一种本安型加氢机电控系统的制作方法

1.本实用新型涉及本安型加氢机电控领域，尤其涉及一种本安型加氢机电控系统。


背景技术：

2.氢气作为新能源，清洁环保，来源广泛，燃烧热值高，产物无污染。越来越广泛的运用于汽车新能源中。加氢机电控系统，可用于加氢站控制氢气对汽车的加注，对储氢槽车卸气控制。由于氢气的点火能量低，爆炸极限范围宽，加氢机电控系统的安全性就显得尤为重要。行业中现有加氢机电控系统均采用隔爆方式进行安全防护，而隔爆防护方式对防爆盒接触面保护和密封性要求较高，因此对加氢机电控系统后期维护带来极大的不便。而本安型电控系统是出电源模块部分进行隔爆处理外，其余模块均满足本安防爆要求，从电控系统点火能量上进行安全管控，规避安全事故的产生。
3.现有主流加氢机电控都是非本安，必须放在防爆盒子内，主要依靠的防爆盒进行隔爆防护。防爆盒子缺点在于：笨重、成本高、安装难度大、后期维护不便，容易因售后维护造成二次安全事故。本质安全型电气设备的特征是其全部电路均为本质安全电路，即在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供一种本安型加氢机电控系统，用于解决上述问题。
5.本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种本安型加氢机电控系统，包括加氢机、本安主控板、本安驱动板、本安变送器和本安电源，所述本安主控板安装于加氢机的面板上，所述加氢机的内部设置有防爆盒，所述本安驱动板和本安电源分别安装于防爆盒内，所述本安变送器连接本安主控板，对加氢机进行数据采集。
7.进一步的，所述本安主控板包括cpu和连接cpu的数据存储模块、时钟模块、多个接口，所述本安主控板通过接口连接本安变送器。
8.进一步的，所述接口至少包括键盘显示板接口、液晶显示板接口、ic卡读卡接口、打印机接口、后台通讯接口、网口通信接口、plc通信接口、浓度传感器检测接口、压力变送器检测接口、温度变送器检测接口、红外变送器检测接口、流量计量信号输入接口、数字信号输入接口、继电器开关输出接口、调节电磁阀控制接口中的一种或多种。
9.进一步的，还包括非本安变送器，所述非本安变送器通过本安驱动板连接本安主控板。
10.进一步的，本安驱动板内设置有隔离安全栅模块，所述隔离安全栅模块包括依次连接的限能单元、隔离单元和信号处理单元，所述限能单元接入本安主控板，所述信号处理单元接入非本安变送器。
11.进一步的，所述限能单元包括限流电阻r、快速熔断器f和限压二极管z，所述限流
电阻r的一端电性连接危险区，另一端连接快速熔断器f的一端，快速熔断器f的另一端电性连接安全区，所述限压二极管z的一端连接于限流电阻r和快速熔断器f之间，限压二极管z的另一端接地。
12.进一步的，所述非本安变送器至少包括非本安流量计、非本安浓度变化检测计中的一种或多种。
13.进一步的，所述本安电源包括本安模块和非本安模块，所述非本安模块包括依次连接的220v交流输入电路、整流滤波电路、开关电源电路和二级过流过压保护电路，所述本安模块为12v本安直流输出电路，所述12v本安直流输出电路连接二级过流过压保护电路。
14.本实用新型的有益效果：
15.（1）本实用新型为本安型加氢机电控系统，安全性高，不需要笨重的防爆盒，安装方便；
16.（2）本实用新型通过设置本安电源，通过两级过压保护电路主要用于防止输出电源的输出电压过大(最大输出电源为12.3 v，超过该值电源便处于过压保护状态) 电，并具有自动恢复功能，方便维护。
17.（3）本实用新型的本安驱动板采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制，实现本质安全防爆功能的回路限能从而防止非本安电路的危险能量串入本安电路。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提出的一种本安型加氢机电控系统的主控板连接结构图；
20.图2为本发明实施例提出的一种本安型加氢机电控系统的本安电源系统结构框图；
21.图3为本发明实施例提出的一种本安型加氢机电控系统的本安驱动板隔离安全栅模块框图。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
23.实施例1
24.如图1、图2、图3所示，本实施例提出一种本安型加氢机电控系统，包括加氢机、本安主控板、本安驱动板、本安变送器和本安电源，所述本安主控板安装于加氢机的面板上，所述加氢机的内部设置有防爆盒，所述本安驱动板和本安电源分别安装于防爆盒内，所述本安变送器连接本安主控板，对加氢机进行数据采集。
25.实施例2
26.在实施例1的基础上，本实施例进一步提出一种本安型加氢机电控系统的具体结构，其中，所述本安主控板包括cpu和连接cpu的数据存储模块、时钟模块、多个接口，所述本安主控板通过接口连接本安变送器。
27.进一步的，所述接口至少包括键盘显示板接口、液晶显示板接口、ic卡读卡接口、打印机接口、后台通讯接口、网口通信接口、plc通信接口、浓度传感器检测接口、压力变送器检测接口、温度变送器检测接口、红外变送器检测接口、流量计量信号输入接口、数字信号输入接口、继电器开关输出接口、调节电磁阀控制接口中的一种或多种。
28.进一步的，还包括非本安变送器，所述非本安变送器通过本安驱动板连接本安主控板。
29.进一步的，本安驱动板内设置有隔离安全栅模块，所述隔离安全栅模块包括依次连接的限能单元、隔离单元和信号处理单元，所述限能单元接入本安主控板，所述信号处理单元接入非本安变送器。
30.进一步的，所述限能单元包括限流电阻r、快速熔断器f和限压二极管z，所述限流电阻r的一端电性连接危险区，另一端连接快速熔断器f的一端，快速熔断器f的另一端电性连接安全区，所述限压二极管z的一端连接于限流电阻r和快速熔断器f之间，限压二极管z的另一端接地。
31.进一步的，所述非本安变送器至少包括非本安流量计、非本安浓度变化检测计中的一种或多种。
32.进一步的，所述本安电源包括本安模块和非本安模块，所述非本安模块包括依次连接的220v交流输入电路、整流滤波电路、开关电源电路和二级过流过压保护电路，所述本安模块为12v本安直流输出电路，所述12v本安直流输出电路连接二级过流过压保护电路。
33.在实施例1和2的基础上，具体实施原理流程如下：
34.打印机用于实现加氢小票打印相关功能。
35.驱动板用于实现电磁阀驱动信号的输出和非本安传感器的接入。
36.液晶显示板用于显示气量、温度、金额和单价。
37.读卡器用于读取用户的磁卡，进一步实现加氢，而无需去终端设备确认。
38.键盘显示板，用于加氢时输入加氢气量等信息。
39.后台通讯接口、网口通信接口用于与后台数据交付，以便加氢站管理系统实现数据查询、统计和实时监控功能。
40.变送器检测端口用于变送器信号接入。实时采集加氢时的温度压力流量等数据。
41.主板输入电源采用本安电源。输出控制端口，采用串联限流电阻限流，并联二极管限制电压。保证输出端口（电流io，电压uo）与对应连接的本安变送器（电流ii，电压ui），满足io≤ii，uo≤ui关系。与非本变送器连接的时候，中间需要接入带隔离安全栅功能的本安驱动板，先将非本变送器连接到本安驱动板，再由本安驱动板隔离输出信号接入到本安主控板。本安驱动板放置于防爆盒内。
42.本安电源板放在防爆盒内，本安电源包括了本安和非本安电路。
43.该本安电源设计主要由交流输入电路、整流滤波电路、开关电源电路、两级过压、过流保护电路和直流输出电路组成。交流输入、整流滤波和开关电源电路部分用来将220v电压转化为12 v的直流电压。经过两级过流保护电路主要用于防止本安电源的输出电流过
大(该本安电源的最大输出电流为400 ma，超过该值电源即处于保护状态)。
44.本安驱动板放在防爆盒内，驱动板包括了本安和非本安电路。通过光耦隔离实现了非本和非本安信号电气隔离。电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制。实现本质安全防爆功能的回路限能从而防止非本安电路的危险能量串入本安电路。
45.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。