本发明涉及电解水设备技术领域，尤其涉及一种用于电解水电解槽恒流电解控制系统。
背景技术：
现有酸化水制取工艺，依靠计量泵向纯净水中注入高浓度氯化钠电解液，以配比出合适浓度的稀释电解液，送入电解槽进行电解，经检索，授权公告号为cn206334566u的专利文件公开了酸化水电解液控制系统，这种设计包括混合器和与混合器连接的连续负压吸入装置，连续负压吸入装置第二入口与电解液储罐连接，第一入口与纯水储罐连接，纯水储罐与动力机构连接，还包括设置在连续负压吸入装置和电解液储罐之间的电控流量调节阀，通过上述技术方案，解决了现有技术中酸化水制取系统制出的电解水质量不合格的问题。
但上述设计还存在不足之处，上述设计不能够根据实际水质不同，来实时控制电解时的电流，用户不能够自动设定出水的ph值，不利于人们的使用，因此我们提出了用于电解水电解槽恒流电解控制系统用于解决上述问题。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了用于电解水电解槽恒流电解控制系统。
本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统，包括电源输入模块、电源转换模块、mcu模块、人机交互模块、语言播报模块、恒温控制模块、水源输入模块、前置加热模块、电解槽、恒流控制模块，所述电源输入模块与电源转换模块连接，电源转换模块、人机交互模块、语言播报模块、恒温控制模块、水源输入模块、恒流控制模块均与mcu模块连接，所述水源输入模块与前置加热模块连接，前置加热模块和恒流控制模块均与电解槽连接，所述mcu模块包括dcdc芯片u1，所述dcdc芯片u1的引脚1接地，所述dcdc芯片u1的引脚2连接有电阻r6的一端，所述dcdc芯片u1的引脚3连接有续流二极管d3的负极、续流二极管d5的负极和电感l1的一端，所述dcdc芯片u1的引脚4连接有电容c4的一端，所述dcdc芯片u1的引脚5连接有电容c4的另一端、电容c3的一端和电容c2的一端，所述电容c3的一端和电容c2的一端均与dcdc芯片u1的引脚1连接，所述续流二极管d3的正极与续流二极管d5的正极相连接，所述续流二极管d3的正极连接有电容c5的一端、电容c6的一端和电容c7的一端，所述电感l1的另一端连接有电容c5的另一端、电容c6的另一端、电容c7的另一端和电阻r9的一端，电阻r9的另一端连接有电阻r6的另一端、电阻r7的一端和电阻r8的一端，所述电阻r7的另一端和电阻r8的另一端均接地，所述电阻r9的一端连接有继电器jdq1的引脚4和继电器jdq2的引脚4，所述继电器jdq1的引脚3与电解槽的正极连接，所述继电器jdq2的引脚3与电解槽的负极连接，所述继电器jdq1的引脚5与继电器jdq2的引脚5连接，所述继电器jdq1的引脚1连接有续流二极管d1的负极，所述继电器jdq1的引脚2与续流二极管d1的正极连接，所述继电器jdq1的引脚2连接有三极管q1的集电极，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的基极连接有电阻r1的一端，电阻r1的另一端与单片机连接，所述继电器jdq2的引脚1连接有续流二极管d2的负极，所述继电器jdq2的引脚2与续流二极管d2的正极连接，且继电器jdq2的引脚2连接有三极管q2的集电极，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的基极连接有电阻r2的一端，所述电阻r2的另一端与单片机连接，所述继电器jdq2的引脚2连接有电阻r3的一端和电阻r5的一端，所述电阻r3的另一端连接有电阻r4的一端，所述电阻r4的另一端接地，所述电阻r5的另一端连接有电容c1的一端，所述电阻c1的另一端接地。
优选的，所述电容c2为铝电解电容。
优选的，所述电容c3和电容c5均为高频陶瓷滤波电容。
优选的，所述电感l1为铁硅铝功率电感。
优选的，所述电容c6和电容c7均为铝电解电容。
优选的，所述电源输入模块包括继电器jdq3，所述继电器jdq3的引脚4连接有可控硅tr2的引脚t1，所述继电器jdq3的引脚2连接有24伏正极电源，所述继电器jdq3的引脚1连接有二极管d4的正极，且继电器jdq3的引脚1接地，所述二极管d4的负极与继电器jdq3的引脚2连接，所述可控硅tr2的引脚t2连接有加热体和电阻r11的一端，所述电阻r11的另一端连接有光耦o1的引脚6，所述可控硅tr2的触发脚g与光耦o1的引脚4连接，所述光耦o1的引脚1连接有电阻r10的一端，所述电阻r10的另一端接24v正电源，所述光耦o1的引脚2连接有三极管q3的集电极，所述三极管q3的发射极接地，所述三极管q3的基极通过电阻r13接地，所述单片机控制端连接有电阻r12的一端，所述单片机的p2端子连接有温度传感器，所述温度传感器的引脚1接电源5v的正极，所述温度传感器的引脚2通过电阻r18接地，所述温度传感器的引脚2通过电阻r17和电容c10与单片机连接。
优选的，所述续流二极管d3和续流二极管d5的规格相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）、通过电源输入模块、电源转换模块、mcu模块、人机交互模块、语言播报模块、恒温控制模块、水源输入模块、前置加热模块、电解槽、恒流控制模块、继电器jdq3、可控硅、单片机、光耦o1、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r17、电阻r18、电容c10、三极管q3和二极管d4相配合，通过人机界面输入加热指令后，继电器jdq3吸合得电，当单片机检测到ntc的温度高于设定温度时，单片机通过输出一个低电平，光耦o1不导通，使得可控硅tr2不导通，加热停止，当单片机检测到c10端电压低下来时，亦即出水温度低时，单片机通过r12输出一个高电平，使得光耦o1导通，光耦引脚4输出一个低电平，使得可控硅tr2导通，开启加热，如此反复循环控制出水温度保持恒温；
（2）、通过电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电阻c5、电阻c6、电容c7、二极管d1、二极管d2、三极管q1、三极管q2和dcdc芯片相配合，dcdc芯片通过转换后变成一个固定电压输出供给电压正反转电路，当用户需要饮用酸性水时，通过人机交互界面输入指令，主控mcu收到指令后，给一个高电平给电阻r1，给一个低电平给电阻r2，三极管q1导通，同时继电器jdq1吸合，三极管q2截止,继电器jdq2截止，这样电解槽端就在输出一个左正右负的电压，此时出水为酸性水，通过控制输出电流的恒定，达到适应不同水质下电解水ph值的稳定。
本发明能够将水温加热部分前置于电解槽，使得通过电解槽的水温恒定，根据实际水质不同，精确实时控制电解时的电流，以用户设定的ph值出水，电解后的水不会马上还原，能保持原有特性，pwm控制，占空比，恒流恒温。
附图说明
图1为本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统的系统框架图；
图2为本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统的系统部分原理图；
图3为本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统的电流与pwm对比斜率表；
图4为本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统的大电流控制ic的原理图；
图5为本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统中恒温控制原理图；
图6为本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统中语音控制原理图；
图7为本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统中电源正反转控制原理图；
图8为本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统中触控ic原理图；
图9为本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统中液晶显示界面；
图10为本发明提出的用于电解水电解槽恒流电解控制系统中单片机控制ic原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
参考图1-10，本实施例中提出了用于电解水电解槽恒流电解控制系统，包括电源输入模块、电源转换模块、mcu模块、人机交互模块、语言播报模块、恒温控制模块、水源输入模块、前置加热模块、电解槽、恒流控制模块，电源输入模块与电源转换模块连接，电源转换模块、人机交互模块、语言播报模块、恒温控制模块、水源输入模块、恒流控制模块均与mcu模块连接，水源输入模块与前置加热模块连接，前置加热模块和恒流控制模块均与电解槽连接，mcu模块包括dcdc芯片u1，dcdc芯片u1的引脚1接地，dcdc芯片u1的引脚2连接有电阻r6的一端，dcdc芯片u1的引脚3连接有续流二极管d3的负极、续流二极管d5的负极和电感l1的一端，dcdc芯片u1的引脚4连接有电容c4的一端，dcdc芯片u1的引脚5连接有电容c4的另一端、电容c3的一端和电容c2的一端，电容c3的一端和电容c2的一端均与dcdc芯片u1的引脚1连接，续流二极管d3的正极与续流二极管d5的正极相连接，续流二极管d3的正极连接有电容c5的一端、电容c6的一端和电容c7的一端，电感l1的另一端连接有电容c5的另一端、电容c6的另一端、电容c7的另一端和电阻r9的一端，电阻r9的另一端连接有电阻r6的另一端、电阻r7的一端和电阻r8的一端，电阻r7的另一端和电阻r8的另一端均接地，电阻r9的一端连接有继电器jdq1的引脚4和继电器jdq2的引脚4，继电器jdq1的引脚3与电解槽的正极连接，继电器jdq2的引脚3与电解槽的负极连接，继电器jdq1的引脚5与继电器jdq2的引脚5连接，继电器jdq1的引脚1连接有续流二极管d1的负极，继电器jdq1的引脚2与续流二极管d1的正极连接，继电器jdq1的引脚2连接有三极管q1的集电极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的基极连接有电阻r1的一端，电阻r1的另一端与单片机连接，继电器jdq2的引脚1连接有续流二极管d2的负极，继电器jdq2的引脚2与续流二极管d2的正极连接，且继电器jdq2的引脚2连接有三极管q2的集电极，三极管q2的发射极接地，三极管q2的基极连接有电阻r2的一端，电阻r2的另一端与单片机连接，继电器jdq2的引脚2连接有电阻r3的一端和电阻r5的一端，电阻r3的另一端连接有电阻r4的一端，电阻r4的另一端接地，电阻r5的另一端连接有电容c1的一端，电阻c1的另一端接地，在电源输入模块、电源转换模块、mcu模块、人机交互模块、语言播报模块、恒温控制模块、水源输入模块、前置加热模块、电解槽、恒流控制模块、继电器jdq3、可控硅、单片机、光耦o1、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r17、电阻r18、电容c10、三极管q3和二极管d4的配合之下，通过人机界面输入加热指令后，继电器jdq3吸合得电，当单片机检测到ntc的温度高于设定温度时，单片机通过输出一个低电平，光耦o1不导通，使得可控硅tr2不导通，加热停止，当单片机检测到c10端电压低下来时，亦即出水温度低时，单片机通过r12输出一个高电平，使得光耦o1导通，光耦引脚4输出一个低电平，使得可控硅tr2导通，开启加热，如此反复循环控制出水温度保持恒温；在电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电阻c5、电阻c6、电容c7、二极管d1、二极管d2、三极管q1、三极管q2和dcdc芯片的配合之下，dcdc芯片通过转换后变成一个固定电压输出供给电压正反转电路，当用户需要饮用酸性水时，通过人机交互界面输入指令，主控mcu收到指令后，给一个高电平给电阻r1，给一个低电平给电阻r2，三极管q1导通，同时继电器jdq1吸合，三极管q2截止,继电器jdq2截止，这样电解槽端就在输出一个左正右负的电压，此时出水为酸性水，通过控制输出电流的恒定，达到适应不同水质下电解水ph值的稳定，本发明能够将水温加热部分前置于电解槽，使得通过电解槽的水温恒定，根据实际水质不同，精确实时控制电解时的电流，以用户设定的ph值出水，电解后的水不会马上还原，能保持原有特性，pwm控制，占空比，恒流恒温。
本实施例中，电容c2为铝电解电容，电容c3和电容c5均为高频陶瓷滤波电容，电感l1为铁硅铝功率电感，电容c6和电容c7均为铝电解电容，电源输入模块包括继电器jdq3，继电器jdq3的引脚4连接有可控硅tr2的引脚t1，继电器jdq3的引脚2连接有24伏正极电源，继电器jdq3的引脚1连接有二极管d4的正极，且继电器jdq3的引脚1接地，二极管d4的负极与继电器jdq3的引脚2连接，可控硅tr2的引脚t2连接有加热体和电阻r11的一端，电阻r11的另一端连接有光耦o1的引脚6，可控硅tr2的触发脚g与光耦o1的引脚4连接，光耦o1的引脚1连接有电阻r10的一端，电阻r10的另一端接24v正电源，光耦o1的引脚2连接有三极管q3的集电极，三极管q3的发射极接地，三极管q3的基极通过电阻r13接地，单片机控制端连接有电阻r12的一端，单片机的p2端子连接有温度传感器，温度传感器的引脚1接电源5v的正极，温度传感器的引脚2通过电阻r18接地，温度传感器的引脚2通过电阻r17和电容c10与单片机连接，续流二极管d3和续流二极管d5的规格相同，在电源输入模块、电源转换模块、mcu模块、人机交互模块、语言播报模块、恒温控制模块、水源输入模块、前置加热模块、电解槽、恒流控制模块、继电器jdq3、可控硅、单片机、光耦o1、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r17、电阻r18、电容c10、三极管q3和二极管d4的配合之下，通过人机界面输入加热指令后，继电器jdq3吸合得电，当单片机检测到ntc的温度高于设定温度时，单片机通过输出一个低电平，光耦o1不导通，使得可控硅tr2不导通，加热停止，当单片机检测到c10端电压低下来时，亦即出水温度低时，单片机通过r12输出一个高电平，使得光耦o1导通，光耦引脚4输出一个低电平，使得可控硅tr2导通，开启加热，如此反复循环控制出水温度保持恒温；在电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电阻c5、电阻c6、电容c7、二极管d1、二极管d2、三极管q1、三极管q2和dcdc芯片的配合之下，dcdc芯片通过转换后变成一个固定电压输出供给电压正反转电路，当用户需要饮用酸性水时，通过人机交互界面输入指令，主控mcu收到指令后，给一个高电平给电阻r1，给一个低电平给电阻r2，三极管q1导通，同时继电器jdq1吸合，三极管q2截止,继电器jdq2截止，这样电解槽端就在输出一个左正右负的电压，此时出水为酸性水，通过控制输出电流的恒定，达到适应不同水质下电解水ph值的稳定，本发明能够将水温加热部分前置于电解槽，使得通过电解槽的水温恒定，根据实际水质不同，精确实时控制电解时的电流，以用户设定的ph值出水，电解后的水不会马上还原，能保持原有特性，pwm控制，占空比，恒流恒温。
本实施例中，交流电源转换成直流36v电源输入到dcdc芯片u1的引脚5，dcdc芯片的引脚5连接有一个大容量的铝电解电容c2和一个高频陶瓷滤波电容c3，铝电解电容c2主要用于滤掉电源纹波，陶瓷电容c3用于电源高频滤波，dcdc芯片的引脚4与引脚5之间接有一个旁路电容c4，用于调节dcdc芯片的内部电压，dcdc芯片的引脚3是一个功率输出引脚，外部接有一个大功率的铁硅铝功率电感l1、一个续流二极管d3和一个续流二极管d5，dcdc芯片的引脚2是一个电压反馈引脚，通过电阻r6、r7、r8、r9感知输出电压，用于检测电解槽电解电压，同时反馈引脚通过二极管d4与单片机相连，单片机通过此端口输出pwm来辅助调节电压，大功率电感后接有两个大容量铝电解电容c6、c7以及一个高频陶瓷滤波电容c5,此dcdc芯片是一个集成电路，固定开关频率为180kz，芯片具有出色的线性调整率以及负载调整率，内部集成输入电压保护、过流保护、过温保护、短路保护等保护功能；dcdc芯片输出一个可变的电压连接到两个继电器jdq1的引脚4和jdq2的引脚4，同时继电器jdq1的引脚3连接电解槽的正极，继电器jdq2的引脚3连接电解槽的负极，继电器jdq1的引脚5和jdq2的引脚5相连，并通过电阻r3、r4接地，继电器jdq1的引脚1和引脚2之间接有一个续流二极管d1，同时引脚2接三极管q1的集电极，三极管q1的发射极接地，三极管q1基极通过电阻r1与单片机相连，继电器jdq2的引脚1和引脚2之间接有一个续流二极管d2，同时jdq2的引脚2接三极管q2的集电极，三极管q2的发射极接地，三极管q2基极通过电阻r2与单片机相连，以实现电压正反转，实现出水时酸碱水的转换；dcdc芯片通过转换后变成一个固定电压输出供给电压正反转电路，当用户需要饮用酸性水时，通过人机交互界面输入指令，主控mcu收到指令后，给一个高电平给电阻r1，给一个低电平给电阻r2，三极管q1导通，同时继电器jdq1吸合，三极管q2截止,继电器jdq2截止，这样电解槽端就在输出一个左正右负的电压，此时出水为酸性水，当用户需要饮用碱性水时，通过人机交互界面输入指令，主控mcu给一个低电平给电阻r1，给一个高电平给电阻r2，三极管q1截止，继电器jdq1截止，三极管q2导通，继电器jdq2吸合，这样电解槽端就输出一个左负右正的电压，此时输出水为碱性水；在电解水的过程中电阻r3和r4两端会形成一个电压，单片机通过rc电路（r5和c1组成）来实时检测当前电解水槽内留过的电流，当电解电流较小时，就通过二极管d4输出一个占空比为0的pwm来控制dcdc芯片2脚，以提升dcdc的输出电压，当dcdc输出电压升高后，流过电解槽的电流就增大，同时流过电阻r3和r4两端的电流也增大，r3和r4两端形成的电压也升高，单片机检测到此电压值后通过与内部设定值比较来判定当前的电流值，如果电流值超过设定值，就通过二极管d4输出一个占空比适当加大的pwm控制dcdc输出电压的下降，当dcdc输出电压下降后，流过电解槽的电流就减小，同时流过电阻r3和r4之间的电流也减小，r3和r4两端的电压也下降，这样一个往复循环，来控制输出电流的恒定，达到适应不同水质下电解水ph值的稳定；电源火线通过继电器jdq3的引脚3输入，引脚4输出接与可控硅tr2的t1引脚，继电器jdq3引脚1和引脚2之间接一个二极管d4，用于继电器续流，继电器jdq3的引脚1接地，引脚2接24伏正极电源，可控硅tr2的t2脚接加热体，并通过电阻r11接与光耦o1的引脚6，可控硅tr2的触发脚g与光耦o1的引脚4相连，光耦o1的引脚1通过电阻r10接24v正电源，光耦o1的引脚2连接与三极管q3的集电极，三极管q3的发射极接地，三极管q3基极通过r13接地，同时通过r12连接单片机控制端，p2端子接温度传感器感知水路中加热后水的温度，温度传感器的引脚1接电源5v，引脚2通过电阻r18接地，同时通过一个rc网络（r17和c10）连接到单片机；通过人机界面输入加热指令后，继电器吸合得电，将220v火线接于可控硅t1端，当单片机检测到ntc的温度高于设定温度时（此处主要是检测c10两端的电压），单片机通过电阻r12输出一个低电平，光耦o1不导通，光耦4脚输出高电平，使得可控硅tr2不导通，加热停止，当单片机检测到c10端电压低下来时，亦即出水温度低时，单片机通过r12输出一个高电平，使得光耦o1导通，光耦4脚输出一个低电平，使得可控硅tr2导通，开启加热，如此反复循环控制出水温度保持恒温；大电流dcdc电路，输出恒流控制，用于给电解槽提供电源，dc芯片采用5脚直插式to-220-5l封装，芯片1脚为芯片地，与电源输入地相连，2脚为电源反馈引脚，通过外部电阻分压网络，检测输出电压进0行调整，外接两个分压电阻，3脚为内置mos输出控制端，外接一个大功率铁硅铝电感和一个续流二极管，4脚为旁路电容输入引脚，外接一个x7r陶瓷电容，5脚为电源输入引脚，支持dc8v-40v宽电压操作；语音控制ic，采用8pin贴片封装，大内存，将语音播报内容存储于内部，通过3线制spi方式控制语音播报内容，外置1w/8ω线圈喇叭，其中芯片6-8脚为控制信号，与单片机相连，1脚为地，2脚和3脚接电源，4和5脚外接喇叭；电解槽正负极输出控制以及精确控制电解强弱：通过两路继电器实现电压正反转，在水槽极片对地端设一个检测端，将当前水质状态下电解的电流值实时反馈给控制单元以实现精准控制当前水路的控制电流，以达到预设的ph值；人性化的智能触摸系统，根据感应人体皮法级的微小电容量来感知用户操作意图，预设多模式系统，根据水质实时调整电解强度，内设2颗高精度触控ic，ic的感应电容值均可以由软件设定，触控ic为16脚，其中1-8脚为触控输入，10脚为电源输入脚，9脚为电源负极，12和13脚为与主控单片机iic通讯口；采用可视化液晶显示面板，液晶显示屏为彩色，液晶为va四色屏，通过偏光方式显示图案以及当前水机信息，宽温度使用范围；单片机控制系统，意法半导体8位控制系统，内置8kflash可擦写，1kram，640字节真eeprom，10位adc采样精度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。