CN113232673A - 一种车辆行程里程区域预估方法 - Google Patents
一种车辆行程里程区域预估方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113232673A CN113232673A CN202110292768.0A CN202110292768A CN113232673A CN 113232673 A CN113232673 A CN 113232673A CN 202110292768 A CN202110292768 A CN 202110292768A CN 113232673 A CN113232673 A CN 113232673A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- driving
- position information
- calculating
- end point
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 19
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 7
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000034964 establishment of cell polarity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0043—Signal treatments, identification of variables or parameters, parameter estimation or state estimation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明提供一种车辆行驶里程区域预估方法,根据车辆的当前位置信息以及当前车辆的续航极限里程,计算得到围绕车辆分布的n个理论行驶终点位置信息,并根据n个理论行驶终点位置信息确认n个行驶路线;获取每个行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,以计算得到每个行驶路线的速度‑时间路谱数组;根据车辆动力学模型,将每个行驶路线的速度‑时间路谱数组分别转换为功率‑时间路谱数组;根据每个行驶路线的功率‑时间路谱数组,计算得到相应行驶路线的可用剩余能量值;根据每个行驶路线的功率‑时间路谱数组和可用剩余能量值,计算得到每个行驶路线的预计行驶终点的位置信息;根据n条行驶路线的预计行驶终点的位置信息,绘制可行驶区域。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车及动力电池管理技术领域,特别涉及一种车辆行程里程区域预估方法。
背景技术
动力电池组作为新能源汽车的核心零部件,被广泛应用于电动汽车领域。动力电池组的使用性能,直接决定了电动汽车的驾驶性能、使用寿命、安全性和经济性等诸多关键性能。电动汽车剩余多少能量,还能够行驶多少里程,是电动汽车生产厂家和使用者关注的核心问题。因此,准确地估计电池组的可用剩余能量是电池管理***的核心功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆行程里程区域预估方法,以估计电池组的可用剩余能量。
有鉴于此,本发明提供一种车辆行驶里程区域预估方法,包括:
根据车辆的当前位置信息以及当前所述车辆的续航极限里程,计算得到围绕所述车辆分布的n个理论行驶终点位置信息,并根据n个所述理论行驶终点位置信息确认n个行驶路线;
获取每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,以计算得到每个所述行驶路线的速度-时间路谱数组;
根据车辆动力学模型,将每个所述行驶路线的所述速度-时间路谱数组分别转换为功率-时间路谱数组;
根据每个所述行驶路线的所述功率-时间路谱数组,计算得到相应所述行驶路线的可用剩余能量值;
根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组和所述可用剩余能量值,计算得到每个所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息;
根据n条所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息,绘制可行驶区域;
其中,n为大于2的正整数。
可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,采用如下公式计算n个所述理论行驶终点位置信息(xi,yi):
其中,(x0,y0)表示所述车辆的当前位置信息,R表示所述车辆的续航极限里程。
可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,在计算得到所述理论行驶终点位置信息之后,所述车辆行驶里程区域预估方法还包括:
判断所述理论行驶终点是否有效,若无效,则对所述理论行驶终点位置信息进行修正,直至所述理论行驶终点位置信息为有效;
其中,若所述理论行驶终点为所述车辆不能行驶到的位置,则判定为所述理论行驶终点无效。
可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,采用如下公式修正所述理论行驶终点位置信息:
其中,(xi,yi)为理论行驶终点位置信息,(xi′,yi′)为修正后的理论行驶终点位置信息,si为退回距离。
可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,获取每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,以计算得到每个所述行驶路线的速度-时间路谱数组的方法包括:
根据每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,计算每一预设时间步长所对应的平均速度;
将每个所述行驶路线的整个行驶时间内的所有所述平均速度进行整合,以得到相应所述行驶路线的速度-时间路谱数组。
可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,根据每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,计算每一预设时间步长所对应的平均速度的方法包括:
计算每个所述行驶路段的时间余数,所述时间余数为每个所述行驶路段的所述平均行驶时间与整数倍的所述预设时间步长的差值;
计算每个所述行驶路段在每个所述预设时间步长内的平均速度;以及,计算每个所述行驶路段在所述时间余数,和下一相邻所述行驶路段在所述预设时间步长与所述时间余数的差值时间内的平均速度,从而以得到每一所述预设时间步长所对应的平均速度。可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,所述可用剩余能量值包括安全行驶剩余能量值和最大可用剩余能量值;所述预设行驶终点的位置信息包括预计安全行驶终点的位置信息和预计最大行驶终点的位置信息。
可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组和所述可用剩余能量值,计算得到每个所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息包括:
根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组计算累计放电能量;
计算所述累计放电能量大于或等于所述安全行驶剩余能量值的第一最小值,根据所述第一最小值计算所述预计安全行驶终点的位置信息;以及,计算所述累计放电能量大于或等于所述最大可用剩余能量值的第二最小值,根据所述第二最小值计算所述预计最大行驶终点的位置信息。
可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,采用如下公式计算所述预计安全行驶终点的位置信息(xf,yf):
Δdistance=Pi*10-(Edisc,m-Ebatt);
采用如下公式计算所述预计最大行驶终点的位置信息(xfmax,yfmax):
Δdistance=Pi*10-(Edisc,max-Ebattmax);
其中,duration表示每个所述行驶路线的每个路段的行驶时间,distance表示每个所述行驶路线的每个路段的距离,Edisc,max表示累计放电能量,Ebatt表示所述安全行驶剩余能量值,Ebattmax表示所述最大可用剩余能量值,(xi,yi)表示所述理论行驶终点位置信息,i=0,1,2,…,n-1。
可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,根据每个所述行驶路线的所述功率-时间路谱数组,计算得到相应所述行驶路线的可用剩余能量值包括:
计算电池组的每个电池单体结束放电时的截止荷电量;
利用每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组以及一阶RC电池等效模型得到每个所述电池单体的每一预设时间步长的端电压;
根据如下公式计算每个所述电池单体的剩余可用放电能量SOE:
其中,Ut表示每一预设时间步长的所述电池单体端的电压,CAP为电池容量,i为每一预设时间步长内的所述电池单体的放电电流,SOCstart表示编号为k的电池单体在SOE计算过程中开始放电时的起始荷电量,SOCfinal,k表示编号为k的电池单体在SOE计算过程中结束放电时的截止荷电量;
将计算得到的每个所述电池单体的剩余可用放电能量进行累加以得到一能量值,并计算所述能量值的负误差值以得到所述安全行驶剩余能量值,计算所述能量值的正误差值以得到所述最大可用剩余能量值。
可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,计算电池组的每个电池单体结束放电时的截止荷电量的方法包括:
比较所有所述电池单体的起始荷电量以得到一最小起始荷电量;
将每个所述电池单体的起始荷电量与所述最小起始荷电量作差以得到相应所述电池单体的结束放电时的截止荷电量。
可选的,在所述的车辆行驶里程区域预估方法中,所述可行驶区域包括安全行驶区域和危险行驶区域,所述根据n条所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息,绘制可行驶区域的方法包括:
根据n条所述行驶路线的所述预计安全行驶终点的位置信息绘制安全行驶区域;以及,
根据n条所述行驶路线的所述预计最大行驶终点的位置信息绘制危险行驶区域。
综上所述,本发明提供的车辆行驶里程区域预估方法中,根据车辆的当前位置信息以及当前所述车辆的续航极限里程,计算得到围绕所述车辆分布的n个理论行驶终点位置信息,并根据n个所述理论行驶终点位置信息确认n个行驶路线;获取每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,以计算得到每个所述行驶路线的速度-时间路谱数组;根据车辆动力学模型,将每个所述行驶路线的所述速度-时间路谱数组分别转换为功率-时间路谱数组;根据每个所述行驶路线的所述功率-时间路谱数组,计算得到相应所述行驶路线的可用剩余能量值;根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组和所述可用剩余能量值,计算得到每个所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息;根据n条所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息,绘制可行驶区域;其中,n为大于2的正整数。与现有技术相比,使用网联道路信息确认未来功率(未来工况)使电动车剩余里程计算更加精确;使用行驶区域化可视图,来指示电动车的续航里程,更加直观。
附图说明
图1为本发明实施例提供的车辆行驶里程区域预估方法的流程图;
图2为本发明实施例中一阶RC电池等效模型的示意图;
图3为本发明实施例中安全驾驶区域和危险驾驶区域的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的车辆行驶里程区域预估方法作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外,附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的,各附图需要展示的侧重点不同,有时会采用不同的比例。
如图1所示,本发明提供一种车辆行驶里程区域预估方法,包括如下步骤:
S11,根据车辆的当前位置信息以及当前所述车辆的续航极限里程,计算得到围绕所述车辆分布的n个理论行驶终点位置信息,并根据n个所述理论行驶终点位置信息确认n个行驶路线;
S12,获取每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,以计算得到每个所述行驶路线的速度-时间路谱数组;
S13,根据车辆动力学模型,将每个所述行驶路线的所述速度-时间路谱数组分别转换为功率-时间路谱数组;
S14,根据每个所述行驶路线的所述功率-时间路谱数组,计算得到相应所述行驶路线的可用剩余能量值;
S15,根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组和所述可用剩余能量值,计算得到每个所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息;
S16,根据n条所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息,绘制可行驶区域;
其中,n为大于2的正整数。
本实施例中,步骤S11、S12、S13及S15可在云端进行计算,步骤S14可在BMS(Battery Management System,电池管理***)端进行计算,步骤S16可在图商APP端进行计算。在另外一些实施例中,也可借用其它硬件或硬件的组合来实施以上各步骤,具体计算硬件平台不构成对本申请的限制。
以下以云端、BMS端和APP端的计算为例对上述各步骤进行详细描述。
1、云端计算内容
(a)计算n个理论行驶终点位置信息
云端获取当前车辆所在位置(x0,y0),以及当前车辆的续航极限里程R,计算n个理论行驶终点位置信息(xi,yi)点集,计算公式如下:
较佳的,在计算得到所述理论行驶终点位置信息之后,云端还通过调用图商的地图行政区API(应用接口),判断目标点是否有效,若无效,则对所述理论行驶终点位置信息进行修正,直至所述理论行驶终点位置信息为有效;其中,若所述理论行驶终点为所述车辆不能行驶到的位置,则判定为所述理论行驶终点无效。修正公式为:
其中,(xi,yi)为理论行驶终点位置信息,(xi′,yi′)为修正后的理论行驶终点位置信息,si为退回距离。
(b)计算每个行驶路线的速度-时间路谱
云端通过调用图商的路径规划API,得到每个所述行驶路线的距离和平均时间,可以坐标点集的形式呈现,包括:steps(路径)、distance(距离)、duration(时间)。为了后续步骤中,能够较为简便地将速度-时间路谱数组转换为功率-时间路谱数组,所述速度-时间路谱数组的时间步长应与功率-时间路谱数组的时间步长保持一致,故而较佳的,所述速度-时间路谱数组应按一固定时间步长(预设时间步长)取值(为了描述的方便,下文中该预设时间步长T取10s,但10s并不能构成对本申请的限制),而由于m个step的duration不一定是10s的倍数,故而,在获取每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,以计算得到每个所述行驶路线的速度-时间路谱数组时,可采用如下方法:
根据每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,计算每一预设时间步长所对应的平均速度;将每个所述行驶路线的整个行驶时间内的所有所述平均速度进行整合,以得到相应所述行驶路线的速度-时间路谱数组。
其中,根据每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,计算每一预设时间步长所对应的平均速度的方法包括:计算每个所述行驶路段的时间余数,所述时间余数为每个所述行驶路段的所述平均行驶时间与整数倍的所述预设时间步长的差值;计算每个所述行驶路段在每个所述预设时间步长内的平均速度;以及,计算每个所述行驶路段在所述时间余数,和下一相邻所述行驶路段在所述预设时间步长与所述时间余数的差值时间内的平均速度,从而以得到每一所述预设时间步长所对应的平均速度。
具体的,可采用如下公式进行计算:
首先,计算每个step的时间余数:
di+1=(duration(i+1)-(10-di))%10,i=0,1,2,…,m-1 (5)
其中,d0=0。
然后,计算每个所述行驶路段在每个所述预设时间步长内的平均速度:
以及,计算每个step在所述时间余数和下一相邻step在所述预设时间步长与所述时间余数的差值时间内的平均速度:
最后,按照T=10s的时间间隔,计算每个行驶路线的速度-时间路谱vn[m]数组。
(c)计算n条路线的功率-时间路谱
本实施例中,在云端建立车辆动力学模型,该动力学模型包括驾驶员模型、控制器模型、电机模型、电池模型、整车动力学模型。通过对电动车车辆相关参数的获取或者标定,该模型可以通过输入的每个路线的速度-时间路谱vn[m]数组,计算输出每个路线的功率-时间路谱Pn[m]数组,发送给BMS端。
(d)计算n条路线的预计行驶终点
本实施例中,作为优选,云端计算得到的所述可用剩余能量值包括安全行驶剩余能量值和最大可用剩余能量值;所述预设行驶终点的位置信息包括预计安全行驶终点的位置信息和预计最大行驶终点的位置信息。
根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组和所述可用剩余能量值,计算得到每个所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息包括:
首先,根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组Pn[m]计算累计放电能量:
其次,计算所述累计放电能量Edisc,m大于或等于所述安全行驶剩余能量值Ebatt的第一最小值mE,根据所述第一最小值计算所述预计安全行驶终点的位置信息(xf,yf);以及,计算所述累计放电能量Edisc,max大于或等于所述最大可用剩余能量值Ebattmax的第二最小值mEmax,根据所述第二最小值计算所述预计最大行驶终点的位置信息(xfmax,yfmax)。
具体的,采用如下公式计算所述预计安全行驶终点的位置信息(xf,yf):
采用如下公式计算所述预计最大行驶终点的位置信息(xfmax,yfmax):
其中,,tbatt表示安全行驶剩余能量最后一段10s区间的时间,tbattmax表示最大可用剩余能量最后一段10s区间的时间;
(xbatti,ybatti)表示表示安全行驶剩余能量最后一段10s区间的起始坐标点;
(xbattmaxi,ybattmaxi)表示最大剩余能量最后一段10s区间的起始坐标点。
2、BMS端计算内容
(a)计算每个电池单体的放电截止SOC(电荷量)
首先,通过比较所有所述电池单体的起始荷电量以得到一最小起始荷电量。
考虑到电池组中单体的SOC差异性,各单体开始放电的起始SOC与结束放电的截止SOC均不相同。电池组中任一电池单体达到截止电压时即为电池组结束放电时刻。在当前时刻,电池组中SOC最低单体即为最早达到下截止电压的单体,其SOC为:
SOCmin=min{SOC1,SOC2,…,SOCN} (15)
其中,SOCmin为SOC最低单体当前时刻的SOC,SOCk表示编号为k的电池单体当前时刻的SOC。
其次,将每个所述电池单体的起始荷电量与所述最小起始荷电量作差以得到相应所述电池单体的结束放电时的截止荷电量。
串联电池组中各单体电流一致,忽略容量差异性的影响,各单体SOC变化均一致。因此各单体从当前时刻开始至放电结束时放出的SOC即为SOCmin。各单体的起始SOC与截止SOC可由以下公式获得:
其中,SOCstart,k表示编号为k的电池单体在SOE计算过程中开始放电时的起始SOC,SOCfinal,k表示编号为k的电池单体在SOE计算过程中结束放电时的截止SOC。
(b)根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组,计算得到电流数组,并利用一阶RC电池等效模型得到每个所述电池单体的每一预设时间步长的端电压
本实施例采用的一阶RC电池等效模型如图2所示,其中Vo,b是电池开路电压,Vt,s是电池极化电压,Rs是欧姆内阻,Rt,s是极化内阻,Ct,s是极化电容,Vb是端电压,ib是电流。
通过每条路线的功率-时间路谱Pn[m]数组,我们可以得到电流数组ibn[m],连续方程如以下公式所示:
对微分方程(17)进行求解,得到离散方程(18):
由图2一阶等效电路模型,可以得到单体端电压的离散方程计算:
通过公式(19),Vo,b,Rs,Rt,s相关参数进行离线标定,可以计算出每10s步长的单体端电压Ut。
(c)计算每个电池单体的剩余可用放电能量SOE
tstart为起始时间,tfinal为终止时间,i为每一预设时间步长内的所述电池单体的放电电流。
考虑到SOC定义:
其中,CAP为电池容量,单位为Ah。则由积分定义可得:
idt=3600CAPdSOC (21)
通过计算,可得:
(d)计算电池组的剩余可用放电能量和最大剩余可用放电能量
将计算得到的每个所述电池单体的剩余可用放电能量进行累加以得到一能量值,考虑到能量计算存在误差的可能性,故而在得到所述能量值后,计算所述能量值的负误差值以得到所述安全行驶剩余能量值:
以及,计算所述能量值的正误差值以得到所述最大可用剩余能量值Ebattmax:
其中,SOEk为由n个单体电池串联或并联组成的电池组中编号为k的电池单体的剩余可用能量。
3、图商APP端计算内容
所述可行驶区域包括安全行驶区域和危险行驶区域,所述根据n条所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息,绘制可行驶区域的方法包括:根据n条所述行驶路线的所述预计安全行驶终点的位置信息绘制安全行驶区域;以及,根据n条所述行驶路线的所述预计最大行驶终点的位置信息绘制危险行驶区域。
具体的,在接收到每个行驶路线的预计安全行驶终点的位置信息(xf,yf)和预计最大行驶终点的位置信息(xfmax,yfmax)后,将n条行驶路线的预计安全行驶终点的位置信息所构成的点集连接起来绘制成安全行驶区域,将n条行驶路线的预计最大行驶终点的位置信息所构成的点集连接起来,在安全行驶区域外的区域绘制危险行驶区域。
如图3所示,O点表示车辆当前位置,P1表示预计安全行驶终点位置,P2表示预计最大行驶终点位置,多个P1连接即可绘制出围绕O点的安全行驶区域,多个P2连接即可绘制出安全行驶区域外的危险行驶区域,进而用户可根据APP端的显示,更加直观地获取可行驶里程区域。
综上所述,本发明提供的车辆行驶里程区域预估方法,根据车辆的当前位置信息以及当前所述车辆的续航极限里程,计算得到围绕所述车辆分布的n个理论行驶终点位置信息,并根据n个所述理论行驶终点位置信息确认n个行驶路线;获取每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,以计算得到每个所述行驶路线的速度-时间路谱数组;根据车辆动力学模型,将每个所述行驶路线的所述速度-时间路谱数组分别转换为功率-时间路谱数组;根据每个所述行驶路线的所述功率-时间路谱数组,计算得到相应所述行驶路线的可用剩余能量值;根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组和所述可用剩余能量值,计算得到每个所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息;根据n条所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息,绘制可行驶区域;其中,n为大于2的正整数。与现有技术相比,具有如下优势:
(1)采用等效电路模拟电池动态特性计算起来更加工程化。
(2)使用网联道路信息确认未来功率(未来工况)使电动车剩余里程计算更加精确。
(3)考虑到整个电池组各单体电池状态不同,提升了剩余可用能量计算精确度。
(4)使用行驶区域化可视图,来指示电动车的续航里程,更加直观。
(5)整体计算方法较为工程化,便于实现。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。
Claims (12)
1.一种车辆行驶里程区域预估方法,其特征在于,包括:
根据车辆的当前位置信息以及当前所述车辆的续航极限里程,计算得到围绕所述车辆分布的n个理论行驶终点位置信息,并根据n个所述理论行驶终点位置信息确认n个行驶路线;
获取每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,以计算得到每个所述行驶路线的速度-时间路谱数组;
根据车辆动力学模型,将每个所述行驶路线的所述速度-时间路谱数组分别转换为功率-时间路谱数组;
根据每个所述行驶路线的所述功率-时间路谱数组,计算得到相应所述行驶路线的可用剩余能量值;
根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组和所述可用剩余能量值,计算得到每个所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息;
根据n条所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息,绘制可行驶区域;
其中,n为大于2的正整数。
3.如权利要求1所述的车辆行驶里程区域预估方法,其特征在于,在计算得到所述理论行驶终点位置信息之后,所述车辆行驶里程区域预估方法还包括:
判断所述理论行驶终点是否有效,若无效,则对所述理论行驶终点位置信息进行修正,直至所述理论行驶终点位置信息为有效;
其中,若所述理论行驶终点为所述车辆不能行驶到的位置,则判定为所述理论行驶终点无效。
5.如权利要求1所述的车辆行驶里程区域预估方法,其特征在于,获取每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,以计算得到每个所述行驶路线的速度-时间路谱数组的方法包括:
根据每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,计算每一预设时间步长所对应的平均速度;
将每个所述行驶路线的整个行驶时间内的所有所述平均速度进行整合,以得到相应所述行驶路线的速度-时间路谱数组。
6.如权利要求5所述的车辆行驶里程区域预估方法,其特征在于,根据每个所述行驶路线的每个路段的距离和平均行驶时间,计算每一预设时间步长所对应的平均速度的方法包括:
计算每个所述行驶路段的时间余数,所述时间余数为每个所述行驶路段的所述平均行驶时间与整数倍的所述预设时间步长的差值;
计算每个所述行驶路段在每个所述预设时间步长内的平均速度;以及,计算每个所述行驶路段在所述时间余数,和下一相邻所述行驶路段在所述预设时间步长与所述时间余数的差值时间内的平均速度,从而以得到每一所述预设时间步长所对应的平均速度。
7.如权利要求1所述的车辆行驶里程区域预估方法,其特征在于,所述可用剩余能量值包括安全行驶剩余能量值和最大可用剩余能量值;所述预设行驶终点的位置信息包括预计安全行驶终点的位置信息和预计最大行驶终点的位置信息。
8.如权利要求7所述的车辆行驶里程区域预估方法,其特征在于,根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组和所述可用剩余能量值,计算得到每个所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息包括:
根据每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组计算累计放电能量;
计算所述累计放电能量大于或等于所述安全行驶剩余能量值的第一最小值,根据所述第一最小值计算所述预计安全行驶终点的位置信息;以及,计算所述累计放电能量大于或等于所述最大可用剩余能量值的第二最小值,根据所述第二最小值计算所述预计最大行驶终点的位置信息。
9.如权利要求7所述的车辆行驶里程区域预估方法,其特征在于,采用如下公式计算所述预计安全行驶终点的位置信息(xf,yf):
Δdistance=Pi*T-(Edisc,m-Ebatt);
采用如下公式计算所述预计最大行驶终点的位置信息(xfmax,yfmax):
Δdistance=Pi*T-(Edisc,max-Ebattmax);
其中,duration表示每个所述行驶路线的每个路段的行驶时间,distance表示每个所述行驶路线的每个路段的距离,Edisc,max表示累计放电能量,Ebatt表示所述安全行驶剩余能量值,Ebattmax表示所述最大可用剩余能量值,(xi,yi)表示所述理论行驶终点位置信息,T表示预设时间步长,i=0,1,2,…,n-1。
10.如权利要求7所述的车辆行驶里程区域预估方法,其特征在于,根据每个所述行驶路线的所述功率-时间路谱数组,计算得到相应所述行驶路线的可用剩余能量值包括:
计算电池组的每个电池单体结束放电时的截止荷电量;
利用每个所述行驶路线的功率-时间路谱数组以及一阶RC电池等效模型得到每个所述电池单体的每一预设时间步长的端电压;
根据如下公式计算每个所述电池单体的剩余可用放电能量SOE:
其中,Ut表示每一预设时间步长的所述电池单体端的电压,CAP为电池容量,SOCstart表示编号为k的电池单体在SOE计算过程中开始放电时的起始荷电量,SOCfinal,k表示编号为k的电池单体在SOE计算过程中结束放电时的截止荷电量;
将计算得到的每个所述电池单体的剩余可用放电能量进行累加以得到一能量值,并计算所述能量值的负误差值以得到所述安全行驶剩余能量值,计算所述能量值的正误差值以得到所述最大可用剩余能量值。
11.如权利要求10所述的车辆行驶里程区域预估方法,其特征在于,计算电池组的每个电池单体结束放电时的截止荷电量的方法包括:
比较所有所述电池单体的起始荷电量以得到一最小起始荷电量;
将每个所述电池单体的起始荷电量与所述最小起始荷电量作差以得到相应所述电池单体的结束放电时的截止荷电量。
12.如权利要求7所述的车辆行驶里程区域预估方法,其特征在于,所述可行驶区域包括安全行驶区域和危险行驶区域,所述根据n条所述行驶路线的预计行驶终点的位置信息,绘制可行驶区域的方法包括:
根据n条所述行驶路线的所述预计安全行驶终点的位置信息绘制安全行驶区域;以及,
根据n条所述行驶路线的所述预计最大行驶终点的位置信息绘制危险行驶区域。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110292768.0A CN113232673A (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 一种车辆行程里程区域预估方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110292768.0A CN113232673A (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 一种车辆行程里程区域预估方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113232673A true CN113232673A (zh) | 2021-08-10 |
Family
ID=77130389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110292768.0A Pending CN113232673A (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 一种车辆行程里程区域预估方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113232673A (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103234544A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-07 | 北京交通大学 | 电动汽车电量消耗因子模型建立及续驶里程估算方法 |
CN103292820A (zh) * | 2012-03-01 | 2013-09-11 | 日立(中国)研究开发有限公司 | 向用户提供移动体的精确续航范围的设备和方法 |
CN104062588A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 日电(中国)有限公司 | 用于估计电动汽车的剩余电量的设备和方法 |
CN107782327A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 能量最优的车辆路线选择 |
CN109975835A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-07-05 | 安徽中科美络信息技术有限公司 | 一种基于北斗定位的租赁车辆监控管理方法及*** |
CN110435429A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-12 | 福州大学 | 一种融合能耗预测的双电机电动汽车续航里程估计方法 |
CN111398828A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-10 | 青岛理工大学 | 电动汽车剩余电量和剩余行驶里程估计方法 |
US20200391612A1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | Hyundai Motor Company | Eco-friendly vehicle and method of providing guidance for charging amount |
CN112477635A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-12 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种电池的电量补充方法、装置、设备及存储介质 |
-
2021
- 2021-03-18 CN CN202110292768.0A patent/CN113232673A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103292820A (zh) * | 2012-03-01 | 2013-09-11 | 日立(中国)研究开发有限公司 | 向用户提供移动体的精确续航范围的设备和方法 |
CN104062588A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 日电(中国)有限公司 | 用于估计电动汽车的剩余电量的设备和方法 |
CN103234544A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-07 | 北京交通大学 | 电动汽车电量消耗因子模型建立及续驶里程估算方法 |
CN107782327A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 能量最优的车辆路线选择 |
CN109975835A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-07-05 | 安徽中科美络信息技术有限公司 | 一种基于北斗定位的租赁车辆监控管理方法及*** |
US20200391612A1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | Hyundai Motor Company | Eco-friendly vehicle and method of providing guidance for charging amount |
CN110435429A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-12 | 福州大学 | 一种融合能耗预测的双电机电动汽车续航里程估计方法 |
CN111398828A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-10 | 青岛理工大学 | 电动汽车剩余电量和剩余行驶里程估计方法 |
CN112477635A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-12 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种电池的电量补充方法、装置、设备及存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102452548B1 (ko) | 배터리 열화 상태 추정장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 | |
JP4786058B2 (ja) | 蓄電装置の残容量検出装置 | |
JP3395694B2 (ja) | 二次電池の電池容量劣化算出方法 | |
JP4649101B2 (ja) | 二次電池の状態検知装置および状態検知方法 | |
EP3767317A1 (en) | Method and apparatus for calculating soh of battery power pack, and electric vehicle | |
JP3543662B2 (ja) | 電気自動車用二次電池のsoc演算方法 | |
JP2002243813A (ja) | 二次電池の電池容量劣化演算装置 | |
US8947051B2 (en) | Storage capacity management system | |
CN110167783B (zh) | 一种用于确定电池组的充电状态的方法和装置 | |
JP3006298B2 (ja) | 電池残存容量計 | |
KR102004404B1 (ko) | 자동차 배터리로부터 추출될 수 있는 에너지의 평가 | |
CN112470020B (zh) | 诊断装置、诊断方法、诊断***及存储介质 | |
CN113093027B (zh) | 电池soc校准方法、装置、***、介质及程序产品 | |
JP2015118022A (ja) | 電池温度推定システム | |
JP2018155706A (ja) | 二次電池の劣化状態推定装置並びにそれを備えた電池システム及び電動車両 | |
JP2013502687A5 (zh) | ||
JP2022020404A (ja) | リチウムイオン二次電池の劣化判定方法及びリチウムイオン二次電池の劣化判定装置 | |
US11180051B2 (en) | Display apparatus and vehicle including the same | |
CN114868028A (zh) | 用于识别可再充电电池包的健康状态劣化加速的开始的方法 | |
US20230314517A1 (en) | Battery state analysis system and battery state analysis method | |
CN113232673A (zh) | 一种车辆行程里程区域预估方法 | |
JP3692192B2 (ja) | 電池残容量検出装置 | |
JP3750412B2 (ja) | 車載バッテリ制御システム | |
JP4078847B2 (ja) | 残存容量算出装置および残存容量算出方法 | |
WO2021005969A1 (ja) | 管理装置、及び車両用電源システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210810 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |