專利名稱：電動(dòng)汽車電量消耗因子模型建立及續(xù)駛里程估算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電動(dòng)汽車電量消耗因子模型建立及續(xù)駛里程估算方法。
背景技術(shù)：
隨著燃油汽車的保有量迅速增加，由燃油汽車引起的環(huán)境污染以及全球燃油枯竭問題也日益嚴(yán)重。電動(dòng)汽車因具有低能耗、低噪音、能源利用率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及易于維修等特點(diǎn)，受到了越來越多的重視。目前，電動(dòng)汽車受電池容量和行駛里程的限制，在出行過程中需要進(jìn)行多次充電，因此合理的路徑規(guī)劃及導(dǎo)航顯得尤為必要。而作為電動(dòng)汽車路徑規(guī)劃及導(dǎo)航的先決條件，準(zhǔn)確的續(xù)駛里程估計(jì)也越來越受到關(guān)注?，F(xiàn)有的估計(jì)方法并未考慮真實(shí)的交通狀態(tài)與電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程之間的關(guān)系，使得估計(jì)結(jié)果不夠精確。鑒于瞬時(shí)速度與加速度等微觀行駛參數(shù)難以獲得的問題，本發(fā)明提出了基于路段平均速度的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估算方法，增強(qiáng)了方法的實(shí)用性
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于如何準(zhǔn)確估計(jì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程，為路徑規(guī)劃及導(dǎo)航算法提供依據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例公開了一種電動(dòng)汽車電量消耗因子模型建立方法，包括以下步驟:I)引入綜合變量，基于預(yù)先得到的電動(dòng)汽車瞬時(shí)速度與加速度，計(jì)算每秒的綜合變量值，結(jié)合對(duì)應(yīng)的每秒電量消耗率形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；2)按照一定的時(shí)間間隔劃分行駛片段，統(tǒng)計(jì)每個(gè)片段的平均速度；3)將相同平均速度的行駛片段下的綜合變量值合并，統(tǒng)計(jì)其分布規(guī)律，并計(jì)算其平均每公里的電量消耗率，即電量消耗因子；4)根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的平均速度和電量消耗因子，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，確定最終的基于平均速度的電動(dòng)汽車電量消耗因子模型。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述綜合變量包括:交通狀態(tài)、道路坡度、電動(dòng)車重量、擋風(fēng)玻璃以及滾動(dòng)阻力，A=f (V，a, grade, m, S，C)，其中，A為綜合變量；V為電動(dòng)汽車瞬時(shí)速度;a為電動(dòng)汽車瞬時(shí)加速度；grade為坡度；m為電動(dòng)汽車質(zhì)量；S為電動(dòng)汽車擋風(fēng)面積；C為滾動(dòng)阻力。本發(fā)明還公開了一種電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估算方法，包括以下步驟:I)根據(jù)預(yù)先獲得的規(guī)劃路徑以及路網(wǎng)未來的交通狀態(tài)，提取得到規(guī)劃路徑相應(yīng)路段的平均速度；其中，規(guī)劃路徑是在不考慮中途充電的情況下由路徑規(guī)劃算法計(jì)算得到；路段未來的平均速度可通過短時(shí)交通預(yù)測(cè)方法計(jì)算得到；2)根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，獲得電動(dòng)汽車電量消耗因子模型；3)將路段的平均速度代入建立好的電動(dòng)汽車電量消耗因子模型，計(jì)算得到電量消耗因子；
獲取當(dāng)前電池的剩余電量，結(jié)合電量消耗因子，經(jīng)過循環(huán)計(jì)算得到剩余里程。本發(fā)明針對(duì)真實(shí)的道路行駛環(huán)境，在既考慮微觀行駛參數(shù)對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的影響，又考慮實(shí)際運(yùn)用的情況下，通過引入綜合變量，建立了基于平均速度的電動(dòng)汽車電量消耗因子模型，保證模型精度的同時(shí)，簡(jiǎn)化了所需要的輸入變量，增加了模型的實(shí)用性?；陔娏肯囊蜃幽Ｐ停岢隽艘环N基于路段平均速度的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)在真實(shí)道路行駛環(huán)境下對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的準(zhǔn)確估計(jì)，進(jìn)而為用戶的出行、路徑規(guī)劃及導(dǎo)航算法的實(shí)現(xiàn)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。


當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，其中:圖1是本實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估算方法的流程圖。圖2是本實(shí)施例 提供的續(xù)駛里程具體計(jì)算的流程圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1-2對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。為使上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，本實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估計(jì)方法，包括以下步驟:S11、獲取各路段的平均速度；S12、獲取規(guī)劃路徑；S13、根據(jù)預(yù)先獲得的規(guī)劃路徑以及路段未來的平均速度，提取得到規(guī)劃路徑相應(yīng)路段的平均速度F，單位是km/h;規(guī)劃路徑是在不考慮中途充電的情況下由路徑規(guī)劃算法計(jì)算得到；路段未來的平均速度可通過交通預(yù)測(cè)方法計(jì)算得到；S14、將路段的平均速度代入已建立的電動(dòng)汽車電量消耗因子模型，計(jì)算得到電量消耗因子q，單位是C/km;H = 125! 1.049/F — 18.066.V -1- 0.159.V2 + !846.27.
S15、獲取當(dāng)前電池的剩余電量SOCr ；S16、根據(jù)S0C；與電量消耗因子q，經(jīng)過循環(huán)計(jì)算得到剩余里程S，單位是km。剩余里程S具體計(jì)算流程如圖2所示。S21、獲得電動(dòng)汽車剩余電量SOCr ；S22、按照起點(diǎn)與終點(diǎn)的方向，對(duì)規(guī)劃路徑中的路段進(jìn)行編號(hào)k(k=l，2，3…)，令初始 k=l, S=O ；S23、提取第k條路段的長(zhǎng)度Lk及其未來的平均速度；S24、代入電量消耗因子模型，計(jì)算每公里的電量消耗；S25、計(jì)算第k條路段消耗的總電量Qk=qk.Lk ；
S26、判斷是否 S0Cr>Qk ;如果是，則執(zhí)行 S27、SOCr=SOCr-Qk, S=S+Lk, k=k+l，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S23 ;否則執(zhí)行S28、續(xù)駛里程S=S+S0(；/qk ;S29、計(jì)算電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程S。其中，S14中電量消耗因子模型通過以下方法建立:I)通過引入綜合變量(在本實(shí)例中以機(jī)動(dòng)車比功率(VSP)為例)，將交通狀態(tài)、道路坡度、電動(dòng)車重量以及擋風(fēng)玻璃等影響耗電量的因素結(jié)合起來。同時(shí)基于預(yù)先得到的瞬時(shí)電動(dòng)汽車行駛數(shù)據(jù)，計(jì)算每秒的VSP (單位是kw/t)，結(jié)合對(duì)應(yīng)的每秒電量消耗率形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車電量消耗因子模型建立方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)引入綜合變量，基于預(yù)先得到的電動(dòng)汽車瞬時(shí)速度與加速度，計(jì)算每秒的綜合變量值，結(jié)合對(duì)應(yīng)的每秒電量消耗率形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)； 2)按照一定的時(shí)間間隔劃分行駛片段，統(tǒng)計(jì)每個(gè)片段的平均速度； 3)將相同平均速度的行駛片段下的綜合變量值合并，統(tǒng)計(jì)其分布規(guī)律，并計(jì)算其平均每公里的電量消耗率，即電量消耗因子； 4)根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的平均速度和電量消耗因子，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，確定最終的基于平均速度的電動(dòng)汽車電量消耗因子模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)汽車電量消耗因子模型建立方法，其特征在于，所述綜合變量還包括:交通狀態(tài)、道路坡度、電動(dòng)車重量、擋風(fēng)玻璃以及滾動(dòng)阻力，A=f(V, a, grade, m, S，C)，其中，A為綜合變量；V為電動(dòng)汽車瞬時(shí)速度；a為電動(dòng)汽車瞬時(shí)加速度；grade為坡度；m為電動(dòng)汽車質(zhì)量；S為電動(dòng)汽車擋風(fēng)面積；C為滾動(dòng)阻力。
3.一種電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估算方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)根據(jù)預(yù)先獲得的規(guī)劃路徑以及路網(wǎng)未來的交通狀態(tài)，提取得到規(guī)劃路徑相應(yīng)路段的平均速度；其中，規(guī)劃路徑是在不考慮中途充電的情況下由路徑規(guī)劃算法計(jì)算得到；路段未來的平均速度可通過短時(shí)交通預(yù)測(cè)方法計(jì)算得到； 2)根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，獲得電動(dòng)汽車電量消耗因子模型； 3)將路段的平均速度代入建立好的電動(dòng)汽車電量消耗因子模型，計(jì)算得到電量消耗因子; 4)獲取當(dāng)前電池的剩余電量，結(jié)合電量消耗因子，經(jīng)過循環(huán)計(jì)算得到剩余里程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車電量消耗因子模型建立及續(xù)駛里程估算方法，該模型建立方法包括以下步驟引入綜合變量，基于預(yù)先得到的電動(dòng)汽車瞬時(shí)速度與加速度，計(jì)算每秒的綜合變量值，結(jié)合對(duì)應(yīng)的每秒電量消耗率形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；按照一定的時(shí)間間隔劃分行駛片段，統(tǒng)計(jì)每個(gè)片段的平均速度；將相同平均速度的行駛片段下的綜合變量值合并，統(tǒng)計(jì)其分布規(guī)律，并計(jì)算其平均每公里的電量消耗率，即電量消耗因子；根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的平均速度和電量消耗因子，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，確定最終的基于平均速度的電動(dòng)汽車電量消耗因子模型。本發(fā)明同時(shí)還公開了一種電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程估算方法。
文檔編號(hào)G01C21/20GK103234544SQ201310151290
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者姚恩建, 楊揚(yáng), 宋媛媛, 楊志強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)