一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法技术

本发明专利技术公开了一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法，该方法可以实现电动汽车更换电池时不会影响电动汽车向服务器传送参数的变化，也可以保证电池的更换对服务器的整个计算过程不会产生变更，从而达到了可更换电池的目的。同时，本发明专利技术方法整体是采用能量守恒的思路进行考虑的，与传统的仅仅考虑电池的放电曲线变化情况有着本质的区别，最后获得的结果也更为精确，解决了人们在使用电动汽车出行时因为对小车剩余续航里程不确定而产生的焦虑问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车
，具体涉及一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法。
技术介绍
随着道路堵塞状况严重，电动汽车受到越来越多消费者的欢迎。电动车价格比传统汽车低，用于电动车充电的费用也比汽车加油的费用低；电动车灵活小巧，在非机动车道行驶，一般不会遇到交通堵塞，也更容易找到停车位；电动车没有尾气排放，无污染、便捷等等。然而由于无法确定剩余续航里程而导致大家在上下班途中“意外”停留，也成为大家最终没有选择电动汽车的主要参考因素之一。目前，电动汽车续航里程的计算方法一般有两种方式：第一种方式是基于电动车供应商提供的基本参数进行大致估算，如电压为48v，电容为10AH的电池，功率为250W的电机：根据P＝UI，可以得到电池的电流为：I＝P/U＝250W/48V＝5.208A，然后根据电容就可以得到电动车的使用时间为10AH/5.208＝1.92H，然后根据该车的时速就大致可以估算出该车的续航里程。这种方式的问题在于计算结果不够精确，首先供应商提供的续航里程参数一般为虚数，随着用户使用时间增加，电池的充放电次数增多，外界温度，路况等因素的变化都会导致真实的结果与理想状况下的计算结果不一致，有时甚至相差很大。第二种方式是基于大数据来模拟出电池的放电曲线情况，使用大量的数据，根据电池放电过程中电流，电压的变化情况模拟出电池的变化曲线模型，最后根据该模型就能得到电压电流为某个值的时刻下，对应的剩余电量值，从而获得当前的剩余里程。这种方式可以实时当前的剩余里程，但往往是将电池与电动汽车看成一个整体进行考虑的，没有考虑到电池更换问题，同时对用户的开车习惯，外界环境等因素并未进行考虑，导致得到的值也并不够精确。
技术实现思路
针对现有技术所存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法，可以实现电动汽车更换电池时不会影响电动汽车向服务器传送参数的变化，也可以保证电池的更换对服务器的整个计算过程不会产生变更，从而达到了可更换电池的目的。一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法，包括如下步骤：(1)收集大量关于电动汽车电池的使用数据，拟合出电池在不同使用状况下的放电曲线模型；(2)对于待测算的电动汽车，利用传感器实时采集该车辆的速度、加速度、倾角、重量、环境温度以及电池的输出电流；根据该车辆所采用电池的类型、放电次数以及当前环境温度选取对应使用状况下的放电曲线模型，进而根据当前电池的输出电流从该放电曲线模型中提取对应的放电曲线并计算出该车辆的电池容量W；(3)计算本次行程起至当前时刻车辆电池的耗电量W'；(4)根据公式W*＝W-W'计算得到当前车辆电池的剩余电量W*，进而根据该剩余电量W*并结合车辆的走势，测算出车辆的续航里程。每一种使用状况均对应一组确定的使用状况信息即包括电池类型、环境温度以及电池放电次数。所述的放电曲线模型包含多条对应不同恒定电流的放电曲线，所述的放电曲线基于关系式W＝I*T；其中：I为恒定电流，W为电池容量即满电时以恒定电流将电池放电至安全电压限值所释放的总电量，T为放电时间即满电时以恒定电流将电池放电至安全电压限值所花费的时间。所述车辆电池的耗电量W'＝W1+W2+W3；其中：W1为本次行程起至当前时刻车辆所消耗的动能量，W2为本次行程起至当前时刻车辆上所有用电设备所消耗的电能量，W1为本次行程起至当前时刻车辆上所有机械部件的损耗量。所述的电能量W2根据车辆上各用电设备的额定功率以及在本次行程起至当前时刻各用电设备的实际用电时间计算得到。所述的损耗量W3表示本次行程起至当前时刻车辆上各机械部件所产生的损耗，其根据制造商的经验值确定。所述动能量W1的计算方法如下：首先，通过以下公式计算车辆的实时功率P：P＝(ma+umgcosα+mgsinα)V其中：V为车辆的速度，a为车辆的加速度，u为车与地面的摩擦系数，g为重力加速度，α为车辆的倾角，m为车辆的重量；然后，根据车辆的实时功率P计算出本次行程起至当前时刻车辆的平均功率Pavg；最后，根据公式W1＝PavgT1计算出本次行程起至当前时刻车辆所消耗的动能；其中，T1为本次行程起至当前时刻的时长。所述的步骤(4)中若本次行程起车辆电池非满电状态，则使本次行程起动时刻车辆电池的剩余电量减去本次行程起至当前时刻车辆电池的耗电量W'，得到当前车辆电池的剩余电量W*。本专利技术电动汽车续航里程计算方法可以实现电动汽车更换电池时不会影响电动汽车向服务器传送参数的变化，也可以保证电池的更换对服务器的整个计算过程不会产生变更，从而达到了可更换电池的目的。同时，本专利技术方法整体是采用能量守恒的思路进行考虑的，与传统的仅仅考虑电池的放电曲线变化情况有着本质的区别，最后获得的结果也更为精确，解决了人们在使用电动汽车出行时因为对小车剩余续航里程不确定而产生的焦虑问题。附图说明图1为本专利技术电动汽车续航里程计算方法的系统实现框图。图2为电池放电曲线模型示意图。图3为电动汽车在上坡过程中的受力分析示意图。具体实施方式为了更为具体地描述本专利技术，下面结合附图及具体实施方式对本专利技术的技术方案进行详细说明。本专利技术电动汽车续航里程计算方法，主要是为了实时向用户提供电动汽车当前剩余续航里程，其具体实现如图1所示：(1)基于互联网对电动汽车的数据进行采集，使用UDP协议，传送数据。电动汽车VCU首先通过互联网与服务器建立UDP连接(此处使用UDP连接，主要是为了减少服务器保持连接所耗费的资源)，然后当用户开车时，VCU以每隔2秒的速度实时向服务器发送报文，其中包括电池的温度电流电压、电池类型、电池的放电次数、当前车辆所处倾角、车辆重量等，服务器对接收到的报文进行解析，将对应的信息存储到数据库中。(2)根据不同的电池类型，分别拟合出它们在低温，常温，高温情况下该电池在各次放电时的放电曲线。为了获得电池的放电曲线模型，在电动汽车上安装温度传感器用来检测当前电池的温度；电池在充电放电时，会对电池衰减造成影响，所以根据电池的状态，记录下该电池在处于充电状态的次数，同时为了避免这个数据的不精确性，将会采用相应的策略进行处理。在实际情况下电池的放电次数计算需要考虑到一些情景，如用户在一次充电完成后，开车后只放了一小部分电，就进行下一次的充电，这种情况下电池的放电次数应该根据具体情况来判断是否进行增加，可以设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法，包括如下步骤：(1)收集大量关于电动汽车电池的使用数据，拟合出电池在不同使用状况下的放电曲线模型；(2)对于待测算的电动汽车，利用传感器实时采集该车辆的速度、加速度、倾角、重量、环境温度以及电池的输出电流；根据该车辆所采用电池的类型、放电次数以及当前环境温度选取对应使用状况下的放电曲线模型，进而根据当前电池的输出电流从该放电曲线模型中提取对应的放电曲线并计算出该车辆的电池容量W；(3)计算本次行程起至当前时刻车辆电池的耗电量W'；(4)根据公式W*＝W‑W'计算得到当前车辆电池的剩余电量W*，进而根据该剩余电量W*并结合车辆的走势，测算出车辆的续航里程。

【技术特征摘要】
1.一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法，包括如下步骤：
(1)收集大量关于电动汽车电池的使用数据，拟合出电池在不同使用状况
下的放电曲线模型；
(2)对于待测算的电动汽车，利用传感器实时采集该车辆的速度、加速度、
倾角、重量、环境温度以及电池的输出电流；根据该车辆所采用电池的类型、
放电次数以及当前环境温度选取对应使用状况下的放电曲线模型，进而根据当
前电池的输出电流从该放电曲线模型中提取对应的放电曲线并计算出该车辆的
电池容量W；
(3)计算本次行程起至当前时刻车辆电池的耗电量W'；
(4)根据公式W*＝W-W'计算得到当前车辆电池的剩余电量W*，进而根据
该剩余电量W*并结合车辆的走势，测算出车辆的续航里程。
2.根据权利要求1所述的续航里程计算方法，其特征在于：每一种使用状
况均对应一组确定的使用状况信息即包括电池类型、环境温度以及电池放电次
数。
3.根据权利要求1所述的续航里程计算方法，其特征在于：所述的放电曲
线模型包含多条对应不同恒定电流的放电曲线，所述的放电曲线基于关系式
W＝I*T；其中：I为恒定电流，W为电池容量即满电时以恒定电流将电池放电至
安全电压限值所释放的总电量，T为放电时间即满电时以恒定电流将电池放电至
安全电压限值所花费的时间。
4.根据权利要求1所述的续航里程计算方法，其特征在于：所述车辆电池
的耗电量W'＝W1+W2+W3；其中：W1为本次行程起至...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红，杨国青，段岳姣，周会，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33