一种空气压缩机控制系统及其控制方法转让专利

申请号 : CN201210095346.5

文献号 : CN103362790A

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 张小辉杨桃桃王秀楠丁志龙

申请人 : 比亚迪股份有限公司

摘要 :

本发明涉及一种空气压缩机控制系统及其控制方法,所述控制系统包括:用于控制系统启停及运转的控制模块,用于驱动空压机运转的第一功率模块和第二功率模块,信号采集模块,第一空压机,第二空压机,电磁阀,储气罐,所述信号采集模块从所述储气罐采集的压力信号送到所述控制模块,由所述控制模块进行判断处理,所述控制模块发出的控制信号传送到所述第一功率模块和第二功率模块,由所述第一功率模块控制所述第一空压机的运行,由所述的第二功率模块控制所述第二空压机的运行。该空气压缩机控制系统为智能控制系统,提高了系统控制的准确性,提高了系统的安全性,使控制系统更加简单,运行更加安全可靠。

权利要求 :

1.一种空气压缩机控制系统,其特征在于:包括用于控制系统启停及运转的控制模块、用于驱动空压机运转的第一功率模块和第二功率模块、信号采集模块、第一空压机、第二空压机、电磁阀和储气罐,所述信号采集模块采集所述储气罐的压力并将压力信号发送到所述控制模块,所述控制模块根据所述压力信号发出控制信号并传送到所述第一功率模块和第二功率模块,所述第一功率模块根据所述控制信号控制所述第一空压机运行,所述第二功率模块根据所述控制信号控制所述第二空压机运行,所述第一空压机和所述第二空压机分别通过所述电磁阀与所述储气罐连接。

2.如权利要求1所述的空气压缩机控制系统,其特征在于:所述控制模块包括第一控制模块和第二控制模块,所述第一控制模块分别与所述信号采集模块和所述第一功率模块电连接,所述第二控制模块分别与所述信号采集模块和所述第二功率模块电连接。

3.如权利要求2所述的空气压缩机控制系统,其特征在于:所述第一控制模块与所述第一功率模块之间采用连接有第一光电隔离模块,所述第二控制模块与所述第二功率模块之间连接有第二光电隔离模块。

4.如权利要求3所述的空气压缩机控制系统,其特征在于:所述空气压缩机控制系统还包括故障检测模块和选择控制单元,所述故障检测模块与所述选择控制单元连接,所述选择控制单元分别与所述第一控制模块、所述第二控制模块相连,所述故障检测模块分别与所述第一空压机、第二空压机、第一功率模块、第二功率模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块连接。

5.如权利要求1所述的空气压缩机控制系统,其特征在于:所述第一功率模块、第二功率模块和控制模块均由用于降压、整流、滤波的电源单元供电。

6.如权利要求1所述的空气压缩机控制系统,其特征在于:所述电磁阀和所述储气罐之间设有单向阀。

7.一种空气压缩机控制系统的控制方法,所述空气压缩机控制系统包括:控制模块、第一功率模块、第二功率模块、信号采集模块、第一空压机、第二空压机、电磁阀和储气罐,其特征在于,所述控制方法包括:所述信号采集模块采集所述储气罐的压力并将压力信号P0发送给所述控制模块;所述控制模块根据所述压力信号P0和预设值进行比较并根据比较结果发出控制信号;所述第一功率模块根据所述控制信号控制第一空压机运行,闭合或断开所述电磁阀,所述第二功率模块根据所述控制信号控制第二空压机运行,闭合或断开所述电磁阀。

8.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于:所述预设值包括第一预设压力值P1和第二预设压力值P2,P1P2时,所述第一功率模块根据所述控制信号控制所述第一空压机停止运行,所述第二功率模块根据所述控制信号控制所述第二空压机停止运行,断开所述电磁阀。

9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于:所述空气压缩机控制系统还包括故障检测模块和选择控制单元,所述控制方法还包括当所述故障检测模块检测到第一光电隔离模块、第一功率模块或者第一空压机的故障时,所述选择控制单元控制所述第一控制模块停止工作;当所述故障检测模块检测到第二光电隔离模块、第二功率模块或者第二空压机的故障时,所述选择控制单元控制所述第二控制模块停止工作。

说明书 :

一种空气压缩机控制系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于空气压缩机控制领域,尤其涉及一种空气压缩机控制系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 空气压缩机已广泛应用于各行各业,对空气压缩机的可靠性、准确性、节能等要求也越来越高。现有技术的空气压缩机通常使用压力开关器件使压力控制在一定范围内,随着电子产品技术的发展,制动系统技术也朝着电子制动控制方向发展。对于空气压缩机来说,一般是使用1台逆变器驱动1台空气压缩机不间断地将空气压缩到储气罐中,依靠泄气阀保证制动系统气压值不超标,使输出压力控制在一定范围内。
[0003] 本发明的发明人在对现有技术研究和实践中发现:现有技术的空气压缩机不能在较大的范围内设定和调整压力,压力控制也不够准确,系统非智能控制,安全性不高。 发明内容
[0004] 为解决空气压缩机控制不够准确,安全性不高等技术问题,本发明提供了一种空气压缩机控制系统及其控制方法,提高了控制系统的安全性。
[0005] 本发明的技术方案是:本发明的空气压缩机控制系统包括:用于控制系统启停及运转的控制模块、用于驱动空压机运转的第一功率模块和第二功率模块、信号采集模块、第一空压机、第二空压机、电磁阀和储气罐,所述信号采集模块采集所述储气罐的压力并将压力信号发送到所述控制模块,所述控制模块根据所述压力信号发出控制信号并传送到所述第一功率模块和第二功率模块,所述第一功率模块根据所述控制信号控制所述第一空压机运行,所述第二功率模块根据所述控制信号控制所述第二空压机运行,所述第一空压机和所述第二空压机分别通过所述电磁阀与所述储气罐连接。
[0006] 可选的,所述控制模块包括第一控制模块和第二控制模块,所述第一控制模块分别与所述信号采集模块和所述第一功率模块电连接,所述第二控制模块分别与所述信号采集模块和所述第二功率模块电连接。所述第一控制模块与所述第一功率模块之间采用连接有第一光电隔离模块,所述第二控制模块与所述第二功率模块之间连接有第二光电隔离模块。
[0007] 可选的,所述第一功率模块、所述第二功率模块和所述控制模块均由降压、整流、滤波的电源单元供电。 所述电磁阀和所述储气罐之间设有单向阀。所述信号采集模块包含有压力传感器,所述压力传感器与所述储气罐相连。
[0008] 可选的,还包括故障检测模块和选择控制单元,所述故障检测模块通过所述选择控制单元分别与所述第一控制模块、所述第二控制模块相连,所述故障检测模块连接所述第一空压机、第二空压机、第一功率模块、第二功率模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块。
[0009] 一种空气压缩机控制系统的控制方法,所述空气压缩机控制系统为以上所述控制系统,所述控制方法包括:用于控制系统启停及运转的控制模块、用于驱动空压机运转的第一功率模块和第二功率模块、信号采集模块、第一空压机、第二空压机、电磁阀和储气罐、所述信号采集模块采集所述储气罐的压力并将压力信号P0发送给所述控制模块;所述控制模块根据所述压力信号P0和预设值进行比较并根据比较结果发出控制信号;所述第一功率模块根据所述控制信号控制第一空压机运行,所述第二功率模块根据所述控制信号控制第二空压机运行;闭合或断开所述电磁阀。
[0010] 可选的,所述预设值包括第一预设压力值P1和第二预设压力值P2, P1P2时,所述第一功率模块根据所述控制信号控制所述第一空压机停止运行,所述第二功率模块根据所述控制信号控制所述第二空压机停止运行,断开所述电磁阀。 [0011] 可选的,当所述故障检测模块检测到第一光电隔离模块、第一功率模块或者第一空压机的故障时,所述选择控制单元控制所述第一控制模块停止工作;当所述故障检测模块检测到所述第二光电隔离模块、第二功率模块或者第二空压机的故障时,所述选择控制单元控制所述第二控制模块停止工作。
[0012] 本发明具有以下优点:通过使用两个功率模块和两个空压机的控制系统可使整个空气压缩机控制系统运行更加安全可靠。

附图说明

[0013] 图1是本发明空气压缩机控制系统的一种实施方式的示意图。
[0014] 图2是本发明空气压缩机控制系统的第二种实施方式的示意图。 [0015] 图3是本发明空气压缩机控制系统的控制方法的一种实施方式的流程图。 具体实施方式
[0016] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0017] 以下结合附图对本发明做进一步详细的描述:前面写到各个部分的时候可以说明某个部分带来的优点。
[0018] 如图1所示,本发明一种实施方式的空气压缩机控制系统,包括:用于空气压缩机控制系统启停及运转的控制模块1、用于驱动空压机运转的第一功率模块2和第二功率模块3、信号采集模块16、第一空压机4、第二空压机5、电磁阀7和储气罐8,所述信号采集模块16采集所述储气罐8的压力并将压力信号发送到所述控制模块1,所述控制模块1根据所述压力信号发出控制信号并传送到所述第一功率模块2和第二功率模块3,所述第一功率模块2根据所述控制信号控制所述第一空压机4运行,所述第二功率模块3根据所述控制信号控制所述第二空压机5运行,所述第一空压机4和所述第二空压机5分别通过所述电磁阀7与所述储气罐8连接。
[0019] 图2为本发明空气压缩机控制系统提供的第二种实施方式的示意图。 [0020] 具体实施中,空气压缩机控制系统中,所述控制模块1包括第一控制模块11和第二控制模块12,所述第一控制模块11分别与所述信号采集模块16和所述第一功率模块2电连接,所述第二控制模块12分别与所述信号采集模块16和所述第二功率模块3电连接。 [0021] 具体实施中:所述第一控制模块11和所述第二控制模块12采用DSP(数字信号处理器)作为控制单元,所述第一功率模块2和所述第二功率模3采用IPM(智能功率模块)分别驱动所述第一空压机4和所述第二空压机5的运行,简化了电路的复杂程度,降低了成本,使整个控制系统更加简单可靠。
[0022] 在此需要说明的是:当空气压缩机控制系统中的所述第一控制模块11和所述第二控制模块12采用DSP作为控制单元,同时所述第一功率模块2和所述第二功率模块3采用IPM驱动控制第一空压机4和第二空压机5的运行时,所述第一控制模块11与所述第一功率模块2之间连接有第一光电隔离模块9,所述第二控制模块12与所述第二功率模块3之间连接有第二光电隔离模块10。
[0023] 在此需要说明的是:所述第一光电隔离模块9在所述第一控制模块11与所述第一功率模块2之间起电气隔离的作用;所述第二光电隔离模块10在所述第二控制模块12与所述第二功率模块3之间起电气隔离的作用。
[0024] 具体实施中,所述第一光电隔离模块9和所述第二光电隔离模块10均采用快速光耦(HCPL4504)隔离驱动所述第一功率模块2和第二功率模块3。
[0025] 所述第一功率模块2、第二功率模块3和控制模块1由电源单元13供电,所述电源单元13为将外接电源降压、整流、滤波、稳压形成的单元。
[0026] 所述电磁阀7和所述储气罐8之间设有单向阀6,保证所述储气罐8中的气体不能返回所述第一空压机4或所述第二空压机5中。
[0027] 在此需说明的是:所述信号采集模块16可包含有压力传感器,所述压力传感器与所述储气罐8相连,用于检测所述储气罐8中气体的压力信号,所述信号采集模块16将所述压力信号传送到所述控制模块1进行运算处理。
[0028] 具体实施中,所述空气压缩机控制系统还可包括故障检测模块15和选择控制单元14,所述故障检测模块15与所述选择控制单元14连接,所述选择控制单元14分别与所述第一控制模块11、所述第二控制模块12相连,所述故障检测模块15连接所述第一空压机4、第二空压机5、第一功率模块2、第二功率模块3、第一光电隔离模块9、第二光电隔离模块
10,所述故障检测模块15用于检测所述第一空压机4、第二空压机5、第一功率模块2、第二功率模块3、第一光电隔离模块9、第二光电隔离模块10的故障信息,并将所述的故障信息传送到所述选择控制单元14,所述选择控制单元14根据所述故障信息作出判断,控制停止所述第一控制模块11或第二控制模块12的动作。增加所述故障检测模块能快速检测出各模块的故障信号,并经过所述选择控制单元作出反应,使系统维持正常运行。 [0029] 如图3所示,一种空气压缩机控制系统的控制方法的一种实施方式流程图,参照图1及图3,所述空气压缩机控制系统包括用于控制系统启停及运转的控制模块1、用于驱动空压机运转的第一功率模块2和第二功率模块3、信号采集模块16、第一空压机4、第二空压机5、电磁阀7和储气罐8,所述信号采集模块16采集所述储气罐8的压力并将压力信号P0发送给所述控制模块1;所述控制模块1根据所述压力信号P0和预设值进行比较并根据比较结果发出控制信号;所述第一功率模块2根据所述控制信号控制第一空压机4运行,闭合或断开所述电磁阀7,所述第二功率模块3根据所述控制信号控制第二空压机5运行,闭合或断开所述电磁阀7。
[0030] 具体实施中,所述空气压缩机控制方法:所述预设值包括第一预设压力值P1和第二预设压力值P2,P1P2时,所述第一功率模块2根据所述控制信号控制所述第一空压机4停止运行,所述第二功率模块3根据所述控制信号控制所述第二空压机5停止运行,断开所述电磁阀7。
[0031] 需要说明的是:所述控制模块1可预设所述第一压力值P1为0.6MPa,预设所述第二压力值P2为0.8MPa,所述信号采集模块16采集所述储气罐8的压力信号P0,并把所述压力信号P0传送到所述控制模块1,所述控制模块1将所述压力信号P0与所述预设的压力值P1、P2进行运算比较,当P0P1时,所述控制模块1继续检测所述压力信号P0,当P0P2时,所述控制模块1把运算比较结果传送到所述第一功率模块和所述第二功率模块,由所述第一功率模块和所述第二功率模块发出控制信号,所述控制信号控制所述第一空压机4和所述第二空压机5停止运行。
[0032] 需要说明的是:所述控制方法还包括当所述故障检测模块15检测到第一光电隔离模块9、第一功率模块2或者第一空压机4的故障时,所述选择控制单元14选择控制所述第一控制模块11停止工作;当所述故障检测模块15检测到第二光电隔离模块10、第二功率模块3或者第二空压机5的故障时,所述选择控制单元14选择控制所述第二控制模块12停止工作。
[0033] 本发明的空气压缩机控制系统提高了系统运行的安全性,使用两个控制模块和两个功率模块分别控制两个空压机,任意一个损坏都能保证系统的安全运行。作为进一步优选的方案,系统采用了DSP(数字信号处理器)作为控制单元以及使用IPM(智能控制模块)驱动空气压缩机的运行,大大简化了电路的复杂程度,同时提高了电路的可靠性。 [0034] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。