[發明專利]一種預測電動車在實際道路行駛所需能耗的方法

在審

• 申請號: 202211619103.7
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115730746A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 李永耀;王麗;倪祥祥;岑加俊;陳宇;黃澤豪;黃德銘;戴靖
• 申請（專利權）人: 廣州城市理工學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F30/20
• 代理公司: 廣州慧宇中誠知識產權代理事務所(普通合伙) 44433
• 代理人: 胡燕

1.一種預測電動車在實際道路行駛所需能耗的方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）測定電動車參數；

（2）獲取待行駛道路數據，待行駛道路數據包括待行駛道路的坡度值以及曲率半徑；

（3）搭建車輛動力學模型，包括駕駛員模型、車輛縱向動力學模型、道路模型和結果查看模型；在駕駛員模型下包括以下步驟：（3.1.1）預設兩種以上狀態以及兩種以上不同的電門的開度，（3.1.2）然后根據車速信息，切換至不同的狀態以及不同的電門開度值；

道路模型包括：建立待行駛道路模型，并預設待行駛道路位置信息與坡度值之間的對應關系，通過車輛行駛所在位置查詢待行駛道路模型確定當前位置的坡度值；

在車輛縱向動力學模型下包括以下步驟：（3.2.1）建立車輛縱向行駛方程，（3.2.2）通過電動車的車速信息、所在位置的坡度值和電動車當前輸出扭矩值確定加速度信息，然后根據加速度信息以及電動車參數，得到速度和路程；對車輛進行速度和路程控制；

電機模塊包括：（3.3.1）預設電機效率對應表，根據電機的輸出扭矩確定電機輸出效率；（3.3.2）根據電門的開度以及車速信息確定電機輸出扭矩以及電機輸出功率；

結果查看模塊包括根據電機輸出功率以及電機輸出效率求得能耗值。

2.根據權利要求1所述的一種預測電動車在實際道路行駛所需能耗的方法，其特征在于：步驟（1）中電動車參數包括輪胎滾動阻力系數Cd、車正迎風面積A、車輛質量m和車輪半徑R。

3.根據權利要求1所述的一種預測電動車在實際道路行駛所需能耗的方法，其特征在于：步驟（2）包括待行駛道路數據包括帶行駛道路的經度、緯度、高度信息，然后通過待行駛道路數據計算待行駛道路的坡度值和曲率半徑。

4.根據權利要求2所述的一種預測電動車在實際道路行駛所需能耗的方法，其特征在于：步驟（2）包括：根據谷歌地圖對待行駛道路的經度、緯度以及高度信息進行捕捉形成經度、緯度和高度坐標系，然后將經度、緯度和高度坐標系轉化為笛卡爾坐標系，然后根據公式1）計算待行駛道路坡度值，根據公式2）計算待行駛道路的曲率半徑r；

其中、分別表示待行駛道路的第k點在笛卡爾坐標系的x軸、y軸，z軸坐標的對應值。

5.根據權利要求1所述的一種預測電動車在實際道路行駛所需能耗的方法，其特征在于：步驟（3.1.1）中包括預設第一打開狀態、第二打開狀態以及關閉狀態三種狀態，預設第一開度值和第二開度值兩種不同的電門開度，步驟（3.1.2）當車速達到第一閾值時，狀態切換至第一打開狀態，電門的開度為第一開度值，當車速達到第二閾值時或車輛行駛到曲率閾值時，狀態切換至關閉狀態，電門的開度為第二開度值，當車速大于第三閾值時，狀態切換至第二打開狀態，預設初始狀態為第二打開狀態。

6.根據權利要求1所述的一種預測電動車在實際道路行駛所需能耗的方法，其特征在于：步驟（3.2.2）包括：通過以下公式3）確定加速度信息，然后根據公式4）-5）得到速度和路程；

其中，為電機效率、為縱向加速度、表示K+1時刻速度值，表示K時刻速度值、表示車輛K+1時刻的路程、表示車輛K時刻的路程，m為電動車的質量；f為滾動阻力系數，Cd為車身空氣阻力系數，A車身正迎風面積，R為車輪半徑，為旋轉質量系數，為重力加速度；為坡度值；電機輸出扭矩值為電動車總傳動比。

7.根據權利要求1所述的一種預測電動車在實際道路行駛所需能耗的方法，其特征在于：步驟（3.3.1）包括根據公式6）計算得到電機輸出效率，；然后根據公式7）確定電機輸出扭矩，然后根據公式8）得到輸出功率值；

其中為電機輸出效率、n為電機轉速、E為電門開度、為電機輸出功率、N為電機基速、為電機實時輸出扭矩、為電機輸出扭矩極值。

8.根據權利要求1所述的一種預測電動車在實際道路行駛所需能耗的方法，其特征在于：結果查看模塊包括：對電機輸出功率與電機輸出效率的比值在時間上進行積分得到輸出能耗值，并對整個路程中速度求平均速度值，確定平均速度值是否達到預設平均速度值。