[发明专利]混合动力和纯电池电力推进混合动力车辆的一致里程计算

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于确定车辆的行驶里程和燃料消耗的系统和方法，更具体地，涉及用于确定电动混合动力车辆的行驶里程和燃料消耗的系统和方法，例如燃料电池混合动力车辆，其中该方法包括将车辆上的电能储存装置（例如电池）的电流和荷电状态（SOC）分别转换到虚拟燃料流和虚拟可用燃料，其被包括作为用于分别确定燃料消耗和行驶里程的计算的部分。

背景技术

电动车辆越来越流行。这些车辆包括混合动力车辆（例如扩展里程电动车辆（EREV），其结合蓄电池和主动力源，例如内燃机、燃料蓄电池系统等等）以及纯电动车辆（例如蓄电池电动车辆（BEV））。所有这些类型的电动车辆都使用包括多个蓄电池单元的高电压蓄电池。这些蓄电池可以是不同的蓄电池类型，例如锂离子、镍金属氢化物、铅酸等等。用于电动车辆的典型的高电压蓄电池系统可包括大量的蓄电池单元或模块，所述模块包括多个蓄电池单元以满足车辆动力和能量需求。蓄电池系统可以包括单独的蓄电池模块，其中每个蓄电池模块可以包括一定数量的蓄电池单元，例如12个单元。所述单独的蓄电池模块可以以串联的方式电联接，或者串联的单元可以以并联的方式电联接，其中模块内的多个单元以串联的方式连接并且每个模块以并联的方式与其他模块电联接。不同的车辆设计包括不同的蓄电池设计，其针对特别应用使用各种权衡和优点。

电动混合动力车辆典型地为车辆驾驶员提供显示器，其显示了正在被消耗的燃料量并且显示了在剩余燃料的基础上的车辆行驶里程。例如，在包括燃料电池堆和电池的燃料电池电动车辆中，车辆的燃料消耗和里程由已经被堆使用的氢气燃料量和在车辆上的氢气压力罐中储存的剩余氢燃料的量所确定。

用于车辆的推进动力可仅由燃料电池堆提供，由燃料电池堆和电池的组合提供，或仅由电池提供。对于由电池提供电力的这些情况（部分地或全部地），与燃料电池堆单独提供所有推进动力而使用的情况相比，更少的氢燃料被用于推进车辆一定距离。因此，基于氢燃料消耗的车辆里程计算在电池动力被用于推进车辆的这些情况下可能是不正确的。

此外，在电池已经被用于提供电力以推进车辆或其他之后，燃料电池堆功率在适当的时候使用来提供给电池再充电所需的功率。对于燃料电池堆被用于提供电力以推进车辆和为电池充电的这些情况，氢燃料消耗量基本上高于仅提供电力推进所要求的，使得再次车辆基于氢燃料消耗能够行驶的距离是不正确的。因为控制系统连续地改变燃料电池堆和电池之间提供的功率百分比以提供车辆的有效率的操作，对于正确的车辆里程来说氢燃料消耗提供太长距离或太短距离之间具有大程度的振荡。

发明内容

根据本发明的教导，公开了系统和方法，用于确定电动混合动力车辆的燃料消耗和行驶里程，例如电动混合动力燃料电池车辆。该方法包括确定实际消耗的燃料值，其表示多少实际燃料由主功率源使用，并且确定虚拟消耗的燃料流值，其为可再充电的电能源的输出电流的函数。该方法使实际消耗的燃料值和虚拟消耗的燃料流值相加，以得到总消耗的燃料值。该方法使总消耗的燃料值除以车辆已经行驶的距离，以得到燃料消耗值，其表示由车辆消耗的燃料量。该方法还确定了在车辆上有多少实际燃料可用的实际可用燃料值和作为可再充电电能源的荷电状态的函数的虚拟可用燃料值。该方法使实际可用的燃料值和虚拟可用的燃料值相加，以得到总可用燃料值并且使总可用燃料值除以燃料消耗值以得到车辆的行驶里程。

由下面的描述和附属的权利要求并结合附图，本发明的附加特征将变得显而易见。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种用于确定电动混合动力车辆的燃料消耗和行驶里程的方法，所述车辆包括主功率源和可再充电的电能源，所述方法包括：

确定实际消耗的燃料值，其表示多少实际燃料由所述主功率源使用；

确定虚拟消耗的燃料流值，其为所述可再充电的电能源的输出电流的函数；

通过使实际消耗的燃料值和虚拟消耗的燃料流值相加，确定总消耗的燃料值；

通过使总消耗的燃料值除以车辆已经行驶的距离，确定燃料消耗值，所述燃料消耗值表示由车辆消耗的燃料；

确定在车辆上有多少实际燃料可用的实际可用燃料值；

确定作为所述可再充电的电能源的荷电状态的函数的虚拟可用燃料值；

使实际可用燃料值和虚拟可用燃料值相加，以得到总可用燃料值；并且

使总可用燃料值除以燃料消耗值以得到车辆的行驶里程。

2. 如方案1所述的方法，其特征在于，确定燃料消耗值包括通过燃料消耗计算的重置除以车辆自从燃料消耗计算的重置已经行驶的距离来确定燃料消耗值，其中燃料消耗值通过使燃料流积分而确定。