CN112009308B - 电动车续航里程计算方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动汽车领域,提供一种电动车续航里程计算方法和装置。本发明所述的电动车续航里程计算方法包括:检测与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数,和/或检测与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数;基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量,和/或基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量;基于所计算的电动车的电池的当前可用真实电量和/或所计算的电动车的电池的单位里程耗电量计算所述电动车续航里程。本发明可以使计算得到的续航里程更精确。

Description

电动车续航里程计算方法和装置
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域,特别涉及一种电动车续航里程计算方法和装置。
背景技术
目前关于电动车的续航里程计算方法,基本上仅考虑了电池的剩余电量,通过依据剩余电量,并基于前期的平均电量使用情况来计算出剩余的可行驶里程。但是目前采用的电动车续航里程计算方法计算得到的续航里程与电动车实际电量可支撑的实际行驶里程存在较大误差。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种电动车续航里程计算方法,以使计算得到的续航里程更精确。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种电动车续航里程计算方法,所述电动车续航里程计算方法包括:检测与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数,和/或检测与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数,其中与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流中的至少一者,与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数包括所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度和所述电动车的摩擦阻力中的至少一者;基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量,和/或基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量;基于所计算的电动车的电池的当前可用真实电量和/或所计算的电动车的电池的单位里程耗电量,计算所述电动车续航里程。
进一步的,与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数至少包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流;基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量包括:根据所述电动车的电池的温度、所述电动车的电池的放电电流以及其他因素影响的电量,确定所述电动车的电池的当前可用真实电量。
进一步的,与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数至少包括所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度和所述电动车的摩擦阻力;基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量包括:根据所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度、所述电动车的摩擦阻力、以及电器件单位里程耗电量,计算所述电动车的电池的单位里程耗电量。
进一步的,基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量包括:
采用公式Ws=α×T+β×I+γ计算所述电动车的电池的当前可用真实电量,其中,Ws为所述电动车的电池的当前可用真实电量,α为所述电动车的温度影响系数,T为所述电动车的电池的温度,β为所述电动车的放电电流影响系数,I为所述电动车的电池的放电电流,γ为其他因素影响的电量。
进一步的,基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量包括:
采用公式Wu=Δm×M+Δw×Fw+Δa×Va+Δp×Fp+WE计算所述电动车的电池的单位里程耗电量,其中,Wu为所述电动车的电池的单位里程耗电量,M为所述电动车与载物的总质量、Fw为所述电动车的风阻阻力、Va为所述电动车的速度、Fp为所述电动车的摩擦阻力、Δm为所述电动车的质量影响系数、Δw为所述电动车的风阻影响系数、Δa为所述电动车的速度影响系数、Δp为所述电动车的摩擦阻力影响系数以及WE为电器件单位里程耗电量。
进一步的,所述电动车的温度影响系数和所述电动车的放电电流影响系数通过最小二乘法进行曲线拟合得到。
进一步的,所述其他因素影响的电量包括:静置时间影响的电量、充放电次数影响的电量以及阻抗老化影响的电量中的至少一者。
相对于现有技术,本发明所述的电动车续航里程计算方法具有以下优势:
本发明的电动车续航里程计算方法通过与电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数确定电动车的电池的当前可用真实电量,和/或通过与电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算电动车的电池的单位里程耗电量,并根据电动车的电池的当前可用真实电量和/或电动车的电池的单位里程耗电量计算电动车续航里程。本发明将上述多种因素、参数的应用融入到续航里程的计算中来,使可续航里程更贴近真实续航能力。
本发明的另一目的在于提出一种电动车续航里程计算装置,以使计算得到的续航里程更精确。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种电动车续航里程计算装置,所述电动车续航里程计算装置包括:检测单元以及处理单元,其中,所述检测单元用于检测与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数,和/或检测与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数,其中与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流中的至少一者,与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数包括所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度和所述电动车的摩擦阻力中的至少一者;所述处理单元用于:基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量,和/或基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量;基于所计算的电动车的电池的当前可用真实电量和/或所计算的电动车的电池的单位里程耗电量计算所述电动车续航里程。
进一步的,与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数至少包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流;所述处理单元基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量包括:所述处理单元根据所述电动车的电池的温度、所述电动车的电池的放电电流以及其他因素影响的电量,确定所述电动车的电池的当前可用真实电量。
进一步的,与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数至少包括所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度和所述电动车的摩擦阻力;所述处理单元基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量包括:所述处理单元根据所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度、所述电动车的摩擦阻力以及电器件单位里程耗电量,计算所述电动车的电池的单位里程耗电量。
所述电动车续航里程计算装置与上述电动车续航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。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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方式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是本发明一实施例提供的电动车续航里程计算方法的流程图;
图2是本发明一实施例提供的温度与电池的电量的关系示意图;
图3是本发明一实施例提供的电动车续航里程计算装置的结构示意图。
附图标记说明:
1检测单元 2处理单元。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
图1是本发明一实施例提供的电动车续航里程计算方法的流程图。如图1所示,所述电动车续航里程计算方法包括:
步骤S11,检测与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数,和/或检测与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数,其中与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流中的至少一者,与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数包括所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度和所述电动车的摩擦阻力中的至少一者;
步骤S12,基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量,和/或基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量;
步骤S13,基于所计算的电动车的电池的当前可用真实电量和/或所计算的电动车的电池的单位里程耗电量计算所述电动车续航里程;
在步骤S11中,电动车续航里程的计算最根本是两个变量,一个是电池的当前可用真实电量,另一个是电池的单位里程(例如每公里)耗电量,即可以简单表达为:
Figure BDA0002080948620000061
其中,D是续航里程,Ws是电池的当前可用真实电量,Wu是电池的单位里程(例如每公里)耗电量。
对于电池的当前可用真实电量可以使用与当前可用真实电量相关的参数进行计算。
与当前可用真实电量相关的参数可以是电动车的电池的温度。图2是本发明一实施例提供的温度与电池的电量的关系示意图。如图2所示,温度影响锂离子的活泼性,不同的温度下可用的电量不同。如图2为某电池在不同温度下测量的可用电量数据,在25℃会达到百分之百的可用量,之后每降低1℃可用电量就会减少1%,可以看出温度会影响电池的可用电量;
与当前可用真实电量相关的参数可以是电动车的电池的放电电流。因为电池特性,当电池以不同电流放电时,可用的电池容量也会不同,如表1所示。
表1
Figure BDA0002080948620000062
Figure BDA0002080948620000071
在本发明实施例中,对于电动车的电池的温度和电动车的电池的放电电流,可以设置温度传感器和电流的检测电路来分别进行检测。
对于电池的单位里程耗电量,可以使用与电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数进行计算;
与电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数可以有电动车与载物的总质量。续航里程与负载重量关系较大,负载重量除去车辆质量外,还有乘员带来的质量,乘员质量可以依据座椅压力传感器判断属于单人模式、双人模式、满荷模式,也可在多媒体主机界面中设计设置选项,手动选择负载模式,根据不同的模式,对于续航里程融入不同的系数,此系数可通过实车标定取得,单人模式下续航里程为L,当每增加一名成员,续航里程下降X KM;
与电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数可以有电动车的风阻阻力。汽车行驶需要克服阻力进行行驶,其中风阻就是其中一项,风阻主要受两个参数影响,一个是固定的迎风面积s(车辆造型、门窗开启关闭),另一个是车辆相对于风的相对速度;
与电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数可以有电动车的速度。在车辆加速期间,有一部分电量消耗并没有作为纯动力输出;
与电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数可以有电动车的摩擦阻力。除了车辆和乘员的质量,胎压的大小也会影响车辆行驶过程中受到的摩擦阻力。
本发明实施例可以设置压力传感器和速度传感器分别检测电动车与载物的总质量以及电动车的速度,并通过已知的计算方式得到电动车的风阻阻力和电动车的摩擦阻力。
在步骤S12中,可以基于上述与电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算电动车的电池的当前可用真实电量。与电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数至少包括电动车的电池的温度和电动车的电池的放电电流,因此可以基于电动车的电池的温度和电动车的电池的放电电流来计算电动车的电池的当前可用真实电量。在此,本发明实施例提供一种具体的计算方法,具体可以借助电动车的温度影响系数、电动车的放电电流影响系数以及其他因素影响的电量确定电动车的电池的当前可用真实电量。
在此,电动车的温度影响系数、电动车的放电电流影响系数以及其他因素影响的电量均是提前标定的。
首先,需要在开发过程中通过实验对电动车的温度影响系数α进行标定。以下提供一种标定方式:
Figure BDA0002080948620000081
如上所示,假设矩阵中数据为标定的数据,分别是不同温度下测到的可用电量,每一行是同一样本在不同温度下的数据,每一列是不同样本在相同温度下的数据,适当增加样本可以提高数据的精确度。
进行简化:
ws=f(ws,t)=at+b
根据最小二乘法进行曲线拟合可得
Figure BDA0002080948620000082
求得上述方程就可以得到温度的影响系数a,b,即可简化为电动车的温度影响系数α。
放电电流影响系数β同样可以使用温度标定的方法进行前期标定。
此外影响所述电动车的电池的当前可用真实电量Ws的因素还有静置时间、充放电次数、阻抗老化,因为影响系数较小,也可以通过实验标定获得,这里为了方便描述统一为γ;
接着,电动车的电池的当前可用真实电量通过以下公式得到:
Ws=α×T+β×I+γ,其中,Ws为所述电动车的电池的当前可用真实电量,α为所述电动车的温度影响系数,T为所述电动车的电池的温度,β为所述电动车的放电电流影响系数,I为所述电动车的电池的放电电流,γ为其他因素影响的电量。
在步骤S12中,还可以基于与电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算电动车的电池的单位里程耗电量。与电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数至少包括电动车与载物的总质量、电动车的风阻阻力、电动车的速度和电动车的摩擦阻力。因此可以基于电动车与载物的总质量、电动车的风阻阻力、电动车的速度和电动车的摩擦阻力计算电动车的电池的单位里程耗电量。在此,本发明实施例提供一种具体的计算方法,具体可以借助电动车的质量影响系数、电动车的风阻影响系数、电动车的速度影响系数、电动车的摩擦阻力影响系数以及电器件单位里程耗电量进行计算。
首先,可以通过实验以控制其他变量的方式,分别标定电动车的质量影响系数Δm、电动车的风阻影响系数Δw、电动车的速度影响系数Δa和电动车的摩擦阻力影响系数Δp。
接着,空调、多媒体、功放等也具有的用电消耗,因此,可以确定电器件单位里程耗电量WE
最后,电动车的电池的单位里程耗电量通过以下公式得到:
Wu=Δm×M+Δw×Fw+Δa×Va+Δp×Fp+WE,其中,Wu为所述电动车的电池的单位里程耗电量,M为所述电动车与载物的总质量、Fw为所述电动车的风阻阻力、Va为所述电动车的速度、Fp为所述电动车的摩擦阻力、Δm为所述电动车的质量影响系数、Δw为所述电动车的风阻影响系数、Δa为所述电动车的速度影响系数、Δp为所述电动车的摩擦阻力影响系数以及WE为电器件单位里程耗电量。
在步骤S13中,可以使用三种方式计算使用电动车续航里程。一是使用上文所计算的电动车的电池的当前可用真实电量以及通过其他方式得到的电动车的电池的单位里程耗电量计算电动车续航里程;也可以使用其他方式得到的电动车的电池的当前可用真实电量以及上文所计算的电动车的电池的单位里程耗电量计算电动车续航里程;还可以使用上文所计算的电动车的电池的当前可用真实电量以及上文所计算的电动车的电池的单位里程耗电量计算电动车续航里程。
图3是本发明一实施例提供的电动车续航里程计算装置的结构示意图。如图3所示,所述电动车续航里程计算装置包括:检测单元1以及处理单元2,其中,所述检测单元1用于检测与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数,和/或检测与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数,其中与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流中的至少一者,与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数包括所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度和所述电动车的摩擦阻力中的至少一者;所述处理单元2用于:基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量,和/或基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量;基于所计算的电动车的电池的当前可用真实电量和/或所计算的电动车的电池的单位里程耗电量计算所述电动车续航里程。
其中,在一种情况下,与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数至少包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流;在这种情况下,所述处理单元基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量包括:所述处理单元根据所述电动车的电池的温度、所述电动车的电池的放电电流以及其他因素影响的电量,确定所述电动车的电池的当前可用真实电量。
具体地,基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量包括:
采用Ws=α×T+β×I+γ计算所述电动车的电池的当前可用真实电量,其中,Ws为所述电动车的电池的当前可用真实电量,α为所述电动车的温度影响系数,T为所述电动车的电池的温度,β为所述电动车的放电电流影响系数,I为所述电动车的电池的放电电流,γ为其他因素影响的电量。所述电动车的温度影响系数和所述电动车的放电电流影响系数通过最小二乘法进行曲线拟合得到,所述其他因素影响的电量包括:静置时间影响的电量、充放电次数影响的电量以及阻抗老化影响的电量中的至少一者。
另外,在一种情况下,与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数至少包括所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度和所述电动车的摩擦阻力;在这种情况下,所述处理单元基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量包括:所述处理单元根据所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度、所述电动车的摩擦阻力以及电器件单位里程耗电量,计算所述电动车的电池的单位里程耗电量。
具体地,基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量包括:
采用公式Wu=Δm×M+Δw×Fw+Δa×Va+Δp×Fp+WE计算所述电动车的电池的单位里程耗电量,其中,Wu为所述电动车的电池的单位里程耗电量,M为所述电动车与载物的总质量、Fw为所述电动车的风阻阻力、Va为所述电动车的速度、Fp为所述电动车的摩擦阻力、Δm为所述电动车的质量影响系数、Δw为所述电动车的风阻影响系数、Δa为所述电动车的速度影响系数、Δp为所述电动车的摩擦阻力影响系数以及WE为电器件单位里程耗电量。
上述电动车续航里程计算装置的实施例与上文所述的电动车续航里程计算方法的实施例类似,在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,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 (7)

1.一种电动车续航里程计算方法,其特征在于,所述电动车续航里程计算方法包括:
检测与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数,和/或检测与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数,其中与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流中的至少一者,与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数至少包括所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度和所述电动车的摩擦阻力;
基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量,和/或基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量;
基于所计算的电动车的电池的当前可用真实电量和/或所计算的电动车的电池的单位里程耗电量,计算所述电动车续航里程;
基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量包括:
采用公式Wu=Δm×M+Δw×Fw+Δa×Va+Δp×Fp+WE计算所述电动车的电池的单位里程耗电量,其中,Wu为所述电动车的电池的单位里程耗电量,M为所述电动车与载物的总质量、Fw为所述电动车的风阻阻力、Va为所述电动车的速度、Fp为所述电动车的摩擦阻力、Δm为所述电动车的质量影响系数、Δw为所述电动车的风阻影响系数、Δa为所述电动车的速度影响系数、Δp为所述电动车的摩擦阻力影响系数以及WE为电器件单位里程耗电量。
2.根据权利要求1所述的电动车续航里程计算方法,其特征在于,与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数至少包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流;基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量包括:
根据所述电动车的电池的温度、所述电动车的电池的放电电流以及其他因素影响的电量,确定所述电动车的电池的当前可用真实电量。
3.根据权利要求2所述的电动车续航里程计算方法,其特征在于,基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量包括:
采用公式Ws=α×T+β×I+γ计算所述电动车的电池的当前可用真实电量,其中,Ws为所述电动车的电池的当前可用真实电量,α为所述电动车的温度影响系数,T为所述电动车的电池的温度,β为所述电动车的放电电流影响系数,I为所述电动车的电池的放电电流,γ为其他因素影响的电量。
4.根据权利要求3所述的电动车续航里程计算方法,其特征在于,所述电动车的温度影响系数和所述电动车的放电电流影响系数通过最小二乘法进行曲线拟合得到。
5.根据权利要求3或4所述的电动车续航里程计算方法,其特征在于,所述其他因素影响的电量包括:
静置时间影响的电量、充放电次数影响的电量以及阻抗老化影响的电量中的至少一者。
6.一种电动车续航里程计算装置,其特征在于,所述电动车续航里程计算装置包括:
检测单元以及处理单元,其中,
所述检测单元用于检测与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数,和/或检测与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数,其中与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流中的至少一者,与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数至少包括所述电动车与载物的总质量、所述电动车的风阻阻力、所述电动车的速度和所述电动车的摩擦阻力;
所述处理单元用于:
基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量,和/或基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量;
基于所计算的电动车的电池的当前可用真实电量和/或所计算的电动车的电池的单位里程耗电量计算所述电动车续航里程;
所述处理单元基于与所述电动车的电池的单位里程耗电量相关的参数计算所述电动车的电池的单位里程耗电量包括:
所述处理单元根据公式Wu=Δm×M+Δw×Fw+Δa×Va+Δp×Fp+WE计算所述电动车的电池的单位里程耗电量,其中,Wu为所述电动车的电池的单位里程耗电量,M为所述电动车与载物的总质量、Fw为所述电动车的风阻阻力、Va为所述电动车的速度、Fp为所述电动车的摩擦阻力、Δm为所述电动车的质量影响系数、Δw为所述电动车的风阻影响系数、Δa为所述电动车的速度影响系数、Δp为所述电动车的摩擦阻力影响系数以及WE为电器件单位里程耗电量。
7.根据权利要求6所述的电动车续航里程计算装置,其特征在于,与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数至少包括所述电动车的电池的温度和所述电动车的电池的放电电流;
所述处理单元基于与所述电动车的电池的当前可用真实电量相关的参数计算所述电动车的电池的当前可用真实电量包括:
所述处理单元根据所述电动车的电池的温度、所述电动车的电池的放电电流以及其他因素影响的电量,确定所述电动车的电池的当前可用真实电量。
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