一种氢燃料发动机控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种氢燃料发动机控制电路，包括传感采集组件、预处理电路、主控制器、比例阀驱动电路、通讯模块和电源，传感采集电路与预处理电路电连接，预处理电路、比例阀驱动电路和通讯模块分别与主控制器电连接，比例阀驱动电路与氢燃料发送机比例阀电连接，通讯模块与外部终端电连接，电源与预处理电路、主控制器、比例阀驱动电路和通讯模块电连接。本实用新型专利技术的氢燃料发动机控制电路，通过设置比例阀控制电路单独控制氢燃料发动机的比例阀，避免了比例阀自带的控制器延时造成比例阀的响应速度很慢，进而引起氢气气压出现较大幅度波动的问题，大大提高了阀体的响应速度，使得氢气的气压稳定在设定的范围内，增强了氢燃料发动机的稳定性。

A Control Circuit for Hydrogen Fuel Engine

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料发动机控制电路
本技术涉及电子电路
，尤其涉及一种氢燃料发动机控制电路。
技术介绍
氢燃料电池是使用氢这种化学元素，制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。目前氢燃料电池的控制器功能比较简单，比如对阀门的控制仍然采用比较原始的继电器控制方式，这种方式中，比例阀自带的控制器往往存在较大的延时，相应速度较慢，并且极不稳定，这往往造成了氢气压力动荡很大，极不稳定，从而出现了阀门难控制的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种氢燃料发动机控制电路。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种氢燃料发动机控制电路，包括传感采集组件、预处理电路、主控制器、比例阀驱动电路、通讯模块和电源，所述传感采集电路与所述预处理电路电连接，所述预处理电路、比例阀驱动电路和通讯模块分别与所述主控制器电连接，所述比例阀驱动电路与氢燃料发送机比例阀电连接，所述通讯模块与外部终端电连接，所述电源与所述预处理电路、主控制器、比例阀驱动电路和通讯模块电连接。本技术的有益效果是：本技术的氢燃料发动机控制电路，通过设置所述比例阀控制电路单独控制氢燃料发动机的比例阀，避免了比例阀自带的控制器延时造成比例阀的响应速度很慢，进而引起氢气气压出现较大幅度波动的问题，大大提高了阀体的响应速度，使得氢气的气压稳定在设定的范围内，增强了氢燃料发动机的稳定性。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进：进一步：所述传感采集组件包括多个压力传感器和多个温度传感器，所述预处理电路的数量为多个，且所述压力传感器和温度传感器分别与所述预处理电路一一对应电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述压力传感器和温度传感器可以分别准确采集氢燃料发送机内氢气的压力和温度，便于所述主控制器根据采集的结果控制所述比例阀驱动电路驱动比例阀动作。进一步：所述预处理电路包括电阻R236、电阻R230、电阻224、电容C123、电容C119和运算放大器Q1，所述压力传感器或温度传感器的输出端通过所述电阻R230与所述运算放大器Q1的同相输入端电连接，所述运算放大器Q1的反相输入端与输出端电连接，所述运算放大器Q1同相输入端与输出端之间并联有所述电容R236和电容C123，所述运算放大器Q1的输出端通过所述电阻R224与所述主控制器的数据输入端口电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述预处理电路可以对所述传感采集组件采集的信号进行缓冲和隔离，起到提高带载能力的作用，并且提高了采样精度。进一步：所述运算放大器Q1采用型号为TLV4171的运算放大芯片。进一步：所述的氢燃料发动机控制电路还包括扩展电路，所述压力传感器和温度传感器的数量大于所述预处理电路的数量，且所述预处理电路一一对应地与所述压力传感器和/或温度传感器电连接，剩余的所述压力传感器和/或温度传感器与所述扩展电路电连接，所述扩展电路与所述主控制器的的数据输入端口电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述扩展电路可以辅助所述主控制器同时处理更多路的传感采集组件信号，实现功能扩展，并且所述扩展电路对应的传感采集组件与主控制器对应的长安采集组件可以彼此独立，非常方方便。进一步：所述扩展电路包括电容C105、电容C106、电容C109、电容C110、电容C115、电容C120、电容C121、电阻R217、电阻R218、电阻R219、电阻R220、基准电压源U1和模数转换芯片U2，所述基准电压源U1的电压输入端与所述电源的输出端W5V电连接，电压输入端与接地端之间并联有所述电容C105和电容C106，接地端接地，输出端通过所述电容C109接地，输出端通过所述电容C110与所述模数转换芯片U2的参考电压输入端电连接，所述模数转换芯片U2的电源输入端与所述电源的输出端W5V电连接，接地端与所述电源输入端之间并联有所述电容C115、电容C120和电容C121，接地端接地，多个模拟信号输入接口与对应的所述预处理电路的输出端电连接，片选输入端通过所述电阻与所述主控制器的模式选择输出端电连接，时钟信号输入端通过所述电阻R219与所述主控制器的时钟信号输出端电连接，串口输入端与通过所述电阻R218与所述主控制器的串口输出端电连接，串口输出端通过所述电阻R217与所述主控制器的串口输入端电连接。上述进一步方案的有益效果是：采用所述基准电压源U1为所述模数转换芯片U2提供稳定的基准电压，便于提高电路的稳定性，有利于提高检测结果的精度，采用逐次逼近的模数转换电路对所述传感采集组件采集的信号进行模数转换，可以大大提高采用精度。进一步：所述比例阀驱动电路包括肖特基二极管D15、电阻R269、电阻R270、电阻R271、电阻R272、电阻R273、电阻R274、电阻R275和高压侧开关驱动电路，所述肖特基二极管D15的两个输入端分别与所述电源的输出端W24V电连接，输出端与所述高压侧开关驱动电路的电源输入端电连接，所述高压侧开关驱动电路的接地端接地，输入通道IN0通过所述电阻R269与所述主控制器的PWM输出通道PWM_OUT3电连接，使能端通过所述电阻R270与所述主控制器的定时器输出通道BTF_EN电连接，感测通道IS0通过所述电阻R271和电阻R272分别与所述主控制器的扩展输出端PWM_IS0和电源的输出端W5V对应电连接，输入通道IN1通过所述电阻R273与所述主控制器的PWM输出通道PWM_OUT1电连接，感测通道IS,1通过所述电阻R274和电阻R275分别与所述主控制器的扩展输出端PWM_IS1和电源的输出端W5V对应电连接，输出端OUT0和OUT1分别与氢燃料发送机比例阀电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述比例阀驱动电路，可以省掉所述比例阀自带的控制器，并且几乎没有延时，响应速度更快，外围电路简单，非常方便。进一步：所述高压侧开关驱动电路采用型号为BTF6070-2EKV的高压侧开关芯片U3。进一步：所述的氢燃料发动机控制电路，还包括多路电磁阀驱动电路，且多路所述电磁阀驱动电路的输入端分别与所述主控制器电连接，输出端与氢燃料发送机比例阀电连接。上述进一步方案的有益效果是：采用所述电磁阀驱动电路，其寿命比继电器大，更稳定，可检测每路的开关状态，比人工检测时间更快，更保护了系统的安全，外围电路电路简单化，无需加大量的保护电路，能做到更好控制。进一步：所述通讯开门包括至少一个CAN通讯模块和至少一个232通讯模块，所有所述CAN通讯模块和所有232通讯模块均与所述主控制器电连接。附图说明图1为本技术的氢燃料发动机控制电路结构示意图；图2为本技术的预处理电路图；图3为本技术的主控制器的连接示意图；图4为本技术的扩展电路图；图5为本技术的比例阀驱动电路图；图6为本技术的电磁阀驱动电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种氢燃料发动机控制电路，包括传感采集组件、预处理电路、主控制器、比例阀驱动电路、通讯模块和电源，所述传感采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料发动机控制电路，其特征在于，包括传感采集组件、预处理电路、主控制器、比例阀驱动电路、通讯模块和电源，所述传感采集电路与所述预处理电路电连接，所述预处理电路、比例阀驱动电路和通讯模块分别与所述主控制器电连接，所述比例阀驱动电路与氢燃料发送机比例阀电连接，所述通讯模块与外部终端电连接，所述电源与所述预处理电路、主控制器、比例阀驱动电路和通讯模块电连接。

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料发动机控制电路，其特征在于，包括传感采集组件、预处理电路、主控制器、比例阀驱动电路、通讯模块和电源，所述传感采集电路与所述预处理电路电连接，所述预处理电路、比例阀驱动电路和通讯模块分别与所述主控制器电连接，所述比例阀驱动电路与氢燃料发送机比例阀电连接，所述通讯模块与外部终端电连接，所述电源与所述预处理电路、主控制器、比例阀驱动电路和通讯模块电连接。2.根据权利要求1所述的氢燃料发动机控制电路，其特征在于，所述传感采集组件包括多个压力传感器和多个温度传感器，所述预处理电路的数量为多个，且所述压力传感器和温度传感器分别与所述预处理电路一一对应电连接。3.根据权利要求2所述的氢燃料发动机控制电路，其特征在于，所述预处理电路包括电阻R236、电阻R230、电阻224、电容C123、电容C119和运算放大器Q1，所述压力传感器或温度传感器的输出端通过所述电阻R230与所述运算放大器Q1的同相输入端电连接，所述运算放大器Q1的反相输入端与输出端电连接，所述运算放大器Q1同相输入端与输出端之间并联有所述电容R236和电容C123，所述运算放大器Q1的输出端通过所述电阻R224与所述主控制器的数据输入端口电连接。4.根据权利要求3所述的氢燃料发动机控制电路，其特征在于，所述运算放大器Q1采用型号为TLV4171的运算放大芯片。5.根据权利要求2所述的氢燃料发动机控制电路，其特征在于，还包括扩展电路，所述压力传感器和温度传感器的数量大于所述预处理电路的数量，且所述预处理电路一一对应地与所述压力传感器和/或温度传感器电连接，剩余的所述压力传感器和/或温度传感器与所述扩展电路电连接，所述扩展电路与所述主控制器的数据输入端口电连接。6.根据权利要求5所述的氢燃料发动机控制电路，其特征在于，所述扩展电路包括电容C105、电容C106、电容C109、电容C110、电容C115、电容C120、电容C121、电阻R217、电阻R218、电阻R219、电阻R220、基准电压源U1和模数转换芯片U2，所述基准电压源U1的电压输入端与所述电源的输出端W5V电连接，电压输入端与接地端之间并联有所述电容C105和电容C106，接地端接地，输出端通过所述电容C109接地，输出端通过所述电容C110与所述模数转换芯片U2的参考电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜超，郭桂华，胡小彪，葛荣军，雷一杰，杜汉文，
申请(专利权)人：武汉喜玛拉雅光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42