CN114919460A - 一种纯电动汽车能耗续驶里程显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，将能耗和续驶里程显示分两部分，能简洁直观地显示电驱系统能耗、高压附件能耗。同时，以公告续驶里程数值作为续驶里程显示的最大量程，将电驱系统以及高压附件的电量消耗实时换算为里程，其中高压附件消耗电量转换的里程为不可用里程。根据电池衰减情况对公告续驶里程数值进行修正，基本保证总的续驶里程显示不变，同时又可以直观地让车主了解实际续驶里程的变化，并且在总续航里程中考虑到了高压附件消耗的部分，可以显示高压附件消耗电量对续航里程的影响。

Description

一种纯电动汽车能耗续驶里程显示方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及纯电动汽车能耗续驶里程显示方法。

背景技术

纯电动汽车所有零部件的电耗均来自电池包，因此可以根据电池包的输出电流以及各个零部件的工作电流，计算功率，实时了解电量的分配情况。纯电动汽车需要用到电池包的电量的零部件包括驱动电机和高压空调、PTC、DCDC等其它高压零部件。

电池包的电池电量用于驱动电机的部分与续驶里程强相关，而续驶里程不应考虑车辆的其他高压零部件的电量消耗。但是不同季节，高压零部件的使用情况有所不同。一般情况下，夏季空调使用频率较高；冬季PTC暖风经常使用，春秋两季空调和PTC的使用频率则偏低。所以，每次满充满放周期内，现有续驶里程显示会有较大变化。

针对以上现状，该技术领域的工程师们也进行了多方面的尝试：

专利文献CN202110492358.0公开了一种纯电动及混合动力汽车纯电续驶里程显示方法及系统。方法是读取EEPROM中存储的纯电续驶里程初始值并显示，获取动力电池的平均能耗，根据动力电池的剩余电量与平均能耗值计算车辆的第一纯电续驶里程，对比第一纯电续驶里程与当前显示的纯电续驶里程初始值，根据比对结果对纯电续驶里程初始值进行梯度改变的修正以此获得用于显示的第二纯电续驶里程，将第二纯电续驶里程和本次驾驶循环的平均能耗存储在EEPROM。

专利文献CN202111362531.1公开了一种续驶里程的显示方法、装置、车辆及存储介质。方法是确定车辆在当前显示周期内各预测周期的续驶里程预测值，以及前一预测周期的续驶里程显示值；根据各所述预测周期的续驶里程预测值和前一周期的续驶里程预测值，确定车辆在各所述预测周期的续驶里程更新值；根据各所述预测周期的续驶里程更新值和所述前一预测周期的续驶里程显示值，确定所述车辆在当前显示周期的续驶里程显示值；将当前显示周期的续驶里程显示值发送至车辆仪表盘上进行显示。

专利文献CN201910576232.4公开了一种续驶里程处理方法、装置及车辆。根据车辆当前的电池剩余电量和平均电耗，计算所述车辆当前时刻的续驶里程计算值；确定与所述电池剩余电量对应的修正系数；基于所述修正系数和续驶里程修正策略，对所述续驶里程计算值进行修正，得到所述车辆当前时刻的续驶里程显示值；其中，所述续驶里程显示值为修正后的续驶里程计算值，所述续驶里程修正策略与所述修正系数相关，所述车辆当前时刻的续驶里程显示值与前一时刻的续驶里程之差在预设范围内。

以上文献公开的技术，均是侧重于如何对续驶里程进行修正，进而得到较为准确的续航里程进行显示。但电动汽车趋于舒适化、高端化，车载高压用电设备的数量也越来越多，这些高压附件的使用情况对电动车辆实际续驶里程影响较大。高压附件能耗对续驶里程的影响能否量化、可视化，上述文献公开的技术均为对此部分进行研究。

发明内容

本发明提供一种纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，解决续驶里程显示变化较大，电量分配情况不可视等技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，所述方法是在车辆进入高压状态后，根据总里程状态执行不同的显示：若总里程低于设定值，显示默认初始值；若总里程高于设定值，则通过计算一方面显示电池包电量分配占比，包括显示高压零部件消耗电量和驱动电机消耗电量两部分；另一方面同时显示续驶里程进度条，包括可用续驶里程和不可用续驶里程两部分。

具体地，所述电池包电量分配占比是在单个更新里程周期内，高压零部件消耗电量与电池包输出电量的比值，以及驱动电机消耗电量与电池包输出电量的比值。

具体地，所述高压零部件消耗电量包括高压空调、PTC、DCDC等高压零部件的消耗电量。

具体地，所述可用续驶里程是根据驱动电机消耗占比与总续航里程的乘积计算得到；所述不可用续驶里程是根据高压附件耗能占比与总续航里程的乘积计算获得，即总续航里程中由高压附件消耗的部分；所述总续航里程是车辆公告续驶里程，并根据电池的衰减情况对其进行修正。续驶里程显示的最大量程为“公告数值”，基本保证每次满电状态显示一致。

以上方案中，纯电动汽车能耗续驶里程显示分为两部分，一是显示电池包电量分配占比，该占比包括用于电驱系统的电量分配占比及用于高压附件的电量分配占比；二是根据分配占比显示的续驶里程进度条，这样及可以基本保证总的续驶里程显示不变，同时又可以直观地让车主了解实际续驶里程的变化，在总续航里程中考虑到了高压附件消耗的部分，可以显示高压附件消耗电量对续航里程的影响。

进一步，针对四驱车型，还包括显示驱动电机电耗部分占比，具体是显示前电驱消耗电量和后电驱电量分别对电驱系统耗电量的比值。

具体地，所述驱动电机电耗部分占比是在在单个更新里程周期内，通过电驱系统直流母线端电压和电流信号，计算电驱系统的电功率，对时间积分得到前电机和后电机的耗电量，然后得到前、后电机的耗电量占比，进行显示，并持续更新。

以上进一步的技术方案中，针对四驱车型，进一步增加了对驱动电机电耗部分占比的显示，可以比较直观地显示电驱系统电量分配，让车主更加直观地了解驱动电机电耗的情况与变化。

综上，本发明的优点是：将高压附件能耗对续驶里程的影响量化、可视化，简洁直观地显示，提升续驶里程显示的指导作用；根据动力电池衰减情况对公告续驶里程数值进行修正，满电状态续驶里程显示基本不变；显示内容简洁，显示界面直观，提供更好的人机交互体验。

附图说明

图1是通过本发明纯电动汽车能耗续驶里程显示方法实现的一种在车上的里程显示状态示意图。

图2是本发明一个实施例的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法时序图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细的描述。应当理解，实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

结合图1可见，本实施例中是针对四驱车型，电耗续驶里程显示界面分三部分：

一是电池包电量分配占比，主要是高压零部件电耗和驱动电机电耗两部分。初始状态占比如图中显示：高压零部件电耗占比7%和驱动电机电耗占比93%。电动车实际使用过程中，该数值实时计算更新。

二是驱动电机电耗部分占比，主要是针对四驱车辆，前驱动电机电耗和后驱动电机电耗的占比。初始状态占比如图中显示是前电机的耗电量占比31%，后电机电耗占比69%。电动车实际使用过程中，该数值实时计算更新。

三是续驶里程进度条，主要是可用续驶里程和不可用续驶里程两部分。其中，可用续驶里程是指总续驶里程中用于驱动电机的电量占比，不可用续驶里程是指总续驶里程中用于高压附件消耗的电量占比。如图中，基于公告续驶里程数值500km的电动车，初始状态高压零部件电耗占比7%和驱动电机电耗占比93%，即不可用续驶里程部分显示35km，可用续驶里程部分显示465km。把高压附件能耗对续驶里程的影响量化、可视化。

以上，电池包电量分配占比主要显示高压零部件消耗电量和驱动电机消耗电量。高压零部件消耗电量主要包括高压空调、PTC、DCDC等高压零部件的消耗电量。驱动电机的电量消耗主要包括前驱动电机、后驱动电机的电量消耗。电池包电量分配占比即在单个更新里程周期内，高压零部件消耗电量与电池包输出电量的比值，以及驱动电机消耗电量与电池包输出电量的比值。

以上，驱动电机电耗部分占比即前电驱消耗电量和后电驱电量分别对电驱系统耗电量的比值。在单个更新里程周期内，通过电驱系统直流母线端电压和电流信号，计算电驱系统的电功率，对时间积分得到前电机和后电机的耗电量，然后得到前、后电机的耗电量占比。如此，比较直观地显示电驱系统电量分配。

以上，续驶里程显示包括可用续驶里程和不可用续驶里程。不可用续驶里程是指高压附件耗能占比与总续航里程的乘积，即总续航里程中由高压附件消耗的部分。在上一更新里程周期计算的高压附件和电驱系统的电耗占比，更新续驶里程显示。如此，可以显示高压附件消耗电量对续航里程的影响。

里程的计算均是速度对时间的积分，计算得到的里程即为电驱系统能耗对应的里程，根据电驱系统、高压附件的能耗占比，换算得到高压附件能耗对应的“不可用里程”。

要实现以上显示，本方法需要进行电池耗电计算、电驱系统耗电计算、高压附件电耗计算、总里程计算和刷新里程周期计算等。具体是：

电池耗电（即电池包的输出电量）计算∫(u1*i1)dt，其中u1、i1分别为电池的电压和电流。

电驱耗电计算∫(u2*i2)dt，其中u1、i1分别为电机直流母线端的电压和电流。

DCDC耗电计算∫(u3*i3)dt，其中u3、i3分别为DCDC的输出端电压和电流；高压空调耗电计算∫(u4*i4)dt，其中u4、i4分别为高压空调的电压和电流；PTC耗电计算∫(u5*i5)dt，其中u5、i5分别为PTC的电压和电流。若可以提供高压附件的消耗功率，可以直接对其积分得到耗电量。

通过电池的剩余电量以及能耗，计算得到总的续驶里程。

通过车速积分得到里程，例如，设置500m为一个里程刷新周期。

结合图2，在另一个实施例中，进一步对纯电动汽车能耗续驶里程的显示方法过程进行详细描述：

该显示方法是在车辆正常进入高压状态后，对总里程是否超过设定值进行判断，根据总里程状态执行不同逻辑。若总里程低于设定值，即新车状态，显示默认初始值；若总里程高于设定值，则按照下述步骤进行计算显示。所述设定值是以新车处于出厂状态的公里数来选取，通常为1-2Km.，例如本实施例中设置为1km。

总里程低于1km显示方式：

车辆总里程低于1km，即新车处于出厂状态，显示默认值。本实施例中，

1.1默认状态下，耗电占比分别为7%和93%，如图1所示。电驱系统耗电占比分别为50%。

1.2默认状态下，若车辆公告续驶里程为500km，则可用续驶里程部分显示465km，不可用续驶里程部分显示35km，如图1所示。

总里程高于1km显示方式

车辆总里程超过1km，此时已经累计2个里程更新周期，可根据实际电耗占比进行显示。

2.1计算能耗占比k=∫(u2*i2)dt/∫(u1*i1)dt。

2.2计算不包含高压附件电耗的电耗，并计算总的续驶里程Total。

2.3计算可用续驶里程r=Total*k。

2.4计算更新里程周期s=∫(v/3.6)dt，其中v为车速信号，单位km/h。当累计周期里程大于500m则更新显示信息。

3、判断车辆是否退出高压系统，若退出则将当前值存储于EEPROM中；若未退出则继续计算，每个刷新里程周期对显示值进行更新。

由以上的实施例可见，本发明提出的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，将能耗和续驶里程显示分两部分，能简洁直观地显示电驱系统能耗、高压附件能耗。同时，以公告续驶里程数值作为续驶里程显示的最大量程，将电驱系统以及高压附件的电量消耗实时换算为里程，其中高压附件消耗电量转换的里程为不可用里程。根据电池衰减情况对公告续驶里程数值进行修正，基本保证总的续驶里程显示不变，同时又可以直观地让车主了解实际续驶里程的变化，并且在总续航里程中考虑到了高压附件消耗的部分，可以显示高压附件消耗电量对续航里程的影响。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (13)

1.一种纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，所述方法是在车辆进入高压状态后，根据总里程状态执行不同的显示：若总里程低于设定值，显示默认初始值；若总里程高于设定值，则通过计算一方面显示电池包电量分配占比，包括显示高压零部件消耗电量和驱动电机消耗电量两部分；另一方面同时显示续驶里程进度条，包括可用续驶里程和不可用续驶里程两部分。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，所述电池包电量分配占比是在单个更新里程周期内，高压零部件消耗电量与电池包输出电量的比值，以及驱动电机消耗电量与电池包输出电量的比值。

3.根据权利要求2所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，电池包输出电量是实时计算，∫(u1*i1)dt，其中u1、i1分别为电池的电压和电流。

4.根据权利要求2所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，电驱耗电计算∫(u2*i2)dt，其中u1、i1分别为电机直流母线端的电压和电流。

5.根据权利要求2所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，所述高压零部件消耗电量包括高压空调、PTC、DCDC等高压零部件的消耗电量。

6.根据权利要求5所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，DCDC耗电计算∫(u3*i3)dt，其中u3、i3分别为DCDC的输出端电压和电流；高压空调耗电计算∫(u4*i4)dt，其中u4、i4分别为高压空调的电压和电流；PTC耗电计算∫(u5*i5)dt，其中u5、i5分别为PTC的电压和电流。

7.根据权利要求1-5任一项所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，所述可用续驶里程是根据驱动电机消耗占比与总续航里程的乘积计算得到；所述不可用续驶里程是根据高压附件耗能占比与总续航里程的乘积计算获得，即总续航里程中由高压附件消耗的部分。

8.根据权利要求7所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，所述总续航里程是车辆公告续驶里程，并根据电池的衰减情况对其进行修正。

9.根据权利要求1-5任一项所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，针对四驱车型，还包括显示驱动电机电耗部分占比，具体是显示前电驱消耗电量和后电驱电量分别对电驱系统耗电量的比值。

10.根据权利要求9所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，所述驱动电机电耗部分占比是在在单个更新里程周期内，通过电驱系统直流母线端电压和电流信号，计算电驱系统的电功率，对时间积分得到前电机和后电机的耗电量，然后得到前、后电机的耗电量占比，进行显示，并持续更新。

11.根据权利要求1所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，所述设定值是以新车处于出厂状态的公里数来选取，通常为1-2Km。

12.根据权利要求1-5任一项所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，所述更新里程周期的计算是，更新里程周期s=∫(v/3.6)dt，其中v为车速信号，单位km/h，

同时，根据电驱系统能耗与高压附件能耗的占比，将高压附件能耗换算为里程，显示为不可用里程。

13.根据权利要求1-5任一项所述的纯电动汽车能耗续驶里程显示方法，其特征在于，实时判断车辆是否退出高压系统，若退出则将当前值存储于EEPROM中；若未退出则继续计算，并在每个刷新里程周期对显示值进行更新。

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