CN111422099A - 一种用于纯电动车辆的续航里程估算方法 - Google Patents

一种用于纯电动车辆的续航里程估算方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于纯电动车辆的续航里程估算方法，属于电动车辆领域。特别是涉及一种用于纯电动车辆的续航里程估算方法。该续航里程估算方法包括：实时获取车辆的行驶里程；在每次所述行驶里程达到预设的里程周期时计算所述车辆的最新能耗值；根据所述最新能耗值更新所述车辆的平均能耗值；根据更新后的所述平均能耗值估算所述车辆的续航里程。本发明的续航里程估算方法能够提高所计算的续航里程的准确性，得到不同驾驶习惯下的不同平均能耗值并保证续航里程的显示值的延续性。

Description

一种用于纯电动车辆的续航里程估算方法
技术领域
本发明涉及电动车辆领域，特别是涉及一种用于纯电动车辆的续航里程估算方法。
背景技术
纯电动汽车的续驶里程是指电动汽车从动力蓄电池当前电量状态开始到标准规定的试验结束时所走的里程。但电动车实际使用工况复杂、车辆能耗变化大，续驶里程算法的估计精度有限，里程估计值与实际行驶距离相差很大。这使得乘客担心现有的电量不能保证车辆到达目的地，产生所谓“里程焦虑感”，降低电动汽车的使用信心。因此，提高电动汽车续航里程估计精度是提高电动汽车普及率、促进电动汽车产业发展的重要前提。
现有技术大多基于NEDC(新欧洲续航测试标准)工况平均能耗预估剩余里程，并且考虑充放电不同工况，考虑空调是否开始不同工况做实时计算，考虑车速的影响等，考虑因素较多造成计算复杂，而且在VCU不能收到相关信息时无法准确计算续航里程。例如在某些车型上没有空调是否开启判断信号，VCU无法识别空调是否开启。另外，现有技术方案无法区别个人驾驶习惯，例如某些人驾驶习惯好驾驶路况好，实际平均能耗很低，但利用现有方案同样电量不同车辆始终显示续航里程一样，这时候是需要考虑驾驶习惯好坏，动态显示续航里程，驾驶习惯好能耗低的车辆显示的续航里程应比使用NEDC工况能耗显示的里程更长，反之更短。如果使用实时平均能耗来计算续航里程得到的里程又会波动很大，造成给驾驶员的困扰。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于纯电动车辆的续航里程估算方法，能够提高所计算的续航里程的准确性。
本发明的另一个目的是要得到不同驾驶习惯下的不同平均能耗值。
本发明的进一步的一个目的是要保证续航里程的显示值的延续性。
特别地，本发明提供了一种用于纯电动车辆的续航里程估算方法，包括：
实时获取车辆的行驶里程；
在每次所述行驶里程达到预设的里程周期时计算所述车辆的最新能耗值；
根据所述最新能耗值更新所述车辆的平均能耗值；
根据更新后的所述平均能耗值估算所述车辆的续航里程。
可选地，根据所述最新能耗值更新所述车辆的平均能耗值，包括：
根据以下公式计算当前的所述平均能耗值ECa：
ECa＝(EC1-EC0)*Fa+EC0，
其中，EC1为所述最新能耗值，EC0为历史平均能耗值，Fa为标定参数。
可选地，Fa根据EC1与EC0的比值和电池实际SOC进行标定。
可选地，在EC1与EC0的比值大于第一预设值时，Fa的值随着EC1与EC0的比值的增大逐渐减小、在EC1与EC0的比值小于所述第一预设值时，Fa的值随着EC1与EC0的比值的减小逐渐减小，且Fa的值随着所述电池实际SOC的增大逐渐增大。
可选地，Fa为范围在1％-2％之间的任一值。
可选地，所述历史平均能耗值EC0的初始值根据《中国汽车行驶工况》计算。
可选地，根据所述最新能耗值更新所述车辆的平均能耗值之后，还包括：
在所述车辆下电时存储更新后的所述平均能耗值；
在所述车辆再上电时使用所存储的更新后的所述平均能耗值作为历史平均能耗估算所述车辆的续航里程。
可选地，实时计算车辆的行驶里程，包括：
所述行驶里程等于所述车辆的车速对时间的积分值。
可选地，计算每次所述行驶里程达到里程周期时所述车辆的最新能耗值，包括：
计算所述车辆的电池放电功率；
记录所述行驶里程达到里程周期所用的时间；
所述最新能耗值等于所述电池放电功率对所述行驶里程达到里程周期所用的时间的积分值。
可选地，根据更新后的所述平均能耗值估算所述车辆的续航里程，包括：
获取所述车辆当前的电池可能剩余能量；
所述续航里程等于所述电池可能剩余能量与更新后的所述平均能耗的比值。
本发明的续航里程估算方法利用车辆的最新能耗值来更新平均能耗值，再利用平均能耗值来计算车辆的续航里程，因此在根据车辆的实时行驶情况实时更新续航里程，使得所计算的续航里程更能准确反应不同的驾驶习惯所带来的影响，即提高了所计算的续航里程的准确性，规避了现有计算方法得到的不同车在同样剩余能量时显示的续航里程值都非常接近的问题。并且这种估算方法不考虑空调是否开启，不考虑充放电，不考虑环境温度等因素，因此计算过程简单。
进一步地，本发明使用存储的更新后的平均能耗值作为历史平均能耗来计算续航里程，这样能够保证续航里程显示值的延续性较好，不会在车辆上下电前后显示值产生明显变化。
进一步地，在EC1/EC0大于或小于第一预设值时逐渐减小Fa，且在电池实际SOC的增大逐渐增大Fa，本发明通过根据这两个因子来标定Fa值，进而估算平均能耗值，再计算续航里程，降低了不稳定工况的影响并考虑了驾驶习惯的改变，使得所计算出的续航里程更准确。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的用于纯电动车辆的续航里程估算方法的流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的用于纯电动车辆的续航里程估算方法的流程图。如图1所示，本发明的一个实施例中，该续航里程估算方法包括以下步骤：
S10：实时获取车辆的行驶里程。可选地，行驶里程等于车辆的车速对时间的积分值。
S20：在每次行驶里程达到预设的里程周期时计算车辆的最新能耗值。这里的里程周期可以根据具体的车辆使用情况来进行设置，例如将里程周期设置为1km，即车辆每行驶1km就计算一次车辆1km的能耗值。
S30：根据最新能耗值更新车辆的平均能耗值。
S40：根据更新后的平均能耗值估算车辆的续航里程。
本实施例的续航里程估算方法利用车辆的最新能耗值来更新平均能耗值，再利用平均能耗值来计算车辆的续航里程，因此在根据车辆的实时行驶情况实时更新续航里程，使得所计算的续航里程更能准确反应不同的驾驶习惯所带来的影响，即提高了所计算的续航里程的准确性，规避了现有计算方法得到的不同车在同样剩余能量时显示的续航里程值都非常接近的问题。并且这种估算方法不考虑空调是否开启，不考虑充放电，不考虑环境温度等因素，因此计算过程简单。
上述的数据记录和计算过程一般是通过车辆的整车控制器(VCU)来进行的。
进一步地一个实施例中，S30之后还包括：
在车辆下电时存储更新后的平均能耗值；
在车辆再上电时使用所存储的更新后的平均能耗值作为历史平均能耗估算车辆的续航里程。
例如车辆使用VCU记录更新后的平均能耗值后，在VCU下电时将更新后的平均能耗值存储到存储器中，例如NVRAM(非易失性存储单元)。在VCU再次上电后能够读取NVRAM中的值计算巡航里程。这种使用存储的更新后的平均能耗值计算续航里程的方法保证续航里程显示值的延续性较好，不会在车辆上下电前后显示值产生明显变化。
另一个实施例中，S30包括：
根据以下公式(1)计算当前的平均能耗值ECa：
ECa＝(EC1-EC0)*Fa+EC0 (1)
其中，EC1为最新能耗值，EC0为历史平均能耗值，Fa为标定参数。
进一步地，Fa根据EC1/EC0(即EC1与EC0的比值)和电池实际SOC进行标定。这是由于EC1/EC0的大小变化可能是因为突然加速或突然减速造成的，考虑EC1/EC0来标定Fa可以尽量降低不稳定工况的影响。另外电池实际SOC的变化反应了一定的驾驶习惯的改变，例如电池实际突然SOC增高大概率是驾驶员完成一次驾驶后用充电桩充电一段时间后再次驾驶。本实施例通过根据这两个因子来标定Fa值，进而估算平均能耗值，再计算续航里程，降低了不稳定工况的影响并考虑了驾驶习惯的改变，使得所计算出的续航里程更准确。
在本发明的进一步的一个实施例中，在EC1/EC0大于第一预设值时，Fa的值随着EC1/EC0的增大逐渐减小、在EC1/EC0小于所述第一预设值时，Fa的值随着EC1/EC0的减小逐渐减小，且Fa的值随着电池实际SOC的增大逐渐增大。部分Fa的数值列举如下表1所示，需要注意的是，表格中所表示的数值再除以100才是Fa的值。
表1
Figure BDA0002448645160000051
如前文，通过根据EC1/EC0和电池实际SOC来标定Fa，能够使得所计算的续航里程降低不稳定工况的影响并考虑了驾驶习惯的改变。具体地，如上表所示，在EC1/EC0大于1时，随着EC1/EC0的增长逐渐减小Fa，在EC1/EC0小于1时，随着EC1/EC0的减小逐渐减小Fa。这是因为EC1/EC0较大或较小时减小Fa，这样使得最近1km的能耗对计算结果的影响较小，比值大可能是因为突然加速或突然减速造成的，进而尽量降低一些不稳定性工况对平均能耗值计算的影响。另外电池实际SOC高时Fa大是因为电池实际SOC大很大概率是驾驶员完成一次驾驶后用充电桩充电一段时间后再次驾驶，这时候可能是原来的人驾驶也可能是其他人驾驶，不同人驾驶的习惯不一样造成新的每公里能耗和以前记录的平均能耗差异较大，这时候要把Fa加大，尽快让存储的平均能耗能学习到“新的驾驶员”新的驾驶循环状态下的平均能耗值。
可选地，Fa为范围在1％-2％之间的任一值。进一步的实施例中，将Fa取值为2％左右，因为经过仿真计算，从一个长时间极度稳定工况变化到另一个长时间极度稳定工况，这样在大概五六十公里内能将存储值(EC0)完全修正到当前稳定工况下的平均能耗值ECa，这与设计初衷接近。
另一个实施例中，EC0的初始值根据国家标准-《中国汽车行驶工况》计算，即EC0的初始值根据CLTC标准中规定的工况进行计算(S)，使得所计算的值更适用于国内行驶的车辆。当然在其他实施例中，也可以根据被的标准工况进行EC0初始值的计算，例如NEDC工况，以适用于在欧洲地区行驶的车辆。
一个实施例中，S20包括：
计算车辆的电池放电功率；
记录行驶里程达到里程周期所用的时间；最新能耗值等于电池放电功率对行驶里程达到里程周期所用的时间的积分值。
电池放电功率等于电池电压与电池电流的乘积。这里规定积分的时间不能超过时间限值，例如时间限制为EC0的初始值与电池放电功率的比值，如此限制可以避免在车辆静止时积分一直计算导致积分无限大。
另一个实施例中，S40包括：
获取车辆当前的电池可能剩余能量；
续航里程等于电池可能剩余能量与更新后的平均能耗的比值。
本实施例提供了一种计算续航里程的具体方法。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于纯电动车辆的续航里程估算方法，其特征在于，包括：
实时获取车辆的行驶里程；
在每次所述行驶里程达到预设的里程周期时计算所述车辆的最新能耗值；
根据所述最新能耗值更新所述车辆的平均能耗值；
根据更新后的所述平均能耗值估算所述车辆的续航里程。
2.根据权利要求1所述的续航里程估算方法，其特征在于，根据所述最新能耗值更新所述车辆的平均能耗值，包括：
根据以下公式计算当前的所述平均能耗值ECa：
ECa＝(EC1-EC0)*Fa+EC0，
其中，EC1为所述最新能耗值，EC0为历史平均能耗值，Fa为标定参数。
3.根据权利要求2所述的续航里程估算方法，其特征在于，
Fa根据EC1与EC0的比值和电池实际SOC进行标定。
4.根据权利要求3所述的续航里程估算方法，其特征在于，
在EC1与EC0的比值大于第一预设值时，Fa的值随着EC1与EC0的比值的增大逐渐减小、在EC1与EC0的比值小于所述第一预设值时，Fa的值随着EC1与EC0的比值的减小逐渐减小，且Fa的值随着所述电池实际SOC的增大逐渐增大。
5.根据权利要求2所述的续航里程估算方法，其特征在于，
Fa为范围在1％-2％之间的任一值。
6.根据权利要求2所述的续航里程估算方法，其特征在于，
所述历史平均能耗值EC0的初始值根据《中国汽车行驶工况》计算。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的续航里程估算方法，其特征在于，根据所述最新能耗值更新所述车辆的平均能耗值之后，还包括：
在所述车辆下电时存储更新后的所述平均能耗值；
在所述车辆再上电时使用所存储的更新后的所述平均能耗值作为历史平均能耗估算所述车辆的续航里程。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的续航里程估算方法，其特征在于，实时计算车辆的行驶里程，包括：
所述行驶里程等于所述车辆的车速对时间的积分值。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的续航里程估算方法，其特征在于，计算每次所述行驶里程达到里程周期时所述车辆的最新能耗值，包括：
计算所述车辆的电池放电功率；
记录所述行驶里程达到里程周期所用的时间；
所述最新能耗值等于所述电池放电功率对所述行驶里程达到里程周期所用的时间的积分值。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的续航里程估算方法，其特征在于，根据更新后的所述平均能耗值估算所述车辆的续航里程，包括：
获取所述车辆当前的电池可能剩余能量；
所述续航里程等于所述电池可能剩余能量与更新后的所述平均能耗的比值。
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