CN117207835A - 剩余里程计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及助力自行车技术领域，具体涉及剩余里程计算方法及装置，该方法通过在助力自行车中，通过获取当前环境参数对剩余电量比值进行修正，再根据修正后的剩余电量比值计算剩余行驶里程；不仅可以实现剩余行驶里程计算并显示，可以更加直观看到剩余行驶里程数据，更加便于里程规划和充电规划；同时，通过当前环境参数对剩余电量比值进行修正，显著提高了电量计算精度；有效提高用户体验。

Description

剩余里程计算方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及助力自行车设备技术领域，具体涉及剩余里程计算方法及装置。

背景技术

在助力自行车领域，会通过结合电能驱动从而减轻骑行者的体力消耗，在这个过程中，往往需要对剩余电量进行检测，以告知骑行者剩余的电量进行里程规划和充电规划。在现有技术中通过电压分布容量，显示电量值。但本方法在电池工作在大电流时，因为电压会受内阻等电路损耗而产生突变；而参考电压值进行电量计算过程中也会出现电量显示突变的情况，使骑行者不能够很好地且直观地知道当前电池的准确剩余电量。同时在上述方法中，助力自行车仅能显示剩余电量，无法显示剩余里程，显示效果不直观，以致难以实现里程规划和充电规划。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了剩余里程计算方法及装置，用于解决现有技术中助力自行车仅能显示剩余电量，无法显示剩余里程，显示效果不直观，以致难以实现里程规划和充电规划的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了剩余里程计算方法，应用于助力自行车中，所述方法包括：

获取所述助力自行车的剩余电量比值、满电里程量、以及当前环境参数；

根据所述当前环境参数对所述剩余电量比值进行修正，获得修正剩余电量比值；

根据所述修正剩余电量比值、满电里程量，计算所述助力自行车的剩余行驶里程；

其中，获取所述助力自行车的剩余电量比值包括：获取助力自行车的电流区间和当前电流值并根据所述当前电流值确认剩余电量值算法，通过所述剩余电量值算法获取剩余电路比值。

在一种可选的实施方式中，所述获取助力自行车的电流区间和当前电流值并根据所述当前电流值确认剩余电量值算法，通过所述剩余电量值算法获取剩余电路比值包括：

获取所述助力自行车的电流区间、满电电量值，并将所述电流区域划分为第一电流区、第二电流区；

根据所述助力自行车的电量消耗，在所述第一电流区执行消耗电量推断法确定剩余电量值，且在所述第二电流区执行电压分布法确定剩余电量值；

将所述剩余电量值与所述满电电量值的比值作为剩余电量比值。

在一种可选的实施方式中，在所述第一电流区执行消耗电量推断法确定剩余电量值，包括：

获取助力自行车当前时刻的当前电流值、当前电压值、以及使用时间值；并通过当前电流值、当前电压值和使用时间值的乘积，获得消耗电量值；

将所述满电电量值与所述消耗电量值的差值作为所述助力自行车在当前时刻的剩余电量值。

在一种可选的实施方式中，在所述第二电流区执行电压分布法确定剩余电量值，包括：

获取助力自行车的当前电压值，在预设的电量映射表中查找所述当前电压值对应的剩余电量值。

在一种可选的实施方式中，所述当前环境参数至少包括载重系数、行驶路况系数、环境温度系数、电池衰减系数中一个或多个。

在一种可选的实施方式中，获取所述环境参数包括：

通过压力传感器获取载重参数，查询预设的载重映射表获得载重系数；

通过陀螺仪获取行驶状态参数，查询预设的路况映射表获得行驶路况系数；

通过温度传感器获取当前温度参数，查询预设的温度映射表获得环境温度系数；

通过助力自行车的充放电频次，查询预设的衰减映射表获得电池衰减系数。

在一种可选的实施方式中，所述根据所述当前环境参数对所述剩余电量比值进行修正，获得修正剩余电量比值，通过以下公式进行计算：

L＝L1*m*n*i*j…(1)，其中，L为修正剩余电量比值，L1为剩余电量比值，m为载重系数，n为行驶路况系数，i为环境温度系数，j为电池衰减系数。

在一种可选的实施方式中，获取所述满电里程量，包括：

获取助力自行车满电状态的电池电压值V、电池容量C、行驶时速S、电机功率P；

通过满电里程量计算公式：D＝V*C*S/P…(2)，计算满电里程值。

在一种可选的实施方式中，所述根据所述修正剩余电量比值、满电里程量，计算所述助力自行车的剩余行驶里程，包括：

通过修正剩余电量比值与满电里程量的乘积，计算剩余行驶里程。

在一种可选的实施方式中，在所述根据所述修正剩余电量比值、满电里程量，通过修正剩余电量比值与满电里程量的乘积计算所述助力自行车的剩余行驶里程之后，包括：

在所述助力自行车的显示模块显示剩余行驶里程。

根据本发明实施例的又一方面，提供了一种装置，所述装置包括数据获取模块、剩余电量修正模块、剩余行驶里程模块；其中，

数据获取模块，用于获取所述助力自行车的剩余电量比值、满电里程量、以及当前环境参数；

剩余电量修正模块，用于根据所述当前环境参数对所述剩余电量比值进行修正，获得修正剩余电量比值；

剩余行驶里程模块，用于根据所述修正剩余电量比值、满电里程量，计算所述助力自行车的剩余行驶里程。

本发明实施例通过在助力自行车中，通过获取当前环境参数对剩余电量比值进行修正，再根据修正后的剩余电量比值计算剩余行驶里程；不仅可以实现剩余行驶里程计算并显示，可以更加直观看到剩余行驶里程数据，更加便于里程规划和充电规划；同时，通过当前环境参数对剩余电量比值进行修正，显著提高了电量计算精度；有效提高用户体验。

上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、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。

附图说明

附图仅用于示出实施方式，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示出了本发明提供的剩余里程计算方法的第一实施例的流程示意图；

图2示出了本发明提供的剩余里程计算方法的第二实施例的流程示意图；

图3示出了本发明提供的在电流区域执行电压分布法获取电压变化曲线的示意图；

图4示出了本发明提供的装置的第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。

实施例1：

图1示出了本发明的剩余里程计算方法的第一实施例的流程图，应用于助力自行车中，本方法包括：

101，获取助力自行车的剩余电量比值、满电里程量、以及当前环境参数；在步骤101中，获取剩余电量比值包括：获取助力自行车的电流区间、满电电量值，并将电流区域划分为第一电流区、第二电流区；根据助力自行车的电量消耗，在第一电流区执行消耗电量推断法确定剩余电量值，且在第二电流区执行电压分布法确定剩余电量值；将剩余电量值与满电电量值的比值作为剩余电量比值。当前环境参数至少包括载重系数、行驶路况系数、环境温度系数、电池衰减系数中一个或多个。获取环境参数包括：通过压力传感器获取载重参数，查询预设的载重映射表获得载重系数；通过陀螺仪获取行驶状态参数，查询预设的路况映射表获得行驶路况系数；通过温度传感器获取当前温度参数，查询预设的温度映射表获得环境温度系数；通过助力自行车的充放电频次，查询预设的衰减映射表获得电池衰减系数。获取满电里程量，包括：获取助力自行车满电状态的电池电压值V、电池容量C、行驶时速S、电机功率P；通过满电里程量计算公式：D＝V*C*S/P…(2)，计算满电里程值。

102，根据当前环境参数对剩余电量比值进行修正，获得修正剩余电量比值；在步骤102中，根据当前环境参数对剩余电量比值进行修正，获得修正剩余电量比值，通过以下公式进行计算：L＝L1*m*n*i*j…(1)，其中，L为修正剩余电量比值，L1为剩余电量比值，m为载重系数，n为行驶路况系数，i为环境温度系数，j为电池衰减系数。

103，根据修正剩余电量比值、满电里程量，计算助力自行车的剩余行驶里程。在步骤103中，根据修正剩余电量比值、满电里程量，计算助力自行车的剩余行驶里程，包括：通过修正剩余电量比值与满电里程量的乘积，计算剩余行驶里程。

其中，获取所述助力自行车的剩余电量比值包括：获取助力自行车的电流区间和当前电流值并根据当前电流值确认剩余电量值算法，通过剩余电量值算法获取剩余电路比值。本发明实施例中，当前电流值、当前电压值可以通过内置在助力自行车的万用表或电流/电压检测模块检测获得；当前环境参数可以通过压力传感器、陀螺仪、温度传感器和电池计数器获得；电池电压值V、电池容量C、行驶时速S、电机功率P可以通过查询助力自行车的参数表获得，参数设置在助力自行车的寄存器或其他存储器中，当调用这些参数时，通过相应的信号获取模块获取当前电流值、当前电压值、当前环境参数；通过查询寄存器数据获取电池电压值V、电池容量C、行驶时速S、电机功率P。在获得剩余行驶里程后，在助力自行车的显示模块显示剩余行驶里程。

通过在助力自行车中，通过获取当前环境参数对剩余电量比值进行修正，再根据修正后的剩余电量比值计算剩余行驶里程；不仅可以实现剩余行驶里程计算并显示，可以更加直观看到剩余行驶里程数据，更加便于里程规划和充电规划；同时，通过当前环境参数对剩余电量比值进行修正，显著提高了电量计算精度；有效提高用户体验。

实施例2：

图2示出了本发明的剩余里程计算方法的第二实施例的流程图，本实施例在实施例1的基础上，进一步限定：获取剩余电量比值方法，具体包括：

201，获取助力自行车的电流区间、满电电量值，并将电流区域划分为第一电流区、第二电流区；在步骤201中，获取助力自行车的电流区间，包括：获取助力自行车的满电时刻的满电电流值，电流区间为满电电流值到零区间。在一种实施方式中，将电流区域划分为第一电流区、第二电流区，包括：预设一电流阈值；第一电流区为满电电流值到电流阈值区间；第二电流区为电流阈值到零区间。在另一种实施方式中，将电流区域划分为第一电流区、第二电流区，包括：根据消耗电量推断法，获取第一历史剩余电量值，并根据第一历史剩余电量值，拟合第一估算曲线；根据电压分布法，获取第二历史剩余电量值，并根据第二历史剩余电量值，拟合第二估算曲线；根据第一估算曲线、第一估算曲线的交点，确定电流阈值；第一电流区为满电电流值到电流阈值区间；第二电流区为电流阈值到零区间。

202，根据助力自行车的电量消耗，在第一电流区执行消耗电量推断法确定剩余电量值，且在第二电流区执行电压分布法确定剩余电量值；在步骤202中，在第一电流区执行消耗电量推断法确定剩余电量值包括：获取助力自行车当前时刻的当前电流值、当前电压值、以及使用时间值；并通过当前电流值、当前电压值和使用时间值的乘积，获得消耗电量值；将满电电量值与消耗电量值的差值作为助力自行车在当前时刻的剩余电量值。在第二电流区执行电压分布法确定剩余电量值包括：获取助力自行车的当前电压值，在预设的电量映射表中查找当前电压值对应的剩余电量值。

203，将剩余电量值与满电电量值的比值作为剩余电量比值。在步骤203中，将剩余电量值转为占满电电量值的比值，可以更加直观的获取助力自行车，剩余电量比值，更加方面进行路线规划。同时，剩余电量值也可以转为剩余公里数，具体地，获取助力自行车满电状态对应的可行驶公里数；通过剩余电量值与满电电量值比值与可行驶公里数的乘积可计算剩余公里数。进一步提升用户体验。

在上述实施例的一种实施方式中，参见图3，图3为电压变化曲线图；以36V电池为例，横坐标为助力自行车用电过程，纵坐标为助力自行车电压变化。具体的，a段为骑行前期；b段为开始骑行时，电压突变期；c段为骑行中，大电流消耗期；d段为骑行后电压恢复期；e段骑行后电压稳定期。在d段骑行后电压恢复期，电压恢复期为电压从最低电压值到电压稳定期的差值；预设的恢复阈值可以是根据实验测算的，正常用电设备在大电流消耗期后恢复到稳定期的范围值；在一个例子中，恢复阈值可以为3V-5V。通过在助力自行车的不同的第一电流区、第二电流区，在第一电流区执行消耗电量推断法确定剩余电量值，在第二电流区执行电压分布法确定剩余电量值；显著提高了电量计算精度；同时避免了在大电流工作期间，因电压突变导致的剩余电量显示不精确的问题；有效提高用户体验。

实施例3：

在本发明的剩余里程计算方法的第三实施例中，基于实施例1，本实施例对当前环境参数进一步说明，具体地，当前环境参数至少包括载重系数、行驶路况系数、环境温度系数、电池衰减系数中一个或多个。获取环境参数包括：通过压力传感器获取载重参数，查询预设的载重映射表获得载重系数；通过陀螺仪获取行驶状态参数，查询预设的路况映射表获得行驶路况系数；通过温度传感器获取当前温度参数，查询预设的温度映射表获得环境温度系数；通过助力自行车的充放电频次，查询预设的衰减映射表获得电池衰减系数。在本实施例中，当载重增加时，电机输出扭矩增大，功率就加大，此时行驶里程就要少。当路况经常爬波或起动时，里程会有所缩短，因为爬波与起动时电流比平均电流要大，所以时间就会缩短。环境温度的变化也影响电池容量，温度越高容量会略高，温度越低容量也会略低。电池衰减的变化也影响电池容量，电池充放电次数越多，电池满电容量将逐渐进行衰减。在本实施例中，在助力自行车上市前，根据载重情况、行驶路况、温度情况、电池衰减情况对剩余电量计算进行测试；

在不同的载重情况，以50KG为基准值，以每5KG间隔逐级增加助力自行车的载重系数并对此进行载重测算；获取对剩余电量计算影响情况，从而统计获得不同载重情况对应的载重系数，在载重映射表中，载重越大，对应的载重系数越大。

在不同的行驶状态情况，在本方案统计行驶坡道，在行驶坡道在坡度0-90°按照1°逐渐累加测试，获取对剩余电量计算影响情况，从而统计获得不同行驶状态参数对应的行驶路况系数，在路况映射表中，坡度为0°对应的行驶路况系数为1，坡度越大，对应的行驶路况系数越大。

在不同的环境温度情况，在本方案中设定20°为基础温度，并在基础温度的正负20摄氏度以1°的间隔进行统计测算，并将测算的结果记录在温度映射表中。

在不同的电池使用周期，在本方案的助力自行车中设有充放电统计，以初次使用为基准值，在一个充放电周期内对应一个电池衰减系数；充放电周期越多，电池衰减系数越小。

在本实施例中，载重映射表、路况映射表、温度映射表、衰减映射表存储在剩余里程计算装置的寄存器或其他存储器中，在剩余里程计算装置的处理器执行剩余里程计算方法时，通过压力传感器、陀螺仪、温度传感器和电池计数器的载重系数、行驶路况系数、环境温度系数、电池衰减系数；并将载重参数、行驶路况参数、环境温度参数、电池衰减参数与存储在寄存器或其他存储器的各映射表的查询比对；在各映射表中各参数存在一一对应关系，通过遍历查询可以获得对应的载重系数、行驶路况系数、环境温度系数、电池衰减系数。

在本实施例中，获取载重系数、行驶路况系数、环境温度系数、电池衰减系数等环境参数时，可以根据当前时刻，对助力自行车当前状态的检测；也可以是阻力自行车在先消耗电量的时间段实时获取环境参数并求取在先行驶的环境参数的平均值作为当前环境参数。

实施例4：

在一种可选的实施方式中，基于实施例1-3，本实施例根据当前环境参数对剩余电量比值进行修正，获得修正剩余电量比值，通过以下公式进行计算：L＝L1*m*n*i*j…(1)，其中，L为修正剩余电量比值，L1为剩余电量比值，m为载重系数，n为行驶路况系数，i为环境温度系数，j为电池衰减系数。在本实施例中，可以通过当前环境参数对剩余电量、或者满电电量、或者剩余电量与满电电量的比值进行修正；通过当前环境参数对剩余电量比值进行修正，显著提高了电量计算精度；有效提高用户体验。

实施例5：

在一种可选的实施方式中，基于实施例1-4，本实施例具体公开了：获取满电里程量包括：获取助力自行车满电状态的电池电压值V、电池容量C、行驶时速S、电机功率P；通过满电里程量计算公式：D＝V*C*S/P…(2)，计算满电里程值。在本实施例中，电池电压值V为36V，电池容量C为20AH，行驶时速S为20km/H，电机功率P为1000W，可以计算出满电里程量为14.4公里。

实施例6：

在一种可选的实施方式中，基于实施例1-5，本实施例具体公开了：根据修正剩余电量比值、满电里程量，计算助力自行车的剩余行驶里程，包括：通过修正剩余电量比值与满电里程量的乘积，计算剩余行驶里程。通过获取当前环境参数对剩余电量比值进行修正，再根据修正后的剩余电量比值计算剩余行驶里程；不仅可以实现剩余行驶里程计算并显示，可以更加直观看到剩余行驶里程数据，更加便于里程规划和充电规划；同时，通过当前环境参数对剩余电量比值进行修正，显著提高了电量计算精度；有效提高用户体验。

实施例7：

图4示出了本发明的装置的第一实施例的流程图，装置包括数据获取模块301、剩余电量修正模块302、剩余行驶里程模块303；其中，数据获取模块301，用于获取助力自行车的剩余电量比值、满电里程量、以及当前环境参数；剩余电量修正模块302，用于根据当前环境参数对剩余电量比值进行修正，获得修正剩余电量比值；剩余行驶里程模块303，用于根据修正剩余电量比值、满电里程量，计算助力自行车的剩余行驶里程。具体地，数据获取模块包括电池参数获取模块、压力传感器、陀螺仪、温度传感器、电池衰减计数器等；剩余电量修正模块、剩余行驶里程模块可以集成在处理芯片进行处理。通过获取当前环境参数对剩余电量比值进行修正，再根据修正后的剩余电量比值计算剩余行驶里程；不仅可以实现剩余行驶里程计算并显示，可以更加直观看到剩余行驶里程数据，更加便于里程规划和充电规划；同时，通过当前环境参数对剩余电量比值进行修正，显著提高了电量计算精度；有效提高用户体验。

在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。类似地，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。其中，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。

Claims (10)

1.一种剩余里程计算方法，其特征在于，应用于助力自行车中，所述方法包括：

获取所述助力自行车的剩余电量比值、满电里程量、以及当前环境参数；

根据所述当前环境参数对所述剩余电量比值进行修正，获得修正剩余电量比值；

根据所述修正剩余电量比值、满电里程量，通过修正剩余电量比值与满电里程量的乘积计算所述助力自行车的剩余行驶里程；

其中，获取所述助力自行车的剩余电量比值包括：获取助力自行车的电流区间和当前电流值并根据所述当前电流值确认剩余电量值算法，通过所述剩余电量值算法获取剩余电路比值。

2.根据权利要求1所述的一种剩余里程计算方法，其特征在于，所述获取助力自行车的电流区间和当前电流值并根据所述当前电流值确认剩余电量值算法，通过所述剩余电量值算法获取剩余电路比值包括：

获取所述助力自行车的电流区间、满电电量值，并将所述电流区域划分为第一电流区、第二电流区；

根据所述助力自行车的电量消耗，在所述第一电流区执行消耗电量推断法确定剩余电量值，且在所述第二电流区执行电压分布法确定剩余电量值；

将所述剩余电量值与所述满电电量值的比值作为剩余电量比值。

3.根据权利要求2所述的一种剩余里程计算方法，其特征在于，在所述第一电流区执行消耗电量推断法确定剩余电量值，包括：

获取助力自行车当前时刻的当前电流值、当前电压值、以及使用时间值；并通过当前电流值、当前电压值和使用时间值的乘积，获得消耗电量值；

将所述满电电量值与所述消耗电量值的差值作为所述助力自行车在当前时刻的剩余电量值。

4.根据权利要求2所述的一种剩余里程计算方法，其特征在于，在所述第二电流区执行电压分布法确定剩余电量值，包括：

获取助力自行车的当前电压值，在预设的电量映射表中查找所述当前电压值对应的剩余电量值。

5.根据权利要求1所述的一种剩余里程计算方法，其特征在于，所述当前环境参数至少包括载重系数、行驶路况系数、环境温度系数、电池衰减系数中一个或多个。

6.根据权利要求5所述的一种剩余里程计算方法，其特征在于，获取所述环境参数包括：

通过压力传感器获取载重参数，查询预设的载重映射表获得载重系数；

通过陀螺仪获取行驶状态参数，查询预设的路况映射表获得行驶路况系数；

通过温度传感器获取当前温度参数，查询预设的温度映射表获得环境温度系数；

通过助力自行车的充放电频次，查询预设的衰减映射表获得电池衰减系数。

7.根据权利要求6所述的一种剩余里程计算方法，其特征在于，所述根据所述当前环境参数对所述剩余电量比值进行修正，获得修正剩余电量比值，通过以下公式进行计算：

L＝L1*m*n*i*j…(1)，其中，L为修正剩余电量比值，L1为剩余电量比值，m为载重系数，n为行驶路况系数，i为环境温度系数，j为电池衰减系数。

8.根据权利要求1所述的一种剩余里程计算方法，其特征在于，获取所述满电里程量，包括：

获取助力自行车满电状态的电池电压值V、电池容量C、行驶时速S、电机功率P；

通过满电里程量计算公式：D＝V*C*S/P…(2)，计算满电里程值。

9.根据权利要求1所述的一种剩余里程计算方法，其特征在于，在所述根据所述修正剩余电量比值、满电里程量，通过修正剩余电量比值与满电里程量的乘积计算所述助力自行车的剩余行驶里程之后，包括：

在所述助力自行车的显示模块显示剩余行驶里程。

10.一种装置，其特征在于，所述装置包括数据获取模块、剩余电量修正模块、剩余行驶里程模块；其中，

数据获取模块，用于获取助力自行车的剩余电量比值、满电里程量、以及当前环境参数；

剩余电量修正模块，用于根据所述当前环境参数对所述剩余电量比值进行修正，获得修正剩余电量比值；

剩余行驶里程模块，用于根据所述修正剩余电量比值、满电里程量，计算所述助力自行车的剩余行驶里程。