CN215010082U - 升压控制装置、电机供电系统、自驾仪及农机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种升压控制装置、电机供电系统、自驾仪及农机，属于农机控制技术领域。电机供电系统包括：电机、电机的启动控制电路以及为电机供电的电源；升压控制装置包括：第一导通单元和第二导通单元；第一导通单元的第一端与电源以及电机连接，第一导通单元的第二端与启动控制电路的输入端连接；第二导通单元的第一端与电源以及电机连接，第二导通单元的第二端与启动控制电路连接；第一导通单元用于在电源的供电电压大于或等于预设阈值时将第二导通单元短路，第二导通单元用于在电源的供电电压小于预设阈值时为电机升压。本申请可以在电压降低时提升电压，从而避免发生启动异常、重启、死机等情况。

Description

升压控制装置、电机供电系统、自驾仪及农机

技术领域

本申请涉及农机控制技术领域，具体而言，涉及一种升压控制装置、电机供电系统、自驾仪及农机。

背景技术

农机在启动时，通常需要由农机中设置的农机启动系统进行协助启动，然而，随着农机启动系统中的各个元件的老化，这些元件的内阻会增加。

现有技术中在启动农机时，启动控制电路工作，由蓄电池带动启动控制电路中的起动机旋转，从而使农机的电机启动，然而由于启动控制电路元件老化会造成内阻的增加，进而导致蓄电池提供的电压会被分压，从而使给电机供电的电压降低，降低后的电压难以维持起动机的正常工作，可能会出现启动异常、重启、死机等情况。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种升压控制装置、电机供电系统、自驾仪及农机，可以在电压降低时提升电压，从而避免发生启动异常、重启、死机等情况。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的一方面，提供一种升压控制装置，应用于电机供电系统，电机供电系统包括：电机、电机的启动控制电路以及为电机供电的电源；升压控制装置包括：第一导通单元和第二导通单元；

第一导通单元的第一端用于与电源以及电机连接，第一导通单元的第二端用于与启动控制电路的输入端连接；

第二导通单元的第一端用于与电源以及电机连接，第二导通单元的第二端用于与启动控制电路连接；

第一导通单元用于在电源的供电电压大于或等于预设阈值时将第二导通单元短路，第二导通单元用于在电源的供电电压小于预设阈值时为电机升压。

可选地，第二导通单元包括：电源模块、开关模块、滤波模块；

电源模块的第一端用于连接电源的输出端，电源模块的第二端分别用于连接开关模块的第一端以及滤波模块的第一端，滤波模块的第一端用于连接启动控制电路的输入端，开关模块的第二端以及滤波模块的第二端分别用于连接电机电源的输入端以及启动控制电路的输出端。

可选地，电源模块包括：储能电感或供电电源。

可选地，开关模块包括：场效应管、三极管或包含控制端的开关。

可选地，滤波模块包括：滤波电容。

可选地，第二导通单元还包括：第一二极管，第一二极管的输入端用于与电源模块的第二端连接，第一二极管的输出端用于与滤波模块的第一端连接。

可选地，第一导通单元包括：第二二极管，第二二极管的输入端用于与电机电源的输出端连接，第二二极管的输出端用于与启动控制电路的输入端连接。

本申请实施例的另一方面，提供一种电机供电系统，该系统包括电机、为电机供电的电源、电机的启动控制电路以及上述升压控制装置。

可选地，电机电源包括蓄电池。

可选地，电机为农机启动电机。

本申请实施例的另一方面，提供一种自驾仪，自驾仪与电机供电系统连接，电机供电系统为自驾仪供电。

本申请实施例的另一方面，提供一种农机，农机包括自驾仪以及农机本体，农机本体上设置有电机供电系统。

本申请实施例的有益效果包括：

本申请实施例提供的一种升压控制装置、电机供电系统、自驾仪及农机中，电机供电系统包括：电机、电机的启动控制电路以及为电机供电的电源；升压控制装置包括：第一导通单元和第二导通单元；第一导通单元的第一端与电源以及电机连接，第一导通单元的第二端与启动控制电路的输入端连接；第二导通单元的第一端与电源以及电机连接，第二导通单元的第二端与启动控制电路连接；第一导通单元用于在电源的供电电压大于或等于预设阈值时将第二导通单元短路，第二导通单元用于在电源的供电电压小于预设阈值时为电机升压。其中，当电路正常工作时，由第一导通单元充当导线来导通，当供电电压不足时，由第二导通单元导通额外供电，提高供电电压，进而可以实现供电的稳定性，相应地，可以避免发生启动异常、重启、死机等情况。

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升压控制装置的结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的升压控制装置的结构示意图二；

图3为本申请实施例提供的升压控制装置的结构示意图三；

图4为本申请实施例提供的升压控制装置的结构示意图四；

图5为本申请实施例提供的电机供电系统的结构示意图。

图标：10-升压控制装置；20-电源；30-电机；40-启动控制电路；100-第一导通单元；200-第二导通单元；110-第二二极管；210-电源模块；220-开关模块；230-滤波模块；240-第一二极管。

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，需要说明的是，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。

下面来具体解释本申请实施例中提供的升压控制装置所包括的部件以及连接关系。

图1为本申请实施例提供的升压控制装置的结构示意图一，请参照图1，升压控制装置，应用于电机供电系统，电机供电系统包括：电机30的启动控制电路40以及为电机供电的电源20；升压控制装置包括：第一导通单元100和第二导通单元200；第一导通单元100的第一端与电源20以及电机30连接，第一导通单元100的第二端与启动控制电路40的输入端连接；第二导通单元200的第一端与电源20以及电机30连接，第二导通单元200的第二端与启动控制电路40连接；第一导通单元100用于在电源20的供电电压大于或等于预设阈值时将第二导通单元200短路，第二导通单元200用于在电源的供电电压小于预设阈值时为电机30升压。

可选地，第一导通单元100可以是一条导线，在电源20的供电电压大于或者等于预设阈值时导通，进而将第二导通单元短路，从而实现正常供电；第二导通单元200可以是一个升压电路(boost电路)，当供电电压大于或者等于预设阈值时被第一导通单元100短路，当供电电压小于预设阈值时，第二导通单元200导通，从而实现电压的升高，进而使给电机的供电稳定在正常电压左右，防止供电不足的情况发生。

可选地，第一导通单元100的第一端具体可以与电源20的正极以及电机的输入端连接，第一导通单元100的第二端具体可以连接启动控制电路的输入端；第二导通单元200的第一端可以具有两个接口，分别与电源20的正极、电机的输入端以及电源20的负极、电机的输出端连接；第二导通单元200的第二端也可以具有两个接口，分别与启动控制电路的输入端以及输出端连接。

其中，启动控制电路40具体可以包括点火开关、起动继电器、起动机电磁开关线圈等，用以控制电机30的启动。

可选地，电机供电系统在正常供电时，即为电源20直接为电机供电，也即是电源20的供电电压即为供给电机的电压，当接入上述升压控制电路之后，在电源20的供电电压大于或者等于预设阈值时，第一导通单元100导通，第二导通单元200被短路，相当于仍旧是电源20在独立供电；在电源20的供电电压小于预设阈值时，供电不足以维持电机30的正常工作，相应地，第二导通单元200导通工作，相当于在电源20供电的基础上，并联增加了另一个电源，进而可以实现供电的电压升高，从而使电机维持正常工作。

本申请实施例提供的一种升压控制装置中，电机供电系统包括：电机、电机的启动控制电路以及为电机供电的电源；升压控制装置包括：第一导通单元和第二导通单元；第一导通单元的第一端与电源以及电机连接，第一导通单元的第二端与启动控制电路的输入端连接；第二导通单元的第一端与电源以及电机连接，第二导通单元的第二端与启动控制电路连接；第一导通单元用于在电源的供电电压大于或等于预设阈值时将第二导通单元短路，第二导通单元用于在电源的供电电压小于预设阈值时为电机升压。其中，当电路正常工作时，由第一导通单元充当导线来导通，当供电电压不足时，由第二导通单元导通额外供电，提高供电电压，进而可以实现供电的稳定性，相应地，可以避免发生启动异常、重启、死机等情况。

下面来解释本申请实施例中所提供的第二导通单元的具体结构以及内部连接关系。

图2为本申请实施例提供的升压控制装置的结构示意图二，请参照图2，第二导通单元200包括：电源模块210、开关模块220、滤波模块230；电源模块210的第一端连接电源20的输出端，电源模块210的第二端分别连接开关模块220的第一端以及滤波模块230的第一端，滤波模块230的第一端连接启动控制电路40的输入端，开关模块220的第二端以及滤波模块230的第二端分别连接电机电源20的输入端以及启动控制电路40的输出端。

可选地，电源模块210可以用于在第二导通单元导通时进行供电。开关模块220可以用于实现第二导通单元200的导通与关断，当开关模块220导通时，第二导通单元工作；相应地，当开关模块220断开时，第二导通单元被第一导通单元所短路。滤波模块230可以实现对电源模块210输出的电压进行滤波处理，将电源模块210输出的电压滤波为平滑规则的滤波电压。

可选地，电源模块210包括：储能电感或供电电源；其中，在采用电源模块210进行升压供电时，可以采用储能电感或者供电电源中的一种，若采用的电源模块210为储能电感，则当第一导通单元导通，第二导通单元被短路时，储能电感可以进行充电；当第二导通单元导通工作时，储能电感将存储的电压进行放电，从而充当电源的作用，与电机的电源20共同为电机30供电。若采用的电源模块210为正常的供电电源，则当第一导通单元导通，第二导通单元被短路时，供电电源不工作；当第二导通单元导通工作时，供电电源提供电压，相当于与电机的电源20并联共同供电。

可选地，开关模块220包括：场效应管、三极管或包含控制端的开关。其中，场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)、三极管、包含控制端的开关等均可以具有三个端口，其中两个端口为接线端，也即是前述开关模块的第一端和第二端，第三个端口为控制端，用于接收控制信号，并基于控制信号进行相应地操作，具体操作可以是通过控制端获取电机电源20输出的电压大小，若输出的电压小于预设阈值，则控制开关模块220导通，从而实现第二导通单元的导通工作。其中，开关模块220若是具有逻辑判断功能的开关，则可以直接根据获取到的电压进行阈值判定；若不具有逻辑判断功能，则可以通过与具有逻辑判断功能的芯片连接后进行电压的阈值判定。

可选地，滤波模块230包括：滤波电容。电源模块210输出的电压通常为方波或者其他不稳定的波形，通过滤波电容对电源模块输出的电压进行滤波之后，可以得到相对稳定的波形，从而提高供电的稳定性。

图3为本申请实施例提供的升压控制装置的结构示意图三，请参照图3，图3为当电源模块为储能电感、开关模块为场效应管、滤波模块为滤波电容时的升压控制装置。

下面来解释本申请实施例中所提供的第一导通单元和第二导通单元的具体结构以及内部连接关系。

图4为本申请实施例提供的升压控制装置的结构示意图四，请参照图4，第二导通单元200还包括：第一二极管240，第一二极管240的输入端与电源模块210的第二端连接，第一二极管240的输出端与滤波模块230的第一端连接。

可选地，第一二极管240用于防止电流逆流，从而稳定第二导通单元200中的电压，具体可以是将电源模块210向滤波模块230输出的电路进行防逆流处理。

可选地，第一导通单元100包括：第二二极管110，第二二极管110的输入端与电机电源20的输出端连接，第二二极管110的输出端与启动控制电路40的输入端连接。

可选地，第二二极管110也用于防止电流逆流，具体可以是防止第一导通单元100中的电流逆流，避免第二导通电路与第一导通电路形成回路的情况发生。

下面来具体解释本申请实施例中提供的电机供电系统的连接关系以及工作原理。

图5为本申请实施例提供的电机供电系统的结构示意图，请参照图5，该系统包括电机30、为电机供电的电源20、电机的启动控制电路40以及上述升压控制装置10。

可选地，本申请实施例中提供的电机供电系统可以是农机中的电机供电系统，农机在启动时，需要电源20供电下，由启动控制电路40控制电机30启动，然而由于电源20中的蓄电池、以及启动控制电路中的电缆、起动机(电机线圈)均存在内阻，总电阻十几mΩ以上，随着蓄电池、电缆、起动机(电机线圈)的老化，这个内阻还会逐步增大，在农机起动时，电源20要带动起动机旋转。在电磁开关接通的瞬间，因起动机电枢没有旋转，没有建立起反电动势，相当于起动机短路，起动主回路总电阻仅为十多mΩ，起动电流很大，极端的情况瞬间起动电流达1000A。不考虑其它因素，根据欧姆定律，起动主回路中电源20中的蓄电池内阻存在较大的压降，实际测试中发现蓄电池输出电压最低可降至三点几伏特；在此低电压的情况下，整机的控制系统难以正常工作；经常出现启动异常，重启，死机等情况。

可选地，电机电源20可以包括蓄电池；电机30具体可以是为农机启动电机。

下面来以具体的实施例来解释本申请中提供的电机供电系统的供电过程。

当第二导通单元中的开关模块获取到的电压大于或者等于预设阈值时，开关模块保持断开状态，第一导通单元导通，将第二导通单元短路(若电源模块为储能电感还会在短路的过程中充电)，第一导通单元导通时，升压控制装置相当于导线，电路与现有技术中的电路结构类似，在电源供电的情况下，由启动控制电路控制电机启动工作；当第二导通单元中的开关模块获取到的电压小于预设阈值时，开关模块导通，从而使第二导通单元接入工作，电源模块进行额外供电，滤波模块将电源模块提供的电压进行滤波处理，电源模块相当于与电源并联共同为电机供电，从而提高了供电电压，避免发生启动异常、重启、死机等情况。

本申请实施例的另一方面，还提供一种自驾仪，自驾仪与电机供电系统连接，电机供电系统为自驾仪供电。

可选地，自驾仪包括控制部分和方向盘，其中控制部分为自动驾驶的控制设备、方向盘为手动驾驶的控制设备，电机供电系统可以给该自驾仪中的控制部分和方向盘供电，以防止方向盘或者控制部分中的电机不能正常启动而造成的启动异常、重启、死机等情况。

其中，自驾仪可以是设置于任意设备上的自动驾驶设备，例如：农机、工程车辆或者其他机构中，在此不做具体限制。

本申请实施例的另一方面，还提供一种农机，农机包括自驾仪以及农机本体，农机本体上设置有电机供电系统。

可选地，自驾仪具体可以应用于农机上的自驾仪，农机本体上设置有上述电机供电系统，该电机供电系统可以为农机上的自驾仪以及农机本体中的其他相关设备进行供电。

其中，农机可以是农业生产过程中使用的机车，可以包括多种类型，自驾仪可以设置于农机上。

上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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 (12)

1.一种升压控制装置，其特征在于，应用于电机供电系统，所述电机供电系统包括：电机、所述电机的启动控制电路以及为所述电机供电的电源；所述装置包括：第一导通单元和第二导通单元；

所述第一导通单元的第一端用于与所述电源以及所述电机连接，所述第一导通单元的第二端用于与所述启动控制电路的输入端连接；

所述第二导通单元的第一端用于与所述电源以及所述电机连接，所述第二导通单元的第二端用于与所述启动控制电路连接；

所述第一导通单元用于在所述电源的供电电压大于或等于预设阈值时将所述第二导通单元短路，所述第二导通单元用于在所述电源的供电电压小于预设阈值时为所述电机升压。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二导通单元包括：电源模块、开关模块、滤波模块；

所述电源模块的第一端用于连接所述电源的输出端，所述电源模块的第二端分别用于连接所述开关模块的第一端以及所述滤波模块的第一端，所述滤波模块的第一端用于连接启动控制电路的输入端，所述开关模块的第二端以及所述滤波模块的第二端分别用于连接所述电机电源的输入端以及所述启动控制电路的输出端。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电源模块包括：储能电感或供电电源。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述开关模块包括：场效应管、三极管或包含控制端的开关。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述滤波模块包括：滤波电容。

6.如权利要求2-5任一项所述的装置，其特征在于，所述第二导通单元还包括：第一二极管，所述第一二极管的输入端用于与所述电源模块的第二端连接，所述第一二极管的输出端用于与所述滤波模块的第一端连接。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一导通单元包括：第二二极管，所述第二二极管的输入端用于与所述电机电源的输出端连接，所述第二二极管的输出端用于与所述启动控制电路的输入端连接。

8.一种电机供电系统，其特征在于，所述系统包括电机、为所述电机供电的电源、电机的启动控制电路以及如上述权利要求1-7任一项所述的升压控制装置。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电机电源包括蓄电池。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电机为农机启动电机。

11.一种自驾仪，其特征在于，所述自驾仪与如权利要求8-10任一项所述的电机供电系统连接，所述电机供电系统为所述自驾仪供电。

12.一种农机，其特征在于，所述农机包括如权利要求11所述的自驾仪以及农机本体，所述农机本体上设置有如权利要求8-10任一项所述的电机供电系统。

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