用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法及電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法與電路，其先采集流經(jīng)電機(jī)的實(shí)際電流，然后將采集得到的實(shí)際電流與預(yù)設(shè)電流相比較，并統(tǒng)計(jì)在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的總過載時(shí)間，最后將總過載時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)相比得到實(shí)際過載比值，當(dāng)實(shí)際過載比值大于預(yù)設(shè)過載比值時(shí)，對(duì)電動(dòng)工具進(jìn)行過載保護(hù)。這樣可以有效保護(hù)電動(dòng)工具中的電池與電機(jī)不會(huì)因?yàn)殡娐分胸?fù)載過大且不穩(wěn)定而產(chǎn)生損害。
【專利說(shuō)明】用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法及電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保護(hù)電路，特別是涉及一種用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法及電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動(dòng)工具的中，為了保護(hù)電動(dòng)工具中的電機(jī)不會(huì)因?yàn)殡娐分须娏鬟^大而被損壞，在進(jìn)行電動(dòng)工具的電路設(shè)計(jì)時(shí)，一般都會(huì)設(shè)計(jì)過流保護(hù)電路。過流保護(hù)電路可以在電路中出現(xiàn)電流過大時(shí)切斷電路或者減小電流等起到保護(hù)的作用。
[0003]常用的過流保護(hù)電路一般都是在電路中的實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)值并持續(xù)一段預(yù)設(shè)時(shí)間后，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。例如，過流保護(hù)電路中所設(shè)置的預(yù)設(shè)電流是20A (安培)，預(yù)設(shè)時(shí)間是2S (秒)。過流保護(hù)電路會(huì)采集電路中的實(shí)際電流值，當(dāng)出現(xiàn)實(shí)際電流值達(dá)到或超過20A且持續(xù)時(shí)間達(dá)到2S時(shí),過流保護(hù)電路會(huì)啟動(dòng)保護(hù)功能。
[0004]但在實(shí)際使用時(shí)，對(duì)于部分工況，例如切割草坪等，由于其負(fù)載不均勻，有時(shí)很難出現(xiàn)實(shí)際電流大于預(yù)設(shè)電流且一直維持達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間的情況出現(xiàn)。例如，預(yù)設(shè)電流是20A、預(yù)設(shè)時(shí)間是2S時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)實(shí)際電流21A，持續(xù)IS后變?yōu)?9A，然后再達(dá)到21A，并持續(xù)
0.8S的情況。這樣導(dǎo)致實(shí)際負(fù)載雖然很大，超過了電機(jī)、電池的承受范圍，但由于未達(dá)到負(fù)載保護(hù)的預(yù)設(shè)要求，無(wú)法發(fā)生過載保護(hù)。從而對(duì)電機(jī)或者電池造成損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法及電路，其能夠有效保護(hù)電機(jī)與電池，使電機(jī)與電池不易損壞。
`[0006]一種用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法，包括以下步驟:設(shè)定預(yù)設(shè)電流、統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)和預(yù)設(shè)過載比值；采集流經(jīng)電機(jī)的實(shí)際電流；將采集得到的實(shí)際電流與預(yù)設(shè)電流相比較，并統(tǒng)計(jì)在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的總過載時(shí)間；將總過載時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)相比得到實(shí)際過載比值，當(dāng)實(shí)際過載比值大于預(yù)設(shè)過載比值時(shí)，對(duì)電動(dòng)工具進(jìn)行過載保護(hù)。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)行過載保護(hù)的方法包括斷開電機(jī)與電源的連接。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)過載比值為50%。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)為5秒至10秒。
[0010]一種用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路，包括與電動(dòng)工具的電機(jī)相連的電機(jī)電流檢測(cè)模塊、與電機(jī)電流檢測(cè)模塊相連的控制模塊及與電機(jī)和控制模塊相連的過載保護(hù)模塊，所述電機(jī)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)通過電機(jī)的電流，所述控制模塊將所述電機(jī)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電流與預(yù)設(shè)電流相比較，并統(tǒng)計(jì)在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的總過載時(shí)間，將總過載時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)相比得到實(shí)際過載比值，當(dāng)實(shí)際過載比值大于預(yù)設(shè)過載比值時(shí)，所述控制模塊控制過載保護(hù)模塊對(duì)電動(dòng)工具進(jìn)行過載保護(hù)
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊為單片機(jī)。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述過載保護(hù)模塊包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極或者漏極與電機(jī)相連，柵極與控制模塊相連，控制模塊控制金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管打開或者關(guān)閉與電機(jī)的連接。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路還包括與電源相并聯(lián)用于檢測(cè)電源電壓的電源電壓檢測(cè)模塊。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路還包括與控制模塊和電源相連用于為控制模塊提供電能的能量提供模塊。
[0015]上述用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法及電路先采集流經(jīng)電機(jī)的實(shí)際電流，然后將采集得到的實(shí)際電流與預(yù)設(shè)電流相比較，并統(tǒng)計(jì)在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的總過載時(shí)間，最后將總過載時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)相比得到實(shí)際過載比值，當(dāng)實(shí)際過載比值大于預(yù)設(shè)過載比值時(shí)，對(duì)電動(dòng)工具進(jìn)行過載保護(hù)。這樣可以有效保護(hù)電動(dòng)工具中的電池與電機(jī)不會(huì)因?yàn)殡娐分胸?fù)載過大且不穩(wěn)定而產(chǎn)生損害。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為一個(gè)實(shí)施例的用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法流程圖；
[0017]圖2為一個(gè)實(shí)施例的用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]請(qǐng)參考圖1，一個(gè)實(shí)施例提供一種用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法。該用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法包括以下步驟:
[0019]步驟S110，設(shè)定預(yù)設(shè)電流、統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)和預(yù)設(shè)過載比值。在該實(shí)施例中，此處的預(yù)設(shè)功率為電機(jī)的最大功率。預(yù)設(shè)電流為電機(jī)的額定電流，預(yù)設(shè)過載比值為50%，統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)為5秒至10秒，此處為10秒。預(yù)設(shè)電流、預(yù)設(shè)過載比值與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)可以根據(jù)不同的電機(jī)及實(shí)際的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行設(shè)定，此處是舉例說(shuō)明。
[0020]步驟S120，采集流經(jīng)電機(jī)的實(shí)際電流。
[0021]步驟S130，將采集得到的實(shí)際電流與預(yù)設(shè)電流相比較，并統(tǒng)計(jì)在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的總過載時(shí)間。此處的總過載時(shí)間是將在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的時(shí)間全部加在一起所得到的時(shí)間。
[0022]步驟S140，將總過載時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)相比得到實(shí)際過載比值，當(dāng)實(shí)際過載比值大于預(yù)設(shè)過載比值時(shí)，對(duì)電動(dòng)工具進(jìn)行過載保護(hù)。在該實(shí)施例中，對(duì)電動(dòng)工具進(jìn)行過載保護(hù)的方法為斷開電機(jī)與電源的連接，這樣電機(jī)就能停止工作，從而防止電機(jī)與電源被損壞。當(dāng)然，此處也可以通過降低電機(jī)兩端的電壓或者電流等方法來(lái)達(dá)到保護(hù)電機(jī)與電源的目的。
[0023]該用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法先采集流經(jīng)電機(jī)的實(shí)際電流，然后將采集得到的實(shí)際電流與預(yù)設(shè)電流相比較，并統(tǒng)計(jì)在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的總過載時(shí)間，最后將總過載時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)相比得到實(shí)際過載比值，當(dāng)實(shí)際過載比值大于預(yù)設(shè)過載比值時(shí)，對(duì)電動(dòng)工具進(jìn)行過載保護(hù)。這樣，當(dāng)電機(jī)兩端出現(xiàn)實(shí)際電流間斷性的超過預(yù)設(shè)電流時(shí)，可以將超過預(yù)設(shè)電流的時(shí)間全部累積起來(lái)，所累積的時(shí)間占預(yù)設(shè)時(shí)間達(dá)到一定比例時(shí)進(jìn)行過載保護(hù)。這樣相對(duì)于傳統(tǒng)電流保護(hù)模式需要實(shí)際電流連續(xù)超過預(yù)設(shè)電流一定時(shí)間才能進(jìn)行過載保護(hù)的方式，該用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法可以有效防止不穩(wěn)定大負(fù)載對(duì)電機(jī)與電池造成損壞，即當(dāng)電路中的實(shí)際電流不斷超過預(yù)設(shè)電流但持續(xù)時(shí)間未超過預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，只要這些非連續(xù)的實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的時(shí)間累加在一起占預(yù)設(shè)時(shí)間的比例達(dá)到預(yù)設(shè)過載比值就可以對(duì)電機(jī)與電池進(jìn)行過載保護(hù)。因此，該用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法可以有效保護(hù)電動(dòng)工具中的電池與電機(jī)不會(huì)因?yàn)殡娐分胸?fù)載過大且不穩(wěn)定而產(chǎn)生損害。
[0024]請(qǐng)參考圖2，一個(gè)實(shí)施例提供一種用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路。該用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路包括與電動(dòng)工具的電機(jī)Ml相連的電機(jī)電流檢測(cè)模塊120、與電機(jī)電流檢測(cè)模塊120相連的控制模塊110及與電機(jī)Ml和控制模塊110相連的過載保護(hù)模塊160。
[0025]使用時(shí)，該用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路會(huì)與電機(jī)Ml相連。請(qǐng)參考圖2，此處的過載保護(hù)模塊160包括一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql。該金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql的源極或者漏極分別與電機(jī)Ml和電源Ul相連，柵極與控制模塊110相連?？刂颇K110控制金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql打開或者關(guān)閉與電機(jī)Ml的連接。電機(jī)電流檢測(cè)模塊120與電機(jī)Ml的一端相連接，用于采集流經(jīng)電機(jī)Ml的電流。該用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路還包括能量提供模塊140與電源電壓檢測(cè)模塊150。能量提供模塊140與控制模塊和電源Ul相連，用于將電源Ul的電壓轉(zhuǎn)化成控制模塊110所需要的電壓，以供應(yīng)控制模塊110工作所需要的電能。電源電壓檢測(cè)模塊150可以檢測(cè)電源Ul兩端的電壓，用于判斷電源Ul的工作是否正常。當(dāng)電源Ul的工作出現(xiàn)異常時(shí)，控制模塊110會(huì)控制金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql斷開，從而使電機(jī)Ml停止工作。
[0026]當(dāng)使用電動(dòng)工具時(shí)，開關(guān)SI會(huì)合上，從而使電機(jī)Ml開始工作。工作過程中，首先，電機(jī)電流檢測(cè)模塊120檢測(cè)通過電機(jī)Ml的電流；然后，控制模塊110將電機(jī)電流檢測(cè)模塊120檢測(cè)到的電流與預(yù)設(shè)電流相比較，并統(tǒng)計(jì)在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的總過載時(shí)間；最后控制模塊110將總過載時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)相比得到實(shí)際過載比值，當(dāng)實(shí)際過載比值大于預(yù)設(shè)過載比值時(shí)，控制模塊110控制金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql斷開與電機(jī)Ml的連接，從而對(duì)電機(jī)Ml與電源Ul進(jìn)行保護(hù)。此處的控制模塊110可以為單片機(jī)或者其它合適的芯片。使用前，可以在控制模塊110里預(yù)先設(shè)定好預(yù)設(shè)電流、預(yù)設(shè)過載比值與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)。例如，可以設(shè)定預(yù)設(shè)電流為電機(jī)的額定電流，預(yù)設(shè)過載比值為50%，統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)為10秒。這樣當(dāng)電機(jī)電流檢測(cè)模塊120檢測(cè)到的電流達(dá)到預(yù)設(shè)電流。
[0027]該用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法及電路首先采集流經(jīng)電機(jī)的實(shí)際電流，然后將采集得到的實(shí)際電流與預(yù)設(shè)電流相比較，并統(tǒng)計(jì)在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的總過載時(shí)間，最后將總過載時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)相比得到實(shí)際過載比值，當(dāng)實(shí)際過載比值大于預(yù)設(shè)過載比值時(shí)，對(duì)電動(dòng)工具的電機(jī)與電池進(jìn)行過載保護(hù)。由于是將過載時(shí)間累加在一起然后判斷是否需要過載保護(hù)，因此能夠更加有效的保護(hù)電動(dòng)工具中的電機(jī)與電池不被損壞。因此，該用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法及電路具有對(duì)電動(dòng)工具保護(hù)效果好的優(yōu)點(diǎn)。
[0028]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟: 設(shè)定預(yù)設(shè)電流、統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)和預(yù)設(shè)過載比值； 采集流經(jīng)電機(jī)的實(shí)際電流； 將采集得到的實(shí)際電流與預(yù)設(shè)電流相比較，并統(tǒng)計(jì)在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的總過載時(shí)間； 將總過載時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)相比得到實(shí)際過載比值，當(dāng)實(shí)際過載比值大于預(yù)設(shè)過載比值時(shí)，對(duì)電動(dòng)工具進(jìn)行過載保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法，其特征在于，所述進(jìn)行過載保護(hù)的方法包括斷開電機(jī)與電源的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)過載比值為50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)方法，其特征在于，所述統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)為5秒至10秒。
5.一種用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路，其特征在于，包括與電動(dòng)工具的電機(jī)相連的電機(jī)電流檢測(cè)模塊、與電機(jī)電流檢測(cè)模塊相連的控制模塊及與電機(jī)和控制模塊相連的過載保護(hù)模塊，所述電機(jī)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)通過電機(jī)的電流，所述控制模塊將所述電機(jī)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電流與預(yù)設(shè)電流相比較，并統(tǒng)計(jì)在統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際電流超過預(yù)設(shè)電流的總過載時(shí)間，將總過載時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)相比得到實(shí)際過載比值，當(dāng)實(shí)際過載比值大于預(yù)設(shè)過載比值時(shí)，所述控制模塊控制過載保護(hù)模塊對(duì)電動(dòng)工具進(jìn)行過載保護(hù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路，其特征在于，所述控制模塊為單片機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路，其特征在于，所述過載保護(hù)模塊包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極或者漏極與電機(jī)相連，柵極與控制模塊相連，控制模塊控制金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管打開或者關(guān)閉與電機(jī)的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路，其特征在于，所述用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路還包括與電源相并聯(lián)用于檢測(cè)電源電壓的電源電壓檢測(cè)模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路，其特征在于，所述用于電動(dòng)工具的過載保護(hù)電路還包括與控制模塊和電源相連用于為控制模塊提供電能的能量提供模塊。
【文檔編號(hào)】H02H7/085GK103872648SQ201210533799
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月11日
【發(fā)明者】周昶 申請(qǐng)人:蘇州寶時(shí)得電動(dòng)工具有限公司