CN114347793A - 汽车续航的估算方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车续航的估算方法及系统，方法包括：获取汽车行驶信息与自身属性信息，汽车行驶信息包括未来行驶里程、实时车速、实时风速、制动踏板参数与负载重量；自身属性信息包括剩余电能、理论行驶阻力、理论车重；根据负载重量获得汽车实际重量，根据汽车实际重量、理论车重、实时风速修正理论行驶阻力，获得实际行驶阻力与实时车速的函数关系；根据制动踏板参数计算未来行驶里程的预计回收总能量；根据实际行驶阻力、实时车速、未来行驶里程、预计回收总能量计算预测总消耗能量；根据预测总消耗能量与未来行驶里程计算单位里程的能量消耗量，再根据剩余电能与单位里程的能量消耗量计算续航里程。因此，更好地预估未来行驶的续航里程。
Description
技术领域
本发明属于汽车续航技术领域，尤其涉及一种汽车续航的估算方法及系统。
背景技术
电动汽车行驶中汽车反馈给驾驶员的续航里程与汽车实际行驶里程往往因为路况、驾驶习惯等原因存在一定偏差。由于各种原因无法给驾驶员提供相对准确的续航信息，导致驾驶员和车内成员产生焦虑和不便的问题。因此，提升汽车对续航里程的预估准确性是一项比较有意义的研究。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中电动汽车行驶中汽车反馈给驾驶员的续航里程与汽车实际行驶里程往往因为路况，驾驶习惯等原因存在一定偏差，无法给驾驶员提供相对准确的续航信息，导致驾驶员和车内成员产生焦虑和不便的问题。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种汽车续航的估算方法，包括：获取汽车行驶信息以及自身属性信息，汽车行驶信息包括未来行驶里程、实时车速、实时风速、制动踏板参数以及负载重量；自身属性信息包括剩余电能、理论行驶阻力以及理论车重；其中，理论行驶阻力与实时车速相关；
根据负载重量获得汽车实际重量，并根据汽车实际重量、理论车重、以及实时风速修正理论行驶阻力，获得实际行驶阻力与实时车速的函数关系；
根据制动踏板参数计算未来行驶里程的预计回收总能量；
根据实际行驶阻力、实时车速、未来行驶里程、预计回收总能量计算未来行驶里程的预测总消耗能量；
根据预测总消耗能量与未来行驶里程计算单位里程的能量消耗量，再根据剩余电能与单位里程的能量消耗量计算续航里程。
采用上述技术方案，通过获取汽车行驶信息(未来行驶里程、实时车速、实时风速、制动踏板参数、负载重量)、自身属性信息(剩余电能、理论行驶阻力、理论车重)，根据这些信息修正理论行驶阻力，得到实际行驶阻力；此时的实际行驶阻力是经过实际车重与实时风速进行修正的，使得根据实际行驶阻力与功率需求计算得到的未来行驶里程的预测总消耗能量更准确；使得根据预测总消耗能量与未来行驶里程计算得到续航里程也更加准确。因此，能够相对准确地获得汽车未来的使用场景、路况等信息，并对汽车未来即将经历的场景进行正向仿真计算获得汽车未来对能耗的需求，从而获得更加真实的续航里程信息。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，获得实际行驶阻力与实时车速的函数关系包括以下公式：
其中，Fv为实际行驶阻力，单位为N；Mcurrent为汽车实际重量，Mref为理论车重，单位均为kg；Vwind为实时风速，v为实时车速，单位均为m/s；A、B、C为获得理论行驶阻力中的行驶阻力系数。
采用上述技术方案，由于理论行驶阻力系数是在特定重量特定风速下获得的，为获得更加真实的行驶阻力即实际行驶阻力，综合考虑了实际车重、理论车重以及实时风速、实时车速对上述理论行驶阻力系数进行修正，得到修正后的实际行驶阻力与实时车速的函数关系，使得计算未来行驶里程的预测总消耗能量的结果更加准确。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，汽车行驶信息还包括未来行驶路况；计算未来行驶里程的预计回收总能量包括：根据未来行驶路况确定未来行驶里程预计发生的多个减速段，根据多个减速段，计算每个减速段的理论回收能量，计算多个减速段的理论回收能量的和获得预计回收总能量。
采用上述技术方案，将未来行驶里程按照实际情况分为几个减速段，对应每个不同减速段回收的能量相加得到预计回收总能量；使得当车辆行驶一段里程后发现已经发生的能量回收和预估的能量回收有偏差，根据不同减速段产生的偏差进行修正，使得最终获得的预计回收总能量的值更加准确。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，汽车行驶信息还包括过去行驶里程的减速段的实际回收能量；计算未来行驶里程的预计回收总能量还包括：当实际回收能量与对应的过去行驶里程的减速段的理论回收能量的误差超过误差阈值，则根据误差修正未来行驶里程的预计回收总能量。
采用上述技术方案，实时监测实际回收的总能量，并对实际回收的能量与预计回收的总能量进行误差分析，对行驶过程的实时动态修正使得最终获得的预计回收总能量的值更加准确。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，根据未来行驶路况确定未来行驶里程中坡道的坡度；计算未来行驶里程的预测总能量还包括：根据实际行驶阻力、实时车速、未来行驶里程、汽车实际重量、未来行驶里程中坡道的坡度计算未来行驶里程的功率；再根据未来行驶里程的功率、预计回收总能量计算预测总消耗能量。
采用上述技术方案，计算车辆的功率，考虑了未来行驶里程中坡道的坡度，使得车辆的功率计算结果更加准确，通过车辆功率计算的未来行驶里程的预测总消耗能量更加准确。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，根据未来行驶路况确定预计发生的加速度；计算未来行驶里程的预测总能量还包括：根据实际行驶阻力、实时车速、未来行驶里程、汽车实际重量、未来行驶里程中坡道的坡度和预计发生的加速度计算未来行驶里程的功率；再根据未来行驶里程的功率、预计回收总能量计算预测总消耗能量。
采用上述技术方案，计算车辆的功率，进一步考虑了未来行驶里程中预计发生的加速度，进一步提高了车辆的功率计算结果的准确性，更进一步提高了根据车辆功率计算的未来行驶里程的预测总消耗能量的准确性。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，未来行驶里程的功率计算公式为：
p＝Fv×v+Mcurrent×g×sinβ×v+Mcurrent×a×v
其中，p为未来行驶里程的功率，单位为kwh；β为未来行驶里程中坡道的坡度；Mcurrent为汽车实际重量，单位为kg；v为实时车速，单位为m/s；g为重力加速度，a为加速度，单位均为m/s2。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，汽车行驶信息还包括环境温度；计算未来行驶里程的预测总能量还包括：
根据未来行驶里程、环境温度获得未来行驶里程的空调消耗量；并根据未来行驶里程的功率、未来行驶里程的预计回收总能量、未来行驶里程的空调消耗量计算未来行驶里程的预测总消耗能量。
采用上述技术方案，计算未来行驶里程的预测总消耗能量在考虑了能量回收的基础上又进一步考虑了空调消耗量，使得最终计算得到的预测总消耗能量的准确性再次提升。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，计算未来行驶里程的预测总消耗能量公式为：
其中：E为预测总消耗能量，单位为kwh；λ为环境温度修正系数；η为汽车系统效率；p为未来行驶里程的功率，单位为kw；t0、tend为未来行驶里程的初始位置与终点位置对应的时间，单位为s；Ere为预计回收总能量，Eair为未来行驶里程的空调消耗量，单位均为kwh。
本发明的实施方式提供了一种汽车续航的估算系统，用于执行上述汽车续航的估算方法，估算系统包括：整车控制器、电池管理装置、仪表、娱乐主机和导航装置，电池管理装置、仪表、娱乐主机和导航装置均与整车控制器通信连接；其中，
导航装置用于获得未来行驶里程，并将未来行驶里程的信息发送给整车控制器；
电池管理装置用于获得剩余电能，并将剩余电能的信息发送给整车控制器；
娱乐主机用于输入负载重量；
整车控制器用于接收未来行驶里程、剩余电能、实时风速、实时车速、制动踏板参数、理论行驶阻力以及理论车重；
整车控制器根据负载重量获得汽车实际重量；并根据汽车实际重量、理论车重、与实时风速修正理论行驶阻力，获得实际行驶阻力与实时车速的函数关系；
整车控制器还根据制动踏板参数计算未来行驶里程的预计总回收能量；
整车控制器根据实际行驶阻力、实时车速、未来行驶里程，预计回收总能量计算未来行驶里程的预测总消耗能量；
整车控制器根据预测总消耗能量与未来行驶里程计算单位里程的能量消耗，再根据剩余电能与单位里程的能量消耗量计算续航里程；
仪表用于更新显示整车控制器计算得到的续航里程。
本发明的有益效果：
采用上述技术方案，通过获取汽车行驶信息(未来行驶里程、实时车速、实时风速、制动踏板参数、负载重量)、自身属性信息(剩余电能、理论行驶阻力、理论车重)，根据这些信息修正理论行驶阻力，得到实际行驶阻力；此时的实际行驶阻力是经过实际车重与实时风速进行修正的，使得根据实际行驶阻力与功率需求计算得到的未来行驶里程的预测总消耗能量更准确；使得根据预测总消耗能量与未来行驶里程计算得到续航里程也更加准确。因此，能够相对准确获得汽车未来的使用场景，路况等信息，并对汽车未来即将经历的场景进行正向仿真计算获得汽车未来对能耗的需求，从而获得更加真实的续航信息。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的汽车续航的估算方法的流程示意图；
图2为本发明实施例1提供的汽车续航的估算方法中一种具体实施方式获得的不同驾驶员的行驶车速随时间的变化曲线图；
图3为本发明实施例1提供的汽车续航的估算方法中一种具体实施方式获得的理论行驶阻力与车速的函数关系图；
图4为本发明实施例1提供的汽车续航的估算方法中一种具体实施方式获得的未来行驶里程中对应两种不同路谱的实时车速随时间的变化曲线图；
图5为本发明实施例2提供的汽车续航的估算系统的结构方框示意图。
附图标记：
10：导航装置；
20：电池管理装置；
30：娱乐主机；
40：整车控制器；
50：仪表。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
本实施例1提供了一种汽车续航的估算方法，如图1所示，包括：获取汽车行驶信息以及自身属性信息，汽车行驶信息包括未来行驶里程、实时车速、实时风速、制动踏板参数以及负载重量；自身属性信息包括剩余电能、理论行驶阻力以及理论车重；其中，理论行驶阻力与实时车速相关。
根据负载重量获得汽车实际重量，并根据汽车实际重量、理论车重、以及实时风速修正理论行驶阻力，获得实际行驶阻力与实时车速的函数关系；根据制动踏板参数计算未来行驶里程的预计回收总能量；根据实际行驶阻力、实时车速、未来行驶里程、预计回收总能量计算未来行驶里程的预测总消耗能量；根据预测总消耗能量与未来行驶里程计算单位里程的能量消耗量，再根据剩余电能与单位里程的能量消耗量计算续航里程。
具体地，未来行驶里程可以是驾驶员通过在导航装置中输入导航目的地，导航装置再将从起始点到目的地的路程的原始数据通过车联网如CAN总线发送到车辆控制系统具体如整车控制器(VCU)，车辆控制系统根据接收的数据生成未来行驶里程的具体数据。具体数据可以包括未来行驶过程的路谱(包括坡道情况等)、预计行驶时间等；实时车速通过传感器采集获得；实时风速可以通过传感器采集获得，也可以根据娱乐主机获得的当前天气状况计算获得，并且与车速方向相同为正，与车速方向相反为负。
制动踏板参数是反映驾驶员对制动踏板的依赖程度的数据，可以根据驾驶员的驾驶风格或本次驾驶的目标等主观确定。具体地，可以根据制动踏板参数将制动挡位预设为低、中、高三个挡位，存储在车辆控制系统中，由驾驶员通过娱乐主机等手动选择输入，从而告知车辆，驾驶员接下来驾驶车辆的制动风格。
以下具体说明在将制动挡位预设为低、中、高三个挡位的原理。如图2所示，在同一路况，行驶路程为由初始位置A点驾驶至终点位置B点，驾驶员a、b、c以三种不同的驾驶风格驾驶车辆，驾驶车辆时对制动踏板的依赖程度不同。假设a驾驶员对制动踏板依赖程度低，b驾驶员对制动踏板依赖程度中等，c驾驶员对制动踏板依赖程度高。那么，a驾驶员踩制动踏板的次数为k1，累计时长为s1；b驾驶员踩制动踏板的次数为k2，累计时长为s2；c驾驶员踩制动踏板的次数为k3，累计时长为s3；则，k1＜k2＜k3，s1＜s2＜s3；k和s的数据根据实车标定确定，制动踏板参数预设过程参考参数包括但不局限于这两种参数表征的制动特性，只要能够体现驾驶员对制动踏板的依赖程度即可。并且在实车标定过程中还需要确定不同路况中不同的减速段的制动特性，作为参考参数。
还可以由驾驶员通过娱乐主机等手动选择输入制动踏板初始参数，后续行驶过程中相关控制器根据实际行驶过的路程实时修正制动踏板初始参数获得实际制动踏板参数。
根据制动踏板参数计算未来行驶里程的预计回收总能量的具体方法包括：根据制动踏板参数及未来行驶里程的路谱获得未来行驶里程的预计行驶参数如预计行驶车速、预计制动踏板开度、预计电机转速等，并根据预计行驶参数计算未来行驶里程预计回收总能量。具体计算方法根据现有回收能量计算方法获得，本实施例不做具体限定。
负载重量可以是驾驶员与乘员所有人的数量、重量以及行李重量，驾驶员可以进行估算并且通过娱乐主机的大屏手动输入；理论车重主要指的是车辆出厂的重量，储存在车辆控制系统中。
剩余电能可以通过电池管理装置获得，用于实时监测车辆行驶过程中电量的消耗情况，是反映车辆接下来能行驶多远路程的一个重要因素。
理论行驶阻力可以根据滑行法获得，由储存在车辆控制系统的信息比如理论车重、风速等因素共同计算获得，直接生成理论行驶阻力曲线；如图3所示，在一种具体实施方式中获得的理论行驶阻力与实时车速关系为实时车速越大，理论行驶阻力越大。该理论行驶阻力曲线图，根据理论车重与风速等因素通过车辆控制系统计算获得。
其中，理论行驶阻力＝坡道阻力+滚动阻力+空气阻力；计算公式为：F＝A+B×v+C×v2，空气阻力与车速的平方呈正比，滚动阻力与车速呈正比；由于理论行驶阻力中的滚动阻力是通过数据库中理论重量以及风速获得的，为获得更加真实的行驶阻力，通过车重关系即实际车重与理论车重的比值修正坡道阻力的系数A与滚动阻力的系数B，实时风速修正空气阻力的系数C，得到修正后的实际行驶阻力与实时车速的函数关系。
进一步地，如图4所示，是在一种具体实施方式下获得的对应于两种不同路谱的实时车速随时间的变化曲线图。根据未来行驶里程对应的路谱不同，其生成的实时车速随时间的变化曲线图也不相同。从图4上方的车速随时间变化的曲线图与下方的车速随时间变化的曲线图，得知路谱不同，其消耗的时间不同，行驶过程中的速度也不同。从图4可以看出，上方的曲线对应的路谱相较于下方的曲线对应的路谱比较平缓，其车速变化频率较小。并且根据图4中行驶过程中获取的不同的实时车速来代入修正后的实际行驶阻力与实时车速的函数关系中，而计算实际行驶阻力。
根据预测总消耗能量与未来行驶里程计算单位里程的能量消耗量，公式为：
其中，EC为单位里程的能量消耗量，单位为kwh/km；E为预测总消耗能量，单位为kwh；ds为未来行驶里程，单位为km。
再根据剩余电能与单位里程的能量消耗量计算续航里程，公式为：
其中，DS为续航里程，单位为km；Ecurrent为剩余电能，单位为kwh；EC为单位里程的能量消耗量，单位为kwh/km。
采用上述技术方案，通过获取汽车行驶信息(未来行驶里程、实时车速、实时风速、制动踏板参数、负载重量)、自身属性信息(剩余电能、理论行驶阻力、理论车重)，根据这些信息修正理论行驶阻力，得到实际行驶阻力；此时的实际行驶阻力是经过实际车重与实时风速进行修正的，使得根据实际行驶阻力与功率需求计算得到的未来行驶里程的预测总消耗能量更准确；使得根据预测总消耗能量与未来行驶里程计算得到续航里程也更加准确。因此，能够相对准确地获得汽车未来的使用场景，路况等信息，并对汽车未来即将经历的场景进行正向仿真计算获得汽车未来对能耗的需求，从而获得更加真实的续航里程信息。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，获得实际行驶阻力与实时车速的函数关系包括以下公式：
其中，Fv为实际行驶阻力，单位为N；Mcurrent为汽车实际重量，Mref为理论车重，单位均为kg；Vwind为实时风速，v为实时车速，单位均为m/s；A、B、C为获得理论行驶阻力中的行驶阻力系数。
具体地，通过车辆实际车重与理论车重的比值修正坡道阻力的系数A与滚动阻力的系数B，实时风速修正空气阻力的系数C。
采用上述技术方案，由于理论行驶阻力系数是在特定重量特定风速下获得的，为获得更加真实的行驶阻力，综合考虑了实际车重、理论车重以及实时风速、实时车速对上述理论行驶阻力系数进行修正，得到修正后的实际行驶阻力与实时车速的函数关系，使得计算未来行驶里程的预测总消耗能量的结果更加准确。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，汽车行驶信息还包括未来行驶路况；计算未来行驶里程的预计回收总能量包括：根据未来行驶路况确定未来行驶里程预计发生的多个减速段，根据多个减速段，计算每个减速段的理论回收能量，计算多个减速段的理论回收能量的和获得预计回收总能量。
具体地，计算预计回收总能量，具体过程如下：能量回收模式识别，即当前能量回收模式的回收强度(分为标准、轻微等)；驾驶员驾驶风格识别，即制动踏板依赖程度(由制动踏板参数反映)；需要说明的是，制动踏板依赖程度确定驾驶员的驾驶风格，而驾驶员的驾驶风格影响能量回收的情况。比如驾驶风格比较平稳时，对制动踏板的依赖程度不高，这样能最大限度减少触发机械制动介入的概率，从而提高能量利用效率；对应的能量回收强度处于轻微状态，能量回收的相对较少。对减速段工况分割，即根据整个行驶路程中路谱情况分为减速段1、减速段2、减速段3、直至减速段n；计算导航阶段路谱的预计回收总能量公式为：Ere＝Ere1+Ere2+Ere3+…+Eren，Ere为预计回收总能量，数字1、2、3、n代表减速段的数目，等式右边分别为每个减速段的理论回收能量。
采用上述技术方案，将未来行驶里程按照实际情况分为几个减速段，对应每个不同减速段回收的能量相加得到预计回收总能量；使得最终获得的预计回收总能量的值更加准确。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，汽车行驶信息还包括过去行驶里程的减速段的实际回收能量；计算未来行驶里程的预计回收总能量还包括：当实际回收能量与对应的过去行驶里程的减速段的理论回收能量的误差超过误差阈值，则根据误差修正未来行驶里程的预计回收总能量。
具体地，车辆控制系统(如VCU)实时根据制动踏板参数和未来行驶路况计算未来行驶里程每个减速段的理论回收能量并记录，当一些减速段行驶完成后，记录为过去行驶里程的减速段的理论回收能量；同时根据相关参数实时计算获取过去行驶里程的每个减速段实际回收能量，并比对每个减速段的实际回收能量与理论回收能量，当实际回收总能量与回收能量的误差超过误差阈值，则根据误差修正预计回收总能量。比如，误差阈值为定义每个减速段理论与实际回收能量允许的误差范围，例如可以为实际回收能量的5％，当实际回收能量与理论回收能量的差值超过了实际回收能量的5％，那么根据这个差值对预计回收的总能量进行修正，使预计回收的总能量更加准确。
采用上述技术方案，实时监测实际回收的总能量，并对实际回收的总能量与预计回收的总能量进行误差分析，对行驶过程的实时动态修正使得最终获得的预计回收总能量的值更加准确。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，根据未来行驶路况确定未来行驶里程中坡道的坡度；计算未来行驶里程的预测总能量还包括：根据实际行驶阻力、实时车速、未来行驶里程、汽车实际重量、未来行驶里程中坡道的坡度计算未来行驶里程的功率；再根据未来行驶里程的功率、预计回收总能量计算预测总消耗能量。
具体地，计算未来行驶里程的预测总能量可以只考虑车辆实际行驶速度的因素，也可以考虑未来行驶里程中坡道的坡度的因素，或者考虑预计发生的加速度的因素。
采用上述技术方案，计算车辆的功率，考虑了未来行驶里程中坡道的坡度，使得车辆的功率计算结果更加准确，通过车辆功率计算的未来行驶里程的预测总消耗能量更加准确。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，根据未来行驶路况确定预计发生的加速度；计算未来行驶里程的预测总能量还包括：根据实际行驶阻力、实时车速、未来行驶里程、汽车实际重量、未来行驶里程中坡道的坡度和预计发生的加速度计算未来行驶里程的功率；再根据未来行驶里程的功率、预计回收总能量计算预测总消耗能量。
采用上述技术方案，计算车辆的功率，进一步考虑了未来行驶里程中预计发生的加速度，进一步提高了车辆的功率计算结果的准确性，更进一步提高了根据车辆功率计算的未来行驶里程的预测总消耗能量的准确性。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，未来行驶里程的功率计算公式为：
p＝Fv×v+Mcurrent×g×sinβ×v+Mcurrent×a×v
其中，p为未来行驶里程的功率，单位为kwh；β为未来行驶里程中坡道的坡度；Mcurrent为汽车实际重量，单位为kg；v为实时车速，单位为m/s；g为重力加速度，a为加速度，单位均为m/s2。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，汽车行驶信息还包括环境温度；计算未来行驶里程的预测总能量还包括：
根据未来行驶里程、环境温度获得未来行驶里程的空调消耗量；并根据未来行驶里程的功率、未来行驶里程的预计回收总能量、未来行驶里程的空调消耗量计算未来行驶里程的预测总消耗能量。
具体地，空调消耗量反映车辆空调压缩机的工作状态，可以由车辆控制系统比如车载控制器直接通过CAN网络获得。对于手动空调，空调消耗量根据当前空调挡位对应的空调功率与行驶里程消耗的时间乘积获得，而且手动空调的功率是固定的；对于自动空调，空调消耗量根据环境温度与行驶里程消耗的时间获得，包括设定的车内温度与外部环境温度；需要说明的是，对于自动空调的车内环境温度来说，是通过温度传感器直接获取的。计算车内温度达到预设温度即后续车内温度保持功率变化情况，并根据导航阶段消耗的时间的累加为空调消耗能量。自动空调会根据设定温度和当前车内外环境温度来判断功率输出，获得基础数据即各温度、时间、功率等才能计算导航整个阶段的空调消耗能量。
采用上述技术方案，计算未来行驶里程的预测总消耗能量在考虑了能量回收的基础上又进一步考虑了空调消耗量，使得最终计算得到的预测总消耗能量的准确性再次提升。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的汽车续航的估算方法，计算未来行驶里程的预测总消耗能量公式为：
其中：E为预测总消耗能量，单位为kwh；λ为环境温度修正系数；η为汽车系统效率；p为未来行驶里程的功率，单位为kw；t0、tend为未来行驶里程的初始位置与终点位置对应的时间，单位为s；Ere为预计回收总能量，Eair为未来行驶里程的空调消耗量，单位均为kwh。
实施例2
本发明的实施例2提供了一种汽车续航的估算系统，用于执行上述汽车续航的估算方法，如图5所示，估算系统包括：整车控制器40、电池管理装置20、仪表50、娱乐主机30和导航装置10，电池管理装置20、仪表50、娱乐主机30和导航装置10均与整车控制器40通信连接；其中，
导航装置10用于获得未来行驶里程，并将未来行驶里程的信息发送给整车控制器40；
电池管理装置20用于获得剩余电能，并将剩余电能的信息发送给整车控制器40；
娱乐主机30用于输入负载重量；
整车控制器40用于接收未来行驶里程、剩余电能、实时风速、实时车速、制动踏板参数、理论行驶阻力以及理论车重；
整车控制器40根据负载重量获得汽车实际重量；并根据汽车实际重量、理论车重、与实时风速修正理论行驶阻力，获得实际行驶阻力与实时车速的函数关系；
整车控制器40还根据制动踏板参数计算未来行驶里程的预计总回收能量；
整车控制器40根据实际行驶阻力、实时车速、未来行驶里程，预计回收总能量计算未来行驶里程的预测总消耗能量；
整车控制器40根据预测总消耗能量与未来行驶里程计算单位里程的能量消耗，再根据剩余电能与单位里程的能量消耗量计算续航里程；
仪表50用于更新显示整车控制器40计算得到的续航里程。
具体地，整车控制器40将最后计算得到的续航里程相关信息输出至仪表50让驾驶员进行确认；比如：根据整车控制器40计算得到的续航里程与实际行驶的路段路况分析，可能需要将车速或者驾驶风格调整以提升续航里程，比如可以将平均车速由120km/h降低至110km/h，此时续航里程可能提升50km；关闭空调即减少了空调的消耗量，续航可能提升50km等。整车控制器40可以根据实际情况优化续航，以满足用户的体验度。
采用上述技术方案，整车控制器40通过获取汽车行驶信息(未来行驶里程、实时车速、实时风速、制动踏板参数、负载重量)、自身属性信息(剩余电能、理论行驶阻力、理论车重)，根据这些信息修正理论行驶阻力，得到实际行驶阻力；此时的实际行驶阻力是经过实际车重与实时风速进行修正的，使得整车控制器40根据实际行驶阻力与功率需求计算得到的未来行驶里程的预测总消耗能量更准确；使得整车控制器40根据预测总消耗能量与未来行驶里程计算得到续航里程也更加准确。因此，能够相对准确地获得汽车未来的使用场景，路况等信息，并对汽车未来即将经历的场景进行正向仿真计算获得汽车未来对能耗的需求，从而获得更加真实的续航里程信息。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种汽车续航的估算方法，其特征在于，包括：
获取所述汽车行驶信息以及自身属性信息，所述汽车行驶信息包括未来行驶里程、实时车速、实时风速、制动踏板参数以及负载重量；所述自身属性信息包括剩余电能、理论行驶阻力以及理论车重；其中，所述理论行驶阻力与所述实时车速相关；
根据所述负载重量获得汽车实际重量，并根据所述汽车实际重量、所述理论车重、以及所述实时风速修正理论行驶阻力，获得实际行驶阻力与所述实时车速的函数关系；
根据所述制动踏板参数计算所述未来行驶里程的预计回收总能量；
根据所述实际行驶阻力、所述实时车速、所述未来行驶里程、所述预计回收总能量计算所述未来行驶里程的预测总消耗能量；
根据所述预测总消耗能量与所述未来行驶里程计算单位里程的能量消耗量，再根据所述剩余电能与所述单位里程的能量消耗量计算续航里程。
2.如权利要求1所述的汽车续航的估算方法，其特征在于，获得所述实际行驶阻力与所述实时车速的函数关系包括以下公式：
其中，Fv为所述实际行驶阻力，单位为N；Mcurrent为所述汽车实际重量，Mref为所述理论车重，单位均为kg；Vwind为所述实时风速，v为所述实时车速，单位均为m/s；A、B、C为获得所述理论行驶阻力中的行驶阻力系数。
3.如权利要求2所述的汽车续航的估算方法，其特征在于，所述汽车行驶信息还包括未来行驶路况；计算所述未来行驶里程的所述预计回收总能量包括：
根据所述未来行驶路况确定未来行驶里程预计发生的多个减速段，根据多个所述减速段，计算每个所述减速段的理论回收能量，计算多个所述减速段的理论回收能量的和获得预计回收总能量。
4.如权利要求3所述的汽车续航的估算方法，其特征在于，所述汽车行驶信息还包括过去行驶里程的减速段的实际回收能量；计算所述未来行驶里程的所述预计回收总能量还包括：
当所述实际回收能量与对应的过去行驶里程的减速段的理论回收能量的误差超过误差阈值，则根据误差修正所述未来行驶里程的所述预计回收总能量。
5.如权利要求3所述的汽车续航的估算方法，其特征在于，根据所述未来行驶路况确定所述未来行驶里程中坡道的坡度；计算所述未来行驶里程的所述预测总能量还包括：
根据所述实际行驶阻力、所述实时车速、所述未来行驶里程、所述汽车实际重量、所述未来行驶里程中坡道的坡度计算所述未来行驶里程的功率；再根据所述未来行驶里程的功率、所述预计回收总能量计算所述预测总消耗能量。
6.如权利要求5所述的汽车续航的估算方法，其特征在于，根据所述未来行驶路况确定预计发生的加速度；计算所述未来行驶里程的所述预测总能量还包括：
根据所述实际行驶阻力、所述实时车速、所述未来行驶里程、所述汽车实际重量、所述未来行驶里程中坡道的坡度和所述预计发生的加速度计算所述未来行驶里程的功率；再根据所述未来行驶里程的功率、所述预计回收总能量计算所述预测总消耗能量。
7.如权利要求6所述的汽车续航的估算方法，其特征在于，所述未来行驶里程的功率计算公式为：
p＝Fv×v+Mcurrent×g×sinβ×v+Mcurrent×a×v
其中，p为所述未来行驶里程的功率，单位为kwh；β为所述未来行驶里程中坡道的坡度；Mcurrent为所述汽车实际重量，单位为kg；v为所述实时车速，单位为m/s；g为重力加速度，a为所述加速度，单位均为m/s2。
8.如权利要求7所述的汽车续航的估算方法，其特征在于，所述汽车行驶信息还包括环境温度；计算所述未来行驶里程的所述预测总能量还包括：
根据所述未来行驶里程、所述环境温度获得所述未来行驶里程的空调消耗量；并根据所述未来行驶里程的功率、所述未来行驶里程的预计回收总能量、所述未来行驶里程的空调消耗量计算所述未来行驶里程的所述预测总消耗能量。
9.如权利要求8所述的汽车续航的估算方法，其特征在于，计算所述未来行驶里程的所述预测总消耗能量公式为：
其中：E为所述预测总消耗能量，单位为kwh；λ为环境温度修正系数；η为汽车系统效率；p为所述未来行驶里程的功率，单位为kw；t0、tend为所述未来行驶里程的初始位置与终点位置对应的时间，单位为s；Ere为所述预计回收总能量，Eair为所述未来行驶里程的空调消耗量，单位均为kwh。
10.一种汽车续航的估算系统，其特征在于，所述汽车续航的估算系统用于执行如权利要求1-9任一项所述的汽车续航的估算方法，所述估算系统包括：整车控制器、电池管理装置、仪表、娱乐主机和导航装置，所述电池管理装置、所述仪表、所述娱乐主机和导航装置均与所述整车控制器通信连接；其中，
所述导航装置用于获得未来行驶里程，并将所述未来行驶里程的信息发送给所述整车控制器；
所述电池管理装置用于获得剩余电能，并将所述剩余电能的信息发送给所述整车控制器；
所述娱乐主机用于输入负载重量；
所述整车控制器用于接收所述未来行驶里程、所述剩余电能、实时风速、实时车速、制动踏板参数、理论行驶阻力以及理论车重；
所述整车控制器根据所述负载重量获得汽车实际重量；并根据所述汽车实际重量、所述理论车重、与所述实时风速修正理论行驶阻力，获得实际行驶阻力与所述实时车速的函数关系；
所述整车控制器还根据所述制动踏板参数计算所述未来行驶里程的预计总回收能量；
所述整车控制器根据所述实际行驶阻力、所述实时车速、所述未来行驶里程、所述预计回收总能量计算所述未来行驶里程的预测总消耗能量；
所述整车控制器根据所述预测总消耗能量与所述未来行驶里程计算单位里程的能量消耗，再根据所述剩余电能与所述单位里程的能量消耗量计算续航里程；
所述仪表用于更新显示所述整车控制器计算得到的所述续航里程。
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