能终端还用于实时将接收到的车联网平台校准后的续航里程传输给该电动汽车上的车载电脑，供车载电脑进行处理或显示；

所述车联网平台用于将上传的车辆信息存储至数据库中；所述车联网平台还用于利用预设的续航里程大数据预测模型对存储的历史车辆信息进行计算，得到各个车辆的续航里程，对所述续航里程进行校准，并将各个车辆的续航里程下发至对应的车载智能终端。

优选地，所述车辆信息包括以下数据中的一种或几种组合：

电池包的SOC、电池包中每个单体电池的电压、电池包中每个温度探针的温度、车辆的外界环境温度、电机母线电压、电机母线电流、电机控制器的输入电压、电机控制器的直流母线电流、电机控制器温度、电机转速、电机扭矩、车辆电源的总电压、车辆的总电流、车辆的充电状态、车辆加速踏板的行程、车辆制动踏板的行程、车辆的速度、GPS的位置和海拔高度、车辆的总行驶里程、车辆行驶的时间、车辆电池充电开始时间、车辆电池充电结束时间、车辆电池充电电流和车辆电池充电电压。

优选地，所述车辆信息通过以下几种方式获得：

从设置于电动汽车上的传感器获得；

或者是，利用CAN总线获得电动汽车上的各个ECU发出来的数据；

或者是，利用车载以太网总线获得电动汽车上的各个ECU或智能模块发出来的数据；

或者是，从车载GPS模块获得。

优选地，所述车载智能终端还用于当检测到与所述车联网平台的通讯出现故障时，将采集到的所述车辆信息缓存到本地存储器中；

所述车载智能终端还用于当检测到与所述车联网平台的通讯恢复正常时，将缓存在本地存储器中的所述车辆信息上传给所述车联网平台。

优选地，所述车载智能终端和车联网平台根据预设的通讯协议进行通信。

优选地，所述车载智能终端用于将接收到的续航里程通过CAN总线或者车载以太网总线传输给该电动汽车上的车载电脑。

第二方面，一种基于大数据的电动汽车续航里程实时更新方法，包括以下步骤：

车载智能终端实时采集电动汽车上的车辆信息；

车载智能终端定时将采集到的所述车辆信息上传给车联网平台；

车联网平台将上传的车辆信息存储至数据库中；

车联网平台利用预设的续航里程大数据预测模型对存储的历史车辆信息进行计算，得到各个车辆的续航里程，对所述续航里程进行校准，并将各个车辆的续航里程下发至对应的车载智能终端；

车载智能终端实时将接收到的车联网平台校准后的续航里程传输给该电动汽车上的车载电脑，供车载电脑进行处理或显示。

优选地，所述车辆信息包括以下数据中的一种或几种组合：

电池包的SOC、电池包中每个单体电池的电压、电池包中每个温度探针的温度、车辆的外界环境温度、电机母线电压、电机母线电流、电机控制器的输入电压、电机控制器的直流母线电流、电机控制器温度、电机转速、电机扭矩、车辆电源的总电压、车辆的总电流、车辆的充电状态、车辆加速踏板的行程、车辆制动踏板的行程、车辆的速度、GPS的位置和海拔高度、车辆的总行驶里程、车辆行驶的时间、车辆电池充电开始时间、车辆电池充电结束时间、车辆电池充电电流和车辆电池充电电压。

优选地，所述车辆信息通过以下几种方式获得：

从设置于电动汽车上的传感器获得；

或者是，利用CAN总线获得电动汽车上的各个ECU发出来的数据；

或者是，利用车载以太网总线获得电动汽车上的各个ECU或智能模块发出来的数据；

或者是，从车载GPS模块获得。

优选地，该方法在所述车载智能终端实时采集电动汽车上的车辆信息之后，还包括：

车载智能终端当检测到与所述车联网平台的通讯出现故障时，将采集到的所述车辆信息缓存到本地存储器中；

车载智能终端当检测到与所述车联网平台的通讯恢复正常时，将缓存在本地存储器中的所述车辆信息上传给所述车联网平台。

由上述技术方案可知，本发明提供的基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***及方法，车载智能终端实时采集电动汽车的各种相关数据后上传到车联网平台，车联网平台对车载智能终端采集的最新数据和历史累积数据，利用续航里程大数据预测模型进行处理，计算出电动汽车的最新续航里程，并将预测的续航里程下发到车载智能终端，再由车载智能终端将预测里程发送到车载电脑进行处理或者显示，提高电动车辆续航里程更新的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的模块或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各模块或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为实施例一提供的电动汽车续航里程实时更新***的模块框图。

图2为实施例二提供的电动汽车续航里程实时更新方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

实施例一：

一种基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***，参见图1，包括车联网平台和多个车载智能终端；

具体地，每个电动汽车上设置一个车载智能终端。车联网平台可以接收多个电动汽车上车载智能终端上传的数据。

所述车载智能终端设置于电动汽车上；所述车载智能终端实时采集所述电动汽车上的车辆信息；所述车载智能终端还用于定时将采集到的所述车辆信息上传给所述车联网平台；所述车载智能终端还用于实时将接收到的车联网平台校准后的续航里程传输给该电动汽车上的车载电脑，供车载电脑进行处理或显示；

具体地，车载智能终端实时采集电动汽车上的车辆信息，保证能获得汽车上最新的状态。车载智能终端可以是定时采集车辆信息，例如：采集时间间隔可以是50毫秒(每秒采集20次)到10秒(每10秒采集一次)。车载智能终端上传车辆信息的时间间隔可以根据具体情况而定，例如：定时上传的时间间隔可以是1秒钟(每秒钟传送1次之前采集和存储的所有数据)到10分钟之间(每10分钟传送一次之前采集和存储的所有数据)。如果在计划的定时上传时间内，由于与车联网平台的通讯故障导致不能上传，车载智能终端将采集到的所述车辆信息缓存到本地存储器中，等待通讯恢复后，在定时向车联网平台上传最新的数据的间隙，继续将之前由于通讯故障缓存的历史数据向车联网平台上传。

所述车联网平台用于将上传的车辆信息存储至数据库中；所述车联网平台还用于利用预设的续航里程大数据预测模型对存储的车辆历史累积信息进行计算，得到各个车辆的最新的续航里程，对所述续航里程进行校准，并将各个车辆的续航里程下发至对应的车载智能终端。

具体地，车联网平台用于持续收集所有车辆的车载智能终端上传的所有数据并存储到数据库中。所述续航里程大数据预测模型利用大数据和机器学***台可以在获取车载智能终端上报的各项车辆信息后，立刻根据预测模型进行续航里程的计算。

随着大数据和机器学习算法在新能源电动车的车联网领域的应用普及，该***可以将收集到的数据从更多维度和视角进行分析和处理。该***在电动汽车的运行期间实时循环，电动汽车的续航里程数据被持续进行实时更新。这样随着电动汽车的动力蓄电池的性能或者容量衰减，电机的性能的衰减，以及其余的影响车辆行驶效率的因素(例如车辆车轮轴承的润滑情况)的持续变化，电动汽车的续航里程都能被准确地计算出来。

车载智能终端实时采集电动汽车的各种相关数据后上传到车联网平台，车联网平台对车载智能终端采集的数据，利用续航里程大数据预测模型进行处理，计算出电动汽车的续航里程，并将预测的续航里程下发到车载智能终端，再由车载智能终端将预测里程发送到车载电脑进行处理或者显示，提高续航里程更新的准确性。

实施例二：

所述车辆信息包括以下数据中的一种或几种组合：

电池包的SOC、电池包中每个单体电池的电压、电池包中每个温度探针的温度、车辆的外界环境温度、电机母线电压、电机母线电流、电机控制器的输入电压、电机控制器的直流母线电流、电机控制器温度、电机转速、电机扭矩、车辆电源的总电压、车辆的总电流、车辆的充电状态、车辆加速踏板的行程、车辆制动踏板的行程、车辆的速度、GPS的位置和海拔高度、车辆的总行驶里程、车辆行驶的时间、车辆电池充电开始时间、车辆电池充电结束时间、车辆电池充电电流、车辆电池充电电压。

优选地，所述车辆信息通过以下几种方式获得：

从设置于电动汽车上的传感器获得；

或者是，利用CAN总线获得电动汽车上的各个ECU发出来的数据；例如车载智能终端可以从电动汽车的CAN总线上采集到车辆的实时剩余电量，电池温度，环境温度，电机母线电压，电机母线电流，速度和行驶里程等等信息，

或者是，利用车载以太网总线获得电动汽车上的各个ECU或智能模块发出来的车辆行驶的时间、车辆电池充电开始时间、车辆电池充电结束时间、车辆电池充电电流、车辆电池充电电压等数据；

或者是，从车载GPS模块获得，例如从车载GPS模块获得GPS的位置。

优选地，所述车载智能终端还用于将采集到的所述车辆信息缓存到本地存储器中。

具体地，将所述车辆信息缓存到本地存储器中，这样避免了车辆信息在每次采集之后都立刻向车联网平台上传的通讯效率低下的问题，同时也可以减轻车联网平台的实时数据处理负担。

优选地，所述车载智能终端和车联网平台根据预设的通讯协议进行通信。

具体地，通讯协议包括双方的连接方式和数据传输方式与规范。车载智能终端与车联网平台之间采用双方约定好的这种通讯协议互相发送数据。例如：车载智能终端与车联网平台之间的通讯连接方式是TCP连接，数据传输规范采用国标GBT 32960.3-2016第3部分：“通信协议及数据格式”中定义的数据格式，具体的定义如下：

车载智能终端和车联网平台在进行通信时，通过预设的通讯协议规定的方式和数据格式发送数据。

优选地，所述车载智能终端用于将接收到的续航里程通过CAN总线或者车载以太网总线传输给该电动汽车上的车载电脑。

具体地，例如车载智能终端可以将接收到的续航里程发送给车载仪表或者车载大屏显示器，车载仪表在获得续航里程后，对数据进行分析。车载大屏显示器实时显示续航里程。

本实施例的***即使随着电动汽车使用时间和行驶里程的增长，车辆的续航里程的显示也能保持准确。

本发明实施例所提供的***，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述***实施例中相应内容。

实施例三：

实施例三在其他实施例的基础上，还增加以下内容：

所述车载电脑还用于对接收到的续航里程执行以下处理：

预设第一充电阈值；

当接收到的续航里程低于所述第一充电阈值时，判断用户是否启动车载导航***；

如果用户启动车载导航***，读取车载导航***中导航路径；

如果导航路径中存在充电桩时，生成提示信息，提示充电桩的位置、当前车辆与充电桩之间的距离、车辆行驶到充电桩后剩余续航里程数。当接收到用户发出的选择其他充电桩的指令时，执行附近充电桩选择步骤；

如果导航路径中不存在充电桩，执行附近充电桩选择步骤；

如果用户没有启动车载导航***，执行附近充电桩选择步骤；

所述附近充电桩选择步骤包括：根据接收到的续航里程计算车辆安全行驶距离，读取所有与当前车辆的距离等于车辆安全行驶距离的充电桩，并分别生成当前车辆到读取到的充电桩的导航路径，计算每个充电桩对应的导航路径的公里数，将所述充电桩按照导航路径的公里数从小到大排列，显示给用户选择；当接收到用户选择任一充电桩时，将车载导航***中导航路径进行路径切换，或者是启动车载导航***，导航至用户选择的充电桩。

车辆安全行驶距离＝当前车辆的续航里程/2。

该方法，当车辆的续航里程低于所述第一充电阈值时，说明车辆即将没电，需要充电。第一充电阈值根据用户的需求设置，例如可以设置为50公里、100公里等。如果用户正在使用车载导航***导航时，优先选出用户当前导航路径中经过的充电桩，这样用户既可以不用绕路，也可以进行充电。如果用户当前导航路径中不经过充电桩，或用户不想要选择导航路径中经过的充电桩，或用户没有使用车载导航***时，可以给用户推荐附近的充电桩。

推荐附近充电桩的步骤包括：先根据续航里程计算车辆安全行驶距离，例如假设车辆的续航里程为50公里，则车辆安全行驶距离为25公里。因为地图上两者的直线距离虽然很近，可以是行驶过程中，不能保证按照直线距离行驶，所以一般情况下，实际行驶的距离远大于两者的直线距离。所以该方法预留了续航里程的一半路径来保证行驶到充电桩。例如先选出与当前车辆距离等于25公里的充电桩，再分别生成当前车辆到充电桩的导航路径，按照导航路径的公里数从小到大显示给用户。用户在显示的充电桩中进行选择，选择完了以后导航至该充电桩。

本发明实施例所提供的***，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述***实施例中相应内容。

实施例四：

一种基于大数据的电动汽车续航里程实时更新方法，参见图2，包括以下步骤：

S1：车载智能终端实时采集电动汽车上的车辆信息；

S2：车载智能终端定时将采集到的所述车辆信息上传给车联网平台；

S3：车联网平台将上传的车辆信息存储至数据库中；

S4：车联网平台利用预设的续航里程大数据预测模型对存储的历史车辆信息进行计算，得到各个车辆的续航里程，对所述续航里程进行校准，并将各个车辆的续航里程下发至对应的车载智能终端；

S5：车载智能终端实时将接收到的车联网平台校准后的续航里程传输给该电动汽车上的车载电脑，供车载电脑进行处理或显示。

优选地，所述车辆信息包括以下数据中的一种或几种组合：

电池包的SOC、电池包中每个单体电池的电压、电池包中每个温度探针的温度、车辆的外界环境温度、电机母线电压、电机母线电流、电机控制器的输入电压、电机控制器的直流母线电流、电机控制器温度、电机转速、电机扭矩、车辆电源的总电压、车辆的总电流、车辆的充电状态、车辆加速踏板的行程、车辆制动踏板的行程、车辆的速度、GPS的位置和海拔高度、车辆的总行驶里程、车辆行驶的时间、车辆电池充电开始时间、车辆电池充电结束时间、车辆电池充电电流和车辆电池充电电压。

优选地，所述车辆信息通过以下几种方式获得：

从设置于电动汽车上的传感器获得；

或者是，利用CAN总线获得电动汽车上的各个ECU发出来的数据；

或者是，利用车载以太网总线获得电动汽车上的各个ECU或智能模块发出来的数据；

或者是，从车载GPS模块获得。

优选地，该方法在所述车载智能终端实时采集电动汽车上的车辆信息之后，还包括：

车载智能终端将采集到的所述车辆信息缓存到本地存储器中。

优选地，所述车载智能终端和车联网平台根据预设的通讯协议进行通信。

优选地，该方法具体包括：

所述车载智能终端将接收到的续航里程通过CAN总线或者车载以太网总线传输给该电动汽车上的车载电脑。

优选地，该方法在所述车载智能终端实时采集电动汽车上的车辆信息之后，还包括：

车载智能终端当检测到与所述车联网平台的通讯出现故障时，将采集到的所述车辆信息缓存到本地存储器中；

车载智能终端当检测到与所述车联网平台的通讯恢复正常时，将缓存在本地存储器中的所述车辆信息上传给所述车联网平台。

该方法车载智能终端实时采集电动汽车的各种相关数据后上传到车联网平台，车联网平台对车载智能终端采集的数据，利用预测模型进行处理，计算出电动汽车的续航里程，并将预测的续航里程下发到车载智能终端，再由车载智能终端将预测里程发送到车载电脑进行处理或者显示，提高续航里程更新的准确性。

本发明实施例所提供的方法，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述***实施例中相应内容。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***，其特征在于，包括车联网平台和多个车载智能终端；

所述车载智能终端设置于电动汽车上；所述车载智能终端实时采集所述电动汽车上的车辆信息；所述车载智能终端还用于定时将采集到的所述车辆信息上传给所述车联网平台；所述车载智能终端还用于实时将接收到的车联网平台校准后的续航里程传输给该电动汽车上的车载电脑，供车载电脑进行处理或显示；

所述车联网平台用于将上传的车辆信息存储至数据库中；所述车联网平台还用于利用预设的续航里程大数据预测模型对存储的历史车辆信息进行计算，得到各个车辆的续航里程，对所述续航里程进行校准，并将各个车辆的续航里程下发至对应的车载智能终端。

2.根据权利要求1所述基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***，其特征在于，所述车辆信息包括以下数据中的一种或几种组合：

电池包的SOC、电池包中每个单体电池的电压、电池包中每个温度探针的温度、车辆的外界环境温度、电机母线电压、电机母线电流、电机控制器的输入电压、电机控制器的直流母线电流、电机控制器温度、电机转速、电机扭矩、车辆电源的总电压、车辆的总电流、车辆的充电状态、车辆加速踏板的行程、车辆制动踏板的行程、车辆的速度、GPS的位置和海拔高度、车辆的总行驶里程、车辆行驶的时间、车辆电池充电开始时间、车辆电池充电结束时间、车辆电池充电电流和车辆电池充电电压。

3.根据权利要求2所述基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***，其特征在于，所述车辆信息通过以下几种方式获得：

从设置于电动汽车上的传感器获得；

或者是，利用CAN总线获得电动汽车上的各个ECU发出来的数据；

或者是，利用车载以太网总线获得电动汽车上的各个ECU或智能模块发出来的数据；

或者是，从车载GPS模块获得。

4.根据权利要求1所述基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***，其特征在于，

所述车载智能终端还用于当检测到与所述车联网平台的通讯出现故障时，将采集到的所述车辆信息缓存到本地存储器中；

所述车载智能终端还用于当检测到与所述车联网平台的通讯恢复正常时，将缓存在本地存储器中的所述车辆信息上传给所述车联网平台。

5.根据权利要求1所述基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***，其特征在于，

所述车载智能终端和车联网平台根据预设的通讯协议进行通信。

6.根据权利要求1所述基于大数据的电动汽车续航里程实时更新***，其特征在于，

所述车载智能终端用于将接收到的续航里程通过CAN总线或者车载以太网总线传输给该电动汽车上的车载电脑。

7.一种基于大数据的电动汽车续航里程实时更新方法，其特征在于，包括以下步骤：

车载智能终端实时采集电动汽车上的车辆信息；

车载智能终端定时将采集到的所述车辆信息上传给车联网平台；

车联网平台将上传的车辆信息存储至数据库中；

车联网平台利用预设的续航里程大数据预测模型对存储的历史车辆信息进行计算，得到各个车辆的续航里程，对所述续航里程进行校准，并将各个车辆的续航里程下发至对应的车载智能终端；

车载智能终端实时将接收到的车联网平台校准后的续航里程传输给该电动汽车上的车载电脑，供车载电脑进行处理或显示。

8.根据权利要求7所述基于大数据的电动汽车续航里程实时更新方法，其特征在于，所述车辆信息包括以下数据中的一种或几种组合：

电池包的SOC、电池包中每个单体电池的电压、电池包中每个温度探针的温度、车辆的外界环境温度、电机母线电压、电机母线电流、电机控制器的输入电压、电机控制器的直流母线电流、电机控制器温度、电机转速、电机扭矩、车辆电源的总电压、车辆的总电流、车辆的充电状态、车辆加速踏板的行程、车辆制动踏板的行程、车辆的速度、GPS的位置和海拔高度、车辆的总行驶里程、车辆行驶的时间、车辆电池充电开始时间、车辆电池充电结束时间、车辆电池充电电流和车辆电池充电电压。

9.根据权利要求8所述基于大数据的电动汽车续航里程实时更新方法，其特征在于，所述车辆信息通过以下几种方式获得：

从设置于电动汽车上的传感器获得；

或者是，利用CAN总线获得电动汽车上的各个ECU发出来的数据；

或者是，利用车载以太网总线获得电动汽车上的各个ECU或智能模块发出来的数据；

或者是，从车载GPS模块获得。

10.根据权利要求8所述基于大数据的电动汽车续航里程实时更新方法，其特征在于，该方法在所述车载智能终端实时采集电动汽车上的车辆信息之后，还包括：

车载智能终端当检测到与所述车联网平台的通讯出现故障时，将采集到的所述车辆信息缓存到本地存储器中；

车载智能终端当检测到与所述车联网平台的通讯恢复正常时，将缓存在本地存储器中的所述车辆信息上传给所述车联网平台。