CN113682134B - 一种车载加热控制系统的工作方法 - Google Patents

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Abstract

一种车载加热控制系统的工作方法，包括电源转换方法、温度调节方法、集成阀加热方法；所述电源转换方法包括：所述电源包括电瓶，在电瓶的输出端设置电源转换电路，所述电源转换电路将24V电压转换为5V电压并供给所述主控制器；所述温度调节方法包括：通过所述温度调节电路调节加热功率，在所述油箱上设置有温度传感器，所述温度传感器感测油箱的温度，并发送信号给所述主控制器，所述主控制器发送控制信号至所述单片机，单片机控制所述温度调节电路调节输出至所述加热器的功率大小，以调节加热温度。

Description

一种车载加热控制系统的工作方法
技术领域
本发明涉及通信车相关设备领域，国际分类号H01，具体涉及一种车载加热控制系统的工作方法。
背景技术
随着我国经济高速发展和技术水平不断提升，车辆在人们生活中所占的比重越来越高，通信车较大规模的应用在军事、民用领域。通信车辆中集成了机电液等多种技术，通信车集中管控系统的应用是行业发展趋势，它将公用平台设备或任务设备集成到一个人机界面进行监控，降低业务展开操作难度，提高车辆使用的效率，提高车辆的智能化、自动化程度。
现有技术的通信车中，油箱中的油存在粘滞的情况，尤其是寒冷的冬天或者某些特定地理位置与环境下，低温会导致油箱中的油过度粘滞，从而无法有效使用，改进性的会存在对油箱加热的方案。
而在实际生产实践中，存在以下问题：
1、现有技术的通信车油箱的加热过程中，燃油加热器输送暖水或者暖风对油箱进行加热，然而流体输送时需要控制通断，此时需要相应的阀进行控制；同时，油箱中的油液输出也需要阀进行控制，过多的阀会导致设备数量过多，导致布局存在困难、不期望的空间占用。
2、现有技术的流体控制中，存在多通换向阀，如现有技术图1所示，该多通换向阀通过阀芯的滑动、切换多个位置，从而实现多通路的控制，可以有效减少阀的数量，但其有一个前提就是流体同源，例如换向阀只控制油的多通路运行，而对于不同的介质例如油/水、例如油/气，则阀芯在滑动过程中，不可避免的会产生不同介质的混合，导致执行端无法正常工作。
3、现有技术的燃油加热器，仅仅只对油箱进行加热，然而其它容易积液的位置例如阀内，也会存在加热的需求，但是现有技术没有相应解决方案。
4、现有技术的圆形通道、小尺寸通道中，很难控制通道的通断，圆形的形状与较小的尺寸如果要控制通断往往要增加大量成本。
5、现有技术的换向阀、多联阀，只能实现一通一关(如正交多联阀、换向阀)或者同时通断(如平行多联阀)，没有实现多个工作状态的功能。
6、现有技术借助弹簧力关闭阀芯时，存在弹簧力不足的情况，无法很好的解决。
7、现有技术燃油加热器通过自带的线控开关面板进行本端控制，无法接入车辆的集中管控系统进行统一监控，无法与车载环控系统智能化连接而自动根据车载环境进行开关、调温、调节流速等。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提出同时解决上述多种问题的方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车载加热控制系统的工作方法，所述加热控制系统包括主控制器、电源、加热器、集成阀、油箱、控制开关、电路板、单片机、温度调节电路、电源转换电路；其中所述单片机与所述温度调节电路配置在所述电路板上，所述控制开关连接所述电路板，所述电路板连接所述加热器，所述主控制器连接所述单片机，所述单片机控制所述温度调节电路，所述加热器通过所述集成阀输出介质为所述油箱供暖，同时所述集成阀控制所述油箱输出油液的通断；
所述工作方法包括电源转换方法、温度调节方法、集成阀加热方法；
所述电源转换方法包括：所述电源包括电瓶，在电瓶的输出端设置电源转换电路，所述电源转换电路将24V电压转换为5V电压并供给所述主控制器；
所述温度调节方法包括：通过所述温度调节电路调节加热功率，在所述油箱上设置有温度传感器，所述温度传感器感测油箱的温度，并发送信号给所述主控制器，所述主控制器发送控制信号至所述单片机，单片机控制所述温度调节电路调节输出至所述加热器的功率大小，以调节加热温度；
所述集成阀包括集成块、支架、驱动结构、输出轴、上阀杆、中壳体、阀球、密封座、中腔、转杆腔、供暖通道、下阀杆、转动杆、磁块、供暖输入通道、供暖输出通道、滑块、磁柱、弹簧、进油口、出油口、供油通道；其中所述供暖通道包括环形通道、直线通道，所述直线通道包括通流段、避让段；
所述集成块内设有所述中腔，所述中壳体置入所述中腔中，所述中壳体内设有所述阀球，所述阀球与所述密封座抵靠配合，所述集成块的上方设有所述支架，所述支架上方固定有所述驱动结构，所述驱动结构通过输出轴连接至所述上阀杆，所述上阀杆连接至所述阀球；油液从进油口进入集成块，通过所述供油通道输出至出油口，所述阀球下端设有所述下阀杆，所述下阀杆伸入所述转杆腔中，所述供油通道与所述转杆腔不连通；
所述下阀杆下端连接所述转动杆的一端，转动杆的另一端连接所述磁块，所述转杆腔为圆形腔，所述转动杆的数量为二，两个转动杆围绕下阀杆呈90度间隔，所述转杆腔的外周设有所述供暖通道，供暖时供暖介质从所述供暖输入通道进入所述直线通道，通过所述通流段进入所述环形通道，最后通过所述供暖输出通道输出，所述供暖输入通道与所述直线通道垂直，所述供暖输出通道水平设置；
所述直线通道中设有所述滑块，所述滑块内侧设有所述磁柱，所述磁柱外设有所述弹簧，所述弹簧一端抵接在所述滑块上、另一端抵接在直线通道内壁上，所述供暖输入通道为三角形通道；正常状态下，所述滑块下端位于所述供暖输入通道上口从而封闭所述供暖输入通道；当转动杆旋转至与滑块对准的位置时，所述磁块吸引所述磁柱，所述滑块朝向所述转动杆移动压缩弹簧直至所述滑块的一边与三角形通道的一边对齐，从而不再封闭所述供暖输入通道；当转动杆旋转至不对准所述滑块时，所述弹簧驱动所述滑块恢复原位；
所述集成阀加热方法包括，通过所述驱动机构的驱动使得转动杆之一对准所述滑块，从而开启所述供暖输入通道对所述集成阀进行加热。
进一步的，所述驱动结构为电机。
进一步的，所述供暖输出通道与所述直线通道平行设置。
进一步的，所述供暖输出通道下游设有单向阀。
进一步的，所述环形通道不构成完整圆环。
进一步的，所述磁块为圆柱块。
进一步的，所述转动杆为圆杆。
进一步的，所述圆柱块的直径大于所述圆杆的直径。
进一步的，所述圆柱块的直径大于所述磁柱的直径。
进一步的，所述三角形为等边三角形。
本发明的有益效果是：
1、针对背景技术提出的第1点，将供暖流体通道与油通道的通关控制功能集成在一个阀当中，使用了阀块技术，在阀块中设置了中间的空腔供中部壳体与阀球插入，便于安装。
2、针对背景技术提出的第2点，在一个集成阀块中采用了互相独立的供暖流体通断控制方案与油通道控制方案，二者有彼此独立、互相不干扰、不连通的工作空间，且通过单个驱动结构驱动二者通断。具体的驱动结构一个是球阀、另一个是转动杆与磁吸方案的组合。
3、针对背景技术提出的第3点，在阀块底部布置了类似圆形的供暖流体通道，以环绕阀块实现包围式加热。
4、针对背景技术提出的第4点，在圆形供暖流体通道中设置了直线通道，直线通道用以提供避让空间，直线通道与输入通道相互垂直以保证滑块压紧在输入通道上。
5、针对背景技术提出的第5点，设置了两个转动杆，两个转动杆呈90度布置，两个转动杆分别与直线通道对准时实现圆形通道开启，两个转动杆的对准位置分别对应阀球启闭的位置，从而构成供暖开启、阀球启闭的两种工作状态，当两个转动杆不与直线通道对准时，转动阀球构成供暖关闭、阀球启闭的两种工作状态。
6、针对背景技术提出的第6点，将供暖输入通道设置为三角形通道，在滑块避让位置，三角形通道的一边与滑块的一边对齐，当弹簧向关闭方向回压时，刚开始回压时的弹簧力最大，推动滑块可以迅速覆盖三角形通道的底边面积，迅速减少流量，仅仅露出顶角的三角形通道不会再提供过大的水压对弹簧施加压缩力，从而保证滑块的关闭。
7、针对背景技术提出的第7点，通过对燃油加热器本身的控制开关进行测量分析，发现其控制控制线一共有5根，其中包含2根电源线、1根温度调节线、1根状态反馈线、1根电源开关控制线。改成远控的思路是在开关与主机之间增加一块控制电路板，温度调节、状态反馈和开关控制信号经由电路板控制，达到远程控制燃油加热器的目的。
注：上述设计不分先后，每一条都使得本发明相对现有技术具有区别和显著的进步。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术多路控制阀
图2是本发明流体控制设备截面图
图3是本发明供暖控制部分关闭状态俯视示意图
图4是本发明供暖控制部分开启状态俯视示意图
图5是本发明直线通道内部结构示意图
图6是本发明加热控制系统整体框图
图7是本发明电源转换电路示意图
图8是本发明单片机电路图
图9是本发明温度调节电路示意图
图中，附图标记如下：
1、集成块2、支架3、驱动结构4、输出轴5、上阀杆6、中壳体7、阀球8、密封座9、中腔10、转杆腔11、供暖通道12、下阀杆13、转动杆14、磁块15、供暖输入通道16、供暖输出通道17、环形通道18、直线通道19、通流段20、避让段21、滑块22、磁柱23、弹簧24、进油口25、出油口26、供油通道27、一挡调节28、二挡调节29、三挡调节30、集成阀
具体实施方式
如图所示：一种车载加热控制系统的工作方法，所述加热控制系统包括主控制器、电源、加热器、集成阀、油箱、控制开关、电路板、单片机、温度调节电路、电源转换电路；其中所述单片机与所述温度调节电路配置在所述电路板上，所述控制开关连接所述电路板，所述电路板连接所述加热器，所述主控制器连接所述单片机，所述单片机控制所述温度调节电路，所述加热器通过所述集成阀输出介质为所述油箱供暖，同时所述集成阀控制所述油箱输出油液的通断；
所述工作方法包括电源转换方法、温度调节方法、集成阀加热方法；
所述电源转换方法包括：所述电源包括电瓶，在电瓶的输出端设置电源转换电路，所述电源转换电路将24V电压转换为5V电压并供给所述主控制器；
所述温度调节方法包括：通过所述温度调节电路调节加热功率，在所述油箱上设置有温度传感器，所述温度传感器感测油箱的温度，并发送信号给所述主控制器，所述主控制器发送控制信号至所述单片机，单片机控制所述温度调节电路调节输出至所述加热器的功率大小，以调节加热温度；
如图所示：所述集成阀包括集成块、支架、驱动结构、输出轴、上阀杆、中壳体、阀球、密封座、中腔、转杆腔、供暖通道、下阀杆、转动杆、磁块、供暖输入通道、供暖输出通道、滑块、磁柱、弹簧、进油口、出油口、供油通道；其中所述供暖通道包括环形通道、直线通道，所述直线通道包括通流段、避让段；
所述集成块内设有所述中腔，所述中壳体置入所述中腔中，所述中壳体内设有所述阀球，所述阀球与所述密封座抵靠配合，所述集成块的上方设有所述支架，所述支架上方固定有所述驱动结构，所述驱动结构通过输出轴连接至所述上阀杆，所述上阀杆连接至所述阀球；油液从进油口进入集成块，通过所述供油通道输出至出油口，所述阀球下端设有所述下阀杆，所述下阀杆伸入所述转杆腔中，所述供油通道与所述转杆腔不连通；
所述下阀杆下端连接所述转动杆的一端，转动杆的另一端连接所述磁块，所述转杆腔为圆形腔，所述转动杆的数量为二，两个转动杆围绕下阀杆呈90度间隔，所述转杆腔的外周设有所述供暖通道，供暖时供暖介质从所述供暖输入通道进入所述直线通道，通过所述通流段进入所述环形通道，最后通过所述供暖输出通道输出，所述供暖输入通道与所述直线通道垂直，所述供暖输出通道水平设置；
所述直线通道中设有所述滑块，所述滑块内侧设有所述磁柱，所述磁柱外设有所述弹簧，所述弹簧一端抵接在所述滑块上、另一端抵接在直线通道内壁上，所述供暖输入通道为三角形通道；正常状态下，所述滑块下端位于所述供暖输入通道上口从而封闭所述供暖输入通道；当转动杆旋转至与滑块对准的位置时，所述磁块吸引所述磁柱，所述滑块朝向所述转动杆移动压缩弹簧直至所述滑块的一边与三角形通道的一边对齐，从而不再封闭所述供暖输入通道；当转动杆旋转至不对准所述滑块时，所述弹簧驱动所述滑块恢复原位；
所述集成阀加热方法包括，通过所述驱动机构的驱动使得转动杆之一对准所述滑块，从而开启所述供暖输入通道对所述集成阀进行加热。
如图所示：所述驱动结构为电机。所述供暖输出通道与所述直线通道平行设置。所述供暖输出通道下游设有单向阀。所述环形通道不构成完整圆环。所述磁块为圆柱块。所述转动杆为圆杆。所述圆柱块的直径大于所述圆杆的直径。所述圆柱块的直径大于所述磁柱的直径。所述三角形为等边三角形。
图9中，通过电阻值的调整调节电流大小，进而调节输出至加热器的功率，从而进行温度调节。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种车载加热控制系统的工作方法，其特征在于：所述加热控制系统包括主控制器、电源、加热器、集成阀、油箱、控制开关、电路板、单片机、温度调节电路、电源转换电路；其中所述单片机与所述温度调节电路配置在所述电路板上，所述控制开关连接所述电路板，所述电路板连接所述加热器，所述主控制器连接所述单片机，所述单片机控制所述温度调节电路，所述加热器通过所述集成阀输出介质为所述油箱供暖，同时所述集成阀控制所述油箱输出油液的通断；
所述工作方法包括电源转换方法、温度调节方法、集成阀加热方法；
所述电源转换方法包括：所述电源包括电瓶，在电瓶的输出端设置电源转换电路，所述电源转换电路将24V电压转换为5V电压并供给所述主控制器；
所述温度调节方法包括：通过所述温度调节电路调节加热功率，在所述油箱上设置有温度传感器，所述温度传感器感测油箱的温度，并发送信号给所述主控制器，所述主控制器发送控制信号至所述单片机，单片机控制所述温度调节电路调节输出至所述加热器的功率大小，以调节加热温度；
所述集成阀包括集成块、支架、驱动结构、输出轴、上阀杆、中壳体、阀球、密封座、中腔、转杆腔、供暖通道、下阀杆、转动杆、磁块、供暖输入通道、供暖输出通道、滑块、磁柱、弹簧、进油口、出油口、供油通道；其中所述供暖通道包括环形通道、直线通道，所述直线通道包括通流段、避让段；
所述集成块内设有所述中腔，所述中壳体置入所述中腔中，所述中壳体内设有所述阀球，所述阀球与所述密封座抵靠配合，所述集成块的上方设有所述支架，所述支架上方固定有所述驱动结构，所述驱动结构通过输出轴连接至所述上阀杆，所述上阀杆连接至所述阀球；油液从进油口进入集成块，通过所述供油通道输出至出油口，所述阀球下端设有所述下阀杆，所述下阀杆伸入所述转杆腔中，所述供油通道与所述转杆腔不连通；
所述下阀杆下端连接所述转动杆的一端，转动杆的另一端连接所述磁块，所述转杆腔为圆形腔，所述转动杆的数量为二，两个转动杆围绕下阀杆呈90度间隔，所述转杆腔的外周设有所述供暖通道，供暖时供暖介质从所述供暖输入通道进入所述直线通道，通过所述通流段进入所述环形通道，最后通过所述供暖输出通道输出，所述供暖输入通道与所述直线通道垂直，所述供暖输出通道水平设置；
所述直线通道中设有所述滑块，所述滑块内侧设有所述磁柱，所述磁柱外设有所述弹簧，所述弹簧一端抵接在所述滑块上、另一端抵接在直线通道内壁上，所述供暖输入通道为三角形通道；正常状态下，所述滑块下端位于所述供暖输入通道上口从而封闭所述供暖输入通道；当转动杆旋转至与滑块对准的位置时，所述磁块吸引所述磁柱，所述滑块朝向所述转动杆移动压缩弹簧直至所述滑块的一边与三角形通道的一边对齐，从而不再封闭所述供暖输入通道；当转动杆旋转至不对准所述滑块时，所述弹簧驱动所述滑块恢复原位；
所述集成阀加热方法包括，通过所述驱动结构的驱动使得转动杆之一对准所述滑块，从而开启所述供暖输入通道对所述集成阀进行加热。
2.根据权利要求1所述的一种车载加热控制系统的工作方法，其特征在于：所述驱动结构为电机。
3.根据权利要求1所述的一种车载加热控制系统的工作方法，其特征在于：所述供暖输出通道与所述直线通道平行设置。
4.根据权利要求1所述的一种车载加热控制系统的工作方法，其特征在于：所述供暖输出通道下游设有单向阀。
5.根据权利要求1所述的一种车载加热控制系统的工作方法，其特征在于：所述环形通道不构成完整圆环。
6.根据权利要求1所述的一种车载加热控制系统的工作方法，其特征在于：所述磁块为圆柱块。
7.根据权利要求6所述的一种车载加热控制系统的工作方法，其特征在于：所述转动杆为圆杆。
8.根据权利要求7所述的一种车载加热控制系统的工作方法，其特征在于：所述圆柱块的直径大于所述圆杆的直径。
9.根据权利要求8所述的一种车载加热控制系统的工作方法，其特征在于：所述圆柱块的直径大于所述磁柱的直径。
10.根据权利要求1所述的一种车载加热控制系统的工作方法，其特征在于：所述三角形为等边三角形。
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