技术领域
[0001] 本
发明涉及车辆清洗领域，特别涉及一种新能源环保洗车机。
背景技术
[0002] 所有传统的移动洗车机大都采用
液化气和柴油作为
蒸汽发生器的
燃料，既不安全又不环保，产生出蒸汽的速度慢且能耗太大，洗车成本较高，因此发明一款安全、环保、低成本、高效出蒸汽洗车机，成为现在亟需解决的难题。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服以上缺点，提供一种新能源环保洗车机，采用锂
电池代替液化气或柴油，可以彻底解决安全、环保问题，实现洗车成本降低的目的。同时，本发明所述洗车机的蒸汽发生部分也从传统的盘管
锅炉变成直流速热锅炉，在提高蒸汽的发生效率的同时，又可以节省大量的人
力和物力成本。
[0004] 本发明通过如下技术方案实现：
[0005] 一种新能源环保洗车机，包括控制箱和洗车模
块，其特征在于：所述洗车模块包括依次连接的
水箱、高压水
泵、高温单向
阀、
气化模块、
安全阀、压力
开关、压力表、温控模块、蒸汽枪；所述水箱通过软管连接高压水泵的进水口，所述高压水泵的出水口用高压管连接高温
单向阀后接进气化模块的进水口，使水箱内的水流经过气化模块加热形成高压水蒸汽，所述气化模块的出气口连接安全阀后连接压力开关，通过压力开关将高压水蒸汽的压力控制在工作范围，所述压力表用于读取高压水蒸汽的压力，高压水蒸汽经过温控模块调节为洗车机安全可用的蒸汽，再经过高压蒸汽管输出至蒸汽枪喷出蒸汽供洗车；所述控制箱包含控制
电路和用于向控制电路发送其工作指令的控制面板按键，所述控制箱通过
变压器与外部电源电连接，同时所述控制箱还连接有备用电源。为了方便洗车机的使用，所述备用电源的来源可以采用将控制箱连接至各种
电动车的车载锂电池，也可以是采用一套为本发明所述洗车机专
门独立配置的新能源锂
电池组。
[0006] 进一步的，所述控制电路包括：输出继电器控制电路、通讯单元电路、
定位单元电路、显示单元电路、传感单元电路、
备用电池充电管理电路、按键与指示电路、
实时时钟电路、电源管理电路及中心处理器电路。所述输出继电器控制电路用于控制外部
接触器的通断；所述通讯单元电路用于对洗车机的实现移动网络通讯和蓝牙通讯的双重控制；所述定位单元电路用于实时实现洗车机的准确定位；所述显示单元电路用于实现对洗车机的连接显示屏的显示控制和电源管理；所述传感单元电路用于对洗车机的蒸汽
温度检测、水位及油位监测、以及投币计量；所述备用电池充电管理电路，用于对锂电池的充电管理以及对洗车机的控制电路的供电管理；所述按键与指示电路用于管理系统的各种按键和设备运行状态指示灯；所述实时时钟电路用于实现整个系统的计时及定时唤醒功能。所述电源管理电路用于进行
电压变换，将车载电池电源变换成洗车及控制
电路板需要的各种电源输入；所述中心处理器电路用于作为对整个控制电路板的控制。
[0007] 进一步的，所述通讯单元电路包括移动通讯单元和蓝牙通讯两部分，用于对洗车机实现移动通讯和蓝牙通讯的双重控制；其中所述GPRS通讯单元，采用移动模组M26，用于实现连接运营商网络并与洗车应用后台
服务器相连接；所述蓝牙通讯单元采用的是低功耗BT16蓝牙模组，采用Airoha蓝牙4.2BLE单芯片AB1602。
[0008] 进一步的，所述定位单元电路采用HT-1010U7GPS/北斗双模全球定位单元，用于实时实现洗车机的准确定位。
[0009] 进一步的，所述显示单元电路主要采用一块SP232A芯片连接串口LCD显示屏，其中显示屏的电源控制电路主要采用一块ME4953芯片来实现。
[0010] 进一步的，所述按键与指示电路实现用于实现启动按键和设备运行状态指示灯；同时还可以外接16键小
键盘及多个LED指示灯。
[0011] 进一步的，所述传感单元电路包括温度检测单元、水位及油位监测单元、计费计量单元三个部分；其中温度检测单元为基于
热电偶的蒸汽温度检测单元，采用MAX6675专用热电偶测量芯片；所述水位及油位监测单元通过运放LM2904形成
信号调理电路，进入主处理器的ADC
采样通道，用于连续测量水位和油位信号；所述计量单元通过光耦实现流量计对出气量及出水量的检测；同时J7的
端子可以实现计费的检测。
[0012] 进一步的，所述实时时钟电路采用BM8563实时时钟芯片，实现整个系统的计时及定时唤醒功能。
[0013] 进一步的，所述中心处理器电路采用STC8A8K64S4
单片机，具有12位的ADC采样及4个UART口，用于实现该线路板的控制需要，具有优良的抗干扰性能。
[0014] 进一步的，所述输出继电器控制电路的继电器模块采用T92型继电器控制外部接触器的通断，T92选用30A工作
电流的型号。
[0015] 进一步的，所述备用电池充电管理电路，采用ETA4056锂电池充电专用管理IC；所述备用电池充电管理电路还包含板载的法拉电容和可外接的可充电锂电池，用于在洗车机关机状态下，进行供电管理以实现主处理器工作处于待机模式，并维持系统发出定位及车况状态信号。
[0016] 进一步的，所述电源管理电路主要包含一个DC12V(DC24V)转5V的DCDC电压转换模组，该模组提供LM2596电源IC，实现5V3A的电源输出；还通过LM2596和AMS1117电源芯片进行电压变换，将备用新能源锂电池电源变换成洗车及控制电路板需要的各种电源输入。
[0017] 较之
现有技术而言，本发明的有益效果为：
[0018] (1)针对移动洗车进行全面的需求针对性设计，GPRS和蓝牙的独立双模使用具有移动洗车和更灵活的通信控制方式。
[0019] (2)通过对洗车设备的定位和多重传感的设置，使洗车设备的监控更加全面。
[0020] (3)优良的低功耗特性，一旦设备关机，整体系统就要靠电池实现设备状态检测及信息上报，所以低功耗设计将使产品更灵活的应用于各种场景。
[0021] (4)采用锂电池代替液化气或柴油，可以彻底解决安全、环保问题，实现洗车成本降低的目的。同时，本发明所述洗车机的蒸汽发生部分也从传统的盘管锅炉变成直流速热锅炉，在提高蒸汽的发生效率的同时，又可以节省大量的人力和物力成本。
附图说明
[0022] 下面参照附图结合
实施例对本发明作进一步说明：
[0023] 图1为本发明新能源环保洗车机的整体结构组成示意图；
[0024] 图2为本发明新能源环保洗车机的控制电路的
框架示意图；
[0025] 图3为所述控制电路中的通讯单元电路的GPRS通讯单元电路原理图；
[0026] 图4为所述控制电路中的通讯单元电路的蓝牙通讯单元电路原理图；
[0027] 图5为所述控制电路中的定位单元电路示意图；
[0028] 图6为所述控制电路中的显示单元电路示意图；
[0029] 图7为所述控制电路中的按键与指示电路示意图；
[0030] 图8是所述控制电路中的传感单元电路示意图；
[0031] 图9是所述控制电路中的实时时钟电路示意图；
[0032] 图10是所述控制电路中的中心处理器电路示意图；
[0033] 图11是所述控制电路中的输出继电器控制电路示意图；
[0034] 图12是所述控制电路中的备用电池充电管理电路示意图；
[0035] 图13是所述控制电路中的电源管理电路示意图；
[0036] 标号说明：水箱1、高压水泵2、高温单向阀3、气化模块4、安全阀5、压力开关6、压力表7、温控模块8、蒸汽枪9、控制箱10、控制电路11、控制面板按键12、外接电源13、新能源锂电池14、水箱液位器15、洗车模块20、变压器30。
具体实施方式
[0037] 下面结合
说明书附图和具体实施例对本发明内容进行详细说明：
[0038] 如图1所示，一种新能源环保洗车机，包括控制箱10和洗车模块20，其特征在于：所述洗车模块20包括依次连接的水箱1、高压水泵2、高温单向阀3、气化模块4、安全阀5、压力开关6、压力表7、温控模块8、蒸汽枪9；所述水箱通过软管连接高压水泵的进水口，所述高压水泵的出水口用高压管连接高温单向阀后接进气化模块的进水口，使水箱内的水流经过气化模块加热形成高压水蒸汽，所述气化模块的出气口连接安全阀后连接压力开关，通过压力开关将高压水蒸汽的压力控制在工作范围，所述压力表用于读取高压水蒸汽的压力，高压水蒸汽经过温控模块调节为洗车机安全可用的蒸汽，再经过高压蒸汽管输出至蒸汽枪喷出蒸汽供洗车；所述控制箱10包含控制电路11和用于向控制电路发送其工作指令的控制面板按键12，所述控制箱10通过变压器30与外部电源13电连接，同时所述控制箱10还连接有备用电源14。为了方便洗车机的使用，所述备用电源14的来源可以采用将控制箱10连接至各种电动车的车载锂电池，也可以是采用一套为本发明所述洗车机专门独立配置的新能源锂电池组。
[0039] 如图2，所述控制电路包括：输出继电器控制电路、通讯单元电路、定位单元电路、显示单元电路、传感单元电路、备用电池充电管理电路、按键与指示电路、实时时钟电路、电源管理电路及中心处理器电路。所述输出继电器控制电路用于控制外部接触器的通断；所述通讯单元电路用于对洗车机的实现移动网络通讯和蓝牙通讯的双重控制；所述定位单元电路用于实时实现洗车机的准确定位；所述显示单元电路用于实现对洗车机的连接显示屏的显示控制和电源管理；所述传感单元电路用于对洗车机的蒸汽温度检测、水位及油位监测、以及投币计量；所述备用电池充电管理电路，用于对锂电池的充电管理以及对洗车机的控制电路的供电管理；所述按键与指示电路用于管理系统的各种按键和设备运行状态指示灯；所述实时时钟电路用于实现整个系统的计时及定时唤醒功能。所述电源管理电路用于进行电压变换，将车载电池电源变换成洗车及控制电路板需要的各种电源输入；所述中心处理器电路用于作为对整个控制电路板的控制。
[0040] 如图3和图4，是所述通讯单元电路的电路原理图，包括移动通讯单元和蓝牙通讯两部分，用于对洗车机的实现移动通讯和蓝牙通讯的双重控制。如图3，其中所述GPRS通讯单元，采用移远的移动模组M26，工作频段:GSM850/900/1800/1900MHz；用于实现数据连接中国移动onenet平台，并与洗车应用后台服务器相连接。在所述通讯单元电路电路设置中可以实现较低的待机电流，低至1.3mA。在GPRS通讯单元部分同时实现了TTS语音电路，使得
云端可以下发文本语音播报，通过HT6871音频功放电路可以连接2W/8R的喇叭进行播放。如图4，所述蓝牙通讯单元采用的是低功耗蓝牙电路，具体是采用BT16蓝牙模组，采用Airoha蓝牙4.2BLE单芯片AB1602。采用该蓝牙芯片拥有比传统蓝牙有更远的距离通信；可以115200bps的速度与外部连接；支持洗车用户的手机连接控制洗车设备；其正常工作模式的工作电流仅为4mA多点。
[0041] 如图5，所述定位单元电路采用HT-1010U7GPS/北斗双模全球定位单元，用于实时实现洗车机的准确定位，
精度可达5米，便于服务器准确判断洗车机的所在
位置，并可最优化地为其分配洗车订单任务。
[0042] 如图6，所述显示单元电路主要采用一块SP232A芯片连接串口LCD显示屏，具体如连接中显、大彩等厂家的产品；其中显示屏的电源控制电路主要采用一块ME4953芯片来实现。
[0043] 如图7，所述按键与指示电路实现用于实现启动按键和设备运行状态指示灯；同时还可以外接16键小键盘及多个LED指示灯。
[0044] 如图8，所述传感单元电路包括温度检测单元、水位及油位监测单元、计量单元三个部分。其中温度检测单元为基于热电偶的蒸汽温度检测单元，采用MAX6675专用热电偶测量芯片，可以实现-100度到+800度的温度测量，测量精度为0.25摄氏度。所述水位及油位监测单元通过运放LM2904形成信号调理电路，进入主处理器的ADC采样通道，能连续测量水位和油位信号。所述计量单元通过光耦可以实现流量计的对出口气量及出水量的检测；同时J7的端子在里也可以实现投币数量的检测。
[0045] 如图9，所述实时时钟电路采用BM8563实时时钟芯片，实现整个系统的计时及定时唤醒功能。
[0046] 如图10，所述中心处理器电路(MCU电路)采用STC8A8K64S4单片机，具有12位的ADC采样及4个UART口，能较高性价比的实现该线路板的控制需要，具有优良的抗干扰性能。
[0047] 如图11，所述输出继电器控制电路的继电器模块采用T92型继电器控制外部接触器的通断，T92选用30A工作电流的型号。
[0048] 如图12，所述备用电池充电管理电路，包括K部分的电路，采用ETA4056锂电池充电专用管理IC。备用电池充电管理电路，包含板载的法拉电容和可外接的可充电锂电池，用于在洗车机熄火状态下，进行供电管理。以实现主处理器工作于待机模式，并维持系统发出定位及车况状态信号。
[0049] 如图13，所述电源管理电路的核心是一个DC12V(DC24V)转5V的DCDC电压转换模组，该模组包括LM2596电源IC，实现5V3A的电源输出。LM2596和AMS1117等电源芯片进行电压变换，将备用新能源锂电池电源变换成洗车及控制电路板需要的+12V、+4.2V、+3.3V等电源输入。
[0050] 本发明所述的洗车机的工作原理如下：
[0051] 首先将
自来水用DN15软管连接进入水箱，通过水箱液位器15控制水位，水箱用DN15软管进入高压水泵进水口，高压水泵出水口用高压管连接单向阀进入即热模块进水口，通过气化模块(采用极速加热模块)二十秒内加热形成高压水蒸气，经过蒸汽安全阀超高压自动放气保护，以保证
蒸汽压在安全范围，经过压力开关将蒸汽压力控制在工作范围，经过蒸汽压力表，读取蒸汽压力，蒸汽经过温控模块，调节为安全可用蒸汽，调制好的蒸汽由高压蒸汽管输出，从高压枪喷出蒸汽供洗车。
[0052] 上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。
