一种纯电动汽车单位时间耗电量、车辆续航里程和行驶旅程所需电量的计算系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种纯电动汽车单位时间耗电量、车辆续航里程和行驶旅程所需电量的计算系统和方法，将车辆行驶速度范围划分为多个行驶速度梯度，行驶过程中，由于车载ECU持续计算的是不同行驶速度梯度下的单位时间耗电量，故驾驶人驾驶习惯的不同，导致不同行驶速度梯度下单位时间耗电量的更新次数不同，即驾驶人习惯驾驶的行驶速度梯度下的单位时间耗电更新次数更多，该行驶速度梯度下的单位时间耗电量更为准确，因此可较为准确的计算车辆续航里程，可更加准确的预估车辆从始发地到目的地的耗电量。

A Calculating System and Method for Unit Time Electricity Consumption, Vehicle Range and Travel Electricity of Pure Electric Vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车单位时间耗电量、车辆续航里程和行驶旅程所需电量的计算系统和方法
本专利技术属于汽车
，涉及一种纯电动汽车单位时间耗电量、车辆续航里程和行驶旅程所需电量的计算系统和方法。
技术介绍
随着全球变暖和气候恶化，大气污染的日益严重，各国对于工业结构做出大幅度调整。特别在汽车领域，传统燃油车燃烧不充分，严重污染大气的缺点得到重视。例如，在城市道路上，交通高峰时期车辆的启停行驶，以及车辆的急加减速操作，均会造成严重大气污染。由此，近年来将传统的燃油车向新能源汽车的转型定为国家重要战略规划。新能源汽车得到高度重视和支持。其中，纯电动汽车在新能源汽车结构中占有较大比例。而在推广和使用纯电动汽车的过程中，一个重要问题是车辆电池的电量消耗和续航里程的计算，均是由汽车厂家在标准的试验条件下进行测试标定，即是一种静态的计算方法。实际驾驶过程中，驾驶人不能确保驾驶的车辆经常在接近标准试验条件下行驶，而且相同交通环境下，驾驶人驾驶习惯的不同导致相同车型的单位时间耗电量也不同。因此，迫切需要一种动态计算纯电动汽车单位时间耗电量的方法，从而更为准确的为驾驶人提供车辆续航里程，驾驶旅程所需电量的计算。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种纯电动汽车单位时间耗电量、车辆续航里程和行驶旅程所需电量的计算系统和方法，通过计算获得动态更新的车辆单位时间耗电量，为更为准确的预估车辆续航里程和行驶旅程所需电量提供依据。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种纯电动汽车单位时间耗电量的计算系统，包括车载ECU、车辆CAN总线、电池管理系统和液晶显示屏；车辆CAN总线，用于向车载ECU传送车辆行驶速度；电池管理系统，用于向车载ECU传送车辆行驶Δt时间的耗电量ΔQ；车载ECU，用于将车辆行驶速度范围划分为多个行驶速度梯度，并计算和存储不同行驶速度梯度下的累计车辆耗电量和耗电时间；接收车辆CAN总线传送的车辆行驶速度，判断该车辆行驶速度所属的行驶速度梯度，每隔Δt时间获取一次电池管理系统传送的车辆行驶Δt时间的耗电量ΔQ，根据相应行驶速度梯度下的累计车辆耗电量和耗电时间以及Δt和ΔQ计算该行驶速度梯度下车辆的单位时间耗电量，每隔Δt时间更新一次车辆的单位时间耗电量；液晶显示屏，用于显示车载ECU计算的单位时间耗电量，还提供驾驶人手动打开、关闭车载ECU计算程序的功能。一种纯电动汽车车辆续航里程的计算系统，包括所述的纯电动汽车单位时间耗电量的计算系统；电池管理系统，还用于向车载ECU传送车辆电池寿命衰减系数、电池额定容量和电池剩余电量百分比；车载ECU，还用于根据接收到的车辆电池寿命衰减系数、电池额定容量和电池剩余电量百分比以及单位时间耗电量和车辆行驶速度计算车辆续航里程，每隔Δt时间更新车辆续航里程；液晶显示屏，还用于显示车载ECU计算的车辆续航里程。一种动态预估纯电动汽车行驶旅程所需电量的计算系统，包括所述的纯电动汽车单位时间耗电量的计算系统，以及车辆导航系统；电池管理系统，还用于向车载ECU传送车辆电池寿命衰减系数Qh和电池额定容量Qe；车载导航系统，用于根据输入的旅程起始地和目的地提供旅程的道路信息，得到各路段车辆行驶速度以及各路段车辆行驶路程并传送至车载ECU；车载ECU，还用于根据接收到的各路段车辆行驶速度、各路段车辆行驶路程以及单位时间耗电量计算纯电动汽车行驶旅程所需电量Q，车辆行驶过程中，车载ECU根据Q和车辆自启动至行驶到当前位置所消耗的电量Qj预算车辆到达B地所需电量Q′，根据Q′、Qe和Qh计算车辆到达B地所需的电量剩余百分比；每隔Δt时间更新车辆到达B地所需的电量剩余百分比。一种纯电动汽车单位时间耗电量的计算方法，基于所述的纯电动汽车单位时间耗电量的计算系统，包括如下步骤：步骤1，将0～120km/h的车辆行驶速度范围划分为多个行驶速度梯度；步骤2，车辆启动后，启动车载ECU中的计算程序；步骤3，车载ECU首先调取不同行驶速度梯度下已储存的累计车辆耗电量和耗电时间，第i级行驶速度梯度对应的累计车辆耗电量和耗电时间记为Qi和ti，初次运行计算程序时不同速度梯度下已储存的累计车辆耗电量和耗电时间均为零；步骤4，车辆行驶过程中，车载ECU接收CAN总线传送的车辆行驶速度v，判别车辆的行驶速度梯度，记为第i级，车载ECU每隔Δt时间获取电池管理系统传送的车辆行驶Δt时间的耗电量ΔQk，车载ECU计算车辆单位时间耗电量qi，其中，ΔQk为车载ECU此次行驶过程中第k次计算第i级行驶速度梯度时车辆行驶Δt时间的耗电量；每隔Δt时间更新车辆的单位时间耗电量qi。优选的，步骤1，将0～120km/h的车辆行驶速度范围划分为以下五个行驶速度梯度：1)0～20km/h，2)20～40km/h，3)40～60km/h，4)60-90km/h，5)90～120km/h。优选的，步骤1中启动计算程序的方法为：车载ECU接收车辆CAN总线传送的车辆行驶速度v和加速度，判别出车辆启动并稳定行驶，车载ECU自动控制计算程序启动；或者由驾驶人通过液晶显示屏手动启动计算程序。优选的，步骤4中，不同行驶速度梯度下分别预先设置相应的Δt。一种纯电动汽车车辆续航里程的计算方法，基于所述的纯电动汽车车辆续航里程的计算系统，采用纯电动汽车单位时间耗电量的计算方法，车辆行驶过程中，每隔Δt时间更新车辆的单位时间耗电量qi；车载ECU接收电池管理系统传送的电池额定容量Qe、电池衰减系数Qh，每隔Δt时间的剩余电量百分比Qy，则车辆储存电量Qs＝Qe×Qh×Qy；车载ECU每隔Δt时间更新完单位时间耗电量qi后，将车辆续航里程Sx相应更新为：优选的，计算车辆续航里程Sx时，将车辆行驶速度v替换为相应行驶速度梯度的中值。一种动态预估纯电动汽车行驶旅程所需电量的计算方法，基于所述的动态预估纯电动汽车行驶旅程所需电量的计算系统，在车辆导航系统中输入起始地A和目的地B，则车辆导航系统获取A地到B地的各路段车辆行驶速度vi以及各路段车辆行驶路程si，则旅程所需电量为则车辆从A地出发到B地所需电量剩余百分比为车辆行驶过程中，车载ECU预算车辆到达B地所需电量为Q′＝Q-Qj，其中Qj为车辆自启动至行驶到当前位置所消耗的电量，则此时车辆到达B地所需的电量剩余百分比为采用纯电动汽车单位时间耗电量的计算方法，每隔Δt时间更新车辆的单位时间耗电量qi，更新完单位时间耗电量qi后，随即更新Q、Q′以及车辆到达B地所需的电量剩余百分比Qy′。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术纯电动汽车单位时间耗电量的计算系统和方法，将车辆行驶速度范围划分为多个行驶速度梯度，行驶过程中，由于车载ECU持续计算的是不同行驶速度梯度下的单位时间耗电量，故驾驶人驾驶习惯的不同，导致不同行驶速度梯度下单位时间耗电量的更新次数不同，即驾驶人习惯驾驶的行驶速度梯度下的单位时间耗电q更新次数更多，该行驶速度梯度下的单位时间耗电量更为准确。每次车辆启动并平稳行驶后，该计算方法初始运行时，车载ECU调用不同速度梯度下累计车辆耗电量和耗电时间，对于该次运行程序时Δt时间内的耗电量ΔQ做出修正。随着累计车辆耗电量和车辆行驶时间的增加，单次Δt时间的耗电量ΔQ对于单位时间耗电量的计算贡献比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯电动汽车单位时间耗电量的计算系统，其特征在于，包括车载ECU、车辆CAN总线、电池管理系统和液晶显示屏；车辆CAN总线，用于向车载ECU传送车辆行驶速度；电池管理系统，用于向车载ECU传送车辆行驶Δt时间的耗电量ΔQ；车载ECU，用于将车辆行驶速度范围划分为多个行驶速度梯度，并计算和存储不同行驶速度梯度下的累计车辆耗电量和耗电时间；接收车辆CAN总线传送的车辆行驶速度，判断该车辆行驶速度所属的行驶速度梯度，每隔Δt时间获取一次电池管理系统传送的车辆行驶Δt时间的耗电量ΔQ，根据相应行驶速度梯度下的累计车辆耗电量和耗电时间以及Δt和ΔQ计算该行驶速度梯度下车辆的单位时间耗电量，每隔Δt时间更新一次车辆的单位时间耗电量；液晶显示屏，用于显示车载ECU计算的单位时间耗电量，还提供驾驶人手动打开、关闭车载ECU计算程序的功能。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车单位时间耗电量的计算系统，其特征在于，包括车载ECU、车辆CAN总线、电池管理系统和液晶显示屏；车辆CAN总线，用于向车载ECU传送车辆行驶速度；电池管理系统，用于向车载ECU传送车辆行驶Δt时间的耗电量ΔQ；车载ECU，用于将车辆行驶速度范围划分为多个行驶速度梯度，并计算和存储不同行驶速度梯度下的累计车辆耗电量和耗电时间；接收车辆CAN总线传送的车辆行驶速度，判断该车辆行驶速度所属的行驶速度梯度，每隔Δt时间获取一次电池管理系统传送的车辆行驶Δt时间的耗电量ΔQ，根据相应行驶速度梯度下的累计车辆耗电量和耗电时间以及Δt和ΔQ计算该行驶速度梯度下车辆的单位时间耗电量，每隔Δt时间更新一次车辆的单位时间耗电量；液晶显示屏，用于显示车载ECU计算的单位时间耗电量，还提供驾驶人手动打开、关闭车载ECU计算程序的功能。2.一种纯电动汽车车辆续航里程的计算系统，其特征在于，包括权利要求1所述的纯电动汽车单位时间耗电量的计算系统；电池管理系统，还用于向车载ECU传送车辆电池寿命衰减系数、电池额定容量和电池剩余电量百分比；车载ECU，还用于根据接收到的车辆电池寿命衰减系数、电池额定容量和电池剩余电量百分比以及单位时间耗电量和车辆行驶速度计算车辆续航里程，每隔Δt时间更新车辆续航里程；液晶显示屏，还用于显示车载ECU计算的车辆续航里程。3.一种动态预估纯电动汽车行驶旅程所需电量的计算系统，其特征在于，包括权利要求1所述的纯电动汽车单位时间耗电量的计算系统，以及车辆导航系统；电池管理系统，还用于向车载ECU传送车辆电池寿命衰减系数Qh和电池额定容量Qe；车载导航系统，用于根据输入的旅程起始地和目的地提供旅程的道路信息，得到各路段车辆行驶速度以及各路段车辆行驶路程并传送至车载ECU；车载ECU，还用于根据接收到的各路段车辆行驶速度、各路段车辆行驶路程以及单位时间耗电量计算纯电动汽车行驶旅程所需电量Q，车辆行驶过程中，车载ECU根据Q和车辆自启动至行驶到当前位置所消耗的电量Qj预算车辆到达B地所需电量Q′，根据Q′、Qe和Qh计算车辆到达B地所需的电量剩余百分比；每隔Δt时间更新车辆到达B地所需的电量剩余百分比。4.一种纯电动汽车单位时间耗电量的计算方法，其特征在于，基于权利要求1所述的系统，包括如下步骤：步骤1，将0～120km/h的车辆行驶速度范围划分为多个行驶速度梯度；步骤2，车辆启动后，启动车载ECU中的计算程序；步骤3，车载ECU首先调取不同行驶速度梯度下已储存的累计车辆耗电量和耗电时间，第i级行驶速度梯度对应的累计车辆耗电量和耗电时间记为Qi和ti，初次运...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭应时，李文娟，张晓瑞，孙港，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61