CN107264301B - 基于环境因素确定电动车辆行程的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了基于环境因素确定电动车辆行程的示例系统和方法。公开的示例车辆包括电池组、HVAC控制模块和包括行程计算器的电子控制单元。示例行程计算器确定基本功率负载，基于阳光照度、环境温度、车厢温度和设置温度确定辅助功率负载，并且基于基本功率负载、辅助功率负载和电池组的电荷计算车辆的行程。

Description

基于环境因素确定电动车辆行程的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及电动车辆，并且更具体地，涉及基于环境因素确定电动车辆行程的系统和方法。
背景技术
电动车辆的驾驶员，特别是最近购买电动车辆的驾驶员，可能经历被称为“行程焦虑”的现象。行程焦虑是在到达驾驶员的目的地之前耗尽电池电荷的恐惧。电动车辆的行程基于电池的电荷和在驾驶车辆时消耗的电力的量。然而，在驾驶时的功率消耗可以变化。电动车辆确定行程估计以通知驾驶员电动车辆是否具有足够的电荷以到达目的地。不准确的估计可能会导致司机的沮丧和焦虑。
发明内容
所附权利要求定义了本申请。本公开总结了实施例的方面，并且不应当用于限制权利要求。对于本领域普通技术人员来说，在检查以下附图和详细描述的基础上，根据在此描述的技术预期其它实施方式将是显而易见的，并且这些实施方式旨在被包含在在本申请的范围内。
公开了基于环境因素确定电动车辆行程的系统和方法的示例实施例。公开的示例车辆包括电池组、HVAC控制模块和包括行程计算器的电子控制单元。示例行程计算器确定基本功率负载，基于阳光照度、环境温度、车厢温度和设置温度确定辅助功率负载，并且基于基本功率负载、辅助功率负载和电池组的电荷来计算车辆的行程。
确定电动车辆的估计行程的示例方法包括确定用于驱动电动车辆的电动马达的电池组上的基本功率负载。示例方法还包括确定用于为电动车辆的HVAC控制模块供电的电池组上的辅助功率负载。辅助功率负载是基于阳光照度、环境温度、车厢温度和设置温度。另外，示例方法基于基本功率负载、辅助功率负载和电池组的电荷来计算车辆的估计行程。
示例有形计算机可读介质包含指令，所述指令在被执行时使得车辆确定用于驱动电动车辆的电动马达的电池组上的基本功率负载。示例指令还使得车辆确定用于向电动车辆的HVAC控制模块供电的电池组上的辅助功率负载，辅助功率负载是基于阳光照度、环境温度、车厢温度和设置温度。另外，示例指令使得车辆基于基本功率负载、辅助功率负载和电池组的电荷来计算车辆的估计行程。
附图说明
为了更好地理解本发明，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且相关的元件可以省略，或者在一些情况下，可以夸大比例，以便强调和清楚地示出在此所描述的新颖特征。此外，如本领域中已知的，系统部件可以不同地布置。此外，在附图中，相同的附图标记表示多个视图中的相应部分。
图1示出了根据本公开的教导的基于环境因素确定电动车辆行程的电动车辆；
图2描绘了在下降时段(pulldown period)和稳定时段(stabilized period)期间图1的电动车辆的能量消耗的曲线图；
图3是在图2的下降时段和稳定时段期间确定图1的电动车辆的功率消耗的系统的框图；
图4是图1的电动车辆的电子部件的框图；
图5描绘了由图1的电动车辆存储的用于基于环境影响来确定可变功率消耗的示例表；
图6描绘了由图1的电动车辆存储的用于基于环境影响来确定可变功率消耗的另一示例表；
图7描绘了由图1的电动车辆存储的用于基于环境影响来确定可变功率消耗的另一示例表；
图8是描绘了可由图4的电子部件实施的基于环境因素来确定图1的电动车辆的功率消耗的示例方法的流程图。
具体实施方式
虽然本发明可以以附图所示的各种形式实施，并且将在下文中描述一些示例性和非限制性实施例，但应理解的是，本公开被认为是本发明的示例，并不旨在将本发明限制于所示的具体实施例。
电动车辆的行程由来自电池的可用电力和在操作车辆时消耗的电力确定。可用功率基于电池的容量和电荷。功率消耗基于基本功率负载(例如，推进车辆的功率)和辅助功率负载(例如，用于操作车辆的其他系统的功率，诸如暖通空调(HVAC)系统，无线电，中央控制台显示器等)。驾驶员不想在驾驶电动车辆时牺牲传统的基于燃料的车辆的舒适度。车辆的基本舒适之一是气候控制。辅助功率负载由操作HVAC系统所需的功率支配。辅助功率负载由两个操作时段(下降时段和稳定时段)限定。下降时段是HVAC系统将车厢的温度调节到驾驶员选择的温度的提高的功率消耗的时间段。提高的功率消耗主要是由于改变内部质量的温度所需的热能。稳定时段是HVAC系统维持驾驶员选择的温度的相对较低功率消耗的时间段。
如下文所公开的，电动车辆的行程计算器基于(a)估计的基本功率负载和(b)估计的辅助功率负载来估计电动车辆的行程(有时称为“剩余电能可行驶距离(eDTE))。可以基于例如电动车辆附近的道路的特性(例如，停车的频率、道路坡度等)和/或过去基本功率负载的平均值等来估计基本功率负载。辅助功率负载是针对(i)下降时段和(ii)稳定时段进行估计。辅助功率负载基于影响HVAC系统的使用的因素——例如基于平均车辆速度的对流热量传递、辐射热传递(有时称为“太阳能负载”)、外部环境空气温度、内部环境空气温度和/或气候设置——来估计。行程计算器通过计算下降时段的总功率消耗(基本功率负载和辅助功率负载)和稳定时段期间的总功率消耗(基本功率负载和辅助功率负载)来确定电动车辆的行程。
图1示出了根据本公开的教导的基于环境因素确定电动车辆(EV)行程的电动车辆100。行程计算器102基于经由电池管理单元106来自电池组104的信息、基于来自一个或多个车厢温度传感器108、和环境温度传感器110、暖通空调(HVAC)控制模块112的信息以及阳光照度数据114和/或导航数据116来确定电动车辆100的EV行程。电动车辆100包括用于连接到一个或多个因特网服务器120(有时称为“云”)以检索阳光照度数据114和/或导航数据116的车载通信平台118。行程计算器102经由信息娱乐主机单元122提供EV行程确定。
电动车辆100是任何类型的电动道路车辆(例如，小汽车、卡车、厢式货车、摩托车、轻便摩托车等)。电动车辆100包括与移动性相关的部件，例如具有电动马达、变速器、悬架、驱动轴和/或车轮等的动力传动系。电动车辆100还可以包括一个或多个标准部件(未示出))，例如仪表板、可调节座椅、挡风玻璃、门、窗、安全带、安全气囊和轮胎。电池组104可以包括用于向电动车辆100供电的任何合适的电池单元(例如锂离子、锂聚合物、镍金属氢化物等电池单元)中的一个或多个。电池管理单元106监视和控制电池组104的状态。电池管理单元106监视和/或控制电池组104的电压(例如，总电压、电池单元的电压等)、电池组104的充电、电池组104的电流和/或电池组104的温度等。电池管理单元106还可以限制由电池组104提供给电动车辆100的特定子系统(例如，HVAC系统等)的功率。
车厢温度传感器108测量电动车辆100的车厢内的温度。车厢温度传感器108可以是任何合适的温度传感器(例如，热敏电阻器、红外传感器等)。环境温度传感器110测量电动车辆100附近的外部温度。环境温度传感器110可以是任何合适的温度传感器。在一些示例中，环境温度传感器110位于电动车辆100的前保险杠中。
信息娱乐主机单元122提供电动车辆100和用户(例如，驾驶员、乘客等)之间的界面。信息娱乐主机单元122包括用于接收来自用户的输入并显示信息的数字和/或模拟界面(例如，输入设备和输出设备)。输入设备可以包括例如控制旋钮、仪表板、用于图像捕获和/或视觉命令识别的数字相机、触摸屏、音频输入设备(例如，车厢麦克风)、按钮或触摸板。输出装置可以包括仪表组输出装置(例如，拨号盘、照明装置)、致动器、仪表板面板、抬头显示器、中控台显示器(例如，液晶显示器(“LCD”)、有机发光二极管(“OLED”)显示器、平板显示器、固态显示器或抬头显示器)和/或扬声器。
在一些示例中，HVAC控制模块112并入信息娱乐主机单元122中。HVAC控制模块112通信地连接到车厢温度传感器108。HVAC控制模块112控制气候控制系统(例如蒸发器、压缩机、冷凝器、干燥器、膨胀装置、鼓风机等)，以基于经由信息娱乐主机单元122的输入装置输入到HVAC控制模块112中的设置来加热或冷却电动车辆100的车厢。例如，如果车厢温度传感器108指示车厢中的温度为97华氏度，并且HVAC设置温度为75华氏度，则HVAC控制模块112控制HVAC系统以冷却车辆的车厢。
车载通信平台118包括有线或无线网络接口，以实现与外部网络(例如，因特网服务器120)的通信。车载通信平台118还包括控制有线或无线网络接口的硬件(例如，处理器、内存、存储器、天线等)和软件。在一些示例中，车载通信平台118包括便于创建和加入局域无线网络的一个或多个控制器，例如无线网络
Figure BDA0001260899990000051
控制器(包括IEEE 802.11a/b/g/n/ac或其他)、蓝牙
Figure BDA0001260899990000052
控制器(基于由蓝牙特殊兴趣小组维护的蓝牙
Figure BDA0001260899990000053
核心规范)和/或紫蜂
Figure BDA0001260899990000054
控制器(IEEE 802.15.4)。车载通信平台118还可以包括用于其他基于标准的网络(例如，全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA))、微波存取全球互通(WiMAX)(IEEE 802.16m)、近场通信(NFC)和无线千兆(IEEE 802.11ad)等)的控制器。另外，在一些示例中，车载通信平台118包括全球定位系统(GPS)接收器。此外，外部网络可以是公共网络，诸如因特网；专用网络，例如内联网；或它们的组合，并且可以利用现在可用或以后开发的各种网络协议，包括但不限于基于TCP/IP(传输控制/网际协议)的网络协议。车载通信平台118还可以包括有线或无线接口，以实现与电子设备(例如，智能电话、平板计算机、膝上型计算机等)的直接通信。
有时，车载通信平台118通信地连接(例如，经由蜂窝连接)到互联网服务器120，以接收阳光照度数据114和/或导航数据116。阳光照度数据114提供关于电动车辆100所处的地理区域中的太阳辐射的能量(瓦特/平方米(W/m 2))的信息。例如，阳光照度数据114可以指示太阳辐射的能量为300W/m 2。太阳辐射的能量的大小影响车厢的温度。导航数据116包括电动车辆100附近的道路的道路细节(例如，曲度、坡度、交通流量、交通流量控制等)。在一些示例中，当用户指定了特定目的地和/或路线时，导航数据116包括到目的地的路线的道路细节。
行程计算器102确定电动车辆100的EV行程。行程计算器102在确定将要发生旅程时确定EV行程。例如，行程计算器102可以响应于检测到电动车辆100的车身控制单元何时从钥匙扣接收到解锁电动车辆100的驾驶员侧车门的信号，而确定将要发生旅程。作为另一示例，行程计算器102可以响应于被输入导航系统的目的地而确定将要发生旅程。以这种方式，行程计算器102响应于新的旅程重新确定EV行程。
最初，行程计算器102选择(i)电动车辆100的估计的平均速度、(ii)对应于估计的平均速度的估计的距离、(iii)平均道路负载力(average road load force)以及(iv)估计的总行程时间。在一些示例中，为了选择估计的平均速度和估计的距离，行程计算器102从电动车辆100的当前位置选择路线。在一些示例中，路线基于输入到导航系统的目的地。在一些示例中，路线基于取决于日期、时间和/或驾驶员的过去路线的模式。例如，行程计算器102可以识别出特定驾驶员在星期一到星期五上午7:00行驶到同一目的地。或者，在一些示例中，估计的平均速度和估计的距离是基于过去实际平均速度和过去实际距离和/或目的地。在一些示例中，行程计算器102是基于过去道路负载力来选择平均道路负载力。
当选择路线时，行程计算器102将路线划分成段。在一些示例中，基于路线的特征(例如道路特性(例如，弯曲段、直线段等)和/或交通信号等)在导航数据116中预定义段。行程计算器102估计段的段速度。在一些示例中，行程计算器102估计段的段行进时间。行程计算器102基于包括在导航数据116中的交通数据和速度极限和/或电动车辆100先前行驶通过该段的平均速度来确定段速度(和段行进时间)。电动车辆100的估计的平均速度是路线的段速度的平均值。例如，如果第一段的段速度为每小时20英里(mph)，第二段的段速度为17mph，并且第三段的段速度为12mph，则估计的平均速度可以为16.3mph。在一些示例中，电动车辆100的估计的平均速度是基于相应的段行进时间的路线的段速度的加权平均值。例如，如果第一段的段行进时间是8分钟，第二段的段行进时间是11分钟，并且第三段的段行进时间是6分钟，则估计的平均速度可以是16.8mph。当选择路线时，估计的距离是到目的地的距离。
行程计算器102还确定段的段道路负载力。道路负载力表示由于例如电动车辆100的轮胎的摩擦、电动车辆100的气动阻力和/或电动车辆100正在行驶的道路的坡度等而施加在电动车辆100上的力。行程计算器102基于多项式方程来估计段的道路负载力，该多项式方程考虑作为电动车辆100上的速度的函数的电动车辆100上的力。因为环境温度可影响道路负载力(例如，冷空气具有较高的气动阻力，系统部件是冷的时动力传动系统依附性较高等)，在一些示例中，行程计算器102基于由环境温度传感器110测量的环境温度来调节道路负载力。行程计算器102基于段道路负载力的平均值计算平均道路负载力。例如，如果第一段的段道路负载力为38.7磅(lbs)，第二段的段道路负载力为36.2磅，并且第三段的段道路负载力为32.7磅，则平均段道路负载力可以为35.8磅。在一些示例中，行程计算器102基于各个段的段行进时间以加权平均值计算平均道路负载力。例如，如果第一段的行驶时间为8分钟，第二段的行驶时间为11分钟，第三段的段行驶时间为6分钟，则平均道路负载力可以为36.1磅。
行程计算器102基于估计的平均速度和估计的距离来计算估计的总行进时间(tE)。例如，如果估计的平均速度是16.8mph并且估计的距离是7英里，则估计的总行进时间(tE)可以是25分钟。
行程计算器102基于估计的平均速度和平均道路负载力确定基本功率负载(PBPL)200(如图2所示)。基本功率负载是由电动马达用来推进电动车辆100的功率。例如，如果估计的平均速度是16.8并且平均道路负载力是36.1磅，则基本功率负载可以是1207瓦特。在一些示例中，行程计算器102(例如，基于包括在导航数据116中的交通信号和/或交通数据)将用于加速电动车辆100的平均功率添加到基本功率负载。在一些示例中，行程计算器102(例如，基于包括在导航数据116中的交通信号和/或交通数据)从基本功率负载减去通过再生制动获得的平均功率。
行程计算器102确定辅助功率负载(PAPL)202(如图2所示)。辅助功率负载(PAPL)202的特征在于下降时段204——其中HVAC控制模块112正在将车厢温度调节到设置温度——以及稳定时段206——其中HVAC控制模块112将车厢温度维持在设置温度。图3示出了用于计算辅助功率负载(PAPL)202的环境因素。在所示示例中，辅助功率负载(PAPL)202包括(i)基本辅助功率负载(Pbase)、(ii)太阳能增益功率负载(Ps)、以及(iii)对流增益功率负载(Pc)。
行程计算器102存储基本辅助负载表500，以确定作为时间的函数的基本辅助功率负载(Pbase(t))。图5中示出了基本辅助负载表500的示例。当HVAC系统加热或冷却电动车辆的车厢时，基本辅助功率负载改变。当车厢变得更接近HVAC控制模块112的温度设置点时，较少的功率被用来调节车厢的温度。行程计算器102将来自车厢温度传感器108的车厢空气温度和HVAC控制模块112的温度请求设定输入到基本辅助负载表500中。基本辅助负载表500输出基本辅助功率负载(Pbase(t))以将车厢温度调整为作为时间和下降时间(tP)的函数的设置温度。下降时间(tp)指定将车厢温度调节到设置温度的时间。例如，下降时间(tp)可以是5分钟。
行程计算器102存储太阳能热量传递查找表600。图6中示出了太阳能热量传递查找表600的示例。太阳热量传递查找表600指定(例如，如在阳光照度数据114中指定的)太阳能负载对HVAC控制模块112使用的功率量的影响。阳光照度有助于加热电动车辆的车厢。太阳能负载增加了HVAC控制模块112用以冷却电动车辆100的车厢的功率。另外，太阳能负载降低了HVAC控制模块112用以加热电动车辆100的车厢的功率。行程计算器102将来自阳光照度数据114的太阳能负载和车厢温度与环境温度之间的差输入太阳能热量传递查找表中。太阳能热传递查找表600输出太阳能增益功率负载(Ps)。
行程计算器102存储对流热量传递查找表700。图7中示出了对流热量传递查找表700的示例。对流热量传递查找表700指定对流热量损失对HVAC控制模块112所使用的功率量的影响。对流热量损失增加了HVAC控制模块112用以加热电气车辆100的车厢的功率。另外，对流热量损失降低了HVAC控制模块112用于冷却电动车辆100的车厢的功率。行程计算器102将电动车辆100的速度和车厢温度与环境温度之间的差输入到对流热量传递查找表中。对流热量传递查找表700输出对流增益功率负载(Pc)。
行程计算器102根据下面的等式(1)确定辅助功率负载(PAPL)202。
PALP(t)＝Pbase(t)-Ps-Pc 等式(1)
行程计算器102根据下面的等式(2)确定在时间点(t)的总功率负载(P)。
P(t)＝PBPL+PAPL(t) 等式(2)
在一些示例中，总功率负载(P)还包括系统损耗功率负载以将由于电力系统中的低效率引起的功率损耗纳入考虑。最初，行程计算器102通过对式(2)进行从时间0到下降时间(tp)的积分来确定电动车辆100在下降时段中使用的能量(Ep)。然后，行程计算器102通过对等式(2)进行从下降时间(tp)到估计的总行进时间(te)的积分来确定电动车辆100在稳定时段使用的能量(Es)。行程计算器102基于估计的平均速度和下降时间(tp)来估计下降时段期间行驶的距离。例如，如果平均速度为16.8mph并且下降时间(tp)为5分钟，则下降时段期间行驶的距离(Dp)可以为1.4英里。
行程计算器102基于估计的距离(De)和下降时段期间行进的距离(DP)来确定在稳定时段期间行驶的距离(Ds)。例如，如果估计距离(De)为7英里，并且在下降时段期间行驶的距离(DP)为1.4英里，则在稳定时段期间行驶的距离(Ds)可以为5.6英里。行程计算器102然后通过将电动车辆100在稳定时段中使用的能量(Es)除以稳定时段期间行驶的距离(Ds)来确定稳定时段期间的每英里能量(EPDs)。例如，如果电动车辆100在稳定时段期间使用的能量(Es)为3127.6瓦特-小时，并且在稳定时段期间行驶的距离(Ds)为5.6英里，则在稳定时段期间每英里的能量(EPDs)可以是每英里558.5瓦特-小时。
行程计算器102根据下面的等式(3)确定电动车辆的EV行程(REV)。
Figure BDA0001260899990000101
在上述等式(3)中，EBP是存储在电池组104中的总能量。例如，如果存储在电池组104中的总能量(EBP)为15000瓦特-小时，下降时段电动车辆100使用的能量(EP)为2100瓦特-小时，下降时段期间行驶的距离(DP)为1.4英里，并且稳定时段期间每英里的能量(EPDs)为每英里558.5瓦特-小时，则EV行程(REV)可能是24.5英里。
在一些示例中，行程计算器102跟踪电动车辆100移动时的实际辅助功率负载202，并将实际辅助功率负载与环境温度和来自阳光照度数据114的阳光照度相关联。在这样的示例中，行程计算器102还跟踪电动车辆100的实际基本功率负载200，并将实际基本功率负载200与环境温度、阳光照度和电动车辆100的速度相关联。在这样的示例中，当目的地和/或路线不知道时(例如，未输入到导航系统中、不能从过去目的地和/或路线等等预测)，行程计算器102计算当前环境温度和当前阳光照度下的过去实际辅助功率负载的平均值和标准偏差(sigma)。行程计算器102使用平均过去实际辅助功率负载的+1-sigma值作为辅助功率负载202。例如，如果过去实际辅助功率负载具有4892瓦的平均值并且标准偏差(sigma)为104瓦，则用作辅助功率负载的+1sigma值可以是4996瓦。
在这样的示例中，行程计算器102计算当前环境温度和当前阳光照度下的过去实际基本功率负载200的平均值和标准偏差(sigma)。行程计算器102使用平均过去实际基本功率负载的+1-sigma值作为基本功率负载200。例如，如果过去实际基本功率负载具有2050瓦的平均值并且标准偏差(σ)为92瓦特，则用作辅助功率负载202的+1sigma值可以是2142瓦特。另外，行程计算器102计算与用于计算平均过去实际基本功率负载的+1-sigma值的基本功率的负载相关联的速度的平均值和标准偏差(sigma)。行程计算器102使用-1-sigma值作为电动车辆100的平均速度。例如，如果电动车辆100的平均速度为19.5mph并且标准偏差(sigma)为6.4mph，则行程计算器102使用13.1mph作为电动车辆100的平均速度。行程计算器102将电动车辆的EV行程确定为电池组104的能量除以总功率负载(例如，+1-sigma基本功率负载200和+1-sigma辅助功率负载202)并乘以-1-sigma平均速度。例如，如果电池组的能量为15000瓦特-小时，总的+1-sigma功率负载为7138瓦特，并且-1sigma平均速度为13.1mph，则EV行程可以为27.5英里。
图4是图1的电动车辆100的电子部件400的框图。电子部件400包括示例车载通信平台118、示例信息娱乐主机单元122、车载计算平台402、示例传感器404、示例ECU 406、第一车辆数据总线408和第二车辆数据总线410。在所示示例中，信息娱乐主机单元122包括通信地连接到HVAC控制模块112的HVAC控制装置412，以提供用于用户调节设置温度的界面。
车载计算平台402包括处理器或控制器(MCU)414、内存416和存储器418。在一些示例中，车载计算平台402被构造为包括行程计算器102。或者，在一些示例中，行程计算器102可以结合到具有其自己的处理器和内存的ECU 406中。处理器或控制器414可以是任何合适的处理设备或处理设备组，例如但不限于：微处理器、基于微控制器的平台、合适的集成电路、一个或多个现场可编程门阵列(FPGS)、和/或一个或多个专用集成电路(ASIC)。内存416可以是易失性存储器(例如，RAM(随机存取存储器)，其可以包括非易失性RAM、磁性RAM、铁电RAM和任何其它合适的形式)，非易失性存储器(例如，磁盘存储器、FLASH(闪存)存储器、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)，不可变存储器(例如EPROM)和只读存储器。在一些示例中，内存416包括多种内存，特别是易失性内存和非易失性内存。存储器418可以包括任何高容量存储设备，例如硬盘驱动器和/或固态驱动器。在所示示例中，存储器418包括图5的基本辅助负载表500、图6的太阳能热量传递查找表600以及图7的对流热量传递查找表700。
内存416和存储器418是计算机可读介质，其上可以嵌入一个或多个指令集，诸如用于操作本公开的方法的软件。指令可以包括如在此所描述的一个或多个方法或逻辑。在特定实施例中，在指令的执行期间，指令可完全或至少部分地驻留在内存416、计算机可读介质和/或处理器414中的任何一个或多个内。
术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”应当被理解为包括单个介质或多个介质(诸如集中式或分布式数据库)，和/或存储一个或多个指令集的相关联的缓存和服务器。术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”还包括能够存储、编码或携带用于由处理器执行或使系统执行在此公开的方法或操作中的任何一个或多个的指令集的任何有形介质。如在此所使用的，术语“计算机可读介质”被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并且排除传播信号。
传感器404可以以任何合适的方式布置在电动车辆100中和电动车辆100的周围。在所示的示例中，传感器404包括车厢温度传感器108、环境温度传感器110和车轮转速传感器420。车厢温度传感器108测量电动车辆100的车厢内的温度。环境温度传感器110测量电动车辆100外部的空气的温度。在一些示例中，车轮速度传感器420用于测量电动车辆100的速度。
ECU 406监视和控制电动车辆100的系统。ECU 406通过第一车辆数据总线408来通信和交换信息。另外，ECU 406可以将属性(例如，ECU 406的状态、传感器读数、控制状态、错误和诊断代码等)传输到其他ECU406和/或接收来自其它ECU 406的请求。一些电动车辆100可以具有位于电动车辆100周围的各个位置中的通过第一车辆数据总线408通信地连接在一起的七十个或更多个ECU 406。ECU 406是包括它们自己的电路(例如集成电路、微处理器、内存、存储器等)和固件、传感器、致动器和/或安装硬件的离散的电子设备组。在所示示例中，ECU 406包括HVAC控制模块112和电池管理单元106。
第一车辆数据总线408通信地连接传感器404、ECU 406、车载计算平台402和连接到第一车辆数据总线408的其它设备。在一些示例中，第一车辆数据总线408是根据由国际标准化组织(ISO)11898-1定义的控制器局域网(CAN)总线协议实现。或者，在一些示例中，第一车辆数据总线408可以是面向媒体的系统传输(MOST)总线或CAN灵活数据(CAN-FD)总线(ISO 11898-7)。第二车辆数据总线410通信地连接车载通信平台118、信息娱乐主机单元122和车载计算平台402。第二车辆数据总线410可以是MOST总线、CAN-FD总线或以太网总线。在一些示例中，车载计算平台402(例如，经由防火墙、消息代理等)通信地隔离第一车辆数据总线408和第二车辆数据总线410。或者，在一些示例中，第一车辆数据总线408和第二车辆数据总线410是相同的数据总线。
图8是描绘用于基于可由图4的电子部件400实施的环境因素来确定图1的电动车辆的EV行程的实例方法的流程图。首先，行程计算器102计算电动车辆100的基本功率负载200(框802)。在一些示例中，行程计算器102基于行程计算器102确定电动车辆100将可能行驶的路线上的速度和道路负载力来计算基本功率负载200。行程计算器102基于由HVAC控制模块112使用的功率来计算电动车辆100的辅助功率负载202，所述HVAC控制模块112使用的功率被用以将电动车辆100的车厢的温度调节到(例如，通过HVAC控制装置412设置)设定温度(框804)。行程计算器102使用图5的基本辅助负载表500、图6的太阳能热量传递查找表600以及图7的对流热量传递查找表700，基于环境温度、车厢温度、车辆速度和设定温度来确定辅助功率负载202。在一些实例中，行程计算器102在下降时段204和稳定时段206期间确定辅助功率负载202。在一些这样的示例中，行程计算器102还确定下降时段204的持续时间(例如，下降时间(tP))。
基于在框802计算的基本功率负载200和在框804计算的辅助功率负载202，行程计算器102确定用以行进到在框802所选择的目的地的每英里能量(例如，每英里瓦特-小时)(框806)。在一些示例中，通过相对于时间对基本功率负载和辅助功率负载202进行积分并且除以到在方框802处选择的目的地的距离来计算每英里的能量。行程计算器102基于电池组104中的能量和在框806处估计的每英里能量来估计电动车辆100的EV行程(框808)。行程计算器102然后(例如，经由信息娱乐主机单元122)显示在框808估计的EV行程。图8的方法然后结束。
图8的流程图表示包含一个或多个程序的机器可读指令，当指令由处理器(例如图4的处理器414)执行时，使得电动车辆100实现图1的行程计算器102。此外，尽管参考图8所示的流程图描述了示例性程序，但是可替换地可以使用实现示例行程计算器102的许多其他方法。例如，可以改变框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的框中的一些。
在本申请中，反意连词的使用旨在包括连词。定冠词或不定冠词的使用并不表示基数。特别地，对“该(the)”对象或“一个(a)”和“一个(an)”对象的引用也旨在表示可能的多个这样的对象之一。此外，连词“或”可以用于传达同时存在的特征，而不是互斥的替代。换句话说，连词“或”应当被理解为包括“和/或”。术语“包括(includes)”、“包括(including)”和“包括(include)”是包含性的，并且分别具有与“包含(comprises)”，“包含(comprising)”和“包含(comprise)”相同的范围。
上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实施方式的可能示例，并且仅仅是为了清楚地理解本发明的原理而提出的。在实质上不背离本文所描述的技术的精神和原理的情况下，可以对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在包括在本公开的范围内并由所附权利要求保护。

Claims (16)

1.一种车辆，包括：
电池组；
车厢温度传感器；
包括输入设备的HVAC控制模块；和
电子控制单元，所述电子控制单元包括行程计算器，所述行程计算器配置为：
确定基本功率负载；
基于以下事项从包括多个基本功率负载的表中选择基本辅助功率负载：（1）由所述车厢温度传感器测得的第一温度；（2）经由所述输入设备输入的用户选择的温度值；（3）自所述车厢温度传感器测量所述第一温度以来经过的时间量；
基于太阳能功率负载、对流功率负载以及所选择的基本辅助功率负载来确定辅助功率负载；和
基于所述基本功率负载、所述辅助功率负载和所述电池组的电荷来计算所述车辆的行程。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述行程计算器配置为预测所述车辆将行进的路线，所述基本功率负载是基于所述预测路线上的平均速度和平均道路负载力。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中所述行程计算器配置为确定所述预测路线的多个段的速度和道路负载力。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中所述辅助功率负载包括在第一时段期间的第一功率负载和在第二时段期间的第二功率负载，在所述第一时段期间，所述HVAC控制模块将车厢温度从初始温度调节到设置温度，在所述第二时段期间，所述HVAC控制模块将所述车厢温度维持在所述设置温度。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中所述行程计算器使用存储在存储器中的热传递查找表来确定所述太阳能功率负载。
6.根据权利要求1所述的车辆，其中所述行程计算器使用存储在存储器中的对流热量传递查找表来确定所述对流功率负载。
7.根据权利要求1所述的车辆，其中为了确定所述基本功率负载，所述行程计算器配置为：
基于环境温度下的过去功率负载来计算平均基本功率负载；和
将所述基本功率负载确定为高于所述平均基本功率负载一统计变差。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中所述统计变差是高于所述平均基本功率负载的一个标准偏差。
9.一种确定电动车辆的估计行程的方法，所述方法包括：
确定用于驱动所述电动车辆的电动马达的电池组上的基本功率负载；
基于以下事项从包括多个基本功率负载的表中选择基本辅助功率负载：（1）由车厢温度传感器测得的第一温度；（2）经由HVAC控制模块的输入设备输入的用户选择的温度值；（3）自所述车厢温度传感器测量所述第一温度以来经过的时间量；
确定用于为所述电动车辆的所述HVAC控制模块供电的所述电池组上的辅助功率负载，所述辅助功率负载是基于太阳能功率负载、对流功率负载以及所选择的基本辅助功率负载；
利用处理器基于所述基本功率负载、所述辅助功率负载和所述电池组的电荷来计算所述电动车辆的估计行程。
10.根据权利要求9所述的方法，包括预测所述电动车辆将行进的路线，其中所述基本功率负载是基于所述预测路线上的平均速度和平均道路负载力。
11.根据权利要求10所述的方法，包括确定所述预测路线的多个段的速度和道路负载力。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述辅助功率负载包括在第一时段期间的第一功率负载和在第二时段期间的第二功率负载，在所述第一时段期间，所述HVAC控制模块将车厢温度从初始温度调节到设置温度，在所述第二时段期间，所述HVAC控制模块将所述车厢温度维持在所述设置温度。
13.根据权利要求9所述的方法，包括使用存储在存储器中的热传递查找表来确定所述太阳能功率负载。
14.根据权利要求9所述的方法，包括使用存储在存储器中的对流热量传递查找表来确定所述对流功率负载。
15.根据权利要求9所述的方法，其中为了确定所述基本功率负载，所述方法包括：
基于环境温度下的过去功率负载计算平均基本功率负载；和
将所述基本功率负载确定为高于所述平均基本功率负载一个标准偏差。
16.一种有形计算机可读介质，包含指令，当所述指令被执行时使得电动车辆：
确定用于驱动所述电动车辆的电动马达的电池组上的基本功率负载；
基于以下事项从包括多个基本功率负载的表中选择基本辅助功率负载：（1）由车厢温度传感器测得的第一温度；（2）经由HVAC控制模块的输入设备输入的用户选择的温度值；（3）自所述车厢温度传感器测量所述第一温度以来经过的时间量；
确定用于向所述电动车辆的所述HVAC控制模块供电的所述电池组上的辅助功率负载，所述辅助功率负载是基于太阳能功率负载、对流功率负载以及所选择的基本辅助功率负载；和
基于所述基本功率负载、所述辅助功率负载和所述电池组的电荷来计算所述电动车辆的估计行程。
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