专利名称：锂电池充电钻功率积分保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供电电路技术领域，特指锂电池充电钻功率积分保护电路。
技术背景目前，锂电池应用在电动工具手电钻上，一般没有对锂电池做电流监测，仅通过检测锂电池电压和温度来保护电池和电机。由于锂电池内阻很低，如果手电钻出现卡钻时，导致立刻无力停止转动，或者卡钻时不停止转动，导致电机烧毁，给使用都造成很大麻烦，产品使用寿命不长
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供锂电池充电钻功率积分保护电路，其结构设计简单科学，在不控制通过电机电流的情况下，计算电钻在卡停情况下能工作的最大时间，通过关断电机回路保护电机，同时得到最大的电机工作量，产品使用寿命长。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，其包括电池、驱动电路模块、控制开关、微处理器、电机，电池、驱动电路模块、控制开关、电机依次相电连接，驱动电路模块与微处理器相连接，电池分别与控制开关、微处理器相连接，控制开关与微处理器输入端相连接。所述的驱动电路模块为微处理器提供电流信息，微处理器为驱动电路模块提供开
关信号。本实用新型有益效果为电池、驱动电路模块、控制开关、电机依次相电连接，驱动电路模块与微处理器相连接，电池分别与控制开关、微处理器相连接，控制开关与微处理器输入端相连接，在不控制通过电机电流的情况下，计算电钻在卡停情况下能工作的最大时间，通过关断电机回路保护电机，同时得到最大的电机工作量，产品使用寿命长。
图1是本实用新型的电路工作原理示意图；图2是本实用新型的控制流程方框示意图；图3是本实用新型控制流程的系统运行参数的变化过程示意图。
具体实施方式
见图1至图3所示本实用新型包括电池1、驱动电路模块2、控制开关3、微处理器4、电机5，电池1、驱动电路模块2、控制开关3、电机5依次相电连接，驱动电路模块2与微处理器4相连接，电池1分别与控制开关3、微处理器4相连接，控制开关3与微处理器4 输入端相连接。所述的驱动电路模块2为微处理器4提供电流信息，微处理器4为驱动电路模块 2提供开关信号。[0012]控制开关3内部分开两个部分，一个开关对电路供电，并对微处理器4提供电池1 的电压信息，另一个由驱动电路模块2供电并由控制开关3控制电机5的转动快慢。驱动电路模块2包含电流采样电路和大功率场效益管，采样电路由大小为几毫欧的合金电阻采样，经过运算放大器放大，再送到微处理器进行处理，大功率场效应管由微处理器4的开关信号控制，负责供电到控制开关3的控制电机部分。电池内部含有热敏电阻，通过电阻网络转为有用的电压信息供给微处理器4。微处理器4是一个八位的高性能带模拟数字转换(ADC)的单片机，负责采样电压、 电流和电池温度等信息，经过处理再对驱动电路模块2进行控制。图2为本实用新型的流程控制方框示意图流程控制的思路是结合实际的因数， 对电机5的功率ft·在时间上作用在热功率上的积分得到作用在电机5的热功率Ev，并判断其是否超限制。第一步，当控制开关3启动，开始对电路供电，驱动电路模块2打开对控制开关3、 电机5部分的供电。第二步，微处理器4收集电池1的实时温度Tr和实时电压Vr等信息，并判断是否属于正常范围。如果超出正常范围，系统进入锁定状态，驱动电路模块2关断对控制开关3、 电机5部分的供电，直到系统不供电为止。如果电池温度Tr和电压Vr正常，微处理器4继续收集电机5的电流信息，得到实时电流值Ir。微处理器4将电池的实时的电压Vr和实时电流值Ir相乘，得到到达电机的实时功率Pr。微处理器4通过实时功率ft·和卡钻功率常数Rn的对比，判断电钻是否卡住，卡钻功率常熟Pm是满负荷工作下电转卡住后的最低功率实验平均值。当实时功率ft·没达到卡钻功率Rn时，电机5处于高速转动的状态，电机5自带的风扇能很好的把电机的热量散发出去，这个能量的平均散耗值定为Ex。作用在电机上的热能定义为Εν。由于作用在电机5上的能力大部分转化为动能，所以电机上的热量Ev没有增加多少，而是减少，减少量为热散耗Ex。所以Ev自身减去Ex得到新的Ev值。经过延时，再循环到第二步。当实时功率ft·达到卡钻功率Rii时，电机处于极低速转动或者停转状态，电机5自带的风扇也基本不转动，电能少部分转为动能，而大部分转化成电机的热能，其能量fe约等于ft·与当前系统运行周期的时间Ta的乘积，电机的热能Ev的量就增加了 fe那么多，所以Ev自身加上fe值，得到新的电机的热能值，在进入下一步。微处理器4接下来比较电机5的热能值Ev是否达到了电，5能承受的最大值Emax， 如果电机热能值Ev已经超过Emax，系统将进入保护锁定，驱动电路模块2关断对开关控制电机部分的供电，直到系统不供电为止。如果电机5热能值Ev未达到极限值Emax，系统将进入延时程序，使每个循环时间都为Ta。再进入第二步开始下一个循环。
权利要求1.锂电池充电钻功率积分保护电路，其包括电池(1)、驱动电路模块O)、控制开关 (3)、微处理器、电机(5)，其特征在于电池(1)、驱动电路模块O)、控制开关(3)、电机(5)依次相电连接，驱动电路模块( 与微处理器(4)相连接，电池(1)分别与控制开关 (3)、微处理器(4)相连接，控制开关C3)与微处理器(4)输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的锂电池充电钻功率积分保护电路，其特征在于所述的驱动电路模块⑵为微处理器⑷提供电流信息，微处理器⑷为驱动电路模块⑵提供开关信号。
专利摘要本实用新型涉及供电电路技术领域，特指锂电池充电钻功率积分保护电路，包括电池、驱动电路模块、控制开关、微处理器、电机，电池、驱动电路模块、控制开关、电机依次相电连接，驱动电路模块与微处理器相连接，电池分别与控制开关、微处理器相连接，控制开关与微处理器输入端相连接，其结构设计简单科学，在不控制通过电机电流的情况下，计算电钻在卡停情况下能工作的最大时间，通过关断电机回路保护电机，同时得到最大的电机工作量，产品使用寿命长。
文档编号H02H7/08GK201946959SQ20102068101
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者张耀霞 申请人:东莞市妙达电动工具制造有限公司