CN106483467A - 一种电动车状态确定方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车状态确定方法和装置，该方法包括：通过电流传感器和电压传感器获取电动车的电池和电机控制器之间的电流值和电压值；依据所述电流值和所述电压值确定所述电动车的当前能耗，依据所述电压值以及电压值和电池电量的关系曲线，确定所述电动车的当前剩余电量；依据所述当前能耗以及所述当前剩余电量确定并显示所述电动车的可行驶时长。本方案可对电动车可行驶时长进行实时、准确的显示。

Description

一种电动车状态确定方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及嵌入式技术，尤其涉及一种电动车状态确定方法和装置。
背景技术
由于电动车自身具备价廉、便捷和环保等诸多优势，普及程度越来越广。中国的电动车从研制开发到上世纪九十年代中期开始小批量投放市场，由于需求旺盛，近几年中国电动车市场一直保持跨越式增长。
现有的电动车，部分具备车速以及电池剩余电量的显示功能，其中，车速显示功能主要通过采用轮速线获取车轮的转动能量，再将其转换为电信号以驱动齿轮组和指针进行车速显示；电池剩余电量的显示功能主要采用电池默认参数的电量评估方法，通过电池的默认电气参数确定电压与电量的线性关系，进而换算剩余电量进行显示。然而不论是对车速的显示还是剩余电量的显示，均无法直观的为用户提供车辆可行驶的时长，因此，用户不能确定是否需要提前充电。
发明内容
本发明提供一种电动车状态确定方法和装置，以对电动车可行驶时长进行实时、准确的显示。
第一方面，本发明实施例提供了一种电动车状态确定方法，包括：
通过电流传感器和电压传感器获取电动车的电池和电机控制器之间的电流值和电压值；
依据所述电流值和所述电压值确定所述电动车的当前能耗，依据所述电压值以及电压值和电池电量的关系曲线，确定所述电动车的当前剩余电量；
依据所述当前能耗以及所述当前剩余电量确定并显示所述电动车的可行驶时长。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电动车状态确定装置，包括：
行驶参数确定模块，用于通过电流传感器和电压传感器获取电动车的电池和电机控制器之间的电流值和电压值；
能耗确定模块，用于依据所述电流值和所述电压值确定所述电动车的当前能耗；
剩余电量确定模块，用于依据所述电压值以及电压值和电池电量的关系曲线，确定所述电动车的当前剩余电量；
状态参数确定模块，用于依据所述当前能耗以及所述当前剩余电量确定并显示所述电动车的可行驶时长。
本发明通过电流传感器和电压传感器获取电动车的电池和电机控制器之间的电流值和电压值；依据所述电流值和所述电压值确定所述电动车的当前能耗，依据所述电压值以及电压值和电池电量的关系曲线，确定所述电动车的当前剩余电量；依据所述当前能耗以及所述当前剩余电量确定并显示所述电动车的可行驶时长，解决了无法直观的为用户提供车辆可行驶的时长，由此用户不能确定是否需要提前充电的问题，实现了对电动车可行驶时长进行实时、准确的显示。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的电动车状态确定方法；
图2为本发明实施例二提供的电动车状态确定方法；
图3为本发明实施例三提供的电动车状态确定方法；
图4为本发明实施例四提供的电动车状态确定方法；
图5为本发明实施例五提供的电动车状态确定装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的电动车状态确定方法，本实施例可适用于确定电动车可行驶时长的情况，该方法可以由电动车上安装的嵌入式设备来执行，示例性的，该嵌入式设备依据不同电动车品牌、参数标准接入到电动车中。
具体包括如下：
S101、通过电流传感器和电压传感器获取电动车的电池和电机控制器之间的电流值和电压值。
本步骤中，当电动车启动后，电动车电池将自身化学能转换为电能进行输出，电机控制器通过控制电机将电能转换为机械能以驱动电动车行驶。示例性的，电流传感器和电压传感器接入到电池和电机控制器之间的导线中以获取电动车电池的实时输出电流和电压的大小。其中，电动车电池用于为电动车行驶提供能源，电机控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件。
S102、依据所述电流值和所述电压值确定所述电动车的当前能耗，依据所述电压值以及电压值和电池电量的关系曲线，确定所述电动车的当前剩余电量。
其中，电动车的当前实时能耗为电动车电池消耗的能耗，由此该能耗可通过S102中测得的电池和电机控制器之间的电流值和电压值确定。通过电流值和电压值相乘即可得到电动车当前的能耗功率。其中，电动车电池的电压值和电池电量之间基本满足线性关系，即当电池满电量时电压值达到最高，随着电池电量的放出，电池的电压值相应减小。本步骤中，电压值和电池电量的关系曲线可以精确表征电池当前电压和电池电量的对应关系。通过确定出的实时的电压值即可确定当前电池的剩余电量的大小。
S103、依据所述当前能耗以及所述当前剩余电量确定并显示所述电动车的可行驶时长。
其中，电动车的可行驶时长表征了在当前行驶状态下可以继续骑行的时间值。示例性的，假设电池的容量总量为20Ah，当电池充满电时的电压为48V，随着电池放电，在输出电流的同时电压逐渐减小，电池电量也逐渐减小。若当前输出的电流大小为7A，电池电压为45V，则相应的能耗为315W，依据电压值和电池电量的关系曲线确定出电池的剩余电量为18Ah，相应的可得出电动车的可行驶时长为2.57h。可选的，由于电动车在启动或急速的加速、减速过程电流会瞬间提高，此时，可不进行可行驶时长的显示，当在预设时间内检测到电流大小稳定后进行可行驶时长的显示，该预设时间可以是3秒。
本实施例的技术方案，通过获取电动车的电流值和电压值确定当前能耗，通过当前电压值和电池电量的关系曲线直接确定电池的剩余电量，进而得出电动车的可行驶时长并进行对应显示，解决了无法直观的为用户提供车辆可行驶的时长，由此用户不能确定是否需要提前充电的问题，实现了对电动车可行驶时长进行实时、准确的显示。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的电动车状态确定方法，本实施例在实施例一的基础上，进一步对电动车的车速以及可行驶距离进行了确定，具体包括如下：
S201、通过电流传感器和电压传感器获取电动车的电池和电机控制器之间的电流值和电压值。
S202、依据所述电流值和所述电压值确定所述电动车的当前能耗，依据所述电压值以及电压值和电池电量的关系曲线，确定所述电动车的当前剩余电量。
S203、通过轮速传感设备确定所述电动车的轮速信息，依据所述轮速信息和系统时间确定所述电动车的当前行驶速度。
其中，轮速传感设备安装在所述电动车的车轮处。当电动车启动行驶时，随着车轮的转动，该传感设备对车轮的转动进行感应以确定论述信息。其中，系统时间可由安装在电动车上的嵌入式设备确定。示例性的，假设在1秒内检测到车轮旋转了5圈，若车轮旋转1圈可前进1.8米，则确定出的当前行驶速度为32.4km/h。本步骤中，轮速传感设备可对车轮的转动进行精确感应，由此测算得到的电动车行驶速度也更为精确。
S204、依据所述当前能耗、所述当前剩余电量以及所述当前行驶速度确定并显示所述电动车的可行驶时长和在所述当前行驶速度下的可行驶距离。
示例性的，在S203中计算得到当前的车速为32.4km/h，假设可行驶时长为2.5h，则总计可行驶的距离为81km。本步骤中，可将电动车能够行驶的距离进行直观显示，帮助用户更好的决策是否需要及时充电以及对出行计划的选择。
本实施例的技术方案，通过安装在电动车上的传感设备确定轮速信息进而结合系统时间确定电动车的行驶速度，解决了现有技术中通过机械运动方式进行速度计算所带来的不准确的问题，同时对电动车可行驶距离进行了显示，便于用户决策。
在上述技术方案的基础上，通过轮速传感设备确定所述电动车的轮速信息包括：通过安装在车轮钢线上的磁性部件以及安装在车轮支架上的霍尔传感器获取所述电动车的轮速信号；通过单片机对所述轮速信号进行滤波，得到轮速信息。其中，该单片机和传感设备以及嵌入式设备通过通信线路连接，对轮速信号进行处理得到规整的轮速信息输入嵌入式设备，最终完成可行驶距离的显示。本方案中，通过轮速传感设备以及单片机的使用确定精确的轮速信息，不会受到机械磨损而导致最终结果不够精确的问题出现。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的电动车状态确定方法，本实施例在上述各实施例的基础上给出了增加了对电压值和电池电量的关系曲线进行校准的步骤，具体包括如下：
S301、当所述电池充电完成时，依据充电时间和充电电流的大小确定所述电池的实际容量。
其中，充电时间可由嵌入式设备确定，当开始对电池进行充电时进行计时，当电池电压不在变化时认定电量已经充满，此时作为充电结束的时间停止计时。其中，充电电流的大小通常是恒定的，假设充电电流恒定为3A，充电时间为6h，则该电池的容量可确定为18Ah。
S302、依据所述电池的实际容量和充电完成时电池的电压值对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
其中，每次充电完成后可通过S301计算得到电池的实际容量，依据电压值和电池电量的函数方程(该函数方程依据不同电动车品牌、类型的电池而定，具体可参考电动车的相关参数说明书)重新确定电压值和电池电量的关系曲线，以便于当电动车行驶时可通过对电压值的测定再通过关系曲线直接得到电池剩余电量。
本实施例的技术方案，通过充电完成后确定电池的实际容量，在对电压值和电池电量的关系曲线进行校准，解决了由于使用年限的增加，电池实际容量不断减小，进而造成在显示可行驶时长及可行驶距离时出现偏差的情况，使得显示结果的精确性不因电池容量的变化而降低。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的电动车状态确定方法，本实施例在上述各实施例的基础上给出了另一种对电压值和电池电量的关系曲线进行校准的方式，具体包括如下：
S401、根据所述电动车在行驶时的实际放电情况确定所述电池的实际容量。
其中，当电动车载行驶时通过获取到的电动车的电池和电机控制器之间的电流值和电压值可确定电动车的实时电池功耗，通过对该功耗的统计即可得出电动车电池的实际容量。
S402、依据所述电池的实际容量和充电完成时电池的电压值对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
本实施例的技术方案，通过对电池电量的校准，避免了由于电池电量随着使用时间的延长逐渐下降导致的可行驶时长和可行驶距离显示不准确的问题，实现了对电动车状态的精确显示。
在上述各实施例的基础上，还包括：通过无线网络模块和智能终端设备相连，当检测到所述电池的实际容量低于出厂标注容量的一半时，发送控制指令以使所述智能终端设备进行信息提示。本方案中，当电池容量过低时可通过智能终端如手机给出用户信息提示，示例性的，可以是“电池实际电量过低，请适当更换电池”，方便了用户对电动车电池容量的了解。
在上述各实施例的基础上，还包括：通过无线网络模块和智能终端设备相连，通过智能终端设备显示电动车在不同负载情况下的状态信息。
在上述各实施例的基础上，当电动车的电池在充电时，显示距离充满电还剩余的时间，以及在充满电时，通过继电器机械隔断充电电路以防止过量充电，同时通过发送指令至智能终端设备以进行信息提示。
实施例五
图5为本发明实施例五提供的电动车状态确定装置，具体包括如下：
行驶参数确定模块1，用于通过电流传感器和电压传感器获取电动车的电池和电机控制器之间的电流值和电压值；
能耗确定模块2，用于依据所述电流值和所述电压值确定所述电动车的当前能耗；
剩余电量确定模块3，用于依据所述电压值以及电压值和电池电量的关系曲线，确定所述电动车的当前剩余电量；
状态参数确定模块4，用于依据所述当前能耗以及所述当前剩余电量确定并显示所述电动车的可行驶时长。
本实施例的技术方案，通过获取电动车的电流值和电压值确定当前能耗，通过当前电压值和电池电量的关系曲线直接确定电池的剩余电量，进而得出电动车的可行驶时长并进行对应显示，解决了无法直观的为用户提供车辆可行驶的时长，由此用户不能确定是否需要提前充电的问题，实现了对电动车可行驶时长进行实时、准确的显示。
在上技术方案的基础上，所述行驶参数确定模块1还用于：
通过轮速传感设备确定所述电动车的轮速信息，所述轮速传感设备安装在所述电动车的车轮处；
依据所述轮速信息和系统时间确定所述电动车的当前行驶速度；
所述状态参数确定模块4具体用于：
依据所述当前能耗、所述当前剩余电量以及所述当前行驶速度确定并显示所述电动车的可行驶时长和在所述当前行驶速度下的可行驶距离。
在上技术方案的基础上，所述行驶参数确定模块1具体用于：
通过安装在车轮钢线上的磁性部件以及安装在车轮支架上的霍尔传感器获取所述电动车的轮速信号；
通过单片机对所述轮速信号进行滤波，得到轮速信息。
在上技术方案的基础上，还包括：
校准模块，用于对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
在上技术方案的基础上，所述校准模块具体用于：
当所述电池充电完成时，依据充电时间和充电电流的大小确定所述电池的实际容量；
依据所述电池的实际容量和充电完成时电池的电压值对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
在上技术方案的基础上，所述校准模块具体用于：
根据所述电动车在行驶时的实际放电情况确定所述电池的实际容量；
依据所述电池的实际容量和充电完成时电池的电压值对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
在上技术方案的基础上，还包括：
信息提示模块，用于通过无线网络模块和智能终端设备相连，当检测到所述电池的实际容量低于出厂标注容量的一半时，发送控制指令以使所述智能终端设备进行信息提示。
上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种电动车状态确定方法，其特征在于，包括：
通过电流传感器和电压传感器获取电动车的电池和电机控制器之间的电流值和电压值；
依据所述电流值和所述电压值确定所述电动车的当前能耗，依据所述电压值以及电压值和电池电量的关系曲线，确定所述电动车的当前剩余电量；
依据所述当前能耗以及所述当前剩余电量确定并显示所述电动车的可行驶时长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在依据所述当前能耗以及所述当前剩余电量确定并显示所述电动车的可行驶时长之前，还包括：
通过轮速传感设备确定所述电动车的轮速信息，所述轮速传感设备安装在所述电动车的车轮处；
依据所述轮速信息和系统时间确定所述电动车的当前行驶速度；
依据所述当前能耗以及所述当前剩余电量，确定并显示所述电动车的可行驶时长包括：
依据所述当前能耗、所述当前剩余电量以及所述当前行驶速度确定并显示所述电动车的可行驶时长和在所述当前行驶速度下的可行驶距离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过轮速传感设备确定所述电动车的轮速信息包括：
通过安装在车轮钢线上的磁性部件以及安装在车轮支架上的霍尔传感器获取所述电动车的轮速信号；
通过单片机对所述轮速信号进行滤波，得到轮速信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准包括：
当所述电池充电完成时，依据充电时间和充电电流的大小确定所述电池的实际容量；
依据所述电池的实际容量和充电完成时电池的电压值对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准包括：
根据所述电动车在行驶时的实际放电情况确定所述电池的实际容量；
依据所述电池的实际容量和充电完成时电池的电压值对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，还包括：
通过无线网络模块和智能终端设备相连，当检测到所述电池的实际容量低于出厂标注容量的一半时，发送控制指令以使所述智能终端设备进行信息提示。
8.一种电动车状态确定装置，其特征在于，包括：
行驶参数确定模块，用于通过电流传感器和电压传感器获取电动车的电池和电机控制器之间的电流值和电压值；
能耗确定模块，用于依据所述电流值和所述电压值确定所述电动车的当前能耗；
剩余电量确定模块，用于依据所述电压值以及电压值和电池电量的关系曲线，确定所述电动车的当前剩余电量；
状态参数确定模块，用于依据所述当前能耗以及所述当前剩余电量确定并显示所述电动车的可行驶时长。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述行驶参数确定模块还用于：
通过轮速传感设备确定所述电动车的轮速信息，所述轮速传感设备安装在所述电动车的车轮处；
依据所述轮速信息和系统时间确定所述电动车的当前行驶速度；
所述状态参数确定模块具体用于：
依据所述当前能耗、所述当前剩余电量以及所述当前行驶速度确定并显示所述电动车的可行驶时长和在所述当前行驶速度下的可行驶距离。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述行驶参数确定模块具体用于：
通过安装在车轮钢线上的磁性部件以及安装在车轮支架上的霍尔传感器获取所述电动车的轮速信号；
通过单片机对所述轮速信号进行滤波，得到轮速信息。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：
校准模块，用于对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述校准模块具体用于：
当所述电池充电完成时，依据充电时间和充电电流的大小确定所述电池的实际容量；
依据所述电池的实际容量和充电完成时电池的电压值对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述校准模块具体用于：
根据所述电动车在行驶时的实际放电情况确定所述电池的实际容量；
依据所述电池的实际容量和充电完成时电池的电压值对所述电压值和电池电量的关系曲线进行校准。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，还包括：
信息提示模块，用于通过无线网络模块和智能终端设备相连，当检测到所述电池的实际容量低于出厂标注容量的一半时，发送控制指令以使所述智能终端设备进行信息提示。
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