本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種車輛可行駛里程計算方法及顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù):
能源及環(huán)境問題的凸顯,將電力作為清潔能源被廣泛探索和關(guān)注。尤其近年來催生的電動汽車及混合動力汽車領(lǐng)域。相比較而言,電池能量的實時顯示,類似于傳統(tǒng)汽車的油量顯示,具有重要左右。尤其在當前充電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的起步階段,電量的準確顯示顯得更為重要。
電量的顯示方式有多種,一種是以電壓作為參數(shù)進行顯示,這種顯示方式已逐步被淘汰,因為動力電池在不同的負載下其電壓差距極大,所以將電壓作為參數(shù)對電量進行顯示尤為不準確;另一種方式是對電能進行計量,也就是對電流進行積分累計,計算能量的注入量及消耗量,以此作為能量顯示的依據(jù)。
然而,電量顯示的本質(zhì)并不是將電能準確地進行顯示,而是希望使用者將電量參數(shù)作為參考,預(yù)判車輛可以實際行駛的里程數(shù)。但是,該方案存在以下問題:
1、不同的人對電量的預(yù)估方式不同(經(jīng)驗不同),同樣的顯示數(shù)據(jù)會得出差距較大的結(jié)論(甲認為能行駛50公里,乙認為只能行駛20公里)。
2、同樣的電量,對于不同的用戶而言,行駛的里程也不同,這與使用者的操作習(xí)慣有關(guān),比如甲喜歡開快車,經(jīng)常急踩油門和剎車,在路口前都習(xí)慣急踩剎車減速;乙則不同,油門剎車都很平緩。對于電動汽車而言,以上甲和乙操作習(xí)慣的不同,導(dǎo)致電量由乙駕駛行駛的距離會比甲更大,為此,我們提出了一種車輛可行駛里程計算方法及顯示系統(tǒng)投入使用,以解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種車輛可行駛里程計算方法及顯示系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有的電池電量的計算方法計算精度不高,只是作為駕駛者觀看的參考數(shù)值的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種一種車輛可行駛里程計算方法,所述該車輛可行駛里程計算方法具體步驟如下:
S1:通過電量傳感器檢測電動汽車的剩余電量,利用位移傳感器檢測車輛行駛的距離;
S2:將電動車輛的剩余電量和位移距離上傳至單片機中,由單片機處理后進行等速行駛里程和多工況行駛里程的計算;
S3:將計算的行駛行程和剩余電量信息結(jié)果通過無線收發(fā)模塊上傳到顯示模塊中進行顯示。
優(yōu)選的,所述S2中,等速行駛里程的計算公式為
式中:Wo為電池攜帶的額定總?cè)萘?,P為所需的電動機功率,Uα為車速,θe為電池放電效率,其中多工況行駛里程的計算公式為:
Wi=Ui×ti
式中:Wi為某一車速消耗的能量,Ui為車速,ti為該車速運行的時間,W為消耗的總能量。
一種車輛可行駛里程顯示系統(tǒng),包括電量傳感器和位移傳感器,所述電量傳感器和位移傳感器均電性輸出連接信號采集單元,所述信號采集單元電性輸出連接單片機,所述單片機分別電性輸出連接無線收發(fā)模塊、外部存儲器和警報模塊,所述無線收發(fā)模塊電性輸出連接顯示模塊,所述單片機電性輸入連接鍵盤輸入單元。
優(yōu)選的,所述單片機由一塊半導(dǎo)體硅片集成微處理器、存儲器、計數(shù)器和輸入、輸出接口組成,且單片機采用四組I/O接口。
優(yōu)選的,所述輸入輸出接口包括定時器/計數(shù)器接口、并行I/O接口、串行接口、A/D轉(zhuǎn)換器接口和脈寬調(diào)制器PWM接口。
優(yōu)選的,所述無線收發(fā)模塊內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器功能模塊,其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行控制。
優(yōu)選的,所述顯示模塊為由LED組成的共陽極七段發(fā)光顯示器。
優(yōu)選的,所述外部存儲器為使用串行接口的EEPROM芯片,且外部存儲器在失電時數(shù)據(jù)也能夠得以保存。
優(yōu)選的,所述警報模塊由一個蜂鳴器和一個紅色發(fā)光二極管組成,且警報模塊與單片機的P1.0接口對接。
優(yōu)選的,所述鍵盤輸入單元上設(shè)有兩個功能按鍵,分別為單里程功能按鍵和總里程功能按鍵。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用單片機技術(shù)作為數(shù)據(jù)處理核心,具有較強的通用性和專用性,使用匯編語言,指令系統(tǒng)的指令節(jié)數(shù)較少,程序執(zhí)行速度快,采用等速和多工段位移電量消耗的綜合計算,其計算結(jié)果更為精確,為駕駛者提供精準的里程行駛數(shù)值參考,使其準確把握電動汽車的剩余里程數(shù)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明原理框圖;
圖2為本發(fā)明工作流程圖。
圖中:1電量傳感器、2位移傳感器、3信號采集單元、4單片機、5無線收發(fā)模塊、6顯示模塊、7外部存儲器、8警報模塊、9鍵盤輸入單元。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參閱圖1-2,本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種車輛可行駛里程計算方法,所述該車輛可行駛里程計算方法具體步驟如下:
S1:通過電量傳感器1檢測電動汽車的剩余電量,利用位移傳感器2檢測車輛行駛的距離;
S2:將電動車輛的剩余電量和位移距離上傳至單片機4中,由單片機4處理后進行等速行駛里程和多工況行駛里程的計算,等速行駛里程的計算公式為
式中:Wo為電池攜帶的額定總?cè)萘?,P為所需的電動機功率,Uα為車速,θe為電池放電效率,其中多工況行駛里程的計算公式為:
Wi=Ui×ti
式中:Wi為某一車速消耗的能量,Ui為車速,ti為該車速運行的時間,W為消耗的總能量;
S3:將計算的行駛行程和剩余電量信息結(jié)果通過無線收發(fā)模塊5上傳到顯示模塊6中進行顯示。
本發(fā)明還提供了一種車輛可行駛里程顯示系統(tǒng),包括電量傳感器1和位移傳感器2,電量傳感器1和位移傳感器2均電性輸出連接信號采集單元3,信號采集單元3電性輸出連接單片機4,單片機4分別電性輸出連接無線收發(fā)模塊5、外部存儲器7和警報模塊8,無線收發(fā)模塊5電性輸出連接顯示模塊6,單片機4電性輸入連接鍵盤輸入單元9。
其中,單片機4由一塊半導(dǎo)體硅片集成微處理器、存儲器、計數(shù)器和輸入、輸出接口組成,且單片機4采用四組I/O接口,輸入輸出接口包括定時器/計數(shù)器接口、并行I/O接口、串行接口、A/D轉(zhuǎn)換器接口和脈寬調(diào)制器PWM接口,無線收發(fā)模塊5內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器功能模塊,其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行控制,顯示模塊6為由LED組成的共陽極七段發(fā)光顯示器,外部存儲器7為使用串行接口的EEPROM芯片,且外部存儲器7在失電時數(shù)據(jù)也能夠得以保存,警報模塊8由一個蜂鳴器和一個紅色發(fā)光二極管組成,且警報模塊8與單片機4的P1.0接口對接,鍵盤輸入單元9上設(shè)有兩個功能按鍵,分別為單里程功能按鍵和總里程功能按鍵。
工作原理:信號采集單元3采集電量傳感器1和位移傳感器2上傳的脈沖信號,通過信號采集單元3內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理器將脈沖信號轉(zhuǎn)換成矩形波電壓信號,并通過串行接口傳遞到單片機4中,通過單片機4內(nèi)置的未處理器將電量數(shù)據(jù)和位移距離數(shù)據(jù)進行計算后,通過無線收發(fā)模塊5與顯示模塊6進行串口通信,在顯示模塊5上顯示出具體數(shù)值,使用串行的EEPROM芯片作為外部存儲器7,使單片機4中的數(shù)據(jù)在失電時亦能得以保存,警報模塊8與單片機4中的P1.0接口相接,當P1.0接口為高電平時,一條通路使紅色發(fā)光管和蜂鳴器導(dǎo)通,發(fā)出聲光警報,系統(tǒng)上電后,單片機4進行清零初始化,單片機4接收的電壓信號與標定電壓進行比較,轉(zhuǎn)換一次,計數(shù)器的數(shù)值增加一個,單片機4計算出行駛里程。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。