專利名稱：鋰電池充電鉆功率積分保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供電電路技術(shù)領(lǐng)域，特指鋰電池充電鉆功率積分保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
目前，鋰電池應(yīng)用在電動(dòng)工具手電鉆上，一般沒有對(duì)鋰電池做電流監(jiān)測(cè)，僅通過檢測(cè)鋰電池電壓和溫度來保護(hù)電池和電機(jī)。由于鋰電池內(nèi)阻很低，如果手電鉆出現(xiàn)卡鉆時(shí)，導(dǎo)致立刻無力停止轉(zhuǎn)動(dòng)，或者卡鉆時(shí)不停止轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致電機(jī)燒毀，給使用都造成很大麻煩，產(chǎn)品使用壽命不長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供鋰電池充電鉆功率積分保護(hù)電路， 其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單科學(xué)，在不控制通過電機(jī)電流的情況下，計(jì)算電鉆在卡停情況下能工作的最大時(shí)間，通過關(guān)斷電機(jī)回路保護(hù)電機(jī)，同時(shí)得到最大的電機(jī)工作量，產(chǎn)品使用壽命長。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，其包括電池、驅(qū)動(dòng)電路模塊、控制開關(guān)、微處理器、電機(jī)，電池、驅(qū)動(dòng)電路模塊、控制開關(guān)、電機(jī)依次相電連接，驅(qū)動(dòng)電路模塊與微處理器相連接，電池分別與控制開關(guān)、微處理器相連接，控制開關(guān)與微處理器輸入端相連接。所述的驅(qū)動(dòng)電路模塊為微處理器提供電流信息，微處理器為驅(qū)動(dòng)電路模塊提供開
關(guān)信號(hào)。本發(fā)明有益效果為電池、驅(qū)動(dòng)電路模塊、控制開關(guān)、電機(jī)依次相電連接，驅(qū)動(dòng)電路模塊與微處理器相連接，電池分別與控制開關(guān)、微處理器相連接，控制開關(guān)與微處理器輸入端相連接，在不控制通過電機(jī)電流的情況下，計(jì)算電鉆在卡停情況下能工作的最大時(shí)間，通過關(guān)斷電機(jī)回路保護(hù)電機(jī)，同時(shí)得到最大的電機(jī)工作量，產(chǎn)品使用壽命長。


圖1是本發(fā)明的電路工作原理示意圖；圖2是本發(fā)明的控制流程方框示意圖；圖3是本發(fā)明控制流程的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的變化過程示意圖。
具體實(shí)施例方式見圖1至圖3所示本發(fā)明包括電池1、驅(qū)動(dòng)電路模塊2、控制開關(guān)3、微處理器4、 電機(jī)5，電池1、驅(qū)動(dòng)電路模塊2、控制開關(guān)3、電機(jī)5依次相電連接，驅(qū)動(dòng)電路模塊2與微處理器4相連接，電池1分別與控制開關(guān)3、微處理器4相連接，控制開關(guān)3與微處理器4輸入端相連接。所述的驅(qū)動(dòng)電路模塊2為微處理器4提供電流信息，微處理器4為驅(qū)動(dòng)電路模塊 2提供開關(guān)信號(hào)。
控制開關(guān)3內(nèi)部分開兩個(gè)部分，一個(gè)開關(guān)對(duì)電路供電，并對(duì)微處理器4提供電池1 的電壓信息，另一個(gè)由驅(qū)動(dòng)電路模塊2供電并由控制開關(guān)3控制電機(jī)5的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢。驅(qū)動(dòng)電路模塊2包含電流采樣電路和大功率場(chǎng)效益管，采樣電路由大小為幾毫歐的合金電阻采樣，經(jīng)過運(yùn)算放大器放大，再送到微處理器進(jìn)行處理，大功率場(chǎng)效應(yīng)管由微處理器4的開關(guān)信號(hào)控制，負(fù)責(zé)供電到控制開關(guān)3的控制電機(jī)部分。電池內(nèi)部含有熱敏電阻，通過電阻網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)為有用的電壓信息供給微處理器4。微處理器4是一個(gè)八位的高性能帶模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(ADC)的單片機(jī)，負(fù)責(zé)采樣電壓、 電流和電池溫度等信息，經(jīng)過處理再對(duì)驅(qū)動(dòng)電路模塊2進(jìn)行控制。圖2為本發(fā)明的流程控制方框示意圖流程控制的思路是結(jié)合實(shí)際的因數(shù)，對(duì)電機(jī)5的功率ft·在時(shí)間上作用在熱功率上的積分得到作用在電機(jī)5的熱功率Ev，并判斷其是否超限制。第一步，當(dāng)控制開關(guān)3啟動(dòng)，開始對(duì)電路供電，驅(qū)動(dòng)電路模塊2打開對(duì)控制開關(guān)3、 電機(jī)5部分的供電。第二步，微處理器4收集電池1的實(shí)時(shí)溫度Tr和實(shí)時(shí)電壓Vr等信息，并判斷是否屬于正常范圍。如果超出正常范圍，系統(tǒng)進(jìn)入鎖定狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電路模塊2關(guān)斷對(duì)控制開關(guān)3、 電機(jī)5部分的供電，直到系統(tǒng)不供電為止。如果電池溫度Tr和電壓Vr正常，微處理器4繼續(xù)收集電機(jī)5的電流信息，得到實(shí)時(shí)電流值Ir。微處理器4將電池的實(shí)時(shí)的電壓Vr和實(shí)時(shí)電流值Ir相乘，得到到達(dá)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率Pr。微處理器4通過實(shí)時(shí)功率ft·和卡鉆功率常數(shù)Rn的對(duì)比，判斷電鉆是否卡住，卡鉆功率常熟Pm是滿負(fù)荷工作下電轉(zhuǎn)卡住后的最低功率實(shí)驗(yàn)平均值。當(dāng)實(shí)時(shí)功率ft·沒達(dá)到卡鉆功率Rn時(shí)，電機(jī)5處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，電機(jī)5自帶的風(fēng)扇能很好的把電機(jī)的熱量散發(fā)出去，這個(gè)能量的平均散耗值定為Ex。作用在電機(jī)上的熱能定義為Εν。由于作用在電機(jī)5上的能力大部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以電機(jī)上的熱量Ev沒有增加多少，而是減少，減少量為熱散耗Ex。所以Ev自身減去Ex得到新的Ev值。經(jīng)過延時(shí)，再循環(huán)到第二步。當(dāng)實(shí)時(shí)功率ft·達(dá)到卡鉆功率Rii時(shí)，電機(jī)處于極低速轉(zhuǎn)動(dòng)或者停轉(zhuǎn)狀態(tài)，電機(jī)5自帶的風(fēng)扇也基本不轉(zhuǎn)動(dòng)，電能少部分轉(zhuǎn)為動(dòng)能，而大部分轉(zhuǎn)化成電機(jī)的熱能，其能量fe約等于ft·與當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行周期的時(shí)間Ta的乘積，電機(jī)的熱能Ev的量就增加了 fe那么多，所以Ev自身加上fe值，得到新的電機(jī)的熱能值，在進(jìn)入下一步。微處理器4接下來比較電機(jī)5的熱能值Ev是否達(dá)到了電，5能承受的最大值Emax， 如果電機(jī)熱能值Ev已經(jīng)超過Emax，系統(tǒng)將進(jìn)入保護(hù)鎖定，驅(qū)動(dòng)電路模塊2關(guān)斷對(duì)開關(guān)控制電機(jī)部分的供電，直到系統(tǒng)不供電為止。如果電機(jī)5熱能值Ev未達(dá)到極限值Emax，系統(tǒng)將進(jìn)入延時(shí)程序，使每個(gè)循環(huán)時(shí)間都為Ta。再進(jìn)入第二步開始下一個(gè)循環(huán)。
權(quán)利要求
1.鋰電池充電鉆功率積分保護(hù)電路，其包括電池(1)、驅(qū)動(dòng)電路模塊O)、控制開關(guān) (3)、微處理器、電機(jī)(5)，其特征在于電池(1)、驅(qū)動(dòng)電路模塊O)、控制開關(guān)(3)、電機(jī)(5)依次相電連接，驅(qū)動(dòng)電路模塊( 與微處理器(4)相連接，電池(1)分別與控制開關(guān) (3)、微處理器(4)相連接，控制開關(guān)C3)與微處理器(4)輸入端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池充電鉆功率積分保護(hù)電路，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)電路模塊⑵為微處理器⑷提供電流信息，微處理器⑷為驅(qū)動(dòng)電路模塊⑵提供開關(guān)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及供電電路技術(shù)領(lǐng)域，特指鋰電池充電鉆功率積分保護(hù)電路，包括電池、驅(qū)動(dòng)電路模塊、控制開關(guān)、微處理器、電機(jī)，電池、驅(qū)動(dòng)電路模塊、控制開關(guān)、電機(jī)依次相電連接，驅(qū)動(dòng)電路模塊與微處理器相連接，電池分別與控制開關(guān)、微處理器相連接，控制開關(guān)與微處理器輸入端相連接，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單科學(xué)，在不控制通過電機(jī)電流的情況下，計(jì)算電鉆在卡停情況下能工作的最大時(shí)間，通過關(guān)斷電機(jī)回路保護(hù)電機(jī)，同時(shí)得到最大的電機(jī)工作量，產(chǎn)品使用壽命長。
文檔編號(hào)H02H7/08GK102570393SQ20101062091
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者張耀霞 申請(qǐng)人:東莞市妙達(dá)電動(dòng)工具制造有限公司