一种蓄电池剩余电量计算系统和方法与流程

1.本发明涉及电驱动车辆技术领域，具体涉及一种蓄电池剩余电量计算系统和方法。


背景技术：

2.目前，对于低成本领域的电驱动车辆，因成本原因，其电池无法单独配置电池管理系统，仅仅根据电池电压直接显示电量，受电池自身性能的影响，电量显示极其不稳定，尤其当电池老化之后，在输出电能时，电量显示更不准确，用户体验感差，极易引起客户抱怨；
3.然而，目前本领域解决上述问题，采用的是简单的电压对应电量算法，外加一些修正，无法真正彻底解决上述问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，提供一种蓄电池剩余电量计算系统和方法，以解决现有技术中存在的问题。
5.本发明采用如下技术方案：
6.第一方面，本发明提供了一种蓄电池剩余电量计算系统，该系统包括：
7.初始化电量计算模块、实时使用电量计算模块和剩余电量计算模块；
8.所述初始化电量计算模块用于获取车辆蓄电池的初始电量；
9.所述实时使用电量计算模块用于计算所述车辆蓄电池的实时使用电量；
10.所述剩余电量计算模块用于根据所述初始电量和所述实时使用电量，计算所述车辆蓄电池的剩余电量。
11.可选地，还包括：车辆静止电池电压存储模块；
12.所述车辆静止电池电压存储模块用于当车辆静止时，获取所述车辆蓄电池的下电电池电压，并将所述下电电池电压存储至车辆控制器的存储芯片中，以在下一次获取所述初始电量时调用所述下电电池电压使用。
13.可选地，所述初始电量的获取过程包括：
14.调用使用所述下电电池电压，计算所述车辆蓄电池的当前电池电压与存储的上一次车辆静止时的所述下电电池电压的差值的绝对值是否大于预设值；
15.当所述绝对值大于所述预设值时，以所述车辆蓄电池的所述当前电池电压对应的电量为所述初始电量；
16.当所述绝对值小于所述预设值时，以上一次车辆静止时所述车辆静止电池电压存储模块存储的所述下电电池电压为所述初始电量。
17.可选地，所述预设值为所述车辆蓄电池的标准电压的6％。
18.可选地，所述实时使用电量的计算过程包括：
19.根据车辆控制器测量的电池实时电压和电池实时电流，相乘并累加得到所述车辆蓄电池的实时使用电量。
20.第二方面，本发明提供了一种蓄电池剩余电量计算方法，该方法包括：
21.获取车辆蓄电池的初始电量；
22.计算所述车辆蓄电池的实时使用电量；
23.根据所述初始电量和所述实时使用电量，计算所述车辆蓄电池的剩余电量。
24.可选地，在计算得到所述车辆蓄电池的所述剩余电量之后，还包括：
25.当车辆静止时，获取所述车辆蓄电池的下电电池电压，并将所述下电电池电压存储至车辆控制器的存储芯片中，以在下一次获取所述初始电量时调用所述下电电池电压使用。
26.可选地，所述初始电量的获取过程包括：
27.调用使用所述下电电池电压，计算所述车辆蓄电池的当前电池电压与存储的上一次车辆静止时的所述下电电池电压的差值的绝对值是否大于预设值；
28.当所述绝对值大于所述预设值时，以所述车辆蓄电池的所述当前电池电压对应的电量为所述初始电量；
29.当所述绝对值小于所述预设值时，以上一次车辆静止时存储的所述下电电池电压为所述初始电量。
30.可选地，所述预设值为所述车辆蓄电池的标准电压的6％。
31.可选地，所述实时使用电量的计算过程包括：
32.根据车辆控制器测量的电池实时电压和电池实时电流，相乘并累加得到所述车辆蓄电池的实时使用电量。
33.本发明采用初始化电量计算模块、实时使用电量计算模块和剩余电量计算模块；所述初始化电量计算模块用于获取车辆蓄电池的初始电量；所述实时使用电量计算模块用于计算所述车辆蓄电池的实时使用电量；所述剩余电量计算模块用于根据所述初始电量和所述实时使用电量，计算所述车辆蓄电池的剩余电量。本发明可以广泛应用在低成本无电池管理系统的电驱动车辆的电池电量管理领域，能够精确智能地计算出蓄电池的剩余电量，从而精确地显示剩余里程，解决产品痛点，提升产品卖点，提高用户体验感。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本发明实施例一提供的蓄电池剩余电量计算系统示意图；
36.图2是本发明实施例一提供的初始电量计算流程示意图；
37.图3是本发明实施例一提供的剩余电量计算流程示意图；
38.图4是本发明实施例二提供的蓄电池剩余电量计算方法流程示意图。
具体实施方式
39.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
40.实施例一
41.图1是本发明实施例一提供的蓄电池剩余电量计算系统示意图。如图1所示，蓄电池剩余电量计算系统包括初始化电量计算模块、实时使用电量计算模块和剩余电量计算模块，初始化电量计算模块用于获取车辆蓄电池的初始电量，实时使用电量计算模块用于计算车辆蓄电池的实时使用电量，剩余电量计算模块用于根据初始电量和实时使用电量，计算车辆蓄电池的剩余电量；
42.进一步地，在本实施例中，该蓄电池剩余电量计算系统还包括车辆静止电池电压存储模块，车辆静止电池电压存储模块用于当车辆静止时，获取车辆蓄电池的下电电池电压，并将下电电池电压存储至车辆控制器的存储芯片中，以在下一次获取初始电量时调用下电电池电压使用。
43.具体地，在本实施例中，该蓄电池剩余电量计算系统在首次上电时，即开始首次上电初始化，初始化电量计算模块运行，接着在1秒周期性任务调度中运行实时使用电量计算模块和剩余电量计算模块，在1秒周期性任务调度中运行车速为0km/h时的车辆静止电池电压存储模块，车辆静止电池电压存储模块存储下电电池电压，存储的该下电电池电压用于进行下一次上电初始化时调用。
44.具体地，图2是本发明实施例一提供的初始电量计算流程示意图，请参阅图2，调用使用上一次车辆静止时车辆静止电池电压存储模块存储的下电电池电压，计算车辆蓄电池的当前电池电压与存储的上一次车辆静止时的下电电池电压的差值的绝对值是否大于预设值；其中，该预设值为可标定量，推荐值为车辆蓄电池的标准电压的6％；
45.当绝对值大于预设值时，认为该车辆已进行充电，或是该车辆已长期放置导致馈电，则以车辆蓄电池的当前电池电压对应的电量为初始电量；其中，此时的初始电量根据当前电池电压查表得出，当前电池电压对照电量表需要在开发过程中由电量表精确进行标定设定；
46.当绝对值小于预设值时，认为该车辆未进行充电，或该车辆停放时间较短，以上一次车辆静止时车辆静止电池电压存储模块存储的下电电池电压为初始电量，最后，基于上述两种情况，确定该车辆的初始电量。
47.具体地，在确定该车辆的初始电量后，实时使用电量计算模块计算车辆蓄电池的实时使用电量，根据车辆控制器测量的电池实时电压和电池实时电流，相乘并累加得到车辆蓄电池的实时使用电量。
48.具体地，图3是本发明实施例一提供的剩余电量计算流程示意图，请参阅图3，在得到车辆蓄电池的实时使用电量后，剩余电量计算模块根据初始电量和实时使用电量，计算车辆蓄电池的剩余电量，过程包括：由初始电量减去实时使用电量，得到剩余电量。
49.进一步地，当车辆车速为0km/h时，存储该车辆此时的电池电压，即下电电池电压，将所述下电电池电压存储至车辆控制器的存储芯片中。
50.实施例二
51.图4是本发明实施例二提供的蓄电池剩余电量计算方法流程示意图。请参阅图4，该方法包括以下步骤：
52.获取车辆蓄电池的初始电量；
53.计算车辆蓄电池的实时使用电量；
54.根据初始电量和实时使用电量，计算车辆蓄电池的剩余电量。
55.进一步地，在本实施例中，在计算得到车辆蓄电池的剩余电量之后，还包括：
56.当车辆静止时，获取车辆蓄电池的下电电池电压，并将下电电池电压存储至车辆控制器的存储芯片中，以在下一次获取初始电量时调用下电电池电压使用。
57.具体地，在本实施例中，调用使用上一次车辆静止时车辆静止电池电压存储模块存储的下电电池电压，计算车辆蓄电池的当前电池电压与存储的上一次车辆静止时的下电电池电压的差值的绝对值是否大于预设值；其中，该预设值为可标定量，推荐值为车辆蓄电池的标准电压的6％；
58.当绝对值大于预设值时，认为该车辆已进行充电，或是该车辆已长期放置导致馈电，则以车辆蓄电池的当前电池电压对应的电量为初始电量；其中，此时的初始电量根据当前电池电压查表得出，当前电池电压对照电量表需要在开发过程中由电量表精确进行标定设定；
59.当绝对值小于预设值时，认为该车辆未进行充电，或该车辆停放时间较短，以上一次车辆静止时车辆静止电池电压存储模块存储的下电电池电压为初始电量，最后，基于上述两种情况，确定该车辆的初始电量。
60.具体地，在本实施例中，在确定该车辆的初始电量后，计算车辆蓄电池的实时使用电量，根据车辆控制器测量的电池实时电压和电池实时电流，相乘并累加得到车辆蓄电池的实时使用电量。
61.具体地，在得到车辆蓄电池的实时使用电量后，初始电量减去实时使用电量，得到剩余电量。
62.本发明提供的蓄电池剩余电量计算方法可嵌入到电动汽车整车控制器或者电机控制器里，利用目前现有的控制器(整车控制器或者电机控制器)以及信号条件，在不增加任何额外的硬件的情况下，只需要给定一个精确的基准电量条件，即可利用控制器提供的精确的电池实时电压和电池实时电流采样精确计算出剩余电量。
63.本发明采用初始化电量计算模块、实时使用电量计算模块和剩余电量计算模块；所述初始化电量计算模块用于获取车辆蓄电池的初始电量；所述实时使用电量计算模块用于计算所述车辆蓄电池的实时使用电量；所述剩余电量计算模块用于根据所述初始电量和所述实时使用电量，计算所述车辆蓄电池的剩余电量。本发明可以广泛应用在低成本无电池管理系统的电驱动车辆的电池电量管理领域，能够精确智能地计算出蓄电池的剩余电量，从而精确地显示剩余里程，解决产品痛点，提升产品卖点，提高用户体验感。
64.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
65.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
66.流程示意图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段
或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
67.应当理解，本发明的各部分可以用设备、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用设备来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
68.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的设备完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
69.此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用设备的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
70.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
71.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
72.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种蓄电池剩余电量计算系统，其特征在于，包括：初始化电量计算模块、实时使用电量计算模块和剩余电量计算模块；所述初始化电量计算模块用于获取车辆蓄电池的初始电量；所述实时使用电量计算模块用于计算所述车辆蓄电池的实时使用电量；所述剩余电量计算模块用于根据所述初始电量和所述实时使用电量，计算所述车辆蓄电池的剩余电量。2.根据权利要求1所述的蓄电池剩余电量计算系统，其特征在于，还包括：车辆静止电池电压存储模块；所述车辆静止电池电压存储模块用于当车辆静止时，获取所述车辆蓄电池的下电电池电压，并将所述下电电池电压存储至车辆控制器的存储芯片中，以在下一次获取所述初始电量时调用所述下电电池电压使用。3.根据权利要求1所述的蓄电池剩余电量计算系统，其特征在于，所述初始电量的获取过程包括：调用使用所述下电电池电压，计算所述车辆蓄电池的当前电池电压与存储的上一次车辆静止时的所述下电电池电压的差值的绝对值是否大于预设值；当所述绝对值大于所述预设值时，以所述车辆蓄电池的所述当前电池电压对应的电量为所述初始电量；当所述绝对值小于所述预设值时，以上一次车辆静止时所述车辆静止电池电压存储模块存储的所述下电电池电压为所述初始电量。4.根据权利要求3所述的蓄电池剩余电量计算系统，其特征在于，所述预设值为所述车辆蓄电池的标准电压的6％。5.根据权利要求1所述的蓄电池剩余电量计算系统，其特征在于，所述实时使用电量的计算过程包括：根据车辆控制器测量的电池实时电压和电池实时电流，相乘并累加得到所述车辆蓄电池的实时使用电量。6.一种蓄电池剩余电量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取车辆蓄电池的初始电量；计算所述车辆蓄电池的实时使用电量；根据所述初始电量和所述实时使用电量，计算所述车辆蓄电池的剩余电量。7.根据权利要求6所述的蓄电池剩余电量计算方法，其特征在于，在计算得到所述车辆蓄电池的所述剩余电量之后，还包括：当车辆静止时，获取所述车辆蓄电池的下电电池电压，并将所述下电电池电压存储至车辆控制器的存储芯片中，以在下一次获取所述初始电量时调用所述下电电池电压使用。8.根据权利要求6所述的蓄电池剩余电量计算方法，其特征在于，所述初始电量的获取过程包括：调用使用所述下电电池电压，计算所述车辆蓄电池的当前电池电压与存储的上一次车辆静止时的所述下电电池电压的差值的绝对值是否大于预设值；当所述绝对值大于所述预设值时，以所述车辆蓄电池的所述当前电池电压对应的电量为所述初始电量；
当所述绝对值小于所述预设值时，以上一次车辆静止时存储的所述下电电池电压为所述初始电量。9.根据权利要求8所述的蓄电池剩余电量计算方法，其特征在于，所述预设值为所述车辆蓄电池的标准电压的6％。10.根据权利要求6所述的蓄电池剩余电量计算方法，其特征在于，所述实时使用电量的计算过程包括：根据车辆控制器测量的电池实时电压和电池实时电流，相乘并累加得到所述车辆蓄电池的实时使用电量。

技术总结
本发明涉及一种蓄电池剩余电量计算系统和方法，包括：初始化电量计算模块、实时使用电量计算模块和剩余电量计算模块；初始化电量计算模块用于获取车辆蓄电池的初始电量；实时使用电量计算模块用于计算所述车辆蓄电池的实时使用电量；剩余电量计算模块用于根据所述初始电量和所述实时使用电量，计算所述车辆蓄电池的剩余电量。本发明可以广泛应用在低成本无电池管理系统的电驱动车辆的电池电量管理领域，能够精确智能地计算出蓄电池的剩余电量，从而精确地显示剩余里程，解决产品痛点，提升产品卖点，提高用户体验感。提高用户体验感。提高用户体验感。


技术研发人员：李康 于树怀
受保护的技术使用者：南通卓控动力科技有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/8/13