CN201619554U - 电动刮雨器控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动刮雨器控制装置，包括：输入模块，用于输入触发信号；控制模块，连接至输入模块，用于接收来自输入模块的触发信号，并根据触发信号向驱动模块发送控制信号；驱动模块，与控制模块连接，用于接收控制信号，并驱动喷水电机和/或雨刮电机执行控制信号对应的操作。本实用新型克服了现有技术中的电动刮雨器控制装置控制开关转换电流大，使触点容易烧损故障，采用机械开关直接控制电机，会使电机无保护功能易造成电机易烧损的问题。

Description

电动刮雨器控制装置

技术领域

本实用新型涉及电动风挡玻璃、窗或光学装置的清洗装置领域，具体而言，涉及一种电动刮雨器控制装置。

背景技术

目前，机车刮雨器有两种，一种是电动刮雨器，一种是气动刮雨器，广泛适用于电力机车、地铁、内燃机车、轻轨等轨道交通行业。

现有技术中的电动刮雨器由连杆传动部分、控制开关、雨刷、水箱等构成，其控制开关功能有复位、快速、慢速、间歇、喷水，由机械开关对电机进行控制。但是这种电动刮雨器的组成，其不足之处是控制开关转换电流大，使触点容易烧损故障，采用机械开关直接控制电机，会使电机无保护功能易造成电机易烧损；水箱无水位指示和喷水保护功能，不够人性化；机械传动机构不够灵活性，故障率高，寿命短，不利于机车电动刮雨器的使用和维护，而且机车其他设备会产生电磁辐射及电源干扰，会对电动刮雨器的控制产生一定的影响，使电动刮雨器发生故障。

实用新型内容

本实用新型用来解决前述问题，其目的在于，提供一种电动刮雨器控制装置，其可解决现有技术中的电动刮雨器控制装置控制开关转换电流大，使触点容易烧损故障，采用机械开关直接控制电机，会使电机无保护功能易造成电机易烧损的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种电动刮雨器控制装置，包括：

输入模块，用于输入触发信号；

控制模块，连接至输入模块，用于接收来自输入模块的触发信号，并根据触发信号向驱动模块发送控制信号；

驱动模块，与控制模块连接，用于接收控制信号，并驱动喷水电机和/或雨刮电机执行控制信号对应的操作。

通过将控制模块与输入模块连接，接收来自输入模块的触发信号，将驱动模块与控制模块连接，接收控制模块的控制信号，并驱动喷水电机和/或雨刮电机执行控制信号对应的操作，使输入模块与控制模块连接，通过驱动模块驱动电机进行操作，而不是直接采用输入模块控制电机，从而使电机在进行操作时，输入模块在输入触发信号时产生的较大电流不会直接流向电机，从而不会造成输入触发信号时，触点所产生的较大电流使输入模块烧损产生故障，并且造成电机容易烧损，克服了现有技术中的电动刮雨器控制装置控制开关转换电流大，使触点容易烧损故障，采用机械开关直接控制电机，会使电机无保护功能易造成电机易烧损的问题。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的电动刮雨器控制装置示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个优选实施例的电动刮雨器控制装置的水位检测模块电路原理图；

图3示出了根据本实用新型的一个优选实施例的电动刮雨器控制装置的隔离保护模块和驱动模块电路原理图；

图4示出了根据本实用新型的一个优选实施例的电动刮雨器控制装置的电源稳压模块电路原理图；

图5示出了根据本实用新型的一个优选实施例的电动刮雨器控制装置的显示模块电路原理图；以及

图6示出了根据本实用新型的一个优选实施例的电动刮雨器控制装置的输入模块电路原理图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的电动刮雨器控制装置示意图，包括：

输入模块102，用于输入触发信号；

控制模块104，连接至输入模块102，用于接收来自输入模块102的触发信号，并根据触发信号向驱动模块106发送控制信号；

驱动模块106，与控制模块104连接，用于接收控制信号，并驱动喷水电机和/或雨刮电机执行控制信号对应的操作。

在本实施例中，通过将控制模块与输入模块连接，接收来自输入模块的触发信号，将驱动模块与控制模块连接，接收来自控制模块的控制信号，并驱动喷水电机和/或雨刮电机执行控制信号对应的操作，使输入模块与控制模块连接，通过驱动模块驱动电机进行操作，而不是直接采用输入模块控制电机，从而使电机在进行操作时，输入模块在输入触发信号时产生的较大电流不会直接流向电机，从而不会造成输入触发信号时，触点所产生的较大电流使输入模块烧损产生故障，并且造成电机容易烧损，克服了现有技术中的电动刮雨器控制装置控制开关转换电流大，使触点容易烧损故障，采用机械开关直接控制电机，会使电机无保护功能易造成电机易烧损的问题。

优选地，在上述电动刮雨器控制装置中，电动刮雨器控制装置还包括水位检测模块，连接至控制模块，用于对水箱的水位进行检测，并将水位检测结果发送至控制模块；控制模块接收对应于水位不足的水位检测结果而屏蔽控制信号的发送。通过在控制装置中设置水位检测模块，对喷水电机进行保护。

优选地，在上述电动刮雨器控制装置中，水位检测模块包括水位检测传感器、第一水位检测电路以及第二水位检测电路，其中，第一水位检测电路以及第二水位检测电路均包括依次连接的放大电路、光耦隔离电路；第一水位检测电路的放大电路连接至水位检测传感器的第一输出端，第二水位检测电路的放大电路连接至水位检测传感器的第二输出端；第一水位检测电路的光耦隔离电路的输出端和第二水位检测电路的光耦隔离电路的输出端分别与控制模块的输出端连接。

优选地，第一水位检测电路用于实现水满状态的水位检测，将水满信号发送至控制模块，第二水位检测电路用于实现缺水状态的水位检测，将缺水信号发送至控制模块，当控制模块接收到缺水信号时，控制模块将不再发送控制信号至驱动模块。

优选地，在上述电动刮雨器控制装置中，电动刮雨器控制装置还包括隔离保护模块，连接在控制模块和驱动模块之间，其中隔离保护模块包括：光耦隔离电路，连接至控制模块的输出端口，屏蔽对电动刮雨器控制装置的磁场干扰；过压保护电路，连接于光耦隔离电路与驱动模块之间，隔离控制模块产生的高电压。通过设置隔离保护模块，对电路及电机进行保护，降低电机及其他装置对控制装置的电磁干扰，并对电机进行过压保护，防止电机因电压过大发生故障。

优选地，在上述电动刮雨器控制装置中，过压保护电路包括第一三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管；第一三极管的基极与光耦隔离电路的输出端连接，第一三极管的集电极的输出端接工作电压，第一三极管的发射极与第二电阻连接后接地；第一电阻连接在第一三极管的基极与第一三极管的发射极之间；第一二极管的阳极连接至第一三极管的发射极，第一二极管的阴极连接至控制模块的输出端口；第三电阻与第一二极管的阴极连接后接地。

优选地，在上述电动刮雨器控制装置中，电动刮雨器控制装置还包括电源稳压模块，分别与控制模块、驱动模块和水位检测模块连接，用于接收机车的直流源电压并转换为驱动控制模块、驱动模块和水位检测模块的工作电压，其中电源稳压模块包括：第一电源滤波电路，第一电源滤波电路的输入端与机车的直流电源连接，用于去除机车上的其他设备对机车的直流电源造成的高频谐波的干扰；第一滤波稳压电路，连接至第一电源滤波电路的输出端，用于除去第一电源滤波电路中的电磁干扰，为控制模块提供工作电压；第二滤波稳压电路，连接至第一电源滤波电路的输出端，用于除去第一电源滤波电路中的电磁干扰，为水位检测模块和驱动模块提供工作电压。电源模块中采用了第一电源滤波、第一滤波稳压电路和第二滤波稳压电路，降低了机车的其他设备对控制装置的干扰，为控制装置提供稳定的工作电压。

优选地，在上述电动刮雨器控制装置中，第一电源滤波电路包括自恢复保险、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一共模线圈，其中第四电阻和第一电容并联形成第一支路，第二电感和第三电感串联形成第二支路；自恢复保险的一端与机车的直流电源的正极连接，自恢复保险的另一端与第一支路的一端连接；第一支路的另一端与机车的直流电源的负极连接后接地；第一共模线圈的两个输入端与第一支路的两端分别连接，第一共模线圈的两个输出端分别与第二支路的两端连接；第一模块电源和第二模块电源的输入端与第二支路的两端连接。

优选地，在上述电动刮雨器控制装置中，电动刮雨器控制装置还包括电机状态显示模块，连接至控制模块，用于根据输入模块的触发信号的类型显示电机的控制方式。

优选地，在上述电动刮雨器控制装置中，控制模块为以下之一：单片机、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)和现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)。

图2示出了根据本实用新型的一个优选实施例的电动刮雨器控制装置的水位检测模块电路原理图。如图2所示，放大器IC4A的输入引脚2与水位检测传感器的引脚1连接，放大器IC4A的输出引脚1与电阻R227和电阻R228连接，电阻R227接光耦隔离器IC204的正极，电阻R228和水满指示二极管DL206串联后接光耦隔离器IC204的负极，光耦隔离器IC204的集电极接控制模块的P0.5引脚。放大器IC4B的输入引脚5与水位检测传感器的引脚2连接，放大器IC4B的输出引脚7与电阻R229和电阻R230连接，电阻R229接光耦隔离器IC205的正极，电阻R230和缺水指示二极管DL207串联后接光耦隔离器IC205的负极，光耦隔离器IC205的集电极接控制模块的P0.6引脚。图2中，电路连线中有交点的为连接关系，其余的电路交叉处为导线重叠不连接，电路中各电器元件下的数值为优选的电器元件的型号，电阻下的数值为优选的电阻阻值，如电阻R223的优选阻值为270KΩ，R227的阻值为510Ω，其他图与其类似。

图3示出了根据本实用新型的一个优选实施例的电动刮雨器控制装置的隔离保护模块和驱动模块电路原理图。如图3所示，控制单元的P1.0、P1.1、P1.2和P1.3分别与电阻R7、R8、R9和R10分别连接后接光耦隔离器IC3的负极，光耦隔离器IC3的发射极分别经电阻R11、R12、R13和R14连接后分别与4个过压保护电路连接后接输出OUT1、OUT2、OUT3和OUT4，其中OUT1、OUT2、OUT3和OUT4分别对应于电机的状态，例如：雨刮电机慢速工作、雨刮电机快速工作、雨刮电机间歇工作、喷水电机工作。过压保护电路以Q6所在电路为例，其余的电路结构与其类似。三极管的基极和电阻R11串联，三极管Q6的集电极的输出端接+12V工作电压，三极管Q6的发射极与电阻R16连接后接地；电阻R15连接在三极管Q6的基极与发射极之间；二极管D201的阳极连接至三极管Q6的发射极，二极管D201的阴极连接至控制模块的输出端口；电阻R17与二极管D201的阴极连接后接地。

图3中的图中P1.0-P1.3为单片机功能输端口，光耦隔离器IC3在图中起作高电压隔离保护作用，同时还可以隔离电机磁场干扰及碳刷火花干扰，经过压保护电路控制雨刮电机工作；加在三极管集电极上的12V电压再经D201送给场效应管OUT4。其它三路控制原理一样。

图4示出了根据本实用新型的一个优选实施例的电动刮雨器控制装置的电源稳压模块电路原理图。如图4所示，P6输入机车直流电源DC110V，RV为自恢复保险，当处现短路故障时，RV自动开路，故障排除后自动恢复工作，电阻RV6、电容C19、共模线圈L12、电容C20和电容C21，其中电容C20、电容C21为安规电容，构成第一电源滤波电路，用于除去其它设备反馈到电源上的纹波高频谐波的干扰，及消除雨刮电机反馈到电源的电磁干扰，B1、B2为包含EMI电磁兼容滤波器模块电源，后端电路均为滤波稳压电路。B1及后端的滤波稳压电路构成第一滤波稳压电路，B2及后端的滤波稳压电路构成第二滤波稳压电路。设置电源稳压模块的主要是考虑到电源控制电路主要考虑机车电源不稳定，环境恶劣。V2是单片机的工作电压，V3是给电机驱动控制电路供电，V1用于给水位检测电路供电，同时与V3共地。

图5示出了根据本实用新型的一个优选实施例的电动刮雨器控制装置的显示模块电路原理图。如图5所示，5个发光二极管DL201-DL205的阴极接控制模块的输出引脚P2.0-P2.5，5个发光二极管DL201-DL205的阳极接排阻RP2。

图6示出了根据本实用新型的一个优选实施例的电动刮雨器控制装置的输入模块电路原理图。如图6所示，RP1表示排阻，74LS21是一个四输入双与门逻辑芯片，用于触发中断作用，以减少循环查表，74LS21的逻辑表是：当输入全高时输出为高，任一输入低则输出就为低。控制模块中的中断程序设计为：如果程序设计检测次序是P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口，优先级即按顺序排列，如果同时有多个键被按下，可根据实际要求设定为：(1)仅仅只响应最优先中断；(2)按优先级顺序依次执行各个中断。优选地，输入模块的状态包括雨刷电机慢速工作、雨刷电机快速工作，雨刷电机间歇工作，雨刷电机复位/停止、喷水电机工作。电机间歇工作状态为每隔6秒刮雨器电机动作一个周期，间隔时间通过控制模块中的软件程序进行设置，并且可根据用户需求调整间歇时间长短；喷水电机工作状态下，按一次键自动喷水6秒后停止，该时间同样通过软件程序设置，并且可根据用户需求调整间歇时间长短。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过控制模块发送控制信号给驱动模块，驱动电机进行工作，使装换开关的电流不至于过大，同时保护电机不受过大电流的影响；控制装置中的隔离保护模块保护控制装置不受机车其他装置的电磁干扰，控制装置的抗干扰性强；同时，控制装置具有过流、过压保护的功能，降低了控制装置以及电机的故障发生的可能性。

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

Claims (9)

1.一种电动刮雨器控制装置，其特征在于，包括：

输入模块，用于输入触发信号；

控制模块，连接至所述输入模块，用于接收来自所述输入模块的触发信号，并根据所述触发信号向驱动模块发送控制信号；

驱动模块，与所述控制模块连接，用于接收所述控制信号，并驱动所述喷水电机和/或所述雨刮电机执行所述控制信号对应的操作。

2.根据权利要求1所述的电动刮雨器控制装置，其特征在于，所述电动刮雨器控制装置还包括水位检测模块，连接至所述控制模块，用于对水箱的水位进行检测，并将水位检测结果发送至所述控制模块；所述控制模块接收对应于水位不足的所述水位检测结果而屏蔽所述控制信号的发送。

3.根据权利要求2所述的电动刮雨器控制装置，其特征在于，所述水位检测模块包括水位检测传感器、第一水位检测电路以及第二水位检测电路，其中，

所述第一水位检测电路以及第二水位检测电路均包括依次连接的放大电路、光耦隔离电路；

所述第一水位检测电路的放大电路连接至所述水位检测传感器的第一输出端，所述第二水位检测电路的放大电路连接至所述水位检测传感器的第二输出端；

所述第一水位检测电路的光耦隔离电路的输出端和所述第二水位检测电路的光耦隔离电路的输出端分别与所述控制模块的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的电动刮雨器控制装置，其特征在于，所述电动刮雨器控制装置还包括隔离保护模块，连接在所述控制模块和所述驱动模块之间，其中所述隔离保护模块包括：

光耦隔离电路，连接至所述控制模块的输出端口，屏蔽对所述电动刮雨器控制装置的磁场干扰；

过压保护电路，连接于所述光耦隔离电路与所述驱动模块之间，隔离所述控制模块产生的高电压。

5.根据权利要求4所述的电动刮雨器控制装置，其特征在于，所述过压保护电路包括第一三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管；

所述第一三极管的基极与所述光耦隔离电路的输出端连接，所述第一三极管的集电极的输出端接工作电压，所述第一三极管的发射极与所述第二电阻连接后接地；

所述第一电阻连接在所述第一三极管的基极与所述第一三极管的发射极之间；

所述第一二极管的阳极连接至所述第一三极管的发射极，所述第一二极管的阴极连接至所述控制模块的输出端口；

所述第三电阻与所述第一二极管的阴极连接后接地。

6.根据权利要求2所述的电动刮雨器控制装置，其特征在于，所述电动刮雨器控制装置还包括电源稳压模块，分别与所述控制模块、所述驱动模块和所述水位检测模块连接，用于接收机车的直流源电压并转换为驱动所述控制模块、所述驱动模块和所述水位检测模块的工作电压，其中所述电源稳压模块包括：

第一电源滤波电路，所述第一电源滤波电路的输入端与所述机车的直流电源连接，用于去除机车上的其他设备对所述机车的直流电源造成的高频谐波的干扰；

第一滤波稳压电路，连接至所述第一电源滤波电路的输出端，用于除去第一电源滤波电路中的电磁干扰，为所述控制模块提供工作电压；

第二滤波稳压电路，连接至所述第一电源滤波电路的输出端，用于除去第一电源滤波电路中的电磁干扰，为所述水位检测模块和所述驱动模块提供工作电压。

7.根据权利要求6所述的电动刮雨器控制装置，其特征在于，所述第一电源滤波电路包括自恢复保险、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一共模线圈，其中

所述第四电阻和所述第一电容并联形成第一支路，所述第二电感和所述第三电感串联形成第二支路；

所述自恢复保险的一端与所述机车的直流电源的正极连接，所述自恢复保险的另一端与所述第一支路的一端连接；

所述第一支路的另一端与所述机车的直流电源的负极连接后接地；

所述第一共模线圈的两个输入端与所述第一支路的两端分别连接，所述第一共模线圈的两个输出端分别与所述第二支路的两端连接；

所述第一模块电源和所述第二模块电源的输入端与所述第二支路的两端连接。

8.根据权利要求1所述的电动刮雨器控制装置，其特征在于，所述电动刮雨器控制装置还包括电机状态显示模块，连接至所述控制模块，用于根据所述输入模块的触发信号的类型显示电机的控制方式。

9.根据权利要求1所述的电动刮雨器控制装置，其特征在于，所述控制模块为以下之一：

单片机、数字信号处理器和现场可编程门阵列。

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