一种电动汽车的运行控制系统及运行控制方法与流程

本发明实施例涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的运行控制系统及运行控制方法。

背景技术：

为了应对能源短缺和环境污染的难题，绿色环保的节能型新能源汽车成为汽车技术的重要发展方向，新能源汽车最为常见的是混合动力汽车和电动汽车。混合动力汽车相对于传统的汽车虽然降低了油耗和对环境的污染，但混合动力汽车仍然基于内燃机工作，仍然无法摆脱对石油的依赖。电动汽车的应用使得汽车不再依赖于消耗大量燃油的内燃机，解决了燃油车的排放问题。

但是，由于内置充电电池的限制，电动汽车现在实际上只能在小范围内行驶，并且电动汽车充电时间长，且公共充电设施增速相对缓慢，充电成为暂时难以解决的现实问题，因此电动汽车的续航里程极大的受到电池电量的限制。在实际应用中，电动汽车很难长途行驶，严重影响了电动汽车的发展和普及。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种电动汽车的运行控制系统及运行控制方法，以解决现有技术中电动汽车续航能力差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车的运行控制系统，包括：电动汽车与外挂于所述电动汽车上的发电机组；

其中，所述电动汽车包括汽车驱动电机、车载动力电池以及信息采集装置；

所述发电机组包括控制单元、通信单元和动力单元；

所述通信单元与所述信息采集装置连接，用于获取所述电动汽车的运行状态信息；

所述控制单元分别与所述通信单元和所述动力单元连接，用于接收所述电动汽车的运行状态信息，并根据所述电动汽车的运行状态信息控制所述动力单元的工作状态。

可选的，所述发电机组还包括接口单元，所述动力单元与所述接口单元连接，用于通过所述接口单元向所述汽车驱动电机和/或所述车载动力电池提供电能。

可选的，所述动力单元包括油箱、启动机、进气口、排气口以及尾气处理装置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电动汽车的运行控制方法，基于第一方面所述的电动汽车的运行控制系统，包括：

所述通信单元获取所述电动汽车的运行状态信息；

所述控制单元接收所述电动汽车的运行状态信息，并根据所述电动汽车的运行状态信息控制所述动力单元的工作状态。

可选的，所述控制单元根据所述电动汽车的运行状态信息控制所述动力单元的工作状态，包括：

所述控制单元根据所述电动汽车的车载动力电池的剩余电量控制所述动力单元的开启与关闭。

可选的，所述控制单元根据所述电动汽车的车载动力电池的剩余电量控制所述动力单元的开启与关闭，包括：

当所述控制单元检测到所述车载动力电池的剩余电量与额定容量之间的比值到达第一阈值时，所述控制单元控制所述动力单元开启，并控制所述动力单元向所述汽车驱动电机提供电能用以驱动所述电动汽车的车轮转动，和/或，向所述车载动力电池提供电能为所述车载动力电池充电；

当所述控制单元检测到所述车载动力电池的充电电量与额定容量之间的比值到达第二阈值时，所述控制单元控制所述动力单元关闭，并控制所述动力单元停止向所述汽车驱动电机和/或所述车载动力电池提供电能。

可选的，所述第一阈值为20％，所述第二阈值为80％。

可选的，所述控制单元根据所述电动汽车的运行状态信息控制所述动力单元的工作状态，包括：

在所述动力单元开启时，所述控制单元根据所述电动汽车的运行状态信息控制所述动力单元的输出功率。

可选的，在所述动力单元开启时，所述控制单元根据所述电动汽车的运行状态控制所述动力单元的输出功率，包括：

当所述电动汽车处于静止状态时，所述动力单元向所述车载动力电池提供电能为所述车载动力电池充电，所述动力单元的输出电压大于所述车载动力电池的电压，所述动力单元的输出电流小于或者等于所述车载动力电池的最大充电电流；

当所述电动汽车处于制动状态时，所述动力单元向所述车载动力电池提供电能为所述车载动力电池充电，充电电流为第一充电电流；所述汽车驱动电机将动能转化为电能为所述车载动力电池充电，充电电流为第二充电电流；所述第一充电电流和所述第二充电电流之和小于或者等于所述车载动力电池的最大充电电流；

当所述电动汽车处于静止状态和制动状态之外的其他状态时，所述控制单元根据所述电动汽车的运行速度获取所述电动汽车的目标功率，根据所述目标功率控制所述动力单元的输出功率，其中，所述目标功率表示所述电动汽车运行所需的功率。

可选的，根据所述目标功率控制所述动力单元的输出功率，包括：

当所述目标功率大于所述动力单元的最大输出功率时，所述动力单元以所述最大输出功率向所述汽车驱动电机提供电能用以驱动所述电动汽车的车轮转动；同时所述车载动力电池向所述汽车驱动电机提供电能用以驱动所述电动汽车的车轮转动；

当所述目标功率等于所述动力单元的最大输出功率时，所述动力单元以所述最大输出功率向所述汽车驱动电机提供电能用以驱动所述电动汽车的车轮转动；

当所述目标功率小于所述动力单元的最大输出功率时，所述动力单元以所述目标功率向所述汽车驱动电机提供电能用以驱动所述电动汽车的车轮转动；同时所述动力单元向所述车载动力电池提供电能为所述车载动力电池充电，所述动力单元的输出电压大于所述车载动力电池的电压，所述动力单元的输出电流小于或者等于所述车载动力电池的最大充电电流。

本发明实施例提供的电动汽车的运行控制系统及运行控制方法，所述运行控制系统包括电动汽车和外挂于电动汽车上的发电机组，电动汽车包括汽车驱动电机、车载动力电池以及信息采集装置，发电机组包括控制单元、通信单元和动力单元，通信单元与信息采集装置连接，用于获取电动汽车的运行状态信息，控制单元分别与通信单元和动力单元连接，用于接收电动汽车的运行状态信息，并根据电动汽车的运行状态信息控制动力单元的工作状态。外挂式发电机组根据电动汽车的运行状态信息控制动力单元的工作状态，在车载动力电池电量不足或者车载动力电池出现故障时，通过外挂式的发电机组为电动汽车提供电能，可以延长电动汽车的续航里程，提升电动汽车的续航能力，解决现有技术中电动汽车续航能力差的技术问题；并且，通过外挂式发电机组为动力汽车提供电能，不改变电动汽车的运行控制策略，仅通过发电机组为电动汽车提供电能，续航方法简单高效。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电动汽车的运行控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种电动汽车的运行控制系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种电动汽车的运行控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

图1是本发明实施例提供的一种电动汽车的运行控制系统的结构示意图,如图1所示，本发明实施例提供的电动汽车的运行控制系统可以包括：

电动汽车1和外挂于电动汽车1的发电机组2；

电动汽车1可以包括汽车驱动电机11、车载动力电池12以及信息采集装置13；

发电机组2可以包括控制单元21、通信单元22和动力单元23；

通信单元22与信息采集装置13连接，用于获取电动汽车1的运行状态信息；

控制单元21分别与通信单元22和动力单元23连接，用于接收电动汽车1的运行状态信息，并根据电动汽车1的运行状态信息控制动力单元的工作状态。

示例性的，本发明实施例提供的电动汽车的运行控制系统可以包括电动汽车1以及外挂于电动汽车1的发电机组2，可选的，发电机组2并不是电动汽车1的固有部件，当电动汽车1为大型车辆或者皮卡车时，发电机组2可以放置于大型车辆或皮卡车的车厢内，当电动汽车1为中小型车辆时，发电机组2可以拖行在电动汽车1的后面，本发明实施例不对发电机组2与电动汽车1的相对位置关系进行限定。可选的，发电机组2为外携式设备，平时短途不需随车携带，不增加车重。购买电动汽车时，无需购买该设备，不增加成本，需要使用时可租赁，或和他人共同拥有一套发电机组。

可选的，电动汽车1可以包括汽车驱动电机11、车载动力电池12和信息采集装置13。可选的，车载动力电池12可以与汽车驱动电机11连接，车载动力电池12向汽车驱动电机11输出存储的电能，供汽车驱动电机11将电能转化为动能，驱使电动汽车1的车轮转动；并且在电动汽车1处于制动状态时，汽车驱动电机11还可以将车轮的动能转化为电能，向车载动力电池12充电。信息采集装置13可以分别与汽车驱动电机11和车载动力电池12连接，用于采集电动汽车1的运行状态信息，所述运行状态信息可以包括电动汽车1的运行速度信息、运行加速度信息等；也可以包括电动汽车1当前的行驶状态信息，例如静止状态，或者制动状态等；还可以包括车载动力电池12的电量信息等。可选的，车载动力电池12可以为蓄电池，例如锂电池或者其他蓄电池，本发明实施例对车载动力电池12的具体类型不进行限定。

可选的，发电机组2可以包括控制单元21、通信单元22和动力单元23，通信单元22可以与电动汽车1的信息采集装置13连接，例如可以通过通信can总线连接；同时控制单元21可以分别与通信单元22和动力单元23连接。可选的，动力单元23可以包括油箱、启动机、进气口、排气口以及尾气处理装置等。通信单元22通过与信息采集装置13连接，可以获取电动汽车1的运行状态信息。控制单元21分别与通信单元22和动力单元23连接，接收通信单元22获取的运行状态信息，并根据所述运行状态信息控制动力单元23的工作状态。可选的，动力单元23的工作状态可以包括开启状态和关闭状态；在动力单元23处于开启状态时，动力单元23的工作状态还可以包括输出功率、转速等工作状态，即控制单元21根据通信单元22获取得到的电动汽车1的运行状态信息，例如车载动力电池12的电量信息，控制动力单元23的工作状态，例如，控制动力单元23开启，通过动力单元23向电动汽车1输出电能，供电动汽车1的车轮转动，和/或向车载动力电池12充电。需要说明的是，发电机组2仅仅是通过通信单元22与电动汽车1的信息采集装置13连接，获取电动汽车1的运行状态，控制单元21分别与通信单元22和动力单元23连接，接收通信单元22获取的运行状态信息，并根据运行状态信息控制动力单元23的工作状态，发电机组2并不改变电动汽车1的运行策略，只是根据电动汽车1的运行状态信息向电动汽车1提供电能，为电动汽车1续航，续航方法简单高效。

综上，本发明实施例提供电动汽车的运行控制系统，包括电动汽车和外挂于电动汽车上的发电机组，电动汽车包括汽车驱动电机、车载动力电池以及信息采集装置，发电机组包括控制单元、通信单元和动力单元，通信单元与信息采集装置连接，用于获取电动汽车的运行状态信息，控制单元分别与通信单元和动力单元连接，用于接收电动汽车的运行状态信息，并根据电动汽车的运行状态信息控制动力单元的工作状态。外挂式发电机组根据电动汽车的运行状态信息控制动力单元的开启或者关闭，同时控制动力单元的输出功率或者转速，在车载动力电池电量不足或者车载动力电池出现故障时，通过外挂式的发电机组为电动汽车提供电能，可以延长电动汽车的续航里程，提升电动汽车的续航能力，解决现有技术中电动汽车续航能力差的技术问题；并且，通过外挂式发电机组为动力汽车提供电能，不改变电动汽车的运行控制策略，仅通过发电机组为电动汽车提供电能，续航方法简单高效。

可选的，图2为本发明实施例提供的另一种电动汽车的运行控制系统，图2所示的电动汽车的运行控制系统以上述实施例所述的电动汽车的运行控制系统为基础，在上述运行控制系统的基础上进行优化。具体的，图2所示的电动汽车的运行控制系统在图1所示的电动汽车的运行控制系统的基础上增加了接口单元。如图2所示，本发明实施例所述的电动汽车的运行控制系统可以包括：

电动汽车1和外挂于电动汽车1的发电机组2；

电动汽车1可以包括汽车驱动电机11、车载动力电池12以及信息采集装置13；

发电机组2可以包括控制单元21、通信单元22、动力单元23和接口单元24；

通信单元22与信息采集装置13连接，用于获取电动汽车1的运行状态信息；

控制单元21分别与通信单元22和动力单元23连接，用于接收电动汽车1的运行状态信息，并根据电动汽车1的运行状态信息控制动力单元23的工作状态；

动力单元23与接口单元24连接，用于通过接口单元向汽车驱动电机11和/或车载动力电池12提供电能。

如图2所示，图2所示的电动汽车1的运行控制系统在图1所示的电动汽车1的运行控制系统的基础上增加的接口单元24，接口单元24与动力单元23连接，用于将动力单元23输出的电能传送至汽车驱动电机11和/或车载动力电池12。可选的，接口单元24可以直接连接至电动汽车1的快充接口，用于向车载动力电池12进行快速充电，保证电动汽车1在现有结构不变的情况下，通过发电机组2的接口单元24实现向车载动力电池12快速充电的目的，与其他普通电动汽车相比，仅通过增加接口单元24实现快速充电，不仅结构简单易行，且不改变电动汽车1的控制策略，充电快速高效。

可选的，图3是本发明实施例提供的一种电动汽车的运行控制方法的流程示意图，本发明实施例提供的电动汽车的运行控制方法以上述实施例所述的电动汽车的运行控制系统为基础，电动汽车的运行控制系统包括电动汽车1和外挂于电动汽车1的发电机组2；电动汽车1可以包括汽车驱动电机11、车载动力电池12以及信息采集装置13；发电机组2可以包括控制单元21、通信单元22和动力单元23；通信单元22与信息采集装置13连接；控制单元21分别与通信单元22和动力单元23连接。如图3所示，本发明实施例提供的电动汽车的运行控制方法可以包括：

s110、所述通信单元获取所述电动汽车的运行状态信息。

示例性的，所述运行状态信息可以包括电动汽车1的运行速度信息、运行加速度信息等；也可以包括电动汽车1的行驶状态信息，例如静止状态或者制动状态等；还可以包括车载动力电池12的电量信息等。

s120、所述控制单元接收所述电动汽车的运行状态信息，并根据所述电动汽车的运行状态信息控制所述动力单元的工作状态。

可选的，所述控制单元根据所述电动汽车的运行状态信息控制所述动力单元的工作状态，可以包括：

所述控制单元根据所述电动汽车的车载动力电池的剩余电量控制所述动力单元的开启与关闭。

示例性的，电动汽车1的运行状态信息可以包括车载动力电池12的剩余电量信息，控制单元21根据电动汽车1的运行状态信息控制动力单元23的开启与关闭，可以是控制单元21根据电动汽车1的车载动力电池12的剩余电量信息，控制动力单元23的开启与关闭，具体可以为：

当控制单元21检测到车载动力电池12的剩余电量与额定容量之间的比值到达第一阈值时，控制单元21控制动力单元23开启，并控制动力单元23向所汽车驱动电机11提供电能用以驱动电动汽车1的车轮转动，和/或，向车载动力电池12提供电能为车载动力电池12充电；

当控制单元21检测到车载动力电池12的充电电量与额定容量之间的比值到达第二阈值时，所述控制单元控制所述动力单元关闭，并控制所述动力单元停止向所述汽车驱动电机和所述车载动力电池提供电能。

示例性的，控制单元21通过与通信单元22连接，获取电动汽车1的运行控制信息，所述运行控制信息可以包括车载动力电池12的电量信息，当控制单元21检测到车载动力电池12的剩余电量与额定容量之间的比值到达第一阈值时，例如，所述第一阈值可以为20％，此时表明车载动力电池处于低电量状态，车载动力电池12可能无法继续为电动汽车1提供较大续航里程，此时，控制单元21控制动力单元23自动开启，通过动力单元23向汽车驱动电机11提供电能用以驱动电动汽车1的车轮正常转动，保证电动汽车1正常行驶；和/或，控制动力单元23向车载动力电池12提供电能为车载动力电池12充电。在车载动力电池12充电过程中，当控制单元21检测到车载动力电池12的充电电量与额定容量之间的比值到达第二阈值时，例如，所述第二阈值为80％，此时表明车载动力电池12已经存储了较多的电能，可以继续为电动汽车1提供较大续航里程，此时，控制单元21控制动力单元23自动关闭，控制动力单元23停止向汽车驱动电机11和车载动力电池12供电。需要说明的是，本发明实施例中设置第一阈值为20％，第二阈值为80％，仅是举例说明了第一阈值和第二阈值可能的取值情况，第一阈值和第二阈值还可以是其他的取值情况，例如分别为25％和75％，本发明实施例对第一阈值和第二阈值的取值不进行限定。

可选的，所述控制单元根据所述电动汽车的运行状态信息控制所述动力单元的工作状态，可以包括：

在所述动力单元开启时，所述控制单元根据所述电动汽车的运行状态信息控制所述动力单元的输出功率。

示例性的，电动汽车1的运行状态信息可以包含电动汽车1当前的行驶状态信息，例如可以是静止状态，即电动汽车1此时处于速度为0的状态；或者也可以是制动状态，即此时电动汽车1处于踩下刹车，减速运行状态。具体可以为：

当电动汽车1处于静止状态时，动力单元23向车载动力电池12提供电能为车载动力电池12充电，动力单元23的输出电压大于车载动力电池12的电压，动力单元23的输出电流小于或者等于车载动力电池12的最大充电电流；

当电动汽车1处于制动状态时，动力单元23向车载动力电池12提供电能为车载动力电池12充电，充电电流为第一充电电流；汽车驱动电机11将动能转化为电能为车载动力电池12充电，充电电流为第二充电电流；所述第一充电电流和所述第二充电电流之和小于或者等于车载动力电池12的最大充电电流；

当电动汽车1处于静止状态和制动状态之外的其他状态时，控制单元21根据电动汽车1的运行速度获取电动汽车1的目标功率，根据所述目标功率控制动力单元23的输出功率，其中，所述目标功率表示电动汽车1运行所述的功率。

示例性的，当电动汽车1处于静止状态时，此时电动汽车1的车轮没有转动，动力单元23无需向汽车驱动电机11提供电能，动力单元23仅需向车载动力电池12提供电能为车载动力电池12充电。可选的，在动力单元23向车载动力电池12充电过程中，需保证动力单元23的输出电压大于车载动力电池12的电压，保证电流可以从动力单元23流向车载动力电池；同时还需保证动力单元23的输出电流小于或者等于车载动力电池12的最大充电电流，避免因充电电流过大对车载动力电池12造成损伤。

当电动汽车1处于制动状态时，此时电动汽车1会进行动能回收，即汽车驱动电机11会将汽车车轮运行的部分动能转化为电能，为车载动力电池12充电。此时，动力单元向23向车载动力电池12充电，充电电流为第一充电电流，汽车驱动电机11向车载动力电池12充电，充电电流为第二充电电流，第一充电电流和第二充电电流之和需要小于或者等的车载动力电池12的最大充电电流，避免因充电电流过大对车载动力电池12造成损伤。

当电动汽车1处于静止状态和制动状态之外的其他状态时，控制单元21需要根据电动汽车1的运行速度获取电动汽车1维持所述运行速度所需要的目标功率，然后根据所述目标功率控制动力单元23的输出功率，其中，所述目标功率表示电动汽车1运行所述的功率。具体的：

当所述目标功率大于动力单元23的最大输出功率时，动力单元23以所述最大输出功率向汽车驱动电机11提供电能用以驱动电动汽车1的车轮转动；同时车载动力电池12向汽车驱动电机11提供电能用以驱动电动汽车1的车轮转动；

当所述目标功率等于动力单元23的最大输出功率时，动力单元23以所述最大输出功率向汽车驱动电机11提供电能用以驱动电动汽车1的车轮转动；

当所述目标功率小于动力单元23的最大输出功率时，动力单元23以所述目标功率向汽车驱动电机11提供电能用以驱动电动汽车1的车轮转动；同时动力单元23向车载动力电池12提供电能为车载动力电池12充电，动力单元23的输出电压大于车载动力电池12的电压，动力单元23的输出电流小于或者等于车载动力电池12的最大充电电流。

示例性的，当电动汽车1的运行速度较大，所需目标功率也较大，大于动力单元23所能提供的最大输出功率时，动力单元23以所述最大输出功率向汽车驱动电机11提供电能用于驱使电动汽车1的车轮转动；同时，如果此时车载动力电池12中还存储有部分电能的话，车载动力电池12同样也向汽车驱动电机11提供电能用于驱使电动汽车1的车轮转动。当电动汽车1的运行速度所需的目标功率正好与动力单元23的最大输出功率匹配时，仅动力单元23便可满足电动汽车1的目标功率时，动力单元23以所述最大输出功率向汽车驱动电机11提供电能用以驱动电动汽车1的车轮转动。当电动汽车1的运行速度较小，所需目标功率也较小，所述目标功率小于动力单元23的最大输出功率时，动力单元23以所述目标功率向汽车驱动电机11提供电能用以驱动电动汽车1的车轮转动；同时动力单元23向车载动力电池11提供电能为车载动力电池11充电，在向车载动力电池11充电过程中需保证动力单元23的输出电压大于车载动力电池12的电压，动力单元23的输出电流小于或者等于车载动力电池12的最大充电电流。

综上，本发明实施例提供的电动汽车的运行控制方法，通过通信单元获取电动汽车的运行状态信息，控制单元接收所述运行状态信息，并根据所述运行状态信息控制动力单元的工作状态。外挂式发电机组根据电动汽车的运行状态信息控制动力单元的开启或者关闭，在车载动力电池电量不足或者车载动力电池出现故障时，通过外挂式的发电机组为电动汽车提供电能，延长电动汽车的续航里程，提升电动汽车的续航能力；同时在动力单元开启状态时根据电动汽车的行驶状态控制动力单元的输出功率或者转速，保证电动汽车运行控制系统工作在最佳的运行模式下，发电机组的工作效率高，燃油效率高。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。