CN105699094B - 混合动力汽车及其电量和油量转换方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车及其电量和油量转换方法和装置。该混合动力汽车的电量和油量转换方法包括：获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段；获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到各个工作阶段的转换油量值；根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量。通过本发明，解决了油量消耗量和电量消耗量的转换不准确的问题。

Description

混合动力汽车及其电量和油量转换方法和装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种混合动力汽车及其电量和油量转换方法和装置。

背景技术

当前，由于环境污染问题的日益严重、石油资源的紧缺、电池技术的瓶颈等一系列原因，混合动力汽车已经得到越来越广泛的认可和支持。

混合动力汽车在经济性和排放性方面都要优于传统汽车，同时动力性能也不低于传统汽车；在经济性测试过程中，由于电池能量的增加或是减少，此时需要将电能量转换成油耗量，以便获得整个测试过程中整车的实际油耗，也即折算油耗，最后得到整车的百公里油耗，更加准确地说明混合动力汽车的节油经济性。

目前，混合动力汽车的油量消耗量和电量消耗量的换算关系都是参考《GB/T19754重型混合动力电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》，其中给出的换算关系如下所示：

其中，E_k表示试验过程中的电量消耗量，单位为千瓦时(kWh)；D_fuel表示燃料密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)；Q_fuel-low表示燃料燃烧的低热值，单位为每克焦耳(J/g)；η_eng表示发电工况下发动机的平均工作效率；η_gen表示发电工况下发电机的平均工作效率。但是，现有的换算关系对油量消耗量和电量消耗量的换算不准确。

针对相关技术中油量消耗量和电量消耗量的转换不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种混合动力汽车及其电量和油量转换方法和装置，以解决油量消耗量和电量消耗量的转换不准确的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种混合动力汽车的电量和油量转换方法，该方法包括：获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段；获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到多各工作阶段的转换油量值；以及根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量。

进一步地，获取混合动力汽车在多个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到各个工作阶段的转换油量值包括：分别对混合动力汽车在多个工作阶段内的动力电池的电压和电流的乘积进行积分，得到多个工作阶段内的电量；以及分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值。

进一步地，多个工作阶段包括混合动力汽车的能量回收阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到能量回收阶段的转换油量值：

其中，V1为能量回收阶段的转换油量值，NEC1为混合动力汽车在能量回收阶段电池能量的增加量，取值为正值，η1为能量回收阶段动力电池的充电效率，η2为混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为混合动力汽车在混动模式时动力电池的放电效率，β2为混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

进一步地，多个工作阶段包括混合动力汽车的混动模式过程中电能消耗阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到混动模式过程中电能消耗阶段的转换油量值：

其中，V₂为混动模式过程中电能消耗阶段的转换油量值，NEC3为混合动力汽车在混动模式过程中电能消耗阶段消耗的电能，取值为负值，η3为混动模式中动力电池的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

进一步地，多个工作阶段包括混合动力汽车在混动模式过程中发动机产生电能阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到混动模式过程中电能产生阶段的转换油量值：

其中，V₃为混动模式过程中电能产生阶段的转换油量值，NEC4为混合动力汽车在混动模式过程中发动机产生电能阶段产生的电能，取值为正值，η4为混动模式过程中动力电池的充电效率，η2为混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为混合动力汽车在混动模式时动力电池的放电效率，β2为混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

进一步地，多个工作阶段包括混合动力汽车在换挡过程中的电能消耗阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到换挡过程中电能消耗阶段的转换油量值：

其中，V₄为换挡过程中电能消耗阶段的转换油量值，NEC5为混合动力汽车在换挡过程中的电能消耗阶段消耗的电能，取值为负值，η5为换挡过程中动力电池系统的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

进一步地，多个工作阶段包括混合动力汽车在换挡过程中电机调速产生电能阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到换挡过程中电能产生阶段的转换油量值：

其中，V₅为换挡过程中电机调速产生电能阶段的转换油量值，NEC6为混合动力汽车在换挡过程中电机调速产生的电能，取值为正值，η6为换挡过程中动力电池系统的充电效率，η2为混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为混合动力汽车在混动模式时动力电池的放电效率，β2为混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

进一步地，多个工作阶段包括混合动力汽车在起步过程中电池能量消耗阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到起步过程中电池能量消耗阶段的转换油量值：

其中，V6为起步过程中电池能量消耗阶段的转换油量值，NEC2为混合动力汽车在混合动力汽车在起步过程中消耗的电能，取值为负值，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

进一步地，根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量包括：按照以下公式计算预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量V_fuel：

其中，NEC1为混合动力汽车在能量回收阶段电池能量的增加量，取值为正值，η1为能量回收阶段动力电池的充电效率，η2为混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为混合动力汽车在混动模式时动力电池的放电效率，β2为混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率，NEC3为混合动力汽车在混动模式过程中电能消耗阶段消耗的电能，取值为负值，NEC4为混合动力汽车在混动模式过程中发动机产生电能阶段产生的电能，取值为正值，η4为混动模式过程中动力电池的充电效率，NEC5为混合动力汽车在换挡过程中的电能消耗阶段消耗的电能，取值为负值，η5为换挡过程中动力电池系统的放电效率，NEC6为混合动力汽车在换挡过程中电机调速产生的电能，取值为正值，η6为换挡过程中动力电池系统的充电效率，NEC2为混合动力汽车在起步过程中消耗的电能，取值为负值。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种混合动力汽车的电量和油量转换装置，该装置包括：第一获取单元，用于获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段；第二获取单元，用于获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到各个工作阶段的转换油量值；以及计算单元，用于根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了一种混合动力汽车，该混合动力汽车包括本发明提供的混合动力汽车的电量和油量的转换装置。

本发明通过获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段；获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到各个工作阶段的转换油量值；以及根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量，解决了油量消耗量和电量消耗量的转换不准确的问题，进而达到了提高油量消耗量和电量消耗量的转换准确性的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的混合动力汽车的电量和油量的转换方法的流程图；

图2是本发明实施例的混合动力汽车的总成系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的混合动力电动汽车的续驶里程与车速的示意图；以及

图4是根据本发明实施例的混合动力汽车的电量和油量的转换装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，以下对本申请实施例涉及的几个术语进行说明：

混合动力汽车：在传统汽车的基础上增加一套电力驱动系统和发动机一起作为整车动力源的双驱动新能源车。

百公里油耗：在一定循环工况下，将汽车的油耗量按比例换算到汽车行驶100公里所消耗的燃油量，此数据常被用作汽车经济性指标，参考单位为L/100km。

HCU：混合动力整车控制单元，英文名称Hybrid Control Unit，是整个汽车的核心部件，它作为整个混合动力系统的主控制器，承担了整个系统的能量管理、扭矩分配、故障诊断等功能及对各部件进行协调控制，整个分布式控制系统之间采用CAN总线进行通讯，以满足系统数据交换量大，实时性，要求高的特点等。

TCU：自动变速箱控制单元，英文名称Transmission Control Unit。

MCU：电机控制单元，英文名称Motor Control Unit，主要实现对电机控制模式的控制，可实现电机与HCU的通讯，接收HCU的控制指令。

BMS：电池管理系统，英文名称Battery Management Systerm，主要作用是实现电池与HCU的通讯，监测电池组的电流、电压、温度等关键参数。

ECU：发动机控制单元，英文名称Engine Control Unit，主要作用是实现对发动机的控制，可实现与HCU的通讯，响应HCU对发动机的控制需求。

AMT：电控机械式自动变速箱，英文名称Automated Mechanical Transmission，简称AMT，是在传统的手动齿轮式变速器基础上改进而来的；它是揉合了AT(自动)和MT(手动)两者优点的机电液一体化自动变速器；AMT既具有液力自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处。

CAN：控制器局域网络，英文名称Controller Area Network，CAN总线是一种串行数据通信协议，其通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。

SOC：电池的核电状态，英文名称State of charge，可以代表电池当前电量的多少。

本发明实施例提供了一种混合动力汽车的电量和油量的转换方法。

图1是根据本发明实施例的混合动力汽车的电量和油量的转换方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S102：获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段。

混合动力汽车的动力来源为动力电池和发动机，图2是本发明实施例的混合动力汽车的总成系统的示意图，如图2所示，该混合动力汽车的总成系统包括：发动机及其控制系统ECU、电动/发电机及其控制系统MCU、逆变器，自动式离合器、机械式自动变速箱AMT及其控制系统TCU、动力电池及其控制系统BMS等；其中HCU作为整车控制器，通过CAN1和CAN2通讯线可以接收来自其他各个控制器发出的信号，从而做出逻辑判断发出相应的指令信号到各个控制器，然后各个控制器再发出驱动信号指令到各个执行机构执行相应的动作指令，完成对车辆的控制。

该混合动力车辆的基本工作原理为：一般情况下，车辆起步时仅靠电机提供动力，发动机处于熄火或是怠速状态，即是纯电动起步，避免传统车低速起步时油耗高、排放高的不良现象；当车速或是油门开度到一定值后，发动机介入驱动工作，提供驱动力，此时发动机和电机或同时驱动车辆，或者发动机通过电机给动力电池充电；当减速刹车或是滑行时，利用电机回收一部分制动能量，储存到电池中，此时发动机处于熄火状态或是怠速状态，从而达到节油和环保的目的。

在测试混合动力汽车经济性时，采用中国典型城市公交循环工况，图3是根据本发明实施例的混合动力电动汽车的续驶里程与车速的示意图，如图3所示；实验过程中的车辆条件、环境条件、设备条件、都参照《GB/T19754重型混合动力电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》执行。数据记录工具采用Canoe或是Canlyzer。

预设历史时间可以是混合动力汽车起步后至当前时刻的一段历史时间，多个工作阶段包括能量回收阶段，混动模式过程中电能消耗阶段，混动模式过程中发动机产生电能阶段，换挡过程中的电能消耗阶段，换挡过程中电机调速产生电能阶段，起步过程中电池能量消耗阶段等多个工作阶段。

步骤S104：获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到各个工作阶段的转换油量值。

由于混合动力汽车在不同的工作阶段的电能消耗和电池充电、放电效率不同，因此在混合动力汽车的不同工作阶段由电量转换得到的油量值分别计算，获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到各个工作阶段的转换油量值可以是：分别对混合动力汽车在多个工作阶段内的动力电池的电压和电流的乘积进行积分，得到多个工作阶段内的电量；然后分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值。

可以按照以下公式对一个工作阶段内的动力电池的电压和电流的乘积进行积分，计算动力电池的电量NEC：

其中，NEC为从初始时刻initial到结束时刻final的混合动力汽车的动力电池净能量的改变，参考单位为kwh；I为输人或输出的动力电池总线的电流，参考单位为安培(A)；U为动力电池两端的电压，参考单位为伏特(V)；t为时间，参考单位为秒(s)。

在混合动力汽车行驶过程的多个工作阶段中，产生电能的几个过程分别为混动模式下发动机带动电机主动给电池充电的能量回收阶段、换挡时电机调速电能产生阶段，HCU发送发电扭矩需求使转速降低，给电池充电、刹车制动过程或滑行中，能量回收阶段；消耗电能的过程包括纯电动起步、混动模式下电池给电机提供助力的电能消耗阶段，电池协同发动机共同驱动车辆、换挡过程中电机升速，调速换挡，使用电能的电能消耗阶段。在计算NEC数值时，规定消耗电能时NEC取值为正值，产生电能时取值为负值。

下面分别就不同工作阶段对电量转换成油量值的计算方法进行说明。

第一部分：多个工作阶段包括混合动力汽车的能量回收阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到能量回收阶段的转换油量值：

其中，V₁为能量回收阶段的转换油量值，NEC1为混合动力汽车在能量回收阶段电池能量的增加量，取值为正值，η1为能量回收阶段动力电池的充电效率，η2为混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为混合动力汽车在混动模式时动力电池的放电效率，β2为混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

第一部分为混合动力汽车的能量回收阶段，在混合动力汽车的能量回收阶段实际回收的能量，将来主要使用在整车起步过程和混动模式电机助力阶段，并且这期间经过了电池的充电效率、电池和电机系统的放电效率的能量损失，所以在效率取值时将电池的发电效率和电机的放电效率做了这两个过程中效率的算数平均值处理。

在不同工作阶段中，电池的充放电效率可以通过电流、电压、SOC以及温度值查表获得电池的充放电效率，为了使结果更准确，取算术平均值。同样，电机的发电和电动效率可以通过电机转速和电机扭矩查表得到电机系统的发电和电动效率；然后取各个点效率的算术平均值作为最终结果。发动机的热效率也可以通过发动机的转速和扭矩查询发动机万有特性曲线得到发动机相应时刻的热效率，然后取各个点效率的算术平均值。

第二部分：多个工作阶段包括混合动力汽车的混动模式过程中电能消耗阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到混动模式过程中电能消耗阶段的转换油量值：

其中，V₂为混动模式过程中电能消耗阶段的转换油量值，NEC3为混合动力汽车在混动模式过程中电能消耗阶段消耗的电能，取值为负值，η3为混动模式中动力电池的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

在混动模式过程中电能消耗阶段，混动模式过程中消耗的电能与油量之间转化时，由于放电过程中电池效率η3问题，实际电池消耗的电能为NEC3×3600/η3。

第三部分：多个工作阶段包括混合动力汽车在混动模式过程中发动机产生电能阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到混动模式过程中电能产生阶段的转换油量值：

其中，V₃为混动模式过程中电能产生阶段的转换油量值，NEC4为混合动力汽车在混动模式过程中发动机产生电能阶段产生的电能，取值为正值，η4为混动模式过程中动力电池的充电效率，η2为混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为混合动力汽车在混动模式时动力电池的放电效率，β2为混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

第三部分为混动模式过程中发动机产生的电能与油量之间的转化，这部分发动机主动给电池的能量将来也主要使用在整车起步过程和混动模式电机助力阶段，并且这期间经过了电池的充电效率，又要经过电池和电机系统的放电效率，所以在效率取值时将电池的发电效率和电机的放电效率做了这两个过程中效率的算数平均值处理。

第四部分：多个工作阶段包括混合动力汽车在换挡过程中的电能消耗阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到换挡过程中电能消耗阶段的转换油量值：

其中，V₄为换挡过程中电能消耗阶段的转换油量值，NEC5为混合动力汽车在换挡过程中的电能消耗阶段消耗的电能，取值为负值，η5为换挡过程中动力电池系统的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

第四部分为换挡过程中电池消耗的电能与油量之间的转化，因为放电过程中电池效率η5问题，实际电池消耗的电能为NEC5×3600/η5。

第五部分：多个工作阶段包括混合动力汽车在换挡过程中电机调速产生电能阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到换挡过程中电能产生阶段的转换油量值：

其中，V₅为换挡过程中电机调速产生电能阶段的转换油量值，NEC6为混合动力汽车在换挡过程中电机调速产生的电能，取值为正值，η6为换挡过程中动力电池系统的充电效率，η2为混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为混合动力汽车在混动模式时动力电池的放电效率，β2为混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

第五部分为换挡过程中电机调速产生电能阶段，所产生的电能部分通过给电机发电扭矩，使其给电池的能量将来也主要使用在整车起步过程和混动模式电机助力阶段，并且这期间经过了电池的充电效率，又要经过电池和电机系统的放电效率，所以在效率取值时将电池的发电效率和电机的放电效率做了这两个过程中效率的算数平均值处理。

第六部分：多个工作阶段包括混合动力汽车在起步过程中电池能量消耗阶段，分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到起步过程中电池能量消耗阶段的转换油量值：

其中，V₆为起步过程中电池能量消耗阶段的转换油量值，NEC2为混合动力汽车在混合动力汽车在起步过程中消耗的电能，取值为负值，D_fuel为混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为混合动力汽车的发动机平均热效率。

第六部分为起步过程中电池消耗的能量与油量之间的转化，因为放电过程中电池效率η2问题，实际电池消耗的电能为NEC2×3600/η2。

步骤S106：根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量。

根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量包括：按照以下公式计算预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量V_fuel：

公式中各参数和变量的含义与步骤S104中一致。在混合动力汽车行驶过程中，通常包括多个不同的工作阶段，例如从发动开始到行驶到目的地后停车，整个行驶过程往往会包含上述六个工作阶段，在一次测试中，测试整车的电量消耗量转换的油量消耗量时，通过上式将六个工作阶段的油量消耗量累加得到本次行驶过程中电量消耗量转换成的油量消耗量，可以使计算更准确和简便。

在对采集和测量的各数据进行处理时，可以通过多种方案进行数据处理，例如，Excel，MATLAB，也可以用origin等，也可以编写自动数据处理程序，但是采取的中心思想是一样的。

该实施例采用获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段；获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到各个工作阶段的转换油量值；以及根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量，依据混合动力车辆工作模式特殊性包括纯电动模式、混动模式、纯发动机模式，以及电池电机发动机零部件的效率特性，分级分阶段进行考虑，综合考虑能量的来源和取向，得到完整的换算公式，使油耗量和电能量的换算关系更加真实准确，更加真实的反应混合动力汽车的油耗，由于引入了电池的充放电效率，不仅仅是电机的效率；使用了电机系统的效率而非电机的效率，对整车行驶过程中所有产生电能和消耗电能的过程分级进行转换，从整车驱动过程中电能的来源和去向计算，从而极大地提高了油量消耗量和电量消耗量的转换准确性，更能体现混合动力汽车整车的燃油经济性。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例提供了一种混合动力汽车的电量和油量的转换装置，该混合动力汽车的电量和油量的转换装置可以用于执行本发明实施例的混合动力汽车的电量和油量的转换方法。

图4是根据本发明实施例的混合动力汽车的电量和油量的转换装置的示意图，如图4所示，该装置包括：

第一获取单元10，用于获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段。

第二获取单元20，用于获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到各个工作阶段的转换油量值。

计算单元30，用于根据多个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量。

相应的电量转换得到的油量消耗量的计算方法和步骤与本发明实施例的混合动力汽车的电量和油量的转换方法一致，在此不再赘述。

该实施例采用第一获取单元10获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段；第二获取单元20获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到各个工作阶段的转换油量值；计算单元30根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量。从而提高油量消耗量和电量消耗量的转换准确性。

本发明实施例还提供了一种混合动力汽车，该混合动力汽车包括本发明实施例提供的混合动力汽车的电量和油量的转换装置。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混合动力汽车的电量和油量转换方法，其特征在于，包括：

获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段；

获取所述混合动力汽车在所述多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到所述各个工作阶段的转换油量值；以及

根据所述各个工作阶段的转换油量值计算得到所述混合动力汽车在所述预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量；

其中，获取所述混合动力汽车在所述多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到所述各个工作阶段的转换油量值包括：

分别对所述混合动力汽车在所述多个工作阶段的各个工作阶段内的动力电池的电压和电流的乘积进行积分，得到所述各个工作阶段内的电量；以及

分别将所述各个工作阶段内的电量转换成所述转换油量值；

其中，所述多个工作阶段包括所述混合动力汽车的能量回收阶段，

分别将所述各个工作阶段内的电量转换成所述转换油量值包括按照以下公式转换得到所述能量回收阶段的转换油量值：

其中，V₁为所述能量回收阶段的转换油量值，NEC1为所述混合动力汽车在所述能量回收阶段所述动力电池能量的增加量，取值为正值，η1为所述能量回收阶段所述动力电池的充电效率，η2为所述混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为所述混合动力汽车在混动模式时所述动力电池的放电效率，β2为所述混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为所述混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为所述混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示所述混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为所述混合动力汽车的发动机平均热效率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述多个工作阶段包括所述混合动力汽车的混动模式过程中电能消耗阶段，

分别将所述各个工作阶段内的电量转换成所述转换油量值包括按照以下公式转换得到所述混动模式过程中电能消耗阶段的转换油量值：

其中，V₂为所述混动模式过程中电能消耗阶段的转换油量值，NEC3为所述混合动力汽车在混动模式过程中电能消耗阶段消耗的电能，取值为负值，η3为所述混动模式中所述动力电池的放电效率，D_fuel为所述混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示所述混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为所述混合动力汽车的发动机平均热效率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述多个工作阶段包括所述混合动力汽车在混动模式过程中发动机产生电能阶段，

分别将所述各个工作阶段内的电量转换成所述转换油量值包括按照以下公式转换得到所述混动模式过程中电能产生阶段的转换油量值：

其中，V₃为所述混动模式过程中电能产生阶段的转换油量值，NEC4为所述混合动力汽车在混动模式过程中发动机产生电能阶段产生的电能，取值为正值，η4为所述混动模式过程中所述动力电池的充电效率，η2为所述混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为所述混合动力汽车在混动模式时所述动力电池的放电效率，β2为所述混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为所述混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为所述混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示所述混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为所述混合动力汽车的发动机平均热效率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述多个工作阶段包括所述混合动力汽车在换挡过程中的电能消耗阶段，

分别将所述各个工作阶段内的电量转换成所述转换油量值包括按照以下公式转换得到所述换挡过程中电能消耗阶段的转换油量值：

其中，V₄为所述换挡过程中电能消耗阶段的转换油量值，NEC5为所述混合动力汽车在换挡过程中的电能消耗阶段消耗的电能，取值为负值，η5为换挡过程中所述动力电池系统的放电效率，D_fuel为所述混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示所述混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为所述混合动力汽车的发动机平均热效率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述多个工作阶段包括所述混合动力汽车在换挡过程中电机调速产生电能阶段，

分别将所述各个工作阶段内的电量转换成所述转换油量值包括按照以下公式转换得到所述换挡过程中电能产生阶段的转换油量值：

其中，V₅为所述换挡过程中电机调速产生电能阶段的转换油量值，NEC6为所述混合动力汽车在换挡过程中电机调速产生的电能，取值为正值，η6为所述换挡过程中所述动力电池系统的充电效率，η2为所述混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为所述混合动力汽车在混动模式时所述动力电池的放电效率，β2为所述混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为所述混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为所述混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示所述混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为所述混合动力汽车的发动机平均热效率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述多个工作阶段包括所述混合动力汽车在起步过程中电池能量消耗阶段，

分别将所述各个工作阶段内的电量转换成所述转换油量值包括按照以下公式转换得到所述起步过程中电池能量消耗阶段的转换油量值：

其中，V₆为所述起步过程中电池能量消耗阶段的转换油量值，NEC2为所述混合动力汽车在所述混合动力汽车在起步过程中消耗的电能，取值为负值，D_fuel为所述混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示所述混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为所述混合动力汽车的发动机平均热效率。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述各个工作阶段的转换油量值计算得到所述混合动力汽车在所述预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量包括：

按照以下公式计算所述预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量V_fuel：

其中，NEC1为所述混合动力汽车在能量回收阶段所述动力电池能量的增加量，取值为正值，η1为所述能量回收阶段所述动力电池的充电效率，η2为所述混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为所述混合动力汽车在混动模式时所述动力电池的放电效率，β2为所述混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为所述混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为所述混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示所述混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为所述混合动力汽车的发动机平均热效率，NEC3为所述混合动力汽车在混动模式过程中电能消耗阶段消耗的电能，取值为负值，NEC4为所述混合动力汽车在混动模式过程中发动机产生电能阶段产生的电能，取值为正值，η4为所述混动模式过程中所述动力电池的充电效率，NEC5为所述混合动力汽车在换挡过程中的电能消耗阶段消耗的电能，取值为负值，η5为换挡过程中所述动力电池系统的放电效率，NEC6为所述混合动力汽车在换挡过程中电机调速产生的电能，取值为正值，η6为所述换挡过程中所述动力电池系统的充电效率，NEC2为所述混合动力汽车在起步过程中消耗的电能，取值为负值。

8.一种混合动力汽车的电量和油量转换装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段；

第二获取单元，用于获取所述混合动力汽车在所述多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值，得到所述各个工作阶段的转换油量值；以及

计算单元，用于根据所述各个工作阶段的转换油量值计算得到所述混合动力汽车在所述预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量；

其中，所述第二获取单元还用于分别对所述混合动力汽车在所述多个工作阶段的各个工作阶段内的动力电池的电压和电流的乘积进行积分，得到所述各个工作阶段内的电量；以及分别将所述各个工作阶段内的电量转换成所述转换油量值；

其中，所述多个工作阶段包括所述混合动力汽车的能量回收阶段，

所述第二获取单元分别将所述各个工作阶段内的电量转换成所述转换油量值包括按照以下公式转换得到所述能量回收阶段的转换油量值：

其中，V₁为所述能量回收阶段的转换油量值，NEC1为所述混合动力汽车在所述能量回收阶段所述动力电池能量的增加量，取值为正值，η1为所述能量回收阶段所述动力电池的充电效率，η2为所述混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率，η3为所述混合动力汽车在混动模式时所述动力电池的放电效率，β2为所述混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率，β3为所述混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率，D_fuel为所述混合动力汽车的油燃料密度，g为重力加速度常数，Q_fuel-low表示所述混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值，η_eng为所述混合动力汽车的发动机平均热效率。

9.一种混合动力汽车，其特征在于，包括权利要求8所述的混合动力汽车的电量和油量的转换装置。