一种低温高原柴油热风机控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及供暖装置，具体涉及一种低温高原柴油热风机控制装置。


背景技术：

2.在我国青藏高原等低温低气压野外环境下，野外机动作业人员取暖是个非常严峻的问题。高原气压低，氧气稀薄，如果跟平原一样烧火烧炭取暖，会造成燃烧不充分，并且消耗大量氧气造成人员窒息。如果通过柴油发电机发电，再驱动电加热取暖，也会出现因为低气压发电机无法正常运行的问题。而且为了安全，供暖设备必须放在室外或者帐篷外，通过风机将热风吹入室内，则还存在一个供电的问题，这是由于野外不具备现成的交直流电源，且在低温低压下设备启动也是一个问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种低温高原柴油热风机控制装置。
4.本实用新型所采用的技术方案如下：
5.一种低温高原柴油热风机控制装置，包括主控制器、传感器组、燃烧风机、供暖风机和温差发电机；所述温差发电机为所述供暖风机和所述燃烧风机提供电源；所述燃烧风机和所述供暖风机放置于室外；所述燃烧风机的出风口和所述供暖风机的出风口都吹向室内；所述传感器组包括室内温度传感器；室内温度传感器的温度信号输出端连接至主控制器的第二i/o端；所述燃烧风机包括油泵；燃烧风机的风速控制端连接于主控制器的第二信号输出端；燃烧风机的油泵的供油量控制端连接于主控制器的第三信号输出端；供暖风机的风速控制端连接于主控制器的第四信号输出端。
6.其进一步的技术方案为，所述控制装置包括锂电池组；所述锂电池组和所述温差发电机共同为所述燃烧风机提供电源；所述传感器组包括安装于锂电池组内部的锂电池温度传感器；所述锂电池组还安装有锂电池发热片；所述锂电池温度传感器的温度信号输出端连接至主控制器的第三i/o端；锂电池发热片线路的控制端连接于主控制器的第五信号输出端。
7.其进一步的技术方案为，所述燃烧风机包括火花塞；火花塞通过一个继电器开关串联于电源电路；火花塞的继电器线圈的线路的控制端连接于主控制器的第一信号输出端。
8.其进一步的技术方案为，所述传感器组包括环境温度传感器；所述环境温度传感器安装于室外；所述环境温度传感器的温度信号输出端连接主控制器的第一i/o端。
9.其进一步的技术方案为，所述燃烧风机包括燃烧室；所述燃烧室的侧壁开有窗口；所述窗口安装有耐高温玻璃；所述传感器组包括安装在耐高温玻璃的外侧的燃烧室光电传感器；所述燃烧室光电传感器的电流输出端连接主控制器的第二ad端。
10.其进一步的技术方案为，所述燃烧室光电传感器为光敏二极管。
11.其进一步的技术方案为，所述传感器组包括气压传感器；所述气压传感器安装于
室外；气压传感器的气压信号输出端连接主控制器的spi端。
12.其进一步的技术方案为，所述传感器组包括安装在所述温差发电机的电源输出端的发电机电流电压互感器；所述发电机电流电压互感器的模拟量信号输出端连接至主控制器的主控制器的第三ad端。
13.其进一步的技术方案为，所述温差发电机包括翅片；所述传感器组包括安装于温差发电机的翅片上的翅片温度传感器。翅片温度传感器的温度信号输出端连接至主控制器的第一ad端。
14.本实用新型的有益效果如下：
15.本实用新型提出了一种在低压低温情况下控制柴油燃烧和温差发电驱动风机的供暖控制装置，无需外接电源，使用方便，操作简单，可以解决高原低温低压供暖的问题。
16.1、本实用新型的装置可以采用常见的柴油或者煤油作为燃料供暖；
17.2、采用温差发电机，无机械运动装置和噪音，可以提供燃烧风机和供暖风机电源，也可以给锂电池充电；在低温下可以保证锂电池恒温储电，保障设备启动的需要；
18.3、主控制器可以调节燃烧风机风量、供暖风机风量以及油泵液量，则本装置可以实现恒温控制。
附图说明
19.图1是本实用新型的实施例中的控制装置的安装示意图。
20.图2为本实用新型的实施例中主控制器的连接关系示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
22.图1是本实用新型的实施例中的控制装置的安装示意图。如图1所示，控制装置包括燃烧风机、供暖风机和温差发电机。温差发电机为供暖风机和燃烧风机提供电源。燃烧风机和供暖风机放置于室外。燃烧风机的出风口和供暖风机的出风口均吹向室内。
23.控制装置还包括主控制器和操作面板。主控制器与操作面板通过rs485通讯连接，操作面板采用12v直流供电，可以对主控制器进行启停控制、温度设定等操作。操作面板也可以显示室内温度，设备运行状态以及故障代码。可以选择型号为mhf01的主控制器。根据其芯片说明书自行设置信号输入端和信号输出端。
24.燃烧风机包括火花塞、燃烧室和油泵。燃烧风机燃烧燃料。油泵用于控制燃料的供应量。火花塞用于点燃燃料。燃烧室用于燃料燃烧。燃料一般为柴油。火花塞是一个电发热器，通过12v，10a的直流电压供电。火花塞通过一个继电器开关串联于电源。当继电器线圈通电，火花塞接入电源，火花塞得电发热，温度可以超过柴油的燃点，点燃柴油。当继电器线圈断电，火花塞断开电源，火花塞不工作。油泵采用12v的直流电压供电，通过脉冲信号的频率控制油泵的供油量。当脉冲信号的频率低时供油量小，当脉冲信号的频率高时供油量大。
25.燃烧风机采用12v的直流电压供电，通过pwm脉宽调制信号控制风机的风速。pwm脉宽调制信号的占空比大则风速大，对燃烧室的供氧量的需求也大。
26.在燃烧风机中，火花塞的继电器线圈的线路的控制端连接于主控制器的第一信号输出端。例如可以由主控制器的第一信号输出端输出的高电平打开串联于继电器线圈的开
关器件，开关器件接通，则火花塞的继电器线圈的线路的接通，主控制器的第一信号输出端输出低电平，则工作过程相反，火花塞的继电器线圈的线路断开。
27.燃烧风机的风速控制端连接于主控制器的第二信号输出端。
28.燃烧风机的油泵的供油量控制端连接于主控制器的第三信号输出端。
29.供暖风机采用12v的直流电压供电，通过pwm脉宽调制信号控制风机速度。pwm脉宽调制信号的占空比大则风速大。
30.供暖风机的风速控制端连接于主控制的第四信号输出端。
31.温差发电机包括翅片。供暖风机出来的风经过温差发电机的翅片，把翅片上的热量带走吹到室内。供暖风机的风量也影响温差发电机的翅片温度，如果风量不够，散热少，就可能翅片温度过高，如果风量太大，则会使翅片温度下降，造成室内过热，同时温差发电机因为温差小发电量不足。
32.优选的，还包括锂电池组。锂电池组和温差发电机共同为燃烧风机提供电源。
33.锂电池组可采用多级串并联，额定参数为12v，200w的锂电池组。在温差发电机刚启动时，输出电压较低，此时锂电池组为燃烧风机供电，到温差发电机输出电压高于锂电池组电压，转换为温差发电机为燃烧风机供电，且温差发电机对锂电池组充电。优选的，锂电池组还安装有锂电池发热片，当锂电池组温度过低时，锂电池发热片对锂电池组进行加热，使锂电池保持能正常工作的温度。
34.锂电池发热片线路的控制端连接于主控制器的第五信号输出端。其控制方法与火花塞的继电器线圈的线路类似。
35.控制装置还包括传感器组。传感器组包括环境温度传感器、翅片温度传感器、室内温度传感器、锂电池温度传感器、燃烧室光电传感器、气压传感器和发电机电流电压互感器。图2为本实用新型的实施例中主控制器的连接关系示意图。如图2所示，详述传感器组中各个传感器。
36.环境温度传感器安装于室外。环境温度传感器的温度信号输出端连接至主控制器的第一i/o端。优选的，环境温度传感器采用型号为ds18b20数字温度传感器，采用 5v电源供电，用来检测室外环境温度。如果室外环境温度过低，需要相对应的控制燃烧风机的火花塞的打火持续时间。
37.翅片温度传感器安装于温差发电机的翅片上。翅片温度传感器的温度信号输出端连接至主控制器的第一ad端。优选的，翅片温度传感器采用耐高温的pt100传感器，采用 5v电源供电。
38.室内温度传感器安装于室内。室内温度传感器的温度信号输出端连接至主控制器的第二i/o端。优选的，室内温度传感器采用型号为ds18b20的数字温度传感器，采用 5v电源供电，用于检测室内温度。
39.锂电池温度传感器安装于锂电池组内部。锂电池温度传感器的温度信号输出端连接至主控制器的第三i/o端。优选的，室内温度传感器采用型号为ds18b20的数字温度传感器，采用 5v电源供电，用于检测锂电池组的温度。
40.燃烧室光电传感器安装于燃烧风机的燃烧室。具体的，燃烧室的侧面有窗口。在窗口上安装有耐高温玻璃。燃烧室光电传感器安装于耐高温玻璃外侧。燃烧室光电传感器的信号输出端连接至主控制器的第二ad端。优选的，燃烧室光电传感器选用光敏二极管。当燃
料点火燃烧后，燃烧室光电传感器会发生电压变化，可判断燃烧风机是否点火成功。
41.气压传感器安装于室外。气压传感器的气压信号输出端连接至主控制器的spi端。优选的，气压传感器采用数字式气压传感器模块，采用 5v电源供电。可根据室外气压调解燃烧风机的风量。如果气压低，则加大燃烧风机风量，确保供氧量满足燃烧的需求。
42.发电机电流电压互感器安装于温差发电机的电源输出端。发电机电流电压互感器的信号输出端连接主控制器的第三ad端。温差发电机输出的电压电流值跟其内外温差有关，温差大则发电电压高，电流大。
43.本实用新型通过如下的方法启动：
44.在低温高原柴油热风机控制装置启动时，由锂电池组给燃烧风机供电，燃烧风机的油泵低速启动给燃烧风机供油，启动火花塞点火，低速启动燃烧风机。使用燃烧室光电传感器检测点火是否成功，如果没有点火则停机报警。如果点火，则火花塞停止工作，油泵中速给燃烧风机供油。燃烧风机根据起亚传感器的气压值调节通风量，当温差发电机的电压超过锂电池组的电压后，由温差发电机供电，低速启动供暖风机。
45.本实用新型在工作时，通过室内温度传感器检测室内温度。当室内温度没有到达设定温度，则油泵提高供油量，燃烧风机加速，并检测温差发电机的翅片温度，如果翅片温度升高，则供暖风机加速。如果翅片温度没有升高，则油泵继续加速。如果室内温度到达了设定温度，则油泵减少供油量，燃烧风机减速，供暖风机减速。
46.本实用新型的启动方法和工作过程的控制，均只需改变主控制器相对应的信号输入端或者信号输出端的电平高低即可，本领域的技术人员根据以上的方法描述可以通过简单的编程实现，这仅需本领域基础的技术常识即可，实现方法不是本实用新型的保护内容。
47.以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。