用于小型电动设备的电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于小型电动设备(1)的电路(2)，其特征在于，所述电路(2)包括电流限制装置(10)，所述电流限制装置(10)包括：电流测量单元(11)，其被布置用于测量或推算穿过电负载(4)的电流值，和与所述测量单元和静态功率开关(5)连接的计算单元(13)，所述计算单元被布置用于当穿过所述电负载(4)的电流值大于确定的阈值(S)时，将穿过所述电负载(4)的电流(I)的值限制在所述确定的阈值。

Circuit for small electric equipment

The utility model relates to a circuit (2) for a small electric device (1), which is characterized in that the circuit (2) includes a current limiting device (10) comprising a current measuring unit (11), which is arranged for measuring or calculating the current value passing through the electric load (4), and the measuring unit and the static power. A rate switch (5) connected computing unit (13) is arranged for limiting the value of the current (I) passing through the electrical load (4) to the determined threshold when the current value passing through the electrical load (4) is greater than the determined threshold (S).

【技术实现步骤摘要】
用于小型电动设备的电路
本技术涉及小型电动设备的一般
更具体地，本技术还涉及一种用于小型电动设备的电路。
技术介绍
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。
技术实现思路
因此，本技术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，本技术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。根据本技术的特征，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。根据本技术的特征，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。根据本技术的特征，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。根据本技术的特征，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。根据本技术的特征，所述控制单元包括计算单元。该特征允许进一步简化电路。根据本技术的特征，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。根据本技术的特征，所述电流限制装置包括确定的阈值的定义装置。根据本技术的特征，所述控制单元包括所述确定的阈值的定义装置。根据本技术的特征，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。根据本技术的特征，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。根据本技术的特征，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。根据本技术的特征，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。根据本技术的特征，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。本技术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技术的详细描述，将更好地了解本技术的特征和优点，这些附图全部或部分地示出了根据本专利技术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是用于根据本技术的小型电动设备的电路的原理图。-图4是用于根据本技术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是示出穿过根据本技术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是示出穿过根据本技术的变型例的小型电动设备的电路的恒定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于小型电动设备(1)的电路(2)，所述电路包括：‑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)在所述第一打开状态和第二关闭状态之间的转换，其特征在于，所述电路(2)包括电流限制装置(10)，所述电流限制装置(10)包括：‑电流测量单元(11)，其被布置用于测量或推算穿过所述电负载(4)的电流值，和‑与所述测量单元(11)和所述静态功率开关(5)连接的计算单元(13)，所述计算单元被布置用于当穿过所述电负载(4)的电流值大于确定的阈值(S)时，将穿过所述电负载(4)的电流(I)的值限制在所述确定的阈值(S)。

【技术特征摘要】
2016.11.17 FR 16611531.一种用于小型电动设备(1)的电路(2)，所述电路包括：-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)在所述第一打开状态和第二关闭状态之间的转换，其特征在于，所述电路(2)包括电流限制装置(10)，所述电流限制装置(10)包括：-电流测量单元(11)，其被布置用于测量或推算穿过所述电负载(4)的电流值，和-与所述测量单元(11)和所述静态功率开关(5)连接的计算单元(13)，所述计算单元被布置用于当穿过所述电负载(4)的电流值大于确定的阈值(S)时，将穿过所述电负载(4)的电流(I)的值限制在所述确定的阈值(S)。2.根据权利要求1所述的电路(2)，其特征在于，所述确定的阈值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。3.根据权利要求2所述的电路(2)，其特征在于，所述确定的阈值比在所述小型电动设备(1)的预定的最佳工作点的电流值大1％，比用于所述蓄电池(3)的最大负载的工作点的电流值大90％。4.根据权利要求1所述的电路(2)，其特征在于，所述确定的阈值小于所述小型电动设备(1)的预定的最佳工作点(PFO)的电流值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电路(2)，其特征在于，所述控制单元(6)包括所述计算单元(13)。6.根据权利要求1至4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赛里·加亚尔，
申请(专利权)人：SEB公司，
类型：新型
国别省市：法国,FR