本發(fā)明涉及純電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到純電動汽車剩余里程的估算方法。

背景技術(shù)：

汽車是人們生活的重要交通工具，隨著人們生活水平的提高，越來越多的人開始購買汽車。與此同時，汽車的大量使用也帶來了能源消耗、資源短缺、環(huán)境污染等一系列問題，與傳統(tǒng)汽車相比，電動汽車以電能為能源，通過電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，能達到減少排放、降低能耗的目的，因而得到了快速發(fā)展。但由于車用動力電池容量的限制，電動汽車的行駛里程還不能達到傳統(tǒng)汽車的水平，因此必須實時準(zhǔn)確地了解電動汽車的剩余可行駛里程數(shù)，才能保證在使用電動汽車時不會因為電池電量耗盡而發(fā)生半路拋錨等狀況，進而提高電動汽車的可利用性。

國家EV863-標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)規(guī)定，電動汽車的續(xù)駛里程是指：電動汽車從動力電池滿電狀態(tài)開始到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗結(jié)束時所走的里程，而電動汽車的剩余里程是指汽車在當(dāng)前情況下保持現(xiàn)有駕駛模式還能行駛的里程，電動汽車剩余里程不僅受動力電池的剩余容量的限制，還與駕駛方式和運行工況等有著密切的關(guān)系。已有的文獻側(cè)重于對幾種典型工況下的剩余行駛里程進行研究，尚且不能夠根據(jù)實時車速對剩余里程做出實時、在線的估算，這也在一定程度上限制了純電動汽車的可利用性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單的計算純電動汽車剩余里程的估算方法，根據(jù)電動汽車的實時車速和剩余電量對純電動汽車剩余里程進行實時在線的估算，以使駕駛員能夠?qū)崟r準(zhǔn)確的知道按照當(dāng)前的實時車速繼續(xù)行駛還能行駛的距離，對于駕駛員給定的每一個不同的車速值，該估算方法可以提供相對應(yīng)的剩余行駛里程，所述的行駛車速，不局限于典型工況下的車速，而對任意的行駛車速普遍適用，能夠根據(jù)當(dāng)前的行駛車速，對剩余里程進行實時、在線的估算，改變車速時，剩余行駛里程隨之改變，大大提高純電動汽車的利用性。實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟：

A：踩下加速踏板一段時間后，待車載速度傳感器讀數(shù)穩(wěn)定，得到電動汽車當(dāng)前實時車速u，并由電池管理系統(tǒng)得到當(dāng)前車速下的電池放電電流I；

B：根據(jù)電池管理系統(tǒng)獲取的SOC和SOH值，以及可以得到的新出廠的電池額定容量C_N，計算出動力電池的剩余容量C_remain＝C_N×SOH×SOC；

C：根據(jù)公式t＝C_remain/I計算出以該放電電流持續(xù)放電至結(jié)束的放電時間t；

D：根據(jù)公式S＝ut＝u×C_remain/I＝u×C_N×SOH×SOC/I計算出剩余行駛里程S。

具體的原理如下：

電動汽車以電能為能源，通過電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，其驅(qū)動力完全是由車載動力電池提供的，電動汽車的行駛過程對應(yīng)著動力電池的放電過程。對于同一種駕駛工況而言，動力電池以較大的電流放電時，對應(yīng)著一個較大的行駛速度；而動力電池以較小的電流放電時，對應(yīng)著一個較小的行駛速度。

以最簡單的勻速工況為例，此工況下，電動汽車行駛速度為一恒定值，其動力電池的放電電流也為一恒定值，也就是說，行駛速度u和放電電流I存在著一種對應(yīng)關(guān)系，在動力電池放電電流I增大時，驅(qū)動電機輸出功率P＝UI增大，忽略電壓U和牽引力F變化，由P＝Fu，得到u增大。此工況下，在時間t內(nèi)，動力電池的放電容量為：C＝I*t，所行駛過的里程為：S＝u*t，因而在時間t內(nèi)，除了行駛速度和放電電流有一定的對應(yīng)關(guān)系外，行駛里程和放電容量也存在著一定的對應(yīng)關(guān)系。因此，可以考慮使用它們之間的對應(yīng)關(guān)系進行類比，通過剩余容量C_remain和恒定的放電電流I計算出放電時間t，再結(jié)合當(dāng)前速度值u，即可計算出純電動汽車在當(dāng)前情況下保持現(xiàn)有駕駛模式還能行駛的里程。對于駕駛員給定的每一個不同的車速值，該估算方法可以提供相對應(yīng)的剩余行駛里程，本發(fā)明中的行駛車速，不局限于典型工況下的車速，而對任意的行駛車速普遍適用，適用范圍更廣，能夠根據(jù)當(dāng)前的行駛車速，對剩余里程進行實時、在線的估算。

進一步，雖然行駛速度u和放電電流I存在著一定的對應(yīng)關(guān)系，即放電電流I增大時，行駛速度u也隨之增大，但電動汽車可行駛的剩余里程卻會相應(yīng)減小。借用Peukert方程：Int＝常數(shù)(n為Peukert系數(shù)，n>1)，可以得到可放電容量C和放電電流I之間的關(guān)系：C*I^n-1＝常數(shù)，則剩余里程當(dāng)行駛速度u和放電電流I都增大時，由于n>1，導(dǎo)致可行駛的剩余里程S有所減小。事實上，當(dāng)放電電流從I₁增大到I₂時，電池可放電容量之間的關(guān)系為：C₂＝C₁(I₁/I₂)^n-1，有C₂<C₁，也就是說，隨著放電電流的增大，動力電池的可放電容量有一定程度的減小，由t＝C/I知，放電時間進一步減小，會使得電動汽車可行駛的剩余里程減小。

另外，為保護電池，防止電池過度放電，影響電池壽命和性能特性，上述步驟B中，不宜將動力電池容量全部耗盡，即SOC值應(yīng)當(dāng)有一個下限值SOC_截止，計算剩余容量的計算公式就變?yōu)椋篊_remain＝C_N×SOH×(SOC-SOC_截止)。針對某種動力電池，可預(yù)先在電池管理系統(tǒng)中設(shè)置好SOC_截止的大小，以便整個系統(tǒng)運行時，直接使用。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明方法簡單有效，不惜要使用傳統(tǒng)的功率平衡或能量平衡等復(fù)雜原理。

2、本發(fā)明的方法能夠?qū)崟r根據(jù)不同的車速給出不同的剩余行駛里程，不局限于特定工況，適用范圍更廣，從而使駕駛員能夠?qū)Ξ?dāng)前車速下電動汽車所能行駛的距離有準(zhǔn)確的把握，提高純電動汽車的可利用性。

附圖說明

圖1是用于估算純電動汽車剩余里程的原理示意圖。

具體實施方式

在估算純電動汽車剩余可行駛里程時，需要利用速度傳感器、電池管理系統(tǒng)、ECU、CAN總線、儀表等車載部件。具體而言，車速傳感器通過CAN總線將采集到的實時車速傳遞給ECU，與此同時，電池管理系統(tǒng)時刻檢測動力電池的電壓、電流值，并計算電池的SOC和SOH值，連同檢測到的放電電流I一起提供給ECU，ECU根據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)信息，計算出當(dāng)前電動汽車剩余行駛里程，然后通過CAN總線將剩余里程信息傳遞給儀表顯示，使駕駛員可以知道在當(dāng)前車速下，能夠連續(xù)行駛的剩余里程，必要時，可及時改變自己的駕駛方式，當(dāng)可行駛的剩余里程不能滿足駕駛員的期望里程時，可適當(dāng)減小車速，以獲得較大的剩余行駛里程，滿足駕駛員的要求。

下面結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明所述的估算剩余里程的計算步驟，如圖1所示，本發(fā)明方法包括如下步驟：

A：踩下加速踏板一段時間后，車載速度傳感器讀數(shù)穩(wěn)定后，即車速穩(wěn)定后，得到電動汽車當(dāng)前車速u，并由電池管理系統(tǒng)輸出當(dāng)前車速下的電池放電電流I，速度傳感器和電池管理系統(tǒng)分別把車速u和放電電流I送到ECU中存儲；

B：ECU根據(jù)電池管理系統(tǒng)獲取的SOC和SOH值，以及可以得到的新出廠的電池額定容量C_N,結(jié)合預(yù)設(shè)的下限值SOC_截止，計算出動力電池的剩余容量：C_remain＝C_N×SOH×(SOC-SOC_截止)，在本實施例中，SOC_截止取20％，可用的SOC值最大可取80％；

C：ECU根據(jù)公式t＝C_remain/I計算以該放電電流持續(xù)放電至結(jié)束的放電時間t；

D：ECU根據(jù)公式S＝ut＝u×C_remain/I＝u×C_N×SOH×(SOC-SOC_截止)/I計算出剩余可行駛里程S，并通過CAN總線將計算出的剩余里程S提供給儀表顯示，以供駕駛員讀取。

上述步驟C、D中，雖然行駛速度u和放電電流I存在著一定的對應(yīng)關(guān)系，即放電電流I增大時，行駛速度u也隨之增大，但電動汽車可行駛的剩余里程卻會相應(yīng)減小，原理如下：

借用Peukert方程：Iⁿt＝常數(shù)(n為Peukert系數(shù)，n>1)，可以得到可放電容量C和放電電流I之間的關(guān)系：C*I^n-1＝常數(shù)，則剩余里程當(dāng)行駛速度u和放電電流I都相應(yīng)增大時，由于n>1，導(dǎo)致可行駛的剩余里程S有所減小。事實上，當(dāng)放電電流從I₁增大到I₂時，電池可放電容量之間的關(guān)系為：C₂＝C₁(I₁/I₂)^n-1，有C₂<C₁，即隨著放電電流的增大，動力電池的可放電容量有一定程度的減小，由t＝C/I知，放電時間進一步減小，會使得電動汽車可行駛的剩余里程減小。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。