[发明专利]一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置及其工作方法

权利要求书

1.一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置，其特征在于：包括车载数据采集装置、车载控制装置和中央处理器，所述车载数据采集装置包括电能耗采集模块(18)、空调数据采集模块(19)和行车数据采集模块(16)；所述车载控制装置包括数据存储模块(28)、微处理器(27)和无线通信模块(29)；所述中央处理器包含有计算模块和道路能耗模型模块，用于计算车载数据采集装置采集的数据和对车载控制装置发出指令，所述电能耗采集模块包含电压传感器(17)和电流传感器(24)，用来检测电机和整车总能耗；所述空调数据采集模块(19)包含风速传感器(9)、温度传感器(10)、气压传感器(11)、光照强度传感器(21)、湿度传感器(12)和制冷剂液体流量传感器(20)；所述行车数据采集模块(16)包含加速传感器(13)、坡度传感器(14)、转向角传感器(22)、车速传感器和制动踏板传感器(23)；在汽车驾驶室装有汽车仪表显示模块(31)、声音提示模块(30)和驾驶模式切换开关。

2.一种纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置的工作方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一：车载数据采集装置通过CAN总线的方式将采集的数据发送给车载控制装置，数据保存在车载控制装置的数据存储模块中，之后进行压缩和加密，再通过车载控制装置的无线通信模块将压缩加密后的数据发送给后台的中央处理器；

步骤二：中央处理器在接收到数据后进行解压和解密，之后进行计算处理；

步骤三：中央处理器将计算后的汽车剩余SOC、剩余续航里程和最优路径规划发送给车载控制装置中的无线通信模块，之后在汽车仪表显示模块上显示。

3.如权利要求2所述的纯电动汽车能耗检测、评价和降低能耗的装置的工作方法，其特征在于：步骤三中

汽车剩余SOC的计算方法为：

用电池的荷电状态SOC来反映电池的剩余电量状况，其定义为电池的剩余电量和电池容量的比值，设电池经过t时间段放出的电量为Q，电池的实际总容量为C，则公式为：

根据电学原理，通过一导体的瞬时电流等于流过导体的电量增量与时间增量之比，即电量就是电流的积分，公式如下：

假如放电是从0时刻开始的，上式用积分定义来表示，即

对电流的模拟信号进行A/D转换，即要对模拟信号i(t)进行抽样变成离散信号，模拟信号离散化的关键是选取合适的抽样间隔或抽样频率，根据抽样定理选取Δt≤100ms即保证离散信号携带模拟信号的全部信息，由于i(t)的变化近似为直线，同时考虑到A/D转换器的转换速率，认为Δt取100ms比较合适。这样式(3)就变成

式(4)是一个可实际操作的公式，每隔100ms对i(t)进行一次检测，并将样值保存起来，然后每隔一段时间进行一次累加，从而求出在一段时间内充入电池的电量或流出电池的电量，已知电池的额定总电量Q₁,则通过式(4)可以得到任意时刻电池已经释放的电量q(t)，那么剩余电量可定义为

该式表示剩余电量占总电量的百分比，式中k是一个比例系数，其大小与电池的放电率、电池温度、电池的新旧程度、记忆效应、充电效率因素有关。