基于WEINVIEW触摸屏在混合动力客车行业设计与实现

　　一：引言

　　受金融危机冲击，一方面都不遗余力的发展新能源汽车以挽颓势，受制于石油资源储量和环保压力，新能源汽车的发展被各国提到前所未有的高度。WEINVIEW触摸屏采用7寸的宽屏，主画面可以直观的表示用户燃料电池单元的工作情况，以及每组电池以及每节电池的工作情况以及相关参数。对于这个电池管理单元，总共有10组，每组有12节电池，要求对这120节电池的电压、电流、温度参数进行显示，如果参数有超出范围的必须发出报警提示。

　　相对于传统汽车，我国新能源汽车发展也走在了前列，我国燃料电池汽车领域的资深、科技部部长万钢提出的新能源汽车发展目标为：到2012年，国内有10%新生产的汽车是节能与新能源汽车，按届时汽车年产辆为1000万辆算，我国新能源汽车要达到年产100万辆的规模。

　　复合动力汽车（亦称混合动力汽车，英文为Hybrid Power Automobile）是指车上装有两个以上动力源：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。

　　二：系统原理与设计要求

　　1:混合动力汽车的原理

　　混合动力汽车是采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电力两套系统开动汽车，达到节省燃料和降低尾气污染的目的。混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能，混合动力系统原理示意图如图1。

　　混合动力系统分串联、并联式、混联式。串联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、驱动电机和蓄电池组等部件组成。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能来驱动电动汽车，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶，串联式原理图请看图2。

　　并联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电/电动机和蓄电池组等部件组成。并联式原理图请看图3。

　　混联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、电动机、行星齿轮机构和蓄电池组等部件组成。动力从发动机输出到与其相连的行星架，行星架将一部分转矩传送到发电机，另一部分传送到电动机并输出到驱动轴。混联原理图请看图4。

　　2:混合动力汽车蓄电池控制单元系统设置要求。

　　1:触摸屏画面设计要求

　　采用WEINVIEWMT8070iH型号触摸屏，该型号为7"宽屏，400MHzCPU.128M超大容量Flash,能够快速响应系统指令。

　　画面语言要求在中文和英文之间可以切换，画面要有动画效果。

　　触摸屏采用7寸的宽屏，主画面可以直观的表示用户燃料电池单元的工作情况，以及每组电池以及每节电池的工作情况以及相关参数。对于这个电池管理单元，总共有10组，每组有12节电池，要求对这120节电池的电压、电流、温度参数进行显示，如果参数有超出范围的必须发出报警提示。

　　2:设定报警电压范围：

　　当监测到电池组中任意某串的电压超出3.00-3.65V时，电压的子菜单和警示三角符号要闪烁，进入电压的子菜单，超标的电池组要闪烁，点开相应的电池组第三页菜单，超标的串闪烁。

　　3:设定报警温度范围：

　　当监测到电池组中任意某组电池的温度超出70度时，温度的子菜单和警示三角符号要闪烁，进入温度的子菜单，超标的电池组要闪烁。

　　4:电池容量的计算：

　　总电流x总电压x时间=充放电电量；要求触摸屏能够将充放电的数据准确的显示出来。

　　三：触摸屏系统的画面设计

　　1:触摸屏主监控画面设计

　　触摸屏的主监控画面中文以及英文画面如下图所示，在整个画面上有电池的符号，标有正负极可以显示电池的当前容量。画面上的表盘个为电流表，可以显示电池单元的充放电的情况；第二个表为电压表主要显示电池组逆变后的电压。

　　2:触摸屏温度监控画面设计

　　利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。温度传感器是温度测量仪表的部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

　　在主画面点击温度按钮可以进入电池模块温度监控画面，在这个画面我们可以看到10组电池的温度情况。温度传感器是对每4节电池进行测温，所以一组电池里有三个温度传感器，通过触摸屏可以读出这三个温度。当温度出现异常超出电池的工作温度以后，相应的电池的图标会闪烁，电池温度监控画面如下图所示。

　　电池温度监控

　　3:触摸屏温度电压画面设计

　　在主画面点击电压按钮可以进入电池模块电压监控画面，在画面中我们可以看到每组电池中每小节电池的电压情况。

　　在电池单元，当其中的一节电池电压范围超出3.00-3.65V时，相应的电池图标会进行闪烁进行相关的报警。

　　四：触摸屏与控制器的通讯建立

　　1:通信协议的开发

　　对于客户的控制器是用单片机开发的，所以MT8070iH与其通讯必须要有一个通讯协议才能和单片机进行通讯。单片机的通讯参数已经在单片机端设定，关于触摸屏的通讯参数请看下列图示。

　　2:通讯调试与数据测试

　　通讯测试成功以后我们就要对数据的正确性进行相关的测试。测试首先要通过单片机的软件读取所有电池单元的参数；然后用触摸屏和单片机进行通讯测试读取的数据是否和单片机软件读取的参数保持一致。单片机的读取数据的软件画面如下图所示

　　3:报警系统的测试

　　对于报警的测试，我们在触摸屏上可以经设定报警，电池的电压报警范围、电池的温度报警范围、电池容量的报警范围。在调试阶段有些电池的参数电压可能不到3V,更有利于MT8070iH和控制器的通讯测试。

　　五：结束语

　　WEINVIEWMT8070iH的触摸屏和单片机组成的的控制系统应用在混合动力汽车上，节油效果可以达到30%.能量转换效果好，在车燃油系统动力不足时可以补充动能，在刹车时可以将刹车的动能转换成电能通过电池保存起来。新能源汽车的应用，目前处于起步阶段，但该应用不仅符合未来燃料驱动过度到电力驱动发展趋势，也大大增加了汽车工业的环保程度。