[发明专利]一种纯电动汽车剩余续驶里程估算方法

说明书

一种纯电动汽车剩余续驶里程估算方法。本发明属于电动汽车技术领域。目的是提出一种基于地图信息和迭代SVR模型的纯电动汽车剩余续驶里程估算方法。包括以下步骤：(1)依据汽车物理模型和实际数据分析影响续驶里程的影响因素。(2)将行驶工况数据进行片段划分，提取片段的特征参数。(3)基于特征参数，通过聚类方法对工况片段进行类别划分。(4)建立计算单位里程SOC下降值的SVR模型。(5)利用百度地图API路径规划功能获取道路信息，预测未来行驶工况。(6)通过循环迭代SVR模型，结合当前SOC值、工况参数与温度值，预测汽车的剩余续驶里程。

技术领域

本发明应用于纯电动汽车技术领域，基于地图信息和迭代SVR模型的纯电动汽车剩余续驶里程估算方法，特别针对行驶工况未知导致续驶里程预测精度难以提高的现状。

背景技术

随着环境污染的加剧，纯电动汽车以其节能环保的优势，得到了国家的大力支持，并通过推出补贴、税收减免等政策提高消费者对电动汽车的购买力。然而由于电池技术的限制，电池能量密度低等问题尚未得到有效解决，导致纯电动汽车的电池容量不能达到传统汽车的续航水平。同时由于受到路况和环境的影响，纯电动汽车的实际续驶里程往往与BMS给出的续驶里程存在差异，导致驾驶员产生“里程焦虑”的现象。所以需要结合实际对汽车的续驶里程进行精准的估算，不仅消除了驾驶员的顾虑，而且对推动纯电动汽车普及和发展发挥了重要作用。

续驶里程分为两类：标定续驶里程及剩余续驶里程。标定续驶里程是指在一定循环工况下电动汽车所能行驶的最长距离。剩余续驶里程则是指实际运行过程，车辆在电池不满电的状态下运行至电池截止电压过程中，车辆能够行驶的最大距离。

由于不同行驶工况和不同温度下，电动汽车消耗的能量不同，因此不同工况和不同温度下汽车的续驶里程也存在差异。本文提出了基于地图信息和迭代SVR模型的续驶里程估算方法，该方法通过收集地图信息来预测未知行驶工况，然后采用迭代SVR模型对续驶里程进行精准的计算，该方法提高了预测的精准度。

发明内容

本文提出了一种基于地图信息和迭代SVR模型的续驶里程估算方法，具体步骤如下：

1.分析影响纯电动汽车续驶里程的因素，包括纯电动汽车自身因素和外部环境因素。

1)基于车辆运动的物理力学模型，汽车行驶单位里程ds所需机械能dE的计算公式为：

式中，ds的单位为km；dE的单位为kWh；m为车辆总质量，单位kg；m_f为滚动惯量的等效质量，单位kg；g为重力加速度，单位m/s²；f为车辆量滚动系数；为路面倾斜角，单位度(°)；ρ为空气密度，单位kg/m³；C_x为车辆阻力系数；A为车辆迎风面积，单位m²；v为车辆行驶速度，单位km/h；v_w为风速，其方向定义为与车速相反，单位km/h。从公式可以看出，车辆的自身参数如车辆总质量、车辆迎风面积都会影响汽车单位里程能耗。一般情况下，汽车在行驶过程中需要克服的阻力来自四个部分，即滚动阻力、加速阻力、坡道阻力和空气阻力，除空气阻力以外均与汽车总质量，因此汽车总质量对能耗的影响最为明显，进而影响汽车的续驶里程。

2)汽车自身因素外，许多外部因素也会对汽车能耗产生影响，如行驶加速度、行驶的平稳性、环境的温度等，总体上可以将外部因素概括为车辆行驶工况和温度。

不同行驶工况下，汽车的续驶里程会有所差异。将不同的工况下汽车的续驶里程进行对比，如图1，其中CON_60为车速60英里每小时的匀速工况；CON_45为车速45英里每小时的匀速工况；WVYCITY工况是城市拥堵工况；EUDC工况是郊区行驶工况；ECE工况是市区行驶工况；NEDC则是由4个ECE工况和1个EUDC工况组成，可视为混合工况。