CN204646486U - 智能燃油管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能燃油管理系统，包括柜体，柜体从外部油箱获得油液并提供给发动机；柜体内设中转油箱、动力装置、控制装置和计量装置，控制装置包括单片机、液位传感器、继电控制模块和鸭嘴开关，液位传感器与单片机连接；动力装置包括电机和泵，电机与泵连接，电机通过单片机控制；计量装置设置在电机上，计量装置与单片机连接；油液管理装置内还设置有多个油管，多个油管将对油液管理装置与外部装置进行油液的传输。本实用新型通过设置多个油管对油液管理装置和外部油箱之间进行油液的传输。以及与发动机之间进行油液的传输和对中转油箱内多余油液的回收，采用紧急装置在特殊情况下对发动机进行供油，从而保证了系统工作的安全。

Description

智能燃油管理系统

技术领域

本发明创造属于燃油监测管理设备技术领域，尤其是涉及一种用于柴油机或内燃机的智能燃油计量和管理系统。

背景技术

目前，我国港口和以燃油为能源生产用的施工机械，例如：搬运卡车、拖斗、吊车等使用的燃料以柴油为主。随着港口以及大型机械或货运使用频繁企业、港口管理水平的不断提高，能源的科学使用和机械设备的充分利用提到议事日程上来。随着能源的短缺以及环境污染日益的加剧，并且国家对于节能减排的要求逐步提高，这些因素都在促使能源大量消耗的企业加强对能源的精细化管理，在节约能源，提高能源利用率的同时，也减少排放，保护环境。

在柴油发动机中，通过低压泵抽取的燃油一部分被消耗掉，还有一部分再回到油箱中，这就导致了燃油计量的困难。并且多数的流动机械包括卡车、装载机、挖掘机等都在恶劣的工况下工作，导致颠簸严重，这也造成了燃油计量的难度加大。在目前使用的内燃机油耗计量设备中全部采用流量计作为计量工具，而流量计必须在恒定流速下才能计量准确，而柴油发动机的燃油消耗是非线性的，忽高忽低，因此无法使用流量计测得准确的燃油消耗值。

同时，随着应用技术、检测技术的不断发展，智能化管理也必将应用在更多的邻域。现有设备中大都以从ECU中读取油耗数据，而该油耗数据也是不准确的。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种智能燃油管理系统，以解决现有技术中油液监测管理中所出线的不准确现象。同时，提出一种结构更加合理的油液管理装置，以方便油液的管理。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种智能燃油管理系统，包括柜体，柜体从外部油箱获得油液并提供给发动机；所述柜体内设置有中转油箱、动力装置、控制装置和计量装置，所述中转油箱竖直的设置在柜体的一侧；所述控制装置包括单片机、液位传感器、继电控制模块和鸭嘴开关，所述液位传感器与单片机连接；所述动力装置包括电机和泵，所述电机与泵连接，电机通过单片机控制；所述计量装置设置在电机上，计量装置与单片机连接；所述油液管理装置内还设置有多个用于连接的油管，所述多个用于连接的油管对油液管理装置和外部油箱之间进行油液的传输，以及用于油液管理装置与发动机之间进行油液的传输；所述多个用于连接的油管还用于对中转油箱内多余油液的回收；所述多个用于连接的油管还包括紧急装置，所述紧急装置用于在紧急情况下保证对发动机的供油。

进一步的，所述多个用于连接的油管包括主进油管、回油管、出油管和保险油管；其中，主进油管分为两段，包括一段设置在泵的入口至外部油箱之间，和一段设置在泵的出口至中转油箱之间；所述出油管设置在中转油箱至发动机之间；所述回油管设置在发动机的回油口至中转油箱之间；所述保险油管设置在外部油箱回油口和中转油箱之间；所述紧急装置包括中间油管和三通阀门，所述中间油管设置在主进油管的泵的入口至外部油箱一段和出油管之间，所述三通阀门设置在中间油管与出油管的连接处；所述中转油箱的顶部还设置有排气阀。

进一步的，所述多个用于连接的油管包括主进油管、回油管、出油管和保险油管；其中，主进油管分为两段，包括一段设置在泵的入口至外部油箱之间，和一段设置在泵的出口至中转油箱之间；所述出油管设置在中转油箱至发动机之间；所述回油管设置在发动机的回油口至中转油箱之间；保险油管设置在外部油箱的出油口和中转油箱之间；所述紧急装置包括保险油管上设置的三通接头，以及三通接头的另一端上设置的直接与大气连接的手动开关。

进一步的，所述中转油箱的靠近顶部位置和靠近底部位置都设置了鸭嘴开关，所述鸭嘴开关连接至继电控制模块，继电控制模块直接控制电机电源通断。

进一步的，所述控制装置还包括数据传输模块，存储模块以及电路控制模块，所述数据传输模块、存储模块都由单片机进行控制。

更进一步的，所述数据传输模块包括GPRS无线传输单元，无线传输单元与外部数据存储系统连接，并采用GPRS DTU对数据进行实时传输。

更进一步的，所述存储模块包括EEPROM,所述EEPROM在通电后自动将数据传送给数据传输模块。

相对于现有技术，本发明创造所述的智能燃油管理系统具有以下优势：

本发明创造所述的一种智能燃油管理系统，通过在进油的电机上设置计量装置，从而完成对油液的管理。通过在中转油箱设置液位传感器，并通过液位传感器对液位进行控制。同时，在中转油箱和外部油箱设置了直接连接的保险油管，保险油管上还有可与大气接通的手动开关。手动开关在工作时打开，使油箱与外界大气接通，当中转油箱的供油管理出线故障而不能正常工作时，此时关闭手动开关，使中转油箱内出现负压，迫使外部油箱中的油液由于大气压通过保险油管进入中转油箱。从而保证了设备的使用安全，使发动机不会出现空转等现象，从而损坏发动机。

本发明创造所述的一种智能燃油管理系统，通过设置了多个用于连接的油管，多个用于连接的油管对油液管理装置和外部油箱之间进行油液的传输，以及用于油液管理装置与发动机之间进行油液的传输；多个用于连接的油管还用于对中转油箱内多余油液的回收；多个用于连接的油管还包括紧急装置，紧急装置用于在紧急情况下保证对发动机的供油。从而使油液管理装置的使用更加的方便，以及安全。

通过在油箱的靠近顶部位置和靠近底部位置都设置了鸭嘴开关，鸭嘴开关连接至继电控制模块，继电控制模块连接用于直接控制电机的电源。从而在电机或传感器出现故障时，当中转油箱中的油液大于上限位而电机还继续工作时，油液液面的上升将使鸭嘴开关接通，从而控制继电控制模块强制断开电机的电源。或者在油箱中油液小于下限位而电机还没有工作时，强制的对电机进行通电，使电机从外部油箱对中转油箱进行泵油。从而保证了系统的工作安装，不会出现油液从中转油箱中泄露，从而保证了设备和人生的安全。通过采用单片机，并通过单片机将存储模块、数据传输模块和电路控制模块连接成一个整体，从而完成构成整个控制系统，并采用此系统完成整个工作流程。在存储模块中，采用EEPROM对数据进行存储。在数据传输模块中，采用GPRS传输方式，以代替传统的IC卡作为数据的传输方式。当电源断电时，单片机能自动保存断电前的数据，恢复供电时则能将断电前的数据自动回城，数据通过GPRS DTU实时传输回服务器。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造实施例所述的智能燃油管理系统的流程图；

图2为本发明创造第一实施例所述的智能燃油管理系统结构示意图；

图3为本发明创造第二实施例所述的智能燃油管理系统结构示意图。

附图标记说明：

1-柜体，2-中转油箱，3-泵，4-电机，5-主进油管，6-保险油管，

7-出油管，8-回油管，9-液位传感器，10-鸭嘴开关，11-手动开关，

12-中间油管，13-三通阀门，14-换气阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

如图2所示的一种智能燃油管理系统的第一实施例，包括柜体1，柜体1作为整个装置的中枢机构从外部油箱中吸取油液并传输至发动机中。柜体1是一种箱体类结构，柜体1的外形结构为长方体并竖直设置。柜体1的一侧设置为可拆卸的侧板结构，从而方便柜体1内部的结构设置。在侧板一侧的对面，还竖直的设置有中转油箱2。

柜体1的一侧还设置提供动力的电机4，电机4设置在柜体1上。电机4下部的输出轴上还设置有计量装置和泵3，泵3也固定的设置在柜体1上。计量装置采用脉冲测量装置，测量脉冲装置包括磁铁和霍尔元件；霍尔元件与磁铁的S极相切设置。磁铁安装在电机4的驱动轴上，电机4的驱动轴上设置有两块同向的磁铁，且此两块磁铁沿电机4驱动轴的轴线对称设置。计量装置将与泵同步旋转的数据传输给单片机，并通过存储模块和/或数据传输模块传输至外部的服务器或其他数据存储装置，从而获得发动机的油液消耗数据。

柜体1内还设置有四个油管，四个油管并列的排布在柜体1一侧的顶部。四个油管分别为主进油管5、保险油管6、出油管7和回油管8。其中主进油管5还需延伸至外部油箱中，在柜体1中主进油管5连接至泵3的输入口，并将油液从泵3的输出口输送至中转油箱2中。包括一段设置在泵的入口至外部油箱之间，和一段设置在泵的出口至中转油箱之间。出油管7在柜体1中是连接在中转油箱2中的，出油管7在柜体1外连接至发动机，从而为发动机提供动力。在柜体1中的回油管8是用于将发动机中剩余的油液输送回中转油箱2，其中回油管8在柜体1外连接至发动机的回油口，回油管8在柜体1内连接至中转油箱2。保险油管6是用于在系统出现故障而中转油箱2没油时进行紧急供油的部分。保险油管6的一端连接在外部油箱中，另一端连接至中转油箱2。

在外部油箱和中转油箱2的连接管路上，还设置有三通接头，三通接头的管路上还设置有手动开关11。手动开关11是用于控制保险油管6的工作状态的，在不出现意外的情况下，手动开关11处于常开状态，保险油管6不工作。当出现意外情况时，泵3不能给中转油箱2供油，此时需要将手动开关11关闭，从而在发动机吸油时使中转油箱2出现负压。而外部油箱处于正常的大气压下，从而保险油管6将从外部油箱中压出由于输入中转油箱2中。由于手动开关11为常开状态，为了防止油箱中的油液从手动开关11的支路上流出，从而造成安全隐患和油液的浪费，在手动开关11的支路上还设置了排气阀，排气阀在将使管路中只能通过气体，在通过油液时排气阀将自动的关闭。

在上述的第一实施例中，还包括单片机，数据传输模块，存储模块以及电路控制模块。数据传输模块、存储模块和电路控制单元都与单片机连接。存储模块包括EEPROM,EEPROM自动保存断电前的数据并在通电后将数据进行实时传输。数据传输模块包括GPRS无线传输单元，并采用GPRS DTU对数据进行实时传输。

电路控制模块包括液位控制单元、电机控制单元、计量控制单元。液位控制单元包括设置在中转油箱内的液位传感器9，从而在中转油箱2中的油液达到上限位时停止供油或达到下限位时开始供油。液位传感器与单片机连接，并实时回传给单片机数据，单片机通过对比其回传的数据以及其自身设置的上限位和下限位的数据，从而控制其他设备的工作与停止。电机控制单元是通过单片机的信号来控制电机4工作的通断的。当然，为了保证系统工作的绝对安全，不出现漏油等故障等问题。电路中还设置有继电控制模块，继电控制模块直接与电机4的电源线连接。在中转油箱2内还设置有控制继电控制模块的鸭嘴开关10，鸭嘴开关10包括上鸭嘴开关和下鸭嘴开关，鸭嘴开关只有在电路控制模块出现故障时才会启动。当系统出现故障，中转油箱2中的油液超过液位传感器9的上限位，而电机4还在控制泵3供油时，鸭嘴开关10将接通。鸭嘴开关10的接通将会使继电控制模块的电路工作，继电控制模块将直接断开电机4的电源线，从而使电机4停止工作。或者在中转油箱2中油液小于下限位而电机4还没有工作时，鸭嘴开关10将随着油液的降低，强制的对电机4进行通电，使电机4从外部油箱对中转油箱2进行泵油。计量控制单元主要包括了前述的计量装置。

如图3所示的一种智能燃油管理系统的第二实施例，包括柜体1，柜体1作为整个装置的中枢机构从外部油箱中吸取油液并传输至发动机中。柜体1是一种箱体类结构，柜体1的外形结构为长方体并竖直设置。柜体1的一侧设置为可拆卸的侧板结构，从而方便柜体1内部的结构设置。在侧板一侧的对面，还竖直的设置有中转油箱2，在中转油箱2的顶部还设置有排气阀，排气阀用于与大气进行相同，但又能够阻止油液从排气阀漏出。

柜体1的一侧还设置提供动力的电机4，电机4设置在柜体1上。电机4下部的输出轴上还设置有计量装置和泵3，泵3也固定的设置在柜体1上。计量装置采用脉冲测量装置，测量脉冲装置包括磁铁和霍尔元件；霍尔元件与磁铁的S极相切设置。磁铁安装在电机4的驱动轴上，电机4的驱动轴上设置有两块同向的磁铁，且此两块磁铁沿电机4驱动轴的轴线对称设置。计量装置将与泵同步旋转的数据传输给单片机，并通过存储模块和/或数据传输模块传输至外部的服务器或其他数据存储装置，从而获得发动机的油液消耗数据。

柜体1内还设置有四个油管，四个油管并列的排布在柜体1一侧的顶部。四个油管分别为主进油管5、保险油管6、出油管7和回油管8。其中主进油管5还需延伸至外部油箱中，在柜体1中主进油管5连接至泵3的输入口，并将油液从泵3的输出口输送至中转油箱2中。包括一段设置在泵的入口至外部油箱之间，和一段设置在泵的出口至中转油箱之间。出油管7在柜体1中是连接在中转油箱2中的，出油管7在柜体1外连接至发动机，从而为发动机提供动力。在柜体1中的回油管8是用于将发动机中剩余的油液输送回中转油箱2，其中回油管8在柜体1外连接至发动机的回油口，回油管8在柜体1内连接至中转油箱2。保险油管6是用于在系统出现故障而中转油箱2没油时进行紧急供油的部分。保险油管6的一端连接在外部油箱中，另一端连接至中转油箱2。

主进油管5在泵1的入口至外部油箱一段和出油管7之间还设置有中间油管12，所述中间油管12与出油管7的连接处设置有三通阀门13。当系统或者液位传感器出现故障时，电机4运转正常，此时电机4会持续工作，直至中转油箱2中加满油。此时，油液通过保险油管6回到外部油箱中。当系统或者油位传感器运转正常而电机4出现故障时，或者控制系统和电机4同时发生故障时，由于发动机的持续消耗导致中转油箱2内的液面持续下降。下鸭嘴也因为电机4故障不能工作，当油液高度达到系统预设的报警值时，系统报警。此时，操作人员需调节三通阀门13的接通状体，即出油管7被三通阀门13截断。出油管7的出油口与主进油管5接通，此时发动机的吸油将把外部油箱中的油液送至发动机中，然后继续正常工作。

上述实施例中，还包括单片机，数据传输模块，存储模块以及电路控制模块。数据传输模块、存储模块和电路控制单元都与单片机连接。存储模块包括EEPROM,EEPROM自动保存断电前的数据并在通电后将数据进行实时传输。数据传输模块包括GPRS无线传输单元，并采用GPRS DTU对数据进行实时传输。

电路控制模块包括液位控制单元、电机控制单元、计量控制单元。液位控制单元包括设置在中转油箱内的液位传感器9，从而在中转油箱2中的油液达到上限位时停止供油或达到下限位时开始供油。液位传感器与单片机连接，并实时回传给单片机数据，单片机通过对比其回传的数据以及其自身设置的上限位和下限位的数据，从而控制其他设备的工作与停止。电机控制单元是通过单片机的信号来控制电机4工作的通断的。当然，为了保证系统工作的绝对安全，不出现漏油等故障等问题。电路中还设置有继电控制模块，继电控制模块直接与电机4的电源线连接。在中转油箱2内还设置有控制继电控制模块的鸭嘴开关10，鸭嘴开关10包括上鸭嘴开关和下鸭嘴开关，鸭嘴开关只有在电路控制模块出现故障时才会启动。当系统出现故障，中转油箱2中的油液超过液位传感器9的上限位，而电机4还在控制泵3供油时，鸭嘴开关10将接通。鸭嘴开关10的接通将会使继电控制模块的电路工作，继电控制模块将直接断开电机4的电源线，从而使电机4停止工作。或者在中转油箱2中油液小于下限位而电机4还没有工作时，鸭嘴开关10将随着油液的降低，强制的对电机4进行通电，使电机4从外部油箱对中转油箱2进行泵油。计量控制单元主要包括了前述的计量装置。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能燃油管理系统，包括柜体，柜体从外部油箱获得油液并提供给发动机；所述柜体内设置有中转油箱、动力装置、控制装置和计量装置，其特征在于：

所述中转油箱竖直的设置在柜体的一侧；

所述控制装置包括单片机、液位传感器、继电控制模块和鸭嘴开关，所述液位传感器与单片机连接；

所述动力装置包括电机和泵，所述电机与泵连接，电机通过单片机控制；

所述计量装置设置在电机上，计量装置与单片机连接；

所述油液管理装置内还设置有多个用于连接的油管，所述多个用于连接的油管对油液管理装置和外部油箱之间进行油液的传输，以及用于油液管理装置与发动机之间进行油液的传输；所述多个用于连接的油管还用于对中转油箱内多余油液的回收；所述多个用于连接的油管还包括紧急装置，所述紧急装置用于在紧急情况下保证对发动机的供油。

2.根据权利要求1所述的一种智能燃油管理系统，其特征在于：所述多个用于连接的油管包括主进油管、回油管、出油管和保险油管；其中，主进油管分为两段，包括一段设置在泵的入口至外部油箱之间，和一段设置在泵的出口至中转油箱之间；所述出油管设置在中转油箱至发动机之间；所述回油管设置在发动机的回油口至中转油箱之间；所述保险油管设置在外部油箱回油口和中转油箱之间；所述紧急装置包括中间油管和三通阀门，所述中间油管设置在主进油管的泵的入口至外部油箱一段和出油管之间，所述三通阀门设置在中间油管与出油管的连接处；所述中转油箱的顶部还设置有排气阀。

3.根据权利要求1所述的一种智能燃油管理系统，其特征在于：所述多个用于连接的油管包括主进油管、回油管、出油管和保险油管；其中，主进油管分为两段，包括一段设置在泵的入口至外部油箱之间，和一段设置在泵的出口至中转油箱之间；所述出油管设置在中转油箱至发动机之间；所述回油管设置在发动机的回油口至中转油箱之间；保险油管设置在外部油箱的出油口和中转油箱之间；所述紧急装置包括保险油管上设置的三通接头，以及三通接头的另一端上设置的直接与大气连接的手动开关。

4.根据权利要求1所述的一种智能燃油管理系统，其特征在于：所述中转油箱的靠近顶部位置和靠近底部位置都设置了鸭嘴开关，所述鸭嘴开关连接至继电控制模块，继电控制模块直接控制电机电源通断。

5.一种应用权利要求1所述的一种智能燃油管理系统，其特征在于：所述控制装置还包括数据传输模块，存储模块以及电路控制模块，所述数据传输模块、存储模块都由单片机进行控制。

6.根据权利要求5所述的一种智能燃油管理系统，其特征在于：所述数据传输模块包括GPRS无线传输单元，无线传输单元与外部数据存储系统连接，并采用GPRS DTU对数据进行实时传输。

7.根据权利要求5所述的一种智能燃油管理系统，其特征在于：所述存储模块包括EEPROM,所述EEPROM在通电后自动将数据传送给数据传输模块。