CN109849676A - 一种续驶里程计算方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种续驶里程计算方法和系统,该方法应用于混合动力车辆,包括:获取距离当前时间最近的多个第一时间段的第一类型样本;第一类型样本为该车辆处于纯电驱动状态的运行数据;获取电池的可使用能量;根据各第一类型样本、预设的各第一类型样本的权重,以及可使用能量,计算第一类型续驶里程;获取距离当前时间最近的至少一个第二时间段的第二类型样本;第二类型样本为该车辆处于纯电驱动且能量回收状态的运行数据;获取与第二类型样本对应的电池的回收能量;根据第二类型样本以及回收能量,计算第二类型续驶里程;根据第一类型续驶里程及其权重,以及第二类型续驶里程及其权重,获得续驶里程;因此可以获得更准确的纯电驱动的续驶里程。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种续驶里程计算方法及系统。
背景技术
随着日益缺乏的能源和日益严重的环境污染等问题,全世界各地的汽车制造企业纷纷把目光转向了新能源汽车(纯电动汽车以及混合动力汽车)。由于纯电动汽车电池技术受限,导致纯电动车续驶里程远不能满足长途的需求,故此还不能被普遍认可及普及;因此,混合动力汽车便成了现在的热点车型,同时在现阶段远比纯电动汽车具有更大的现实意义和发展空间:一方面可以实现燃油汽车到纯电动汽车的过渡;另一方面又能减缓能源的消耗及环境的污染。混合动力汽车采用驱动电机和发动机作为整车的动力装置,而用驱动电机就需要用到电能,也就是需要电池包为其提供能量;通过电池包和燃油共同为整车提供能量来源达到低能耗、低污染及最大驱动效果。因此,混合动力汽车的纯电驱动的续驶里程成为一个重要因素,可以引导驾驶员合理切换纯电驱动。
对于混合动力汽车而言,HCU(Hybrid Control Unit,混合动力整车控制器)通过车速、电机驱动功率、高压附件功率等得到平均每里程消耗能量,最终通过电池的可使用能量,直接计算得出纯电驱动的续驶里程。
但是上述纯电驱动的续驶里程的计算方法并未考虑到因为纯电驱动阶段存在的能量回收阶段导致续驶里程增加的问题,因此获得的纯电驱动的续驶里程并不准确。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种续驶里程计算方法及系统,以获得更准确的纯电驱动的续驶里程。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种续驶里程计算方法,所述方法应用于混合动力车辆,包括:
获取距离当前时间最近的多个第一时间段的第一类型样本;所述第一类型样本为所述车辆处于纯电驱动状态的运行数据;
获取所述车辆的电池的可使用能量;
根据各所述第一类型样本、预设的各所述第一类型样本的权重,以及所述可使用能量,计算第一类型续驶里程;
获取距离当前时间最近的至少一个第二时间段的第二类型样本;所述第二类型样本为所述车辆处于纯电驱动且能量回收状态的运行数据;
获取与所述第二类型样本对应的所述车辆的电池的回收能量;
根据所述第二类型样本以及所述回收能量,计算第二类型续驶里程;
根据所述第一类型续驶里程及其权重,以及所述第二类型续驶里程及其权重,获得续驶里程。
进一步的,
在所述根据所述第一类型续驶里程及其权重,以及所述第二类型续驶里程及其权重,获得所述续驶里程的步骤之前,所述方法还包括:
获取距离当前时间最近的第三时间段的第三类型样本;所述第三类型样本为所述车辆处于纯电驱动状态的运行数据;
根据所述第三类型样本以及所述可使用能量,计算第三类型续驶里程;
所述根据所述第一类型续驶里程及其权重,以及所述第二类型续驶里程及其权重,获得续驶里程的步骤,包括:
根据所述第一类型续驶里程及其权重,所述第二类型续驶里程及其权重,以及所述第三类型续驶里程及其权重,计算所述续驶里程。
进一步的,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述根据所述第三类型样本以及所述可使用能量,计算第三类型续驶里程的步骤,包括:
根据所述第三类型样本中所述驱动电机的运行参数、所述车辆行驶的里程参数、所述高压附件的运行参数,以及所述第三时间段的时间长度,分别计算所述驱动电机的短时功率、所述车辆行驶的短时速度、所述高压附件的短时功率;
根据所述可使用能量、所述车辆行驶的短时速度、所述驱动电机的短时功率和所述高压附件的短时功率,计算第三类型续驶里程。
进一步的,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述根据各所述第一类型样本、预设的各所述第一类型样本的权重,以及所述可使用能量,计算第一类型续驶里程的步骤,包括:
根据各所述第一类型样本中所述驱动电机的运行参数,分别计算各所述第一类型样本中所述驱动电机的消耗能量;
根据各所述第一时间段的时间长度、所述驱动电机的消耗能量,以及预设的各所述第一类型样本的权重,计算所述驱动电机的第一平均功率;
根据各所述第一时间段的时间长度、所述车辆行驶的里程参数,以及预设的各所述第一类型样本的权重,计算所述车辆行驶的第一平均速度;
根据各所述第一类型样本中所述高压附件的运行参数,分别计算各所述第一类型样本中所述高压附件的消耗能量;
根据各所述第一时间段的时间长度、所述高压附件的消耗能量,计算所述高压附件的第一平均功率;
根据所述可使用能量、所述车辆行驶的第一平均速度、所述驱动电机的第一平均功率和所述高压附件的第一平均功率,计算第一类型续驶里程。
进一步的,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述根据所述第二类型样本以及所述回收能量,计算第二类型续驶里程的步骤,包括:
根据所述第二类型样本中所述驱动电机的运行参数、所述车辆行驶的里程参数、所述高压附件的运行参数,以及所述第二时间段的时间长度,分别计算所述驱动电机的第二平均功率、所述车辆行驶的第二平均速度、所述高压附件的第二平均功率;
根据所述回收能量、所述车辆行驶的第二平均速度、所述驱动电机的第二平均功率和所述高压附件的第二平均功率,计算第二类型续驶里程。
相对于现有技术,本发明所述的续驶里程计算方法具有以下优势:
(1)本发明上述的续驶里程计算方法考虑到了因为纯电驱动阶段存在的能量回收阶段导致续驶里程增加的问题,可以获得更准确的纯电驱动的续驶里程,便于用户合理安排车辆纯电驱动,有效降低车辆的排放和油耗。
(2)本发明上述的续驶里程计算方法考虑到了考虑到了距离当前时间最近的上述车辆处于纯电驱动状态的短时运行数据对续驶里程影响,相当于考虑到了短时(瞬态)因素,结合长时间段的平均因素,进一步提高了纯电驱动的续驶里程的计算准确度。
本发明的另一目的在于提出一种续驶里程计算方法及系统,以获得更准确的纯电驱动的续驶里程。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种续驶里程计算系统,所述系统应用于混合动力车辆,包括:
第一样本获取模块,用于获取距离当前时间最近的多个第一时间段的第一类型样本;所述第一类型样本为所述车辆处于纯电驱动状态的运行数据;
可使用能量获取模块,用于获取所述车辆的电池的可使用能量;
第一续驶里程计算模块,用于根据各所述第一类型样本、预设的各所述第一类型样本的权重,以及所述可使用能量,计算第一类型续驶里程;
第二样本获取模块,用于获取距离当前时间最近的至少一个第二时间段的第二类型样本;所述第二类型样本为所述车辆处于纯电驱动且能量回收状态的运行数据;
回收能量获取模块,用于获取与所述第二类型样本对应的所述车辆的电池的回收能量;
第二续驶里程计算模块,用于根据所述第二类型样本以及所述回收能量,计算第二类型续驶里程;
续驶里程获得模块,用于根据所述第一类型续驶里程及其权重,以及所述第二类型续驶里程及其权重,获得所述续驶里程。
进一步的,
所述系统还包括:
第三样本获取模块,用于获取距离当前时间最近的第三时间段的第三类型样本;所述第三类型样本为所述车辆处于纯电驱动状态的运行数据;
第三续驶里程计算模块,用于根据所述第三类型样本以及所述可使用能量,计算第三类型续驶里程;
所述续驶里程获得模块,包括:
续驶里程计算单元,用于根据所述第一类型续驶里程及其权重,所述第二类型续驶里程及其权重,以及所述第三类型续驶里程及其权重,计算所述续驶里程。
进一步的,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述第三续驶里程计算模块包括:
第三运行参数计算单元,根据所述第三类型样本中所述驱动电机的运行参数、所述车辆行驶的里程参数、所述高压附件的运行参数,以及所述第三时间段的时间长度,分别计算所述驱动电机的短时功率、所述车辆行驶的短时速度、所述高压附件的短时功率;
第三续驶里程计算单元,用于根据所述可使用能量、所述车辆行驶的短时速度、所述驱动电机的短时功率和所述高压附件的短时功率,计算第三类型续驶里程。
进一步的,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述第一续驶里程计算模块包括:
第一驱动电机的消耗能量计算单元,用于根据各所述第一类型样本中所述驱动电机的运行参数,分别计算各所述第一类型样本中所述驱动电机的消耗能量;
第一驱动电机的平均功率计算单元,用于根据各所述第一时间段的时间长度、所述驱动电机的消耗能量,以及预设的各所述第一类型样本的权重,计算所述驱动电机的第一平均功率;
第一车辆行驶的平均速度计算单元,用于根据各所述第一时间段的时间长度、所述车辆行驶的里程参数,以及预设的各所述第一类型样本的权重,计算所述车辆行驶的第一平均速度;
第一高压附件的消耗能量计算单元,用于根据各所述第一类型样本中所述高压附件的运行参数,分别计算各所述第一类型样本中所述高压附件的消耗能量;
第一高压附件的平均功率计算单元,用于根据各所述第一时间段的时间长度、所述高压附件的消耗能量,计算所述高压附件的第一平均功率;
第一续驶里程计算单元,用于根据所述可使用能量、所述车辆行驶的第一平均速度、所述驱动电机的第一平均功率和所述高压附件的第一平均功率,计算第一类型续驶里程。
进一步的,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述第二续驶里程计算模块包括:
第二运行参数计算单元,用于根据所述第二类型样本中所述驱动电机的运行参数、所述车辆行驶的里程参数、所述高压附件的运行参数,以及所述第二时间段的时间长度,分别计算所述驱动电机的第二平均功率、所述车辆行驶的第二平均速度、所述高压附件的第二平均功率;
第二续驶里程计算单元,用于根据所述回收能量、所述车辆行驶的第二平均速度、所述驱动电机的第二平均功率和所述高压附件的第二平均功率,计算第二类型续驶里程。
所述续驶里程计算系统与上述续驶里程计算方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
构成本发明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为本发明实施例所述的一种续驶里程计算方法的步骤流程图之一;
图2为本发明实施例所述的一种续驶里程计算方法的步骤流程图之二;
图3为本发明实施例所述的一种续驶里程计算系统的结构框图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
另外,在本发明的实施例中所提到的可续驶里程,其意义是指无论当前混合动力车辆处于混动驱动状态、纯电驱动状态或其它驱动状态,假使当前切换为纯电驱动状态,则上述车辆的电池能够支撑上述车辆行驶的里程数。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1所示,本发明实施例公开了一种续驶里程计算方法,上述方法应用于混合动力车辆,具体可以包括步骤101-107:
步骤101:获取距离当前时间最近的多个第一时间段的第一类型样本;上述第一类型样本为上述车辆处于纯电驱动状态的运行数据。
在本发明实施例中,上述多个第一时间段的数目为预设的,可以根据实际运行数据优选确定;上述各第一时间段的时间长度可以相同,也可以不同,同样可以根据实际运行数据标定得出。
示例性地,可以获取距离当前时间最近的3个第一时间段的第一类型样本;上述3个第一时间段,分别为距离当前时间最近的第一时间段、距离当前时间次近的第一时间段、距离当前时间第三近的第一时间段;当然在上述各第一时间段中,上述车辆需要处于纯电驱动状态。
上述车辆处于纯电驱动状态可以通过检测车辆的驾驶模式得到,例如纯电模式;更进一步地,若检测到上述车辆的发动机未启动,而上述车辆的驱动电机启动,即上述车辆处于纯电驱动状态。
示例性地,本发明实施例上述的续驶里程计算方法可以应用于上述车辆的HCU(混合动力整车控制器)中。
示例性地,运行数据可以包括但不限于:电能消耗部件的运行参数、车辆的行驶里程参数、车辆的行驶速度参数等;上述电能消耗部件至少包括驱动电机、高压附件(例如空调)。
此外,可以理解的是,因为本发明实施例的目的是为了计算上述车辆在纯电驱动时的续驶里程;因此本发明实施例中的第一类型样本,还是后续的第二类型样本、第三类型样本都是上述车辆处于纯电驱动状态的运行数据。
步骤102:获取上述车辆的电池的可使用能量。
在本发明实施例中,示例性地,HCU可以通过总线获取电池控制器发送的电池的剩余能量作为可使用能量,也可以通过预设的不可用能量对上述剩余能量进行修正,得到可使用能量。上述电池为上述车辆的高压电池或电池包、电池组等。
步骤103:根据各上述第一类型样本、预设的各上述第一类型样本的权重,以及上述可使用能量,计算第一类型续驶里程。
在本发明实施例中,通过取样统计的方式,对上述车辆处于纯电驱动状态的运行数据进行取样:具体地,以距离当前时间最近的上述多个第一时间段的方式进行取样。为了保证取样统计的稳定性和准确性,对上述各第一时间段的权重、时间长度需要预先进行标定,以此通过加权统计的方式得到平均运行参数,例如上述车辆的第一平均消耗功率、上述车辆行驶的第一平均速度。
示例性地,可以根据上述可使用能量和上述车辆行驶的第一平均消耗功率,得到与上述可使用能量对应的第一可续驶时间;根据上述第一可续驶时间和上述车辆行驶的第一平均速度,可以得到上述第一类型续驶里程。
可见,上述第一类型续驶里程是通过统计历史运行数据,相当于考虑了上述车辆的平均消耗能量/每里程的因素;因此电池的可剩余能量对应上述平均消耗能量/每里程,还可以支撑上述第一类型续驶里程。
步骤104:获取距离当前时间最近的至少一个第二时间段的第二类型样本;上述第二类型样本为上述车辆处于纯电驱动且能量回收状态的运行数据。
上述至少一个第二时间段的数目可以为一个,也可以为多个,根据实际运行数据优选确定;上述各第二时间段的时间长度可以相同,也可以不同,同样可以根据实际运行数据标定得出。
示例性地,可以获取距离当前时间最近的一个第二时间段的第二类型样本;当然在上述第二时间段中,上述车辆需要处于纯电驱动且能量回收状态。
示例性地,若上述车辆处于纯电驱动状态、能量回收功能启动、且处于制动状态;或者检测到上述车辆的电池处于充电状态、或者检测到上述车辆的电池的可剩余电量增多。
步骤105:获取与上述第二类型样本对应的上述车辆的电池的回收能量。
示例性地,在本发明实施例中,可以通过获取上述第二类型样本中上述电池的可剩余能量参数,累积上述可剩余能量参数的增量,得到上述回收能量;或者获取上述第二类型样本中上述电池处于充电状态时的电流参数和电压参数,通过积分获得上述回收能量。
步骤106:根据上述第二类型样本以及上述回收能量,计算第二类型续驶里程。
示例性地,可以通过上述第二类型样本中上述车辆的运行数据,计算上述车辆的第二平均消耗功率、上述车辆行驶的第二平均速度;根据上述回收能量和上述车辆的第二平均消耗功率,得到与上述回收能量对应的第二可续驶时间;根据上述第二可续驶时间和上述车辆行驶的第二平均速度,可以得到上述第二类型续驶里程。
可见,上述第二类型续驶里程考虑了上述车辆在纯电驱动状态中存在能量回收的因素;因此上述回收能量可以增加纯电驱动时的可用能量,同样增加了纯电驱动的可续驶里程。
步骤107:根据上述第一类型续驶里程及其权重,以及上述第二类型续驶里程及其权重,获得续驶里程。
示例性地,可以通过加权求和的方式,综合考虑到上述第一类型续驶里程和第二类型续驶里程,得到上述纯电驱动的续驶里程。
例如,上述第一类型续驶里程L1及其权重Q1,上述第二类型续驶里程L2及其权重Q2,则上述续驶里程L=(L1×Q1+L2×Q2)/(Q1+Q2)。
上述各类型续驶里程的权重为预先标定好的,可以为定值,也可以通过查表获得;与上述各类型续驶里程的权重的标定方法和精确度相关。
示例性地,上述第一类型续驶里程的权重和当前的驾驶模式相关;则可以先通过获取当前的驾驶模式;然后查找驾驶模式和第一类型续驶里程的权重的对应关系,获取与上述驾驶模式对应的第一类型续驶里程的权重。
在本发明实施例中,上述续驶里程可以是实时获得的。
可以理解的是,优选地,在检测到上述车辆的能量回收功能开启时,可以采用本发明实施例上述的续驶里程计算方法。
相对于现有技术,本发明上述的续驶里程计算方法具有以下优势:
本发明上述的续驶里程计算方法考虑到了因为纯电驱动阶段存在的能量回收阶段导致续驶里程增加的问题,可以获得更准确的纯电驱动的续驶里程,便于用户合理安排车辆纯电驱动,有效降低车辆的排放和油耗。
参照图2所示,本发明实施例公开了一种续驶里程计算方法,上述方法应用于混合动力车辆,具体可以包括步骤201-209:
步骤201:获取距离当前时间最近的多个第一时间段的第一类型样本;上述第一类型样本为上述车辆处于纯电驱动状态的运行数据。
步骤202:获取上述车辆的电池的可使用能量。
步骤203:根据各上述第一类型样本、预设的各上述第一类型样本的权重,以及上述可使用能量,计算第一类型续驶里程。
上述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;上述根据各上述第一类型样本、预设的各上述第一类型样本的权重,以及上述可使用能量,计算第一类型续驶里程的步骤203,可以包括:
根据各上述第一类型样本中上述驱动电机的运行参数,分别计算各上述第一类型样本中上述驱动电机的消耗能量;
根据各上述第一时间段的时间长度、上述驱动电机的消耗能量,以及预设的各上述第一类型样本的权重,计算上述驱动电机的第一平均功率;
根据各上述第一时间段的时间长度、上述车辆行驶的里程参数,以及预设的各上述第一类型样本的权重,计算上述车辆行驶的第一平均速度;
根据各上述第一类型样本中上述高压附件的运行参数,分别计算各上述第一类型样本中上述高压附件的消耗能量;
根据各上述第一时间段的时间长度、上述高压附件的消耗能量,计算上述高压附件的第一平均功率;
根据上述可使用能量、上述车辆行驶的第一平均速度、上述驱动电机的第一平均功率和上述高压附件的第一平均功率,计算第一类型续驶里程。
示例性地,第一类型续驶里程(LT)的计算,如下:
即:
其中:
Remaining Range(LT)是指第一类型续驶里程;
LT是指运行过程中纯电驱动的长时间段,即对应上述第一类型样本;
RemainEnergy是指可用于纯电驱动的车辆的电池的可使用能量;
BMS_AvailableEnergy是指电池剩余能量;
LimitEnergyOfCurrentMode是指电池不可用的能量,例如需要预留的能量;上述电池剩余能量和上述电池不可用的能量的差即为上述车辆的电池的可使用能量;
Pdrv_avg(LT)是指上述驱动电机的第一平均功率;
SPveh_avg(LT)是指上述车辆行驶的第一平均速度;
PAUX(LT)是指上述高压附件的第一平均功率。
示例性地,上述多个第一时间段为距离当前时间最近的上述车辆处于纯电驱动状态的T1时间段、T2时间段……T6时间段;其中,各第一时间段的时间长度均为3分钟。
例如,某混动汽车于时间9:00-9:35纯电驱动,9:35-9:42混动驱动,9:42-9:45纯电驱动,9:45之后混动驱动;当前时间为9:50,则上述T1时间段为9:42-9:45;上述T2时间段为9:32-9:35;上述T3时间段为9:29-9:32;上述T4时间段为9:26-9:29;上述T5时间段为9:23-9:26;上述T6时间段为9:20-9:23。
可以理解的是,当9:50之后一直纯电驱动时,若当前时间为9:55,则上述T1时间段可以更新为9:52-9:55;同样地,上述T2~T6时间段同样依次更新。
在进行各平均参数的计算时,会考虑到上述各第一类型样本的权重,即上述各第一时间段的运行数据的权重不同。
其中:
T1~T6分别为T1-T6各第一时间段对应的时间长度;
k1~k6是分别对应T1~T6各第一时间段分别对应的各第一类型样本的权重,可以通过标定得到,与上述大写的K1~K3不同;
E1~E6是上述T1-T6各第一时间段分别对应的第一类型样本中驱动电机的消耗能量;上述驱动电机一般为后桥电机;可以通过驱动电机的运行参数,如电流参数、电压参数积分得到。
Ex=∫(MotorController_Current)dt*MotorController_Voltage;x=1~6;
MotorController_Current是指驱动电机随时间变化的电流参数;
MotorController_Voltage是指驱动电机随时间变化的电压参数。
R1~R6是T1~T6时间段分别对应的第一类型样本中上述车辆行驶的里程参数;示例性地,可以通过行车记录仪得到,也可以通过速度传感器得到的速度参数积分得到,例如:
Rx=∫(Vehicle_velocity)dt;x=1~6;
上述高压附件至少包括空调,以及DC/DC(高压(低压)直流电源变换为低压(高压)直流电源的转换器);其中DC/DC用于将高压的电池电源转化为低压电源,用于向上述车辆的低压附件供电,例如各控制器、传感器、光源等。
示例性地,如果空调为关闭状态,则:
PAUX(LT)=PLV_avg(LT)
示例性地,如果空调为打开状态,则:
PAUX(LT)=PAC(LT)+PLV_avg(LT)
其中:
PAC_avg(LT)是空调的第一平均功率;
PLV_avg(LT)是DC/DC的第一平均功率;
EAC1~EAC6是T1~T6各第一时间段分别对应的第一类型样本中上述空调的消耗能量;当然,示例性地,如果空调在上述T2时间段关闭,则EAC2=0;可以通过空调的运行参数,如电流参数、电压参数积分得到,计算示例如下:
EAC=∫(EAC_input_current)dt*EAC_input_voltage
EDC/DC1~EDC/DC6是T1~T6各第一时间段分别对应的第一类型样本中上述DC/DC的消耗能量;可以通过DC/DC的运行参数,如电流参数、电压参数积分得到,计算示例如下:
EDC/DC=∫(DC/DC_input_current)dt*DC/DC_input_voltage
在本发明实施例中,还可以对上述空调的第一平均功率进行校准,得到更精确的空调功率参数。
PAC_mod是空调功率的校准值,参考下表1:
表1
△T | >20° | 20° | 19° | 18° | 17° | 16° | 15° | 14° | 13° | 12° | 11° |
P<sub>AC_mod</sub> | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD |
△T | 10° | 9° | 8° | 7° | 6° | 5° | 4° | 3° | 2° | 1° | 0° |
P<sub>AC_mod</sub> | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD | TBD |
其中:
△T为外界环境温度(例如取值范围40°~18°)与目标温度(例如取值范围26°~18°)的差值;上表2可以预先进行标定。
若PAC_avg(LT)<PAC_mod,那么PAC(LT)=PAC_mod
若PAC_avg(LT)≥PAC_mod,那么PAC(LT)=PAC_avg(LT)
其中:PAC(LT)为标定后的空调的第一平均功率。
示例性地,当上述车辆首次下线时的初始值可定义为E1~E6为0.6kwh(可标定),EDC/DC1~EDC/DC6为0.05kwh(可标定)。
可选地,上述第一类型样本可以为上述车辆处于纯电驱动且能量未回收状态的运行数据。一般地,因为上述车辆处于纯电驱动且能量回收状态在整个纯电驱动状态中的占比很小,因此可以忽略;当然在上述第一类型样本的获取过程中,也可以将上述车辆处于纯电驱动且能量回收状态从中区分开,以获得更准确的第一类型样本。
也就是说,当上述车辆处于纯电驱动且能量回收状态时,可以停止对上述各第一类型样本的更新,可以保持上一次计算所使用的第一类型样本。同样地,此时,上述电池的可使用能量可以保持上一次计算所使用的值,也可以使用实际值;本发明实施例对此并不限制。
当上述车辆整车下电后,HCU可以保存所有的数据(示例性地,E1~E6,R1~R6,EAC1~EAC6,EDC/DC1~EDC/DC6);再次上电时,这些数据将用于纯电剩余续驶里程的计算,保证续驶里程的连续性,避免计算资源的浪费。
步骤204:获取距离当前时间最近的至少一个第二时间段的第二类型样本;上述第二类型样本为上述车辆处于纯电驱动且能量回收状态的运行数据。
步骤205:获取与上述第二类型样本对应的上述车辆的电池的回收能量。
步骤206:根据上述第二类型样本以及上述回收能量,计算第二类型续驶里程。
上述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;上述根据上述第二类型样本以及上述回收能量,计算第二类型续驶里程的步骤206,可以包括:
根据上述第二类型样本中上述驱动电机的运行参数、上述车辆行驶的里程参数、上述高压附件的运行参数,以及上述第二时间段的时间长度,分别计算上述驱动电机的第二平均功率、上述车辆行驶的第二平均速度、上述高压附件的第二平均功率;
根据上述回收能量、上述车辆行驶的第二平均速度、上述驱动电机的第二平均功率和上述高压附件的第二平均功率,计算第二类型续驶里程。
示例性地,第二类型续驶里程(RE)的计算,如下:
其中:
Remaining Range(ER)是第二类型续驶里程;
ER是指运行过程中纯电驱动且能量回收阶段,即对应上述第二类型样本;
RecuperationEnergy是指运行过程中纯电驱动且能量回收阶段给电池充电的能量,即上述第二类型样本对应的上述车辆的电池的回收能量;
Pdrv_avg(ER)是指上述驱动电机的第二平均功率;
SPveh_avg(ER)是指上述车辆行驶的第二平均速度;
PAUX(ER)是指上述高压附件的第二平均功率。
示例性地,获取距离当前时间最近的上述车辆处于纯电驱动且能量回收状态的Th时间段,即第二时间段;其中,Th时间段的时间长度为1分钟;h标识处于纯电驱动且能量回收状态。
例如参照上述某混动汽车随时间驱动方式改变的示例,其中,于时间9:42-9:43为纯电驱动且能量回收状态;当前时间为9:50,则上述Th时间段为9:42-9:43。
在本发明实施例中,并不限制上述第二类型样本对应的时间段,Th时间段内一直处于纯电驱动且能量回收状态;上述Th时间段还可以为上述第一类型样本中距离当前时间最近的上述车辆处于能量回收状态对应的至少一个时间段;示例性地,例如在上述T1时间段内存在1分钟的能量回收阶段,则可以取上述Th时间段为上述T1时间段,时间长度为3分钟。
此时,上述RecuperationEnergy,即回收能量,可以通过计算上述Th时间段内电池的可使用能量的增量的累计值得到,也可以获得Th时间段内的充电电压和充电电流,然后积分得到。
示例性地:
其中:
Th为Th时间段的时间长度;
Eh是Th时间段分别对应的第二类型样本中驱动电机的消耗能量,参照上面第一类型样本的计算;
Rh是Th时间段分别对应的第二类型样本中上述车辆行驶的里程参数,参照上面第一类型样本的计算。
当存在对应多个时间段的多个第二类型样本时,计算各运行参数,可以参照上述第一类型样本,需要考虑上述各第二类型样本的权重,即上述各时间段的运行数据的权重不同。
相应地,高压附件的第二平均功率参照上述高压附件的第一平均功率进行计算。
如果空调关闭,PAUX(ER)=PLV_avg(ER)
如果空调打开,PAUX(ER)=PAC(ER)+PLV_avg(ER)
其中:
PAC_avg(ER)是空调的第二平均功率;
PLV_avg(ER)是DC/DC的第二平均功率;
EACh是Th时间段对应的第二类型样本中上述空调的消耗能量;
EDC/DCh是Th时间段对应的第二类型样本中上述DC/DC的消耗能量。
同样地,可以通过空调功率的校准值对上述空调的第二平均功率进行校准,这里不再赘述。
当然,若在上述混动汽车的回收能量功能未激活时,上述第二类型续驶里程可以置零。
步骤207:获取距离当前时间最近的第三时间段的第三类型样本;上述第三类型样本为上述车辆处于纯电驱动状态的运行数据。
步骤208:根据上述第三类型样本以及上述可使用能量,计算第三类型续驶里程。
上述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;上述根据上述第三类型样本以及上述可使用能量,计算第三类型续驶里程的步骤203,可以包括:
根据上述第三类型样本中上述驱动电机的运行参数、上述车辆行驶的里程参数、上述高压附件的运行参数,以及上述第三时间段的时间长度,分别计算上述驱动电机的短时功率、上述车辆行驶的短时速度、上述高压附件的短时功率;
根据上述可使用能量、上述车辆行驶的短时速度、上述驱动电机的短时功率和上述高压附件的短时功率,计算第三类型续驶里程。
可见,上述第三类型续驶里程考虑了考虑到了距离当前时间最近的上述车辆处于纯电驱动状态的短时的运行参数,即相当于考虑到短时(或者瞬态)因素,结合上述长时间段的平均因素,进一步提高了纯电驱动的续驶里程的计算准确度。
示例性地,第三类型续驶里程(ST)的计算,如下:
即:
其中:
Remaining Range(ST)是指第三类型续驶里程;
ST是指运行过程中纯电驱动的短时间段,即对应上述第三类型样本;
Pdrv_avg(ST)是指上述驱动电机的短时功率;
SPveh_avg(ST)是指上述车辆行驶的短时速度;
PAUX(ST)是指上述高压附件的短时功率。
上述预设的一个第三时间段的时间长度可以根据实际运行数据标定得出。
示例性地,获取距离当前时间最近的上述车辆处于纯电驱动的Td时间段,即第三时间段;其中,Td时间段的时间长度为2分钟;d标识处于纯电驱动状态的短时参数;短时参数反映了瞬态参数,考虑到了距离当前时间最近的上述车辆处于纯电驱动状态的短时运行数据对续驶里程影响。
示例性地,在本发明实施例中,上述Td时间段可以为上述第一类型样本中距离当前时间最近的时间段,即上述T1时间段,时间长度为3分钟。
同样地,
其中:
Td为Td时间段的时间长度;
Ed是Td时间段对应的第三类型样本中驱动电机的短时消耗能量,参照上面第一类型样本的计算;
Rd是Td时间段对应的第三类型样本中上述车辆行驶的短时里程参数,参照上面第一类型样本的计算。
相应地,高压附件的短时功率参照上述高压附件的第一平均功率进行计算。
如果空调关闭,PAUX(ST)=PLV_avg(ST)
如果空调打开,PAUX(ST)=PAC(ST)+PLV_avg(ST)
其中:
PAC_avg(ER)是空调的短时功率;
PLV_avg(ER)是DC/DC的短时功率;
EACd是Td时间段对应的第三类型样本中上述空调的短时消耗能量;
EDC/DCd是Td时间段对应的第三类型样本中上述DC/DC的短时消耗能量。
同样地,可以通过空调功率的校准值对上述空调的短时功率进行校准,这里不再赘述。
步骤209:根据上述第一类型续驶里程及其权重,上述第二类型续驶里程及其权重,以及上述第三类型续驶里程及其权重,计算续驶里程。
示例性地,上述车辆纯电驱动的续驶里程的计算,如下:
其中:
ARE是指纯电驱动的续驶里程;
K1是指Remaining Range(LT)的比例系数,即上述第一类型续驶里程权重;
K2是指Remaining Range(ST)的比例系数,即上述第三类型续驶里程权重;
K3是指Remaining Range(ER)的比例系数,即上述第二类型续驶里程权重;
K1+K2+K3=1,K1、K2、K3应可根据不同的驾驶条件进行标定;
示例性地,上述K1可以参考下表2进行标定:
表2
其中:上述三种车辆驱动模式PURE mode、AUTO mode、SAVE mode分别为纯电模式、自动模式、节能模式;SOC(State of Charge,荷电状态,)即电池剩余电量与完全充电状态的容量的百分比;TBD(To Be Determined,待定),可以自行标定。
也就是说,上述各类型续驶里程权重为预设的,可以是固定的,也可以通过当前的驱动模式、电池荷电状态等参数查表获得;本发明实施例对比并不限制。
在本发明实施例中,针对上述各个权重,可以通过各种标定方法得到,通过已知数据和各个权重对应的计算模型得到的模型数据进行比较,不断修正上述各个权重,直到上述已知数据和上述模型数据的误差满足阈值;示例性地,可以通过各类机器学习算法进行训练得到,例如深度学习算法;这里不再赘述。
相对于现有技术,本发明上述的续驶里程计算方法具有以下优势:
(1)本发明上述的续驶里程计算方法考虑到了因为纯电驱动阶段存在的能量回收阶段导致续驶里程增加的问题,可以获得更准确的纯电驱动的续驶里程,便于用户合理安排车辆纯电驱动,有效降低车辆的排放和油耗。
(2)本发明上述的续驶里程计算方法考虑到了考虑到了距离当前时间最近的上述车辆处于纯电驱动状态的短时运行数据对续驶里程影响,相当于考虑到了短时(瞬态)因素,结合长时间段的平均因素,进一步提高了纯电驱动的续驶里程的计算准确度。
参照图3所示,本发明实施例公开了一种续驶里程计算系统,上述系统应用于混合动力车辆,具体可以包括:
第一样本获取模块301,用于获取距离当前时间最近的多个第一时间段的第一类型样本;上述第一类型样本为上述车辆处于纯电驱动状态的运行数据;
可使用能量获取模块302,用于获取上述车辆的电池的可使用能量;
第一续驶里程计算模块303,用于根据各上述第一类型样本、预设的各上述第一类型样本的权重,以及上述可使用能量,计算第一类型续驶里程;
第二样本获取模块304,用于获取距离当前时间最近的至少一个第二时间段的第二类型样本;上述第二类型样本为上述车辆处于纯电驱动且能量回收状态的运行数据;
回收能量获取模块305,用于获取与上述第二类型样本对应的上述车辆的电池的回收能量;
第二续驶里程计算模块306,用于根据上述第二类型样本以及上述回收能量,计算第二类型续驶里程;
续驶里程获得模块307,用于根据上述第一类型续驶里程及其权重,以及上述第二类型续驶里程及其权重,获得上述续驶里程。
进一步的,
上述系统还包括:
第三样本获取模块,用于获取距离当前时间最近的第三时间段的第三类型样本;上述第三类型样本为上述车辆处于纯电驱动状态的运行数据;
第三续驶里程计算模块,用于根据上述第三类型样本以及上述可使用能量,计算第三类型续驶里程;
上述续驶里程获得模块307,包括:
续驶里程计算单元,用于根据上述第一类型续驶里程及其权重,上述第二类型续驶里程及其权重,以及上述第三类型续驶里程及其权重,计算续驶里程。
进一步的,上述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;上述第三续驶里程计算模块包括:
第三运行参数计算单元,根据上述第三类型样本中上述驱动电机的运行参数、上述车辆行驶的里程参数、上述高压附件的运行参数,以及上述第三时间段的时间长度,分别计算上述驱动电机的短时功率、上述车辆行驶的短时速度、上述高压附件的短时功率;
第三续驶里程计算单元,用于根据上述可使用能量、上述车辆行驶的短时速度、上述驱动电机的短时功率和上述高压附件的短时功率,计算第三类型续驶里程。
进一步的,上述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;上述第一续驶里程计算模块303包括:
第一驱动电机的消耗能量计算单元,用于根据各上述第一类型样本中上述驱动电机的运行参数,分别计算各上述第一类型样本中上述驱动电机的消耗能量;
第一驱动电机的平均功率计算单元,用于根据各上述第一时间段的时间长度、上述驱动电机的消耗能量,以及预设的各上述第一类型样本的权重,计算上述驱动电机的第一平均功率;
第一车辆行驶的平均速度计算单元,用于根据各上述第一时间段的时间长度、上述车辆行驶的里程参数,以及预设的各上述第一类型样本的权重,计算上述车辆行驶的第一平均速度;
第一高压附件的消耗能量计算单元,用于根据各上述第一类型样本中上述高压附件的运行参数,分别计算各上述第一类型样本中上述高压附件的消耗能量;
第一高压附件的平均功率计算单元,用于根据各上述第一时间段的时间长度、上述高压附件的消耗能量,计算上述高压附件的第一平均功率;
第一续驶里程计算单元,用于根据上述可使用能量、上述车辆行驶的第一平均速度、上述驱动电机的第一平均功率和上述高压附件的第一平均功率,计算第一类型续驶里程。
进一步的,上述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;上述第二续驶里程计算模块306包括:
第二运行参数计算单元,用于根据上述第二类型样本中上述驱动电机的运行参数、上述车辆行驶的里程参数、上述高压附件的运行参数,以及上述第二时间段的时间长度,分别计算上述驱动电机的第二平均功率、上述车辆行驶的第二平均速度、上述高压附件的第二平均功率;
第二续驶里程计算单元,用于根据上述回收能量、上述车辆行驶的第二平均速度、上述驱动电机的第二平均功率和上述高压附件的第二平均功率,计算第二类型续驶里程。
上述续驶里程计算系统与上述续驶里程计算方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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 (10)
1.一种续驶里程计算方法,其特征在于,所述方法应用于混合动力车辆,包括:
获取距离当前时间最近的多个第一时间段的第一类型样本;所述第一类型样本为所述车辆处于纯电驱动状态的运行数据;
获取所述车辆的电池的可使用能量;
根据各所述第一类型样本、预设的各所述第一类型样本的权重,以及所述可使用能量,计算第一类型续驶里程;
获取距离当前时间最近的至少一个第二时间段的第二类型样本;所述第二类型样本为所述车辆处于纯电驱动且能量回收状态的运行数据;
获取与所述第二类型样本对应的所述车辆的电池的回收能量;
根据所述第二类型样本以及所述回收能量,计算第二类型续驶里程;
根据所述第一类型续驶里程及其权重,以及所述第二类型续驶里程及其权重,获得续驶里程。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
在所述根据所述第一类型续驶里程及其权重,以及所述第二类型续驶里程及其权重,获得续驶里程的步骤之前,所述方法还包括:
获取距离当前时间最近的第三时间段的第三类型样本;所述第三类型样本为所述车辆处于纯电驱动状态的运行数据;
根据所述第三类型样本以及所述可使用能量,计算第三类型续驶里程;
所述根据所述第一类型续驶里程及其权重,以及所述第二类型续驶里程及其权重,获得所述续驶里程的步骤,包括:
根据所述第一类型续驶里程及其权重,所述第二类型续驶里程及其权重,以及所述第三类型续驶里程及其权重,计算续驶里程。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述根据所述第三类型样本以及所述可使用能量,计算第三类型续驶里程的步骤,包括:
根据所述第三类型样本中所述驱动电机的运行参数、所述车辆行驶的里程参数、所述高压附件的运行参数,以及所述第三时间段的时间长度,分别计算所述驱动电机的短时功率、所述车辆行驶的短时速度、所述高压附件的短时功率;
根据所述可使用能量、所述车辆行驶的短时速度、所述驱动电机的短时功率和所述高压附件的短时功率,计算第三类型续驶里程。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述根据各所述第一类型样本、预设的各所述第一类型样本的权重,以及所述可使用能量,计算第一类型续驶里程的步骤,包括:
根据各所述第一类型样本中所述驱动电机的运行参数,分别计算各所述第一类型样本中所述驱动电机的消耗能量;
根据各所述第一时间段的时间长度、所述驱动电机的消耗能量,以及预设的各所述第一类型样本的权重,计算所述驱动电机的第一平均功率;
根据各所述第一时间段的时间长度、所述车辆行驶的里程参数,以及预设的各所述第一类型样本的权重,计算所述车辆行驶的第一平均速度;
根据各所述第一类型样本中所述高压附件的运行参数,分别计算各所述第一类型样本中所述高压附件的消耗能量;
根据各所述第一时间段的时间长度、所述高压附件的消耗能量,计算所述高压附件的第一平均功率;
根据所述可使用能量、所述车辆行驶的第一平均速度、所述驱动电机的第一平均功率和所述高压附件的第一平均功率,计算第一类型续驶里程。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述根据所述第二类型样本以及所述回收能量,计算第二类型续驶里程的步骤,包括:
根据所述第二类型样本中所述驱动电机的运行参数、所述车辆行驶的里程参数、所述高压附件的运行参数,以及所述第二时间段的时间长度,分别计算所述驱动电机的第二平均功率、所述车辆行驶的第二平均速度、所述高压附件的第二平均功率;
根据所述回收能量、所述车辆行驶的第二平均速度、所述驱动电机的第二平均功率和所述高压附件的第二平均功率,计算第二类型续驶里程。
6.一种续驶里程计算系统,其特征在于,所述系统应用于混合动力车辆,包括:
第一样本获取模块,用于获取距离当前时间最近的多个第一时间段的第一类型样本;所述第一类型样本为所述车辆处于纯电驱动状态的运行数据;
可使用能量获取模块,用于获取所述车辆的电池的可使用能量;
第一续驶里程计算模块,用于根据各所述第一类型样本、预设的各所述第一类型样本的权重,以及所述可使用能量,计算第一类型续驶里程;
第二样本获取模块,用于获取距离当前时间最近的至少一个第二时间段的第二类型样本;所述第二类型样本为所述车辆处于纯电驱动且能量回收状态的运行数据;
回收能量获取模块,用于获取与所述第二类型样本对应的所述车辆的电池的回收能量;
第二续驶里程计算模块,用于根据所述第二类型样本以及所述回收能量,计算第二类型续驶里程;
续驶里程获得模块,用于根据所述第一类型续驶里程及其权重,以及所述第二类型续驶里程及其权重,获得续驶里程。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,
所述系统还包括:
第三样本获取模块,用于获取距离当前时间最近的第三时间段的第三类型样本;所述第三类型样本为所述车辆处于纯电驱动状态的运行数据;
第三续驶里程计算模块,用于根据所述第三类型样本以及所述可使用能量,计算第三类型续驶里程;
所述续驶里程获得模块,包括:
续驶里程计算单元,用于根据所述第一类型续驶里程及其权重,所述第二类型续驶里程及其权重,以及所述第三类型续驶里程及其权重,计算续驶里程。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述第三续驶里程计算模块包括:
第三运行参数计算单元,根据所述第三类型样本中所述驱动电机的运行参数、所述车辆行驶的里程参数、所述高压附件的运行参数,以及所述第三时间段的时间长度,分别计算所述驱动电机的短时功率、所述车辆行驶的短时速度、所述高压附件的短时功率;
第三续驶里程计算单元,用于根据所述可使用能量、所述车辆行驶的短时速度、所述驱动电机的短时功率和所述高压附件的短时功率,计算第三类型续驶里程。
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述第一续驶里程计算模块包括:
第一驱动电机的消耗能量计算单元,用于根据各所述第一类型样本中所述驱动电机的运行参数,分别计算各所述第一类型样本中所述驱动电机的消耗能量;
第一驱动电机的平均功率计算单元,用于根据各所述第一时间段的时间长度、所述驱动电机的消耗能量,以及预设的各所述第一类型样本的权重,计算所述驱动电机的第一平均功率;
第一车辆行驶的平均速度计算单元,用于根据各所述第一时间段的时间长度、所述车辆行驶的里程参数,以及预设的各所述第一类型样本的权重,计算所述车辆行驶的第一平均速度;
第一高压附件的消耗能量计算单元,用于根据各所述第一类型样本中所述高压附件的运行参数,分别计算各所述第一类型样本中所述高压附件的消耗能量;
第一高压附件的平均功率计算单元,用于根据各所述第一时间段的时间长度、所述高压附件的消耗能量,计算所述高压附件的第一平均功率;
第一续驶里程计算单元,用于根据所述可使用能量、所述车辆行驶的第一平均速度、所述驱动电机的第一平均功率和所述高压附件的第一平均功率,计算第一类型续驶里程。
10.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述运行数据包括驱动电机的运行参数、车辆行驶的里程参数、高压附件的运行参数;所述第二续驶里程计算模块包括:
第二运行参数计算单元,用于根据所述第二类型样本中所述驱动电机的运行参数、所述车辆行驶的里程参数、所述高压附件的运行参数,以及所述第二时间段的时间长度,分别计算所述驱动电机的第二平均功率、所述车辆行驶的第二平均速度、所述高压附件的第二平均功率;
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