CN105674996A - 一种基于bms的电动汽车行驶预判方法及预判系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BMS的电动汽车行驶预判方法及预判系统，该方法包括下述步骤：(1)设定行驶路线并对行驶路线划分成不同的行驶模式；(2)针对路线的行驶模式，记录并保存行驶过程中电池组的数据；(3)对整个行驶路线的数据进行分析计算，获取此次行驶完全程所消耗的电量；(4)在上次耗电量的情况下，判断当前剩余电量能否满足行驶完全程的要求。系统包括行驶路线设定模块、数据保存模块、分析计算模块以及剩余电量判断模块。本发明通过对电动汽车的行驶路线做出预测，提前估算出电动汽车在不同剩余SOC的情况下，能否完成整个行驶过程，把信息提前反馈给用户，可以避免在行驶过程中出现电动汽车没电的情况，提醒用户提前充电。

Description

一种基于BMS的电动汽车行驶预判方法及预判系统

技术领域

本发明涉及电动汽车的技术领域，更具体地说，是涉及一种基于BMS的电动汽车行驶预判方法及预判系统。

背景技术

传统的电池管理系统(BatteryManagementSystem，BMS)对电池内部状态，特别是对荷电状态(StateofCharge，SOC)进行估计时，往往将整个电池组看成一个整体来进行估计，实际上，由于电池组内部各单体之间存在不一致，因此，以整体状态代替各个单体进行管理是存在其不合理性的。由于车辆行驶的复杂性和不确定性，现有的BMS不具备根据当前的SOC判断是否满足行驶路况的要求，因为增加记忆预测算法存在下述问题：一、需要占用更多的存储空间，增加系统的成本；二、增加系统的软件设计复杂程度。所以如何克服上述问题是本领域技术人员研究的方向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种基于BMS的电动汽车行驶预判方法及预判系统，提前估算出电动汽车在不同剩余SOC的情况下能否完成整个行驶过程。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供的一种基于BMS的电动汽车行驶预判方法，该方法包括下述步骤：

(1)设定行驶路线并对行驶路线划分成不同的行驶模式；

(2)针对路线的行驶模式，记录并保存行驶过程中电池组的数据；

(3)对整个行驶路线的数据进行分析计算，获取此次行驶完全程所消耗的电量；

(4)当电动汽车再次运行此行驶模式时，获取电池组当前剩余电量，并与上次该行驶模式消耗的电量进行比较，在上次耗电量的情况下，判断当前剩余电量能否满足行驶完全程的要求，如果当前剩余电量可以满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

作为优选的技术方案，在步骤(4)中，还包括下述步骤：

在判断出当前剩余电量可以满足行驶完全程后，进一步判断最大放电功率能否满足要求，如果最大放电功率满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

作为优选的技术方案，在步骤(4)中，还包括下述步骤：

在判断出最大放电功率能满足要求后，进一步判断电池组中最低单体电压是否满足要求，如果最低单体电压满足要求，则表示电动汽车可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

作为优选的技术方案，所述判断电池组中最低单体电压是否满足要求的步骤过程如下：

根据该路线行驶模式历史过程中最大电流时刻的压降，判断电池组中，最低的单体电压在此压降情况下，能否达到最低截止放电电压，如果达不到，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

作为优选的技术方案，步骤(2)中，所述行驶过程中电池组的数据包括：车辆在行驶过程中放电电流变化曲线、单体电压变化曲线以及SOC变化曲线；

步骤(3)中所述对整个行驶路线的数据进行分析计算的步骤包括计算行驶完全程所消耗的电量、行驶过程中的最大放电功率以及行驶过程中最大电流时刻的压降的步骤。

作为优选的技术方案，步骤(4)中所述获取电动汽车当前剩余电量的步骤包括：

通过当前温度值对电池组的SOC-OCV曲线的步骤；及

根据修正后的结果计算电池组的当前剩余电量的步骤。

本发明还提供了一种基于BMS的电动汽车行驶预判系统，该系统包括：

行驶路线设定模块，用于设定行驶路线并对行驶路线划分成不同的行驶模式；

数据保存模块，用于针对路线的行驶模式，记录并保存行驶过程中电池组的数据；

分析计算模块，用于对整个行驶路线的数据进行分析计算，获取此次行驶完全程所消耗的电量；

剩余电量判断模块，用于当电动汽车再次运行此行驶模式时，获取电池组当前剩余电量，并与上次该行驶模式消耗的电量进行比较，在上次耗电量的情况下，判断当前剩余电量能否满足行驶完全程的要求，如果当前剩余电量可以满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

作为优选的技术方案，该系统还包括最大放电功率判断模块，所述最大放电功率判断模块用于在判断出当前剩余电量可以满足行驶完全程后，进一步判断最大放电功率能否满足要求，如果最大放电功率满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

作为优选的技术方案，该系统还包括最低单体电压判断模块，所述最低单体电压判断模块在判断出最大放电功率能满足要求后，进一步判断电池组中最低单体电压是否满足要求，如果最低单体电压满足要求，则表示电动汽车可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

作为优选的技术方案，所述最低单体电压判断模块判断电池组中最低单体电压是否满足要求的步骤过程如下：

根据该路线行驶模式历史过程中最大电流时刻的压降，判断电池组中，最低的单体电压在此压降情况下，能否达到最低截止放电电压，如果达不到，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过对电动汽车的行驶路线做出预测，提前估算出电动汽车在不同剩余SOC的情况下，能否完成整个行驶过程，把信息提前反馈给用户，可以避免在行驶过程中出现电动汽车没电的情况，提醒用户提前充电。

2、本发明中用户可以根据自己的需要设定形式路线的模式，更加灵活及人性化，大大增加了本发明的应用范围。

3、本发明中系统在对每次在判断是否能够完成行驶路线时，会根据温度情况进行修正SOC，从而获得更准确的当前剩余电量，使判断的结果更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的基于BMS的电动汽车行驶预判方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的基于BMS的电动汽车行驶预判方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的基于BMS的电动汽车行驶预判系统的结构方框图；

图4是本发明实施例四提供的基于BMS的电动汽车行驶预判系统的结构方框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、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、完整地描述，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作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。

实施例一

本发明的实施例一提供一种基于BMS的电动汽车行驶预判方法，图1是本发明实施例一的方法流程图，请参考图1，本发明实施例的方法包括以下步骤：

步骤S101、设定行驶路线并对行驶路线划分成不同的行驶模式；

步骤S102、针对路线的行驶模式，记录并保存行驶过程中电池组的数据；

步骤S103、对整个行驶路线的数据进行分析计算，获取此次行驶完全程所消耗的电量；

步骤S104、当电动汽车再次运行此行驶模式时，获取电池组当前剩余电量，并与上次该行驶模式消耗的电量进行比较，在上次耗电量的情况下，判断当前剩余电量能否满足行驶完全程的要求，如果当前剩余电量可以满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

在步骤S104中，判断当前剩余电量能否满足行驶完全程的要求的方法是：若当前剩余电量大于上次该行驶模式消耗的电量，则表示当前剩余电量能满足行驶完全程。

本发明本方法通过读取汽车里程表获取一段时间内的行驶距离及相应时间的耗电量，用相应的距离与耗电量的比值得到电动车的每公里能耗K，方便用户能够使用户直观、实时，准确了解电动汽车的剩余里程。

实施例二

本发明的实施例二提供了一种基于BMS的电动汽车行驶预判方法，是在实施例一的基础之上进行的改进。图2是本发明实施例二的方法流程图，请参考图2，本发明实施例的方法包括以下步骤：

步骤S201、设定行驶路线并对行驶路线划分成不同的行驶模式；

用户可以自定义自己需要的行驶路线，比如：上班路线，下班路线，接送小孩路线等。

步骤S202、将设定好的行驶路线模式发送给BMS，BMS记录并保存设定的路线模式；

步骤S203、针对路线的行驶模式，记录并保存行驶过程中电池组的数据；

所述行驶过程中电池组的数据包括：车辆在行驶过程中放电电流变化曲线、单体电压变化曲线以及SOC变化曲线；

步骤S204、对整个行驶路线的数据进行分析计算，获取此次行驶完全程所消耗的电量；

所述对整个行驶路线的数据进行分析计算的步骤包括计算行驶完全程所消耗的电量、行驶过程中的最大放电功率以及行驶过程中最大电流时刻的压降的步骤；

步骤S205、当电动汽车再次运行此行驶模式时，获取电池组当前剩余电量，并与上次该行驶模式消耗的电量进行比较，在上次耗电量的情况下，判断当前剩余电量能否满足行驶完全程的要求，如果当前剩余电量可以满足要求，则执行下一步最大放电功率的判断，如果不可以满足，则示电池组不能满足行驶完全程，需要充电；获取电动汽车当前剩余电量的步骤包括：

通过当前温度值对电池组的SOC-OCV曲线的步骤；及

根据修正后的结果计算电池组的当前剩余电量的步骤。

步骤S206、在判断出当前剩余电量可以满足行驶完全程后，进一步判断最大放电功率能否满足要求，如果最大放电功率满足要求，则执行下一步最低单体电压的判断，如果不满足，则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电；

步骤S207、在判断出最大放电功率能满足要求后，进一步判断电池组中最低单体电压是否满足要求，如果最低单体电压满足要求，则表示电动汽车可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

在步骤S207中，所述判断电池组中最低单体电压是否满足要求的步骤过程如下：

根据该路线行驶模式历史过程中最大电流时刻的压降，判断电池组中，最低的单体电压在此压降情况下，能否达到最低截止放电电压，如果达不到，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

本发明中系统在对每次在判断是否能够完成行驶路线时，会根据温度情况进行修正SOC，从而获得更准确的当前剩余电量，使判断的结果更加准确。

实施例三

本发明的实施例三提供了一种基于BMS的电动汽车行驶预判系统，图3是本发明实施例三的结构框图，请参考图3，本发明实施例的预判系统包括行驶路线设定模块1、数据保存模块2、分析计算模块3以及剩余电量判断模块4，下面将对各功能模块的原理进行详细的说明。

行驶路线设定模块1，用于设定行驶路线并对行驶路线划分成不同的行驶模式；

数据保存模块2，用于针对路线的行驶模式，记录并保存行驶过程中电池组的数据；

分析计算模块3，用于对整个行驶路线的数据进行分析计算，获取此次行驶完全程所消耗的电量；

剩余电量判断模块4，用于当电动汽车再次运行此行驶模式时，获取电池组当前剩余电量，并与上次该行驶模式消耗的电量进行比较，在上次耗电量的情况下，判断当前剩余电量能否满足行驶完全程的要求，如果当前剩余电量可以满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

上述剩余电量判断模块中，判断当前剩余电量能否满足行驶完全程的要求的方法是：若当前剩余电量大于上次该行驶模式消耗的电量，则表示当前剩余电量能满足行驶完全程。

实施例四

本发明的实施例四提供了一种基于BMS的电动汽车行驶预判系统，请参考图4，本发明实施例的预判系统与上述实施例三的预判系统的区别在于，

该系统还包括最大放电功率判断模块5，所述最大放电功率判断模块5用于在判断出当前剩余电量可以满足行驶完全程后，进一步判断最大放电功率能否满足要求，如果最大放电功率满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

该系统还包括最低单体电压判断模块6，所述最低单体电压判断模块在判断出最大放电功率能满足要求后，进一步判断电池组中最低单体电压是否满足要求，如果最低单体电压满足要求，则表示电动汽车可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

所述最低单体电压判断模块6判断电池组中最低单体电压是否满足要求的步骤过程如下：

根据该路线行驶模式历史过程中最大电流时刻的压降，判断电池组中，最低的单体电压在此压降情况下，能否达到最低截止放电电压，如果达不到，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

在此需要说明的是，上述实施例提供的一种基于BMS的电动汽车行驶预判系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于BMS的电动汽车行驶预判方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

(1)设定行驶路线并对行驶路线划分成不同的行驶模式；

(2)针对路线的行驶模式，记录并保存行驶过程中电池组的数据；

(3)对整个行驶路线的数据进行分析计算，获取此次行驶完全程所消耗的电量；

(4)当电动汽车再次运行此行驶模式时，获取电池组当前剩余电量，并与上次该行驶模式消耗的电量进行比较，在上次耗电量的情况下，判断当前剩余电量能否满足行驶完全程的要求，如果当前剩余电量可以满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

2.根据权利要求1所述的基于BMS的电动汽车行驶预判方法，其特征在于，在步骤(4)中，还包括下述步骤：

在判断出当前剩余电量可以满足行驶完全程后，进一步判断最大放电功率能否满足要求，如果最大放电功率满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

3.根据权利要求2所述的基于BMS的电动汽车行驶预判方法，其特征在于，在步骤(4)中，还包括下述步骤：

在判断出最大放电功率能满足要求后，进一步判断电池组中最低单体电压是否满足要求，如果最低单体电压满足要求，则表示电动汽车可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

4.根据权利要求3所述的基于BMS的电动汽车行驶预判方法，其特征在于，所述判断电池组中最低单体电压是否满足要求的步骤过程如下：

根据该路线行驶模式历史过程中最大电流时刻的压降，判断电池组中，最低的单体电压在此压降情况下，能否达到最低截止放电电压，如果达不到，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

5.根据权利要求1所述的基于BMS的电动汽车行驶预判方法，其特征在于，步骤(2)中，所述行驶过程中电池组的数据包括：车辆在行驶过程中放电电流变化曲线、单体电压变化曲线以及SOC变化曲线；

步骤(3)中所述对整个行驶路线的数据进行分析计算的步骤包括计算行驶完全程所消耗的电量、行驶过程中的最大放电功率以及行驶过程中最大电流时刻的压降的步骤。

6.根据权利要求5所述的基于BMS的电动汽车行驶预判方法，其特征在于，步骤(4)中所述获取电动汽车当前剩余电量的步骤包括：

通过当前温度值对电池组的SOC-OCV曲线的步骤；及

根据修正后的结果计算电池组的当前剩余电量的步骤。

7.一种基于BMS的电动汽车行驶预判系统，其特征在于，该系统包括：

行驶路线设定模块，用于设定行驶路线并对行驶路线划分成不同的行驶模式；

数据保存模块，用于针对路线的行驶模式，记录并保存行驶过程中电池组的数据；

分析计算模块，用于对整个行驶路线的数据进行分析计算，获取此次行驶完全程所消耗的电量；

剩余电量判断模块，用于当电动汽车再次运行此行驶模式时，获取电池组当前剩余电量，并与上次该行驶模式消耗的电量进行比较，在上次耗电量的情况下，判断当前剩余电量能否满足行驶完全程的要求，如果当前剩余电量可以满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

8.根据权利要求7所述的基于BMS的电动汽车行驶预判系统，其特征在于，还包括最大放电功率判断模块，所述最大放电功率判断模块用于在判断出当前剩余电量可以满足行驶完全程后，进一步判断最大放电功率能否满足要求，如果最大放电功率满足要求，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

9.根据权利要求8所述的基于BMS的电动汽车行驶预判系统，其特征在于，还包括最低单体电压判断模块，所述最低单体电压判断模块在判断出最大放电功率能满足要求后，进一步判断电池组中最低单体电压是否满足要求，如果最低单体电压满足要求，则表示电动汽车可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。

10.根据权利要求9所述的基于BMS的电动汽车行驶预判系统，其特征在于，所述最低单体电压判断模块判断电池组中最低单体电压是否满足要求的步骤过程如下：

根据该路线行驶模式历史过程中最大电流时刻的压降，判断电池组中，最低的单体电压在此压降情况下，能否达到最低截止放电电压，如果达不到，则表示电池组可以满足行驶完全程，否则表示电池组不能满足行驶完全程，需要充电。