本实用新型涉及小型电动设备的一般技术领域。
更具体地，本实用新型还涉及一种用于小型电动设备的电路。
背景技术：
如图1所示，已知一种用于小型电动设备1的电路2，其包括：
-蓄电池3，
-电负载4，
-静态功率开关5，其具有第一打开状态和第二关闭状态，在所述第一打开状态中，电流在所述电负载中的通过是禁止的，在所述第二关闭状态中，电流在所述电负载中的通过是被允许的，和
-控制单元6，其被布置用于控制所述静态功率开关5在所述第一状态和第二状态之间的转换，
已知地，所述蓄电池产生直流电压，所述直流电压在闭路中产生电动势，所述电动势允许电流在电路中循环。
该电动势和因此电流在电负载使用电流时随着时间而减小。
为了以最优化的方式工作，所述小型电动设备的电负载通常需要所述小型电动设备的工作的最小电功率。
考虑到所述蓄电池提供约为几十伏特的较小的电压值，该功率通过电流值的调整而达到。
从此刻起，静态功率开关的使用适合于承载这种电流值，且同时允许保护控制单元不受到大的电流值的损害。
所述静态功率开关例如是双极晶体管，场效应管，例如为金属氧化物半导体场效应管或结型场效应管，晶闸管或其他类型的功率开关。
因此，功率开关的转换通过控制单元的控制可通过调制控制功率开关的脉宽而实现。
该调制允许使对负载供电的平均电压改变，以便控制电负载的工作并且因此控制小型电动设备的工作。
另外，电池的电压和电流强度随着时间减小并且比用于为负载供电的电池减小的更快。这种现象被称为电池的放电。
因此，电池的由其容量特征化，其能够保持小型电动设备已知的功能的可接受的性能。
对于无线吸尘器，电池的放电将导致电机速度的降低，因此，减小吸尘的能力，这导致吸尘器的清洁性能的降低。
对于无线电钻，电池的放电也将导致电机速度的降低，并且因此导致钻孔性能的降低，这导致无线电钻不能被使用。
对于灯，电池的放电将导致发光度的下降。
为了将小型电动设备保持在可接受的性能级别，并且限定小型电动设备的工作对于电池的负载水平的依赖，已知为小型电动设备定尺寸并且在设备制造期间定义最佳工作点。
因此，只要电池具有比对应于最佳工作点的负载状态更大的负载状态，小型电动设备的性能保持相对恒定，而使用者不会感觉到电池在放电。
然而，在这些情况中，小型电动设备在一种工作模式中，所述工作模式导致电流的过度消耗，因此减小电池的续航时间。
此外，所述设备的电路须被充分定尺寸，以便承受大于对应于最佳工作点的电流值的电流值。
已知，文献WO2008/035034A1中披露的一种电池调节装置，其被布置用于将被无线吸尘器的电池提供的电压调节成矩形波电压，所述矩形波电压具有第一最大电压值和变化的占空比，所述第一最大电压值随着时间减小，所述占空比根据该第一最大电压值改变。
该矩形波电压之后被转化成恒定的连续电压，所述恒定电压具有确定的且用于为电机供电的第二电压值。
所述矩形波电压的占空比变化并且随着第一最大电压值的减小而增大。
确定的第二电压值是恒定的，其对应于确定的最佳工作点，以便将无线吸尘器的可接受的性能尽可能长时间地保持。
该值是固定的并且被生产商选择。
当所述矩形波电压的占空比达到其100％的最大值时，第一最大电压值大致等于确定的第二电压值，并且电机不再被供电。
该原理导致为电机定尺寸，以便其在使用吸尘器的整个期间具有恒定的性能，而无论电池的负载状况如何。
因此，吸尘器的性能在其使用的整个过程中保持恒定，而使用者在使用中的感觉也是恒定的。电池的续航时间也被增大。
然而，这种调节装置的实施是复杂的，因为其需要电压的多个测量和电压转换器。
技术实现要素：
因此，本实用新型的目的在于提供一种简化的替代解决方案，以便在电池具有较高的负载状态和因此具有较高的电压时，大大减小被电负载消耗的过多的电流。
因此，本实用新型涉及上述类型的电路，其特征在于，所述电路包括电流限制装置，所述电流限制装置包括：
-电流测量单元，其被布置用于测量或推算穿过电负载的电流值，和
-与所述测量单元和静态功率开关连接的计算单元，其被布置用于当穿过所述电负载的电流值大于确定的阈值时，将穿过所述电负载的电流值限制在所述确定的阈值。
该设置允许以比现有技术更不复杂的方式来增加蓄电池的持续时间，且同时为使用者保持令人满意的使用经历。
同样地，也不必为电路和电负载定过大的尺寸，这允许减少成本和元件的尺寸，也简化小型电动设备的机械设计。
根据本实用新型的特征，所述确定的阈值大于或等于在所述小型电动设备的预定的最佳工作点的电流值。
根据本实用新型的特征，所述确定的阈值比在所述小型电动设备的预定的最佳工作点PFO的电流值大1％，比用于所述蓄电池的最大负载的工作点的电流值大90％。
该设置允许延长蓄电池的续航时间并且同时保持使用的最优化的感觉。
根据本实用新型的特征，所述确定的阈值小于所述小型电动设备的预定的最佳工作点的电流值。
该设置允许将工作模式定义在低速下，所述低速进一步延长电池的续航时间。
根据本实用新型的特征，所述确定的阈值比在小型电动设备的预定的最佳工作点的电流值小1％至10％。
该设置允许进一步延长蓄电池的续航时间。
根据本实用新型的特征，所述控制单元包括计算单元。
该特征允许进一步简化电路。
根据本实用新型的特征，所述静态功率开关在闭环中被所述电流限制装置控制。
该设置允许为控制单元提供实际穿过电负载的电流的信息反馈。
根据本实用新型的特征，所述电流限制装置包括确定的阈值的定义装置。
根据本实用新型的特征，所述控制单元包括所述确定的阈值的定义装置。
根据本实用新型的特征，所述静态功率开关被所述控制单元的控制是开-关类型的，或仅有增益的简单比例类型、或具有积分的、导数的、或积分和导数的校正系数的比例类型。
该设置允许实施多个工作方案。
根据本实用新型的特征，所述静态功率开关是模拟类型的，或是用脉宽调制的数字类型的。
根据本实用新型的特征，所述计算单元或如有必要所述控制单元是模拟类型的或包括微控制器的数字类型的控制单元，并且在所述静态功率开关是用脉宽调制的数字类型的情况下，所述计算单元或如有必要所述控制单元被布置用于调整所述脉宽，以便被测量到的所述电流值不超过所述确定的阈值。
根据本实用新型的特征，所述电流测量单元包括电阻、霍尔效应传感器或磁阻。
该设置是用于创建电流测量单元的简单方式。
根据本实用新型的特征，所述确定的阈值根据确定的参数或被使用者定义的功能而变化，所述确定的参数诸如是所述蓄电池的温度、所述电负载的温度。
该设置允许将电流限制装置与给定的情况适配。
本实用新型还涉及一种小型电动设备，其包括诸如上文所述的电路。
附图说明
通过以下参照附图以非限定性示例方式给出的本实用新型的详细描述，将更好地了解本实用新型的特征和优点，这些附图全部或部分地示出了根据本发明的小型电动设备的电路，在附图中：
-图1示出根据现有技术的小型电动设备的电路的视图；
-图2是示出穿过现有技术的小型电动设备的电路中的恒定的电负载的电流强度的随时间变化示意图；
-图3是用于根据本实用新型的小型电动设备的电路的原理图。
-图4是用于根据本实用新型的小型电动设备的电路的电流限制装置的闭环的示意图。
-图5是示出穿过根据本实用新型的小型电动设备的电路的恒定的电负载的电流强度的随时间变化示意图。
-图6是示出穿过根据本实用新型的变型例的小型电动设备的电路的恒定的电负载的电流强度的随时间变化示意图。
-图7是用于根据本实用新型的小型电动设备的电路的第一变型例。
-图8是用于根据本实用新型的小型电动设备的电路的第二变型例。
-图9是用于根据本实用新型的小型电动设备的电路的第三变型例。
-图10是用于根据本实用新型的小型电动设备的电路的第四变型例。
-图11示出根据本实用新型的诸如吸尘器的小型电动设备。
具体实施方式
仅示出对本实用新型的理解所需的元件。为了方便附图的阅读，不同附图之间相同的元件采用相同的标号。
除了蓄电池3、电负载4、静态功率开关5和控制单元6，用于根据本实用新型的小型电动设备1的电路2包括电流限制装置10。
如图3所示，该电流限制装置10包括电流测量单元11和计算单元13。
在示出的例子中，电流测量单元11设置在所述蓄电池3和静态功率开关5之间。
但是，该电流测量单元11可以设置在电路2中的任意位置中，从而允许测量或推算穿过电负载4的电流。
这种测量单元11可例如包括电阻11a，所述电阻11a具有预定的电阻值并且在静态功率开关5和蓄电池3之间与所述电负载4串联地连接。
电势差在该电阻11a的端部被测量到，这允许通过简单地使用欧姆定律来确定穿过电阻11a的电流值，因此确定穿过电负载4的电流I的值。
该电阻11a的值优选地较小以便限制通过焦耳效应的能量流失。
替换地，测量单元11可包括子组件，所述子组件包括霍尔效应传感器或磁阻，所述霍尔效应传感器或磁阻允许在电路2和测量单元11的该子组件之间产生电流隔离。
计算单元13与测量单元11连接并且与静态功率开关5连接。
在图3所示的通过原理图示出的实施方式中，计算单元13还被布置用于直接地控制静态功率开关5。
在该实施方式中，计算单元13与所述控制单元6并列地作用于静态功率开关5。
然而，在另一个实施方式中，计算单元13还可通过控制单元6来间接地控制静态功率开关5，这通过将在被电流测量单元11测量到的电流I的值和确定的阈值S之间的比较结果通知控制单元6而实现。
在这些实施方式中的每个实施方式中，所述静态功率开关5的控制被实现以便当所述被测量到的电流I的值大于确定的阈值S时，将穿过电负载4的电流I的值限制在确定的阈值S上。
静态功率开关5的控制可是开-关类型的，或仅有增益的简单比例类型、或具有积分的、导数的、或积分和导数的校正系数的比例类型。
该计算单元13还可直接集成在所述控制单元6中。
在一个实施方式中，所述确定的阈值S大于或等于在所述小型电动设备1的预定的最佳工作点PFO的电流值。
如图2所示，该预定的最佳工作点PFO大致位于曲线的拐点处，所述曲线特征化蓄电池3在恒定的电负载4中的放电期间的提供的电流根据时间的变化。
如图2所示，在该最佳工作点PFO处的电流值在500s的持续时间结束后等于10A。
如图4所示，静态功率开关5被电流限制装置10在闭环中控制。
因此，电流限制装置10接收被测量到的穿过电负载4循环的电流I的值的信息，然后当被测量的电流I的值大于所述确定的阈值S时，将该值限定在大于或等于确定的阈值S的值。
在图5所示的例子中，确定的阈值S等于在最佳工作点PFO处的电流值。
因此，电流值大于确定的阈值S的被测量到的电流I被限定在该恒定的电流值上。
如图5所示，该确定的阈值S等于10A。
电流值大于10A的如图2所示的信号的全部成分被去除并且限制在等于10A的值。
在图6所示的另一个实施方式中，确定的阈值S略微大于最佳工作点PFO的电流值。
因此，电流值大于确定的阈值S的被测量到的电流I被限定在该恒定的电流值上。
在图6的实施例中，该确定的阈值S等于12A。
因此，电流值大于12A的如图2所示的信号的全部成分被去除并且限制在等于12A的值。
此外，根据图3示出的变型例，所述电流限制装置10包括确定的阈值S的定义装置12。
该定义装置12与计算单元13连接，并且可例如包括电流调节器，所述电流调节器在出口处提供相对恒定的电流值。
因此，计算单元13被布置用于比较被电流测量单元11测量的电流I的值和被所述定义装置12定义的确定的阈值S。
在示出的例子中，所述确定的阈值S是恒定的。
然而，在具体的实施方式中，该确定的阈值S可是变化的并且取决于确定的参数或由使用者定义的功能，该参数诸如是蓄电池3的温度、电负载4的温度。
在小型电动设备1的具体的工作模式中，例如在经济的工作模式中，可考虑确定的阈值S小于小型电动设备1的最佳工作点PFO的电流值。
因此，蓄电池3的续航时间进一步被延长。
另一种具体工作模式可例如对应于被称为“强化”的工作模式，其中，确定的阈值S将比最佳工作点PFO的电流值更大。
在图7中示出的电路2的第一变型例中，计算单元13和确定的阈值S的定义装置集成在控制单元6中。
在该变型例中，电流测量单元11的一部分也集成在控制单元6中，并且仅仅电阻11a位于电路2上的控制单元6的外部。
在该变型例中，所述控制单元6是微控制器，其实现三种功能，所述三种功能涉及确定穿过电负载4电流I的值、比较电流I的值和确定的阈值S并且修改例如为晶体管的静态功率开关5的控制，以便减少朝向电负载4输送的电流。
在图8中示出的另一个变型例中，静态功率开关5是模拟类型的并且具有线性的工作。
相同地，计算单元13是模拟类型的并且例如包括作为比较器安装的运算放大器13a。
在该变型例中，电流测量单元11包括第二电阻11b，所述第二电阻11b连接第一电阻11a的端部和计算单元13的运算放大器13a。
该第二电阻11b的值被电流测量单元11考虑以便能够确定在电负载4中循环的电流I的强度值。
该方案具有的优点在于，尤其在电路2不集成微控制器的情况下实施简单，并且不产生电磁干扰，因为在功率电路中不具有转换。
在图9示出的另一个变型例中，静态功率开关5是脉宽调制的数字类型的。
所述计算单元13或如有必要控制单元6是模拟类型的，并且被布置用于调节脉宽以便被测量到的电流I的值不大于确定的阈值S。
因此，所述计算单元13包括斜坡发生器13b和作为比较器安装的运算放大器13a，运算放大器仅仅在所述斜坡大于确定的阈值时控制静态功率开关5。
该确定的阈值根据被测量单元11测量到的电流I的值和确定的阈值S之间的差而被计算。
因此，在该变型例中，测量单元11还包括第一电阻11a和第二电阻11b、差分放大器11c。
在一个未示出的变型例中，数字类型的计算单元13或如有必要控制单元6也可被考虑。最后，在图10中示出的另一个变型例中，所述电负载4是电机。
在该电路中，电机可被多个静态开关控制，根据这些静态开关的控制可允许电机在一个方向或在另一个方向中旋转。
典型地，该电路是桥型布置以便控制电机。
该电负载还可为电致发光二极管，其在被根据第一电流方向供电时根据第一颜色发光，并且其在被根据第二电流方向被供电时根据第二颜色发光。
计算单元13和确定的阈值S的定义装置12物理上集成在控制单元6中。
控制单元6是微控制器，所述微控制器实现三个功能，所述三个功能涉及测量穿过电负载4的电流I的值、比较电流I的值和确定的阈值S并且修改例如为晶体管的静态功率开关5的控制，以便减少朝向电负载4输送的电流。
电流2包括多个静态功率开关5。
这些静态功率开关5是脉宽调制的数字类型的，所述计算单元13被布置用于调节脉宽以便被测量到的电流I的值被限制在确定的阈值S。
每个静态功率开关5与电机4的相的端子连接，以便能够确保这些使电机4的转子运动的相的转换。
这里给出的实施例用于双相电机4，但原理也可用于单相电机或三相电机。
如图11所示，这种电路2的应用中的一种应用涉及扫把式吸尘器类型的小型电动设备1。
当然，尽管本实用新型使用具体的实施例被描述，但本实用新型绝非仅限于这些具体的实施例。
在不超出本实用新型的保护范围的情况下可进行更改，尤其在不同元件的布置和构成方面或者通过技术等价替换。