CN113479110A - 换电式混合动力车辆及其换电策略确定方法和整车控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种换电式混合动力车辆的换电策略确定方法、整车控制器和换电式混合动力车辆。该方法包括：确定车辆的目标行驶工况，目标行驶工况为车辆的当前行驶工况或即将运行的行驶工况；根据目标行驶工况选择性地获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息中的所需信息；基于所获取的信息，根据目标行驶工况对应的换电策略确定规则确定目标换电策略，并将目标换电策略推荐给用户。本发明在保证车辆使用的便利性的同时，保证车辆使用的经济性，减少用户(驾驶员)在不同行驶工况下车辆使用费用。

Description

换电式混合动力车辆及其换电策略确定方法和整车控制器
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是一种换电式混合动力车辆的换电策略确定方法、整车控制器和换电式混合动力车辆。
背景技术
混合动力技术是实现车辆的节能减排的关键技术。插电式混合动力车辆是介于纯电动车辆与燃油车辆两者之间的一种新能源车辆，既可实现纯电动、零排放行驶，也能通过混动模式增加车辆的续驶里程。在中低速工况中，插电式混合动力车辆进行纯电驱动能够大幅降低车辆的运行费用，然而容量固定的电池包无法满足不同通勤里程用户的实际需求。在长途高速工况中，插电式混合动力车辆的整车基本处于传统燃油模式，而大容量的电池包增加了整车重量，反而降低了整车的燃油经济性。
针对上述问题，现有技术中已经出现了通过在车辆上安装两块不同容量电池以满足不同用户的需求的方案，并定义了车辆单次行驶过程中的能量补充方案(换电或加燃料)。但是，现有的方案在进行能量补充时并没有考虑换电或加燃料的经济性，也没有根据驾驶员历史行驶数据进行合理的电池容量推荐，特别是在短途行驶中提示用户进行快换电池更换时，并没有具体指出如何选择相匹配的快换电池以保证较佳的整车便利性和经济性。
发明内容
鉴于上述问题，提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法、整车控制器和换电式混合动力车辆。
本发明的一个目的在于提供一种可保证整车使用便利性和经济性的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法。
本发明的一个进一步的目的在于通过在长途高速工况下根据换电带来的经济效益确定换电策略，进一步提高整车经济性。
本发明的又一个进一步的目的在于综合车辆状态、油价、电价、用户使用习惯等因素，为用户推荐合适的电池容量。
特别地，根据本发明实施例的一方面，提供了一种换电式混合动力车辆的换电策略确定方法，包括：
确定车辆的目标行驶工况，目标行驶工况为车辆的当前行驶工况或即将运行的行驶工况；
根据目标行驶工况选择性地获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息中的所需信息；
基于所获取的信息，根据目标行驶工况对应的换电策略确定规则确定目标换电策略，并将目标换电策略推荐给用户。
可选地，目标行驶工况包括长途高速行驶工况和市区通勤工况。
可选地，当目标行驶工况为长途高速行驶工况时，根据目标行驶工况选择性获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息中的所需信息的步骤包括：
获取车辆的状态信息和能源价格信息，其中，车辆的状态信息包括设定的待行驶距离、当前电池重量在长途高速行驶工况下的油耗增加量、电池的当前剩余里程和车辆在长途高速行驶工况下不携带电池时的平均油耗；能源价格信息包括在换电站拆卸电池的价格、在换电站装载电池的价格、所述车辆的当前的单位距离电耗、当前油价和当前电价。
可选地，长途高速行驶工况对应的换电策略确定规则包括：
根据车辆的状态信息和能源价格信息分别计算在不拆卸电池情况下的第一总行驶费用和拆卸电池后的第二总行驶费用；
计算第一总行驶费用与第二总行驶费用的第一差值；
判断第一差值是否大于第一设定值；
若是，则确定目标换电策略为拆卸电池；
若否，则确定目标换电策略为不拆卸电池。
可选地，按照公式(1)计算第一总行驶费用：
Cost1＝F×N×D/100+(L–D)/100×(E+B)×C (1)；
按照公式(2)计算第二总行驶费用：
Cost2＝(A1+A2)+L/100×E×C (2)；
其中，Cost1和Cost2分别表示第一总行驶费用和第二总行驶费用，单位为元；A1和A2分别表示在换电站拆卸电池的价格和在换电站装载电池的价格，单位为元；L表示设定的待行驶距离，单位为千米；B表示当前电池重量在长途高速行驶工况下的油耗增加量，单位为升/100千米；C表示当前油价，单位为元/升；D表示电池的当前剩余里程，单位为千米；E表示车辆在长途高速行驶工况下不携带电池时的平均油耗，单位为升/100千米；F表示所述车辆的当前的单位距离电耗，单位为千瓦时/100千米；N表示当前电价，单位为元/千瓦时。
可选地，当目标行驶工况为市区通勤工况时，根据目标行驶工况选择性获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息中的所需信息的步骤包括：
获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息，其中，用户使用习惯信息包括车辆的充电周期T和当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程，n为大于或等于3的整数；车辆的状态信息包括车辆的当前的单位距离电耗、市区燃油模式下的平均行驶油耗、车辆的电池的当前剩余里程和车辆的燃油的当前剩余里程；能源价格信息包括当前油价、当前电价、各不同续航里程待租电池的租金价格和车辆的电池的租金价格。
可选地，市区通勤工况对应的换电策略确定规则包括：
根据车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息分别计算在不更换电池情况下的第一周期使用费用和更换成不同续航里程待租电池后的各相应第二周期使用费用；
确定所有第二周期使用费用中的最低值作为最低周期使用费用；
计算第一周期使用费用与最低周期使用费用的第二差值；
判断第二差值是否大于第二设定值；
若是，则确定目标换电策略为更换车辆的电池且以最低周期使用费用对应的待租电池作为用于替换电池的目标电池；
若否，则确定目标换电策略为不更换车辆的电池。
可选地，计算更换成不同续航里程待租电池后的各相应第二周期使用费用的步骤包括：
对于各不同续航里程待租电池，判断当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程与n的商是否小于或等于该待租电池的续航里程；
若是，则按照公式(3)计算该待租电池相应的第二周期使用费用：
Cost3＝W+U/n/100×M×N (3)；
若否，则按照公式(4)计算该待租电池相应的第二周期使用费用：
Cost3＝W+M×N×R/100+(U/n-R)/100×H×C (4)；
其中，Cost3表示各不同续航里程待租电池的相应的第二周期使用费用，单位为元；R表示各待租电池的续航里程，单位为千米；W表示各不同续航里程待租电池的租金价格，单位为元；U表示当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程，单位为千米；M表示车辆的当前的单位距离电耗，单位为千瓦时/100千米；N表示当前电价，单位为元/千瓦时；H表示市区燃油模式下的平均行驶油耗，单位为升/100千米；C表示当前油价，单位为元/升。
可选地，计算在不更换电池情况下的第一周期使用费用的步骤包括：
在车辆的电池的当前剩余里程和燃油的当前剩余里程之和大于或等于当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程与n的商的情况下，判断当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程与n的商是否小于或等于车辆的电池的当前剩余里程；
若是，则按照公式(5)计算第一周期使用费用：
Cost4＝Y+U/n/100×M×N (5)；
若否，则按照公式(6)计算第一周期使用费用：
Cost4＝Y+M×N×P/100+(U/n-P)/100×H×C (6)；
其中，Cost4表示电池的第一周期使用费用，单位为元；P表示车辆的电池的当前剩余里程，单位为千米；Y表示车辆的电池的租金价格，单位为元；U表示当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程，单位为千米；M表示车辆的当前的单位距离电耗，单位为千瓦时/100千米；N表示当前电价，单位为元/千瓦时；H表示市区燃油模式下的平均行驶油耗，单位为升/100千米；C表示当前油价，单位为元/升。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种整车控制器，包括：
存储器，其内存储有机器可执行程序；和
处理器，其中，机器可执行程序被处理器执行时用于实现前述任一的换电策略确定方法。
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种换电式混合动力车辆，包括前述的整车控制器。
本发明提供的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法、整车控制器和换电式混合动力车辆，针对不同的车辆行驶工况，选择性地获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息，并基于获取的信息以换电带来的经济效益为导向确定适当的目标换电策略推荐给用户，从而在保证车辆使用的便利性的同时，保证车辆使用的经济性，减少用户(驾驶员)在不同行驶工况下车辆使用费用。
进一步地，在长途高速行驶工况下，通过根据车辆的状态信息和能源价格信息分别计算不拆卸电池情况下和拆卸电池后的总行驶费用并加以比较来确定是否拆卸电池，进一步提高高速工况下的整车经济性。
进一步地，在市区通勤工况下，根据车辆的状态信息、能源价格信息(包括油价和电价)和用户使用习惯信息分别计算不更换电池和更换成各不同续航里程电池后的周期使用费用，并进而基于计算结果确定是否换电以及若确定换电时为用户推荐合适的续航里程电池，降低电池使用成本，提高电池的利用率，进一步提高整车经济性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
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
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一实施例的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法的流程示意图；
图2示出了根据本发明另一实施例的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法的流程示意图；
图3示出了根据本发明又一实施例的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法的流程示意图；
图4示出了根据本发明一实施例的整车控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在中低速工况中，插电式混合动力车辆进行纯电驱动能够大幅降低车辆的运行费用，然而容量固定的电池包无法满足不同通勤里程用户的实际需求。在长途高速工况中，插电式混合动力车辆的整车基本处于传统燃油模式，而大容量的电池包增加了整车重量，反而降低了整车的燃油经济性。
针对以上问题，本发明采用换电方式，提出了一种换电式混合动力车辆的换电策略确定方法，以换电带来的经济效益为导向，确定不同行驶工况下的恰当的换电策略，以保证整车使用便利性和经济性。本发明中提及的电池指换电电池。
图1示出了根据本发明一实施例的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法的流程示意图。参见图1所示，该换电策略确定方法至少可以包括以下步骤S102至步骤S106。
步骤S102，确定车辆的目标行驶工况，目标行驶工况为车辆的当前行驶工况或即将运行的行驶工况。
步骤S104，根据目标行驶工况选择性地获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息中的所需信息。
步骤S106，基于所获取的信息，根据目标行驶工况对应的换电策略确定规则确定目标换电策略，并将目标换电策略推荐给用户。
本发明实施例提供的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法，针对不同的车辆行驶工况，选择性地获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息，并基于获取的信息以换电带来的经济效益为导向确定适当的目标换电策略推荐给用户，从而在保证车辆使用的便利性的同时，保证车辆使用的经济性，减少用户(驾驶员)在不同行驶工况下车辆使用费用。
一般性地，车辆的目标行驶工况可以包括长途高速行驶工况和市区通勤工况(通常为中低速工况)，与不同的目标行驶工况对应获取的信息和对应的换电策略确定规则也各不相同，即，在长途高速行驶工况和市区通勤工况下分别获取所需的信息并采用不同的换电策略确定规则确定目标换电策略。下面将针对这两种行驶工况进行详细说明。
实施例1
图2示出了根据本发明另一实施例(实施例1)的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法的流程示意图。参见图2所示，本实施例的换电策略确定方法包括以下步骤S202至步骤S216。
步骤S202，确定车辆的目标行驶工况。
实施例1中，确定出车辆的目标行驶工况为长途高速行驶工况。在实际应用中，可以在车辆已处于长途高速行驶工况下(即车辆已开始进行长途高速行驶时)启动本方法进行换电策略确定，例如在长途高速行驶中到达换电站时启动，也可以在车辆即将要进行长途高速行驶之前启动本方法进行换电策略确定。
确定目标行驶工况可以通过多种方式进行，例如，可以通过接收用户输入的工况信息(例如用户确认长途高速行驶工况的信息)进行确定，也可以通过获取实时参数(如车速、单次已行驶距离等)进行确定。
步骤S204，在目标行驶工况为长途高速行驶工况的情况下，根据长途高速行驶工况获取车辆的状态信息和能源价格信息。
如前所述，在长途高速工况中整车基本处于传统燃油模式，而大容量的电池包因增加了整车重量也会影响油耗，因而需要综合考虑车辆状态和能源价格来估计换电的经济效益。因此，本实施例1中在目标行驶工况为长途高速行驶工况的情况下，获取车辆的状态信息和能源价格信息作为后续确定换电策略的依据。
在确定目标行驶工况为长途高速行驶工况并对应地获取车辆的状态信息和能源价格信息后，可根据长途高速行驶工况对应的换电策略确定规则确定目标换电策略。在一种具体的实施方案中，长途高速行驶工况对应的换电策略确定规则包括：根据车辆的状态信息和能源价格信息分别计算在不拆卸电池情况下的第一总行驶费用和拆卸电池后的第二总行驶费用；计算第一总行驶费用与第二总行驶费用的第一差值；判断第一差值是否大于第一设定值；若是，则确定目标换电策略为拆卸电池；若否，则确定目标换电策略为不拆卸电池。
相应地，基于所获取的信息，根据目标行驶工况对应的换电策略确定规则确定目标换电策略的步骤可以具体实施为以下步骤。
步骤S206，根据车辆的状态信息和能源价格信息分别计算在不拆卸电池情况下的第一总行驶费用和拆卸电池后的第二总行驶费用。
步骤S208，计算第一总行驶费用与第二总行驶费用的第一差值。
步骤S210，判断第一差值是否大于第一设定值。若是，则执行步骤S212。若否，则执行步骤S214。
步骤S212，确定目标换电策略为拆卸电池。
步骤S214，确定目标换电策略为不拆卸电池。
步骤S216，将目标换电策略推荐给用户。
本实施例中，第一总行驶费用与第二总行驶费用的第一差值即为取下车辆的电池所带来的经济效益。第一设定值可以是由用户根据所希望达到的经济性而设定的，一般可设定为30-100元范围内，例如30元、50元、70元、100元等。
在本实施例的一种具体的实施方案中，车辆的状态信息可以包括设定的待行驶距离、当前电池重量在长途高速行驶工况下的油耗增加量、电池的当前剩余里程和车辆在长途高速行驶工况下不携带电池时的平均油耗。能源价格信息可以包括在换电站拆卸电池的价格、在换电站装载电池的价格、所述车辆的当前的单位距离电耗、当前油价和当前电价。
在这种情况下，步骤S206中可以根据以下公式(1)和(2)分别计算第一总行驶费用和第二总行驶费用：
Cost1＝F×N×D/100+(L–D)/100×(E+B)×C (1)
Cost2＝(A1+A2)+L/100×E×C (2)。
在公式(1)和(2)中，Cost1和Cost2分别表示第一总行驶费用和第二总行驶费用，单位为元；A1和A2分别表示在换电站拆卸电池的价格和在换电站装载电池的价格，单位为元；L表示设定的待行驶距离，单位为千米；B表示当前电池重量在长途高速行驶工况下的油耗增加量，单位为升/100千米；C表示当前油价，单位为元/升；D表示电池的当前剩余里程，单位为千米；E表示车辆在长途高速行驶工况下不携带电池时的平均油耗，单位为升/100千米；F表示所述车辆的当前的单位距离电耗，单位为千瓦时/100千米；N表示当前电价，单位为元/千瓦时。
需要说明的是，在计算拆卸电池后的第二总行驶费用时，由于在拆卸车辆的当前电池(通常为大容量的电池)后通常还需要装载一个特定的小容量电池或盖板(此时会在空载状态下执行一遍装载动作)对电池仓进行封闭，因此还需要考虑在换电站装载电池的价格。
另外，本领域技术人员应可理解，本发明的方法是在可保证混合动力车辆的正常行驶的前提下进行的。具体至实施例1，该换电策略确定方法是在车辆的当前燃油剩余量可支持车辆到达下一个燃油补给点以保证车辆正常行驶的前提下进行的。
本实施例根据获取的车辆状态信息、油价信息、里程信息等计算取下电池带来的经济效益，综合考虑了车辆使用的便利性和经济性，指导用户是否需要在长途高速行驶中或长途高速行驶前进行换电，进一步提高高速工况下的整车经济性。
实施例2
图3示出了根据本发明又一实施例(实施例2)的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法的流程示意图。参见图3所示，本实施例的换电策略确定方法包括以下步骤S302至步骤S318。
步骤S302，确定车辆的目标行驶工况。
实施例2中，确定出车辆的目标行驶工况为市区通勤工况。在实际应用中，可以在车辆已处于市区通勤工况下(即车辆已开始进行日常通勤行驶时)启动本方法进行换电策略确定，例如在市区通勤行驶中到达换电站时启动。
确定目标行驶工况可以通过多种方式进行，例如，可以通过接收用户输入的工况信息(例如用户确认市区通勤工况的信息)进行确定，也可以通过获取实时参数(如车速、当前位置等)进行确定。
步骤S304，在目标行驶工况为市区通勤工况的情况下，根据市区通勤工况获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息。
在中低速的市区通勤工况下，换电式混合动力车辆可采用纯电动或混动的模式运行，而用户的使用习惯(如日常通勤距离、充电周期)也会影响整车的运行，因而需要综合考虑车辆状态、能源价格和用户使用习惯等因素来估计换电的经济效益。因此，本实施例3中在目标行驶工况为市区通勤工况的情况下，获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息作为后续确定换电策略的依据。
在确定目标行驶工况为市区通勤工况并对应地获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息后，可根据市区通勤工况对应的换电策略确定规则确定目标换电策略。在一种具体的实施方案中，市区通勤工况对应的换电策略确定规则包括：根据车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息分别计算在不更换电池情况下的第一周期使用费用和更换成不同续航里程待租电池后的各相应第二周期使用费用；确定所有第二周期使用费用中的最低值作为最低周期使用费用；计算第一周期使用费用与最低周期使用费用的第二差值；判断第二差值是否大于第二设定值；若是，则确定目标换电策略为更换车辆的电池且以最低周期使用费用对应的待租电池作为用于替换电池的目标电池；若否，则确定目标换电策略为不更换车辆的电池。
相应地，基于所获取的信息，根据目标行驶工况对应的换电策略确定规则确定目标换电策略的步骤可以具体实施为以下步骤。
步骤S306，根据车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息分别计算在不更换电池情况下的第一周期使用费用和更换成不同续航里程待租电池后的各相应第二周期使用费用。
需要说明的是，此处提及的周期指车辆的充电周期。
步骤S308，确定所有第二周期使用费用中的最低值作为最低周期使用费用。
步骤S310，计算第一周期使用费用与最低周期使用费用的第二差值。
步骤S312，判断第二差值是否大于第二设定值。若是，则执行步骤S314。若否，则执行步骤S316。
步骤S314，确定目标换电策略为更换车辆的电池且以最低周期使用费用对应的待租电池作为用于替换电池的目标电池。
步骤S316，确定目标换电策略为不更换车辆的电池。
步骤S318，将目标换电策略推荐给用户。
本实施例中，第一周期使用费用与最低周期使用费用的第二差值即为换电所带来的经济效益。第二设定值可以是由用户根据所希望达到的经济性而设定的。第二设定值可与第一设定值相同或不同。另外，在设定第二设定值时还可以将换电站更换电池的价格(包括在换电站拆卸电池的价格和在换电站装载电池的价格)考虑在内，由于将当前电池更换为各不同续航里程待租电池均会产生换电站更换电池的费用，通过在设定第二设定值时考虑换电站更换电池的价格(即，将换电站更换电池的费用反应在第二设定值中)，可简化各不同续航里程待租电池的第二周期使用费用的计算。
在本实施例的一种具体的实施方案中，用户使用习惯信息可以包括车辆的充电周期T和当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程，n为大于或等于3的整数。车辆的状态信息可以包括车辆的当前的单位距离电耗、市区燃油模式下的平均行驶油耗、车辆的电池的当前剩余里程和车辆的燃油的当前剩余里程。能源价格信息可以包括当前油价、当前电价、各不同续航里程待租电池的租金价格和车辆的电池(即车辆的当前电池)的租金价格。本实施例中，车辆的充电周期T可以是用户(驾驶员)选择的便利充电周期。
在这种情况下，步骤S306中可以通过以下方式计算更换成不同续航里程待租电池后的各相应第二周期使用费用：
对于各不同续航里程待租电池，判断当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程与n的商是否小于或等于该待租电池的续航里程；
若是，则按照公式(3)计算该待租电池相应的第二周期使用费用：
Cost3＝W+U/n/100×M×N (3)；
若否，则按照公式(4)计算该待租电池相应的第二周期使用费用：
Cost3＝W+M×N×R/100+(U/n-R)/100×H×C (4)。
上述公式(3)和(4)中，Cost3表示各不同续航里程待租电池的相应的第二周期使用费用，单位为元；R表示各待租电池的续航里程，单位为千米；W表示各不同续航里程待租电池的租金价格，单位为元；U表示当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程，单位为千米；M表示车辆的当前的单位距离电耗，单位为千瓦时/100千米；N表示当前电价，单位为元/千瓦时；H表示市区燃油模式下的平均行驶油耗，单位为升/100千米；C表示当前油价，单位为元/升。
下面举例对各不同续航里程待租电池的第二周期使用费用的计算进行说明。例如，假设n＝3，换电站待租电池的租金价格列表如下所示：
续航里程(km) 100 200 300 400 500 Rn
租金价格(元) W1 W2 W3 W4 W5 Wn
根据上表中信息计算不同电池容量(续航里程)电池的第二周期使用费用。
续航里程100km电池的第二周期使用费用：
当U/3小于或等于100km时，Cost3＝W1+U/3/100×M×N；
当U/3大于100km时，Cost3＝W1+M×N×100/100+(U/3-100)/100×H×C。
续航里程200km电池的第二周期使用费用：
当U/3小于或等于200km时，Cost3＝W2+U/3/100×M×N；
当U/3大于200km时，Cost3＝W2+M×N×200/100+(U/3-200)/100×H×C。
依次类推。
续航里程Rn km电池的第二周期使用费用：
当U/3小于或等于Rn km时，Cost3＝Wn+U/3/100×M×N；
当U/3大于Rn km时，Cost3＝Wn+M×N×Rn/100+(U/3-Rn)/100×H×C。
进一步地，步骤S306中可以通过以下方式计算在不更换电池情况下的第一周期使用费用：
在车辆的电池的当前剩余里程和燃油的当前剩余里程之和大于或等于当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程与n的商的情况下，判断当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程与n的商是否小于或等于车辆的电池的当前剩余里程；
若是，则按照公式(5)计算第一周期使用费用：
Cost4＝Y+U/n/100×M×N (5)；
若否，则按照公式(6)计算第一周期使用费用：
Cost4＝Y+M×N×P/100+(U/n-P)/100×H×C (6)。
上述公式(5)和(6)中，Cost4表示电池的第一周期使用费用，单位为元；P表示车辆的电池的当前剩余里程，单位为千米；Y表示车辆的电池的租金价格，单位为元；U表示当前时刻之前n个充电周期内的车辆的总行驶里程，单位为千米；M表示车辆的当前的单位距离电耗，单位为千瓦时/100千米；N表示当前电价，单位为元/千瓦时；H表示市区燃油模式下的平均行驶油耗，单位为升/100千米；C表示当前油价，单位为元/升。
本实施例在市区通勤工况下，根据日常通勤距离(具体为周期行驶里程)、车辆状态、燃油价格、电池租用价格等因素计算换电带来的经济效益，只有当各不同续航里程电池的最低周期使用费用与当前车辆不换电下的周期使用费用之差大于第二设定值时才推荐用户进行换电，可以避免频繁换电，同时还可以为用户推荐合适的续航里程电池，降低电池使用成本，提高电池的利用率，进一步提高整车经济性。
当然，本领域技术人员可以理解，本实施例的方法也是在可保证混合动力车辆的正常行驶的前提下进行的。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种整车控制器。图4示出了根据本发明一实施例的整车控制器400的结构示意图。参见图4所示，整车控制器400包括存储器401和处理器402。存储器401内存储有机器可执行程序。处理器402与存储器401连接，当机器可执行程序被处理器402执行时用于实现前述任意实施例或实施例组合的换电策略确定方法。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种换电式混合动力车辆，其包括根据前述的整车控制器400。
根据上述任意一个可选实施例或多个可选实施例的组合，本发明实施例能够达到如下有益效果：
本发明提供的换电式混合动力车辆的换电策略确定方法、整车控制器和换电式混合动力车辆，针对不同的车辆行驶工况，选择性地获取车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息，并基于获取的信息以换电带来的经济效益为导向确定适当的目标换电策略推荐给用户，从而在保证车辆使用的便利性的同时，保证车辆使用的经济性，减少用户(驾驶员)在不同行驶工况下车辆使用费用。
进一步地，在长途高速行驶工况下，通过根据车辆的状态信息和能源价格信息分别计算不拆卸电池情况下和拆卸电池后的总行驶费用并加以比较来确定是否拆卸电池，进一步提高高速工况下的整车经济性。
进一步地，在市区通勤工况下，根据车辆的状态信息、能源价格信息(包括油价和电价)和用户使用习惯信息分别计算不更换电池和更换成各不同续航里程电池后的周期使用费用，并进而基于计算结果确定是否换电以及若确定换电时为用户推荐合适的续航里程电池，降低电池使用成本，提高电池的利用率，进一步提高整车经济性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以物理上相互独立，也可以两个或两个以上功能单元集成在一起，还可以全部功能单元都集成在一个处理单元中。上述集成的功能单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件或者固件的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：所述集成的功能单元如果以软件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者该技术方案的全部或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中，其包括若干指令，用以使得一台计算设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行所述指令时执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的计算设备)来完成，所述程序指令可以存储于计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被计算设备的处理器执行时，所述计算设备执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种换电式混合动力车辆的换电策略确定方法，其特征在于，包括：
确定所述车辆的目标行驶工况，所述目标行驶工况为所述车辆的当前行驶工况或即将运行的行驶工况；
根据所述目标行驶工况选择性地获取所述车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息中的所需信息；
基于所获取的信息，根据所述目标行驶工况对应的换电策略确定规则确定目标换电策略，并将所述目标换电策略推荐给用户。
2.根据权利要求1所述的换电策略确定方法，其特征在于，所述目标行驶工况包括长途高速行驶工况和市区通勤工况。
3.根据权利要求2所述的换电策略确定方法，其特征在于，当所述目标行驶工况为所述长途高速行驶工况时，根据所述目标行驶工况选择性获取所述车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息中的所需信息的步骤包括：
获取所述车辆的状态信息和能源价格信息，其中，所述车辆的状态信息包括设定的待行驶距离、当前电池重量在所述长途高速行驶工况下的油耗增加量、所述电池的当前剩余里程和所述车辆在所述长途高速行驶工况下不携带所述电池时的平均油耗；所述能源价格信息包括在换电站拆卸电池的价格、在换电站装载电池的价格、所述车辆的当前的单位距离电耗、当前油价和当前电价。
4.根据权利要求3所述的换电策略确定方法，其特征在于，所述长途高速行驶工况对应的换电策略确定规则包括：
根据所述车辆的状态信息和能源价格信息分别计算在不拆卸所述电池情况下的第一总行驶费用和拆卸所述电池后的第二总行驶费用；
计算所述第一总行驶费用与所述第二总行驶费用的第一差值；
判断所述第一差值是否大于第一设定值；
若是，则确定所述目标换电策略为拆卸所述电池；
若否，则确定所述目标换电策略为不拆卸所述电池。
5.根据权利要求4所述的换电策略确定方法，其特征在于，
按照公式(1)计算所述第一总行驶费用：
Cost1＝F×N×D/100+(L–D)/100×(E+B)×C (1)；
按照公式(2)计算所述第二总行驶费用：
Cost2＝(A1+A2)+L/100×E×C (2)；
其中，Cost1和Cost2分别表示所述第一总行驶费用和所述第二总行驶费用，单位为元；A1和A2分别表示所述在换电站拆卸电池的价格和所述在换电站装载电池的价格，单位为元；L表示所述设定的待行驶距离，单位为千米；B表示所述当前电池重量在所述长途高速行驶工况下的油耗增加量，单位为升/100千米；C表示所述当前油价，单位为元/升；D表示所述电池的当前剩余里程，单位为千米；E表示所述车辆在所述长途高速行驶工况下不携带所述电池时的平均油耗，单位为升/100千米；F表示所述车辆的当前的单位距离电耗，单位为千瓦时/100千米；N表示当前电价，单位为元/千瓦时。
6.根据权利要求2所述的换电策略确定方法，其特征在于，当所述目标行驶工况为所述市区通勤工况时，根据所述目标行驶工况选择性获取所述车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息中的所需信息的步骤包括：
获取所述车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息，其中，所述用户使用习惯信息包括所述车辆的充电周期T和当前时刻之前n个充电周期内的所述车辆的总行驶里程，n为大于或等于3的整数；所述车辆的状态信息包括所述车辆的当前的单位距离电耗、市区燃油模式下的平均行驶油耗、所述车辆的电池的当前剩余里程和所述车辆的燃油的当前剩余里程；所述能源价格信息包括当前油价、当前电价、各不同续航里程待租电池的租金价格和所述车辆的电池的租金价格。
7.根据权利要求6所述的换电策略确定方法，其特征在于，所述市区通勤工况对应的换电策略确定规则包括：
根据所述车辆的状态信息、能源价格信息和用户使用习惯信息分别计算在不更换所述电池情况下的第一周期使用费用和更换成不同续航里程待租电池后的各相应第二周期使用费用；
确定所有所述第二周期使用费用中的最低值作为最低周期使用费用；
计算所述第一周期使用费用与所述最低周期使用费用的第二差值；
判断所述第二差值是否大于第二设定值；
若是，则确定所述目标换电策略为更换所述车辆的电池且以所述最低周期使用费用对应的待租电池作为用于替换所述电池的目标电池；
若否，则确定所述目标换电策略为不更换所述车辆的电池。
8.根据权利要求7所述的换电策略确定方法，其特征在于，计算更换成不同续航里程待租电池后的各相应第二周期使用费用的步骤包括：
对于各不同续航里程待租电池，判断所述当前时刻之前n个充电周期内的所述车辆的总行驶里程与n的商是否小于或等于该待租电池的续航里程；
若是，则按照公式(3)计算该待租电池相应的第二周期使用费用：
Cost3＝W+U/n/100×M×N (3)；
若否，则按照公式(4)计算该待租电池相应的第二周期使用费用：
Cost3＝W+M×N×R/100+(U/n-R)/100×H×C (4)；
其中，Cost3表示各不同续航里程待租电池的相应的第二周期使用费用，单位为元；R表示各待租电池的续航里程，单位为千米；W表示各不同续航里程待租电池的租金价格，单位为元；U表示当前时刻之前n个充电周期内的所述车辆的总行驶里程，单位为千米；M表示所述车辆的当前的单位距离电耗，单位为千瓦时/100千米；N表示当前电价，单位为元/千瓦时；H表示市区燃油模式下的平均行驶油耗，单位为升/100千米；C表示当前油价，单位为元/升。
9.根据权利要求7所述的换电策略确定方法，其特征在于，计算在不更换所述电池情况下的第一周期使用费用的步骤包括：
在所述车辆的电池的当前剩余里程和燃油的当前剩余里程之和大于或等于所述当前时刻之前n个充电周期内的所述车辆的总行驶里程与n的商的情况下，判断所述当前时刻之前n个充电周期内的所述车辆的总行驶里程与n的商是否小于或等于所述车辆的电池的当前剩余里程；
若是，则按照公式(5)计算所述第一周期使用费用：
Cost4＝Y+U/n/100×M×N (5)；
若否，则按照公式(6)计算所述第一周期使用费用：
Cost4＝Y+M×N×P/100+(U/n-P)/100×H×C (6)；
其中，Cost4表示所述电池的第一周期使用费用，单位为元；P表示所述车辆的电池的当前剩余里程，单位为千米；Y表示所述车辆的电池的租金价格，单位为元；U表示当前时刻之前n个充电周期内的所述车辆的总行驶里程，单位为千米；M表示所述车辆的当前的单位距离电耗，单位为千瓦时/100千米；N表示当前电价，单位为元/千瓦时；H表示市区燃油模式下的平均行驶油耗，单位为升/100千米；C表示当前油价，单位为元/升。
10.一种整车控制器，其特征在于，包括：
存储器，其内存储有机器可执行程序；和
处理器，其中，所述机器可执行程序被所述处理器执行时用于实现根据权利要求1-9中任一项所述的换电策略确定方法。
11.一种换电式混合动力车辆，其特征在于，包括根据权利要求10所述的整车控制器。
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