用于辅助电动或混合动力类型车辆的电能管理的方法和系统、车辆及软件程序技术方案

用于辅助电动或混合动力车辆(10)的电能管理的方法，包括以下步骤：提供图表(1)，图表(1)包括属于图表(1)的一个或更多个分支(1a、1b)的多个节点(N0至N9)；迭代执行以下步骤：获取车辆(10)的当前地理坐标；在图表(1)上识别地理上更接近所述当前地理坐标的节点；基于所述更接近当前地理坐标的节点，识别车辆(10)正行驶在图表(1)的哪个分支；获取与车辆(10)正在行驶的分支相关联的能量消耗信息；检查车辆(10)的电池的当前电量是否能够使车辆(10)到达车辆(10)正在行驶的分支的相应到达充电站(N6、N9)；以及根据所述检查生成反馈信号。以及根据所述检查生成反馈信号。以及根据所述检查生成反馈信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于辅助电动或混合动力类型车辆的电能管理的方法和系统、车辆及软件程序
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2020年11月12日提交的意大利专利申请第102020000027146号的优先权，该意大利专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及用于辅助电动或混合动力车辆的电能管理的方法和系统，涉及电动或混合电动车辆，以及能够加载在车辆的存储装置中并被设计成实现用于辅助电能管理的方法的软件程序。

技术介绍

[0004]近年来，用于汽车(通常，用于车辆)的导航系统的开发变得越来越活跃，并且事实上，所述导航系统现在正经历着广泛的商业用途。这种类型的导航系统设置有用于检测汽车的当前位置的装置和用于存储道路地图信息的装置。
[0005]为了检测车辆的当前位置，通常使用GPS(全球定位系统)导航。利用GPS导航，导航系统接收由卫星发送的位置信息，并且基于该信息检测车辆的当前位置。这种类型的导航系统被设计为在屏幕上显示如上所检测到的车辆的当前位置以及基于目的地选择的最佳路线。此外，所开发的导航系统包括能够估计从车辆的当前位置沿着最佳路线到达目的地所需要的时间并显示该时间的导航系统。
[0006]在这些导航系统发展的同时，从环境保护的角度来看，现在电动和混合动力汽车由于减少了污染排放而吸引了相当多的关注。为了提高电动汽车的实用性，正在进行不同技术的开发。然而，就实际应用而言，电动汽车仍存在一些问题。例如，在当前阶段，如果必须增加电池的容量，则充当电动机的能量源的电池不可避免地会变重。用于扩展电池的续航里程(range)的尝试通常涉及增加在车辆上存储能量的能力(例如，通过安装更大的电池)，从而导致车辆的重量的显著增加以及安装电池所需的空间的增加。大型电池会危及车辆的性能、驾驶舒适性和承载能力。使用小型电池解决了上面所提及的问题，但是限制了充电循环的续航里程。因此，需要监测电池的剩余容量，使得可以在电池的剩余容量低于给定限值之前对其进行充电。如今，充电站还不够普遍，并且认为需要相当长的时间充电站才能达到广泛分布。此外，电池的充电不能在与利用内燃机给车辆补给燃料所需的时间同样短的时间内完成。
[0007]因此，必须对电动汽车进行适当充电以便使驾驶员能够到达选定目的地。为此，必须确定电池的剩余容量，并且系统还需要确定剩余容量是否足以从当前位置到达目的地。为此，必须根据驾驶员的行车计划来预测电池消耗。为了预测车辆直至目的地的电池消耗，可以使用上面所描述的GPS导航系统；所述GPS导航系统基于电池的荷电状态(state of charge)、目的地距当前位置的距离以及平均或瞬时消耗来估计用当前电量(current charge)是否可以到达目的地或者是否必须在行程期间执行充电循环。然而，该信息是取决
于驾驶员的当前驾驶风格而生成的，如果必要的话，该信息是沿着给定距离进行平均而生成的，并且不考虑驾驶风格的可能变化，这可能导致消耗增加，例如存在上坡道路或意外情况。
[0008]因此，需要这样的系统：无论GPS导航系统等中设置的出发地
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目的地路线如何，该系统都能够预测从当前位置到目的地的实际未来消耗。
[0009]驾驶预测技术被用于预测不同的未来驾驶条件的分布，例如速度、加速度、驾驶员行为等。预测结果的质量显著影响相应预测能源管理策略的性能，例如燃油节约、电池续航里程等。已知基于例如马尔可夫链、人工智能和其他数学模型的统计方法。然而，已知的方法难以设计和实施，并且需要较大的计算能力，这在大多数商用车辆的电子控制单元中通常是无法获得的。使用具有较高计算能力的电子控制单元将增加相关硬件的成本。
[0010]因此，本专利技术的目的是克服上面所描述的限制。

技术实现思路

[0011]上述目的通过用于辅助电动或混合动力车辆的电能管理的方法、用于辅助电动或混合动力车辆的电能管理的系统、包括用于辅助电能管理的系统的车辆以及被设计成实现用于辅助电能管理的方法的计算机程序产品来实现。
附图说明
[0012]为了更好地理解本专利技术，下面通过非限制性示例并参照附图来描述优选实施方式，在附图中：
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图1示出了根据本专利技术的提供有电能管理系统的电动或混合动力车辆；
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图2示出了根据本专利技术的一方面的包括与图1的车辆可以行驶的相应道路路线对应的多个节点的图表；
[0015]‑
图3示出了表示图2的节点之一的数据结构；
[0016]‑
图4A和图4B通过框图示出了根据本专利技术的用于创建和遍历(travel)用于辅助图1的车辆的电能管理的数据结构(图表)的方法。
具体实施方式
[0017]在可能的实施方式中，根据本专利技术所提出的方法涉及用于混合动力或全电动车辆的算法，该算法被配置成根据通常路线和相关统计数据来学习和预测车辆驾驶员的驾驶习惯。本专利技术既可以应用于已知车辆，也可以应用于新构思的车辆。
[0018]基于在当前时刻之前的时刻的数据并且基于当前行驶循环的数据，根据本专利技术的方法提供对直至下一次充电车辆将必须使用多少能量的预测以便实施针对电池的能量的使用的特定策略。
[0019]根据本专利技术的方法利用GPS接收器和处理装置(例如车辆的电子控制单元)，其不需要大的计算能力。本文所提出的方法通过使用关于以下各项的信息中的一项或更多项来构建两个连续的电池充电事件之间的历史路径的图表：(i)车辆的状态(移动的车辆、静止的车辆、充电的车辆)；(ii)电池能量消耗；以及(iii)地理位置(例如，来自GPS的地理位置)。存储关于每个路径的消耗数据。在新的行驶循环期间，以有效的方式探索现有路径以
便输出所识别的通常路线、直至下一次充电所预期的能量消耗，包括相应的输出结果置信度参数。
[0020]图1示出了电动或混合动力车辆10。
[0021]电动车辆意指例如使用电驱动系统来进行操作的运输工具，其中电力由一个或更多个电池供应。混合动力车辆，或者更准确地，混合动力驱动车辆意指设置有具有彼此组合工作的两个或更多个部件例如电动发动机和热力发动机的驱动系统的车辆。
[0022]车辆10包括处理单元11(例如，车辆10的电子控制单元或除了电子控制单元以外的处理单元)和GPS接收器12(或其他地理位置检测工具，例如通用地理配准装置)。处理单元11设置有在操作上彼此耦接的微处理器(μP)和存储器。存储器还可以是在处理单元11外部的以已知方式耦接至微处理器的外部存储器。
[0023]车辆10可以是下述任何机械装置，其由人类驾驶或者可以由人类驾驶(或远程驾驶)，被设计用于运输人、动物或物品，可以在道路上行驶或适于导航。
[0024]图2示出了包括多个节点N0至N9的图表1。图2的表示纯粹指示图表1的可能实施方式而非限制本专利技术。然而，为了简单起见并且为了使描述尽可能清楚，下文将使用图2的图表1作为本专利技术描述的基础。图表1被存储在处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于辅助电动或混合动力类型的车辆(10)的电能管理的方法，包括以下步骤：
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提供图表(1)，所述图表(1)包括属于所述图表(1)的一个或更多个分支(1a、1b)的多个节点(N0至N9)，其中，每个分支(1a、1b)与在相应起始充电站(N0)与相应到达充电站(N6、N9)之间能够由所述车辆(10)行驶的相应道路路线相关联，并且其中，每个分支(1a、1b)与行驶所述相应道路路线所需的相应能量消耗信息相关联；
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迭代地执行以下步骤i)至vi)：i)获取所述车辆(10)的地理定位的当前地理坐标；ii)在所述图表(1)上识别地理上更接近所述当前地理坐标的节点；iii)基于所述最接近所述当前地理坐标的节点来识别所述车辆(10)正行驶在所述图表(1)的哪个分支；iv)获取与所述车辆(10)正在行驶的分支相关联的能量消耗信息；v)检查所述车辆电池(10)的当前电量是否能够使所述车辆(10)到达所述车辆(10)正在行驶的分支的相应到达充电站(N6、N9)；以及vi)根据所述验证生成反馈信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，获取当前地理坐标的步骤(i)包括：检测并获取来自全球导航卫星系统GNSS例如GPS的信号。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述图表(1)的每个节点(N0至N9)是包括位置字段(p)的数据结构，所述位置字段(p)存储与相应节点(N0至N9)相关联的地理坐标，在所述图表(1)上识别地理上最接近所述当前地理坐标的节点的步骤(ii)包括：计算所述车辆(10)的当前地理坐标与所述图表(1)的每个节点(N0至N9)的地理坐标之间的相应直线距离，以及选择所计算的距离具有所有所计算的距离中的较小值的节点作为地理上最接近的节点。4.根据权利要求3所述的方法，其中，选择所计算的距离具有所有所计算的距离中的最低值的节点作为地理上最接近的节点的步骤还包括：将所述具有最低值的距离与预定义阈值进行比较，以及仅在较短距离处的节点距离所述当前地理坐标的距离低于所述预定义阈值的情况下选择该较短距离处的节点。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每个节点(N0至N9)是包括先行字段(f1)和后继字段(f2)的数据结构，其中，所述先行字段(f1)存储对相应分支的路径中紧接在前的节点的引用，并且所述后继字段(f2)存储对相应分支的路径中紧接在后的节点的引用，每个分支由通过相应的先行字段(f1)和后继字段(f2)彼此连接的一系列节点形成。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，识别所述车辆(10)正行驶在所述图表(1)的哪个分支的步骤(iii)包括：验证地理上最接近所述当前地理坐标的节点属于哪个分支(1a、1b)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每个节点是包括终止字段(t)的数据结构，所述终止字段(t)的内容标识相应节点是否是所述相应节点所属相应分支的终点节点，所述终点节点与所述相应分支的到达充电站(N6、N9)相关联。8.根据权利要求7所述的方法，其中，每个终点节点(N6、N9)的数据结构还包括消耗字段(c)，所述消耗字段(c)存储对所述车辆(10)在与所述终点节点(N6、N9)所属分支相关联
的道路路线上从所述相应起始充电站(N0)行驶到所述相应到达充电站(N6、N9)所需的电力消耗的指示。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据所述验证生成反馈信号的步骤(vi)包括以下中的至少一个：
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生成声学信号，
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生成视觉信号，
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控制由所述车辆(10)的电池供应的能量，
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控制由所述车辆(10)的电动机吸收的能量，
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控制由所述车辆(10)的辅助负载吸收的能量，
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生成直至下一次再充电的预期消耗的估计。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，提供所述图表(1)的步骤包括：vii)在第一时刻获取所述车辆(10)的地理定位的当前地理坐标；viii)检查所述车辆(10)是否在先于所述第一时刻的第二时刻处于充电状态，以及：在肯定的情况下，在所述第一时刻生成与所述起始充电站(N0)相关联的第一节点，在否定的情况下，在所述第一时刻生成第二节点，所述第二节点直接连接至所述第一节点或者通过属于所述第二节点所属分支的中间节点连接至所述第一节点。11.根据权利要求10所述的方法，其中，提供所述图表(1)的步骤还包括：
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在所述第一时刻并且在已经生成所述第一节点或所述第二节点之后验证所述车辆(10)是否正被再次充电，并且如果所述车辆(10)正被再次充电，则将在所述第一时刻生成的所述第一节点或所述第二节点与所述相应分支的到达充电站(N6、N9)相关联。12.一种用于辅助电动或混合动力类型的车辆(10)的电能管理的系统，包括：
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存储器，其被配置成存储图表(1)，所述图表(1)包括属于所述图表(1)的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿莱西奥，
申请(专利权)人：热那亚大学，
类型：发明
国别省市：