WEINVIEW觸摸屏在混合動(dòng)力客車上的應(yīng)用

　　摘 要：本文主要介紹WEINVIEW觸摸屏在混合動(dòng)力客車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。在這個(gè)控制系統(tǒng)，觸摸屏和微控制器通信并完成相關(guān)的數(shù)據(jù)采集。觸摸屏能夠監(jiān)測(cè)到燃料電池系統(tǒng)的工作情況，并將電池系統(tǒng)的主要參數(shù)：系統(tǒng)電流、系統(tǒng)電壓、電池容量、電池溫度、系統(tǒng)報(bào)警參數(shù)進(jìn)行反饋。這個(gè)控制系統(tǒng)能夠幫助駕駛者達(dá)到混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(HEV)的最高燃油效率。

一：引言

　　受金融危機(jī)沖擊，歐美日等汽車業(yè)巨頭遭受重創(chuàng)。為獲重生，汽車企業(yè)一方面通過(guò)裁員減產(chǎn)、出售資產(chǎn)等斷臂求存，一方面都不遺余力的發(fā)展新能源汽車以挽頹勢(shì)，受制于石油資源儲(chǔ)量和環(huán)保壓力，近年各國(guó)都在大力發(fā)展新能源汽車。新能源汽車的發(fā)展被各國(guó)提到前所未有的高度。

　　相對(duì)于傳統(tǒng)汽車，我國(guó)新能源汽車發(fā)展也走在了前列，沒(méi)有輸在起跑線上。我國(guó)燃料電池汽車領(lǐng)域的資深專家、科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼提出的新能源汽車發(fā)展目標(biāo)為：到2012年，國(guó)內(nèi)有10%新生產(chǎn)的汽車是節(jié)能與新能源汽車，按屆時(shí)汽車年產(chǎn)輛為1000萬(wàn)輛算，我國(guó)新能源汽車要達(dá)到年產(chǎn)100萬(wàn)輛的規(guī)模。這堅(jiān)定了國(guó)內(nèi)外汽車生產(chǎn)商在國(guó)內(nèi)發(fā)展新能源汽車的決心。

　　混合動(dòng)力汽車是采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，通過(guò)混合使用熱能和電力兩套系統(tǒng)開(kāi)動(dòng)汽車，達(dá)到節(jié)省燃料和降低排氣污染的目的?；旌蟿?dòng)力汽車除發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、蓄電池等各種單元技術(shù)外，重要的技術(shù)是各系統(tǒng)的電子控制技術(shù)和整車的動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化與控制技術(shù)。本文主要講述WEINVIEW觸摸屏在蓄電池控制系統(tǒng)單元的應(yīng)用。

二：系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)要求

　　1：混合動(dòng)力汽車的原理

　　混合動(dòng)力汽車是采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，通過(guò)混合使用熱能和電力兩套系統(tǒng)開(kāi)動(dòng)汽車，達(dá)到節(jié)省燃料和降低尾氣污染的目的。使用的內(nèi)燃機(jī)既有柴油機(jī)和汽油機(jī)兩種，共同的特點(diǎn)是排量小、質(zhì)量輕、速度高、排放好。混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵是混合動(dòng)力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動(dòng)力汽車整車性能，混合動(dòng)力系統(tǒng)原理示意圖如圖1。

　　混合動(dòng)力系統(tǒng)分串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和蓄電池組等部件組成。發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅用于發(fā)電，發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電能供給電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。發(fā)電機(jī)發(fā)出的部分電能向電池充電，來(lái)延長(zhǎng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的行駛里程。另外電池還可以單獨(dú)向電動(dòng)機(jī)提供電能來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在零污染狀態(tài)下行駛，串聯(lián)式原理圖請(qǐng)看圖2。

　　并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電/電動(dòng)機(jī)和蓄電池組等部件組成。并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以單獨(dú)使用發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)做為動(dòng)力源，也可以同時(shí)使用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車，并聯(lián)式原理圖請(qǐng)看圖3。

　　混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、行星齒輪機(jī)構(gòu)和蓄電池組等部件組成?；旌向?qū)動(dòng)方式是將發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)通過(guò)一個(gè)行星齒輪裝置連接起來(lái)。動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出到與其相連的行星架，行星架將一部分轉(zhuǎn)矩傳送到發(fā)電機(jī)，另一部分傳送到電動(dòng)機(jī)并輸出到驅(qū)動(dòng)軸。此時(shí)車輛并不是串聯(lián)式或者并聯(lián)式，而是介于串聯(lián)和并聯(lián)之間，充分利用兩種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)，混聯(lián)原理圖請(qǐng)看圖4。

2：混合動(dòng)力汽車蓄電池控制單元系統(tǒng)設(shè)置要求。

　　1：觸摸屏畫(huà)面設(shè)計(jì)要求

　　本系統(tǒng)采用WEINVIEW MT8070iH型號(hào)觸摸屏，該型號(hào)為7”寬屏，400MHz CPU。128M 超大容量Flash，能夠快速響應(yīng)系統(tǒng)指令。

　　畫(huà)面語(yǔ)言要求在中文和英文之間可以切換，畫(huà)面要有動(dòng)畫(huà)效果，例如電池的充放電過(guò)程要與實(shí)際同步并以動(dòng)畫(huà)的效果表示出來(lái)。

　　觸摸屏采用7寸的寬屏，主畫(huà)面可以直觀的表示用戶燃料電池單元的工作情況，以及每組電池以及每節(jié)電池的工作情況以及相關(guān)參數(shù)。對(duì)于這個(gè)電池管理單元，總共有10組，每組有12節(jié)電池，要求對(duì)這120節(jié)電池的電壓、電流、溫度參數(shù)進(jìn)行顯示，如果參數(shù)有超出范圍的必須發(fā)出報(bào)警提示。

　　2：設(shè)定報(bào)警電壓范圍：

　　當(dāng)監(jiān)測(cè)到電池組中任意某串的電壓超出3.00—3.65V時(shí)，電壓的子菜單和警示三角符號(hào)要閃爍，進(jìn)入電壓的子菜單，超標(biāo)的電池組要閃爍，點(diǎn)開(kāi)相應(yīng)的電池組第三頁(yè)菜單，超標(biāo)的串閃爍。

　　3：設(shè)定報(bào)警溫度范圍：

　　當(dāng)監(jiān)測(cè)到電池組中任意某組電池的溫度超出70度時(shí)，溫度的子菜單和警示三角符號(hào)要閃爍，進(jìn)入溫度的子菜單，超標(biāo)的電池組要閃爍。

　　4：電池容量的計(jì)算：