CN114537215A - 续航里程估算方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本文公开一种续航里程估算方法,包括:根据车辆在低温条件和常温条件下行驶的耗电差异确定影响所述车辆的续航里程的低温影响因素,利用所述低温影响因素修正所述车辆的续航里程常温计算模型得到所述车辆的续航里程低温计算模型;在常温条件下按照标准行驶工况单循环周期要求的速度时间曲线对车辆进行驱动和制动,实时采样车辆的力学数据,将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算,结合空调在低温条件下的耗电量确定所述车辆在标准行驶工况低温条件下的续航里程。本文的方案能够快速、准确地估算车辆在低温下的续航里程。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电动车领域,尤其涉及一种续航里程估算方法、装置及存储介质。
背景技术
新能源纯电动汽车的电池容量通常以千瓦时(kW.h)为单位。电池组的容量越大,汽车储能能力就越强,续航里程相对就会越大。续航里程指车辆充满电后的最大行驶里程。
但低温对电动车续航里程的影响要远远大于对传统燃油车的影响,研究测试表明,在低温条件下,纯电动汽车续航里程较常温条件下降高达57%,不及正常行驶里程的一半。
目前汽车行业各主机厂对常温续航的评估相对准确,但低温续航的评估还不完善。
发明内容
本申请实施例提供了一种续航里程估算方法,包括:
根据车辆在低温条件和常温条件下行驶的耗电差异确定影响所述车辆的续航里程的低温影响因素,利用所述低温影响因素修正所述车辆的续航里程常温计算模型得到所述车辆的续航里程低温计算模型;
在常温条件下按照标准行驶工况单循环周期要求的速度时间曲线对车辆进行驱动和制动,实时采样车辆的力学数据,将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算,结合空调在低温条件下的耗电量确定所述车辆在标准行驶工况低温条件下的续航里程。
本申请实施例提供了一种续航里程估算装置,包括:存储器及处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述续航里程估算方法的步骤。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述续航里程估算方法的步骤。
本申请实施例提供的续航里程估算方法,根据车辆在低温条件和常温条件下行驶的耗电差异确定影响所述车辆的续航里程的低温影响因素,利用所述低温影响因素修正所述车辆的续航里程常温计算模型得到所述车辆的续航里程低温计算模型;在常温条件下按照标准行驶工况单循环周期要求的速度时间曲线对车辆进行驱动和制动,实时采样车辆的力学数据,将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算,结合空调在低温条件下的耗电量确定所述车辆在标准行驶工况低温条件下的续航里程。上述续航里程估算方法基于车辆的续航里程常温计算模型,结合低温对续航里程的影响能够快速、准确地估算车辆在低温下的续航里程。
在阅读并理解了附图和详细描述后,可以明白其他方面。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例的一种续航里程估算方法的流程图;
图2为现有技术中CLTC-P单循环周期的速度时间曲线图;
图3为本申请实施例的一种续航里程估算装置的示意图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例,但是该描述是示例性的,而不是限制性的,并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合,并在具体实施方式中进行了讨论,但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外,任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用,或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合,以形成由所附权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合,以形成另一个由所附权利要求限定的独特的发明方案。因此,应当理解,在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此,除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外,实施例不受其它限制。此外,可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外,在描述具有代表性的实施例时,说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而,在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上,该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的,其它的步骤顺序也是可能的。因此,说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对所附权利要求的限制。此外,针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤,本领域技术人员可以容易地理解,这些顺序可以变化,并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
如图1所示,本申请实施例提供了一种续航里程估算方法,包括:
步骤S10,根据车辆在低温条件和常温条件下行驶的耗电差异确定影响所述车辆的续航里程的低温影响因素,利用所述低温影响因素修正所述车辆的续航里程常温计算模型得到所述车辆的续航里程低温计算模型;
步骤S20,在常温条件下按照标准行驶工况单循环周期要求的速度时间曲线对车辆进行驱动和制动,实时采样车辆的力学数据,将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算,结合空调在低温条件下的耗电量确定所述车辆在标准行驶工况低温条件下的续航里程。
上述实施例提供的续航里程估算方法,根据车辆在低温条件和常温条件下行驶的耗电差异确定影响所述车辆的续航里程的低温影响因素,利用所述低温影响因素修正所述车辆的续航里程常温计算模型得到所述车辆的续航里程低温计算模型;在常温条件下按照标准行驶工况单循环周期要求的速度时间曲线对车辆进行驱动和制动,实时采样车辆的力学数据,将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算,结合空调在低温条件下的耗电量确定所述车辆在标准行驶工况低温条件下的续航里程。上述续航里程估算方法基于车辆的续航里程常温计算模型,结合低温对续航里程的影响能够快速、准确地估算车辆在低温下的续航里程。
在一些示例性的实施方式中,所述标准行驶工况包括:CLTC-P(China Light-dutyvehicle Test Cycle-Passenger,中国轻型乘用车行驶工况)。在其他的实施方式中,所述标准工况也可以是NEDC(New European Driving Cycle,新欧洲驾驶周期)或WLTC(WorldLight Vehicle Test Cycle,世界轻型汽车测试循环工况)。
CLTC(China Light-duty vehicle Test Cycle,中国轻型汽车行驶工况)包含了轻型乘用车工况(CLTC-P)和轻型商用车工况(CLTC-C)。CLTC-P是基于41座城市、3832辆车,累积3278万公里、20亿条GIS(Geographic Information System,地理信息***)交通低频动态大数据定义的标准工况。
在一些示例性的实施方式中,所述低温影响因素,包括以下至少一项:空气密度、轮胎滚阻系数和电池放电量。
在一些示例性的实施方式中,所述力学数据包括:车辆的速度、整车加速度和轮端角速度。
图2示出了CLTC-P单循环周期的速度时间曲线图,如图2所示,CLTC-P单循环周期包括低速(1部)、中速(2部)和高速(3部)3个速度区间,固定里程数为14.48km,周期时长为1800秒,最高车速为114km/h。
在一些示例性的实施方式中,将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算,结合空调在低温条件下的耗电量确定所述车辆在标准行驶工况低温条件下的续航里程,包括:
将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算得到所述车辆在低温条件下标准行驶工况的单循环周期内的驱动耗电量W1和制动耗电量W2;其中,W1为正数,W2为负数,制动产生的电能用于为电池包充电;
按照标准行驶工况的低温条件要求设置车辆外部的环境温度,控制车内空调工作,测量空调在标准行驶工况单循环周期内为维持车内的目标温度所消耗的电量W3;
确定车辆的低压设备在常温条件下标准行驶工况的单循环周期内的耗电量W4;其中,低压设备在常温条件下和低温条件下的耗电量相同;
将W1、W2、W3和W4的累加和作为所述车辆在低温条件下的单循环周期内的总耗电量W5;
将车辆在低温条件下的单循环周期内的总耗电量W5除以单循环周期的固定里程数的商作为所述车辆在低温条件下的每公里电耗;
将电池包在低温条件下的最大放电量除以所述车辆在低温条件下的每公里电耗的商作为所述车辆在标准行驶工况低温条件下的续航里程。
在一些示例性的实施方式中,低压设备可以包括:灯具、大屏、雷达、摄像头、控制器等。
电池包的最大放电量与温度有关,低温条件相比常温条件,电池的最大放电量有所衰减,衰减程度与电池包的电芯类型、电池包的保温结构等有关。NCM(三元锂)电池包的最大放电量衰减率可以是0.90~0.94,LFP(磷酸铁锂)电池包的最大放电量衰减率可以是0.86~0.90。
在一些示例性的实施方式中,将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算得到所述车辆在低温条件下标准行驶工况的单循环周期内的驱动耗电量W1和制动耗电量W2,包括:
针对任意一个采样时刻的力学数据,根据车辆的整车加速度判断车辆在所述采样时刻的动力类型,如果所述动力类型为驱动,则利用所述车辆的续航里程低温计算模型计算当前采样时刻所在的采样区间内的驱动耗电量E1,如果所述动力类型为制动,则利用所述车辆的续航里程低温计算模型计算当前采样时刻所在的采样区间内的制动耗电量E2;
将单循环周期内的所有采样区间内的驱动耗电量E1进行累加得到的累加和作为所述车辆在低温条件下标准行驶工况的单循环周期内的驱动耗电量W1;将单循环周期内的所有采样区间内的制动耗电量E2进行累加得到的累加和作为所述车辆在低温条件下标准行驶工况的单循环周期内的制动耗电量W2;
其中,E1和E2采用相同的公式进行计算:E1=P*T;E2=P*T;P是采样区间内的平均耗电功率,T是采样区间的时长;
采样区间内的平均耗电功率P采用以下公式(1)至公式(5)进行计算:
F2=m*g*k (3)
F3=m*a (4)
F4=f*4 (5)
其中,F1是整车的空气阻力,F2是车轮的滚动阻力,F3是加减速阻力,F4是拖滞阻力,R是车轮的滚动半径,η是传动效率,ω是轮端角速度,γ是电机效率,CD是空气阻力系数,ρ是低温条件下的空气密度,S是整车迎风面积,v是车速,m是整车质量,g是重力加速度,k是低温条件下的轮胎滚阻系数,a是整车加速度,f是单轮拖滞力;一个采样区间的长度为两个采样时刻之间的时间间隔;驱动状态下整车加速度为正数,制动状态下整车加速度为负数。
空气密度根据温度的变化而变化,空气密度和温度的对应关系可以通过查阅工具手册获得,因此,低温条件下和常温条件下的整车的空气阻力F1不同。轮胎滚阻系数k根据温度的变化而变化,轮胎滚阻系数和温度的对应关系可以通过温度实验测量获得,因此,低温条件下和常温条件下的车轮的滚动阻力F2不同。空气密度和轮胎滚阻系数是影响车辆耗电的低温影响因素。在明确了影响车辆耗电的低温影响因素后,可以直接利用常温条件下的动力数据和低温条件下的低温影响因素取值快速计算出车辆在低温条件下标准行驶工况的单循环周期内的驱动耗电量W1和制动耗电量W2。
在一些示例性的实施方式中,当标准行驶工况为CLTC-P时,低温条件为零下7摄氏度,低温条件下的车内目标温度为零上22摄氏度。
如图3所示,本公开实施例提供了一种续航里程估算装置,包括:存储器及处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述续航里程估算方法的步骤。
本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述续航里程估算方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器,如数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
Claims (10)
1.一种续航里程估算方法,包括:
根据车辆在低温条件和常温条件下行驶的耗电差异确定影响所述车辆的续航里程的低温影响因素,利用所述低温影响因素修正所述车辆的续航里程常温计算模型得到所述车辆的续航里程低温计算模型;
在常温条件下按照标准行驶工况单循环周期要求的速度时间曲线对车辆进行驱动和制动,实时采样车辆的力学数据,将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算,结合空调在低温条件下的耗电量确定所述车辆在标准行驶工况低温条件下的续航里程。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算,结合空调在低温条件下的耗电量确定所述车辆在标准行驶工况低温条件下的续航里程,包括:
将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算得到所述车辆在低温条件下标准行驶工况的单循环周期内的驱动耗电量W1和制动耗电量W2;其中,W1为正数,W2为负数,制动产生的电能用于为电池包充电;
按照标准行驶工况的低温条件要求设置车辆外部的环境温度,控制车内空调工作,测量空调在标准行驶工况单循环周期内为维持车内的目标温度所消耗的电量W3;
确定车辆的低压设备在常温条件下标准行驶工况的单循环周期内的耗电量W4;其中,低压设备在常温条件下和低温条件下的耗电量相同;
将W1、W2、W3和W4的累加和作为所述车辆在低温条件下的单循环周期内的总耗电量W5;
将车辆在低温条件下的单循环周期内的总耗电量W5除以单循环周期的固定里程数的商作为所述车辆在低温条件下的每公里电耗;
将电池包在低温条件下的最大放电量除以所述车辆在低温条件下的每公里电耗的商作为所述车辆在标准行驶工况低温条件下的续航里程。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述力学数据包括:车辆的速度、整车加速度和轮端角速度。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:
将所述力学数据输入所述车辆的续航里程低温计算模型进行计算得到所述车辆在低温条件下标准行驶工况的单循环周期内的驱动耗电量W1和制动耗电量W2,包括:
针对任意一个采样时刻的力学数据,根据车辆的整车加速度判断车辆在所述采样时刻的动力类型,如果所述动力类型为驱动,则利用所述车辆的续航里程低温计算模型计算当前采样时刻所在的采样区间内的驱动耗电量E1,如果所述动力类型为制动,则利用所述车辆的续航里程低温计算模型计算当前采样时刻所在的采样区间内的制动耗电量E2;
将单循环周期内的所有采样区间内的驱动耗电量E1进行累加得到的累加和作为所述车辆在低温条件下标准行驶工况的单循环周期内的驱动耗电量W1;将单循环周期内的所有采样区间内的制动耗电量E2进行累加得到的累加和作为所述车辆在低温条件下标准行驶工况的单循环周期内的制动耗电量W2;
其中,E1和E2采用相同的公式进行计算:E1=P*T;E2=P*T;P是采样区间内的平均耗电功率,T是采样区间的时长;
采样区间内的平均耗电功率P采用以下公式(1)至公式(5)进行计算:
F2=m*g*k (3)
F3=m*a (4)
F4=f*4 (5)
其中,F1是整车的空气阻力,F2是车轮的滚动阻力,F3是加减速阻力,F4是拖滞阻力,R是车轮的滚动半径,η是传动效率,ω是轮端角速度,γ是电机效率,CD是空气阻力系数,ρ是低温条件下的空气密度,S是整车迎风面积,v是车速,m是整车质量,g是重力加速度,k是低温条件下的轮胎滚阻系数,a是整车加速度,f是单轮拖滞力;一个采样区间的长度为两个采样时刻之间的时间间隔;驱动状态下整车加速度为正数,制动状态下整车加速度为负数。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述低温影响因素包括以下至少一项:空气密度、轮胎滚阻系数和电池放电量。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于:
所述标准行驶工况包括:中国轻型乘用车行驶工况CLTC-P。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:
当标准行驶工况为CLTC-P时,低温条件为零下7摄氏度。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于:
当标准行驶工况为CLTC-P时,所述单循环周期包括低速、中速和高速三个速度区间,固定里程数为14.48km,周期时长为1800秒。
9.一种续航里程估算装置,包括:存储器及处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述权利要求1-8中任一项所述的续航里程估算方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-8中任一项所述的续航里程估算方法的步骤。
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