CN204138340U - 加油机的智能控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种加油机的智能控制器，包括直流电源模块，启动控制模块、延时模块、检测单元和CPU主控单元，所述启动控制模块接收操作者发出的启动信号，控制电机以额定电流的50％启动，并在所述延时模块的延时时段内，逐渐加大电流至额定电流；检测单元实时检测电机的工作电流、电压以及液位，并发出相应的控制信号；CPU主控单元根据相应的所述控制信号控制电机启动或停止。本实用新型，采用CPU主控单元根据实时采样取得的电流、电压和液位信号，完成多种保护功能并提供相应的显示，结构紧凑，集成度高，可操作性强，适用范围广，能满足目前大部分工程机械及野外作业设备的燃油加注。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制器，具体涉及用于加油机的智能控制器。
背景技术
为了保证工程机械及各种野外作业设备的燃油(柴油)加注的安全性，加油机通常都配有智能控制器，如ITT公司开发的JABSCO 24V控制器，此类控制器都具备高位液位开关(即加油至油箱设定高度时可以自动停机)以及负载空转保护功能，但是，还存在以下一些缺陷：
(1)适用范围有限，仅适合蓄电池电压为24V的工程机械或设备中，因为在同等功率时12V的控制器电流翻倍，功能实现技术难度更大；
(2)指示灯只有两种状态(开时亮，关时灭)，难以反映出发生故障的具体部位，增加了处理故障的难度和时间。
(3)直流电动机断电后直接启动时，所需电流是额定电流的6-8倍，对蓄电池冲击很大，极易造成电动机线圈烧损、由于电流过大导致电路断路等现象，造成损失。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是适用范围有限、对蓄电池冲击大，极易造成电动机线圈烧损的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种加油机的智能控制器，包括：
直流电源模块，连接至用于驱动加油泵的电机；
检测单元，实时检测电机的工作电流、电压以及液位，并发出相应的控制信号；
CPU主控单元，包括启动控制模块和延时模块，所述启动控制模块接收操作者发出的启动信号，控制电机以额定电流的50％启动，并在所述延时模块的延时时段内，逐渐加大电流至额定电流，并根据相应的所述控制信号控制电机启动或停止。
在上述方案中，还包括带有LED指示灯的按键，所述CPU主控单元根据相应的所述控制信号发出指示灯控制信号，控制相应所述按键上的LED指示灯的闪烁频率及灯亮持续时间。
在上述方案中，还包括电机空转保护模块。
在上述方案中，所述带有LED指示灯的按键包括第一按键和第二按键，所述指示灯控制信号配置为：
起动和正常工作时，所述第一按键的指示灯常亮，停机时所述第一按键的指示灯熄灭；
堵转故障时，所述第二按键的指示灯连续闪烁直至故障解除或按下所述第二按键结束故障显示；
半堵故障时，所述第二按键的指示灯间歇闪烁，直至故障解除或按下第二按键或第一按键结束故障显示；
空载故障时，所述第二按键的指示灯常亮；正常停机或满油停机时，则所述第一、第二按键的指示灯全灭；
电源电压过低故障，所述第二按键的指示灯连闪2次，延时5S再连闪2次，循环进行直至故障解除或按下第二按键结束故障显示；
电源电压过高故障，所述第二按键的指示灯连闪3次，延时5S再连闪3次，循环进行直至故障解除或按下第二按键结束故障显示。
在上述方案中，检测单元中的液位满油检测模块包括液位满油检测传感器接口、电容C3、电容C5和电阻R5、电阻R8，液位满油检测传感器的两个接口并联电容C5的两端，且电容C5一端接地，另一端分别连接电阻R8和电阻R5，电阻R8的另一端连接VCC，电阻R5的另一端分别连接电容C3和CPU主控单元的液位检测信号输入引脚，电容C3的另一端接地。
在上述方案中，还包括电压检测模块，所述电压检测模块包括电阻R3、电阻R13、电阻R14和电容C4，电阻R14与电容C4并联，电阻R3一端接12V直流电源模块的正极，另一端分别连接电阻R13和电阻R14，电阻R14的另一端接地，电阻R13的另一端分别接电容C4和CPU主控单元的电压检测信号输入引脚，电容C4的另一端接地。
在上述方案中，还包括电流检测模块，所述电流检测模块包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电容C9、电容C10和运算放大器，CPU主控单元输出的控制信号经放大单元放大后连接电阻R22，电阻R22的另一端分别连接电阻R23和运算放大器的正极输入端，电阻R23的另一端接地，运算放大器的正极输入端还经电容C9和电阻R26连接到运算放大器的输出端，运算放大器的负极输入端连接电容C9的输出端，电阻R26的另一端连接电阻R25，电阻R25的另一端分别连接电容C10和CPU主控单元的检测电流信号输入引脚，电容C10的另一端接地。
在上述方案中，还包括反馈保护电路，所述直流电源反馈保护电路包括场效应管U3、电阻R23和齐纳稳压二极管D3，场效应管U3的漏极接12V直流电源模块的负极，场效应管U3的源极接地，场效应管U3的栅极分别连接电阻R23和齐纳稳压二极管D3，电阻R23的另一端连接12V直流电源模块的正极，齐纳稳压二极管D3的另一端接场效应管U3的源极。
本实用新型，采用CPU主控单元根据实时采样取得的电流、电压和液位信号，完成多种保护功能并实现了实现直流电机的平滑软启动，结构紧凑，集成度高，可操作性强，适用范围广，能满足目前大部分工程机械及野外作业设备的燃油加注。
附图说明
图1为本实用新型的原理图；
图2为本实用新型的具体电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做出详细的说明。
如图1所示，本实用新型提供的加油机的智能控制器，包括直流电源模块10、启动控制模块20、延时模块30、检测单元40、CPU主控单元50、电机空转保护模块60和带有LED指示灯的按键。启动控制模块20和延时模块30可集成在CPU主控单元50内。其中，直流电源模块10可以选用12V直流电源或24V直流电源。
直流电源模块10连接至用于驱动加油泵的电机80，用于为电机提供驱动力。直流电源模块10输出给CPU电源模块，用于提供电源VCC给工作模块，如图2所示。
启动控制模块20接收操作者发出的启动信号，控制电机以低电流(额定电流的50％)启动，并在延时模块30的延时时段内，逐渐加大电流至额定电流，实现直流电机的平滑软启动，避免电机因断电后启动的瞬间电流过大而损坏，从而有效的保护了电机。
检测单元40实时检测电机的工作电流、电压以及液位信号，并发出相应的控制信号，CPU主控单元50根据相应的控制信号控制电机启动或停止。其中，工作电流、电压信号包括过载信号、空载信号、过压信号、低压信号，液位信号为满油信号，由检测液位开关检测获得。CPU主控单元采用8位处理器。
带有LED指示灯的按键备防水功能，包括第一按键71(开始按键)和第二按键72(停止按键)。CPU主控单元50根据相应的控制信号发出指示灯控制信号，控制相应的第一按键71和第二按键72的指示灯的闪烁频率及灯亮持续时间，具体配置为：
起动和正常工作时，第一按键61的指示灯常亮，停机时第一按键61的指示灯熄灭；
堵转故障(电机电流超过18A持续5S)时，第二按键72的指示灯连续闪烁直至故障解除或按下第二按键72结束故障显示，同时立即切断电机运转；
半堵故障(电机电流超过16A持续60S)时，第二按键72的指示灯间歇闪烁，直至故障解除或按下第二按键72或第一按键61结束故障显示，同时切断电机运转；
空载故障(电机电流低于8.5A持续20S)时，第二按键72的指示灯常亮，同时切断电机运转；正常停机或满油停机时，则第一、第二按键61、62的指示灯全灭；
电源电压过低故障，第二按键72的指示灯连闪2次，延时5S再连闪2次，循环进行直至故障解除或按下第二按键72结束故障显示，同时切断电机运转；
电源电压过高故障，第二按键72的指示灯连闪3次，延时5S再连闪3次，循环进行直至故障解除或按下第二按键72结束故障显示，同时切断电机运转。
图2为本实用新型的详细电路图，如图2所示，检测单元中的液位满油检测模块包括液位满油检测传感器接口J5、J6，液位满油检测传感器的两个接口J5和J6并联在电容C5的两端，且电容C5一端接地，另一端分别连接电阻R8和电阻R5，电阻R8的另一端连接VCC，电阻R5的另一端分别连接电容C3和CPU主控单元的液位检测信号输入引脚，电容C3的另一端接地。
本实用新型中的电压检测模块包括电阻R3、电阻R13、电阻R14和电容C4，电阻R14与电容C4并联，电阻R3一端接12V直流电源模块的正极，另一端分别连接电阻R13和电阻R14，电阻R14的另一端接地，电阻R13的另一端分别接电容C4和CPU主控单元的电压检测信号输入引脚，电容C4的另一端接地。
本实用新型中的电流检测模块包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电容C9、电容C10和运算放大器，CPU主控单元输出的控制信号经放大单元放大后连接电阻R22，电阻R22的另一端分别连接电阻R23和运算放大器的正极输入端，电阻R23的另一端接地，运算放大器的正极输入端还经电容C9和电阻R26连接到运算放大器的输出端，运算放大器的负极输入端连接电容C9的输出端，电阻R26的另一端连接电阻R25，电阻R25的另一端分别连接电容C10和CPU主控单元的检测电流信号输入引脚，电容C10的另一端接地。通过电流产生的电压来检测。
本实用新型还包括直流电源反馈保护电路，直流电源反馈保护电路包括场效应管U3、电阻R33和齐纳稳压二极管D3，场效应管U3的漏极接12V直流电源模块的负极，场效应管U3的源极接地，场效应管U3的栅极分别连接电阻R23和齐纳稳压二极管D3，电阻R23的另一端连接12V直流电源模块的正极，齐纳稳压二极管D3的另一端接场效应管U3的源极。该模块用于止正负极反接功能，从而保护所有元器件；正负反接时电路中U3是不通的，因此没有电压供给后面的电路从而实现保护。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.加油机的智能控制器，其特征在于，包括：
直流电源模块，连接至用于驱动加油泵的电机；
直流电源反馈保护模块具有正负极反接保护功能，确保智能控制器和电机正常工作；
检测单元，实时检测电机的工作电流、电压以及液位，并发出相应的控制信号；
CPU主控单元，包括启动控制模块和延时模块，所述启动控制模块接收操作者发出的启动信号，控制电机以额定电流的50％启动，并在所述延时模块的延时时段内，逐渐加大电流至额定电流，并根据相应的所述控制信号控制电机启动或停止。
2.如权利要求1所述智能控制器，其特征在于，还包括带有LED指示灯的按键，所述CPU主控单元根据相应的所述控制信号发出指示灯控制信号，控制相应所述按键上的LED指示灯的闪烁频率及灯亮持续时间。
3.如权利要求1所述智能控制器，其特征在于，还包括电机空转保护模块。
4.如权利要求2所述智能控制器，其特征在于，所述带有LED指示灯的按键包括第一按键和第二按键，所述指示灯控制信号配置为：
起动和正常工作时，所述第一按键的指示灯常亮，停机时所述第一按键的指示灯熄灭；
堵转故障时，所述第二按键的指示灯连续闪烁直至故障解除或按下所述第二按键结束故障显示；
半堵故障时，所述第二按键的指示灯间歇闪烁，直至故障解除或按下第二按键或第一按键结束故障显示；
空载故障时，所述第二按键的指示灯常亮；正常停机或满油停机时，则所述第一、第二按键的指示灯全灭；
电源电压过低故障，所述第二按键的指示灯连闪2次，延时5S再连闪2次，循环进行直至故障解除或按下第二按键结束故障显示；
电源电压过高故障，所述第二按键的指示灯连闪3次，延时5S再连闪3次，循环进行直至故障解除或按下第二按键结束故障显示。
5.如权利要求1所述智能控制器，其特征在于，检测单元中的液位满油检测模块包括液位满油检测传感器接口、电容C3、电容C5和电阻R5、电阻R8，液位满油检测传感器的两个接口并联电容C5的两端，且电容C5一端接地，另一端分别连接电阻R8和电阻R5，电阻R8的另一端连接VCC，电阻R5的另一端分别连接电容C3和CPU主控单元的液位检测信号输入引脚，电容C3的另一端接地。
6.如权利要求1所述智能控制器，其特征在于，还包括电压检测模块，所述电压检测模块包括电阻R3、电阻R13、电阻R14和电容C4，电阻R14与电容C4并联，电阻R3一端接12V直流电源模块的正极，另一端分别连接电阻R13和电阻R14，电阻R14的另一端接地，电阻R13的另一端分别接电容C4和CPU主控单元的电压检测信号输入引脚，电容C4的另一端接地。
7.如权利要求1所述智能控制器，其特征在于，还包括电流检测模块，所述电流检测模块包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电容C9、电容C10和运算放大器，CPU主控单元输出的控制信号经放大单元放大后连接电阻R22，电阻R22的另一端分别连接电阻R23和运算放大器的正极输入端，电阻R23的另一端接地，运算放大器的正极输入端还经电容C9和电阻R26连接到运算放大器的输出端，运算放大器的负极输入端连接电容C9的输出端，电阻R26的另一端连接电阻R25，电阻R25的另一端分别连接电容C10和CPU主控单元的检测电流信号输入引脚，电容C10的另一端接地。
8.如权利要求1所述智能控制器，其特征在于，还包括直流电源反馈保护电路，所述反馈保护电路包括场效应管U3、电阻R23和齐纳稳压二极管D3，场效应管U3的漏极接12V直流电源模块的负极，场效应管U3的源极接地，场效应管U3的栅极分别连接电阻R23和齐纳稳压二极管D3，电阻R23的另一端连接12V直流电源模块的正极，齐纳稳压二极管D3的另一端接场效应管U3的源极。
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