[发明专利]一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法。

背景技术

随着道路堵塞状况严重，电动汽车受到越来越多消费者的欢迎。电动车价格比传统汽车低，用于电动车充电的费用也比汽车加油的费用低；电动车灵活小巧，在非机动车道行驶，一般不会遇到交通堵塞，也更容易找到停车位；电动车没有尾气排放，无污染、便捷等等。然而由于无法确定剩余续航里程而导致大家在上下班途中“意外”停留，也成为大家最终没有选择电动汽车的主要参考因素之一。

目前，电动汽车续航里程的计算方法一般有两种方式：第一种方式是基于电动车供应商提供的基本参数进行大致估算，如电压为48v，电容为10AH的电池，功率为250W的电机：根据P＝UI，可以得到电池的电流为：I＝P/U＝250W/48V＝5.208A，然后根据电容就可以得到电动车的使用时间为10AH/5.208＝1.92H，然后根据该车的时速就大致可以估算出该车的续航里程。这种方式的问题在于计算结果不够精确，首先供应商提供的续航里程参数一般为虚数，随着用户使用时间增加，电池的充放电次数增多，外界温度，路况等因素的变化都会导致真实的结果与理想状况下的计算结果不一致，有时甚至相差很大。第二种方式是基于大数据来模拟出电池的放电曲线情况，使用大量的数据，根据电池放电过程中电流，电压的变化情况模拟出电池的变化曲线模型，最后根据该模型就能得到电压电流为某个值的时刻下，对应的剩余电量值，从而获得当前的剩余里程。这种方式可以实时当前的剩余里程，但往往是将电池与电动汽车看成一个整体进行考虑的，没有考虑到电池更换问题，同时对用户的开车习惯，外界环境等因素并未进行考虑，导致得到的值也并不够精确。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法，可以实现电动汽车更换电池时不会影响电动汽车向服务器传送参数的变化，也可以保证电池的更换对服务器的整个计算过程不会产生变更，从而达到了可更换电池的目的。

一种用于可更换电池电动汽车的续航里程计算方法，包括如下步骤：

(1)收集大量关于电动汽车电池的使用数据，拟合出电池在不同使用状况下的放电曲线模型；

(2)对于待测算的电动汽车，利用传感器实时采集该车辆的速度、加速度、倾角、重量、环境温度以及电池的输出电流；根据该车辆所采用电池的类型、放电次数以及当前环境温度选取对应使用状况下的放电曲线模型，进而根据当前电池的输出电流从该放电曲线模型中提取对应的放电曲线并计算出该车辆的电池容量W；

(3)计算本次行程起至当前时刻车辆电池的耗电量W'；

(4)根据公式W^*＝W-W'计算得到当前车辆电池的剩余电量W^*，进而根据该剩余电量W^*并结合车辆的走势，测算出车辆的续航里程。

每一种使用状况均对应一组确定的使用状况信息即包括电池类型、环境温度以及电池放电次数。

所述的放电曲线模型包含多条对应不同恒定电流的放电曲线，所述的放电曲线基于关系式W＝I*T；其中：I为恒定电流，W为电池容量即满电时以恒定电流将电池放电至安全电压限值所释放的总电量，T为放电时间即满电时以恒定电流将电池放电至安全电压限值所花费的时间。

所述车辆电池的耗电量W'＝W₁+W₂+W₃；其中：W₁为本次行程起至当前时刻车辆所消耗的动能量，W₂为本次行程起至当前时刻车辆上所有用电设备所消耗的电能量，W₁为本次行程起至当前时刻车辆上所有机械部件的损耗量。

所述的电能量W₂根据车辆上各用电设备的额定功率以及在本次行程起至当前时刻各用电设备的实际用电时间计算得到。

所述的损耗量W₃表示本次行程起至当前时刻车辆上各机械部件所产生的损耗，其根据制造商的经验值确定。

所述动能量W₁的计算方法如下：

首先，通过以下公式计算车辆的实时功率P：

P＝(ma+umgcosα+mgsinα)V

其中：V为车辆的速度，a为车辆的加速度，u为车与地面的摩擦系数，g为重力加速度，α为车辆的倾角，m为车辆的重量；

然后，根据车辆的实时功率P计算出本次行程起至当前时刻车辆的平均功率P_avg；