[發明專利]一種電動汽車剩余里程的計算方法

有效

• 申請號: 201010199633.1
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN101879866A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 劉小飛;孔令靜
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;G01R31/36
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標事務所 44239
• 代理人: 黃洋;蓋軍

技術領域

本發明屬于電動汽車的控制技術領域，特別涉及到電動汽車剩余里程的計算方法。

背景技術

能源危機和環境惡化已成為制約全球發展重要因素，研究節能、環保的汽車是緩解能源壓力、降低環境污染的有效手段之一。與傳統內燃機車或混合動力車相比，電動汽車采用純電力驅動，能達到減少排放，降低能耗的目的，因此深受公眾的歡迎。但由于目前車載電池的容量限制，電動汽車的的續駛里程還達不到燃油汽車的水平，因此必須實時了解電動汽車的剩余里程，才能保證人們在駕駛電動汽車時，不會在半路因為電池耗盡而拋錨，提高電動汽車的可用性。

發明內容

本發明的目的是提出一種電動汽車剩余里程的計算方法，以使駕駛者能更加準確地知道電動汽車的剩余里程，提高電動汽車的可用性。

本發明的電動汽車剩余里程的計算方法包括如下步驟：

A：根據電池管理系統獲取的電池SOC值及電池的端電壓U計算出電動汽車電池的剩余能量W，計算公式為W＝SOC*U*3.6；

B：根據加速踏板深度計算出駕駛員當前的請求扭矩值Ttq0，并通過電機控制系統獲知當前電機發出的實際扭矩值Ttq1，結合電機的工作狀況來選擇所要采用的扭矩值，然后根據公式P＝Ttq*N/9550計算出功率值P，其中Ttq為所采用的扭矩值，N為通過電機控制系統獲知的電機轉速；

C：根據公式Ft＝P/V計算出瞬時驅動力Ft，其中V為車速，然后再對瞬時驅動力Ft進行積分，計算出一定時間內的平均驅動力F；

D：根據公式S＝W/F求出電動汽車的剩余里程S。

國家EV863-標準法規規定，電動汽車的續駛里程是指：電動汽車從動力蓄電池全充滿狀態開始到標準規定的試驗結束時所走的里程。而剩余里程自然是指汽車在當前情況下，保持現有駕駛方式還能行駛的里程，事實上，電動汽車的剩余里程不僅與動力電池的剩余能量有關，而且與駕駛方式、行駛路況、駕駛環境等也有很大關系。

如圖1所示，為了實現電動汽車剩余里程計算的功能，本發明利用了整車控制系統(VMS：Vehicle?Management?System)、動力電池管理系統(BMS：BatteryManagement?System)、電機控制系統(MCU：Motor?Control?System)、儀表，電機，動力電池，變速器等系統部件，其中整車控制系統檢測加速踏板的踩踏深度，解釋出駕駛員的驅動扭矩請求，并將駕駛員的扭矩請求通過CAN總線發送給電機控制系統，電機控制系統接受到駕駛員的的扭矩請求，就會控制電機使其輸出駕駛員需求的扭矩，以滿足整車驅動的需求，同時，電機控制系統也會反饋當前實際輸出的扭矩給整車控制系統。動力電池管理系統會時刻檢測動力電池的端電壓并計算動力電池的SOC，并通過CAN總線發送給整車控制系統。整車控制系統接受當前動力電池SOC以及端電壓，電機反饋的實際輸出扭矩，以及駕駛員的請求扭矩等信息，并計算出當前電動汽車剩余里程，然后通過CAN總線，將剩余里程信息發送給儀表顯示，使駕駛員時刻可以知道整車目前的剩余里程，從而采取正確的行駛路線。

整車控制系統通過電子加速踏板的踩踏深度來獲知駕駛員的駕駛意圖，即駕駛員當前的請求扭矩值的原理是：一般來說，加速踏板的踩下深度與請求扭矩值成正比關系-----當駕駛員松開踏板時，表示駕駛員無加速請求；當駕駛員將加速踏板踩到底的時候，表示駕駛員需要請求最大的驅動扭矩。

上述方法首先計算出電池的剩余能量W，然后再通過剩余能量W及扭矩值來計算出汽車驅動電機的實時功率P，然后再根據Ft＝P/V計算出瞬時驅動力Ft，因為瞬時驅動力Ft是時刻變化的，且變化很大，所以利用瞬時驅動力Ft來計算電動汽車剩余里程而言并不實用，計算得到的誤差很大，因此必須對瞬時驅動力Ft進行積分，得到平均驅動力F，最后根據公式S＝W/F求出電動汽車的剩余里程S。

具體的原理如下：根據電機轉速特性，功率與轉矩存在如下關系：Pe＝Ttq*N/9550，其中Pe為功率；Ttq為轉矩；N為電機轉速。

根據公式：

(1)：Pe＝Ttq*N/9550，其中Pe為功率；Ttq為轉矩；N為電機轉速；

(2)：P＝Ft*V，其中P為功率；Ft為瞬時驅動力；V為車速。

根據功率平衡可知：Pe＝P，由此計算出瞬時驅動力Ft，對此瞬時驅動力Ft積分，就可以求出一定時間內的平均驅動力F。

根據公式：W＝F*S，其中W為驅動力F在位移方向做的功；S為位移。已知電池的剩余能量與驅動力在位移方向做的功是等效的，由此可知：位移S＝W/F。