CN113291202A - 蓄电池的容量管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动汽车技术领域,具体涉及一种蓄电池的容量管理系统,包括:目的设定模块,用于设定出发地与目的地;路况获取模块,用于获取出发地与目的地之间的路况信息以及充电站位置信息;容量检测模块,用于根据第一总充电量、第一总放电量、第二总充电量和第二总放电量得到本次放电电量,根据预设值得到电池的剩余电量,根据本次放电量和剩余电量得到电池的剩余容量;里程计算模块,用于根据剩余容量计算汽车的剩余行驶里程值;路线规划模块,用于根据出发地、目的地、路况信息、充电站位置信息和剩余行驶里程值,规划对应的行车路线。本发明解决了现有技术电池容量检测不准确的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域,具体涉及一种蓄电池的容量管理系统。
背景技术
随着新能源技术的不断发展,电动汽车的发展日益受到重视,电动汽车的充电站网络也日渐完善,在当前条件下仍不如加油站遍布各地。电动汽车利用电池作为能量来源,若电池的电能耗尽,电动汽车就无法继续前进。故而,行车时需要车主自行判断所在地与目的地的距离是否小于剩余电量所能完成的行驶里程,或者,能否在电量耗完前到达中途的充电站进行充电。
对此,中国专利CN103112360A公开了一种电动汽车的辅助系统,包括:电池管理单元,用于当汽车设定目的地时,检测当前电池剩余容量值;车辆控制单元,用于根据当前电池剩余容量值得出剩余行驶里程值;GPS单元,用于取得汽车当前位置信息,接收电池管理单元传递的目的地信息;将当前位置信息和目的地信息传递给信息网络中心,并接收信息网络中心反馈的当前位置与目的地间路况信息;将目的地信息、当前位置信息、路况信息、剩余行驶里程值及存储在GPS单元中的充电站位置信息与预存储的条件比对,计划出对应的行车路线。
在上述技术方案中,汽车能在出发设定目的地时,综合相关因素计划处合理的行车路线,避免汽车在未到达目的地或充电站的时候电量耗尽、无法行动。但是,这是基于准确检测当前电池容量的前提,在放电的过程中电池会释放热量,导致电池温度升高;同时,由于散热条件不同,电池不同部分也会出现温差。电池温度升高以及电池不同部分的温差,均会导致电池容量的衰减,故而,温差会对电池容量的影响,在不同温度下电池容量也不同,通常温度越高电池容量越大。也就是说,电池容量衰减,会导致电池容量检测不准确。
发明内容
本发明提供一种蓄电池的容量管理系统,解决了现有技术电池容量检测不准确的技术问题。
本发明提供的基础方案为:蓄电池的容量管理系统,包括:
目的设定模块,用于设定出发地与目的地;
路况获取模块,用于获取出发地与目的地之间的路况信息以及充电站位置信息;
容量检测模块,用于获取蓄电池充电完成时的第一总充电量、第一总放电量以及使用过程中荷电状态下降至预设值时的第二总充电量、第二总放电量;并根据第一总充电量、第一总放电量、第二总充电量和第二总放电量得到本次放电电量,根据预设值得到电池的剩余电量,根据本次放电量和剩余电量得到电池的剩余容量;
里程计算模块,用于根据剩余容量计算汽车的剩余行驶里程值;
路线规划模块,用于根据出发地、目的地、路况信息、充电站位置信息和剩余行驶里程值,规划对应的行车路线。
本发明的工作原理及优点在于:能够在线对电池的充电、放电状态进行识别,可以实现智能化计算电池当前的剩余容量,即使在电池温度升高以及电池不同部分出现温差导致电池容量衰减的情况下,也能够快速、准确地了解电池的当前状况;故而,相较于现有技术来说,在准确检测当前的电池容量的前提下规划行车路线,能够更加精确地避免发生汽车在未到达目的地或充电站的时候电量耗尽的情形。
本发明在电池温度升高以及电池不同部分出现温差导致电池容量衰减的情况下也能够快速、准确地检测电池容量,解决了现有技术电池容量检测不准确的技术问题。
进一步,根据本次充电量和剩余电量得到电池的剩余容量,具体包括:根据本次充电量和剩余电量得到电池的当前总容量,比较当前总容量和标称容量的大小,如果当前总容量大于标称容量与预设阈值之和,剩余容量为标称容量与当前总容量和标称容量差值的一半之和。
有益效果在于:通过这样的方式,在当前总容量大于标称容量与预设阈值之和时,以标称容量与当前总容量和标称容量差值的一半之和计算剩余容量,可提高计算的准确性与可靠性。
进一步,如果当前总容量小于标称容量与预设阈值之差,剩余容量为标称容量与当前总容量和标称容量差值的一半之差。
有益效果在于:在当前总容量小于标称容量与预设阈值之和时,以标称容量与当前总容量和标称容量差值的一半之差计算剩余容量,可提高此时计算的准确性。
进一步,路线规划模块用于将出发地、目的地、路况信息、充电站位置信息和剩余行驶里程值与预先存储条件进行比对,规划对应的行车路线;预先存储条件为剩余行驶里程值小于从出发地到目的地的第一最短路线的距离值且剩余行驶里程值大于或等于从出发地到最近的充电站的第二最短路线的距离值,对应的行车路线为从出发地经充电站能到达目的地的第三最短路线。
有益效果在于:根据第一最短路线的距离值、第二最短路线的距离值规划出第三最短路线,可以确保在电量充足时选择最短路线到达目的地,当汽车当前剩余电量不足以支持汽车到达目的地但足以支持汽车到达充电站时,选择途中经充电站充电后到达目的地的最短路线,经充电站续航后以最短的距离到达目的地。
进一步,预先存储条件为剩余行驶里程值大于或等于从出发地到目的地的第一最短路线的距离值,对应的行车路线为第一最短路线。
有益效果在于:这样可以确保在电量充足时选择最短路线到达目的地。
进一步,路况信息包括堵车信息,第一最短路线、第二最短路线和第三最短路线均为不经过堵车路段的路线。
有益效果在于:制定路线时避开堵车的地段,确保不经过堵车路段,如果驾驶员时间较紧,可以提高用户的体验感。
进一步,路况信息包括封路信息,第一最短路线、第二最短路线和第三最短路线均为不经过封路路段的路线。
有益效果在于:制定路线时避开封路的地段,确保不经过封路路段,如果驾驶员时间较紧,可以提高行车的速度。
附图说明
图1为本发明蓄电池的容量管理系统实施例的系统结构框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明:
实施例1
实施例基本如附图1所示,包括:
目的设定模块,用于设定出发地与目的地;
路况获取模块,用于获取出发地与目的地之间的路况信息以及充电站位置信息;
容量检测模块,用于获取蓄电池充电完成时的第一总充电量、第一总放电量以及使用过程中荷电状态下降至预设值时的第二总充电量、第二总放电量;并根据第一总充电量、第一总放电量、第二总充电量和第二总放电量得到本次放电电量,根据预设值得到电池的剩余电量,根据本次放电量和剩余电量得到电池的剩余容量;
里程计算模块,用于根据剩余容量计算汽车的剩余行驶里程值;
路线规划模块,用于根据出发地、目的地、路况信息、充电站位置信息和剩余行驶里程值,规划对应的行车路线。
在本实施例中,目的设定模块、路况获取模块、容量检测模块、里程计算模块和路线规划模块均集成在服务器上,通过软件/程序/代码/计算机指令实现其功能。
具体实施过程如下:
S1、目的设定模块设定出发地与目的地,比如说,用户将出发地设为甲区A地,将目的地设为甲区B地。
S2、路况获取模块获取出发地与目的地之间的路况信息以及充电站位置信息。比如说,路况信息包括堵车信息和封路信息,充电站位置信息为充电站在甲区A地与甲区B地之间的位置、分布信息。
S3、容量检测模块获取蓄电池充电完成时的第一总充电量、第一总放电量以及使用过程中荷电状态下降至预设值时的第二总充电量、第二总放电量;并根据第一总充电量、第一总放电量、第二总充电量和第二总放电量得到本次放电电量,根据预设值得到电池的剩余电量,根据本次放电量和剩余电量得到电池的剩余容量。
首先,检测蓄电池是否充电完成,也即检测蓄电池是否已经充满电;
然后,在充电完成时获取蓄电池的第一总充电量和第一总放电量,也即,第一总充电量为蓄电池本次充满电时记录的充电电量,第一总放电量为蓄电池本次充满电时记录的放电电量,在蓄电池充电完成时,电池的荷电状态SOC为100%;
接着,当蓄电池在使用过程中的荷电状态下降至预设值时,比如说20%,获取蓄电池的第二总充电量和第二总放电量,第二总充电量为电池历史总充电量,第二总放电量为电池历史总放电电量,也即,在蓄电池放电过程中,当蓄电池的荷电状态下降至20%时,获取并记录此时蓄电池的总充电量和总放电量;
再接着,根据第一总充电量、第一总放电量、第二总充电量以及第二总放电量得到本次放电量,假设第一总充电量为Q1,第一总放电量为Q2,第二总充电量为HQ1,第二总放电量为HQ2,本次放电量则为(HQ2-Q2)-(HQ1-Q1);
再然后,根据预设值得到蓄电池的剩余电量,预设值为蓄电池放电后的剩余荷电状态,可根据蓄电池的标称容量计算出电池的剩余电量;
最后,根据本次充电量和剩余电量得到电池的剩余容量,也即,根据本次充电量和剩余电量得到蓄电池的当前总容量,比较当前总容量和标称容量的大小:如果当前总容量大于标称容量与预设阈值之和,剩余容量为标称容量与当前总容量和标称容量差值的一半之和;如果当前总容量小于标称容量与预设阈值之差,剩余容量为标称容量与当前总容量和标称容量差值的一半之差。
S4、里程计算模块根据剩余容量计算汽车的剩余行驶里程值,比如说,根据剩余容量与剩余行驶里程值之间的函数关系,得到剩余行驶里程值。
S5、路线规划模块根据出发地、目的地、路况信息、充电站位置信息和剩余行驶里程值,规划对应的行车路线。在本实施例中,路线规划模块将出发地、目的地、路况信息、充电站位置信息和剩余行驶里程值与预先存储条件进行比对,以规划对应的行车路线;预先存储条件具体为,剩余行驶里程值小于从出发地到目的地的第一最短路线的距离值,且剩余行驶里程值大于或等于从出发地到最近的充电站的第二最短路线的距离值;对应的行车路线为从出发地经充电站能到达目的地的第三最短路线。根据第一最短路线的距离值、第二最短路线的距离值规划出第三最短路线,可以确保在电量充足时选择最短路线到达目的地,当汽车当前剩余电量不足以支持汽车到达目的地但足以支持汽车到达充电站时,选择途中经充电站充电后到达目的地的最短路线,经充电站续航后以最短的距离到达目的地。
实施例2
与实施例1不同之处仅在于,预先存储条件为剩余行驶里程值大于或等于从出发地到目的地的第一最短路线的距离值,对应的行车路线为第一最短路线,这样可以确保在电量充足时选择最短路线到达目的地。
实施例3
与实施例2不同之处仅在于,路况信息包括颠簸因子,第一最短路线、第二最短路线和第三最短路线均为不经过颠簸因子大于预设颠簸阈值的路线。
在本实施例中,基于如下两个事实:
其一,若道路颠簸,车辆的行驶速度不至于过快,加速度会产生波动,时而加速度比较大,时而加速度比较小,车辆的行驶速度以及车辆的行驶加速度在一定程度上可以体现道路的颠簸情况;其中,包括两种极端情况(第一速度阈值大于第二速度阈值):
(1)行驶速度大于第一速度阈值,比如说,第一速度阈值为60km/h,说明行驶速度非常快,道路的路面状况良好,几乎不会产生颠簸,或者说,颠簸对行驶过程的影响几乎可以忽略不计;
(2)行驶速度小于第二速度阈值,比如说,第二速度阈值为20km/h,说明行驶速度非常慢,行驶速度的降低可能不是道路的路面颠簸引起的,而是出现了其他问题,比如车辆自身故障。
其二,出于减震以及结构设计方面的考虑,车辆通常包含大量的弹簧部件或者具有弹簧性质的部件,这些部件使得车辆自身就为弹性系统,即使是在平坦的路面行驶,在发动机抖动或者车内人员的移动的作用下,也会产生一定的颠簸。
考虑到上述两个基本事实,颠簸因子的确定过程如下:
首先,获取在预设时间段内,比如说,过去一周或者过去半个月;在出发地与目的地之间的路段行驶的历史车辆的第一历史行驶信息,历史车辆是指在预设时间段内在出发地与目的地之间的路段行驶过的车辆,第一历史行驶信息包括历史车辆的行驶速度和/或行驶加速度,对应地分别记为第一行驶速度和/或第二行驶加速度;对第一历史行驶信息进行筛选,挑选出第一历史行驶速度大于或者等于第二速度阈值,且小于或者等于第一速度阈值的历史行驶信息,作为体现颠簸的第一历史行驶信息;利用体现颠簸的第一历史行驶信息,计算得到表征道路的颠簸程度的第一颠簸值,比如说,第一颠簸值等于第一行驶速度和/或第一行驶加速度的方差或者标准差,比如说0.05。
然后,获取在同样的预设时间段内,比如说,过去一周或者过去半个月;在平坦路面行驶的历史车辆的第二历史行驶信息,第二历史行驶信息包括历史车辆的行驶速度和/或行驶加速度,对应地分别记为第二行驶速度和/或第二行驶加速度;利用第二历史行驶信息,计算得到表征道路的颠簸程度的第二颠簸值,比如说,第二颠簸值等于第二行驶速度和/或第二行驶加速度的方差或者标准差,比如说0.01。
接着,根据第一颠簸值与第二颠簸值计算颠簸因子,也即,颠簸因子=第一颠簸值减去第二颠簸值,比如说0.04。故而,采用这样的方式,扣除了车辆自身因素对颠簸的影响,能够确保颠簸因子完全反映出路面的颠簸状况。
最后,确保第一最短路线、第二最短路线和第三最短路线,均为不经过颠簸因子大于预设颠簸阈值的路线,比如说,预设颠簸阈值为0.03。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.蓄电池的容量管理系统,其特征在于,包括:
目的设定模块,用于设定出发地与目的地;
路况获取模块,用于获取出发地与目的地之间的路况信息以及充电站位置信息;
容量检测模块,用于获取蓄电池充电完成时的第一总充电量、第一总放电量以及使用过程中荷电状态下降至预设值时的第二总充电量、第二总放电量;并根据第一总充电量、第一总放电量、第二总充电量和第二总放电量得到本次放电电量,根据预设值得到电池的剩余电量,根据本次放电量和剩余电量得到电池的剩余容量;
里程计算模块,用于根据剩余容量计算汽车的剩余行驶里程值;
路线规划模块,用于根据出发地、目的地、路况信息、充电站位置信息和剩余行驶里程值,规划对应的行车路线。
2.如权利要求1所述的蓄电池的容量管理系统,其特征在于,根据本次充电量和剩余电量得到电池的剩余容量,具体包括:根据本次充电量和剩余电量得到电池的当前总容量,比较当前总容量和标称容量的大小,如果当前总容量大于标称容量与预设阈值之和,剩余容量为标称容量与当前总容量和标称容量差值的一半之和。
3.如权利要求2所述的蓄电池的容量管理系统,其特征在于,如果当前总容量小于标称容量与预设阈值之差,剩余容量为标称容量与当前总容量和标称容量差值的一半之差。
4.如权利要求3所述的蓄电池的容量管理系统,其特征在于,路线规划模块用于将出发地、目的地、路况信息、充电站位置信息和剩余行驶里程值与预先存储条件进行比对,规划对应的行车路线;预先存储条件为剩余行驶里程值小于从出发地到目的地的第一最短路线的距离值且剩余行驶里程值大于或等于从出发地到最近的充电站的第二最短路线的距离值,对应的行车路线为从出发地经充电站能到达目的地的第三最短路线。
5.如权利要求4所述的蓄电池的容量管理系统,其特征在于,预先存储条件为剩余行驶里程值大于或等于从出发地到目的地的第一最短路线的距离值,对应的行车路线为第一最短路线。
6.如权利要求5所述的蓄电池的容量管理系统,其特征在于,路况信息包括堵车信息,第一最短路线、第二最短路线和第三最短路线均为不经过堵车路段的路线。
7.如权利要求6所述的蓄电池的容量管理系统,其特征在于,路况信息包括封路信息,第一最短路线、第二最短路线和第三最短路线均为不经过封路路段的路线。
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CN116176594A (zh) * | 2023-04-26 | 2023-05-30 | 禾多科技(北京)有限公司 | 一种自动驾驶车辆的行驶环境感知方法及系统 |
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2021
- 2021-05-21 CN CN202110560124.5A patent/CN113291202A/zh not_active Withdrawn
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