CN113978314A - 一种车辆充电预警方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车辆充电预警方法、装置、计算机设备和存储介质，该方法包括：本发明实施例通过确定目标车辆的目标路径以及目标路径信息，目标路径为目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，目标路径信息包括环境温度和行驶速度，根据环境温度、行驶速度以及预设的能耗系数计算总能耗，其中，能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数，根据目标车辆的当前电量百分比、预设的电量百分比－电量曲线确定目标车辆的可用电量，在可用电量小于总能耗时触发充电预警，根据目标路径的实际情况来计算总能耗，避免无差别地按照厂家给定的单位距离内的能耗来计算总能耗所带来的计算误差，提高车辆充电预警信息的准确性，给用户驾车外出带来便利。
Description
技术领域
本发明实施例涉及新能源汽车的技术领域，尤其涉及一种车辆充电预警方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着新能源汽车产业的大力推广和蓬勃发展，电动汽车已经被广泛使用。电动汽车以电能作为动力来源，通过对动力电池进行充电来获取电能，但目前的电动汽车充电基础设施设置数量较少，车主想对电动汽车充电时，往往会遇到找充电设施困难、排队时间久和费用高等问题，因此，在电动汽车被人们使用的过程中，电动汽车的剩余电能是否满足出行的需求是人们考虑的主要因素之一，则准确有效的车辆充电预警方法对人们来说是非常重要的。
在目前关于电动汽车的续航的研究中，通常是基于厂家给出的电量－剩余能量标定曲线和单位行驶距离的能耗来计算目标路径的总能耗，以总能耗与汽车的当前剩余能量来作为车辆充电预警的依据。
但是，随着电动汽车的电池的使用时间增加，其电池性能衰减导致相同电量所对应的剩余能量逐渐减少，厂家给出的标定曲线则会误差越来越大，并且电动汽车在行驶过程中由于行驶的速度、路况等因素不同，单位行驶距离的能耗也不同，以上车辆充电预警方法容易产生较大的预测误差，给用户带来错误的车辆充电预警信息，影响用户的驾车体验。
发明内容
本发明实施例提出了一种车辆充电预警方法、装置、计算机设备和存储介质，以解决目前的车辆充电预警方法容易产生较大的预测误差，给用户带来错误的车辆充电预警信息，影响用户的驾车体验问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种车辆充电预警方法，包括：
确定目标车辆的目标路径以及目标路径信息，所述目标路径为所述目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，所述目标路径信息包括环境温度和行驶速度；
根据所述环境温度、所述行驶速度以及预设的能耗系数计算所述目标车辆按照所述目标路径行驶所消耗的总能耗，其中，所述能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数；
根据所述目标车辆的当前电量百分比、预设的电量百分比－电量曲线确定所述目标车辆的可用电量；
在所述可用电量小于所述总能耗时触发充电预警。
第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆充电预警装置，包括：
目标路径信息获取模块，用于确定目标车辆的目标路径以及目标路径信息，所述目标路径为所述目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，所述目标路径信息包括环境温度和行驶速度；
总能耗计算模块，用于根据所述环境温度、所述行驶速度以及预设的能耗系数计算所述目标车辆按照所述目标路径行驶所消耗的总能耗，其中，所述能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数；
可用电量计算模块，用于根据所述目标车辆的当前电量、预设的电量－剩余能量曲线确定所述目标车辆的可用电量；
可用电量计算模块，用于根据所述目标车辆的当前电量百分比、预设的电量百分比－电量曲线确定所述目标车辆的可用电量；
充电需预警模块，用于在所述可用电量小于所述总能耗时触发充电预警。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的车辆充电预警方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的车辆充电预警方法。
本发明实施例通过确定目标车辆的目标路径以及目标路径信息，目标路径为目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，目标路径信息包括环境温度和行驶速度，根据环境温度、行驶速度以及预设的能耗系数计算目标车辆按照目标路径行驶所消耗的总能耗，其中，能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数，根据目标车辆的当前电量百分比、预设的电量百分比－电量曲线确定目标车辆的可用电量，在可用电量小于总能耗时触发充电预警。根据目标路径的环境温度、行驶速度来计算目标车辆按照目标路径行驶所消耗的总能耗，可以根据目标路径的实际情况来计算总能耗，避免无差别地按照厂家给定的单位距离内的能耗来计算总能耗所带来的计算误差，并且，根据目标车辆的当前电量百分比、预设的电量－电量曲线确定目标车辆的可用电量，可以考虑电池当前的衰减情况，减小可用电量的计算误差，进而可以根据该总能耗和可用电量来判断目标车辆是否需要充电，提高车辆充电预警信息的准确性，给用户驾车外出带来便利。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种车辆充电预警方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种车辆充电预警方法的流程图；
图3为本发明实施例二提供的一种能耗系数计算方法的流程图；
图4为本发明实施例二提供的车辆运行片段聚类示意图；
图5为本发明实施例二提供的一种行驶速度－速度能耗系数曲线；
图6为本发明实施例二提供的一种环境温度－温度能耗系数曲线；
图7为本发明实施例三提供的一种车辆充电预警装置的结构示意图；
图8为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种车辆充电预警方法的流程图，本实施例可适用于对车辆的目标路径进行充电预警的情况，该方法可以由车辆充电预警装置来执行，该车辆充电预警装置可以由软件和/或硬件实现，可配置在计算机设备中，例如，配置在车载导航系统的主机中等，具体包括如下步骤：
S101、确定目标车辆的目标路径以及目标路径信息，目标路径为目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，目标路径信息包括环境温度和行驶速度。
其中，目标车辆是以电能为主要动力来源的电动汽车。
目标路径为目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，由于城市道路系统一般都较为发达，各种道路组成了相互联络、交织成网状分布的道路网，在确定当前位置和目标位置时，可选择的路径可能存在一条或多条，当可选择的路径为多条时，用户可从中选择一条路径作为目标路径，例如，选择行驶时间最短的路径作为目标路径。具体地，可以通过车辆导航系统中的地图应用程序接口，获取本次导航中可选择的路径并从中选择目标路径。
一方面，车辆行驶速度较慢时空气阻力较小，车身与空气摩擦产生热能较少，则额外消耗的电能也较少，而车辆行驶速度较快时，空气阻力较大，则车身与空气摩擦产生热能可能较多，则额外消耗的电能也较多，因此，车辆的行驶速度可作为计算车辆能耗的关键因素之一。
另一方面，由于目前的车辆一般都配置有车载空调，即用户会根据环境温度来调控空调，以使车内温度达到人体适宜温度，例如，外界天气为35℃或5℃时，用户可以开启车载空调调节车内温度为25℃左右，而开启空调来制冷或制热，都需要耗费一定的电能，因此，环境温度也可作为计算车辆能耗的关键因素之一。
具体地，在通过车辆导航系统中的地图应用程序接口确定目标路径后，可继续获取目标路径的目标路径信息，即环境温度、行驶速度。
S102、根据环境温度、行驶速度以及预设的能耗系数计算目标车辆按照目标路径行驶所消耗的总能耗，其中，能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数。
能耗系数是以环境温度或行驶速度为变量时单位行驶距离内实际能耗与预设的基本能耗的比值，能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数，可以根据与目标车辆同车型的其他车辆的历史数据，来获取不同环境温度和行驶速度下的实际能耗。
其中，基本能耗为目标车辆在预设行驶速度下、预设环境温度范围内单位行驶距离的平均能耗，可以预先根据目标车辆的出厂信息或历史运行数据等，设置该目标车辆的基本能耗。其中，预设行驶速度为用户在正常情况下的行驶车速，例如40km/h，预设环境温度一般为常见的温度，例如18-28℃，具体地，可以根据当地的温度范围、当地的车流限速情况等来对预设行驶速度和预设环境温度范围进行设置，另外，需要说明的是，本发明中的行驶速度和环境温度既可以理解为单点值，也可以理解为范围值，本发明对此不作限定。
在已知目标路径的环境温度和行驶距离后，则可以在预设的温度能耗系数中获取与根据该环境温度对应的能耗系数作为温度能耗系数，在预设的速度能耗系数中获取与根据该行驶速度对应的能耗系数作为速度能耗系数，根据行驶距离、温度能耗系数、速度能耗系数和预设的基本能耗得到目标路径的总能耗。
S103、根据目标车辆的当前电量百分比、预设的电量百分比－电量曲线确定目标车辆的可用电量。
电量百分比即SOC(State of charge)，电量即SOE(State of energy)。
预设的电量百分比－电量曲线映射目标车辆的电量百分比与电量的关系，可根据目标车辆的电池的历史充电数据得到电量百分比－电量曲线。
可用电量可以为目标车辆在目标路径行驶时所能提供的电量，因此，可用能量应小于或等于目标车辆所能提供的最大电量，在已知当前电量百分比时，可根据预设的电量百分比－电量曲线确定可用电量。
S104、在可用电量小于总能耗时触发充电预警。
当可用电量大于或等于总能耗时，表示该目标车辆的可用电量可以行驶完目标路径，当可用电量小于总能耗时，表示该目标车辆的可用电量无法行驶完目标路径，此时需要进行电量补充，即需要对目标车辆进行充电，可以在目标车辆导航系统的显示器上显示对目标车辆需要充电的信息，还可以显示目标车辆所需充电的充电量，或者采用语音播报，警报声等对用户进行提醒。
本发明实施例通过确定目标车辆的目标路径以及目标路径信息，目标路径为目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，目标路径信息包括环境温度和行驶速度，根据环境温度、行驶速度以及预设的能耗系数计算目标车辆按照目标路径行驶所消耗的总能耗，其中，能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数，根据目标车辆的当前电量百分比、预设的电量百分比－电量曲线确定目标车辆的可用电量，在可用电量小于总能耗时触发充电预警。根据目标路径的环境温度、行驶速度来计算目标车辆按照目标路径行驶所消耗的总能耗，可以根据目标路径的实际情况来计算总能耗，避免无差别地按照厂家给定的单位距离内的能耗来计算总能耗所带来的计算误差，并且，根据目标车辆的当前电量百分比、预设的电量－电量曲线确定目标车辆的可用电量，可以考虑电池当前的衰减情况，减小可用电量的计算误差，进而可以根据该总能耗和可用电量来判断目标车辆是否需要充电，提高车辆充电预警信息的准确性，给用户驾车外出带来便利。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种车辆充电预警方法的流程图，本实施例以实施例一为基础进一步优化，该方法具体包括如下步骤：
S201、确定目标车辆的目标路径以及目标路径信息，目标路径为目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，目标路径信息包括环境温度和行驶速度。
步骤S201与实施例一中步骤S101相同，故不再赘述。
S202、将目标路径划分为若干子路径。
在目标路径中，对于不同的连续路段，可能存在行驶速度和/或环境温度有变化的情况，例如，A路段较为偏僻而车流较少，则车辆行驶速度可能相对较快，B路段处于市中心而车流较多，则车辆行驶速度相对较慢，而行驶速度和环境温度作为计算车辆能耗的关键因素，为了精确计算车辆的能耗，可以依据不同的行驶速度和/或环境温度将目标路径分为多个子路线，再通过计算子路线的子能耗的和值来计算目标路径的总能耗。
具体地，可以通过车辆导航系统中的地图应用程序接口获取本次导航路径车辆在目标路径中的行驶速度和环境温度，并根据行驶速度和/或环境温度将目标路径分为多条子路线。
S203、针对每条子路径，获取子路径的环境温度、行驶速度和行驶子距离。
在车辆导航系统划分好子路径后，即可从车辆导航系统中获取每条子路径的环境温度、行驶速度和行驶子距离，作为计算子路径能耗的参数。
S204、根据子路径的环境温度、行驶速度和预设的能耗系数分别确定子路径的温度能耗系数和速度能耗系数。
温度能耗系数是以环境温度为变量时单位行驶距离内实际能耗与预设的基本能耗的比值，速度能耗系数是以行驶速度为变量时单位行驶距离内实际能耗与预设的基本能耗的比值。
从预设的温度能耗系数和速度能耗系数中即可获取与子路径的环境温度匹配的温度能耗系数和与行驶速度匹配的速度能耗系数。
如图3所示，能耗系数可以预先通过以下方式确定/设置：
S301、获取与目标车辆同车型的至少一辆车辆的多个运行片段的历史数据，历史数据包括运行片段内的行驶速度、环境温度和单位行驶距离内的单位能耗。
要获得目标车辆在不同运行行驶速度、环境温度的能耗系数的变化规律，一般需要足够丰富的运行数据，例如，遍布一定区域内所有道路的运行数据，而对于目标车辆来说，可能受用车年限、行驶范围等限制而导致运行数据量较少，另外，不同车型的车辆车身体积、表面粗糙度等对车辆能耗也存在一定的影响的因素不同，为了提高能耗计算的准确度，要获取目标车辆在不同行驶速度、环境温度下能耗系数的变化规律，可以通过研究相同车型的其他车辆在不同行驶速度、环境温度下能耗系数的变化规律来得到。
在本实施例中，为了更贴近目标车辆在目标路径中能耗系数的变化规律，在获取该历史数据时，还可以考虑与目标路径相同的地域范围，另外，在获取上述历史数据的基础上，还可以从中获取与目标车辆的已使用年限相同的车辆的历史数据，以更符合目标车辆行驶时产生能耗的规律。
其中，在获取其他车辆的多个运行片段的历史数据时，可以提取连续行驶时长不低于预设最小时长Tmin、速度序列方差不大于预设最大方差值Varmax的运行片段的历史数据，通过筛选连续驾驶时长和速度序列方差可以剔除极端情形下的数据，例如，急刹车或突然加速等带来额外的能耗，保证所获取的历史数据更符合用户正常稳定驾驶时的情况。
其中，速度序列表示将速度值按发生的时间先后顺序排列而成的数列，速度序列方差表示相邻两个速度值之间的方差，速度序列方差不大于Varmax表示速度序列中每相邻两个速度值之间的方差都不大于Varmax。
另外，要获取每个运行片段单位行驶距离内的单位能耗，可以根据运行片段的能耗与行驶距离的比值来得到，而运行片段的能耗则可以根据运行片段内电池的电压、电流以及行驶时间来计算得到，具体地，要计算运行片段的能耗，可以先获取在运行片段中的每个预设的采样间隔dt内的电压平均值
电流平均值
再通过式以下公式，对电压平均值
和电流平均值
进行积分得到电流所做的功，作为该运行片段的能耗：
其中，T表示整个运行片段的行驶时间。
S302、将运行片段的行驶速度和环境温度输入预设聚类算法、对多个运行片段进行聚类，得到多类运行片段集和运行片段集的中心点。
在获取同车型的运行片段的行驶速度和环境温度后，可通过预设聚类算法对多个运行片段进行聚类，例如，可以采用Mean-shift聚类算法依据行驶速度和环境温度对运行片段进行聚类，得到多类运行片段集和每类运行片段集的中心点，Mean-shift是基于密度的聚类算法，将运行片段作为样本输入该聚类算法中，最终会在局部密度最大值处收敛并得到一个中心点，每类运行片段集存在一个中心点，中心点即为运行片段集中具有特征代表性的点。在如图4所示为温度-速度聚类示意图中，平均速度和平均环境温度均相近的多个运行片段，可归为一类运行片段集。
相比计算相同环境温度、行驶速度的平均值作为该环境温度、行驶速度下的能耗，本发明实施例采用聚类算法对运行片段进行聚类，来获得中心点，可以剔除异常数据，计算量较小且计算结果可靠性高。
S303、将中心点作为运行片段集的特征点，并获取特征点的行驶速度和环境温度。
将中心点作为表示运行片段集的特征的特征点，即将该运行片段内所有的运行片段的特征等同于特征点所表示的特征，每个特征点的行驶速度和环境温度可以表示该运行片段集内所有运行片段的行驶速度和环境温度。如图4所示，每个中心点所在位置的平均速度值和平均温度值即为特征点的行驶速度和环境温度。
S304、针对每类运行片段集，将运行片段的单位能耗的平均值作为特征点的能耗。
针对每类运行片段集，可以将运行片段集内所有运行片段在单位行驶距离内的能耗等同于该行驶温度和环境温度下的单位行驶距离内的能耗，因此，可以计算所有运行片段的单位能耗的平均值，作为该行驶温度和环境温度下的能耗，即作为特征点的能耗。
S305、根据特征点的能耗、行驶速度和环境温度和预设的基本能耗得到速度能耗系数和温度能耗系数，基本能耗为在预设行驶速度下、预设环境温度范围内单位行驶距离内的平均能耗。
基本能耗为目标车辆在预设行驶速度下、预设环境温度范围内单位行驶距离的平均能耗。
针对每类运行片段集，由于特征点的能耗与基本能耗都是单位行驶距离内的平均能耗，特征点的能耗即等于基本能耗与温度能耗系数以及速度能耗系数的乘积。结合预设基本能耗的预设行驶速度、预设环境温度，分别以温度能耗系数与速度能耗系数中的一个系数作为自变量，采用控制变量法来得到不同行驶速度/环境温度下的能耗系数。
在本发明的一个可选实施例中，S305包括：选取环境温度在预设环境温度范围内的特征点，作为目标特征点，分别计算目标特征点的能耗与预设基本能耗的比值，得到不同行驶速度下的速度能耗系数，针对每个特征点，计算特征点的能耗与预设基本能耗以及对应的速度能耗系数的比值，得到不同环境温度下的温度能耗系数。
例如，将该目标车辆所属车型在行驶速度为40km/h、环境温度在18-28℃下的单位行驶距离内的平均能耗作为基本能耗e0，在计算速度能耗系数时，可以选取环境温度范围在18-28℃的特征点，作为目标特征点，由于目标特征点与基本能耗的环境温度范围相同，即温度能耗系数相同，因此计算目标特征点的能耗与基本能耗e0的比值，即可得到不同速度的速度能耗系数ξS，由于特征点的能耗等于基本能耗与速度能耗系数及温度能耗系数的乘积，因此，在已知速度能耗系数ξS后，计算特征点的能耗与预设基本能耗以及对应的速度能耗系数的比值，即可得到不同环境温度下的温度能耗系数ξT。
在得到与行驶速度对应的速度能耗系数后，可拟合得到行驶速度-速度能耗系数曲线，在得到与环境温度对应的温度能耗系数后，可拟合得到环境温度-温度能耗系数曲线，在绘制曲线时，行驶速度与环境温度的数值和取值范围和数值可根据实际需求来设定。图5所示为基本能耗中的预设行驶速度为40km/h时的行驶速度-速度能耗系数曲线，由于速度较快时风阻也较大，即能耗更大，因此在高速下的能耗曲线斜率更高；如图6所示为基本能耗中预设环境温度为18-28℃时环境温度-温度能耗系数曲线，因此在环境温度取值区间为[18，28]时，温度能耗系数接近1，而其他环境温度下一般需要消耗电量来开启车载空调，因此温度能耗系数大于1，由于电动汽车在制热时没有发动机余热可以利用，需要依赖PCT元件产热，因此在低温下的能耗曲线斜率更高。
本实施例基于历史运行数据来评估同类车型的能耗影响因素，随着数据量增加其精度可持续提高，且无需依托物理模型，可适用于市面上的大多数车型的电动汽车。并且，通过对历史运行数据中的运行片段进行聚类，可以剔除异常数据，提高计算的精确性和结果的可靠性。
S205、计算行驶子距离、温度能耗系数和速度能耗系数和预设的基本能耗的乘积得到子路径的子能耗。
已知行驶子距离、温度能耗系数和速度能耗系数和预设的基本能耗时，计算上述参数的乘积即可得到子路径的子能耗。
S206、计算子能耗的和值得到目标车辆按照目标路径行驶所消耗的总能耗。
在已知子路径的子能耗后，计算子能耗的和值得到目标车辆按照目标路径行驶所消耗的总能耗，例如，设置子路径的距离分别为：[D1,D2,…,Di]，则该条目标路径的总能耗Enpre为：
Enpre＝(ξs1ξT1·D1+ξs2ξT2·D2+…+ξsiξTi·Di)*e0
其中，ξsi为第i条子路径的速度能耗系数,ξTi为第i条子路径的温度能耗系数，Di为第i条子路径的子行驶距离，e0为基本能耗。
S20－、在预设的电量百分比-电量曲线中确定当前电量百分比对应的第一电－。
预设的电量百分比-电量曲线(SOC-SOE)映射目标车辆的电量百分比SOC与电量SOE的关系，已知目标车辆的当前SOC时，即可从SOC-SOE曲线中匹配得到目标车辆当前剩余的第一电量。
其中，可通过以下方式生成SOC-SOE曲线：
获取目标车辆的历史充电时的电压、电流、充电时间以及充电过程中的增加的电量百分比，采用电压、电流和充电时间计算充电的电量，采用电量百分－和电量拟合电量百分比-电量曲线。
车辆的厂家通常会提供SOC-SOE标定曲线图，给出的SOC-SOE标定曲线图中，SOC与SOE一般是呈线性比例关系的，但是，车辆SOC降低会伴随有电压降低，而车辆SOE又与电压有关，因此，车辆的SOC与SOE并非呈线性比例关系，另外，电池的性能而由于车辆的使用年限而衰减，并且电池性能衰减速度也并不是线性的，这些因素导致SOC、SOE的映射关系存在不确定性，如果一直参考厂家提供的SOC-SOE标定曲线图，容易产生误差而带来错误的能耗预测信息，因此，在本发明一个可选实施例中，可以获取时间最近的且相对完整的充电过程的充电数据，时间最近的充电数据即为最新的充电数据，以减小因电池性能衰减带来的误差，相对完整的充电过程可以表示SOC从20％以下充电至80％以上的连续充电过程，以减少短时间充电内的数据的不稳定性，充电数据包括电流、电压、时间等参数，通过以上参数可计算得到SOC所对应的SOE，进而得到SOC-SOE曲线。
本实施例根据目标车辆的实际运行数据，建立SOC与SOE的映射关系，考虑了目标车辆电池系统的实际老化情况，提高了计算当前剩余能量时的精确度，并且能根据最新的运行数据来得出SOC与SOE的映射关系，减小SOC-SOE映射关系的误差。
S208、计算第一电量与第二电量的差值得到可用电量，第二电量为用户期望的行驶完目标路径时目标车辆的电量。
可用电量即在本次的目标路径中可以使用的电量，可通计算过第一电量与第二电量的差值获得，第二电量为用户期望的行驶完目标路径时目标车辆的电量，因此第二电量小于第一电量。第二电量即为用户想要预留的电量，例如，用户在到达目的地后还要前往下一个目的地，或者目的地距离加油站有一定距离，需要预算前往加油站的电量，等等，都需要预留一定的电量供目标车辆消耗。一般地，可以根据用户的出行习惯、经验或实际需求等设置合理的第二电量，或者预先设置一个最低数值的第二电量以供用户选择，还可以根据用户输入的期望行驶完目标路径时剩余的电量百分比来转换成第二电量，等等，本发明对第二电量的设置方式不作限定。在设置完第二电量后，还可以提示第二电量可以行驶的距离的预估值。
S209、判断总能耗是否大于可用电量。
判断总能耗Enpre是否大于可用电量Enav，则可以判断目标车辆在用户设置完第二电量后，当前电量是否能够按照用户的设置行驶完目标路径。
Enpre>Enav时，表示总能耗大于可用电量，则当前电量不能按照用户的设置行驶完目标路径，则可以执行S210。
Enpre≤Enav时，表示总能耗小于等于可用电量，则当前电量能够按照用户的设置行驶完目标路径，则可以执行S211。
S210、触发充电预警。
若目标车辆需要充电，则可以向用户发出充电需求预警，具体地，可以设置语音播报、弹窗显示等方式提示用户，另外，还可以计算总能耗Enpre与可用电量Enav之间的能耗差值作为目标车辆应当充电的电量，以及时间最近的充电数据等来计算得到充电所需的时间，并将充电的电量和时间发送给用户。
S211、提示用户无需对车辆进行充电。
若目标车辆不需要充电，则可以提示用户不需要充电即可以按照用户的期望完成目标路径。
本发明实施例通过确定将目标路径划分为子路径，并根据子路径的环境温度、行驶速度以及预设的能耗系数计算目标车辆按照目标路径行驶所消耗的总能耗，其中，能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数，通过目标车辆同车型的其他车辆的历史数据的运行片段，并通过聚类算法对运行片段进行聚类，根据聚类后的结果来得到能耗系数，提高了计算能耗系数的精确性和可靠性。通过将目标路径划分为子路径，分别计算子路径的子能耗，再计算子能耗的和值作为目标路径的总能耗，可以提高，避免将目标路径的温度能耗系－、温度能耗系数作为恒定值来计算总能耗所带来的计算误差，并且，根据目标车辆的充电数据来得到电量-电量曲线，可考虑车辆电池衰减情况而减小可用电量的计算误差，进而可以根据该总能耗和可用电量来判断目标车辆是否需要充电，提高车辆充电预警信息的准确性，给用户驾车外出带来便利。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
实施例三
图7为本发明实施例三提供的一种车辆充电预警装置的结构框图，具体可以包括如下模块：
目标路径信息获取模块701，用于确定目标车辆的目标路径以及目标路径信息，目标路径为目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，目标路径信息包括环境温度和行驶速度。
总能耗计算模块702，用于根据环境温度、行驶速度以及预设的能耗系数计算目标车辆按照目标路径行驶所消耗的总能耗，其中，能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数。
可用电量计算模块703，用于根据目标车辆的当前电量百分比、预设的电量百分比－电量曲线确定目标车辆的可用电量。
可充电需预警模块704，用于在可用电量小于总能耗时触发充电预警。
在本发明的一个可选实施例中，车辆充电预警装置，还包括：
历史数据获取模块，用于获取与目标车辆同车型的至少一辆车辆的多个运行片段的历史数据，历史数据包括运行片段内的行驶速度、环境温度和单位行驶距离内的单位能耗。
聚类模块，用于将运行片段的行驶速度和环境温度输入预设聚类算法、对多个运行片段进行聚类，得到多类运行片段集和运行片段集的中心点。
特征点数据获取模块，用于将所述中心点作为所述运行片段集的特征点，并获取所述特征点的行驶速度和环境温度。
特征点能耗计算模块，用于针对每类运行片段集，将运行片段的单位能耗的平均值作为特征点的能耗。
能耗系数计算模块，用于根据特征点的能耗、行驶速度和环境温度和预设的基本能耗得到速度能耗系数和温度能耗系数，基本能耗为在预设行驶速度、预设环境温度下单位行驶距离内的平均能耗。
在本发明的一个可选实施例中，聚类模块包括：
运行片段数据计算子模块，用于针对每个运行片段，计算运行片段内的行驶速度和环境温度的平均值得到平均速度和平均温度。
聚类子模块，用于以平均速度和平均温度为预设聚类算法的输入对多个运行片段进行聚类，得到多类运行片段集和运行片段集的中心点。
在本发明的一个可选实施例中，特征点能耗计算模块包括：
目标特征点选择子模块，用于选取环境温度在预设环境温度范围内的特征点，作为目标特征点。
速度能耗系数计算子模块，用于分别计算目标特征点的能耗与预设基本能耗的比值，得到不同行驶速度下的速度能耗系数。
温度能耗系数计算子模块，用于针对每个特征点，计算特征点的能耗与预设基本能耗以及对应的速度能耗系数的比值，得到不同环境温度下的温度能耗系数。
在本发明的一个可选实施例中，总能耗计算模块702包括：
子路径划分子模块，用于将目标路径划分为若干子路径。
子能耗信息获取子模块，用于针对每条子路径，获取子路径的环境温度、行驶速度和行驶子距离。
能耗系数获取子模块，用于根据子路径的环境温度、行驶速度和预设的能耗系数分别确定子路径的温度能耗系数和速度能耗系数。
子能耗系数计算子模块，用于计算行驶子距离、温度能耗系数和速度能耗系数和预设的基本能耗的乘积得到子路径的子能耗。
总能耗系数计算子模块，用于计算子能耗的和值得到目标车辆按照目标路径行驶所消耗的总能耗。
在本发明的一个可选实施例中，可用电量计算模块703，包括：
历史充电数据获取子模块，用于获取目标车辆的历史充电时的电压、电流、充电时间以及充电过程中的增加的电量百分比。
充电电计算子模块，用于采用电压、电流和充电时间计算充电的电量。
曲线拟合子模块，用于根据电量百分比和电量拟合电量百分比－电量曲线。
在本发明的一个可选实施例中，可用电量计算模块703，包括：
第一电量确定子模块，用于在预设的电量百分比－电量曲线中确定当前电量百分比对应的第一电量；
可用电量计算子模块，用于计算第一电量与第二电量的差值得到可用电量，第二电量为用户期望的行驶完目标路径时目标车辆的电量。
本发明实施例所提供的车辆充电预警装置可执行本发明任意实施例所提供的车辆充电预警方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图8为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。图8示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图8显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图8未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图8中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的车辆充电预警方法。
实施例五
本发明实施例五还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述车辆充电预警方法的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
其中，计算机可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种车辆充电预警方法，其特征在于，包括：
确定目标车辆的目标路径以及目标路径信息，所述目标路径为所述目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，所述目标路径信息包括环境温度和行驶速度；
根据所述环境温度、所述行驶速度以及预设的能耗系数计算所述目标车辆按照所述目标路径行驶所消耗的总能耗，其中，所述能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数；
根据所述目标车辆的当前电量百分比、预设的电量百分比－电量曲线确定所述目标车辆的可用电量；
在所述可用电量小于所述总能耗时触发充电预警。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能耗系数通过以下方式确定/设置：
获取与所述目标车辆同车型的至少一辆车辆的多个运行片段的历史数据，所述历史数据包括所述运行片段内的行驶速度、环境温度和单位行驶距离内的单位能耗；
将所述运行片段的行驶速度和环境温度输入预设聚类算法、对多个所述运行片段进行聚类，得到多类运行片段集和所述运行片段集的中心点；
将所述中心点作为所述运行片段集的特征点，并获取所述特征点的行驶速度和环境温度；
针对每类所述运行片段集，将所述运行片段的所述单位能耗的平均值作为所述特征点的能耗；
根据所述特征点的能耗、行驶速度和环境温度和预设的基本能耗得到速度能耗系数和温度能耗系数，其中，预设的基本能耗为在预设行驶速度下、预设环境温度范围内单位行驶距离内的平均能耗。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述运行片段的行驶速度和环境温度输入预设聚类算法、对多个所述运行片段进行聚类，得到多类运行片段集和所述运行片段集的中心点，包括：
针对每个所述运行片段，计算所述运行片段内的行驶速度和环境温度的平均值得到平均速度和平均温度；
以所述平均速度和平均温度为预设聚类算法的输入对多个所述运行片段进行聚类，得到多类运行片段集和所述运行片段集的中心点。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征点的能耗、行驶速度和环境温度和预设的基本能耗得到速度能耗系数和温度能耗系数的能耗系数，包括：
选取环境温度在预设环境温度范围内的所述特征点，作为目标特征点；
分别计算所述目标特征点的能耗与预设基本能耗的比值，得到不同行驶速度下的速度能耗系数；
针对每个所述特征点，计算所述特征点的能耗与预设的基本能耗以及对应的速度能耗系数的比值，得到不同环境温度下的温度能耗系数。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述环境温度、所述行驶速度以及预设的能耗系数计算所述目标车辆按照所述目标路径行驶所消耗的总能耗，包括：
将所述目标路径划分为若干子路径；
针对每条所述子路径，获取所述子路径的环境温度、行驶速度和行驶子距离；
根据所述子路径的环境温度和行驶速度和预设的能耗系数分别确定所述子路径的温度能耗系数和速度能耗系数；
计算所述行驶子距离、所述温度能耗系数和所述速度能耗系数和预设的基本能耗的乘积得到所述子路径的子能耗；
计算所述子能耗的和值得到所述目标车辆按照所述目标路径行驶所消耗的总能耗。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，通过以下方式生成电量百分比－电量曲线：
获取所述目标车辆的历史充电时的电压、电流、充电时间以及充电过程中增加的电量百分比；
采用历史充电时的电压、电流和充电时间计算充电的电量；
根据所述电量百分比和所述电量拟合电量百分比－电量曲线。
7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标车辆的当前电量百分比、预设的电量百分比－电量曲线确定所述目标车辆的可用电量，包括：
在预设的电量百分比－电量曲线中确定当前电量百分比对应的第一电量；
计算所述第一电量与第二电量的差值得到可用电量，所述第二电量为用户期望的行驶完所述目标路径时所述目标车辆的电量。
8.一种车辆充电预警装置，其特征在于，包括：
目标路径信息获取模块，用于确定目标车辆的目标路径以及目标路径信息，所述目标路径为所述目标车辆规划的从当前位置行驶至目标位置的路径，所述目标路径信息包括环境温度和行驶速度；
总能耗计算模块，用于根据所述环境温度、所述行驶速度以及预设的能耗系数计算所述目标车辆按照所述目标路径行驶所消耗的总能耗，其中，所述能耗系数包括速度能耗系数和温度能耗系数；
可用电量计算模块，用于根据所述目标车辆的当前电量百分比、预设的电量百分比－电量曲线确定所述目标车辆的可用电量；
充电需预警模块，用于在所述可用电量小于所述总能耗时触发充电预警。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的车辆充电预警方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的车辆充电预警方法。
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