本發(fā)明涉及電動(dòng)車電池保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的電動(dòng)汽車剩余電量計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)電動(dòng)汽車在汽車行業(yè)中的數(shù)量逐漸增加并已逐年遞增的方式快速發(fā)展。同時(shí)電動(dòng)汽車仍面臨自身的諸多缺點(diǎn)嚴(yán)重制約行業(yè)的發(fā)展。電動(dòng)汽車的歷程焦慮是電動(dòng)汽車用戶面臨的突出問題之一。如何準(zhǔn)確計(jì)算電動(dòng)汽車的剩余電量為成為電動(dòng)汽車、動(dòng)力電池、bms（電池管理系統(tǒng)）廠家面臨的共同難題?，F(xiàn)有動(dòng)力電池剩余電量計(jì)算方法多基于動(dòng)力電池模型和動(dòng)力電池測試數(shù)據(jù)計(jì)算動(dòng)力電池的剩余電量。此方法由于基于動(dòng)力電池理想使用環(huán)境與實(shí)際應(yīng)用存在一定偏差，尤其是動(dòng)力電池使用一段時(shí)間之后誤差逐漸增大。由于動(dòng)力電池模型的建立需要對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行全面的測試來驗(yàn)證矯正模型，由于測試條件有限無法對(duì)動(dòng)力電池全生命周期、各種使用環(huán)境條件下的電池狀態(tài)進(jìn)行測試。導(dǎo)致動(dòng)力電池模型無法適用于全生命周期，動(dòng)力電池在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)剩余電量計(jì)算不準(zhǔn)確現(xiàn)象。

中國專利公開號(hào)cn103064026b，公開日2013-05-29，發(fā)明的名稱一種車輛電池剩余電量監(jiān)測方法，屬于電池監(jiān)測領(lǐng)域，本發(fā)明對(duì)電池組充、放電過程采用實(shí)時(shí)電流累積法進(jìn)行控制，并進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度修正；減少了剩余電量的誤差，提高了剩余電量的準(zhǔn)確度，能夠得出更加準(zhǔn)確的電池荷電狀態(tài)，且同時(shí)提供了電池老化的判斷方法，使得操作人員能夠更加直觀準(zhǔn)確的了解電池的狀態(tài)，給行駛者帶來了極大方便。由于動(dòng)力電池模型的建立需要對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行全面的測試來驗(yàn)證矯正模型，由于測試條件有限無法多動(dòng)力電池全生命周期、各種使用環(huán)境條件下的電池狀態(tài)進(jìn)行測試。導(dǎo)致動(dòng)力電池模型無法適用于全生命周期，動(dòng)力電池在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)剩余電量計(jì)算不準(zhǔn)確現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是存在由于測試條件有限無法對(duì)動(dòng)力電池全生命周期、各種使用環(huán)境條件下的電池狀態(tài)進(jìn)行測試。導(dǎo)致動(dòng)力電池模型無法適用于全生命周期，動(dòng)力電池在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)剩余電量計(jì)算不準(zhǔn)確的問題，提供了一種基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的電動(dòng)汽車剩余電量計(jì)算方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的電動(dòng)汽車剩余電量計(jì)算方法，包括以下步驟，

步驟一：每隔一段時(shí)間就批量進(jìn)行車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)采集；

步驟二：bms根據(jù)實(shí)時(shí)采集的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理估算電池此狀態(tài)下剩余電量q0；

步驟三：將車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳至云端數(shù)據(jù)庫；

步驟四：云端數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)并分類所有的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)；

步驟五：整車確認(rèn)實(shí)時(shí)車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)；

步驟六：根據(jù)確認(rèn)的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)，查找歷史信息，得到云端數(shù)據(jù)庫中相同狀態(tài)的動(dòng)力電池信息簇；

步驟七：讀取信息簇中車輛后期行駛過程數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)計(jì)算剩余電量后取平均值作為剩余電量q1。本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)確計(jì)算動(dòng)力電池剩余電量的計(jì)算方法，與傳統(tǒng)的計(jì)算模型相比此方法利用整車行駛數(shù)據(jù)有效識(shí)別電動(dòng)汽車的實(shí)時(shí)狀態(tài)，通過對(duì)比分析得到相同狀態(tài)下車輛的剩余電量。逆向得出動(dòng)力電池的剩余電量，為提高剩余電量計(jì)算的準(zhǔn)確性提出了新的方向。此方法可以并行原有的剩余電量計(jì)算系統(tǒng)，通過校準(zhǔn)可以提高原有計(jì)算模型的準(zhǔn)確性。本發(fā)明針對(duì)此問題，提出基于監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)的剩余電量計(jì)算方法。此方法基于批量生產(chǎn)車輛動(dòng)力電池的應(yīng)用及狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，對(duì)電池剩余電量進(jìn)行計(jì)算。用所有車輛行駛過程的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)逆向計(jì)算單個(gè)車輛剩余電量的計(jì)算結(jié)果，為動(dòng)力電池剩余電量計(jì)算提供了新的思路。相比bms計(jì)算得到的剩余電量，由云數(shù)據(jù)計(jì)算得到的動(dòng)力電池剩余電量q1為實(shí)車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，為相同批次動(dòng)力電池此狀態(tài)的真實(shí)剩余電量值。且q1均基于整車實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，q1與q0為獨(dú)立運(yùn)算結(jié)果，可進(jìn)行相互校正等運(yùn)算。隨著車輛運(yùn)行數(shù)量逐年增加監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)將更加全面q1值與真值的誤差會(huì)逐漸縮小。

作為優(yōu)選，在所述步驟一中，采集所有相同型號(hào)動(dòng)力電池的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和交互信息數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，所述動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)包括電池溫度、電池電壓、電池電流、電池內(nèi)阻和電池充放電狀態(tài)，所述環(huán)境參數(shù)包括環(huán)境時(shí)間、環(huán)境溫度、環(huán)境氣壓和車速，所述交互信息數(shù)據(jù)包括加速度和輸出功率。

作為優(yōu)選，剩余電量q0和剩余電量q1均告知使用者并上傳至云端數(shù)據(jù)庫；或，剩余電量q0由剩余電量q1修正后告知使用者并上傳至云端數(shù)據(jù)庫；或，剩余電量q1由剩余電量q0修正均告知使用者并上傳至云端數(shù)據(jù)庫；或，剩余電量q1告知使用者并上傳至云端數(shù)據(jù)庫。當(dāng)云端數(shù)據(jù)庫建立的初期，剩余電量q1的數(shù)量小于預(yù)定閾值的時(shí)候，剩余電量q0和剩余電量q1均告知使用者并上傳至云端數(shù)據(jù)庫；當(dāng)云端數(shù)據(jù)庫建立的初期，剩余電量q1的數(shù)量大于預(yù)定閾值且小于預(yù)定值的時(shí)候，若當(dāng)前電池使用時(shí)間小于設(shè)定的使用時(shí)間，則剩余電量q0由剩余電量q1修正后告知使用者并上傳至云端數(shù)據(jù)庫；若當(dāng)前電池使用時(shí)間大于等于設(shè)定的使用時(shí)間，則剩余電量q1由剩余電量q0修正后告知使用者并上傳至云端數(shù)據(jù)庫。剩余電量q0由剩余電量q1或剩余電量q1由剩余電量q0修正的方法均采用加權(quán)算法，剩余電量q0作為主要數(shù)據(jù)加權(quán)值遠(yuǎn)大于剩余電量q1；或剩余電量q1作為主要數(shù)據(jù)加權(quán)值遠(yuǎn)大于剩余電量q0，兩者數(shù)據(jù)疊加即可達(dá)到相應(yīng)目的。

作為優(yōu)選，所述后期行駛過程數(shù)據(jù)包括行駛每公里電池電量消耗量。這個(gè)數(shù)據(jù)可以由云端數(shù)據(jù)庫檢索兩個(gè)不同時(shí)間的剩余電量q1相減直接計(jì)算得出，也可以由汽車bms檢索兩個(gè)不同時(shí)間的剩余電量q0相減直接計(jì)算得出。

作為優(yōu)選，在所述步驟四中云端數(shù)據(jù)庫首先對(duì)動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和交互信息數(shù)據(jù)三大項(xiàng)數(shù)據(jù)中每一類數(shù)據(jù)均進(jìn)行預(yù)設(shè)的分段，然后對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化分類的方式記錄所有的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，在本基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的電動(dòng)汽車剩余電量計(jì)算方法中剩余電量q1的數(shù)量小于預(yù)定值的時(shí)候，云端數(shù)據(jù)庫接收剩余電量q0作為剩余電量q1進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)剩余電量q1的數(shù)量大于等于預(yù)定值的時(shí)候，云端數(shù)據(jù)庫只接收剩余電量q1數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，當(dāng)剩余電量q1的數(shù)量大于等于預(yù)定值的時(shí)候，云端數(shù)據(jù)庫每接收一次剩余電量q1數(shù)據(jù)，則刪除相應(yīng)的一個(gè)作為剩余電量q1進(jìn)行存儲(chǔ)的剩余電量q0數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，當(dāng)剩余電量q1的數(shù)量大于設(shè)定值的時(shí)候，云端數(shù)據(jù)庫更新對(duì)動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和交互信息數(shù)據(jù)三大項(xiàng)數(shù)據(jù)中每一類數(shù)據(jù)均重新進(jìn)行一次分段。這樣設(shè)置主要是為了剩余電量q1不足時(shí)候進(jìn)行初始設(shè)置。

本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性效果是：此方法基于批量生產(chǎn)車輛動(dòng)力電池的應(yīng)用及狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，對(duì)電池剩余電量進(jìn)行計(jì)算。用所有車輛行駛過程的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)逆向計(jì)算單個(gè)車輛剩余電量的計(jì)算結(jié)果，為動(dòng)力電池剩余電量計(jì)算提供了新的思路。相比bms計(jì)算得到的剩余電量，由云數(shù)據(jù)計(jì)算得到的動(dòng)力電池剩余電量q1為實(shí)車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，為相同批次動(dòng)力電池此狀態(tài)的真實(shí)剩余電量值。

附圖說明

圖1為本實(shí)施例的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例1：

一種基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的電動(dòng)汽車剩余電量計(jì)算方法，包括以下步驟，

步驟一：每隔一段時(shí)間就批量進(jìn)行車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)采集；采集所有相同型號(hào)動(dòng)力電池的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)，尤其是動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)、交互信息等數(shù)據(jù)，包括電池系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)（例如溫度、電壓、電流、內(nèi)阻、充放電狀態(tài)等），環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)（時(shí)間、環(huán)境溫度、氣壓、車速等），駕駛輸入?yún)?shù)（加速度、輸出功率等）。

步驟二：bms根據(jù)實(shí)時(shí)采集的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理估算電池此狀態(tài)下剩余電量q0；bms根據(jù)實(shí)時(shí)采集的整車狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行處理根據(jù)已有電池模型估算電池此狀態(tài)下剩余電量值q0，將整車所有狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸至整車無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。

步驟三：將車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳至云端數(shù)據(jù)庫；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將整車采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)收集并上傳至車輛信息監(jiān)控平臺(tái)。整車監(jiān)控平臺(tái)獲得的所有車輛狀態(tài)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息經(jīng)分類處理，上傳至云端數(shù)據(jù)庫。

步驟四：云端數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)并分類所有的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)；云端數(shù)據(jù)庫對(duì)整車監(jiān)控平臺(tái)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

步驟五：整車確認(rèn)實(shí)時(shí)車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)；整車通過數(shù)據(jù)監(jiān)控獲得待計(jì)算車輛動(dòng)力電池實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，包括整車車輛信息、動(dòng)力電池身份信息、實(shí)時(shí)電壓、實(shí)時(shí)電流、內(nèi)阻、溫度等信息。將狀態(tài)信息輸入數(shù)據(jù)處理平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)力電池狀態(tài)確認(rèn)。

步驟六：根據(jù)確認(rèn)的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)，查找歷史信息，得到云端數(shù)據(jù)庫中相同狀態(tài)的動(dòng)力電池信息簇；數(shù)據(jù)處理平臺(tái)根據(jù)確認(rèn)的待計(jì)算車輛動(dòng)力電池狀態(tài)信息，查找其歷史信息。得到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中相同狀態(tài)信息的動(dòng)力電池信息簇。

步驟七：讀取信息簇中車輛后期行駛過程數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)計(jì)算剩余電量后取平均值作為剩余電量q1。在獲取的信息簇中對(duì)電池此狀態(tài)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，讀取信息簇中車輛后期行駛過程數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)計(jì)算剩余電量q1a、q1b、q1c……，對(duì)剩余電量進(jìn)行篩選后取平均值，為此車基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)計(jì)算的剩余電量q1。并將q1反饋至待計(jì)算車輛，通過儀表顯示給駕駛員。

實(shí)施例2：

與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，在所述步驟一中，采集所有相同型號(hào)動(dòng)力電池的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和交互信息數(shù)據(jù)。

所述動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)包括電池溫度、電池電壓、電池電流、電池內(nèi)阻和電池充放電狀態(tài)，所述環(huán)境參數(shù)包括環(huán)境時(shí)間、環(huán)境溫度、環(huán)境氣壓和車速，所述交互信息數(shù)據(jù)包括加速度和輸出功率。

當(dāng)云端數(shù)據(jù)庫建立的初期，剩余電量q1的數(shù)量小于預(yù)定閾值的時(shí)候，剩余電量q0和剩余電量q1均告知使用者并上傳至云端數(shù)據(jù)庫；當(dāng)云端數(shù)據(jù)庫建立的初期，剩余電量q1的數(shù)量大于預(yù)定閾值且小于預(yù)定值的時(shí)候，若當(dāng)前電池使用時(shí)間小于設(shè)定的使用時(shí)間，則剩余電量q0由剩余電量q1修正后告知使用者并上傳至云端數(shù)據(jù)庫；若當(dāng)前電池使用時(shí)間大于等于設(shè)定的使用時(shí)間，則剩余電量q1由剩余電量q0修正后告知使用者并上傳至云端數(shù)據(jù)庫。剩余電量q0由剩余電量q1或剩余電量q1由剩余電量q0修正的方法均采用加權(quán)算法，剩余電量q0作為主要數(shù)據(jù)加權(quán)值遠(yuǎn)大于剩余電量q1；或剩余電量q1作為主要數(shù)據(jù)加權(quán)值遠(yuǎn)大于剩余電量q0，兩者數(shù)據(jù)疊加即可達(dá)到相應(yīng)目的。所述后期行駛過程數(shù)據(jù)包括行駛每公里電池電量消耗量。這個(gè)數(shù)據(jù)可以由云端數(shù)據(jù)庫檢索兩個(gè)不同時(shí)間的剩余電量q1相減直接計(jì)算得出，也可以由汽車bms檢索兩個(gè)不同時(shí)間的剩余電量q0相減直接計(jì)算得出。

在本基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的電動(dòng)汽車剩余電量計(jì)算方法中剩余電量q1的數(shù)量小于預(yù)定值的時(shí)候，云端數(shù)據(jù)庫接收剩余電量q0作為剩余電量q1進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)剩余電量q1的數(shù)量大于等于預(yù)定值的時(shí)候，云端數(shù)據(jù)庫只接收剩余電量q1數(shù)據(jù)。當(dāng)剩余電量q1的數(shù)量大于等于預(yù)定值的時(shí)候，云端數(shù)據(jù)庫每接收一次剩余電量q1數(shù)據(jù)，則刪除相應(yīng)的一個(gè)作為剩余電量q1進(jìn)行存儲(chǔ)的剩余電量q0數(shù)據(jù)。當(dāng)剩余電量q1的數(shù)量大于設(shè)定值的時(shí)候，云端數(shù)據(jù)庫更新對(duì)動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和交互信息數(shù)據(jù)三大項(xiàng)數(shù)據(jù)中每一類數(shù)據(jù)均重新進(jìn)行一次分段。這樣設(shè)置主要是為了剩余電量q1不足時(shí)候進(jìn)行初始設(shè)置。

在所述步驟四中云端數(shù)據(jù)庫首先對(duì)動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和交互信息數(shù)據(jù)三大項(xiàng)數(shù)據(jù)中每一類數(shù)據(jù)均進(jìn)行預(yù)設(shè)的分段，然后對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化分類的方式記錄所有的車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)。當(dāng)剩余電量q1的數(shù)量大于設(shè)定值的時(shí)候，云端數(shù)據(jù)庫更新對(duì)動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和交互信息數(shù)據(jù)三大項(xiàng)數(shù)據(jù)中每一類數(shù)據(jù)均重新進(jìn)行一次分段。

對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化分類主要是將電池溫度、電池電壓、電池電流、電池內(nèi)阻和電池充放電狀態(tài)，環(huán)境時(shí)間、環(huán)境溫度、環(huán)境氣壓和車速，加速度和輸出功率那么多項(xiàng)的參數(shù)和選項(xiàng)、狀態(tài)，特別是有很多的數(shù)值都要進(jìn)行合并，合并成相對(duì)較少的幾個(gè)參數(shù)和選項(xiàng)、狀態(tài)，例如電池使用狀態(tài)、車輛狀態(tài)、當(dāng)前溫度，核對(duì)的是電池電壓參數(shù)，

然后對(duì)車輛行駛過程全狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化計(jì)算，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，例如整合為電池狀態(tài)好、加速過程中、溫度高，則在相應(yīng)的幾個(gè)狀態(tài)欄進(jìn)行讀取，然后再核對(duì)電池電壓參數(shù)即可得到相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)：q1a、q1b、q1c……，對(duì)剩余電量進(jìn)行篩選后取平均值，為此車基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)計(jì)算的剩余電量q1。并將q1反饋至待計(jì)算車輛，通過儀表顯示給駕駛員。

此方法基于批量生產(chǎn)車輛動(dòng)力電池的應(yīng)用及狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，對(duì)電池剩余電量進(jìn)行計(jì)算。用所有車輛行駛過程的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)逆向計(jì)算單個(gè)車輛剩余電量的計(jì)算結(jié)果，為動(dòng)力電池剩余電量計(jì)算提供了新的思路。相比bms計(jì)算得到的剩余電量，由云數(shù)據(jù)計(jì)算得到的動(dòng)力電池剩余電量q1為實(shí)車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，為相同批次動(dòng)力電池此狀態(tài)的真實(shí)剩余電量值。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。