CN110843536B - 电动汽车能耗计算方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

电动汽车能耗计算方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明属于电动汽车技术领域，公开了一种电动汽车能耗计算方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；判断整车是否处于充电状态；在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压；根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗。通过上述方式，解决了现有技术计算能耗的方式未对瞬时能耗进行描述的技术问题，同时所计算的瞬时能耗灵敏度高，能真实反映用户的电动汽车用电情况并提升用户用车的体验。

Description

电动汽车能耗计算方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车能耗计算方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
近年来随着国家政策的大力扶持，以及科学技术的不断进步，电动汽车有了长足的发展，2017年全国的电动汽车销量达到了77万辆，保有量超过了160万辆，占到了全球总额的一半，发展电动汽车可以优化能源消耗结构，可以减少城市交通的大气污染，随着新能源车型的普及，公众关注的重点也由原有的油耗变成了电耗。油耗的单位是L/100km，因此类推电耗的单位我们也可以参考油耗写成kWh/100km。传统燃油车仪表显示的油耗等于总里程与总油耗的比值，纯电动汽车的电耗与燃油车略有区别，纯电动汽车不仅仅只有耗电工况，还有能量回收工况，现有计算能耗的方式所描述的平均能耗是某一段时间的平均能耗未对瞬时能耗进行描述。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电动汽车能耗计算方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术计算能耗的方式未对瞬时能耗进行描述的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电动汽车能耗计算方法，所述方法包括：
根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；
判断整车是否处于充电状态；
在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压；
根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗。
优选地，所述获取电池包的母线电流及母线电压的步骤之后，所述方法还包括：
对所述母线电流进行判断，若所述母线电流大于零，则发送驱动能耗指令；
若所述母线电流小于零，则发送能量回收指令。
优选地，所述根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗的步骤之后，所述方法还包括：
获取电池包的累计能耗值；
根据所述静止能耗标定值及所述累计能耗值计算平均能耗。
优选地，所述获取电池包的累计能耗值的步骤，具体包括：
获取电池包第一时刻的瞬时放出能量及瞬时回收能量；
获取电池包第二时刻的瞬时放出能量及瞬时回收能量；
根据所述第一时刻的瞬时放出能量、第一时刻的瞬时回收能量、第二时刻的瞬时放出能量及第二时刻的瞬时回收能量计算第一时段的累计能耗值。
优选地，所述根据所述第一时刻的瞬时放出能量、第一时刻的瞬时回收能量、第二时刻的瞬时放出能量及第二时刻的瞬时回收能量计算第一时段的累计能耗值的步骤之后，还包括：
根据单位距离设置预设能耗数组，计算所述预设能耗数组的累计能耗值。
优选地，所述根据所述静止能耗标定值及所述累计能耗值计算平均能耗的步骤，具体包括：
根据所述预设能耗数组的累计能耗值计算累计能耗值的平均值；
根据所述静止能耗标定值及所述累计能耗值的平均值求和计算出平均能耗。
优选地，所述判断整车是否处于充电状态的步骤之后，还包括：
在整车处于充电状态时，根据空调控制器获取空调能耗值；
根据所述静止能耗标定值及所述空调能耗值求和计算出瞬时能耗及平均能耗。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电动汽车能耗计算装置，所述装置包括：
标定模块，用于根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；
判断模块，用于判断整车是否处于充电状态；
采样模块，用于在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压；
计算模块，用于根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电子设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电动汽车能耗计算程序，所述电动汽车能耗计算程序配置为实现如上文所述的电动汽车能耗计算方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电动汽车能耗计算程序，所述电动汽车能耗计算程序被处理器执行时实现如上文所述的电动汽车能耗计算方法的步骤。
本发明通过根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；判断整车是否处于充电状态；在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压；根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗。解决了现有技术计算能耗的方式未对瞬时能耗进行描述的技术问题，同时所计算的瞬时能耗灵敏度高，能真实反映用户的电动汽车用电情况并提升用户用车的体验。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备的结构示意图；
图2为本发明一种电动汽车能耗计算方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明一种电动汽车能耗计算方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明一种电动汽车能耗计算方法第三实施例的流程示意图；
图5为本发明一种电动汽车能耗计算方法第四实施例的流程示意图；
图6为本发明一种电动汽车能耗计算装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备结构示意图。
如图1所示，该电子设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电动汽车能耗计算程序。
在图1所示的电子设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明电子设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在电子设备中，所述电子设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电动汽车能耗计算程序，并执行本发明实施例提供的电动汽车能耗计算方法。
本发明实施例提供了一种电动汽车能耗计算方法，参照图2，图2为本发明一种电动汽车能耗计算方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述电动汽车能耗计算方法包括以下步骤：
步骤S10：根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值。
需要说明的是，在本发明实施例中，整车控制器可以作为实现各种计算的数据处理设备，即整车控制器可以通过预设的各种公式或算法对接收的各种数据进行运算处理，生成相应的结果，也就是说，整车控制器可以作为执行主体来执行本发明实施例中的各个步骤。
实际应用中，整车控制器还可以接收电池控制器所发送的电池状态信息数据(包括电池电压、电流、SOC、温度等)，从而可以计算电动汽车的瞬时能耗及平均能耗。电动汽车静止上电时，整车的能耗值为标定值即所述静止能耗标定值。
步骤S20：判断整车是否处于充电状态。
需要说明的是，电动汽车充电时，由于没有驱动电机因此不产生能量消耗，只有空调会产生能量消耗，电动汽车处于充电状态时的平均能耗和瞬时能耗是相等的值，电动汽车未处于充电状态时的平均能耗和瞬时能耗不是相等的值，在计算能耗之前需要判断整车是否处于充电状态。
步骤S30：在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压。
需要说明的是，整车控制器可以通过CAN通信读取到电池包的母线电流和母线电压，即整车控制器接收电池控制器所发送的电池包的母线电流和母线电压。
步骤S40：根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗。
需要说明的是，可以根据公式WI＝Im*Vm+Ws计算电动汽车的瞬时能耗，其中，WI为瞬时能耗，Im为所述母线电流，Vm为所述母线电压，Ws为所述静止能耗标定值。
本实施例通过根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；判断整车是否处于充电状态；在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压；根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗。解决了现有技术计算能耗的方式未对瞬时能耗进行描述的技术问题，同时所计算的瞬时能耗灵敏度高，能真实反映用户的电动汽车用电情况并提升用户用车的体验。
参考图3，图3为本发明一种电动汽车能耗计算方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例电动汽车能耗计算方法在所述步骤S30之后，还包括：
步骤S301：对所述母线电流进行判断，若所述母线电流大于零，则发送驱动能耗指令。
需要说明的是，整车控制器会对所述母线电流进行判断，若所述母线电流大于零，整车控制器发送驱动能耗指令，即给仪表瞬时能耗ID发送驱动能耗。
步骤S302：若所述母线电流小于零，则发送能量回收指令。
需要说明的是，若所述母线电流小于零，整车控制器发送能量回收指令，即给仪表瞬时能耗ID发送能量回收能耗。由于采用同一个ID发送报文且电流变化灵敏度高，能耗通过组合仪表可以直观的给驾驶员反映整车的用电情况，优化驾驶员的用车习惯，提高整车的能量利用率，实际电动汽车的组合仪表显示平顺，且驱动能耗和能量回收之间过渡无卡顿。
本实施例通过根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；判断整车是否处于充电状态；在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压；对所述母线电流进行判断，若所述母线电流大于零，则发送驱动能耗指令；若所述母线电流小于零，则发送能量回收指令；根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗，优化了能耗计算方法，同时兼顾制动能量回收。
参考图4，图4为本发明一种电动汽车能耗计算方法第三实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例电动汽车能耗计算方法在所述步骤S40之后，还包括：
步骤S401：获取电池包的累计能耗值。
需要说明的是，获取电池包第一时刻的瞬时放出能量及瞬时回收能量；获取电池包第二时刻的瞬时放出能量及瞬时回收能量；在实际应用中，可以通过预设采样频率的方式来设定采样时间点，比如可以是设定将每10毫秒设定一个采样时间点，也就是说，每过10毫秒就执行一次瞬时放出能量及瞬时回收能量采集。根据所述第一时刻的瞬时放出能量、第一时刻的瞬时回收能量、第二时刻的瞬时放出能量及第二时刻的瞬时回收能量计算第一时段的累计能耗值，即在每个采样时间点计算电动汽车在当前采样时间点的累计能耗值，根据单位距离设置预设能耗数组，计算所述预设能耗数组的累计能耗值。在实际应用中，可以通过预设采样频率的方式来设定采样点，比如可以是设定将单位距离0.1km设定为一个采样点，也就是说，每0.1km就执行一次累计能耗值计算。所述预设能耗数组为正整数，可以为100组。例如电动汽车上电行驶时，每行驶0.1km更新一个预设能耗数组中的元素，当电动汽车行驶10km后，预设能耗数组中的100个元素更新完毕，即得到电动汽车行驶10km的能耗，根据电动汽车行驶10km时的能耗，还可以估算电动汽车行驶100公里的能耗。
步骤S402：根据所述静止能耗标定值及所述累计能耗值计算平均能耗。
需要说明的是，根据所述预设能耗数组的累计能耗值计算累计能耗值的平均值；即所述预设能耗数组的累计能耗值进行累加再除以预设能耗数组，计算出累计能耗值的平均值。根据所述静止能耗标定值及所述累计能耗值的平均值求和计算出平均能耗。
易于理解的是，例如整车控制器通过CAN通信采集锂电池控制器发出的不同时刻电池包放出能量W1、W2、W3、……Wn-2、Wn-1、Wn和不同时刻电池包回收能量B1、B2、B3、……Bn-2、Bn-1、Bn，即得到瞬时放出能量及瞬时回收能量，从整车控制器上电开始，所述累计能耗值进行分时段S1、S2、S3…Sn-2、Sn-1计算，其中S1、S2、S3…Sn-2、Sn-1之间的间隔为能耗更新的周期，可以通过实际情况设为0.1km，也就是说，每0.1km就执行一次累计能耗值计算。所述累计能耗值分别根据以下公式计算：
S1＝(W1+W2)-(B1+B2)
S2＝(W2+W3)-(B2+B3)
S3＝(W3+W4)-(B3+B4)
……
Sn-2＝(Wn-2+Wn-1)-(Bn-2+Bn-1)
Sn-1＝(Wn-1+Wn)-(Bn-1+Bn)
故平均能耗WE为：
Figure BDA0002295329590000081
其中，平均能耗WE包含了能量回收的能量，Ws为所述静止能耗标定值，且所述平均能耗能实时放映用户用车的能耗变化趋势。
易于理解的是，整车控制器还可以根据电池包的剩余可用能量及计算出的平均能耗，计算电动汽车的剩余里程，并通过组合仪表的显示单元呈现给驾驶员，从而方便驾驶员做出正确的判断，是选择合适的行车路线和合适的充电时机。
本实施例通过根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；判断整车是否处于充电状态；在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压；根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗；获取电池包的累计能耗值；根据所述静止能耗标定值及所述累计能耗值计算平均能耗。通过上述方式，平均能耗包含了能量回收的能量，所述平均能耗采用累加计算求平均的方法能实时放映用户用车的能耗变化趋势。
参考图5，图5为本发明一种电动汽车能耗计算方法第四实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例电动汽车能耗计算方法在所述步骤S20之后，还包括：
步骤S201：在整车处于充电状态时，根据空调控制器获取空调能耗值。
需要说明的是，电动汽车充电时，由于没有驱动电机因此不产生能量消耗，只有空调会产生能量消耗，电动汽车处于充电状态时的平均能耗和瞬时能耗是相等的值，电动汽车未处于充电状态时的平均能耗和瞬时能耗不是相等的值，在计算能耗之前需要判断整车是否处于充电状态。在整车处于充电状态时，根据空调控制器获取空调能耗值。
步骤S202：根据所述静止能耗标定值及所述空调能耗值求和计算出瞬时能耗及平均能耗。
需要说明的是，根据公式WC＝WAC+WS计算出充电时的瞬时能耗及平均能耗，其中，WC为平均能耗或者瞬时能耗，充电时的平均能耗和瞬时能耗是相等的值，WAC为空调能耗，WS为所述静止能耗标定值。
本实施例通过根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；判断整车是否处于充电状态；在整车处于充电状态时，根据空调控制器获取空调能耗值；根据所述静止能耗标定值及所述空调能耗值求和计算出瞬时能耗及平均能耗。优化了平均能耗和瞬时能耗计算方法，同时兼顾充电时候能耗显示和制动能量回收。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电动汽车能耗计算程序，所述电动汽车能耗计算程序被处理器执行时实现如上文所述的电动汽车能耗计算方法的步骤。
参照图6，图6为本发明电动汽车能耗计算装置第一实施例的结构框图。
如图6所示，本发明实施例提出的电动汽车能耗计算装置包括：
标定模块10，用于根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值。
需要说明的是，在本发明实施例中，整车控制器可以作为实现各种计算的数据处理设备，即整车控制器可以通过预设的各种公式或算法对接收的各种数据进行运算处理，生成相应的结果，也就是说，整车控制器可以作为执行主体来执行本发明实施例中的各个步骤。
实际应用中，整车控制器还可以接收电池控制器所发送的电池状态信息数据(包括电池电压、电流、SOC、温度等)，从而可以计算电动汽车的瞬时能耗及平均能耗。电动汽车静止上电时，整车的能耗值为标定值即所述静止能耗标定值。
判断模块20，用于判断整车是否处于充电状态。
需要说明的是，电动汽车充电时，由于没有驱动电机因此不产生能量消耗，只有空调会产生能量消耗，电动汽车处于充电状态时的平均能耗和瞬时能耗是相等的值，电动汽车未处于充电状态时的平均能耗和瞬时能耗不是相等的值，在计算能耗之前需要判断整车是否处于充电状态。
采样模块30，用于在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压。
需要说明的是，整车控制器可以通过CAN通信读取到电池包的母线电流和母线电压，即整车控制器接收电池控制器所发送的电池包的母线电流和母线电压。
计算模块40，用于根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗。
需要说明的是，可以根据公式WI＝Im*Vm+Ws计算电动汽车的瞬时能耗，其中，WI为瞬时能耗，Im为所述母线电流，Vm为所述母线电压，Ws为所述静止能耗标定值。
本实施例通过设置标定模块、判断模块、采样模块及计算模块构成一种电动汽车能耗计算装置，其中，标定模块10，用于根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；判断模块20，用于判断整车是否处于充电状态；采样模块30，用于在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压；计算模块40，用于根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗。解决了现有技术计算能耗的方式未对瞬时能耗进行描述的技术问题，同时所计算的瞬时能耗灵敏度高，能真实反映用户的电动汽车用电情况并提升用户用车的体验。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的电动汽车能耗计算方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动汽车能耗计算方法，其特征在于，所述方法包括：
根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；其中，电动汽车静止上电时，将整车的能耗值作为所述静止能耗标定值；
判断整车是否处于充电状态；
在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压；
根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电池包的母线电流及母线电压的步骤之后，所述方法还包括：
对所述母线电流进行判断，若所述母线电流大于零，则发送驱动能耗指令；
若所述母线电流小于零，则发送能量回收指令。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗的步骤之后，所述方法还包括：
获取电池包的累计能耗值；
根据所述静止能耗标定值及所述累计能耗值计算平均能耗。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取电池包的累计能耗值的步骤，具体包括：
获取电池包第一时刻的瞬时放出能量及瞬时回收能量；
获取电池包第二时刻的瞬时放出能量及瞬时回收能量；
根据所述第一时刻的瞬时放出能量、第一时刻的瞬时回收能量、第二时刻的瞬时放出能量及第二时刻的瞬时回收能量计算第一时段的累计能耗值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一时刻的瞬时放出能量、第一时刻的瞬时回收能量、第二时刻的瞬时放出能量及第二时刻的瞬时回收能量计算第一时段的累计能耗值的步骤之后，还包括：
根据单位距离设置预设能耗数组，计算所述预设能耗数组的累计能耗值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述静止能耗标定值及所述累计能耗值计算平均能耗的步骤，具体包括：
根据所述预设能耗数组的累计能耗值计算累计能耗值的平均值；
根据所述静止能耗标定值及所述累计能耗值的平均值求和计算出平均能耗。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断整车是否处于充电状态的步骤之后，还包括：
在整车处于充电状态时，根据空调控制器获取空调能耗值；
根据所述静止能耗标定值及所述空调能耗值求和计算出瞬时能耗及平均能耗。
8.一种电动汽车能耗计算装置，其特征在于，所述装置包括：
标定模块，用于根据整车能耗值确定整车上电时的静止能耗标定值；其中，电动汽车静止上电时，将整车的能耗值作为所述静止能耗标定值；
判断模块，用于判断整车是否处于充电状态；
采样模块，用于在整车未处于充电状态时，获取电池包的母线电流及母线电压；
计算模块，用于根据所述静止能耗标定值、母线电流及母线电压计算瞬时能耗。
9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电动汽车能耗计算程序，所述电动汽车能耗计算程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的电动汽车能耗计算方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有电动汽车能耗计算程序，所述电动汽车能耗计算程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的电动汽车能耗计算方法的步骤。
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