基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法和裝置，所述方法包括如下步驟：獲取電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat和平均能量消耗eavg，根據(jù)所述電池剩余可用能量Ebat和平均能量消耗eavg實(shí)時(shí)計(jì)算得到計(jì)算里程值Srange，cal；獲取所述電動(dòng)汽車之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)行駛距離，根據(jù)所述真實(shí)行駛距離計(jì)算得到累積里程值Srange，cum；根據(jù)所述計(jì)算里程值Srange，cal和所述累積里程值Srange，cum，計(jì)算得到所述電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程值Srange，并通過(guò)儀表顯示所述續(xù)駛里程值Srange。本發(fā)明降低續(xù)駛里程估計(jì)值的波動(dòng)，提高續(xù)駛里程估計(jì)精度。
【專利說(shuō)明】基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]相對(duì)于傳統(tǒng)汽車，電動(dòng)汽車在行駛經(jīng)濟(jì)性、起步動(dòng)力性和環(huán)境友好程度上有很大優(yōu)勢(shì)。但由于動(dòng)力電池能量密度較低，電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程較傳統(tǒng)車有較大差距。同時(shí)由于電池狀態(tài)估計(jì)不準(zhǔn)、車輛能耗估計(jì)不準(zhǔn)，使得現(xiàn)有方法的續(xù)駛里程估計(jì)不準(zhǔn)。這使得乘客擔(dān)心車輛在到達(dá)目的地前會(huì)停駛，產(chǎn)生里程焦慮感。因此需要研宄電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的精確估計(jì)方法。
[0003]電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程(取決于電池的剩余可用能量和車輛在未來(lái)工況下的能量消耗。其中，對(duì)純電動(dòng)汽車，續(xù)駛里程指其全部續(xù)駛里程。對(duì)里程延長(zhǎng)式混合動(dòng)力車，續(xù)駛里程指其純電續(xù)駛里程)。因此，目前的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估計(jì)方法主要計(jì)算電池的剩余可用能量和車輛的能耗。這些方法通過(guò)電池的電壓、電流等信號(hào)估計(jì)電池的剩余可用容量。另外，由于沒(méi)有未來(lái)工況的預(yù)測(cè)值，這些方法利用過(guò)去一段時(shí)間或一段距離的車速、電池功率等因素計(jì)算車輛的能耗。但是由于實(shí)車工況變化劇烈，車輛的能耗隨時(shí)間變化很大，使得計(jì)算出的續(xù)駛里程值波動(dòng)較大，影響用戶的體驗(yàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，該方法降低續(xù)駛里程估計(jì)值的波動(dòng)，提高續(xù)駛里程估計(jì)精度。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面的實(shí)施例提供基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，包括如下步驟:獲取電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat和平均能量消耗eavg，根據(jù)所述電池剩余可用能量Ebat和平均能量消耗e avg實(shí)時(shí)計(jì)算得到計(jì)算里程值SrangMal;獲取所述電動(dòng)汽車之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)行駛距離，根據(jù)所述真實(shí)行駛距離計(jì)算得到累積里程值S_ge, 以及根據(jù)所述計(jì)算里程值S range, 和所述累積里程值S range, _，計(jì)算得到所述電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程值S—并通過(guò)儀表顯示所述續(xù)駛里程值Srang-
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，在續(xù)駛里程估計(jì)中，除通過(guò)電池剩余能量和車輛能耗計(jì)算里程外，進(jìn)一步利用兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)間的電動(dòng)汽車真實(shí)的行駛距離，并且融合了基于實(shí)時(shí)計(jì)算的續(xù)駛里程值Srange, eal和基于距離累積的續(xù)駛里程值Smw, _兩組續(xù)駛里程估計(jì)值，通過(guò)信息融合方法獲得最終的里程估計(jì)值，以降低續(xù)駛里程估計(jì)值的波動(dòng)，提高續(xù)駛里程估計(jì)精度。
[0008]進(jìn)一步，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述電池剩余可用能量Ebat和平均能量消耗eavg實(shí)時(shí)計(jì)算得到計(jì)算里程值S ^ngMal，滿足下式:
[0009]Srangejcal= EhJeavg,
[0010]其中，Ebat為動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量，e avg為電動(dòng)汽車的平均能量消耗。
[0011]進(jìn)一步，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat，包括如下步驟:采集所述動(dòng)力電池的電池端電壓U。電流I和溫度T，根據(jù)所述電池端電壓U。電流I和溫度T計(jì)算動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat。
[0012]進(jìn)一步，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取電動(dòng)汽車的平均能量消耗eavg，包括如下步驟:根據(jù)所述動(dòng)力電池的電池端電壓ut、電流I，計(jì)算所述電動(dòng)汽車的電池功率Pbat，然后根據(jù)所述電池功率Pbat計(jì)算所述電動(dòng)汽車在之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的累計(jì)能耗ΔΕ_;獲取所述電動(dòng)汽車的車速V，根據(jù)所述車速V計(jì)算所述電動(dòng)汽車在之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)累計(jì)行駛距離Λ S_;根據(jù)所述累計(jì)能耗Λ E _和所述真實(shí)累計(jì)行駛距離ASelJf算所述電動(dòng)汽車的平均能量消耗eavg，其中，eavg= Δ E _/Λ S_，所述之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)為從上一個(gè)續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)到當(dāng)前續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)。
[0013]進(jìn)一步，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述真實(shí)行駛距離計(jì)算得到累積里程值SrangMum，包括如下步驟:獲取所述電動(dòng)汽車上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Sf。1(1;根據(jù)所述上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值SrangMld和真實(shí)累計(jì)行駛距離Λ S _，計(jì)算累積里程值
S甘由 S=S-AS
?range，cum，z、丁，°range, cum ° range，old °cum°
[0014]進(jìn)一步，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)計(jì)算里程值Sran& 和所述累積里程值Smw, _，計(jì)算得到所述電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程值Srange,包括如下步驟:采用預(yù)設(shè)信息融合方法對(duì)所述計(jì)算里程值Smw, 和所述累積里程值S range, _進(jìn)行融合，得到續(xù)駛里程值S ，甘中，
wrange，,、 I ?
[0015]Srange f (S range, cal? ^range, cum^，
[0016]其中，f為采用的預(yù)設(shè)信息融合方法。
[0017]進(jìn)一步，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)信息融合方法包括:加權(quán)平均方法、卡爾曼濾波方法和模糊邏輯等方法。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算裝置，該裝置降低續(xù)駛里程估計(jì)值的波動(dòng)，提高續(xù)駛里程估計(jì)精度。
[0019]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另一方面的實(shí)施例提供基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算裝置，包括:電池管理控制器，用于采集所述電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的電池端電壓Ut,電流I和溫度T ;ABS控制器，用于采集所述電動(dòng)汽車的車速V ;整車控制器，所述整車控制器通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)與所述電池管理控制器和所述ABS控制器進(jìn)行通信，用于根據(jù)所述電池端電壓U。電流1、溫度T和車速V，分別獲取動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat、平均能量消耗eavg和所述電動(dòng)汽車之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)行駛距離，然后計(jì)算得到計(jì)算里程值Sran^al和累積里程值S range,cum,并根據(jù)所述計(jì)算里程值Sran^al和所述累積里程值S range,cum,計(jì)算得到所述電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程值Srange;儀表顯示器，所述儀表顯示器通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)與所述整車控制器進(jìn)行通信，用于顯示所述續(xù)駛里程值Srange。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算裝置，在續(xù)駛里程估計(jì)中，除通過(guò)電池剩余能量和車輛能耗計(jì)算里程外，進(jìn)一步利用兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)間的電動(dòng)汽車真實(shí)的行駛距離，并且融合了基于實(shí)時(shí)計(jì)算的續(xù)駛里程值Srange, eal和基于距離累積的續(xù)駛里程值Smw, _兩組續(xù)駛里程估計(jì)值，通過(guò)信息融合方法獲得最終的里程估計(jì)值，以降低續(xù)駛里程估計(jì)值的波動(dòng)，提高續(xù)駛里程估計(jì)精度。
[0021]進(jìn)一步，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述整車控制器根據(jù)所述電池剩余可用能量
Ebat和平均能量消耗e avg實(shí)時(shí)計(jì)算得到計(jì)算里程值S range, cal,滿足下式:
[0022]Srange, cal= E bat/eavg，
[0023]其中，Ebat為動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量，e avg為電動(dòng)汽車的平均能量消耗。
[0024]進(jìn)一步，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述整車控制器獲取所述電動(dòng)汽車上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Srange, old,根據(jù)所述上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Srange,。1(1和真實(shí)累計(jì)行駛距離AS_，計(jì)算累積里程值Srange,_，其中，
[0025]Srange, cum S range, old A ScumO
[0026]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0027]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0028]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法的流程圖；
[0029]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法的示意圖；
[0030]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法的里程融合結(jié)果示意圖；以及
[0031]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，基于電池剩余可用能量和車輛能量消耗實(shí)時(shí)計(jì)算的里程值和車輛過(guò)去一段時(shí)間的真實(shí)行駛距離，通過(guò)這兩組信息的融合，計(jì)算得到電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程值。本方法同時(shí)考慮了續(xù)駛里程相關(guān)的兩方面因素，可以降低續(xù)駛里程估計(jì)值的波動(dòng)，保證續(xù)駛里程估計(jì)精度。
[0034]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法適用于純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程估計(jì)，以及里程延長(zhǎng)式混合動(dòng)力車的純電續(xù)駛里程估計(jì)。
[0035]下面參考圖1和圖2對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，包括如下步驟:
[0037]步驟SI，獲取電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat和平均能量消耗e avg，根據(jù)電池剩余可用能量Ebat和平均能量消耗e avg實(shí)時(shí)計(jì)算得到計(jì)算里程值S
[0038]步驟SI I，采集動(dòng)力電池的電池端電壓Ut、電流I和溫度T，根據(jù)電池端電壓Ut、電流I和溫度T計(jì)算動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat。
[0039]具體地，由電動(dòng)汽車的電池管理控制器B⑶采集電池端電壓Ut、電流I和溫度T，并通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給整車控制器HCU，由整車控制器HCU根據(jù)電池端電壓Ut、電流I和溫度T計(jì)算當(dāng)前剩余可用能量Ebat，即
[0040]Ebat= f (U t,I,T) (I)
[0041]假設(shè)兩個(gè)相鄰的續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)為tl和t2 (其中tl在先，t2在后)，則兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的電池剩余能量估計(jì)值分別為Ebat, jP E bat,2o
[0042]步驟S12，首先，根據(jù)動(dòng)力電池的電池端電壓Ut、電流I，計(jì)算電動(dòng)汽車的電池功率Pbat，然后根據(jù)電池功率Pbat計(jì)算電動(dòng)汽車在之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的累計(jì)能耗ΛΕ_。
[0043]具體地，根據(jù)電池端電壓Ut、電流I計(jì)算電池功率Pbat，滿足:
[0044]Pbat= U t*I (2)
[0045]根據(jù)之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的電池功率Pbat計(jì)算累計(jì)能耗ΛΕ_，滿足:
[0046]Δ Ecum= / Pbat^t (3)
[0047]需要說(shuō)明的是，所述之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)是指從上一個(gè)續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)到當(dāng)前續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)的時(shí)長(zhǎng)。
[0048]其后，獲取電動(dòng)汽車的車速V，根據(jù)車速V計(jì)算電動(dòng)汽車在之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)累計(jì)行駛距離AS_。
[0049]由電動(dòng)汽車的ABS控制器采集電動(dòng)汽車的車速V，并通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給整車控制器HCU。整車控制器HCU根據(jù)車速V計(jì)算之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的累計(jì)行駛距離Λ Scim,滿足:Δ Scum= f V*t (4)
[0050]其中，過(guò)去一段時(shí)間是從上一個(gè)續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)到當(dāng)前續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)。
[0051]最后，根據(jù)累計(jì)能耗Λ E_和真實(shí)累計(jì)行駛距離Λ S _計(jì)算電動(dòng)汽車的平均能量消耗eavg，其中，
[0052]eavg= Δ E cum/ Δ Scum (5)
[0053]下面以之前兩個(gè)相鄰的續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)t0、tl和t2為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0054]設(shè)t0點(diǎn)的車輛平均能耗e.v tl點(diǎn)的車輛平均能耗e.1，t2點(diǎn)的車輛平均能耗eavg，2，則到tl時(shí)間段的累計(jì)能耗AEeunu和累計(jì)距離ASemuJ^Meavga= ΔE cum； J
A S cum, I。
[0055]tl到t2時(shí)間段的累計(jì)能耗ΔΕ_，2和累計(jì)距離Δ S _，2，滿足eavg,2= ΔΕ cum；2/
A S cum, 2。
[0056]步驟S13，根據(jù)電池剩余可用能量Ebat和平均能量消耗e avg實(shí)時(shí)計(jì)算得到計(jì)算里程
{直 ^range, cal?
滿足下式:
[0057]Srangejcal= Ebat/eavg (6)
[0058]以續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)t2為例，t2時(shí)間點(diǎn)的計(jì)算續(xù)駛里程值為Srang^2，滿足:
[0059]Srange, cal，2 —E bat，2/eavg,2 (7)
[0060]步驟S2，獲取電動(dòng)汽車之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)行駛距離，根據(jù)真實(shí)行駛距離計(jì)算得到累積里程值即，基于里程累積的車輛續(xù)駛里程值
[0061]首先，獲取電動(dòng)汽車上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Srange, oldo其中，上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Smw,。1(1是上一個(gè)續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)由信息融合計(jì)算出的續(xù)駛里程估計(jì)值，由整車控制器HCU存儲(chǔ)。
[0062]然后根據(jù)上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值SrangMld和之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)累計(jì)行駛距咼Δ Scum,計(jì)算累積里程值Srange, eum，其中，
[0063]Srange, cum= S range, old- Δ Scum (8)
[0064]以續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)t2為例，t2時(shí)間點(diǎn)的累積續(xù)駛里程值為Srange, ，上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程值即tl時(shí)間點(diǎn)的里程估計(jì)值Smw,i，兩時(shí)間點(diǎn)之間的累計(jì)行駛距離為ASajm,2，則累積續(xù)駛里程值滿足Srange, _』=S Δ S_,2。
[0065]下面利用步驟SI得到的SMnge, 和步驟S2得到的S range, _，計(jì)算最終的續(xù)駛里程估計(jì)值
Srange °
[0066]步驟S3，根據(jù)計(jì)算里程值Srange, 和累積里程值S range, _，計(jì)算得到電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程值S1^ange,并通過(guò)儀表顯不續(xù)駛里程值Srange。
[0067]具體地，采用預(yù)設(shè)信息融合方法對(duì)計(jì)算里程值和累積里程值S ?_,_進(jìn)行融合，得到此時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程值Sran…其中，
[0068]Srange f (S range, caij Sranget cum) (θ)
[0069]其中，f為采用的預(yù)設(shè)信息融合方法，使得融合里程估計(jì)值3?_大小介于計(jì)算里程估計(jì)值Srange, 和累積里程值S range,。_之間。
[0070]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)信息融合方法包括:加權(quán)平均方法、卡爾曼濾波方法和模糊邏輯等方法。
[0071]以加權(quán)平均方法為例，假設(shè)權(quán)重為W，滿足O < w < 1，則最終的續(xù)駛里程估計(jì)值
Srange
滿足S
range W*S range, cal+ (I W) *Srange，cumo
[0072]以續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)t2為例，t2時(shí)間點(diǎn)的計(jì)算續(xù)駛里程值為累積續(xù)駛里程值為Srange, _2，最終的續(xù)駛里程估計(jì)值為滿足Srange,2= w*S range, cal,
2+(1 w) 5^Sranget clMt 2 °
[0073]然后，整車控制器HCU將計(jì)算得到的續(xù)駛里程值Srange發(fā)送給儀表顯示器DVD，以提供給用戶查看。
[0074]圖3比較了融合后的續(xù)駛里程估計(jì)值Sran…基于實(shí)時(shí)計(jì)算的續(xù)駛里程值Srange,。31和基于距離累積的續(xù)駛里程值Srange, _。
[0075]假設(shè)t0時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值為Srange, tl時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值由t0到tl時(shí)間段的信息進(jìn)行估計(jì)。假設(shè)車輛在to到tl時(shí)間段的車輛平均能耗較大，因此在tl時(shí)間點(diǎn)，基于電池剩余能量Ebat, jp車輛平均能耗e叭^實(shí)時(shí)計(jì)算的續(xù)駛里程值S range, cal,工，較上一時(shí)間點(diǎn)的里程值^有較大的減少，如圖3中第一列的三角形標(biāo)記。
[0076]基于距離累積的續(xù)駛里程值SrangMum不受車輛平均能耗e avg的影響，只受此時(shí)間段車輛累積行駛距離AScm和上一里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)的里程估計(jì)值的影響，因此累積續(xù)駛里程值Srange, _波動(dòng)較小。在tl時(shí)間點(diǎn)，累積續(xù)駛里程值S range>。吣由to點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值為^和to到tl時(shí)間段的累積行駛距離AS。吣計(jì)算，如圖3中第一列的正方形標(biāo)記。
[0077]在tl時(shí)間點(diǎn)基于信息融合的續(xù)駛里程估計(jì)值Smi^1是計(jì)算續(xù)駛里程值S range, cal>1和累積續(xù)駛里程值S,.?！ㄟ^(guò)一定的融合算法得到，如圖3中第一列的圓形標(biāo)記。
[0078]t2時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值由tl到t2時(shí)間段的信息進(jìn)行估計(jì)，假設(shè)車輛在t0到tl時(shí)間段的車輛平均能耗eavg,2較小，因此在t2時(shí)間點(diǎn)，基于實(shí)時(shí)計(jì)算的續(xù)駛里程值S range,2較上一時(shí)間點(diǎn)的里程值1_,有較大的增加，如圖3中第二列的三角形標(biāo)記。
[0079]累積續(xù)駛里程值Srange,_2Stl點(diǎn)的里程估計(jì)值S range,cimaiP tl到t2時(shí)間段的累積行駛距離AS_,2計(jì)算，波動(dòng)較小，如圖3中第二例的正方形標(biāo)記。
[0080]基于信息融合的續(xù)駛里程估計(jì)值是計(jì)算續(xù)駛里程值Srange, μ1,2和累積續(xù)駛里程值Srange,_,2通過(guò)一定的融合算法得到，如圖3中第二列的圓形標(biāo)記。
[0081]參考圖3，比較三種續(xù)駛里程估計(jì)方法:基于實(shí)時(shí)計(jì)算的續(xù)駛里程值Srange, eal隨時(shí)間的變化如虛線所示，基于距離累積的續(xù)駛里程值Srange,_如點(diǎn)線所示，基于信息融合的續(xù)駛里程估計(jì)值Srange隨時(shí)間的變化如實(shí)線所示?？梢?jiàn)基于信息融合的續(xù)駛里程估計(jì)值S range的波動(dòng)程度小于計(jì)算續(xù)駛里程值因此用戶體驗(yàn)較好。另外相對(duì)于累積續(xù)駛里程值Srange, _，基于信息融合的續(xù)駛里程估計(jì)值Sm^可以更好地反映車輛狀態(tài)的實(shí)時(shí)變化，保證續(xù)駛里程的估計(jì)精度。
[0082]由此可知，采用本發(fā)明計(jì)算的續(xù)駛里程估計(jì)值Sm^的波動(dòng)比基于實(shí)時(shí)計(jì)算的續(xù)駛里程值要小，同時(shí)比基于距離累積的續(xù)駛里程值S 更能反映車輛狀態(tài)的實(shí)時(shí)變化，保證了續(xù)駛里程估計(jì)精度。
[0083]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，在續(xù)駛里程估計(jì)中，除通過(guò)電池剩余能量和車輛能耗計(jì)算里程外，進(jìn)一步利用兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)間的電動(dòng)汽車真實(shí)的行駛距離，并且融合了基于實(shí)時(shí)計(jì)算的續(xù)駛里程值SMnge, eal和基于距離累積的續(xù)駛里程值Smw, _兩組續(xù)駛里程估計(jì)值，通過(guò)信息融合方法獲得最終的里程估計(jì)值，以降低續(xù)駛里程估計(jì)值的波動(dòng)，提高續(xù)駛里程估計(jì)精度。
[0084]如圖4所示，本發(fā)明還提出一種基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算裝置，該裝置適用于純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程估計(jì)，以及里程延長(zhǎng)式混合動(dòng)力車的純電續(xù)駛里程估
i+o
[0085]本發(fā)明實(shí)施例的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算裝置，包括:電池管理控制器B⑶I,ABS控制器2、整車控制器HCU3和儀表顯示器DVD4，其中，電池管理控制器B⑶1、ABS控制器2和儀表顯示器DVD4通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)與整車控制器HCU3連接。
[0086]電池管理控制器I用于采集電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的電池端電壓Ut、電流I和溫度T，通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至整車控制器HCU3。
[0087]ABS控制器2用于采集電動(dòng)汽車的車速V，通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至整車控制器HCU3o
[0088]整車控制器3通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)與電池管理控制器I和ABS控制器2進(jìn)行通信，用于接收電池管理控制器BCUl和ABS控制器ABS2發(fā)送的信息，根據(jù)電池端電壓Ut、電流1、溫度T和車速V，分別獲取動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat、平均能量消耗eavg和電動(dòng)汽車之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)行駛距離，然后計(jì)算得到計(jì)算里程值Smw, 和累積里程值Smw, _，并根據(jù)計(jì)算里程值SMnge, 和累積里程值S range, _，計(jì)算得到電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程值Srang-
[0089]具體地，整車控制器HCUl根據(jù)電池端電壓Ut、電流I和溫度T計(jì)算當(dāng)前剩余可用能量Ebat，即
[0090]Ebat= f (U t,I,T) (I)
[0091]整車控制器HCUl根據(jù)動(dòng)力電池的電池端電壓Ut、電流I，計(jì)算電動(dòng)汽車的電池功率Pbat，然后根據(jù)電池功率Pbat計(jì)算電動(dòng)汽車在之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的累計(jì)能耗λ E _。
[0092]具體地，整車控制器HCUl首先根據(jù)電池端電壓Ut、電流I計(jì)算電池功率Pbat，滿足:
[0093]Pbat= U t*I (2)
[0094]然后，根據(jù)之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的電池功率Pbat計(jì)算累計(jì)能耗ΛΕ_，滿足:
[0095]Δ Ecum= / Pbat^t (3)
[0096]需要說(shuō)明的是，所述之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)是指從上一個(gè)續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)到當(dāng)前續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)的時(shí)長(zhǎng)。
[0097]其后，整車控制器HCUl根據(jù)車速V計(jì)算之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的累計(jì)行駛距離AS_，滿足:AScum= J v*t (4)
[0098]最后，整車控制器HCUl根據(jù)累計(jì)能耗ΔΕ_和真實(shí)累計(jì)行駛距離ASelJf算電動(dòng)汽車的平均能量消耗eavg，其中，
[0099]eavg= Δ E cum/ Δ Scum (5)
[0100]整車控制器HCUl根據(jù)電池剩余可用能量Ebat和平均能量消耗eavg實(shí)時(shí)計(jì)算得到計(jì)算里程值，滿足下式:
[0101 ] Srange, cal = E bat/eavg (6)
[0102]整車控制器HCUl獲取電動(dòng)汽車上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Srange,。1(1。其中，上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Srangei,。1(1是上一個(gè)續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)由信息融合計(jì)算出的續(xù)駛里程估計(jì)值，由整車控制器HCUl進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0103]然后整車控制器HCUl根據(jù)上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Srange,。1(1和之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)累計(jì)行駛距離，計(jì)算累積里程值SrangMum，其中，
[0104]Srange, cum S range, old A Scum ⑶
[0105]整車控制器HCUl采用預(yù)設(shè)信息融合方法對(duì)計(jì)算里程值Srange, eal和累積里程值Srange, _進(jìn)行融合，得到此時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程值S range,其中，
[0106]Srange f (S range, caij Sranget cum) (9)
[0107]其中，f為采用的預(yù)設(shè)信息融合方法，使得融合里程估計(jì)值3?_大小介于計(jì)算里程估計(jì)值Srange, 和累積里程值S range,。_之間。
[0108]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)信息融合方法包括:加權(quán)平均方法、卡爾曼濾波方法和模糊邏輯等方法。
[0109]儀表顯示器4通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)與整車控制器3進(jìn)行通信，用于顯示續(xù)駛里程值
Srangf;給用戶查看。
[0110]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算裝置，在續(xù)駛里程估計(jì)中，除通過(guò)電池剩余能量和車輛能耗計(jì)算里程外，進(jìn)一步利用兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)間的電動(dòng)汽車真實(shí)的行駛距離，并且融合了基于實(shí)時(shí)計(jì)算的續(xù)駛里程值sMnge, eal和基于距離累積的續(xù)駛里程值Smw, _兩組續(xù)駛里程估計(jì)值，通過(guò)信息融合方法獲得最終的里程估計(jì)值，以降低續(xù)駛里程估計(jì)值的波動(dòng)，提高續(xù)駛里程估計(jì)精度。
[0111]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0112]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，其特征在于，包括如下步驟: 獲取電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat和平均能量消耗eavg，根據(jù)所述電池剩余可用能量Ebat和平均能量消耗e avg實(shí)時(shí)計(jì)算得到計(jì)算里程值S range,cal； 獲取所述電動(dòng)汽車之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)行駛距離，根據(jù)所述真實(shí)行駛距離計(jì)算得到累積里程值Srange, cum；以及 根據(jù)所述計(jì)算里程值Srange, 和所述累積里程值S range, _，計(jì)算得到所述電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程值S—并通過(guò)儀表顯示所述續(xù)駛里程值Srang-
2.如權(quán)利要求1所述的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，其特征在于，根據(jù)所述電池剩余可用能量Ebat和平均能量消耗e avg實(shí)時(shí)計(jì)算得到計(jì)算里程值S range, cal,滿足下式: Sp / p
range, calbat/ ^avg? 其中，Ebat為動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量，e avg為電動(dòng)汽車的平均能量消耗。
3.如權(quán)利要求2所述的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，其特征在于，所述獲取電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat，包括如下步驟: 采集所述動(dòng)力電池的電池端電壓Ut、電流I和溫度T，根據(jù)所述電池端電壓Ut、電流I和溫度T計(jì)算動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat。
4.如權(quán)利要求3所述的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，其特征在于，所述獲取電動(dòng)汽車的平均能量消耗eavg，包括如下步驟: 根據(jù)所述動(dòng)力電池的電池端電壓Ut、電流I，計(jì)算所述電動(dòng)汽車的電池功率Pbat，然后根據(jù)所述電池功率Pbat計(jì)算所述電動(dòng)汽車在之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的累計(jì)能耗AEcw 獲取所述電動(dòng)汽車的車速V，根據(jù)所述車速V計(jì)算所述電動(dòng)汽車在之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)累計(jì)行駛距離AS_; 根據(jù)所述累計(jì)能耗ΔΕ_和所述真實(shí)累計(jì)行駛距離AScm計(jì)算所述電動(dòng)汽車的平均能量消耗eavg，其中，eavg= AE_/AS_，所述之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)為從上一個(gè)續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)到當(dāng)前續(xù)駛里程估計(jì)時(shí)間點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，其特征在于，所述根據(jù)所述真實(shí)行駛距離計(jì)算得到累積里程值Srange, _，包括如下步驟: 獲取所述電動(dòng)汽車上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值SrangMld; 根據(jù)所述上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Srange,。1(1和真實(shí)累計(jì)行駛距離Λ S _，計(jì)算累積里程值Srange, _，其中，
Srange，cum S range, old ^ ^cum °
6.如權(quán)利要求1所述的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，其特征在于，所述根據(jù)計(jì)算里程值SMnge, 和所述累積里程值S range, _，計(jì)算得到所述電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程值Srange,包括如下步驟: 采用預(yù)設(shè)信息融合方法對(duì)所述計(jì)算里程值Srange, 和所述累積里程值S range, _進(jìn)行融合，得到續(xù)駛里程值Sran…其中，
Srange f (S range, calJ ^range, cum^ ? 其中，f為采用的預(yù)設(shè)信息融合方法。
7.如權(quán)利要求6所述的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)信息融合方法包括:加權(quán)平均方法、卡爾曼濾波方法和模糊邏輯等方法。
8.一種基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算裝置，其特征在于，包括: 電池管理控制器，用于采集所述電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的電池端電壓Ut、電流I和溫度T ； ABS控制器，用于采集所述電動(dòng)汽車的車速V ； 整車控制器，所述整車控制器通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)與所述電池管理控制器和所述ABS控制器進(jìn)行通信，用于根據(jù)所述電池端電壓Ut、電流1、溫度T和車速V，分別獲取動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量Ebat、平均能量消耗eavg和所述電動(dòng)汽車之前預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的真實(shí)行駛距離，然后計(jì)算得到計(jì)算里程值SMnge, 和累積里程值S range, _，并根據(jù)所述計(jì)算里程值Srange,和所述累積里程值S range, _，計(jì)算得到所述電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程值Smw;以及 儀表顯示器，所述儀表顯示器通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)與所述整車控制器進(jìn)行通信，用于顯示所述續(xù)駛里程值SMnge。
9.如權(quán)利要求8所述的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算裝置，其特征在于，所述整車控制器根據(jù)所述電池剩余可用能量Ebat和平均能量消耗e avg實(shí)時(shí)計(jì)算得到計(jì)算里程{直 ^range, cal?
滿足下式: SP / P
range, calbat/ ^avg? 其中，Ebat為動(dòng)力電池的當(dāng)前剩余可用能量，e avg為電動(dòng)汽車的平均能量消耗。
10.如權(quán)利要求8所述的基于信息融合的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程計(jì)算裝置，其特征在于，所述整車控制器獲取所述電動(dòng)汽車上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Srange,。1(1，根據(jù)所述上一時(shí)間點(diǎn)的續(xù)駛里程估計(jì)值Sf。1(1和真實(shí)累計(jì)行駛距離Λ s_，計(jì)算累積里程值Sf _，其中，
Srange，cum S range, old ^ ^cum°
【文檔編號(hào)】B60R16/02GK104477108SQ201410645964
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】劉光明, 歐陽(yáng)明高, 傅洪, 盧蘭光, 華劍鋒, 李建秋, 王艷靜, 馮超, 陳平, 薛山 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 重慶長(zhǎng)安新能源汽車有限公司