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原文传递一种基于电池老化水平的电动汽车的续驶里程估计方法

专利名称：	一种基于电池老化水平的电动汽车的续驶里程估计方法
摘要：	本发明提供了一种基于电池老化水平的电动汽车的续驶里程估计方法。该方法包括：采集电动汽车的运行数据，该运行数据包括平均行驶速度和电量使用区间，通过容量增量分析法获取电量使用区间对应的电池老化水平，基于温度条件对电量使用区间进行分组；根据电动汽车的运行数据构建电动汽车的速度与单位能耗行驶里程的非线性估计模型；根据速度与单位能耗行驶里程的非线性估计模型构建电池使用区间内的续驶里程计算模型，计算出不同电池老化水平和温度条件的电动汽车的续驶里程。本发明方法在实现电动汽车的续驶里程精确估计的同时，有效融入了实际运行环境特点，适用于实际复杂城市交通环境下电动汽车的续驶里程检测和预测系统。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京交通大学
发明人：	王永兴;毕军;左小龙
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-19T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-21T00:00:00+0800
申请号：	CN202311212699.3
公开号：	CN117087495A
代理机构：	北京市商泰律师事务所
代理人：	黄晓军
分类号：	B60L58/12;B60L58/16;B;B60;B60L;B60L58;B60L58/12;B60L58/16
申请人地址：	100044 北京市海淀区西直门外上园村3号
主权项：	1.一种基于电池老化水平的电动汽车的续驶里程估计方法，其特征在于，包括：采集电动汽车的运行数据，该运行数据包括平均行驶速度和电量使用区间，通过容量增量分析法获取所述电量使用区间对应的电池老化水平，基于温度条件对所述电量使用区间进行分组；根据所述电动汽车的运行数据构建电动汽车的速度与单位能耗行驶里程的非线性估计模型；根据所述速度与单位能耗行驶里程的非线性估计模型构建电池使用区间内的续驶里程计算模型，计算出不同电池老化水平和温度条件的电动汽车的续驶里程。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采集电动汽车的运行数据，该运行数据包括平均行驶速度和电量使用区间，通过容量增量分析法获取所述电量使用区间对应的电池老化水平，包括：采集电动汽车的运行数据，该运行数据包括平均行驶速度和电量使用区间，在电流相对稳定的运行过程中，通过在恒流恒压充电模式下推导相对于充电容量对电压的微分，获得容量增量曲线，体现出容量增量ICn与随端电压变化量ΔV的趋势，计算公式如下：其中，Qn和Qn-1分别表示电压步长n和n-1的电池容量变化，ΔQn表示电池在电压步长n时的充入容量，电池容量Q由不同时段下的电流I(t)通过积分获得，计算公式如下：获得电池的容量增量曲线后，观察并记录容量增量曲线上的容量增量峰值，根据容量增量峰值确定电池的老化水平，获取所述电量使用区间对应的电池老化水平。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的根据所述电动汽车的运行数据构建电动汽车的速度与单位能耗行驶里程的非线性估计模型，包括：根据所述电动汽车的运行数据，采用鲁棒非线性回归方法构建车辆平均行驶速度V与单位能耗行驶里程ΔM间的非线性估计模型，该非线性估计模型的表达式如下所示：其中，k1,k2,k3,k4,k5,k6,k7为模型参数。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的根据所述速度与单位能耗行驶里程的非线性估计模型构建电池使用区间内的续驶里程计算模型，计算出不同电池老化水平和温度条件的电动汽车的续驶里程，包括：针对不同累积里程区间和温度条件，基于鲁棒非线性回归方法建立考虑电池老化水平、车辆行驶速度和环境温度的电动汽车的续驶里程估计模型，表达式如公式(4)所示： M＝ΔM×(Zo-Zl) (4) 式中ΔM由公式(1)所示的平均行驶速度与单位能耗行驶里程间的非线性估计模型获得，Zo和Zl分别表示电动汽车的电量使用区间的上界和下界，根据所述电动汽车的续驶里程估计模型计算出不同电池老化水平和温度条件的电动汽车的续驶里程，所述电动汽车的续驶里程估计模型的构建过程包括：步骤S1:设定迭代游标为I＝0，采用1stOpt估计不同电池老化水平和温度条件组合场景下的参数值，将所述参数值作为非线性回归系数的初始估计根据给定的初始参数值确定电动汽车的初始续驶里程估计模型；步骤S2:分别根据初始续驶里程估计模型的预测值与数据的实际值计算出残差Ei(0)；步骤S3:基于下式计算续驶里程估计模型的初始权重其中，Ei表示预测值与实际值的残差；c和σi分别是参数及置信区间；步骤S4:第一次迭代，I＝1，用加权非线性最小二乘法最小化并且得到/>以及残差Ei(1)。以矩阵的形式表示，如果W为代表残差个体的权重对角矩阵，其解为其中V和M分别表示速度和续驶里程；步骤S5:继续使用初始的加权非线性最小二乘法回归得到的残差Ei(1)，计算新的权重步骤S6:新权重将用在下一次加权非线性最小二乘法迭代中，I＝2，估计出/> 步骤S7:重复步骤S4-S6，直到稳定在一次迭代结果上，即/>当估计结果的变化量不超过上一次迭代的0.01％时，即认为已收敛，获得单位能耗行驶里程ΔM，将ΔM代入公式(4)得到续驶里程估计模型。
所属类别：	发明专利