用于柴油发电机组的直流电压测量及输出扩展模块的制作方法

本实用新型涉及柴油发电机组领域，具体的说，涉及了一种用于柴油发电机组的直流电压测量及输出扩展模块。

背景技术：

大型船用柴油发电机要求进行多重电流检测保护，导致大型的船用柴油发电机监测的时候由于检测对象过多所以直流电压检测的端口和开关量输出的端口不够。一般情况下都是使用分离设备进行搭接，这样导致可靠性和稳定性很差，所以需要一种可同时实现多路直流电压检测和液晶显示功能另外具有开关量输出功能、接线少又稳定可靠地设备来实现这部分功能。另外由于船用设备都是用双电源供电，目前都是船上的人去看如果一路电压低了手动切换到另一路去供电，这样很麻烦而且不可靠。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、结构简单、使用方便、扩展兼容性好的用于柴油发电机组的直流电压测量及输出扩展模块。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于柴油发电机组的直流电压测量及输出扩展模块，包括MCU控制器和分别连接所述MCU控制器的直流电压采集模块、液晶显示模块、双电源切换模块、开关量输出模块和CANBUS通信模块，所述MCU控制器将所述直流电压采集模块采集到的电压数据分别发送至所述液晶显示模块输出显示并通过所述CANBUS通信模块发送至扩展设备，所述MCU控制器还根据所检测的直流电压的大小控制所述双电源切换模块进行电源切换，所述MCU控制器还通过所述开关量输出模块进行开关量输出。

基于上述，所述直流电压采集模块包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C1、电容C2、电容C3和运算放大器U1，所述电阻R9的一端依次通过所述电阻R5、所述电阻R6和所述电阻R7连接所述运算放大器的反相输入端，所述电阻R9的另一端依次通过所述电阻R10、所述电阻R11和所述电阻R12连接所述运算放大器的同相输入端，所述电阻R9和所述电阻R5的连接点处以及所述电阻R9和所述电阻R10的连接点处分别作为直流电压采集的输入端，所述运算放大器的同相输入端还通过所述电阻R13连接电源Vref，所述电容C2并联在所述电阻R13两端，所述运算放大器的输出端通过所述电阻R8与所述电容C2组成的RC滤波电路后连接所述MCU控制器，所述运算放大器的输出端还通过所述电阻R4连接所述运算放大器的反相输入端，所述电容C1并联在所述电阻R4两端。

基于上述，所述双电源切换模块包括继电器K1、继电器K2、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、二极管D2、二极管D3、二极管D4、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和光电三极管U1，电源B2+通过所述二极管D2连接所述继电器K1的线圈一端，所述继电器K1的线圈另一端连接所述三极管Q1的集电极，所述二极管D4并联在所述继电器K1的线圈两端，所述继电器K1的线圈一端还连接电源B21+，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R15连接所述光电三极管U1的集电极，所述三极管Q1的基极还依次通过所述电阻R15和所述电阻R14连接所述电源B21+；所述继电器K2的线圈一端还连接所述电源B21+，所述继电器K2的线圈另一端连接所述三极管Q2的集电极，所述二极管D3并联在所述继电器K2的线圈两端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R16连接所述光电三极管U1的集电极，所述三极管Q2的基极还依次通过所述电阻R16和所述电阻R14连接所述电源B21+；所述光电三极管U1的发射极接地，所述光电三极管U1的基极一端通过所述电阻R17连接电源VCC，所述光电三极管U1的基极另一端连接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R18连接所述MCU控制器。

基于上述，所述开关量输出模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q4、三极管Q5和稳压管D1，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R3连接所述MCU控制器，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极通过所述电阻R1连接电源B+，所述三极管Q5的基极通过所述电阻R2连接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q5的发射极连接电源B+，所述三极管Q5的集电极通过所述稳压管D1接地，所述三极管Q5的集电极作为开关量输出端。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型的扩展模块通过CANBUS通信模块与扩展设备通信连接，将直流电压采集模块采集到的各路电压数据通过液晶显示模块实时显示，MCU控制器根据所检测的电压的大小控制双电源切换，MCU控制器还根据扩展设备的指令控制输出开关量，实现了多路扩展数据的高速采集和液晶同步显示，接口兼容性好且安全可靠，其具有设计科学、实用性强、结构简单、使用方便、扩展兼容性好的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型直流电压采集模块的电路结构示意图。

图3是本实用新型双电源切换模块的电路结构示意图。

图4是本实用新型开关量输出模块的电路结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种用于柴油发电机组的直流电压测量及输出扩展模块，包括MCU控制器和分别连接所述MCU控制器的直流电压采集模块、液晶显示模块、双电源切换模块、开关量输出模块和CANBUS通信模块，所述MCU控制器将所述直流电压采集模块采集到的电压数据分别发送至所述液晶显示模块输出显示并通过所述CANBUS通信模块发送至扩展设备，所述MCU控制器还根据所检测的直流电压的大小控制所述双电源切换模块进行电源切换，所述MCU控制器还通过所述开关量输出模块进行开关量输出。

使用时，所述直流电压采集模块实时采集直流电的电压数据，所述MCU控制器将接收到的所述电压数据发送至所述液晶显示屏实时显示，还将所述电压数据发送至扩展设备，并根据扩展设备的指令通过所述开关量输出模块进行开关量输出。所述MCU控制器还根据检测到的电压数据通过所述双电源切换模块进行电源切换。

优选地，如图2所示，所述直流电压采集模块包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C1、电容C2、电容C3和运算放大器U1，所述电阻R9的一端依次通过所述电阻R5、所述电阻R6和所述电阻R7连接所述运算放大器的反相输入端，所述电阻R9的另一端依次通过所述电阻R10、所述电阻R11和所述电阻R12连接所述运算放大器的同相输入端，所述电阻R9和所述电阻R5的连接点处以及所述电阻R9和所述电阻R10的连接点处分别作为直流电压采集的输入端，所述运算放大器的同相输入端还通过所述电阻R13连接电源Vref，所述电容C2并联在所述电阻R13两端，所述运算放大器的输出端通过所述电阻R8与所述电容C2组成的RC滤波电路后连接所述MCU控制器，所述运算放大器的输出端还通过所述电阻R4连接所述运算放大器的反相输入端，所述电容C1并联在所述电阻R4两端。

优选地，如图3所示，所述双电源切换模块包括继电器K1、继电器K2、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、二极管D2、二极管D3、二极管D4、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和光电三极管U1，电源B2+通过所述二极管D2连接所述继电器K1的线圈一端，所述继电器K1的线圈另一端连接所述三极管Q1的集电极，所述二极管D4并联在所述继电器K1的线圈两端，所述继电器K1的线圈一端还连接电源B21+，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R15连接所述光电三极管U1的集电极，所述三极管Q1的基极还依次通过所述电阻R15和所述电阻R14连接所述电源B21+；所述继电器K2的线圈一端还连接所述电源B21+，所述继电器K2的线圈另一端连接所述三极管Q2的集电极，所述二极管D3并联在所述继电器K2的线圈两端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R16连接所述光电三极管U1的集电极，所述三极管Q2的基极还依次通过所述电阻R16和所述电阻R14连接所述电源B21+；所述光电三极管U1的发射极接地，所述光电三极管U1的基极一端通过所述电阻R17连接电源VCC，所述光电三极管U1的基极另一端连接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R18连接所述MCU控制器。

优选地，如图4所示，所述开关量输出模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q4、三极管Q5和稳压管D1，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R3连接所述MCU控制器，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极通过所述电阻R1连接电源B+，所述三极管Q5的基极通过所述电阻R2连接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q5的发射极连接电源B+，所述三极管Q5的集电极通过所述稳压管D1接地，所述三极管Q5的集电极作为开关量输出端。其中，所述三极管Q5为PNP型三极管。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。