CN108172057A - 并联式混合动力汽车能量流动示教板 - Google Patents

并联式混合动力汽车能量流动示教板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了并联式混合动力汽车能量流动示教板，包括示教板本体，所述示教板本体包括模型端，所述模型端包括发动机、转矩耦合器、发动机、蓄电池离合器、变速箱和差速器，其特征在于：还包括采集端、主控端和触摸屏液晶显示屏；所述采集端用以采集能量信号值并发送给主控端，包括发动机传感器、电动机传感器、变速箱传感器和差速器传感器；所述主控端包括MCU控制器、FPGA可编程器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器，用以控制且并行处理采集端发来的信号值，所述触摸屏液晶显示屏用以显示MCU控制器发送的数据。

Description

并联式混合动力汽车能量流动示教板
技术领域
本发明属于动力汽车能量流动演示设备领域，具体是并联式混合动力汽车能量流动示教板。
背景技术
对于并联混合动力汽车来说，发动机和电动机分属两套系统，不仅可以单独驱动车辆，还可同时工作，共同驱动车辆。电动机既可以在加速时提供动力，还可以在制动时回收车辆动能。发动机可以通过机械传动系统直接驱动车辆，无需经过发电机的能量转换。因此，能源利用效率相对较高，燃油经济性比串联混合动力汽车高一些。
但是对于动态展示并联式混合动力系统特点和优势的设备较少，市面上虽然也有相关的产品，但是结构设计复杂，成本也高。
发明内容
本发明的目的在于克服以上存在的技术问题，提供并联式混合动力汽车能量流动示教板。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
并联式混合动力汽车能量流动示教板，包括示教板本体，所述示教板本体包括模型端，所述模型端包括发动机、转矩耦合器、发动机、蓄电池离合器、变速箱和差速器，其特征在于：还包括采集端、主控端和触摸屏液晶显示屏；
所述采集端用以采集能量信号值并发送给主控端，包括发动机传感器、电动机传感器、变速箱传感器和差速器传感器；
所述主控端包括MCU控制器、FPGA可编程器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器，用以控制且并行处理采集端发来的信号值，所述触摸屏液晶显示屏用以显示MCU控制器发送的数据；
所述发动机传感器的输入端与所述发动机电性连接，其输出端与所述第一A/D转换器的输入端电性连接；所述电动机传感器的输入端与所述电动机电性连接，其输出端与所述第二A/D转换器的输入端电性连接；所述变速箱传感器的输入端与所述变速箱电性连接，其输出端与所述第三A/D转换器的输入端电性连接；所述差速器传感器的输入端与所述差速器电性连接，其输出端与所述多第四A/D转换器的输入端电性连接；
所述第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器的输出端通过所述FPGA可编程器与所述MCU控制器电性连接，所述触摸屏液晶显示屏与所述MCU控制器电性连接。
进一步地，所述MCU控制器采用LPC54110芯片。
进一步地，所述第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器均采用AD650芯片。
进一步地，所述发动机传感器采用霍尔式曲轴位置传感器。
进一步地，所述主控端包括还包括时钟模块，所述时钟模块与所述MCU控制器电性连接。
进一步地，所述主控端包括还包括语音播放模块，所述语音播放模块与所述MCU控制器电性连接。
进一步地，所述主控端包括还包括USB接口，所述USB接口与所述MCU控制器电性连接。
进一步地，所述主控端包括还包括RJ45接口，所述RJ45接口与所述MCU控制器电性连接。
进一步地，所述主控端包括还包括串口模块，所述串口模块与所述MCU控制器电性连接。
进一步地，所述串口模块是RS232接口，或是RS485接口，或是RS422接口。
本发明的有益效果：可以动态显示并联式混合动力系统的发动机、电动机的运行状态，动态展示并联式混合动力系统特点和优势，适用于中高等职业技术院校、普通教育类学院和培训机构对并联式混合动力系统组成特点实训的教学的需要，而且结构设计简单，成本也低。
附图说明
图1：本发明的结构示意图。
图2： A/D转换器AD650芯片的电路设计图。
图3：本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
实施例一：
如图1所示，并联式混合动力汽车能量流动示教板，包括示教板本体，所述示教板本体包括模型端，所述模型端包括发动机、转矩耦合器、发动机、蓄电池离合器、变速箱和差速器，还包括采集端、主控端和触摸屏液晶显示屏；所述采集端用以采集能量信号值并发送给主控端，包括发动机传感器、电动机传感器、变速箱传感器和差速器传感器；所述主控端包括MCU控制器、FPGA可编程器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器，用以控制且并行处理采集端发来的信号值，所述触摸屏液晶显示屏用以显示MCU控制器发送的数据；所述发动机传感器的输入端与所述发动机电性连接，其输出端与所述第一A/D转换器的输入端电性连接；所述电动机传感器的输入端与所述电动机电性连接，其输出端与所述第二A/D转换器的输入端电性连接；所述变速箱传感器的输入端与所述变速箱电性连接，其输出端与所述第三A/D转换器的输入端电性连接；所述差速器传感器的输入端与所述差速器电性连接，其输出端与所述多第四A/D转换器的输入端电性连接；所述第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器的输出端通过所述FPGA可编程器与所述MCU控制器电性连接，所述触摸屏液晶显示屏与所述MCU控制器电性连接。
其中，上述MCU控制器采用LPC54110芯片，LPC54110芯片专为提供极高的功效而设计。低功耗闪存可在1.62 V的电压下执行写入操作。内核和外设电压可扩展，以便降低任何频率下的功耗。异步外设总线能够在不影响CPU时钟的情况下降低外设时钟速度，并在最大程度上降低外设功耗。
上述FPGA可编程器采用EP3C5芯片，实现了对多个传感器采集的并行处理，实现了采集数据的实时性。
如图2所示，上述第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器采用AD650芯片，ADC0838芯片是8位逐次比较型模/数转换器，电源电压为5V，电源电流为2.5mA。
所述发动机传感器采用霍尔式曲轴位置传感器。
实施例二：
与实施例一的区别仅在于：所述主控端包括还包括时钟模块，所述时钟模块与所述MCU控制器电性连接，用以设置和保存系统时钟。
实施例三：
与上述实施例一和二的区别仅在于：所述主控端包括还包括语音播放模块，所述语音播放模块与所述MCU控制器电性连接，用以播放语音。
实施例四：
与上述实施例一、二、三的区别仅在于：所述主控端包括还包括USB接口、RJ45接口和串口模块，所述USB接口、RJ45接口和串口模块与所述MCU控制器电性连接。所述串口模块可以是RS232接口，也可以是RS485接口，还可以是RS422接口。
下面简要减少下工作原理：
如图3所示，模型端启动后，采集端的传感器采集对应模块的信号值，FPGA可编程器并行处理第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器采集的数据，并发送给MCU控制器，MCU控制器经过处理分析后通过触摸屏液晶显示屏显示出来，当然还可以USB接口拷贝数据，通过RJ45网口实现连接internet网络等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.并联式混合动力汽车能量流动示教板，包括示教板本体，所述示教板本体包括模型端，所述模型端包括发动机、转矩耦合器、发动机、蓄电池离合器、变速箱和差速器，其特征在于：还包括采集端、主控端和触摸屏液晶显示屏；
所述采集端用以采集能量信号值并发送给主控端，包括发动机传感器、电动机传感器、变速箱传感器和差速器传感器；
所述主控端包括MCU控制器、FPGA可编程器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器，用以控制且并行处理采集端发来的信号值，所述触摸屏液晶显示屏用以显示MCU控制器发送的数据；
所述发动机传感器的输入端与所述发动机电性连接，其输出端与所述第一A/D转换器的输入端电性连接；所述电动机传感器的输入端与所述电动机电性连接，其输出端与所述第二A/D转换器的输入端电性连接；所述变速箱传感器的输入端与所述变速箱电性连接，其输出端与所述第三A/D转换器的输入端电性连接；所述差速器传感器的输入端与所述差速器电性连接，其输出端与所述多第四A/D转换器的输入端电性连接；
所述第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器的输出端通过所述FPGA可编程器与所述MCU控制器电性连接，所述触摸屏液晶显示屏与所述MCU控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车能量流动示教板，其特征在于：所述MCU控制器采用LPC54110芯片。
3.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车能量流动示教板，其特征在于：所述第一A/D转换器、第二A/D转换器、第三A/D转换器和第四A/D转换器均采用AD650芯片。
4.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车能量流动示教板，其特征在于：所述发动机传感器采用霍尔式曲轴位置传感器。
5.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车能量流动示教板，其特征在于：所述主控端包括还包括时钟模块，所述时钟模块与所述MCU控制器电性连接。
6.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车能量流动示教板，其特征在于：所述主控端包括还包括语音播放模块，所述语音播放模块与所述MCU控制器电性连接。
7.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车能量流动示教板，其特征在于：所述主控端包括还包括USB接口，所述USB接口与所述MCU控制器电性连接。
8.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车能量流动示教板，其特征在于：所述主控端包括还包括RJ45接口，所述RJ45接口与所述MCU控制器电性连接。
9.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车能量流动示教板，其特征在于：所述主控端包括还包括串口模块，所述串口模块与所述MCU控制器电性连接。
10.根据权利要求9所述的并联式混合动力汽车能量流动示教板，其特征在于：所述串口模块是RS232接口，或是RS485接口，或是RS422接口。
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