适用于多种能源加注设备的加注控制板制造技术

本申请公开了一种适用于多种能源加注设备的加注控制板，通过冗余硬件设计，解决针对不同能源分别设计对应板卡所导致的生产仓储管理及培训维修维护成本高的问题，其包括依次连接的电源转换模块、安全栅驱动模块、主控模块、显示模块，还包括与所述安全栅驱动模块对应连接的传感器接口模块和执行计量模块、与所述主控模块对应连接的键显模块和通信模块；具有兼容性强、可靠性高、设计生产仓储维护等成本低的优点。本低的优点。本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
适用于多种能源加注设备的加注控制板


[0001]本申请涉及能源加注设备
，具体涉及一种适用于多种能源加注设备的加注控制板。

技术介绍

[0002]燃气作为汽油的替代燃料已经经过较长时间的研究发展和应用，逐渐进入较大范围和规模的推广应用阶段，并取得了显著的社会及经济效益，达到了节能减排的预期效果。目前液化天然气（LNG）、压缩天然气（CNG）、液化石油气（LPG）燃气汽车以及H2氢燃料电池汽车的保有量逐年上升，与之相应的加注需求也在不断的上升。由于各能源燃料的物理特性不同，故而对加注的设备的要求不尽相同，存在一定的差异，往往需要采用不同的加注设备完成燃料加注。
[0003]然而，对于设备生产厂商而言，不同的加注设备则往往对应着不同的加注流程控制板，各类加注设备之间无法兼容，也即意味着针对不同的加注控制板需要投入更大的研发、推广、维修培训成本，不利于降低生产成本以及库存管理。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅用于加深对本公开的
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]专利技术人通过研究发现，压缩天然气（CNG）加注机的主要特点是加注压力高（可达到20Mpa），一般采用高、中、低三线气压进气方案，通过依次顺序控制各压力加注线路阀门，完成CNG加注；液化石油气（LPG）的密度在不同温度条件下相差较大，故LNG加注设备需要加入温度补偿机制，根据温度传感器所获取数值计算LPG的加注体积；液化天然气（LNG）要求的加注温度较低，在设备管路温度较高的情况下，容易形成气液两相，影响计量精度，故需在加注前加入预冷流程，符合温度要求后再开启对应管路和阀门流量计进行加注；氢气（H2）加注压力最高（压力通常为35Mpa或70Mpa），由于氢气的物理特性，其分子较小容易发生泄漏，为防止加注过程中氢气压缩和膨胀发热，需通过调节阀对加注速度进行控制；各种能源燃料虽然由于物理特性不同，导致加注设备及加注流程不同，但其主要区别在于控制不同的阀门和/或传感器。
[0006]鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种适用于多种能源燃料加注设备的加注控制板，通过冗余硬件设计，解决针对不同能源分别设计对应板卡所导致的生产仓储管理及培训维修维护成本高的问题。
[0007]根据本公开的一个方面，提供一种加注控制板，包括依次电连接的电源转换模块、安全栅驱动模块、主控模块、显示模块，还包括与所述安全栅驱动模块对应电连接的传感器接口模块和执行计量模块、与所述主控模块对应电连接的键显模块和通信模块；
[0008]所述电源转换模块包括依次电连接的AC
‑
DC转换单元、DC
‑
DC隔离单元；
[0009]所述主控模块包括单片机，并设有拓展板接口及用于选择加注能源类型的拨码开
关；
[0010]所述执行计量模块包括各电磁阀接口和质量流量计接口；
[0011]所述键显模块包括键盘、显示器、打印机接口、读卡器；
[0012]所述通信模块包括PLC通信接口、后台通讯接口、氢枪通讯接口、流量阀接口。
[0013]在本公开的一些实施例中，所述安全栅驱动模块包括光耦隔离单元。
[0014]在本公开的一些实施例中，所述传感器接口模块包括各压力、温度、气体传感器接口以及静电接地夹检测接口。
[0015]在本公开的一些实施例中，所述键显模块包括MCU芯片，所述MCU芯片与所述主控模块通讯连接。
[0016]在本公开的一些实施例中，所述通信模块设有预留CAN接口。
[0017]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下任一技术效果或优点：
[0018]1. 由于采用了DC
‑
DC隔离单元及安全栅驱动模块，利用DC
‑
DC隔离单元的变压器隔离特性及安全栅驱动模块的光耦隔离效应，将主控模块与各传感器、执行器等进行有效隔离，保证了整个设备的防爆性能。
[0019]2. 由于传感器模块及执行测量模块分设有各传感器、电磁阀、质量流量计接口，保证了对不同能源加注设备的适用性，可满足其控制接口需求，确保了控制板的通用性能。
[0020]3. 通过通讯模块设置流量阀接口和氢枪通讯接口，解决了流量阀非开关量的调节，实现了主控模块与带有通讯功能加氢枪间的数据通讯，保证了控制板的兼容特性。
附图说明
[0021]图1为本申请一实施例中加注控制板模块示意图。
[0022]以上各图中，1为传感器接口模块，10为各压力传感器接口，11为各温度传感器接口，12为各气体传感器接口，13为静电接地夹检测接口，2为执行计量模块，20为各电磁阀接口，21为质量流量计接口，3为通信模块，30为PLC通信接口，31为后台通讯接口，32为流量阀接口，33为氢枪通讯接口，34为预留CAN接口。
具体实施方式
[0023]以下实施例中所涉及或依赖的程序均为本
的常规程序或简单程序，本领域技术人员均能根据具体应用场景做出常规选择或者适应性调整。
[0024]以下实施例中所涉及的单元模块或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。
[0025]为了更好的理解本申请技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0026]本例公开一种加注控制板，参见图1，其包括依次连接的电源转换模块、安全栅驱动模块、主控模块、显示模块，还包括传感器接口模块、执行计量模块、键显模块以及通信模块。
[0027]由于加注机在使用时，采用220V市电进行供电，但加注机内部的控制、检测等元器件则需其他等级和类型的电压供电，为实现市电的供电使用，采用电源转换模块将220V交
流电转换为各类型等级电源。在本实施例中，各传感器等器件需要采用24V直流电源供电，而键显模块等则需采用5V直流供电，为了满足两种供电需求，该电源转换模块包括依次连接的AC
‑
DC转换单元、DC
‑
DC隔离单元，其中，AC
‑
DC转换单元主要用于将220V交流市电通过该转换单元的电桥电路转换为24V直流电，且又由于5V直流供电需求以及加注机易燃易爆环境对电源隔离的要求，故而在AC
‑
DC转换单元后串接DC
‑
DC隔离单元，由于该DC
‑
DC隔离单元通过变压器将DC24V转换为DC5V，其电压变换通过变压器的初级线圈和次级线圈实现，故而能起到良好的隔离作用，保证了系统绝缘和隔离的可靠性。在本实施例中，共设5个DC
‑
DC隔离单元，各隔离单元具体为DC
‑
DC隔离电源，DC24V电源经过5个独立的DCDC隔离电源分别降压之后，转换为5路互相完全独立的DC5V电源，供控制板其余模块工作使用。
[0028]控制板的使用环境为高安全防范等级的能源加注本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加注控制板，其特征在于，包括依次电连接的电源转换模块、安全栅驱动模块、主控模块、显示模块，还包括与所述安全栅驱动模块对应电连接的传感器接口模块和执行计量模块、与所述主控模块对应电连接的键显模块和通信模块；所述电源转换模块包括依次电连接的AC
‑
DC转换单元、DC
‑
DC隔离单元；所述主控模块包括单片机，并设有拓展板接口及用于选择加注能源类型的拨码开关；所述执行计量模块包括各电磁阀接口和质量流量计接口；所述键显模块包括键盘、显示器、打印机接口、读卡器；所述通信模块包括PLC通信接口、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，王海龙，郝芳娟，周亮，
申请(专利权)人：正星氢电科技郑州有限公司，
类型：新型
国别省市：