一种吸尘器及吸尘器充电方法与流程

本发明属于电池充电控制技术领域，尤其涉及一种吸尘器及吸尘器充电方法。

背景技术：

充电式吸尘器分为吸风机，电池组，储尘室、软管、硬管及不同形状的吸口，它有一个高真空电动吸风机，通电后在电动吸风机在高速运转下，使机器内部形成瞬间真空，使内部的气压大大低于外界的气压，在这个气压差的作用下，尘埃和脏物随着气流进入吸尘器储尘室内，再经过集过滤器的过滤，尘垢留在离心力的作用下集尘到垃圾桶内，净化后的空气则经过出风口排出机器体外，这样周而复始的工作。

充电式吸尘器具有移动便捷、使用方便的优点，现有的充电式吸尘器，其吸尘器主体通常设置在支撑杆的上端，当吸尘器需要充电时，需要将吸尘器从支撑杆上端卸下，用专门的充电器进行充电后，再安装回来。这样的充电方式给使用者带来诸多不便，使用效果不佳，且反复拆卸充电也容易导致充电式吸尘器的损坏。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种吸尘器，旨在解决吸尘器充电不方便的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种吸尘器，包括：

支撑杆；

设置在所述支撑杆上端的吸尘器主体；

设置在所述支撑杆下端的地刷，所述地刷内设置有驱动电机；

设置在所述吸尘器主体内的电池；

设置在所述地刷上或所述支撑杆的下端的充电端口；

设置在所述充电端口与所述电池之间的充放电转换电路，所述充放电转换电路设置有给所述地刷的驱动电机供电的放电端；；

设置在所述支撑杆内的正极电缆线和负极电缆线，所述正极电缆线和所述负极电缆线一端连接所述电池，另一端连接所述充放电转换电路。

更进一步地，所述充放电转换电路包括：

识别充电器接入到所述充电端口的识别模块；

实现充电和放电转换的转换模块；

控制所述转换模块的充放电转换的控制模块。

更进一步地，所述识别模块包括设置在所述充电端口的正极和负极之间的控制器。

更进一步地，所述识别模块还包括设置在所述充电端口的正极和负极之间的与所述控制器串联的第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述充电端口的正极。

更进一步地，所述识别模块与所述放电端之间设置有第二二极管，所述第二二极管的负极连接所述放电端。

更进一步地，所述控制模块包括：

与所述识别模块连接的第一电阻；

控制极与所述第一电阻连接的第一开关管；

连接在所述第一开关管的控制极与输出极之间的第二电阻。

更进一步地，所述控制模块还包括：

与所述第一开关管的输入极连接的第三电阻；

控制极与所述第三电阻连接的第二开关管；

连接在所述第二开关管的控制极与输入极之间的第四电阻。

更进一步地，所述转换模块包括：

输入极与所述正极电缆线相连的第三开关管，所述第三开关管的输出极与所述放电端的正极相连，控制极与所述控制模块相连；

设置在所述第三开关管的输入极与控制极之间的第五电阻；

设置在所述第三开关管的控制极与所述负极电缆线之间的第六电阻。

更进一步地，所述吸尘器还包括设置在所述支撑杆上的抽风机和储尘盒。

本发明实施例还提供一种吸尘器充电方法，用于所述的吸尘器，包括：

识别充电器是否接入到所述充电端口；

是，放电电路切换成充电电路，电池停止对地刷的放电；

充电器通过正极电缆线和负极电缆线对电池进行充电；

移除充电器后，充电电路切换成放电电路，电池停止充电。

本发明提供的吸尘器中，将充电端口设置在地刷上或支撑杆的下端，可直接连接设置在地面或墙脚的充电器，从而不用拆卸吸尘器主体，即可实现充电，为了避免增加线路来实现充电，通过增加充放电转换电路，与地刷共用正极电缆线和负极电缆线，实现给吸尘器充电，无需额外增加其他的线路，节省了成本。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的吸尘器结构示意图；

图2是本发明实施例二至五提供的充放电转换电路图；

图3是本发明实施例六提供的吸尘器充电方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种吸尘器，包括：电池，所述电池包括电池、充电端口和放电端，所述电池设置在所述吸尘器主体内，所述充电端口设置在所述地刷上或所述支撑杆的下端，所述地刷的驱动电机与所述放电端连接；设置在所述充电端口与所述放电端之间的充放电转换电路；设置在所述支撑杆内的正极电缆线和负极电缆线，所述正极电缆线和所述负极电缆线一端连接所述电池，另一端连接所述充放电转换电路。将充电端口设置在地刷上，可直接连接设置在地面或墙脚的充电器，从而不用拆卸吸尘器主体，即可实现充电，为了避免增加线路来实现充电，通过增加充放电转换电路，与地刷共用正极电缆线和负极电缆线，实现给吸尘器充电，无需额外增加其他的线路，节省了成本。

实施例一

本发明实施例提供了一种吸尘器，如图1所示，包括：

支撑杆100；

设置在所述支撑杆100上端的吸尘器主体200；

设置在所述支撑杆下端的地刷300，所述地刷内设置有驱动电机(图中未示出)；

设置在所述吸尘器主体200内的电池；

设置在所述地刷300上或所述支撑杆100的下端的充电端口301；

设置在所述充电端口301与所述电池之间的充放电转换电路600，所述充放电转换电路600设置有给所述地刷300的驱动电机供电的放电端302；

设置在所述支撑杆100内的正极电缆线400和负极电缆线500，所述正极电缆线400和所述负极电缆线500一端连接所述电池，另一端连接所述充放电转换电路600。

具体地，正极电缆线400和负极电缆线500与电池之间、放电端302与地刷的驱动电机之间，既可以通过快接端子连接，又可以直接通过焊接连接。

上述吸尘器还包括设置在支撑杆100上的抽风机101和储尘盒102。

上述吸尘器的工作原理是：吸尘器使用过程中，充放电转换电路600实时识别充电器是否接入到充电端口301，根据识别结果对设置在支撑杆100上端的电池的充放电模式进行切换，当识别到充电器接入到充电端口时，放电电路切换成充电电路，吸尘器主体200停止对地刷300的放电，充电电路导通，此时，充电器通过正极电缆线400和负极电缆线500对吸尘器主体200进行充电，直至移除充电器后，充电电路切换成放电电路，吸尘器主体200停止充电。

充电器一般设置在地面或墙脚处，将充电端口301设置在地刷300上或支撑杆100的下端，可以方便充电端口301与充电器适配连接，当需要充电时，只需要将吸尘器移到充电器附近，使吸尘器上的设置在地刷300上或支撑杆100的下端的充电端口301与充电器相连接，就能实现充电，无需拆卸电池。

本实施例中，将充电端口301设置在地刷300上或支撑杆100的下端，可直接连接设置在地面或墙脚的充电器，从而不用拆卸电池，即可实现充电，为了避免增加线路来实现充电，通过增加充放电转换电路600，与地刷共用正极电缆线400和负极电缆线500，实现给吸尘器充电，无需额外增加其他的线路，节省了成本。

实施例二

本发明实施例提供了一种吸尘器，如图2所示，充放电转换电路600包括：

识别充电器接入到充电端口301的识别模块601；

实现充电和放电转换的转换模块602；

控制转换模块602的充放电转换的控制模块603。

具体地，识别模块601包括设置在充电端口301的正极和负极之间的控制器611。

控制器611的功能可以由硬件电路实现，如图2所示，该硬件电路包括电容c1、稳压器z1和第七电阻r7，具体连接方式是电容c1与稳压器z1并联后再与第七电阻r7串联，第七电阻r7用于降压，稳压器z1用于将电压稳定在预定范围内，保证控制模块603内的第一开关管q1安全。当充电端口301有接入充电器时，充电器的电压使第一开关管q1导通，既控制模块603导通，此时，转换模块602不导通，市电经充电器进入充电端口301的正极c+和负极c-再流入吸尘器主体200，为吸尘器主体200充电，并为电容c1充电；当充电端口301未接入充电器时，电容c1放电，使第一开关管q1断开，既控制模块603断开，此时，转换模块602导通，电池通过转换模块602持续放电。

该控制器611还可由mcu(microcontrollerunit；微控制单元)或其它硬件电路实现。例如：可以选用型号为stm32f103、stm32f2x等的mcu，mcu所涉及的程序属于本领域技术人员利用现有的程序开发平台和熟知的编程方法可以容易实现其功能的简单程序，是常规的、适应性的应用，在此不作赘述。

本实施例中，识别模块601用于识别充电器接入到充电端口301，控制模块603根据识别结果控制转换模块602进行充电和放电转换，当识别出充电器接入到充电端口301时，控制模块603控制转换模块602不导通，市电经由充电器进入充电端口301的正极c+和负极c-再流入吸尘器主体200，为吸尘器主体200充电，否则，控制模块603控制转换模块602处于导通状态，电池通过转换模块602持续放电。

实施例三

本发明实施例提供了一种吸尘器，如图2所示，在实施例二的基础上，其中的识别模块601还进一步包括设置在充电端口301的正极和负极之间的与控制器611串联的第一二极管d1，第一二极管d1的正极连接充电端口301的正极。

本实施例中，第一二极管d1用于整流，防止外部电压不稳定导致控制器611电压不稳定，影响控制器611的正常工作。

实施例四

本发明实施例提供了一种吸尘器，如图2所示，在实施例二或三的基础上，识别模块601与放电端302之间设置有第二二极管d2，第二二极管d2的负极连接放电端302。

本实施例中，第二二极管d2用于防止放电时导通控制器611，使控制器611工作，从而误切换充放电电路，还防止充电端口产生电压，影响使用安全。

实施例五

本发明实施例提供了一种吸尘器，如图2所示，在实施例二的基础上，其中的控制模块603包括：

与识别模块601连接的第一电阻r1；

控制极与第一电阻r1连接的第一开关管q1；

连接在第一开关管q1的控制极与输出极之间的第二电阻r2。

该控制模块603还进一步包括：

与第一开关管q1的输入极连接的第三电阻r3；

控制极与第三电阻r3连接的第二开关管q2；

连接在第二开关管q2的控制极与输入极之间的第四电阻r4。

其中的转换模块602包括：

输入极与正极电缆线400相连的第三开关管q3，第三开关管q3的输出极与电池200的放电端的正极相连，控制极与控制模块603相连；

设置在第三开关管q3的输入极与控制极之间的第五电阻r5；

设置在第三开关管q3的控制极与负极电缆线500之间的第六电阻r6。

如图2所示，本实施例中，第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3均采用p型mos管。其中，当识别模块601识别到充电器接入到充电端口301时，控制模块603控制充电电路导通，具体地，识别模块601中的控制器611控制输出高电平驱动第一开关管q1导通，第一开关管q1导通后第二开关管q2的源极和栅极通过r4和r3分压得到开启电压使第二开关管q2也相应导通，使第三开关管q3的源极和栅极电压为零，因此截止，此时，吸尘器主体200内的电池开始充电；反之，当识别模块601未识别到充电器接入到充电端口301时，控制模块603控制放电电路导通，具体地，识别模块601中的控制器611控制第一开关管q1截止、第二开关管q2截止且通过吸尘器主体200内的电池的正极m+流出的信号使第三开关管q3导通，此时，电池200开始放电，即为地刷300的驱动电机供电，开启地刷300的开关后，可使地刷300开始工作。第一电阻r1用于限流，第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6用于分压。

实施例六

本发明实施例提供了一种吸尘器充电方法，用于吸尘器，如图3所示，该方法包括：

步骤s1、识别充电器是否接入到充电端口；

步骤s2、是，放电电路切换成充电电路，吸尘器主体停止对地刷的放电；

控制模块控制充电电路导通，具体地，识别模块中的控制器控制输出高电平驱动第一开关管q1导通，第一开关管q1导通后第二开关管q2的源极和栅极通过r4和r3分压得到开启电压使第二开关管q2也相应导通，信号进入第三开关管q3的源极和栅极电压为零，因此截止；

步骤s3、充电器通过正极电缆线和负极电缆线对吸尘器主体进行充电；

步骤s4、移除充电器后，充电电路切换成放电电路，吸尘器主体停止充电；

当识别模块未识别到充电器接入到充电端口时，控制模块控制放电电路导通，具体地，识别模块中的控制器控制第一开关管q1截止、第二开关管q2截止且通过吸尘器主体内的电池的正极m+流出的信号使第三开关管q3导通。

本实施例中，当需要为吸尘器充电时，将充电端口与充电器连接，吸尘器识别到充电器接入到充电端口即充电端口有市电信号接入时，充电器的正极和负极、充电端口、充放电转换电路、正极电缆线和负极电缆线、电池的正极和负极构成充电电路，充电器通过正极电缆线和负极电缆线对吸尘器主体内的电池进行充电；当充电完成时，移除充电器，吸尘器识别不到充电器接入到充电端口，此时，若启动吸尘器主体工作，吸尘器主体内的电池的正极和负极、正极电缆线和负极电缆线、充放电转换电路、放电端、地刷内的驱动电机的正极和负极构成放电电路，由充电电路切换成放电电路。

本发明实施例提供了一种吸尘器及吸尘器充电方法，将充电端口设置在地刷上，可直接连接设置在地面或墙脚的充电器，从而不用拆卸吸尘器主体，既可实现充电，为了避免增加线路来实现充电，通过增加充放电转换电路，与地刷共用正极电缆线和负极电缆线，实现给吸尘器充电，无需额外增加其他的线路，节省了成本。充放电转换电路中，识别模块用于识别充电器接入到充电端口，控制模块根据识别结果控制转换模块进行充电和放电转换。识别模块中的控制器可由mcu或其它硬件电路实现。识别模块中的第一二极管用于整流，防止外部电压不稳定导致控制器电压不稳定，影响控制器的正常工作。设置在识别模块与电池之间的正极电缆线上的第二二极管，用于防止放电时导通控制器，使控制器工作，从而误切换充放电电路，还防止充电端口产生电压，影响使用安全。具体地，当识别模块识别到充电器接入到充电端口时，控制模块控制充电电路导通，此时，吸尘器主体开始充电，反之，控制模块控制放电电路导通，此时，若启动吸尘器主体则开始放电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。