纯电动汽车实时续驶里程的预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种纯电动汽车实时续驶里程的预测方法和系统，包括：（1）整车控制器读取电池管理系统的信号和车速信号；（2）根据电池管理系统的信号计算高压蓄电池系统可用的放电能量；（3）根据电池管理系统的当前电池电压和当前电池电流计算当前钥匙循环累计电耗；（4）根据实时车速信号计算当前循环累计行驶里程；（5）根据当前累计钥匙循环累计电耗和当前循环累计行驶里程修正纯电动车的续驶里程。根据当前钥匙循环的放电量和行驶里程实时对车辆的续驶里程进行了较为合理的修正，提高了车辆续驶里程的计算精度，对于纯电动汽车的合理使用和延长使用寿命等方面提供较为准确的控制依据。可广泛应用于纯电动汽车的车辆续驶里程预测当中。

【技术实现步骤摘要】
纯电动汽车实时续驶里程的预测方法及系统
本专利技术涉及纯电动汽车的控制
，具体来说涉及的是纯电动汽车实时续驶里程的确定方法。
技术介绍
纯电动汽车是以高压动力电池作为车辆的唯一能源，依靠高压电机驱动车辆行驶或者进行制动能量的回收，具备零排放、低噪音等特性。车辆的续驶里程是车辆在最大动力能源储备条件下可连续行驶的总里程。实时续驶里程是指在实时能源储备条件下还可连续行驶的总里程。车辆的实时续驶里程是车辆的仪表显示中的一个重要内容，应准确反映当前工况下车辆的续驶里程，以便提醒驾驶员及时的补充能量，例如进行传统车辆加油和电动车辆充电等处理。对于传统以燃油为动力的车辆来说，续驶里程的计算可以依据油箱内剩余燃油量以及发动机控制系统报送的瞬时油耗等信息，相对比较准确的计算车辆的续驶里程。然而对于纯电动汽车，一般电机控制系统并未进行瞬时功耗的准确计算；在这样的基础上，目前比较常见的纯电动汽车的续驶里程的计算方法为：根据电池荷电状态(StateOfCharge，简称SOC)、电池额定容量和额定的车辆续驶里程按比例关系计算获得纯电动汽车辆的续驶里程。然而上述方法，没有完全考虑到电池瞬时的电耗，没有进行合理的修正；特别是对于目前使用的高压蓄电池的特性，当高压蓄电池放电倍率较高时，电池可用的电量会低于小倍率放电时的电池可用电量。因此，目前纯电动汽车行驶里程的计算方法反映的仅是理想工况下续驶里程，与实际工况下实际达到的续驶里程有较大误差，不能为驾驶员提供准确信息。在目前电动汽车充电站较少的情况下无法随时充电，续驶里程的误判会给驾驶员带来半路无电的麻烦，同时也对车辆的使用寿命产生影响。在这样的背景下，本专利技术提供了一种更为合理的车辆续驶里程的计算方法，通过本专利技术的计算方法能够更加准确的计算车辆的续驶里程信息，以提醒驾驶员及时充电，并进一步提高纯电动汽车辆的使用寿命。
技术实现思路
针对目前纯电动汽车的续驶里程计算方法存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种纯电动汽车实时续驶里程的预测方法，通过引入当前钥匙循环下电池耗电与行驶里程进行修正，以反映实时工况条件下纯电动汽车的续驶里程，为驾驶员及时补充能量提供依据。本专利技术的第二个目的还在于提供一种纯电动汽车实时续驶里程的预测系统。本专利技术采用如下技术方案来实现上述目的：一种纯电动汽车实时续驶里程的预测方法，包括：(1)整车控制器读取电池管理系统的信号和车速信号；(2)根据电池管理系统的信号计算高压电池的当前工况下电池可用的放电能量；(3)根据电池管理系统的当前电池电压和当前电池电流计算当前钥匙循环累计电耗；(4)根据实时车速信号计算当前循环累计行驶里程；(5)根据当前钥匙循环累计电耗和当前循环累计行驶里程按下面修正式计算纯电动汽车的续驶里程：一般高压电池系统当前工况下可用的放电能量可由电池管理系统计算的电池荷电状态(SOC)与电池额定容量的乘积计算得到。本专利技术为提高准确性，将高压蓄电池系统的健康状态(StateOfHealth，简称SOH)引入当前工况下电池可用的放电能量的估算中，即：当前工况下电池可用的放电能量＝电池额定容量×(电池SOC-电池允许最低工作SOC)×电池SOH。根据目前纯电动汽车所使用的高压蓄电池的基本特性，当电池以较高倍率放电时电池的可放电电量要低于电池以较低倍率放电时电池的放电量。因此，为进一步提高预测精度，还可以将放电倍数的影响引入。则纯电动汽车的续驶里程进一步修正后的公式为：其中电池放电倍率修正系数是以根据所用电池和电动车工况实测得到。为避免电池管理系统的电池电流采样精度中零点位置的偏移造成续驶里程计算的误差，还对计算中用到的电池电流进行修正。方法如下：整车控制器还接收当前钥匙循环电机控制器的电机母线电流和电池管理系统的高压接触器状态，以及直流直流转换系统的工作状态信号，当高压接触器状态未闭合时，读取电池管理系统报送的电池电流数值作为高压蓄电池电流的零点，并将当前工况下实时接收到的电流信号减去该零点数值作为修正后的高压蓄电池的当前电池电流；高压接触器状态闭合后且直流直流转换系统工作之前检测电机母线电流值，当该数值为零时读取电池管理系统报送的电池电流值作为高压蓄电池电流的零点，并将当前工况下实时接收到的电池电流值减去该零点数值作为高压蓄电池修正后的当前电池电流值，以该修正后的电池电流值作为计算依据。为减少信号干扰造成的误差，所述整车控制器还对所接收到的数字信号进行去抖处理，对接受到的物理量信号进行滤波处理。本专利技术的一种纯电动汽车实时续驶里程预测系统，所述纯电动汽车仅使用高压蓄电池作为车辆的运行唯一的动力源，纯电动汽车包括电池管理系统、整车控制器、电机控制器、组合仪表和直流直流转换系统，所述组合仪表、电机控制器、电池管理系统和直流直流转换系统均与所述整车控制器通讯连接，所述整车控制器包括续驶里程计算模块，续驶里程计算模块包括：当前钥匙循环状态计算子模块，用于根据实时电池电压和电池电流计算当前钥匙循环累计电耗，以及用于根据实时车速计算当前循环累计行驶里程；车辆续驶里程计算子模块，用于根据修正后的下述公式计算纯电动汽车续驶里程：进一步地，还可以包括电池可用电量修正子模块，用于根据电池管理系统的电池荷电状态、电池健康状态和电池额定容量计算电池系统可用放电电量，并根据电池电流修正电池可用电量。进一步地，还可以包括电池电流修正子模块，用于根据电机母线电流和高压接触器状态，通过电池电流零点自学习功能对当前电池电流进行修正，避免由于电池系统的电流采样精度中零点位置的偏移造成的续驶里程计算的误差。进一步地，还可以包括数字信号去抖子模块和物理信号滤波子模块，用于将数字信号进行去抖处理，将所有的物理量信号进行滤波处理。所述电池管理系统、整车控制器、电机控制器、组合仪表部件通过CAN网络总线连接以进行信息交互；所述直流直流转换系统通过硬线或者CAN网络总线与整车控制器连接以进行信息交互。本专利技术根据目前纯电动汽车高压蓄电池的特性，根据当前钥匙循环的放电量和行驶里程实时对车辆的续驶里程进行了较为合理的修正，提高了车辆续驶里程的计算精度，对于纯电动汽车的合理使用和延长使用寿命等方面提供较为准确的控制依据。本专利技术可广泛应用于纯电动汽车的车辆续驶里程预测当中。附图说明图1为一种典型的纯电动汽车动力系统CAN网络拓扑图；图2为纯电动汽车续驶里程预测系统示意图；图3为纯电动汽车续驶里程预测方法流程图；图4-图6为纯电动汽车不同速度匀速行驶实时测续驶里程与计算续驶里程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以助于理解本专利技术的内容。术语解释，本专利技术各技术术语定义如下：电池的荷电状态(StateOfCharge)，简称电池SOC，是指在特定倍率放电条件下，电池剩余电量占相同条件下额定容量的百分比。SOC反映了当前电池所存储电量的多少，即剩余电量。由电池管理系统进行监测和计算。电池的健康状态(StateOfHealth)，简称电池SOH，在标准条件下动力电池从充满状态以一定倍率放电到截止电压所放出的电量与其所对应的额定容量的比值。由电池管理系统进行监测和计算。放电倍率，电池在规定时间内放出其额定容量时所需的电流值与其额定容量的比值。电池允许最低工作SOC，为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动汽车实时续驶里程的预测方法，包括： (1)整车控制器读取电池管理系统的信号和车速信号； (2)根据电池管理系统的信号计算高压电池当前工况下电池可用的放电能量； (3)根据电池管理系统的当前电池电压和当前电池电流计算当前钥匙循环累计电耗； (4)根据车速信号计算当前循环累计行驶里程； (5)根据当前钥匙循环累计电耗和当前循环累计行驶里程按下式修正公式计算纯电动车的续驶里程：

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车实时续驶里程的预测方法，包括：(1)整车控制器读取电池管理系统的信号和车速信号；(2)根据电池管理系统的信号计算高压电池当前工况下电池可用的放电能量；(3)根据电池管理系统的当前电池电压和当前电池电流计算当前钥匙循环累计电耗；(4)根据车速信号计算当前循环累计行驶里程；(5)根据当前钥匙循环累计电耗和当前循环累计行驶里程按下式修正公式计算纯电动汽车的续驶里程：2.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于：所述当前工况下电池可用的放电能量＝电池额定容量×(电池SOC-电池允许最低工作SOC)×电池SOH。3.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于：所述的当前工况下电池可用的放电能量＝电池额定容量×(电池SOC-电池允许最低工作SOC)×电池SOH×放电倍率修正系数。4.如权利要求1-3中之一所述的预测方法，其特征在于所述各步骤的电池电流采用修正后的电池电流，修正方式包括：所述整车控制器还接收电机控制器的电机母线电流和电池管理系统的高压接触器状态，以及直流直流转换系统的工作状态信号，当高压接触器状态未闭合时，读取电池管理系统报送的电池电流数值作为高压蓄电池电流的零点，并将当前工况下实时接收到的电流信号减去该零点数值作为修正后的高压蓄电池的电池电流；高压接触器状态闭合后且直流直流转换系统工作之前检测电机母线电流值，当该数值为零时读取电池管理系统报送的电池电流值作为高压蓄电池电流的零点，并将当前工况下实时接收到的电池电流值减去该零点数值作为高压蓄电池修正后的电池电流值。5.如权利要求1-3中之一所述的预测方法，其特征在于所述整车控制器还首先对所接收到的数字信号进行去抖...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅宇，张君鸿，姜炜，
申请(专利权)人：北京智行鸿远汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11