本发明专利技术公开一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置及其工作方法，以使用任意工况下的测试数据对纯电动汽车能耗进行检测和评价，并通过数据分析和控制装置控制能有效的降低能耗，本发明专利技术还运用优化的汽车剩余SOC计算方法，道路能耗模型和能耗最优路径规划算法，使运算结果更加准确，提高了车辆能耗检测的客观性和可靠性，并且本发明专利技术的检测方法既简单又方便，可广泛应用于检测各类纯电动车在采取节能措施前后的能耗以及在采取节能措施后的节能率。随着大数据和车联网技术的发展，这种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的方法具有更加广泛的应用前景，另外，对防止在纯电动汽车能耗测试中的作弊行为具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置及其工作方法
：本专利技术涉及一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置及其工作方法，其属于汽车能耗评价方法领域。
技术介绍
：目前，新能源汽车的制造和应用还处于起步阶段，尽管如此，国家仍加大力度推进新能源汽车的研发和市场推广。在国务院颁发的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中，计划到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆，2020年累计产销量超过500万辆。在能耗要求方面，按照《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》和《乘用车燃料消耗量限值》国标的要求，到2020年每百公里的耗油量为4.5升，这意味着，到2020年新车百公里平均油耗则要下降超过40％，除小排量汽油车外，所有车企的大部分产品都必须是混合动力汽车或者电动汽车才能满足目标要求。新能源汽车的应用前景十分广阔，但也有动力电池能量密度低，使用寿命短等问题，动力电池性能除了和电池模组有关外，和整车能耗也有着密切关系。尤其是电池模块质量不太理想的条件下，能耗检测所能发挥的作用则更为明显。目前，现有的车辆能耗测试方法仅能进行理论能耗和节能率的测定，所检测的结果准确性极低。从而失去了车辆能耗测试的真正意义。且由于纯电动汽车能耗构成的复杂性，以单一的指标(SOC)来衡量电能消耗难以准确表达能耗状况以及节能状况。中国国内法规采用工况法和等速法对能耗进行测试和评价，美国对传统的工况法进行了改进，称为EPA五工况法，包括典型城市工况、典型高速工况、激进驾驶工况、冷启动工况和空调测试工况。这些工况随然相对全面的体现了电动汽车能耗水平，但由于实际行驶工况几乎不能和任何一个测试工况完全一致，所以这种测试方法只能粗略预测不同行驶工况下的能耗，无法对实际行驶过程进行测试。
技术实现思路
：本专利技术是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置及其工作方法，这种测试方法适用于纯电动汽车，包括商用车和乘用车。本专利技术采用如下技术方案：一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置，包括车载数据采集装置、车载控制装置和中央处理器，所述车载数据采集装置包括电能耗采集模块、空调数据采集模块和行车数据采集模块；所述车载控制装置包括数据存储模块、微处理器和无线通信模块；所述中央处理器包含有计算模块和道路能耗模型模块，用于计算车载数据采集装置采集的数据和对车载控制装置发出指令，所述电能耗采集模块包含电压传感器和电流传感器，用来检测电机和整车总能耗；所述空调数据采集模块包含风速传感器、温度传感器、气压传感器、光照强度传感器、湿度传感器和制冷剂液体流量传感器；所述行车数据采集模块包含加速传感器、坡度传感器、转向角传感器、车速传感器和制动踏板传感器；在汽车驾驶室装有汽车仪表显示模块、声音提示模块和驾驶模式切换开关。本专利技术还采用如下技术方案：一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置的工作方法，步骤如下：步骤一：车载数据采集装置通过CAN总线的方式将采集的数据发送给车载控制装置，数据保存在车载控制装置的数据存储模块中，之后进行压缩和加密，再通过车载控制装置的无线通信模块将压缩加密后的数据发送给后台的中央处理器；步骤二：中央处理器在接收到数据后进行解压和解密，之后进行计算处理；步骤三：中央处理器将计算后的汽车剩余SOC、剩余续航里程和最优路径规划发送给车载控制装置中的无线通信模块，之后在汽车仪表显示模块上显示。进一步地，步骤三中，汽车剩余SOC的计算方法为：用电池的荷电状态SOC来反映电池的剩余电量状况，其定义为电池的剩余电量和电池容量的比值，设电池经过t时间段放出的电量为Q，电池的实际总容量为C，则公式为：根据电学原理，通过一导体的瞬时电流等于流过导体的电量增量与时间增量之比，即电量就是电流的积分，公式如下：假如放电是从0时刻开始的，上式用积分定义来表示，即对电流的模拟信号进行A/D转换，即要对模拟信号i(t)进行抽样变成离散信号，模拟信号离散化的关键是选取合适的抽样间隔或抽样频率，根据抽样定理选取Δt≤100ms即保证离散信号携带模拟信号的全部信息，由于i(t)的变化近似为直线，同时考虑到A/D转换器的转换速率，认为Δt取100ms比较合适。这样式(3)就变成式(4)是一个可实际操作的公式，每隔100ms对i(t)进行一次检测，并将样值保存起来，然后每隔一段时间进行一次累加，从而求出在一段时间内充入电池的电量或流出电池的电量，已知电池的额定总电量Q1,则通过式(4)可以得到任意时刻电池已经释放的电量q(t)，那么剩余电量可定义为该式表示剩余电量占总电量的百分比，式中k是一个比例系数，其大小与电池的放电率、电池温度、电池的新旧程度、记忆效应、充电效率因素有关。本专利技术具有如下有益效果：本方法可以使用任意工况下的测试数据对纯电动汽车能耗进行检测和评价，并通过数据分析和控制装置控制能有效的降低能耗，本专利技术还运用优化的汽车剩余SOC计算方法，道路能耗模型和能耗最优路径规划算法，使运算结果更加准确，提高了车辆能耗检测的客观性和可靠性，并且本专利技术的检测方法既简单又方便，可广泛应用于检测各类纯电动车在采取节能措施前后的能耗以及在采取节能措施后的节能率。随着大数据和车联网技术的发展，这种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的方法具有更加广泛的应用前景，另外，对防止在纯电动汽车能耗测试中的作弊行为具有重要意义。附图说明：图1为本专利技术中所使用的能耗仪接线示意图；图2为本专利技术纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置的结构示意图。其中：1、动力电池组，2、车载控制装置，3、电机，4、轮胎，5、主减速器，6、电机控制器，7、高压配电箱，8、其他负载，9、风速传感器，10、温度传感器，11、气压传感器，12、湿度传感器，13、加速传感器，14、坡度传感器，15、车速传感器，16、行车数据采集模块，17、电压传感器，18、电能耗采集模块，19、空调数据采集模块，20、制冷剂液体流量传感器，21、光照强度传感器，22、转向角传感器，23、制动踏板传感器，24、电流传感器，25、中央处理器，26、车载控制装置，27、微处理器，28、数据存储模块，29、无线通信模块，30、声音提示模块，31、汽车仪表显示模块，32、降低能耗，33、提示驾驶模式切换，34、最佳节能路径，35、剩余SOC，36、续航里程，37、空调装置，38、加热装置，39、转向泵。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。本专利技术纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置包括车载数据采集装置、车载控制装置和中央处理器，车载数据采集装置包括电能耗采集模块18、空调数据采集模块19和行车数据采集模块16；车载控制装置包括数据存储模块28、微处理器27和无线通信模块29；中央处理器包含有计算模块和道路能耗模型模块，用于计算车载数据采集装置采集的数据和对车载控制装置发出指令。电能耗采集模块包含电压传感器17和电流传感器24，用来检测电机和整车总能耗；空调数据采集模块19包含风速传感器9、温度传感器10、气压传感器11、光照强度传感器21、湿度传感器12和制冷剂液体流量传感器20；行车数据采集模块16包含加速传感器13、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置，其特征在于：包括车载数据采集装置、车载控制装置和中央处理器，所述车载数据采集装置包括电能耗采集模块(18)、空调数据采集模块(19)和行车数据采集模块(16)；所述车载控制装置包括数据存储模块(28)、微处理器(27)和无线通信模块(29)；所述中央处理器包含有计算模块和道路能耗模型模块，用于计算车载数据采集装置采集的数据和对车载控制装置发出指令，所述电能耗采集模块包含电压传感器(17)和电流传感器(24)，用来检测电机和整车总能耗；所述空调数据采集模块(19)包含风速传感器(9)、温度传感器(10)、气压传感器(11)、光照强度传感器(21)、湿度传感器(12)和制冷剂液体流量传感器(20)；所述行车数据采集模块(16)包含加速传感器(13)、坡度传感器(14)、转向角传感器(22)、车速传感器和制动踏板传感器(23)；在汽车驾驶室装有汽车仪表显示模块(31)、声音提示模块(30)和驾驶模式切换开关。
【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置，其特征在于：包括车载数据采集装置、车载控制装置和中央处理器，所述车载数据采集装置包括电能耗采集模块(18)、空调数据采集模块(19)和行车数据采集模块(16)；所述车载控制装置包括数据存储模块(28)、微处理器(27)和无线通信模块(29)；所述中央处理器包含有计算模块和道路能耗模型模块，用于计算车载数据采集装置采集的数据和对车载控制装置发出指令，所述电能耗采集模块包含电压传感器(17)和电流传感器(24)，用来检测电机和整车总能耗；所述空调数据采集模块(19)包含风速传感器(9)、温度传感器(10)、气压传感器(11)、光照强度传感器(21)、湿度传感器(12)和制冷剂液体流量传感器(20)；所述行车数据采集模块(16)包含加速传感器(13)、坡度传感器(14)、转向角传感器(22)、车速传感器和制动踏板传感器(23)；在汽车驾驶室装有汽车仪表显示模块(31)、声音提示模块(30)和驾驶模式切换开关。2.一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置的工作方法，其特征在于：步骤如下：步骤一：车载数据采集装置通过CAN总线的方式将采集的数据发送给车载控制装置，数据保存在车载控制装置的数据存储模块中，之后进行压缩和加密，再通过车载控制装置的无线通信模块将压缩加密后的数据发送给后台的中央处理器；步骤二：中央处理器在接收到数据后进行解压和解密，之后进行计算处理；步骤三：中央处理器将计算后的汽...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，王扬满，张振宏，全颂华，王春海，
申请(专利权)人：开沃新能源汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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