一种发电机加热控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及发电机技术领域，具体涉及一种发电机加热控制装置。


背景技术：

2.特种车辆作为主要的技术装备，车辆是否能随时进入正常工作状态是能否快速顺利完成任务的关键因素。特种车辆一般采用大功率柴油发动机，柴油发动机在低温具有起动困难这一特性，导致车辆无法迅速进入正常工作状态，目前大部分车型均为先完成整个车辆系统的上电，然后才对发电机加温锅进行供电，通过加温锅对柴油发动机进行加热，当发动机温度达到最低起动温度时才能起动发动机，这就导致需要对整个车辆系统进行上电后才能启动发动机，由于需要达到发动机启动的最低温需要一段时间，从而导致发电机启动缓慢，车辆在低温条件下无法迅速进入正常工作状态，并且在车辆值守过车中，需要保持发电机能够在随时启动状态，对整车系统上电会加快电力的消耗，导致资源浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是目前需要对整个车辆系统进行上电后才能启动发动机，浪费资源，发电机启动缓慢，车辆在低温条件下无法迅速进入正常工作状态，目的在于提供一种发电机加热控制装置，通过加温控制电路控制电源电路对加温锅系统单独进行供电，在整车电气设备不上电的情况下实现发电机加温锅进行单独加温控制，保证发动机在低温环境下可以随时起动并投入使用，同时减少资源的浪费。
4.本实用新型通过下述技术方案实现：
5.一种发电机加热控制装置，包括加温控制电路、单片机控制电路和电源电路：
6.所述单片机控制电路连接加温控制电路，所述加温控制电路连接电源电路；
7.所述加温控制电路和电源电路均与发电机的加温锅系统连接；
8.所述加温控制电路用于控制电源电路对加温锅系统进行供电。
9.本实用新型通过设置加温控制电路、单片机控制电路和电源电路，单片机控制电路连接加温控制电路，所述加温控制电路连接电源电路，加温控制电路和电源电路均与发电机的加温锅系统连接，加温控制电路用于控制电源电路对加温锅系统进行供电，通过加温控制电路控制电源电路对加温锅系统单独进行供电，在整车电气设备不上电的情况下实现发电机加温锅进行单独加温控制，保证发动机在低温环境下可以随时起动并投入使用，同时减少资源的浪费。
10.进一步的，所述加温控制电路包括：加温锅电源开关k1、加温锅运行开关k2、值守开关k3、继电器tn、二极管dn和电阻rn：
11.所述值守开关k3一端依次连接继电器tn、电阻rn和电源电路，所述继电器tn和二极管dn并联后与电阻rn串联，所述值守开关k3另一端与加温锅电源开关k1、加温锅运行开关k2和电源电路连接，所述加温锅电源开关k1和加温锅运行开关k2的另一端均与加温锅系统连接，所述加温锅电源开关k1用于控制加温锅系统上电，所述加温锅运行开关k2用于控
制加温锅系统运行。通过加温锅电源开关k1、加温锅运行开关k2、值守开关k3共同作用，控制电源电路对加温锅系统进行供电，当值守开关k3不闭合时，车辆可以通过自身的电气控制回路实现对加温锅系统的供电。
12.进一步的，所述电源电路包括：继电器j1、电源滤波器u2、防反接电路、滤波电路、电源模块和线性稳压器：
13.所述电源滤波器u2一端与继电器j1连接，所述电源滤波器u2另一端与电阻r2连接，所述防反接电路一端与电阻r2连接，所述防反接电路另一端连接滤波电路，所述电源模块和线性稳压器与继电器j1连接电源滤波器u2的另一端连接。通过电源模块产生5v和24v稳压电源，线性稳压器产生3.3v稳压电源，设置u2为滤波器抑制电源线干扰输入和减少内部电路通过电源线的传导辐射，电阻r2限流和抑制浪涌电流，防反接电路防止因电源线反接导致电路烧毁，同时也保证了低的压降。
14.进一步的，所述单片机控制电路包括：最小单片机系统，以及和最小单片机系统连接的看门狗电路、eeprom电路、温度采集电路和按键信号采集电路。
15.进一步的，所述温度采集电路用于采集环境温度值和液晶屏温度值，通过采集环境温度值和液晶屏温度值，用于控制液晶屏的加温控制，防止误触发的加温输出导致液晶屏过温，同时可以以最快加温实现液晶屏达到正常工作的最低温度。
16.进一步的，还包括通信电路、按键电路、声光报警电路和液晶屏加温电路，所述通信电路、按键电路、声光报警电路和液晶屏加温电路均与单片机控制电路连接。
17.进一步的，所述通信电路用于建立电源电路与单片机控制电路的通信链路，所述通信电路包括can隔离电源和can收发器u7；
18.所述can隔离电源u11与电感l11用于抑制电磁干扰，所述电源电路u11用于产生5v隔离电源；
19.所述can收发器u7第7引脚连接磁珠l4，所述磁珠l4用于抑制can收发器对3.3v电源的影响，所述can收发器u7第11引脚和第12引脚与共模电感l2连接，所述共模电感l2用于抑制传导辐射。通过设置通信模块建立电源电路与单片机控制电路的通信链路，采集电源电路的数据，防止电源电路异常导致其对加温锅系统供电时出现异常。
20.进一步的，所述按键电路用于产生高低电平信号。通过产生的高低电平输入给单片机控制电路。
21.进一步的，所述声光报警电路包括：蜂鸣电路和报警指示灯，所述声光报警电路与单片机i/o端口连接；
22.所述蜂鸣电路包括蜂鸣器fm1、三极管q4、电阻r9和r10：所述蜂鸣器fm1与三极管q4发射极连接，所述电阻r9与三极管q4源极连接，所述电阻r10两端分别连接三极管q4的源极和集电极；
23.所述报警指示灯包括指示灯d4、指示灯d5、指示灯d6、指示灯d7、指示灯d8、三极管q7、电阻r40、电阻r41、电阻r42、电阻r50、电阻r451、电阻r52、电阻r53、电阻r54：
24.所述指示灯d4、指示灯d5、指示灯d6、指示灯d7和指示灯d8并联，所述电阻r50、电阻r451、电阻r52、电阻r53和电阻r54并联，所述三极管q7发射极依次连接并联的指示灯d4、指示灯d5、指示灯d6、指示灯d7和指示灯d8和并联的电阻r50、电阻r451、电阻r52、电阻r53和电阻r54；
25.所述电阻r40和电阻r42的一端均连接三极管q7的源极，所述电阻r40和电阻r42与三极管q7连接的另一端均连接电阻r41。通过声光报警装置对加温时出现的异常情况进行告警。
26.进一步的，所述液晶屏加温电路包括控制电路和加热片：
27.所述控制电路包括：电阻r1、电阻r3、电阻r4、电阻r6、电阻r7、mos管q2、三极管q3和光耦u4：
28.所述电阻r7一端连接单片机电路，所述电阻r7另一端连接三极管q3，所述光耦u4第1引脚连接电阻r3，所述光耦u4第2引脚连接三极管q3，所述光耦u4第4引脚依次连接电阻r1、加热片和mos管q2，所述光耦u4第3引脚依次连接电阻r4与mos管q2。通过设置控制电路，单片机可以通过输出pwm信号经三极管q3和光耦u4后控制mos管q2的导通与关闭，设置加热片，避免“拖影”现象，保证装置在低温条件下也能完成数据的正常显示。
29.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
30.1.通过加温控制电路控制电源电路对加温锅系统单独进行供电，在整车电气设备不上电的情况下实现发电机加温锅进行单独加温控制，保证发动机在低温环境下可以随时起动并投入使用，同时减少资源的浪费；
31.2.车辆电源总开关和值守开关k3均能独立完成对加温锅系统的上电控制；
32.3.通过设置通信电路使单片机控制电路与电池电路进行通信，实现对电池电路的各个参数的采集，并在电源电路出现异常时进行声光报警，保证电源电路对加温锅系统的正常供电；
33.4.液晶屏加温电路设置加热片保证装置在低温条件下也能完成数据的正常显示，避免“拖影”现象。
附图说明
34.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
35.图1为本实用新型实施例中的模块连接关系示意图；
36.图2为本实用新型实施例中的加温控制电路图；
37.图3为本实用新型实施例中的电源电路图；
38.图4为本实用新型实施例中的最小单片机系统电路图；
39.图5为本实用新型实施例中的看门狗电路图；
40.图6为本实用新型实施例中的eeprom电路；
41.图7为本实用新型实施例中的温度采集电路；
42.图8为本实用新型实施例中的按键信号采集电路；
43.图9为本实用新型实施例中的通信电路图；
44.图10为本实用新型实施例中的按键电路图；
45.图11为本实用新型实施例中的声光报警电路图；
46.图12为本实用新型实施例中的液晶屏加温电路图。
具体实施方式
47.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
48.实施例1
49.如图1所示，本实施例提供一种发电机加热控制装置，包括加温控制电路、单片机控制电路和电源电路：
50.单片机控制电路连接加温控制电路，加温控制电路连接电源电路；
51.加温控制电路和电源电路均与发电机的加温锅系统连接；
52.加温控制电路用于控制电源电路对加温锅系统进行供电。
53.加温控制电路包括：加温锅电源开关k1、加温锅运行开关k2、值守开关k3、继电器tn、二极管dn和电阻rn：
54.通过加温控制电路控制电源电路对加温锅系统单独进行供电，在整车电气设备不上电的情况下实现发电机加温锅进行单独加温控制，保证发动机在低温环境下可以随时起动并投入使用，同时减少资源的浪费；
55.如图2所示，加温控制电路包括：加温锅电源开关k1、加温锅运行开关k2、值守开关k3、继电器tn、二极管dn和电阻rn：
56.值守开关k3一端依次连接继电器tn、电阻rn和电源电路，继电器tn和二极管dn并联后与电阻rn串联，值守开关k3另一端与加温锅电源开关k1、加温锅运行开关k2和电源电路连接，加温锅电源开关k1和加温锅运行开关k2的另一端均与加温锅系统连接，加温锅电源开关k1用于控制加温锅系统上电，加温锅运行开关k2用于控制加温锅系统运行。其中，极管dn用于为继电器tn线圈提供放电回路，电阻rn用于限制线圈电流，防止过压烧毁，保险丝连接在加温锅电源负极与搭铁或电源电路的电源负极之间，用于防止加温锅系统过流烧毁。
57.在一些可能的实施例中，加温控制电路包括两种工作状态：
58.状态1：值守开关k3处于断开，车辆总电源开关打开时，“搭铁”与电源电路的电源负极接通，加温锅系统得电；
59.状态2：车辆电源总开关处于断开，值守开关k3闭合，此时加温锅电源的负极与电源电路的电源的正极接通，加温锅系统得电；
60.当加温锅系统得电后，加温锅电源开关k1打开，加温锅系统控制电路上电，然后加温锅运行开关k2打开，加温锅系统开始工作，并根据发动机工作温度控制对加温锅系统的加热温度。
61.如图3所示，电源电路包括：继电器j1、电源滤波器u2、防反接电路、滤波电路、电源模块和线性稳压器：
62.电源滤波器u2一端与继电器j1连接，电源滤波器u2另一端与电阻r2连接，防反接电路一端与电阻r2连接，防反接电路另一端连接滤波电路，电源模块和线性稳压器与继电器j1连接电源滤波器u2的另一端连接。
63.电源滤波器u2用于抑制电源线干扰输入和减少内部电路通过电源线的传导辐射，电阻r2用于限流和抑制浪涌电流，防反接电路包括mos管q1、稳压二极管d1和电阻r8，稳压
二极管d1连接在mos管q1的源极和发射极之间，电阻r8与mos管q1的源极连接，防反接电路既可以防止因电源线反接导致电路烧毁，同时也保证了低的压降和低的发热，滤波电路包括：电容c6～c12和电感l1，滤波电路用于对电源进行滤波，电源模块u3和u5用于产生5v和24v稳压电源，线性稳压器用于产生3.3v稳压电源，图中，电容c1、c15和c18用于抑制电磁干扰。
64.如图4-图8所示，单片机控制电路包括：最小单片机系统，以及和最小单片机系统连接的看门狗电路、eeprom电路、温度采集电路和按键信号采集电路，温度采集电路用于采集环境温度值和液晶屏温度值，用于控制液晶屏的加温控制。
65.最小单片机系统电路包括单片机u6、以及由有源晶振m1、由电阻r20和电容c24构成的复位电路；看门狗电阻包括看门狗芯片u8，磁珠l3，低压检测电阻r44和r45，磁珠l3与看门狗芯片u8的第2引脚连接，电阻r44和r45与看门狗芯片u8的第4引脚连接；eeprom电阻包括eeprom芯片u10以及信号上拉电阻r19、电阻r23和电阻r25，电阻r19、电阻r23和电阻r25分别对应连接在eeprom芯片u10的第5引脚、第6引脚和第7引脚上；电阻r26～r29、r31～r34和电容c26～c29构成按键信号转换电路，用于转换从按键模块输入的高电平信号，转换后由单片机u6采集；电阻r36、r37和电容c31、c32构成温度转换电路，单片机通过采集输入的两路电阻信号，并转换为环境温度值和液晶屏温度值，用于控制液晶屏的加温控制，防止误触发的加温输出导致液晶屏过温，同时可以以最快加温实现液晶屏达到正常工作的最低温度。
66.实施例2
67.如图1所示，本实施例提供一种发电机加热控制装置，还包括通信电路、按键电路、声光报警电路和液晶屏加温电路，通信电路、按键电路、声光报警电路和液晶屏加温电路均与单片机控制电路连接。
68.如图9所示，通信电路用于建立电源电路与单片机控制电路的通信链路，通过设置通信模块建立电源电路与单片机控制电路的通信链路，采集电源电路的数据，防止电源电路异常导致其对加温锅系统供电时出现异常，通信电路包括can隔离电源和can收发器u7；
69.can隔离电源u11与电感l11用于抑制电磁干扰，电源电路u11用于产生5v隔离电源；
70.can收发器u7第7引脚连接磁珠l4，磁珠l4用于抑制can收发器对3.3v电源的影响，can收发器u7第11引脚和第12引脚与共模电感l2连接，共模电感l2用于抑制传导辐射，can隔离电源u11与can收发器u7配合使用，实现通信电路内部电路与外部电路的电气隔离。
71.如图10所示，按键电路用于产生高低电平信号供单片机控制电路采集，按键电路包括四个并联的开关电路，均采用共阳设计。
72.如图11所示，声光报警电路包括：蜂鸣电路和报警指示灯，声光报警电路与单片机i/o端口连接；
73.蜂鸣电路包括蜂鸣器fm1、三极管q4、电阻r9和r10：蜂鸣器fm1与三极管q4发射极连接，电阻r9与三极管q4源极连接，电阻r10两端分别连接三极管q4的源极和集电极，当蜂鸣器fm1信号为高电平时蜂鸣器响；
74.报警指示灯包括指示灯d4、指示灯d5、指示灯d6、指示灯d7、指示灯d8、三极管q7、电阻r40、电阻r41、电阻r42、电阻r50、电阻r451、电阻r52、电阻r53、电阻r54：
75.指示灯d4、指示灯d5、指示灯d6、指示灯d7和指示灯d8并联，电阻r50、电阻r451、电阻r52、电阻r53和电阻r54并联，三极管q7发射极依次连接并联的指示灯d4、指示灯d5、指示灯d6、指示灯d7和指示灯d8和并联的电阻r50、电阻r451、电阻r52、电阻r53和电阻r54；
76.电阻r40和电阻r42的一端均连接三极管q7的源极，电阻r40和电阻r42与三极管q7连接的另一端均连接电阻r41，电阻r41与电阻r42连接的另一端连接有led灯led1，当led灯led1信号为高电平时指示灯d4、指示灯d5、指示灯d6、指示灯d7、指示灯d8亮。
77.如图12所示，液晶屏加温电路包括控制电路和加热片：
78.控制电路包括：电阻r1、电阻r3、电阻r4、电阻r6、电阻r7、mos管q2、三极管q3和光耦u4：
79.电阻r7一端连接单片机电路，所述电阻r7另一端连接三极管q3，光耦u4第1引脚连接电阻r3，所述光耦u4第2引脚连接三极管q3，所述光耦u4第4引脚依次连接电阻r1、加热片和mos管q2，所述光耦u4第3引脚依次连接电阻r4与mos管q2。通过设置控制电路，单片机可以通过输出pwm信号经三极管q3和光耦u4后控制mos管q2的导通与关闭，设置避免“拖影”现象，保证装置在低温条件下也能完成数据的正常显示，加热片工作电源为本控制电路的输入电源，加热片的功率由pwm占空比决定。
80.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。