CN107599844B - 一种电动汽车剩余里程检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电动汽车剩余里程检测方法，其包括：获取蓄电池当前状态信息，所述状态信息包括电压、电流、温度及老化程度；根据所获取的状态信息从电池模型资料库中获取与所述状态信息相对应的蓄电池当前有效剩余能量状态SoEE；计算单位时间内有效剩余能量状态的变化量F(t)；根据所获取的状态信息计算当前蓄电池输出功率比E_rate；根据所述E_rate及获取的状态信息计算理想情况下当前SoEE的衰减速率φ_rate；根据当前的SoEE、F(t)以及φ_rate计算蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ；读取电动汽车行驶记录信息以获取其平均行驶速率V，根据平均行驶速率V及蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ计算电动汽车剩余可行驶里程S。

Description

一种电动汽车剩余里程检测方法
技术领域
本发明涉及电动汽车电池及控制技术领域，更具体地涉及一种电动汽车剩余里程检测方法。
背景技术
随着国家对新能源产业的大力支持和推动，及人们的环保意识逐渐高涨，使得对石化燃料的依赖有减缓之趋势，相对地，电力能源的需求则日渐而增，特别是在交通运输工具上，各大车厂纷纷推出以电力作为驱动能源的车辆，新能源汽车成为一大发展势头。而无论是辅助内燃机的混和动力车亦或是纯电动车，皆须与储能设备紧密地相辅相成，现今最佳储能设备之一正是基于锂的二次蓄电池产品。然而，当前的二次蓄电池需要一定的充电时间，而充电设施尚未全面普及，能否准确地显示蓄电池剩余电量所对应的可行驶里程，关系着使用者对电动汽车的能否有良好的产品体验，因此精确地评估电动车剩余之可行驶里程显得格外重要。
由于当前二次蓄电池对于电量状态的描述大多为荷电百分比，也就是SoC(StateofCharge)，然而各型号的电动车辆其所配置的蓄电池容量及运作耗能皆不尽相同，因此即使有相同的荷电百分比其实际的行驶里程将有所出入，故只参考荷电百分比的结果将导致对旅程的判定出现落差，直接或间接地影响使用者的产品体验。
鉴于此，本发明提供一种更准确地判断汽车剩余里程的电动汽车剩余里程检测方法以解决上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种更准确地判断汽车剩余里程的电动汽车剩余里程检测方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电动汽车剩余里程检测方法，其包括：
获取蓄电池当前状态信息，所述状态信息包括电压、电流、温度及老化程度；
根据所获取的状态信息从电池模型资料库中获取与所述状态信息相对应的蓄电池当前有效剩余能量状态SoEE；
计算单位时间内有效剩余能量状态的变化量F(t)；
根据所获取的状态信息计算当前蓄电池输出功率比E_rate；
根据所述E_rate及获取的状态信息计算理想情况下当前SoEE的衰减速率φ_rate；
根据当前的SoEE、F(t)以及φ_rate计算蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ；
读取电动汽车行驶记录信息以获取其平均行驶速率V，根据平均行驶速率V及蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ计算电动汽车剩余可行驶里程S。
其进一步技术方案为：所述蓄电当前状态信息还包括电流变化量。
其进一步技术方案为：所述当前蓄电池输出功率比E_rate是根据公式
Figure BDA0001401771200000021
计算所得。
其进一步技术方案为：所述理想情况下当前SoEE的衰减速率φ_rate是根据公式
Figure BDA0001401771200000031
计算所得。
其进一步技术方案为：所述蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ是根据公式
Figure BDA0001401771200000032
计算所得。
与现有技术相比，本发明的电动汽车剩余里程检测方法是利用获取的蓄电池当前状态信息来获得当前有效剩余能量状态SoEE、单位时间内SoEE的变化量F(t)以及理想情况下当前SoEE的衰减速率φ_rate，通过当前所述SoEE、F(t)及φ_rate计算蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ，进而获得电动汽车剩余可行驶里程S，即本发明采用能量来表示蓄电池的蓄电状态，可解决因型号不同的电动汽车所配置的蓄电池容量及运作耗能不同，而造成不能准确地判定电动汽车剩余可行驶里程的问题，协助用户在驾驶电动汽车时，更合理准确地判断电动汽车的剩余行驶里程，给使用者带来更好的产品体验。
附图说明
图1是本发明电动汽车剩余里程检测方法一具体实施例的流程示意图。
图2是本发明预测剩余可行驶里程与实际剩余可行驶里程误差曲线图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
参照图1，图1为本发明电动汽车剩余里程检测方法一具体实施例的流程示意图。如图1所示，该方法包括：
S101、获取蓄电池当前状态信息，所述状态信息包括电压、电流、温度及老化程度。
该步骤中，可通过电流、电压以及温度传感器分别获得蓄电池的电压、电流以及温度信息。
S102、根据所获取的状态信息从电池模型资料库中获取与所述状态信息相对应的蓄电池当前有效剩余能量状态SoEE。
该步骤中，所述蓄电池当前有效剩余能量状态SoEE(State of EffectiveEnergy)为蓄电池的剩余能量与最大可用能量的百分比，所述最大可用能量为蓄电池从充满电状态，以当前的工作条件，恒功率放电至截止电压的过程中所释放的能量，所述剩余能量为蓄电池从当前电量以当前工作条件，恒功率放电至截止电压的过程中所释放的能量。
实际生活中，大部分产品(例如电动汽车、手机等)对电池的使用是以满足其特定功率输出作为基准要求的，因此本发明采用蓄电池当前有效剩余能量状态SoEE来表达蓄电池当前的蓄电状态。
本发明中，电池模型资料库是指由多次实验所测得的数据结合线性内插法所建立的资料库，所述由多次实验所测得的数据包括多组不同的电压、电流、温度及老化程度等对应的蓄电池当前有效剩余能量状态SoEE，即所述电池模型资料库存储有不同的电压、电流、温度及老化程度等所对应的蓄电池当前有效剩余能量状态SoEE，根据所获取的状态信息可搜索并对比资料库而得出所述SoEE。而所述线性内插法是根据一组已知的未知函数自变量的值和它相对应的函数值，利用等比关系去求未知函数其他值的近似计算方法，是一种求未知函数逼近数值的求解方法。
S103、计算单位时间内有效剩余能量状态的变化量F(t)。
该步骤中，根据公式
Figure BDA0001401771200000051
计算F(t)，单位时间内有效剩余能量状态的变化量F(t)即为实际情况下SoEE的衰减速率。
S104、根据所获取的状态信息计算当前蓄电池输出功率比E_rate。
该步骤中，所述当前蓄电池输出功率比E_rate可根据公式
Figure BDA0001401771200000052
计算得出。其中，E_rate(t)为该蓄电池于t时刻时的E_rate值，P(t)为该蓄电池于t时刻时的工作功率值；W0为该蓄电池的额定能量。
S105、根据所述E_rate及获取的状态信息计算理想情况下当前SoEE的衰减速率φ_rate。
该步骤中，所述理想情况下当前SoEE的衰减速率φ_rate可根据公式
Figure BDA0001401771200000053
计算得出。其中，W(A,T,E_rate)为该蓄电池在A老化程度下，以T温度工作，并用E_rate功率值输出时的可用总能量。
S106、根据当前的SoEE、F(t)以及φ_rate计算蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ。
该步骤中，所述蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ可根据公式
Figure BDA0001401771200000054
计算得出，本实施例中，剩余电量可使用时间＝剩余电量/下降率。
S107、读取电动汽车行驶记录信息以获取其平均行驶速率V，根据平均行驶速率V及蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ计算电动汽车剩余可行驶里程S。
该步骤中，所述电动汽车剩余可行驶里程S可根据公式S(t)＝τ(t)×V(t)计算得出。其中，V(t)为t时刻时所计算的电动汽车过去某段时间内的平均行驶速率。
参照图2，图2为本发明预测剩余可行驶里程与实际剩余可行驶里程误差曲线图。如附图所示，其横坐标为实际剩余可行驶里程即实际测得的剩余可行驶里程，纵坐标为通过本发明的方法计算得出的预测剩余可行驶里程，图中呈45°的实线表示理论上，在理想情况下，预测剩余可行驶里程与实际剩余可行驶里程的对应关系，可知，无论何时，预测剩余可行驶里程与实际剩余可行驶里程相同，而图中的虚线则为通过本发明方法计算得出的预测剩余可行驶里程与实际剩余可行驶里程的对应关系。可理解地，通过对比图中的两条曲线则可直观地了解到本发明预测剩余可行驶里程与实际剩余可行驶里程的误差，由图可知，通过本发明方法计算得出的预测剩余可行驶里程与实际剩余可行驶里程误差较小，且本发明采用能量来表示蓄电池的蓄电状态，可解决现有技术中通过SoC判断汽车的剩余可行驶里程时，因不同型号的电动车辆配置的蓄电池容量及运作耗能不相同，导致其所测得的电动汽车剩余行驶里程误差较大的问题。
在某些其他实施例中，优选地，所述蓄电当前状态信息还可包括电流变化量，所述电流变化量为当前时刻的电流与前一次计算时的电流的差值，其与蓄电池当前电压、电流、温度及老化程度等配合，可获得更准确的有效剩余能量状态SoEE值。
综上所述，本发明的电动汽车剩余里程检测方法是利用获取的蓄电池当前状态信息来获得当前有效剩余能量状态SoEE、单位时间内SoEE的变化量F(t)以及理想情况下当前SoEE的衰减速率φ_rate，通过当前所述SoEE、F(t)及φ_rate计算蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ，进而获得电动汽车剩余可行驶里程S，即本发明采用能量来表示蓄电池的蓄电状态，可解决因型号不同的电动汽车所配置的蓄电池容量及运作耗能不同，而造成的不能准确地判定电动汽车剩余可行驶里程的问题，协助用户在驾驶电动汽车时，更合理准确地判断电动汽车的剩余行驶里程，给使用者带来更好的产品体验。
需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。
以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车剩余里程检测方法，其特征在于，所述电动汽车剩余里程检测方法包括：
获取蓄电池当前状态信息，所述状态信息包括电压、电流、温度及老化程度；
根据所获取的状态信息从电池模型资料库中获取与所述状态信息相对应的蓄电池当前有效剩余能量状态SoEE；
计算单位时间内有效剩余能量状态的变化量F(t)；
根据所获取的状态信息计算当前蓄电池输出功率比E_rate；
根据所述E_rate及获取的状态信息计算理想情况下当前SoEE的衰减速率φ_rate；
根据当前的SoEE、F(t)以及φ_rate计算蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ；
读取电动汽车行驶记录信息以获取其平均行驶速率V，根据平均行驶速率V及蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ计算电动汽车剩余可行驶里程S。
2.如权利要求1所述的电动汽车剩余里程检测方法，其特征在于：所述蓄电当前状态信息还包括电流变化量，其中，所述电流变化量为当前时刻的电流与前一次计算时的电流的差值。
3.如权利要求1所述的电动汽车剩余里程检测方法，其特征在于：所述当前蓄电池输出功率比E_rate是根据公式
Figure FDA0002365542620000011
计算所得，其中，P(t)为该蓄电池于t时刻时的工作功率值，W0为该蓄电池的额定能量。
4.如权利要求1所述的电动汽车剩余里程检测方法，其特征在于：所述理想情况下当前SoEE的衰减速率φ_rate是根据公式
Figure FDA0002365542620000021
计算所得，其中，P(t)为该蓄电池于t时刻时的工作功率值，W(A,T,E_rate)为该蓄电池在A老化程度下，以T温度工作，并用E_rate功率值输出时的可用总能量。
5.如权利要求1所述的电动汽车剩余里程检测方法，其特征在于：所述蓄电池当前剩余电量对应之可使用时间τ是根据公式
Figure FDA0002365542620000022
计算所得。
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