【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车能源分配，更具体地说，本专利技术涉及一种汽车自适应能源动态分配系统。
技术介绍
1、燃料电池汽车，不仅仅是燃料电池发动机作为动力系统，通常还会配有锂电池。因此，也可说燃料电池车是氢电-锂电混合动力车，混合动力车由于涉及多个动力源，如何动态分配能源就非常关键。汽车电器电量匹配，即汽车发电机、蓄电池与车中用电设备的电量匹配关系。在这个关系中，发电机是电能的输出端，用电设备是电能消耗端，蓄电池承担为起动机供电，并协调两者关系的角色，也就是说协助发电机为用电设备供电，并利用发电机的输出电能充电。如果电量匹配不当，则会严重影响发电机，蓄电池和用电设备的运行，影响用户体验。
2、燃料电池汽车电路由电源、电路保护装置、控制器件、用电设备及导线组成。汽车电路系统部件的作用：1、电源：汽车上装有两个电源，即蓄电池和发电机，其功能是保证汽车各用电设备在不同情况下都能投入正常工作；2、电路保护装置：电路保护装置在电路中起保护作用，防止烧坏导线和用电设备；3、控制器件：发动机控制单元和自动变速器，用来控制单元和手动控制开关；4、用电设备：包括启动机、空调设备、仪表和报警装置、照明灯；5、导线：导线用于将上述装置连接起来构成电路。汽车发电机是汽车的关键电源，其作用是在发动机正常运转的同时，为除起动机以外的所有电气设备供电，并为电池充电。
3、自适应就是在处理和分析过程中，根据处理数据的数据特征自动调整处理方法、处理顺序、处理参数、边界条件或约束条件，使其与所处理数据的统计分布特征、结构特征相适应，以取得最佳的处理
4、汽车自适应能源动态分配系统指汽车能根据环境不同智能调整能源分配，使其与能源使用统计分布特征、结构特征适应，进而取得最佳的能源分配效果。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种汽车自适应能源动态分配系统，通过采集数据、建立分配算法、得出控制指令、控制系统电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种汽车自适应能源动态分配系统，包括单片机、数据采集模块、控制模块、显示模块、数据存储模块，所述单片机是汽车自适应能源动态分配系统的核心，用于接收采集的汽车能源数据并进行运算，最后输出控制指令；所述数据采集模块，用于采集车载用电设备的电压、电流、电池与汽车油量，为能源动态分配提供依据，采集的数据通过接口单元与单片机相连；所述控制模块，主要包括对电源管理单元、电路控制单元、lcd用电设备的控制，控制模块执行单片机输出指令，完成对汽车能源的动态分配；所述显示模块为液晶显示屏用于显示采集的数据和控制指令；所述数据存储模块用于存储数据信息、控制指令和异常的能源状态，用于修正能源的分配算法。
3、优选的，所述单片机型号为sonic公司的snc5a8，主要包括接口单元、驱动控制单元、串口模块、运算模块，通过运算模块对采集的数据进行判断处理，然后根据运算模块中的分配算法输出控制指令，通过单片机中的驱动控制单元将指令转化为电信号，输送至控制模块。
4、优选的，所述数据采集模块，汽车油量通过油量传感器监测，汽车蓄电池监测采用一种型号为ds2438的单总线智能电池监测芯片，ds2438片内集成有10位a/d转换器，测量范围是0～10v，分辨率为10mv，经过采样电阻分压和仪表放大器ad620阻抗匹配后监测电池电压值；车载用电设备的电压信号的采集，采用12位adc芯片tlc2543进行转换，tlc2543具有11路模拟输入通道、正常温度范围内10us的转换速度、片内系统时钟，采样精度达到12位，线性误差±1lsb max，片内系统时钟，自动采样和保持，输出数据能设置单极性、双极性，数据长度、msb、lsb通过编程设置，外部时钟最高可达4.1mhz，信号以串行方式输出，只需要单片机4个引脚就能对11路通道进行采集；车载用电设备的电流监测，电流信号的采集采用型号为ltsr25一np的电流传感器测量实时电流信号，额定工作电流为25a，最高可测量电流80a，25度下的测量精度可达到士0.2％。
5、优选的，所述控制模块，包括控制器和单片机，所述控制器连接加速踏板、控制电机控制器、电池管理系统、直流电压变换器dc/dc、电动助力转向系统eps、真空助力系统、空调系统、组合仪表，车控制器能够统计整车所有电器设备的功耗，对比动力电池能够提供的电量，根据功率模型计算结果，输出控制器指令信号至电机控制器，电机控制器调整牵引电机的转矩值，当整车控制器接收到加速踏板输入的功率需求信息后，根据整车所有电器设备的功率分配情况和电池管理系统输入的供电电池的电压、电流信息进行综合分析，合理地调整牵引电机的扭矩输出，保证其具有足够的牵引力；所述单片机使用atmel公司生产8位单片机at89c52，片内含8k bytes的可反复擦写1000次以上的flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器，其采用高密度、非易失性存储技术生产，能兼容mcs-51指令系统。
6、优选的，所述显示模块为液晶显示屏用于显示采集的数据和控制指令，显示屏包括有：led晶片，正面板，侧板，底衬，正面板采用绝缘料材制成，正面板上设置有电路和驱动电极盘，正面板开有数多晶片嵌口，led晶片设置在晶片嵌口中，正面板上的驱动电极盘靠近led晶片上的晶片电极盘，所述两电极盘之间有电的导通连接，底衬设置在正面板的后面，侧板采用了与正面板同一材料弯折而成的一体式结构，侧板设置有电路，侧板上的电路与正面板上的电路联通，部分或者全部的驱动led晶片工作的电信号通过侧板上的电路传输到正面板上。
7、优选的，所述数据存储模块，将采集的数据和单片机输送的控制指令数据按照时间顺序存储在数据库中，数据库为oracle、mysql、elasticsearch中的一种，若要保证数据的公开透明不可更改，采用区块链技术将数据实时上传至区块链。
8、优选的，所述系统使用分配算法如图2，具体步骤如下：
9、步骤1，首先根据汽车剩余油量和油量与续航里程的关系，得到目前汽车续航里程数，设置续航里程；
10、步骤2，设置续航里程预警数值，若设置为30km为预警值，当续航里程小于30km，检查蓄电池剩余电量，若电量大于15kw，得出结论：汽车电量充足、油量低，此时车载发电机停止发电，节约油量，若电量小于15kw，得出结论：油量低、电量低，此时发电机开始工作，直到蓄电池电量达到30kw；
11、步骤3，油量预警10min后，进入“省电模式”，根据车载用电设备的优先级分配能源，第一优先级为：发动机、仪表盘、本专利技术能源动态分配系统，第二优先级为：小功率设备如，雨刷器、车窗升降设备，同时降低车灯亮度；
12、步骤4，若设置为30km为预警值，当续航里程大于30km，得出结论：汽车油量充足，发电机作为电源一方面为蓄电池蓄电，一方面按照设备使用频率分配电量。
13、优选的，所述汽车蓄电池的配置模式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种汽车自适应能源动态分配系统，包括单片机、数据采集模块、控制模块、显示模块、数据存储模块，其特征在于：所述单片机是汽车自适应能源动态分配系统的核心，用于接收采集的汽车能源数据并进行运算，最后输出控制指令；所述数据采集模块，用于采集车载用电设备的电压、电流、电池、汽车油量与车载用电设备使用频率，为能源动态分配提供依据，采集的数据通过接口单元与单片机相连；所述控制模块，主要包括对电源管理单元、电路控制单元、LCD用电设备的控制，控制模块执行单片机输出指令，完成对汽车能源的动态分配；所述显示模块为液晶显示屏用于显示采集的数据和控制指令；所述数据存储模块用于存储数据信息、控制指令和异常的能源状态，用于修正能源的分配算法。
2.根据权利要求1所述的一种汽车自适应能源动态分配系统，其特征在于：所述单片机型号为SONIC公司的SNC5A8，主要包括接口单元、驱动控制单元、串口模块、运算模块，通过运算模块对采集的数据进行判断处理，然后根据运算模块中的分配算法输出控制指令，通过单片机中的驱动控制单元将指令转化为电信号，输送至控制模块。
3.根据权利要求1所述的一种汽车
4.根据权利要求1所述的一种汽车自适应能源动态分配系统，其特征在于：所述控制模块，包括控制器和单片机，所述控制器连接加速踏板、控制电机控制器、电池管理系统、直流电压变换器DC/DC、电动助力转向系统EPS、真空助力系统、空调系统、组合仪表，车控制器能够统计整车所有电器设备的功耗，对比动力电池能够提供的电量，根据功率模型计算结果，输出控制器指令信号至电机控制器，电机控制器调整牵引电机的转矩值，当整车控制器接收到加速踏板输入的功率需求信息后，根据整车所有电器设备的功率分配情况和电池管理系统输入的供电电池的电压、电流信息进行综合分析，合理地调整牵引电机的扭矩输出，保证其具有足够的牵引力；所述单片机使用ATMEL公司生产8位单片机AT89C52，片内含8Kbytes的可反复擦写1000次以上的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器，其采用高密度、非易失性存储技术生产，能兼容MCS-51指令系统。
5.根据权利要求1所述的一种汽车自适应能源动态分配系统，其特征在于：所述显示模块为液晶显示屏用于显示采集的数据和控制指令，显示屏包括有：LED晶片，正面板，侧板，底衬，正面板采用绝缘料材制成，正面板上设置有电路和驱动电极盘，正面板开有数多晶片嵌口，LED晶片设置在晶片嵌口中，正面板上的驱动电极盘靠近LED晶片上的晶片电极盘，两电极盘之间有电的导通连接，底衬设置在正面板的后面，侧板采用了与正面板同一材料弯折而成的一体式结构，侧板设置有电路，侧板上的电路与正面板上的电路联通，部分或者全部的驱动LED晶片工作的电信号通过侧板上的电路传输到正面板上。
6.根据权利要求1所述的一种汽车自适应能源动态分配系统，其特征在于：所述数据存储模块，将采集的数据和单片机输送的控制指令数据按照时间顺序存储在数据库中，数据库为Oracle、MySQL、ElasticSearch中的一种，若要保证数据的公开透明不可更改，采用区块链技术将数据实时上传至区块链。
7.根据权利要求1-2任一项所述的一种汽车自适应能源动态分配系统，其特征在于：汽车自适应能源动态分配系统使用分配算法，具体步骤如下：
8.根据权利要求3所述的一种汽车自适应能源动态分配系统，其特征在于：所述信息采集模块包括车载用电设备使用频率的采集，采集车载用电设备使用频率后基于维卷积神经网络算法建立频率预测模型，首先将采集的车载用电设备的使用数据按照类别打上标签；然后清洗优化数据，保证数据完整性...
【技术特征摘要】
1.一种汽车自适应能源动态分配系统，包括单片机、数据采集模块、控制模块、显示模块、数据存储模块，其特征在于：所述单片机是汽车自适应能源动态分配系统的核心，用于接收采集的汽车能源数据并进行运算，最后输出控制指令；所述数据采集模块，用于采集车载用电设备的电压、电流、电池、汽车油量与车载用电设备使用频率，为能源动态分配提供依据，采集的数据通过接口单元与单片机相连；所述控制模块，主要包括对电源管理单元、电路控制单元、lcd用电设备的控制，控制模块执行单片机输出指令，完成对汽车能源的动态分配；所述显示模块为液晶显示屏用于显示采集的数据和控制指令；所述数据存储模块用于存储数据信息、控制指令和异常的能源状态，用于修正能源的分配算法。
2.根据权利要求1所述的一种汽车自适应能源动态分配系统，其特征在于：所述单片机型号为sonic公司的snc5a8，主要包括接口单元、驱动控制单元、串口模块、运算模块，通过运算模块对采集的数据进行判断处理，然后根据运算模块中的分配算法输出控制指令，通过单片机中的驱动控制单元将指令转化为电信号，输送至控制模块。
3.根据权利要求1所述的一种汽车自适应能源动态分配系统，其特征在于：所述数据采集模块，汽车油量通过油量传感器监测，汽车蓄电池监测采用一种型号为ds2438的单总线智能电池监测芯片，ds2438片内集成有10位a/d转换器，测量范围是0～10v，分辨率为10mv，经过采样电阻分压和仪表放大器ad620阻抗匹配后监测电池电压值；车载用电设备的电压信号的采集，采用12位adc芯片tlc2543进行转换，tlc2543具有11路模拟输入通道、正常温度范围内10us的转换速度、片内系统时钟，采样精度达到12位，线性误差±1lsb max，片内系统时钟，自动采样和保持，输出数据设置单极性、双极性，数据长度、msb、lsb通过编程设置，外部时钟最高可达4.1mhz，信号以串行方式输出，只需要单片机4个引脚就能对11路通道进行采集；车载用电设备的电流监测，电流信号的采集采用型号为ltsr25一np的电流传感器测量实时电流信号，额定工作电流为25a，最高可测量电流80a，25度下的测量精度可达到士0.2％。
4.根据权利要求1所述的一种汽车自适应能源动态分配系统，其特征在于：所述控制模块，包括控制器和单片机，所述控制器连接加速踏板、控制电机控制器、电池管理系统、直流电压变换器dc/dc、电动助力转向系统eps、真空助力系统、空调系统、组合仪表，车控制器能够统计整车所有电器设备的功耗，对比动力电池能够提供的电量，根据功率模型计算结果，输出控制器指令信号至电机控制器，电机控制器调整牵引电机的转矩值，当整车控制器接收到加速踏板输入的功率需求信息后，根据整车所有电器设备的功率分配情况和电池管理系统输入的供电电池的电压、电流信息进行综合分析，合理...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚文俊，叶益夫，尤宇诚，王光明，陈钰，张益文轩，李胜永，张智华，徐勇，龚旭，王皆佳，
申请(专利权)人：江苏航运职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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