纯电动汽车续驶里程估算系统及其估算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种纯电动汽车续驶里程估算系统及其估算方法，包括，整车上电检查模块，用于检测车辆及动力电池状态，电池剩余电量计算模块，用于根据动力电池信息计算动力电池可用剩余电量，行驶平均能耗计算模块，用于计算车辆行驶平均能耗，通过载重判断并获取车辆初始行驶平均能耗，通过行驶中已消耗电量及已行驶里程值计算车辆行驶平均能耗，整车平均能耗修正模块，根据空调或暖风的开闭状态，对车辆行驶平均能耗进行修正，车辆续驶里程计算模块，计算车辆续驶里程。计算车辆续驶里程。计算车辆续驶里程。

【技术实现步骤摘要】
纯电动汽车续驶里程估算系统及其估算方法


[0001]本专利技术属于电动车续驶里程估算领域，具体涉及一种纯电动汽车续驶里程估算系统及其估算方法。

技术介绍

[0002]由于能源枯竭、气候变暖、环境污染等诸多严峻问题，促使汽车行业向清洁能源的转变，新能源技术已经成为全球汽车生产厂家共同致力的研究方向和目标。纯电动汽车作为新能源汽车的代表及主要车型在近几年发展迅速，各项技术日臻成熟。但相较于传统汽油车而言，其续驶里程短、电池能量密度低、充电速度慢等问题一直为人们所诟病。
[0003]因此，在现有的条件下，尽可能准确地估算续驶里程，为用户提供准确充电规划，对缓解“里程焦虑”具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种纯电动汽车续驶里程估算系统，并且提出了一种带自学习功能的车辆续驶里程估算方法，结合车辆实际运行状况，且易于实现。估算结果误差小、精度高，具有实车应用价值。
[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]纯电动汽车续驶里程估算系统，包括
[0007]整车上电检查模块，用于检测车辆及动力电池状态，从CAN总线上读取动力电池信息，所述动力电池信息包括动力电池荷电状态、动力电池健康状态、动力电池初始电量。
[0008]电池剩余电量计算模块，用于根据动力电池信息计算动力电池可用剩余电量。
[0009]行驶平均能耗计算模块，用于计算车辆行驶平均能耗，包括通过载重判断并获取车辆初始行驶平均能耗，通过行驶中已消耗电量及已行驶里程值计算车辆行驶平均能耗。
[0010]整车平均能耗修正模块，根据空调或暖风的开闭状态，对车辆行驶平均能耗进行修正。
[0011]车辆续驶里程计算模块，用于计算车辆续驶里程。
[0012]数据保存模块，用于整车下电后，VCU对动力电池充电次数进行存储。
[0013]通过设置整车平均能耗修正模块，在车辆行驶的过程中，对车辆行驶平均能耗进行修正，从而获得更加准确的车辆续驶里程。
[0014]通过数据保存模块对动力电池充电次数的统计，可以获得动力电池健康度。
[0015]纯电动汽车续驶里程估算方法，包括以下步骤：
[0016]步骤1：整车上电后，整车上电检查模块从CAN总线上读取动力电池信息。
[0017]步骤2：电池剩余电量计算模块根据动力电池信息，采用末端修正法计算动力电池可用剩余电量。
[0018]步骤3：行驶平均能耗计算模块计算车辆行驶平均能耗。
[0019]步骤4：整车平均能耗修正模块依据空调或暖风的功率，对车辆行驶平均能耗及时
修正，获得整车平均能耗。
[0020]步骤5：车辆续驶里程计算模块通过步骤2所得到的动力电池可用剩余电量及步骤4得到的整车平均能耗，根据平均能耗法计算车辆续驶里程。
[0021]进一步的，所述步骤2中的末端修正法为：根据动力电池信息，设定动力电池工作SOC最低阈值为SOC
min
，动力电池末端SOC修正阈值为SOC
p
，且SOC
p
＞SOC
min
。
[0022]当SOC＞SOC
p
时，动力电池可用剩余电量是由动力电池初始电量、动力电池不可用电量及行驶中已消耗电量计算求得。
[0023]当SOC
p
≥SOC＞SOC
min
时，采用动力电池末端SOC修正法对动力电池可用剩余电量进行计算，采用该方法的目的是为了改善末端SOC放电不均匀的问题，实现对末端电量的准确估计。
[0024]当SOC≤SOC
min
时，动力电池可用剩余电量低于动力电池的最低阈值，则设定动力电池电量为零。
[0025]动力电池可用剩余电量计算公式为：
[0026][0027]式中：
[0028]BAT_Ava——动力电池可用剩余电量，单位为kW
·
h。
[0029]BAT_Ava
total
——动力电池总电量，单位为kW
·
h。
[0030]SOH——动力电池健康度，无量纲。
[0031]SOC
Init
——整车上电时SOC初值，无量纲。
[0032]SOC
min
——动力电池工作SOC最低阈值，无量纲。
[0033]SOC
p
——动力电池末端SOC修正阈值，无量纲。
[0034]E
out
——行驶时长t内所消耗动力电池电量，单位为kW
·
h。
[0035][0036]t——车辆起步后行驶时长，单位为s。
[0037]U——动力电池端电压，单位为V。
[0038]I——动力电池母线电流，单位为A。
[0039]进一步的，所述步骤3中，根据车辆运行时间分为：
[0040]由于车辆起步阶段，整车状态不稳定且行驶距离短，根据平均能耗法估算的续驶里程值误差较大。在车辆起步阶段，通过能量守恒原理判断整车载重状态，根据整车载重与平均能耗的一一对应关系，迅速获取车辆初始行驶平均能耗值其中为标定量，是在估算模型搭建前，根据车辆不同载重状态下的实车数据进行大数据分析预标定获取的。这一步的目的是避免使用单一固定标定量引起估算续驶里程初值误差大，从而提高续驶里程估算初期准确性。
[0041]车辆行驶一段时间后，设定车辆运行时间阈值为T1，车辆起步后行驶时长为t(与
步骤2中的t相同)，则
[0042]a)当t＜T1时，
[0043][0044]b)当t≥T1时，计算车辆已行驶里程Veh_S为：
[0045][0046]根据公式(2)和(4)计算得到行驶平均能耗D
avg
，且更新周期为t
θ
，计算公式为：
[0047][0048]式中：
[0049]D
avg
——车辆行驶平均能耗，单位为kW
·
h/km。
[0050]——车辆初始行驶平均能耗，单位为kW
·
h/km。
[0051]Veh_S——t内所行驶里程值，单位为km。
[0052]Veh_v——车速，单位为m/s。
[0053]进一步的，所述步骤4中，考虑到空调或暖风对续驶里程估算的影响。为了使空调或暖风开闭瞬间续驶里程有明显变化，增强驾乘人员的直观感受，故对车辆行驶平均能耗及时修正。
[0054]进一步的，以空调为例，设定修正时长为T2，空调开启、关闭时刻分别为t0、t1，具体分为如下两种情况：
[0055]c)当0＜t1‑
t0＜T2时，在空调开启到关闭过程中，任意时刻t整车平均能耗为：
[0056]Veh_avg＝D
avg
(t0)+AC...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.纯电动汽车续驶里程估算系统，其特征在于，包括：整车上电检查模块，用于检测车辆及动力电池状态，从CAN总线上读取动力电池信息；电池剩余电量计算模块，用于计算动力电池可用剩余电量；行驶平均能耗计算模块，用于计算车辆行驶平均能耗；整车平均能耗修正模块，用于根据空调或暖风的开闭状态，计算整车平均能耗；车辆续驶里程计算模块，用于计算车辆续驶里程。2.根据权利要求1所述的纯电动汽车续驶里程估算系统，其特征在于：还包括数据保存模块，用于整车下电后，VCU对动力电池充电次数进行统计并存储。3.根据权利要求1所述的纯电动汽车续驶里程估算系统，其特征在于：所述动力电池信息包括动力电池荷电状态、动力电池健康状态、动力电池初始电量。4.纯电动车基于权利要求1
‑
3任一项所述续驶里程估算系统的续驶里程估算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：整车上电后，整车上电检查模块从CAN总线上读取动力电池信息；步骤2：电池剩余电量计算模块根据动力电池信息，采用末端修正法计算动力电池可用剩余电量；步骤3：行驶平均能耗计算模块计算车辆行驶平均能耗；步骤4：整车平均能耗修正模块依据空调或暖风的功率算出空调或暖风的平均能耗，并根据空调或暖风的平均能耗对车辆行驶平均能耗进行修正，获得整车平均能耗；步骤5：车辆续驶里程计算模块通过动力电池可用剩余电量和整车平均能耗，根据平均能耗法计算车辆续驶里程。5.根据权利要求4所述的纯电动车续驶里程的估算方法，其特征在于：所述步骤2中的末端修正法包括：根据动力电池信息，设定动力电池工作SOC最低阈值为SOC
min
，动力电池末端SOC修正阈值为SOC
p
，且SOC
p
＞SOC
min
；当SOC＞SOC
p
时，动力电池可用剩余电量是由动力电池初始电量、动力电池不可用电量及行驶中已...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芸芳，史强，孟蓉歌，舒航，王鹏翔，袁凯，
申请(专利权)人：陕西汽车集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：