CN109795369A - 一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法。该方法包括：每行驶距离d记录一组实时电池电量信息作为当前组实时电池电量信息，并利用所述当前组实时电量信息对前一时刻的m组实时电池电量信息进行更新；每隔预设时间间隔获取当前时刻的m组实时电池电量信息；根据所述当前时刻的m组实时电池电量信息计算在m×d距离内的平均电耗；将当前时刻的第m组实时电池电量信息作为当前时刻的电池电量信息，并利用所述当前时刻的电池电量信息和所述平均电耗估算得到续航里程；对估算得到的续航里程进行滤波并在仪表上显示滤波后的续航里程。本发明不依赖于车载导航及云平台，计算简单且经滤波后仪表显示的续航里程不再跳变。

Description

一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法

技术领域

本发明涉及汽车续航里程估算技术领域，尤其涉及一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法。

背景技术

电动汽车受制于电池行业的发展瓶颈，其续航里程无法满足消费者的心理需求，充电也不如燃油加注便捷，因此电动汽车车主在出行时特别注重续航里程，但是受限于电池电量的估算、驾驶者的驾驶习惯、行驶工况等诸多因素的影响，续航里程难以做到非常精确。

公开号为CN105459842A的中国专利，公开了一种电动汽车续航里程估算方法，其依靠云平台的储存路径信息的和规划的路径来查找预计的耗电量并和实际剩余电量对比，以判断续航里程。该方法依赖于车载导航***和云平台，且车辆载重信息、驾驶者***台当中，平台给出的耗电量存在一定误差。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法，不依赖于车载导航及云平台，计算简单且经滤波后仪表显示的续航里程不再跳变。

本发明提供的一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法，该方法主要包括以下步骤：

步骤1、每行驶距离d记录一组实时电池电量信息作为当前组实时电池电量信息，并利用所述当前组实时电量信息对前一时刻的m组实时电池电量信息进行更新；

步骤2、每隔预设时间间隔获取当前时刻的m组实时电池电量信息；

步骤3、根据所述当前时刻的m组实时电池电量信息计算在m×d距离内的平均电耗；

步骤4、将当前时刻的第m组实时电池电量信息作为当前时刻的电池电量信息，并利用所述当前时刻的电池电量信息和所述平均电耗估算得到续航里程；

步骤5、对估算得到的续航里程进行滤波并在仪表上显示滤波后的续航里程。

进一步地，所述实时电池电量信息按照式(1)计算得到：

Q＝a×SOC×SOH×SOE (1)

其中，a表示影响因子，与动力电池的温度和单体压差有关；SOC表示动力电池的剩余电量百分比；SOH表示动力电池的健康状态；SOE表示动力电池的能量状态。

进一步地，步骤1中的所述利用所述当前组实时电量信息对前一时刻的m组实时电池电量信息进行更新具体为：

定义n时刻的m组实时电池电量信息为行驶距离d后的时刻记为n+1时刻，行驶距离d后记录的当前组实时电量信息为则n+1时刻的m组实时电池电量信息为

进一步地，步骤3中的所述在m×d距离内的平均电耗按照式(2)进行计算：

其中，Q_S表示当前时刻T的平均电耗，表示当前时刻T的第1组实时电池电量信息，表示当前时刻T的第m组实时电池电量信息。

进一步地，步骤4中的所述续航里程按照式(3)进行计算：

其中，b为影响因子，与电机的温度、电机控制器MCU的温度以及动力电池的总电压有关；Q_S表示当前时刻T的平均电耗，表示当前时刻T的第m组实时电池电量信息。

进一步地，步骤5中对估算得到的续航里程进行滤波具体为：

将估算得到的续航里程R_C和当前仪表显示的续航里程R_O进行比较，得到比较结果X＝R_C-R_O；

若X≥0，则行驶距离D1后使当前仪表显示的续航里程R_O-1；若X<0，则行驶距离D2后使当前仪表显示的续航里程R_O-1；其中，D1∈[1.1，2.5]，D2∈[0.4，0.9]，D1和D2为实数。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法，根据最近行驶工况计算出平均电耗，随着驾驶工况的变化，平均电耗实时变化，通过将估算的续航里程和仪表显示的续航里程进行比较，按照比较结果，对估算得到的续航里程进行滤波，即通过调整仪表显示的续航里程变化的快慢来不断逼近于真实的续航里程，如此使得仪表显示的续航里程不会大幅跳变，提高了续航里程的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法的流程示意图。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

S101、每行驶距离d记录一组实时电池电量信息作为当前组实时电池电量信息，并利用所述当前组实时电量信息对前一时刻的m组实时电池电量信息进行更新；

S102、每隔预设时间间隔获取当前时刻的m组实时电池电量信息；

S103、根据所述当前时刻的m组实时电池电量信息计算在m×d距离内的平均电耗；

S104、将当前时刻的第m组实时电池电量信息作为当前时刻的电池电量信息，并利用所述当前时刻的电池电量信息和所述平均电耗估算得到续航里程；

S105、对估算得到的续航里程进行滤波并在仪表上显示滤波后的续航里程。

本发明实施例提供的一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法，根据最近行驶工况计算出平均电耗，随着驾驶工况的变化，平均电耗实时变化，通过将估算的续航里程和仪表显示的续航里程进行比较，按照比较结果，对估算得到的续航里程进行滤波，即通过调整仪表显示的续航里程变化的快慢来不断逼近于真实的续航里程，如此使得仪表显示的续航里程不会大幅跳变，提高了续航里程的准确性。

在上述实施例的基础上，本发明提供另一种实施例，本发明实施例以距离d取值为1公里，m＝50为例，其流程具体如下：

S201、汽车每行驶1公里，仪表则通过电池管理***BMS发送到CAN总线上的电量信息获取一次实时电池电量信息，所述的CAN总线传输速率为250kbit/s，并将获取到的实时电池电量信息存储在本地，共记录50组电量信息；并利用最近一次获取的实时电池电量信息对前一时刻记录的50组电量信息进行更新。

作为一种可实施方式，本步骤中的实时电池电量信息按照式(1)计算得到：

Q＝a×SOC×SOH×SOE (1)

其中，a表示影响因子，与动力电池的温度和单体压差有关。一般a的取值范围为0～1，温度过高时或单体压差过大时，a＝0；温度超过警戒值或单体压差超过警戒值时，根据电压进行线性降功率，a值从1开始下降，电压越低，a值越小。SOC(State Of Charge)表示动力电池的剩余电量百分比。SOH(State Of Health)表示动力电池的健康状态，与充放电次数、充放电电流大小以及电池包的使用环境有关，其取值范围通常为0.8～1。SOE(State OfEnergy)表示动力电池的能量状态，与车辆电池包的总电量有关，其取值范围一般在16kWh到60kWh之间。

行驶距离d是由仪表首先获取防抱死刹车***ABS发送到CAN总线上的车速信息，然后再通过与时间的积分计算而来。

作为一种可实施方式，本步骤中的更新可按照如下方式进行：定义n时刻的m组实时电池电量信息为行驶距离d后的时刻记为n+1时刻，行驶距离d后记录的当前组实时电量信息为则n+1时刻的m组实时电池电量信息为即当车辆行驶1公里后，再次记录当前电量信息，并且把前一时刻的删除，把前一时刻的赋值给当前时刻的把前一时刻的赋值给当前时刻的以此类推，把最近一次记录的赋值给每记录一组新的数据，则重复一次上述更新操作。

S202、每5分钟获取当前时刻T的50组实时电池电量信息；

S203、根据当前时刻T的m＝50组实时电池电量信息按照式(2)计算在m×d距离内的平均电耗；

其中，Q_S表示当前时刻T的平均电耗，表示当前时刻T的第1组实时电池电量信息，表示当前时刻T的第m组实时电池电量信息。一般情况下，为了便于计算需要将平均电耗的单位换算为kWh/100km。

S204、将当前时刻的第m组实时电池电量信息作为当前时刻的电池电量信息，并利用所述当前时刻的电池电量信息和所述平均电耗按照式(3)估算得到续航里程；

其中，b为影响因子，与电机的温度、电机控制器MCU的温度以及动力电池的总电压有关。一般b的取值范围为0～1，温度过高时或电压过低时，b＝0(即指直接下高压，相当于车辆熄火)；温度超过警戒值或电压超过警戒值时，根据电压进行线性降功率，b值从1开始下降，电压越低，b值越小。

S205、对估算得到的续航里程进行滤波并在仪表上显示滤波后的续航里程，滤波过程具体为：

将估算得到的续航里程R_C和当前仪表显示的续航里程R_O进行比较，得到比较结果X＝R_C-R_O；

若X≥0，则行驶距离D1后使当前仪表显示的续航里程R_O-1；若X<0，则行驶距离D2后使当前仪表显示的续航里程R_O-1；其中，D1∈[1.1，2.5]，D2∈[0.4，0.9]，D1和D2为实数。

在实际应用中，作为一种可实施方式，若25≤X，则行驶2.5公里仪表显示的续航里程减少1公里；

若20≤X＜25，则行驶2.2公里仪表显示的续航里程减少1公里；

若15≤X＜20，则行驶1.8公里仪表显示的续航里程减少1公里；

若10≤X＜15，则行驶1.5公里仪表显示的续航里程减少1公里；

若5≤X＜10，则行驶1.3公里仪表显示的续航里程减少1公里；

若0≤X＜5，则行驶1.1公里仪表显示的续航里程减少1公里；

若-5≤X＜0，则行驶0.9公里仪表显示的续航里程减少1公里；

若-10≤X＜-5，则行驶0.8公里仪表显示的续航里程减少1公里；

若-15≤X＜-10，则行驶0.6公里仪表显示的续航里程减少1公里；

若X≤-15，则行驶0.4公里仪表显示的续航里程减少1公里。

仪表显示的续航里程依据以上判断条件变化，实现不跳变的目的。

以上参数是根据当前路况及车辆信息通过不断调整仪表显示的续航里程变化快慢来不断逼近于真实的续航里程，且不会跳变从而引起驾驶员的反感。

即，若估算所得续航里程大于当前仪表显示的续航里程，则仪表显示的续航里程变化的慢；若估算所得续航里程小于当前仪表显示的续航里程，则仪表显示的续航里程变化的快。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (6)

1.一种基于平均电耗的电动汽车续航里程估算方法，其特征在于，包括：

步骤1、每行驶距离d记录一组实时电池电量信息作为当前组实时电池电量信息，并利用所述当前组实时电量信息对前一时刻的m组实时电池电量信息进行更新；

步骤2、每隔预设时间间隔获取当前时刻的m组实时电池电量信息；

步骤3、根据所述当前时刻的m组实时电池电量信息计算在m×d距离内的平均电耗；

步骤4、将当前时刻的第m组实时电池电量信息作为当前时刻的电池电量信息，并利用所述当前时刻的电池电量信息和所述平均电耗估算得到续航里程；

步骤5、对估算得到的续航里程进行滤波并在仪表上显示滤波后的续航里程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时电池电量信息按照式(1)计算得到：

Q＝a×SOC×SOH×SOE (1)

其中，a表示影响因子，与动力电池的温度和单体压差有关；SOC表示动力电池的剩余电量百分比；SOH表示动力电池的健康状态；SOE表示动力电池的能量状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中的所述利用所述当前组实时电量信息对前一时刻的m组实时电池电量信息进行更新具体为：

定义n时刻的m组实时电池电量信息为行驶距离d后的时刻记为n+1时刻，行驶距离d后记录的当前组实时电量信息为则n+1时刻的m组实时电池电量信息为

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中的所述在m×d距离内的平均电耗按照式(2)进行计算：

其中，Q_S表示当前时刻T的平均电耗，表示当前时刻T的第1组实时电池电量信息，表示当前时刻T的第m组实时电池电量信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中的所述续航里程按照式(3)进行计算：

其中，b为影响因子，与电机的温度、电机控制器MCU的温度以及动力电池的总电压有关；Q_S表示当前时刻T的平均电耗，表示当前时刻T的第m组实时电池电量信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5中对估算得到的续航里程进行滤波具体为：

将估算得到的续航里程R_C和当前仪表显示的续航里程R_O进行比较，得到比较结果X＝R_C-R_O；

若X≥0，则行驶距离D1后使当前仪表显示的续航里程R_O-1；若X<0，则行驶距离D2后使当前仪表显示的续航里程R_O-1；其中，D1∈[1.1，2.5]，D2∈[0.4，0.9]，D1和D2为实数。