[发明专利]一种基于主动流动控制的汽车减阻系统与方法

说明书

本发明提供了一种基于主动流动控制的汽车减阻系统，包括中央处理子系统、压力测量器、电压采集器、激励电源发生装置、阵列单元开关控制子系统及与阵列单元开关控制子系统连接的等离子体阵列装置，等离子体阵列装置包括暴露电极阵列层、绝缘介质层和封装电极阵列层，绝缘介质层设置于车体安装处内部且位于暴露电极阵列层下方，暴露电极阵列层和封装电极阵列层之间相互错开，且以二维交错密铺的排列方式呈带状分布于安装位置。基于上述系统本发明还提供了一种减阻方法。本发明解决了在不改变车身外形的情况下通过针对实时监测的气压信息调节车体的气流，从而实现降低空气阻力的问题。本发明结构简单，方法灵活，具有很强的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及汽车气动技术领域，尤其涉及一种基于主动流动控制的汽车减阻系统与方法。

背景技术

汽车在水平行驶时，汽车阻力主要包括滾动阻力和气动阻力，当汽车达到一定时速，其气动阻力因跟速度成平方正比关系，能够占到汽车行驶阻力的60％以上，这意味着发动机就要将相当一部分的动力或者燃油能量用于克服空气阻力，因此，减小空气阻力不仅能节约燃油，还能使汽车达到更高的车速。

目前，高速汽车减阻技术多集中于流线型车身设计与仿生非光滑表面的应用，但受限于多变的行驶环境和乘坐舒适度要求限制，其减阻的效果提升十分有限。尽管目前存在部分应用主动流动控制的设计，但依旧存在结构复杂、工作可靠性差等缺点，因此，面对国内高速发展的公路交通，急需一种结构简单、活动原件少、鲁棒性好，能够针对实时车况，主动进行汽车流动控制的方法和装置。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于主动流动控制的汽车减阻系统与方法，解决了在不改变车身外形的情况下通过针对实时监测的气压情况主动调节车体的气流，从而实现能有效地降低空气阻力的问题。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种基于主动流动控制的汽车减阻系统，包括中央处理子系统、分别与所述中央处理子系统连接的压力测量器、电压采集器、激励电源发生装置和阵列单元开关控制子系统，及与所述阵列单元开关控制子系统连接且安装于车头、车顶两端及车尾的等离子体阵列装置，其中，

所述等离子体阵列装置包括暴露电极阵列层、绝缘介质层和封装电极阵列层，所述绝缘介质层设置于车体安装处内部且位于所述暴露电极阵列层下方，所述暴露电极阵列层和封装电极阵列层之间相互错开，且以二维交错密铺的排列方式呈带状分布于安装位置。

进一步地，所述暴露电极阵列层由多个相互间隔排列且呈正方形的暴露电极单元构成，所述暴露电极单元位于车体表面，与车体表面平齐，并紧贴于所述绝缘介质层上方。

再进一步地，所述封装电极阵列层由多个相互间隔排列且呈正方形的封装电极单元构成，所述封装电极单元埋设于绝缘介质层内部。

再进一步地，所述压力测量器分布于车体梯度位置，用于多点实时测量车体表面位置的气压信息，并上传至中央处理子系统；

所述电压采集器，用于实时测量等离子体阵列装置的电压信息，将电压信息反馈给中央处理子系统，并监测所述减阻系统运行状况；

所述中央处理子系统，用于根据压力测量器与电压采集器测量得到的气压信息与电压信息，选择是否采用主动流动控制，并将通断命令传递给阵列单元开关控制子系统；

所述阵列单元开关控制子系统，用于根据中央处理子系统的通断命令控制等离子体阵列装置的通断；

所述激励电源装置包括信号发生器、与所述信号发生器连接的功率发生器以及与所述功率发生器连接的升压变压器，用于为所述等离子体阵列装置提供所需激励电压。

作为优选，所述压力测量器的型号为YZ1301。

作为优选，所述电压采集器的型号为HS3-5MHz。