[发明专利]大数据采集与处理系统及基于其电动汽车续航估计方法

说明书

本发明提供大数据采集与处理系统及基于其电动汽车续航估计方法，该系统包括车载传感器、GPS定位系统、道路信息感知系统、云端数据接收系统、数据传输处理系统及在线计算系统。从云端服务器获得实时道路、交通、天气等信息，然后基于这些数据来预估得到电动汽车的未来驾驶状态。本发明中根据实际行驶状态下车辆实时数据，计算的得到的车辆动力模型和电池模型，也要比传统的基于电动汽车的驱动过程中的物理方程而得到的车辆动力模型更加精确。本发明中的估计方法可以在很大程度上提高网联化的纯电动汽车剩余续航里程的估计精度。另外根据云端获取的实时数据，更好的规划车辆的使用策略，优化电动汽车的控制策略，以提高电动汽车的使用寿命。

技术领域

本发明涉及汽车领域的电动汽车剩余续航里程估计方法，特别是一种车载大数据采集与处理系统及基于其的电动汽车续航估计方法。

背景技术

纯电动汽车的续航里程只有传统内燃机汽车续航里程的20％左右，这是阻碍大多数消费者去购买电动汽车的一个主要因素。因而提供一套合理的续航里程估计方法，可以帮助驾驶者提前估计车辆的续航里程、合理地调整电动汽车的使用策略，减少电动汽车使用者对续航里程的焦虑。目前，各大汽车厂商主要从计算车辆能耗的角度出发，来进行电动汽车续航里程估计的研究。估计方法也是侧重于研究车辆行驶参数对续航里程的影响，通过台架试验、软件仿真在较为理想的条件下，计算车辆的行驶能耗，依据电池输出能耗与车辆消耗能耗相等的原则，估计车辆的续航里程。这些方法较少地涉及车辆的实际行驶工况，致使实际行驶里程与估计结果相差较大，估计结果很难对实际行驶起到指导作用。另外，近几年来，新型网联汽车迅速发展，网联化汽车融合现代通信与网络技术，可以实现车与X(人、车、路、后台等)智能信息交换共享，具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能，使得汽车驾驶更加趋向于自动化，智能化。我们利用网联化汽车的一些特性，获取车辆使用时的实时数据，预估电动汽车的行驶状态，并结合车辆电池的SOC和实时云端数据，提出了一种基于大数据的网联化电动汽车剩余续航里程估计方法。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种大数据采集与处理系统及基于其电动汽车续航估计方法，来对网联化纯电动汽车的续航里程进行估计，以获得新型网联化纯电动汽车准确的剩余续航里程。另外根据云端获取的实时数据，可以更好的规划车辆的使用策略，优化电动汽车的控制策略，以提高电动汽车的使用寿命。

本发明的装置主要通过以下的方案实现：一种大数据采集与处理系统，其特征在于：包括车载传感器、GPS定位系统、道路信息感知系统、云端数据接收系统、数据传输处理系统及在线计算系统；所述的车载传感器用于获取车辆的实时信息；所述GPS定位系统结合卫星定位以及在线地图，进行实时的路线规划和导航；所述云端数据接收系统利用通讯网络从云端服务器接收规划路线上的道路、交通、天气及其他信息；道路感知系统包括车身检测雷达、激光、摄像头及其他感知装置，用于获取车辆周围的实时交通、环境；最终这些数据通过数据传输处理系统进行信息的交互与处理；所述在线计算系统来对车辆剩余续航里程进行估计计算，所述在线计算系统从收集数据中读取实时数据和历史数据，根据车辆模型，计算得出车辆的剩余续航里程。

本发明还提供一种基于上述大数据采集与处理系统的电动汽车续航估计方法，其特征在于：包括以下步骤：S0：提供一联网的车载大数据采集与处理系统，该系统包括车载传感器、GPS定位系统、道路信息感知系统、云端数据接收系统、数据传输处理系统、在线计算系统及人机交互系统；S1：驾驶者需要根据需求，在人机交互系统中设定本次行驶的目的地，在线计算系统根据记录的车辆动力学模型，结合目的地信息以及电池剩余电量，进行粗略估计是否可以到达目的地；如果电池电量不足，不能到达，则执行S2；如果可以到达目的地，则执行S3；S2：基于网络数据，结合地图信息搜索附近的充电设施，参考行驶目的地，选择合理的充电设施，并将电池信息、充电设施距离、位置及其他信息通过人机交互系统显示给驾驶者；S3：GPS定位系统结合地图信息以及驾驶者的驾驶需求合理地规划汽车的行驶线路，并结合地图信息，获得道路信息，如坡度，距离及其他路况。