WEINVIEW觸摸屏在混合動(dòng)力客車(chē)上的應用

　　摘 要：本文主要介紹WEINVIEW觸摸屏在混合動(dòng)力客車(chē)控制系統中的應用。在這個(gè)控制系統，觸摸屏和微控制器通信并完成相關(guān)的數據采集。觸摸屏能夠監測到燃料電池系統的工作情況，并將電池系統的主要參數：系統電流、系統電壓、電池容量、電池溫度、系統報警參數進(jìn)行反饋。這個(gè)控制系統能夠幫助駕駛者達到混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(HEV)的最高燃油效率。

一：引言

　　受金融危機沖擊，歐美日等汽車(chē)業(yè)巨頭遭受重創(chuàng )。為獲重生，汽車(chē)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(chē)以挽頹勢，受制于石油資源儲量和環(huán)保壓力，近年各國都在大力發(fā)展新能源汽車(chē)。新能源汽車(chē)的發(fā)展被各國提到前所未有的高度。

　　相對于傳統汽車(chē)，我國新能源汽車(chē)發(fā)展也走在了前列，沒(méi)有輸在起跑線(xiàn)上。我國燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域的資深專(zhuān)家、科技部部長(cháng)萬(wàn)鋼提出的新能源汽車(chē)發(fā)展目標為：到2012年，國內有10%新生產(chǎn)的汽車(chē)是節能與新能源汽車(chē)，按屆時(shí)汽車(chē)年產(chǎn)輛為1000萬(wàn)輛算，我國新能源汽車(chē)要達到年產(chǎn)100萬(wàn)輛的規模。這堅定了國內外汽車(chē)生產(chǎn)商在國內發(fā)展新能源汽車(chē)的決心。

　　混合動(dòng)力汽車(chē)是采用傳統的內燃機和電動(dòng)機作為動(dòng)力源，通過(guò)混合使用熱能和電力兩套系統開(kāi)動(dòng)汽車(chē)，達到節省燃料和降低排氣污染的目的?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)除發(fā)動(dòng)機、電動(dòng)機、蓄電池等各種單元技術(shù)外，重要的技術(shù)是各系統的電子控制技術(shù)和整車(chē)的動(dòng)力系統優(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單元的應用。

二：系統原理與設計要求

　　1：混合動(dòng)力汽車(chē)的原理

　　混合動(dòng)力汽車(chē)是采用傳統的內燃機和電動(dòng)機作為動(dòng)力源，通過(guò)混合使用熱能和電力兩套系統開(kāi)動(dòng)汽車(chē)，達到節省燃料和降低尾氣污染的目的。使用的內燃機既有柴油機和汽油機兩種，共同的特點(diǎn)是排量小、質(zhì)量輕、速度高、排放好?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)的關(guān)鍵是混合動(dòng)力系統，它的性能直接關(guān)系到混合動(dòng)力汽車(chē)整車(chē)性能，混合動(dòng)力系統原理示意圖如圖1。

　　混合動(dòng)力系統分串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)主要由發(fā)動(dòng)機、發(fā)電機、驅動(dòng)電機和蓄電池組等部件組成。發(fā)動(dòng)機僅僅用于發(fā)電，發(fā)電機所發(fā)出的電能供給電動(dòng)機，電動(dòng)機驅動(dòng)汽車(chē)行駛。發(fā)電機發(fā)出的部分電能向電池充電，來(lái)延長(cháng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程。另外電池還可以單獨向電動(dòng)機提供電能來(lái)驅動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)，使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)在零污染狀態(tài)下行駛，串聯(lián)式原理圖請看圖2。

　　并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)主要由發(fā)動(dòng)機、發(fā)電/電動(dòng)機和蓄電池組等部件組成。并聯(lián)式驅動(dòng)系統可以單獨使用發(fā)動(dòng)機或電動(dòng)機做為動(dòng)力源，也可以同時(shí)使用電動(dòng)機和發(fā)動(dòng)機作為動(dòng)力源來(lái)驅動(dòng)汽車(chē)，并聯(lián)式原理圖請看圖3。

　　混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)主要由發(fā)動(dòng)機、發(fā)電機、電動(dòng)機、行星齒輪機構和蓄電池組等部件組成?；旌向寗?dòng)方式是將發(fā)動(dòng)機、發(fā)電機和電動(dòng)機通過(guò)一個(gè)行星齒輪裝置連接起來(lái)。動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機輸出到與其相連的行星架，行星架將一部分轉矩傳送到發(fā)電機，另一部分傳送到電動(dòng)機并輸出到驅動(dòng)軸。此時(shí)車(chē)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，充分利用兩種驅動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)，混聯(lián)原理圖請看圖4。

2：混合動(dòng)力汽車(chē)蓄電池控制單元系統設置要求。

　　1：觸摸屏畫(huà)面設計要求

　　本系統采用WEINVIEW MT8070iH型號觸摸屏，該型號為7”寬屏，400MHz CPU。128M 超大容量Flash，能夠快速響應系統指令。

　　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(guān)的表示用戶(hù)燃料電池單元的工作情況，以及每組電池以及每節電池的工作情況以及相關(guān)參數。對于這個(gè)電池管理單元，總共有10組，每組有12節電池，要求對這120節電池的電壓、電流、溫度參數進(jìn)行顯示，如果參數有超出范圍的必須發(fā)出報警提示。

　　2：設定報警電壓范圍：

　　當監測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要閃爍，進(jìn)入電壓的子菜單，超標的電池組要閃爍，點(diǎn)開(kāi)相應的電池組第三頁(yè)菜單，超標的串閃爍。

　　3：設定報警溫度范圍：

　　當監測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要閃爍，進(jìn)入溫度的子菜單，超標的電池組要閃爍。

　　4：電池容量的計算：