CN110397540A - 启动保护系统及机械设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种启动保护系统及机械设备。通过处理器获取发动机的转速，当转速大于预设定的第一转速时，停止发送触发信号，当处理器持续接收启动信号时间大于预设定的第一时间且转速小于或等于预设定的第一转速时，停止发送触发信号的方式，避免起动机重复启动，避免了起动机长时间工作，保障了起动机的安全性，减少安全事故隐患。

Description

启动保护系统及机械设备

技术领域

本申请涉及发动机领域，具体而言，涉及一种启动保护系统及机械设备。

背景技术

工程机械设备中的发动机启动依赖起动机，当起动机被损坏时，会导致发动机不能正常工作，严重时，甚至会导致发生安全事故。基于此，需要对起动机(启动马达)进行监测保护。

现有技术中，多是通过监控发电机状态、发动机机油压力来防止启动马达二次启动，但仍然存在当动负荷过大时，点火时间过长，或者连续多次点火，导致启动马达损坏，甚至过热燃烧的安全事故的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种启动保护系统及机械设备，其旨在改善上述问题。

第一方面，本申请提供了一种启动保护系统，包括：启动开关、处理器以及起动机，所述处理器分别与所述启动开关及所述起动机电连接，所述起动机与发动机传动连接；所述启动开关用于获取操作人输入的启动信号，并将所述启动信号发送给所述处理器；所述处理器用于接收到所述启动信号时，向所述起动机发送触发信号，以使所述起动机工作；所述起动机用于驱动所述发动机启动运行；所述处理器还用于获取所述发动机的转速，当所述转速大于预设定的第一转速时，停止发送所述触发信号。所述处理器还用于当持续接收所述启动信号时间大于预设定的第一时间且所述转速小于或等于预设定的第一转速时，停止发送所述触发信号。

进一步地，所述处理器还用于当停止发送所述触发信号时，等待预设定的第二时间，重新接收所述启动开关发送的启动信号。

进一步地，所述处理器还用于当接收到启动信号的次数大于或等于预设定的次数，且所述转速任小于或等于所述第一转速时，认定发生故障，以拒绝接收所述启动开关发送的启动信号。

进一步地，所述启动保护系统还包括报警器，所述报警器与所述处理器电连接，所述处理器还用于当认定发生故障时，控制所述报警器报警。

进一步地，所述启动保护系统还包括显示，所述显示器与所述处理器电连接，所述处理器还用于当认定发生故障时，控制所述显示器显示故障提醒信息。

进一步地，所述启动保护系统还包括：第一转速传感器，所述第一转速传感器与所述处理器电连接；所述第一转速传感器用于检测所述发动机的转速，并将所述转速发送给所述处理器，以使所述处理器获取所述转速。

进一步地，所述发动机包括MCU和第二转速传感器，所述第二转速传感器与所述MCU电连接，所述处理器与所述MCU电连接，所述第二转速传感器用于检测所述发动机的转速，并将所述转速发送给所述MCU；所述MCU用于将接收到的所述转速传输给所述处理器，以使所述处理器获取所述转速。

第二方面，本申请还提供了一种机械设备，所述机械设备包括发动机和第一方面所述的启动保护系统，所述启动保护系统包括启动开关、处理器以及起动机，所述起动机与发动机传动连接。

进一步地，所述启动保护系统还包括：第一转速传感器，所述第一转速传感器与所述处理器电连接；所述第一转速传感器用于检测所述发动机的转速，并将所述转速发送给所述处理器，以使所述处理器获取所述转速。

进一步地，所述发动机包括MCU和第二转速传感器，所述第二转速传感器与所述MCU电连接，所述处理器与所述MCU电连接；所述第二转速传感器用于检测所述发动机的转速，并将所述转速发送给所述MCU；所述MCU用于将接收到的所述转速传输给所述处理器，以使所述处理器获取所述转速。

本申请提供的启动保护系统及机械设备的有益效果是：通过处理器获取发动机的转速，当转速大于预设定的第一转速时，停止发送触发信号，还通过处理器持续接收启动信号时间大于预设定的第一时间且转速小于或等于预设定的第一转速时，停止发送触发信号的方式，避免起动机重复启动，避免了起动机长时间启动，保障了起动机的安全性，减少安全事故隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种启动保护系统的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的另一种启动保护系统的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的另一种启动保护系统的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的另一种启动保护系统的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的一种启动保护系统与发动机的连接示意图。

图标：10-启动保护系统；101-处理器；102-启动开关；103-起动机；104-报警器；105-显示器；106-第一转速传感器；201-MCU；202-第二转速传感器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参阅图1，本申请实施例提供了一种启动保护系统10，应用于机械设备。机械设备包括至少一个发动机，机械设备可以为吊车、叉车或客车等等，在此不做限定。启动保护系统10包括处理器101、启动开关102以及起动机103。处理器101分别与启动开关102及起动机103电连接。

起动机103又名马达，用于将蓄电能转化为机械能。起动机103与发动机传动连接，具体地，起动机103与发动机的飞轮传动连连。当起动机103将电能转化为机械能时，可以驱动发动机飞轮旋转，以实现发动机的启动。

启动开关102可以但不限于为启动按键或启动旋钮。启动开关102用于获取操作人输入的启动信号，并将启动信号发送给处理器101。

处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

处理器101用于接收到启动开关102传输的启动信号时，向起动机103发送触发信号，以使起动机103工作。起动机103用于接收到处理器101发送的触发信号时，开始工作，将电能转化机械能，驱动发动机飞轮旋转，以使发动机启动运行。

处理器101还用于获取发动机的转速，当转速大于预设定的第一转速时，表征发动机已成功启动运行，此时，处理器101停止输出触发信号，避免重复启动，对起动机103和发动机造成损害。本申请实施例中，优选地，第一转速取值为发动机怠速转速减去300转/分。

处理器101还用于当持续接收到启动开关102传输的启动信号时间大于预设定的第一时间且转速小于或等于预设定的第一转速时，停止发送触发信号。

其中，转速小于或等于预设定的第一转速，表征发动机未成功启动。当发动机未成功启动时，处理器101需要持续的向起动机103发送触发信号，以使起动机103驱动发动机启动运行。但当起动机103长时间接收到触发信号时，长时间的工作会使得起动机103过热损坏，严重地，甚至会燃烧，具有安全隐患。经过发明人大量的实验、观察、总结，当第一时间为4秒时，既能保证发动机启动的成功率，又能防止起动机103长时间工作过热，防止发生不必要的安全事故。

综上所述，本申请实施例提供了一种启动保护系统中，通过处理器获取发动机的转速，当转速大于预设定的第一转速时，停止发送触发信号，还通过处理器持续接收启动信号时间大于预设定的第一时间且转速小于或等于预设定的第一转速时，停止发送触发信号的方式，避免起动机重复启动，避免了起动机长时间启动，保障了起动机的安全性，减少安全事故隐患。

当连续启动的间隔时间过短时，仍然可能导致起动机103过热，有可能造成起动机103损坏，严重地，可能引发设备燃烧的安全事故。

在图1的基础上，为了避免续启动的间隔时间过短，本申请实施例对于图1中的处理器101给出了一种可能的限定方式，具体的，请参见下文：

处理器101还用于当停止向起动机103发送触发信号时，同时地，停止接收启动开关102发送的启动信号。等待预设定的第二时间，重新接收启动开关102发送的启动信号，当再次接收到启动信号时，再次向起动机103发送触发信号，以使起动机103驱动发动机启动运行。

本申请实施例中，第二时间的优选值为15秒。起动机103在经过15秒的冷却过后，前一次的启动的热量消散，即可避免连续启动，造成起动机103过热。

在图1的基础上，为了避免当发生故障时，仍然持续启动发动机，造成设备损害，威胁人身安全，本申请实施例对于处理器101做了进一步的限定，请参见下文：

处理器101还用于当接收到启动信号的次数大于或等于预设定的次数，且转速任小于或等于第一转速时，认定发生故障，以拒绝接收启动开关102发送的启动信号，即停止向起动机103发送触发信号。

在一种可能的实现方式中，优选地，预设定的次数为3。当接收到启动信号的次数大于或等于3，且转速任小于或等于第一转速时，表征发动机连续3次均未启动成功。此时，认定设备发生了故障，当设备发生故障时，若仍然持续启动，可能造成安全事故。所以拒绝接收启动开关102发送的启动信号，即停止向起动机103发送触发信号。

在当接收到启动信号的次数大于或等于预设定的次数，且转速任小于或等于第一转速时，认定发生故障的基础上，为了提醒操作人员和现场其他人员该设备发生故障，本申请实施例还提供了一种可能的启动保护系统，请参见图2：

启动保护系统10还包括报警器104。报警器104与处理器101电连接。

报警器104可以采用蜂鸣报警器或声光报警器。

处理器101还用于当认定发生故障时，控制报警器104发出报警信号，以提醒操作人员和现场其他人员该设备发生故障。

在当接收到启动信号的次数大于或等于预设定的次数，且转速任小于或等于第一转速时，认定发生故障的基础上，为了提醒操作人员和现场其他人员该设备发生故障，本申请实施例还提供了一种可能的启动保护系统，请参见图3：

启动保护系统10还包括显示器105。显示器105与处理器101电连接。

显示器105可以采用LED显示器或LCD显示器。

处理器101还用于当认定发生故障时，控制显示器105显示故障提示信息，以提醒操作人员和现场其他人员该设备发生故障。

在图1的基础上，对于获取发动机转速，本申请实施例给出了一种可能的实现方式，请参见图4：

启动保护系统10还包括第一转速传感器106，第一转速传感器106与处理器101电连接。第一转速传感器106相对应发动机设置。

第一转速传感器106用于检测发动机的转速，并将转速发送给处理器101，以使处理器101获取转速。

在图1的基础上，对于获取发动机转速，本申请实施例给出了一种可能的实现方式，请参见图5：

发动机包括MCU201和第二转速传感器202，第二转速传感器202与MCU201电连接，处理器101与MCU201电连接。

第二转速传感器202用于检测发动机的转速，并将转速发送给MCU201。

MCU201用于将接收到的转速传输给处理器101，以使处理器101获取转速。

启动保护系统10还可以包括电源，电源与处理器101电连接。在一种可能的实现方式中，电源还与起动机103电连接，以给起动机103提供电能。

本申请实施例还提供了一种机械设备，包括发动机和图1所示的启动保护系统10，启动保护系统10包括启动开关102、处理器101以及起动机103，起动机103与发动机传动连接。需要说明的是，本实施例所提供的启动保护系统10，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。

请继续参考图4，启动保护系10还可以包括第一转速传感器106，第一转速传感器106与处理器101电连接。第一转速传感器106相对应发动机设置。

第一转速传感器106用于检测发动机的转速，并将转速发送给处理器101，以使处理器101获取转速。

请继续参考图5，发动机还可以包括MCU201和第二转速传感器202，第二转速传感器202与MCU201电连接，处理器101与MCU201电连接。

第二转速传感器202用于检测发动机的转速，并将转速发送给MCU201。

MCU201用于将接收到的转速传输给处理器101，以使处理器101获取转速。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种启动保护系统，其特征在于，包括：启动开关、处理器以及起动机，所述处理器分别与所述启动开关及所述起动机电连接，所述起动机与发动机传动连接；

所述启动开关用于获取操作人输入的启动信号，并将所述启动信号发送给所述处理器；

所述处理器用于接收到所述启动信号时，向所述起动机发送触发信号，以使所述起动机工作；

所述起动机用于驱动所述发动机启动运行；

所述处理器还用于获取所述发动机的转速，当所述转速大于预设定的第一转速时，停止发送所述触发信号；

所述处理器还用于当持续接收所述启动信号时间大于预设定的第一时间且所述转速小于或等于所述预设定的第一转速时，停止发送所述触发信号。

2.根据权利要求1所述的启动保护系统，其特征在于，所述处理器还用于当停止发送所述触发信号时，等待预设定的第二时间，重新接收所述启动开关发送的启动信号。

3.根据权利要求1所述的启动保护系统，其特征在于，所述处理器还用于当接收到启动信号的次数大于或等于预设定的次数，且所述转速任小于或等于所述第一转速时，认定发生故障，以拒绝接收所述启动开关发送的启动信号。

4.根据权利要求3所述的启动保护系统，其特征在于，所述启动保护系统还包括报警器，所述报警器与所述处理器电连接；

所述处理器还用于当认定发生故障时，控制所述报警器报警。

5.根据权利要求3所述的启动保护系统，其特征在于，所述启动保护系统还包括显示器，所述显示器与所述处理器电连接；

所述处理器还用于当认定发生故障时，控制所述显示器显示故障提醒信息。

6.根据权利要求1所述的启动保护系统，其特征在于，所述启动保护系统还包括：第一转速传感器，所述第一转速传感器与所述处理器电连接；

所述第一转速传感器用于检测所述发动机的转速，并将所述转速发送给所述处理器，以使所述处理器获取所述转速。

7.根据权利要求1所述的启动保护系统，其特征在于，所述发动机包括MCU和第二转速传感器，所述第二转速传感器与所述MCU电连接，所述处理器与所述MCU电连接；

所述第二转速传感器用于检测所述发动机的转速，并将所述转速发送给所述MCU；

所述MCU用于将接收到的所述转速传输给所述处理器，以使所述处理器获取所述转速。

8.一种机械设备，其特征在于，所述机械设备包括发动机和权利要求1所述的启动保护系统，所述启动保护系统包括启动开关、处理器以及起动机，所述起动机与所述发动机传动连接。

9.根据权利要求8所述的机械设备，其特征在于，所述启动保护系统还包括：第一转速传感器，所述第一转速传感器与所述处理器电连接；

所述第一转速传感器用于检测所述发动机的转速，并将所述转速发送给所述处理器，以使所述处理器获取所述转速。

10.根据权利要求8所述的机械设备，其特征在于，所述发动机包括MCU和第二转速传感器，所述第二转速传感器与所述MCU电连接，所述处理器与所述MCU电连接；

所述第二转速传感器用于检测所述发动机的转速，并将所述转速发送给所述MCU；

所述MCU用于将接收到的所述转速传输给所述处理器，以使所述处理器获取所述转速。