CN105134442B - 一种农机启动智能保护控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种农机启动智能保护控制系统及方法，该系统包括点火钥匙开关、发电机、蓄电池、延时启动器、电磁启动开关和电动机，延时启动器由具有两段以上延时功能的延时保护电路、启动保护电路和电子开关组成，延时保护电路与点火钥匙开关连接，启动保护电路与发电机的中性点电信号输出端连接，电子开关与延时保护电路、启动保护电路、蓄电池的DC 12V/24V端、电磁启动开关的控制端连接。本发明还包括农机启动智能保护控制方法。利用本发明，可避免点火钥匙开关触点不能及时断开致使电动机长时间启动、蓄电池长时间大电流放电，可避免短时内频繁启动致使电动机、蓄电池过热，可避免发动机启动正常后，点火钥匙开关被误操作再次启动电动机。

Description

一种农机启动智能保护控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种农业机械启动智能保护控制系统及方法。

背景技术

目前农机如旋耕机在启动的过程中，一般通过点火钥匙开关控制启动继电器，再通过启动继电器控制电磁启动开关来启动电动机（或称启动机）带动发动机和发电机，或者直接用点火钥匙开关直接控制电磁启动开关来启动电动机，启动电动机的工作电流最大可达到200A，当点火钥匙开关卡滞不复位，或者点火钥匙开关触点粘连，或者操作者长时间按压点火钥匙开关，无法及时断开启动继电器，电动机、蓄电池将长时间通以大电流，长时间持续过载工作，会导致它们的使用寿命减少或造成其损坏。

发动机从启动到正常运行要控制时间，这段时间需控制在约6秒内，如果超过时间，将可能缩短电动机和蓄电池寿命或损坏它们。

CN204480962U公开了一种汽车延时启动继电器用于汽车启动保护，这种保护方式只有一段延时保护，可控制延时启动时间不超过设定时间，但在农机上可能会出现，在一次只有一段延时启动发动机不成功后随即再次或多次继续启动的情况，前后次启动没有时间限制，短时间内多次启动电动机会使蓄电池多次大电流放电，多次使点火钥匙开关、启动继电器（或电磁启动开关）过载通断，会使减少它们的使用寿命。

农机在发动机正常启动后，有可能出现误操作点火钥匙开关，再次启动电动机的情况，导致启动机构损坏。

因此，市场需要一种新的保护控制系统及方法来保护农机启动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种农机启动智能保护控制系统及方法，该系统在每次第一段延时启动保护后，须再延时一段时间才能再次开启点火钥匙开关，限制两次启动电动机的时间间隔，避免短时内频繁启动致使电动机、蓄电池过热，达到保护电动机和蓄电池的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明之农机启动智能保护控制系统，包括点火钥匙开关、发电机、蓄电池、延时启动器、电磁启动开关和电动机，所述延时启动器由具有两段以上延时功能的延时保护电路、启动保护电路和电子开关组成，所述延时保护电路与点火钥匙开关连接，所述启动保护电路与发电机的中性点电信号输出端连接，所述电子开关与延时保护电路、启动保护电路、蓄电池的DC 12V/24V端、电磁启动开关的控制端连接，所述电磁启动开关与蓄电池、电动机连接。

进一步，延时启动器的延时保护电路为具有两段延时功能的延时保护电路，由电阻R1、R2、R3，电容C1、C2，芯片U1组成，其中，电阻R1和电容C1决定第一段延时时长，电阻R2和电容C2决定第二段延时时长，在芯片U1的P2脚输入点火启动信号后，芯片U1的P6脚输出控制信号，控制电子开关接通，在第一段延时结束后，即第二段延时开始时，关闭芯片U1的P6脚输出控制信号，控制电子开关断开。

进一步，延时启动器的启动保护电路由二极管D1，电阻R4、R5，芯片U2组成，当通过二极管D1输入的发电机的中性点电信号电压大于由电阻R4、R5设置的电压后，芯片U2的P5脚输出控制信号，控制电子开关断开。

本发明之农机启动智能保护控制方法是：在点火钥匙开关和电磁启动开关之间采用1个延时启动器，该延时启动器由具有两段以上延时功能的延时保护电路、启动保护电路和电子开关组成，其中，延时保护电路与点火钥匙开关连接，启动保护电路与发电机的中性点电信号输出端连接，电子开关与延时保护电路、启动保护电路、蓄电池的DC 12V/24V端、电磁启动开关的控制端连接，电磁启动开关与蓄电池、电动机连接；

延时启动器接收到点火钥匙开关的启动信号，即启动第一段计时功能，同时向电磁启动开关发出控制电压，启动电动机，第一段延时后，如发动机未启动，点火钥匙开关卡滞未复位，延时启动器将强制关闭启动功能，点火钥匙开关失去启动功能，同时延时启动器启动第二段计时延时功能，在这期间不能启动发动机，第二段延时时间到后，方能再次启动；

发动机启动正常后，启动保护电路收到发电机中性点电压信号，控制电子开关断开，点火钥匙开关失去启动功能，可避免误操作。

本发明用点火钥匙开关控制延时启动器，启动电流小，不易出现触点烧结粘连情况；将启动继电器取消改用内置于延时启动器内的电子开关，无触点，无启动继电器触点烧结情况。

利用本发明，可避免点火钥匙开关触点不能及时断开致使电动机长时间启动、蓄电池长时间大电流放电，可避免短时内频繁启动致使电动机、蓄电池过热，可避免发动机启动正常后，点火钥匙开关被误操作再次启动电动机，达到保护电动机和蓄电池目的。

本发明适用于农用机械的启动保护，也适用于有同样要求的其它机械设备保护。

附图说明

图1 为本发明之农机启动智能保护控制系统实施例的控制框图；

图2 为图1所示实施例的延时启动器的延时保护电路图；

图3 为图1所示实施例的延时启动器的启动保护电路图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1，本实施例之农机启动智能保护控制系统，包括点火钥匙开关1、发电机2、蓄电池3、延时启动器4、电磁启动开关5和电动机6；所述延时启动器4由具有两段延时功能的延时保护电路、启动保护电路和电子开关组成，所述延时保护电路与点火钥匙开关1连接，所述启动保护电路与发电机2的中性点电信号输出端连接，所述电子开关与延时保护电路、启动保护电路、蓄电池3的DC 12V/24V端、电磁启动开关5的控制端连接，所述电磁启动开关5与蓄电池3、电动机6连接。

本实施例中，延时启动器4的延时保护电路，如图2所示，由电阻R1、R2、R3，电容C1、C2，芯片U1组成，其中，电阻R1和电容C1决定第一段延时时长，电阻R2和电容C2决定第二段延时时长，在芯片U1的P2脚输入点火启动信号后，芯片U1的P6脚输出控制信号，控制电子开关接通，在第一段延时结束后，即第二段延时开始时，关闭芯片U1的P6脚输出控制信号，控制电子开关断开。

本实施例中，延时启动器4的启动保护电路，如图3所示，由二极管D1，电阻R4、R5，芯片U2组成，当通过二极管D1输入的发电机的中性点电信号电压大于由电阻R4、R5设置的电压后，芯片U2的P5脚输出控制信号，控制电子开关断开。

电子开关内置延时启动器4内，开关点与电磁启动开关5相连，控制电磁启动开关5通断。

本实施例中，所述点火钥匙开关1用来手动向延时启动器发出启动控制信号，可以自动复位。所述蓄电池3向延时启动器4和电动机6提供工作电压。所述发电机2由发动机带动。所述电磁启动开关5与电动机连接，控制电动机启动。所述电动机6通过电磁启动开关5与蓄电池3电气连接，由蓄电池3供电启动，带动发动机启动。

本实施例中，所述发电机2向延时启动器4提供中性点电压信号，以判断发动机是否已启动，当发动机启动后，发电机2被带动会向延时启动器4发出中性点电压信号，延时启动器4将不接受点火钥匙开关的启动控制信号，反之发动机未启动，发电机无中性点电压信号发出，延时启动器4可接受点火钥匙开关的启动控制信号，再次启动。

本实施例之农机启动智能保护控制方法是：在点火钥匙开关1和电磁启动开关5之间采用1个延时启动器4，该延时启动器4由具有两段延时功能的延时保护电路 、启动保护电路和电子开关组成，其中，延时保护电路与点火钥匙开关1连接，启动保护电路与发电机2的中性点电信号输出端连接，电子开关与延时保护电路、启动保护电路、蓄电池3的DC 12V/24V端、电磁启动开关5的控制端连接，电磁启动开关5与蓄电池3、电动机6连接；

延时启动器4接收到点火钥匙开关1的启动信号，即启动第一段计时功能，同时向电磁启动开关发出控制电压，启动电动机6，第一段延时后，如发动机未启动，点火钥匙开关1卡滞未复位，延时启动器4将强制关闭启动功能，点火钥匙开关1失去启动功能，同时延时启动器4启动第二段计时延时功能，在这期间不能启动发动机，第二段延时时间到后，方能再次启动；

发动机启动正常后，启动保护电路收到发电机2中性点电压信号，控制电子开关断开，点火钥匙开关1失去启动功能，可避免误操作。

Claims (2)

1.一种农机启动智能保护控制系统，包括点火钥匙开关、发电机、蓄电池、电磁启动开关和电动机，其特征在于：还设有延时启动器，所述延时启动器由具有两段以上延时功能的延时保护电路、启动保护电路和电子开关组成，所述延时保护电路与点火钥匙开关连接，所述启动保护电路与发电机的中性点电信号输出端连接，所述电子开关与延时保护电路、启动保护电路、蓄电池的DC 12V/24V端、电磁启动开关的控制端连接，所述电磁启动开关与蓄电池、电动机连接；

延时启动器的延时保护电路为具有两段延时功能的延时保护电路，由电阻R1、R2、R3，电容C1、C2，芯片U1组成，其中，电阻R1和电容C1决定第一段延时时长，电阻R2和电容C2决定第二段延时时长，在芯片U1的P2脚输入点火启动信号后，芯片U1的P6脚输出控制信号，控制电子开关接通，在第一段延时结束后，即第二段延时开始时，关闭芯片U1的P6脚输出控制信号，控制电子开关断开；

延时启动器的启动保护电路由二极管D1，电阻R4、R5，芯片U2组成，当通过D1输入的发电机的中性点电信号电压大于由电阻R4、R5设置的电压后，芯片U2的P5脚输出控制信号，控制电子开关断开。

2.一种农机启动智能保护控制方法，其特征在于：在点火钥匙开关和电磁启动开关之间采用1个延时启动器，该延时启动器由具有两段以上延时功能的延时保护电路、启动保护电路和电子开关组成，其中，延时保护电路与点火钥匙开关连接，启动保护电路与发电机的中性点电信号输出端连接，电子开关与延时保护电路、启动保护电路、蓄电池的DC 12V/24V端、电磁启动开关的控制端连接，电磁启动开关与蓄电池、电动机连接；

延时启动器接收到点火钥匙开关的启动信号，即启动第一段计时功能，同时向电磁启动开关发出控制电压，启动电动机，第一段延时后，如发动机未启动，点火钥匙开关卡滞未复位，延时启动器将强制关闭启动功能，点火钥匙开关失去启动功能，同时延时启动器启动第二段计时延时功能，在这期间不能启动发动机，第二段延时时间到后，方能再次启动；

发动机启动正常后，启动保护电路收到发电机中性点电压信号，控制电子开关断开，点火钥匙开关失去启动功能，可避免误操作；

延时启动器的延时保护电路为具有两段延时功能的延时保护电路，由电阻R1、R2、R3，电容C1、C2，芯片U1组成，其中，电阻R1和电容C1决定第一段延时时长，电阻R2和电容C2决定第二段延时时长，在芯片U1的P2脚输入点火启动信号后，芯片U1的P6脚输出控制信号，控制电子开关接通，在第一段延时结束后，即第二段延时开始时，关闭芯片U1的P6脚输出控制信号，控制电子开关断开；

延时启动器的启动保护电路由二极管D1，电阻R4、R5，芯片U2组成，当通过D1输入的发电机的中性点电信号电压大于由电阻R4、R5设置的电压后，芯片U2的P5脚输出控制信号，控制电子开关断开。