渣土运输车辆密封装置用控制器的制造方法
【专利摘要】本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器，包括壳体和电路部分；电路部分包括微处理器、驱动单元、电压采样电路和电流采样电路；驱动单元通过四个功率开关管T1、T2、T3和T4驱使电机正反转运动，功率开关管T1T1、T2、T3和T4组成H形桥臂，电机的电源两端接于H形桥臂上。本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器，由于采用四个功率开关管组成控制电机3运行的H桥臂电路，不仅可控制电机3进行软启动，避免启动电流过大对电机和电路器件造成损害；同时功率开关管具有使用寿命长、工作稳定的优点，延长了控制器的使用寿命，有效克服了机械换向造成的寿命短、故障率高的弊端。
【专利说明】渣土运输车辆密封装置用控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种渣土运输车辆密封装置用控制器，更具体的说，尤其涉及一种通过4个功率开关管组成的H形桥臂控制电机运行的渣土运输车辆密封装置用控制器。
【背景技术】
[0002]建设工程的渣土运输一般是由专用的大型工程车辆来担任，简称:渣土车，以前我们国家对渣土的运输方式及车辆虽有明确的标准和规定，但一般渣土车大都是在夜间工作，这样势必也减少了监管的力度，因此很多渣土运输车基本存在严重的超载、超速等，致使沿途渣土抛洒、尘土飞扬等违章违规现象，给我们的生活、安全、环境污染等带来很多负面的影响。
[0003]根据国家2014年6月制定了渣土车的最新规定，自7月I日起，渣土车必须改为电控密闭系统，根据政策方针以及了解并跟踪渣土车的实际操作发现，由于渣土运输车辆的密封装置实用频繁且工作条件相对恶劣，极易出现电机堵转和停转现象，造成电机控制回路中的电流过大，对于现有的继电器、换向开关或机械式开关方式来说，将不再适用。因此，需要有一款渣土车专用控制器，其不仅可顺利开启和关闭渣土车的顶盖，而且还需具有稳定的工作性能。
【发明内容】
[0004]本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种渣土运输车辆密封装置用控制器。
[0005]本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器，渣土运输车辆密封装置上设置有折叠板或帆布构成的顶盖，车辆上设置有驱使顶盖开启和关闭的电机；控制器包括壳体和设置于壳体内的电路部分；其特征在于:所述电路部分包括微处理器、驱动单元、电压采样电路和电流采样电路，微处理器的输入端连接有顶盖开启开关和顶盖闭合开关；微处理器通过电压采样电路和电流采样电路，分别采集控制器的输入电压和流经电机的电流；所述驱动单元通过四个功率开关管Tl、T2、T3和T4驱使电机正反转运动，功率开关管Tl Tl、T2、T3和T4组成H形桥臂，电机的电源两端接于H形桥臂上，功率开关管Tl T1、T2、T3和Τ4的控制端与驱动电路的输出端相连接。
[0006]本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器，包括通讯及报警输出端单元和传感器，通讯及报警输出单元与微处理器相连接；所述通讯及报警输出单元由可通过北斗卫星网络进行数据收发的通讯电路以及报警电路组成，所述传感器用于检测渣土运输车辆的顶盖是否处于完全闭合状态。
[0007]本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器，所述微处理器还连接有遥控接收单元，遥控接收单元用于接收遥控器发出的顶盖开启和闭合的控制信号；微处理器的输出端还连接有指示灯。
[0008]本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器，所述的顶盖开启开关、顶盖闭合开关和指示灯均设置于壳体上，壳体上还设置有安装孔和接线排；所述接线排上设置有4个接线端子，其分别与电源的正极、负极以及与电机的两输入端相连接。
[0009]本发明的有益效果是:本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器，由于渣土车采用折叠式的一个顶盖进行密封，改变了以往采用两个侧开式半盖密封形式，因此通过一个电机即可驱使顶盖进行开启和闭合；4个功率开关管组成H桥控制电路，电机接于H桥上，微处理器通过驱动单元选择性地控制4个功率开关管中的两个导通，即可实现电机的正反转控制，进而实现顶盖的开启和闭合操作。由于采用了功率开关管组成的H桥电路，保证了控制回路的工作稳定性，延长了控制器的使用寿命，有效克服了机械换向造成的寿命短、故障率高的弊端。
[0010]同时，由于采用4个功率开关管组成的H桥臂来控制电机的运行，可控制电机进行软启动，使流经电机的电流缓缓增加，避免了机械式开关启动电流过大的弊端。当电机停转的过程中，可将电机线圈的储存的能量回馈至电平中，具有一定的节能效果。
[0011]微处理器通过电压采样电路可实现对输入电压的检测，当电压过低时停止控制器的工作，实现对电机和电源的保护作用。微处理器通过电流采用电路可采集流经电机的电流，当电流过大时停止电机的运行，实现了对电机的保护作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器的原理图；
图2、图3为本发明的控制器的壳体的结构示意图。
[0013]图中:I微处理器，2驱动单元，3电机，4电压采样电路，5电流采样电路，6顶盖开启开关，7顶盖闭合开关，8位置传感器，9通讯及报警输出单元，10遥控接收单元，11指示灯，12壳体，13接线排，14安装孔，15船型开关；T1、T2、Τ3、Τ4功率开关管。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0015]如图1所示，给出了本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器的原理图，其包括微处理器1、驱动单元2、电压采样电路4、电流采样电路5、顶盖开启开关6、顶盖闭合开关
7、壳体12以及四个功率开关管Τ1、Τ2、Τ3、Τ4 ;所示的微处理器I具有信号采集、数据处理和控制输出的作用，顶盖开启开关6和顶盖闭合开关7均与微控制器I的输入端相连接，以分别控制顶盖的开启和闭合动作。驱动单元2的输入端与微处理器I的输出端相连接，驱动单元2的输出端与四个功率开关管Τ1、Τ2、Τ3、Τ4的控制端相连接。
[0016]所示的四个功率开关管Τ1、Τ2、Τ3、Τ4组成了 H形桥臂，功率开关管Tl与Τ2串联后接于电源的两端，Τ3与Τ4串联后接于电源两端，电机3的两输入端分别接于Tl与Τ2连接处、Τ3与Τ4的连接处。微处理器I通过驱动单元2对功率开关管Tl、Τ2、Τ3、Τ4的通断状态进行控制，如果在功率开关管Τ3和Τ2导通时电机3的转动方向规定为正转，则功率开关管Tl和Τ4导通时电机则进行反向转动；通过对电机3正反转的控制，即可控制顶盖的开启和闭合。驱动单元2为控制4个功率开关管所组成H桥臂的专用芯片，其在微处理器I的控制作用下可输出4路PWM波形，通过调节PWM波形的脉冲宽度来控制4个功率开光管的通断时间。因此，通过控制H桥臂上4个功率开关管的导通时间，可控制电机进行软启动，使流经电机的电流缓缓增加，电机3正常启动后即可控制其在额定状态下运行，避免了机械式开关启动电流过大的弊端。
[0017]所示的电流采样电路5用于采集流经电机3的电流大小，当微处理器I检测到流经电机3回路中的电流过大，并超过一定时间段时，则说明顶盖在运动过程中遇到了障碍物或者运动到了开启或关闭的极限位置，可防止电机或电器元件由于电流过大而发生损坏。微处理器I通过电压采样电路4可采集输入电压的大小，可避免电极3在电压过低的情况下工作，以避免电机3和电路元件被烧坏。
[0018]所示的传感器8设置于顶盖的闭合位置处，用于多顶盖是否处于完全闭合状态进行检测，其可采用光电开关或接触开关等，当顶盖运动至完全闭合状态时，传感器的状态发生改变。所示的通讯及报警输出单元9与微处理器I相连接，其由可通过北斗卫星网络进行数据传输的通讯电路以及报警输出单元组成，微处理器I通过通讯电路可将渣土车的顶盖闭合信息发送至远方的监控设备，以监控渣土车的运行状态。
[0019]所示的微处理器I还连接有遥控接收单元10和指示灯11，遥控接收单元10用于接收遥控器发出的顶盖开启和顶盖关闭信号。在通常情况下，驾驶人员可在驾驶室内通过按下顶盖开启开关SWl和顶盖关闭开关SW2来控制顶盖的开启和闭合，但如果驾驶人员需要在驾驶室外操作的情况下，则通过按下遥控器上的按键，来控制顶盖的开启和关闭。指示灯11采用双色LED，作为电源和过载指示，当有电压输入且电压值正常时，LED亮绿色；当电机过载或顶盖运动到位时，LED亮红色。
[0020]如图2和图3所示，给出了本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器中壳体12的结构示意图，所示的顶盖开启开关6、顶盖闭合开关7和指示灯11均设置于壳体12的面板上。在工作的过程中，驾驶人员通过按下顶盖开启开关6可控制顶盖开启，在顶盖开启的过程中，如果再次按下顶盖开启开关6，则顶盖停止运动；通过按下顶盖闭合开关7可控制顶盖进行闭合，在顶盖闭合的过程中，如果再次按下顶盖闭合开关7，则顶盖停止运动。
[0021]所示的壳体12上还设置有船型开关15，以便对输入电源的通断进行控制。所示的壳体12的两侧均设置有安装孔14，以便将壳体12固定于安装位置上。所示壳体12的侧面上设置有4对接线端子，4对接线端子分别与输入电源的正极、负极以及电机3的电源输入端相连接。
[0022]本发明的渣土运输车辆密封装置用控制器，由于采用四个功率开关管组成控制电机3运行的H桥臂电路，不仅可控制电机3进行软启动，避免启动电流过大对电机和电路器件造成损害；同时功率开关管具有使用寿命长、工作稳定的优点，延长了控制器的使用寿命，有效克服了机械换向造成的寿命短、故障率高的弊端。
【权利要求】
1.一种渣土运输车辆密封装置用控制器，渣土运输车辆密封装置上设置有折叠板或帆布构成的顶盖，车辆上设置有驱使顶盖开启和关闭的电机(3);控制器包括壳体(12)和设置于壳体内的电路部分；其特征在于:所述电路部分包括微处理器(I)、驱动单元(2)、电压采样电路(4 )和电流采样电路(5 )，微处理器的输入端连接有顶盖开启开关(6 )和顶盖闭合开关(7 );微处理器通过电压采样电路和电流采样电路，分别采集控制器的输入电压和流经电机的电流；所述驱动单元通过四个功率开关管Tl、T2、T3和T4驱使电机正反转运动，功率开关管Tl T1、T2、T3和Τ4组成H形桥臂，电机的电源两端接于H形桥臂上，功率开关管TlTl、Τ2、Τ3和Τ4的控制端与驱动电路的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的渣土运输车辆密封装置用控制器，其特征在于:包括通讯及报警输出端单元(9)和传感器(8)，通讯及报警输出单元与微处理器(I)相连接；所述通讯及报警输出单元由可通过北斗卫星网络进行数据收发的通讯电路以及报警电路组成，所述传感器用于检测渣土运输车辆的顶盖是否处于完全闭合状态。
3.根据权利要求1或2所述的渣土运输车辆密封装置用控制器，其特征在于:所述微处理器(I)还连接有遥控接收单元(10)，遥控接收单元用于接收遥控器发出的顶盖开启和闭合的控制信号；微处理器的输出端还连接有指示灯(11)。
4.根据权利要求3所述的渣土运输车辆密封装置用控制器，其特征在于:所述的顶盖开启开关(6)、顶盖闭合开关(7)和指示灯(11)均设置于壳体(12)上，壳体上还设置有安装孔(14)和接线排(13);所述接线排上设置有4个接线端子，其分别与电源的正极、负极以及与电机(3)的两输入端相连接。
【文档编号】G05B19/04GK104199327SQ201410423266
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】王金春, 王其辉, 潘孝威 申请人:济南科亚电子科技有限公司