專利名稱：具有顯示電池容量的電動(dòng)機(jī)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種能顯示電池容量的電動(dòng)機(jī)裝置，屬于機(jī)電類領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中，電動(dòng)機(jī)采用可反復(fù)充放電的蓄電池作為電源，眾所周知，在整體電動(dòng)機(jī)裝置中，電池容量與電動(dòng)機(jī)功率有密切關(guān)系，而電池容量的大小與電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間成反比，使用者在使用電動(dòng)機(jī)裝置過(guò)程中，往往無(wú)法掌握或知道電池容量的大小，因而在使用過(guò)程中常會(huì)遇到過(guò)量使用而導(dǎo)致蓄電池的損壞，或電動(dòng)機(jī)功率不足等問(wèn)題。
針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型目的提出一種具有顯示電池容量的電動(dòng)機(jī)裝置，它利用電池放電容量與電池電壓形成一定非線性曲數(shù)關(guān)系的原理，采用電壓比較器和多點(diǎn)發(fā)光二極管等來(lái)實(shí)施顯示電池容量大小。
本實(shí)用新型技術(shù)特征和實(shí)施例及優(yōu)點(diǎn)可以在
以下結(jié)合附圖進(jìn)行技術(shù)描述中得到理解，在附圖中出現(xiàn)的相同參考號(hào)表示了相同的零部件其中

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例電原理圖圖2為本實(shí)用新型電路連接圖圖3為本實(shí)用新型用穩(wěn)壓二極管代替可變輸出型三端子穩(wěn)壓器部分電路圖4為本實(shí)用新型單體蓄電池容量放電曲線圖參見(jiàn)圖2具有顯示電池容量的電動(dòng)機(jī)裝置主要由蓄電池1、開(kāi)關(guān)2、顯示電池容量電路3、電動(dòng)機(jī)調(diào)速電路4、電動(dòng)機(jī)5組成。
參見(jiàn)圖1、2，顯示電路3由R12、R13組成啟動(dòng)級(jí)，由R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，C3、C4、R26、R27及RC13可變輸出型三端子穩(wěn)壓器(例如LM317)構(gòu)成電壓比較級(jí)。由R14LED1、R15LED2、R16LED3、R17LED4、R18LED5、R19LED6、R20LED7、R21LED8、R22LED9、R23LED10、R24LED11組成電容量顯示級(jí)。由IC14、C1、C2組成三端子穩(wěn)壓器(正電壓)供電給予12只運(yùn)算放大器。由R28、T1、繼電J構(gòu)成推動(dòng)級(jí)1，由R29、T2、蜂鳴器、構(gòu)成推動(dòng)級(jí)2。電接點(diǎn)L分別與此同時(shí)12只運(yùn)算放大器同相相接。接點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K分別與11只放大器反相相接，IC12放大器反相通過(guò)電阻R25與IC11放大器輸出端相通，IC1～I(xiàn)C10及IC12放大器的輸出端通過(guò)電阻R14～R24分別與LLED1～LED11相接。正常工作之前，調(diào)整K點(diǎn)電位是關(guān)鍵，通過(guò)調(diào)整R27，將IC13輸出端K點(diǎn)調(diào)整到電池欠壓所計(jì)算準(zhǔn)確電位。工作時(shí)，電池1容量充足時(shí)，L點(diǎn)處于高電位，發(fā)光管LED1～LED10都發(fā)光，LED11欠壓發(fā)光管不亮，電動(dòng)機(jī)5工作后，引起L點(diǎn)電位逐漸降低，L點(diǎn)電位逐步比A點(diǎn)～J點(diǎn)電位低時(shí)，LED1～LED10逐步不發(fā)光，L點(diǎn)電位比K點(diǎn)電位低時(shí)，IC11輸出低電位，IC12輸出高電位，LED11欠壓發(fā)生管發(fā)光，三級(jí)管T2從截止到飽和，蜂鳴器響，同時(shí)三級(jí)管T1從飽和到截止，繼電器不吸合，電池1停止向電動(dòng)機(jī)5供電。從而防止蓄電池1過(guò)量使用；反過(guò)來(lái)，充電時(shí)亦根據(jù)LED1～LED11的發(fā)光情況未對(duì)電池1適度充電，以保持電池1的使用壽命。
本實(shí)用新型實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí)注意如下IC14、C1、C2組成三端子穩(wěn)壓器，如7815，是因?yàn)镮C1～I(xiàn)C12采用3只LM324，四運(yùn)算放大器，但有的LM324電源最高為16V，所以當(dāng)電池1遠(yuǎn)高于16V時(shí)，采用IC14三端穩(wěn)壓器保護(hù)LM324；當(dāng)電池電壓低于15V時(shí)，可以不用三端穩(wěn)壓器，直接接電源。當(dāng)選用電源最高為32VLM324，而電池1低于30V時(shí)，也可以不用三端穩(wěn)壓器。
參見(jiàn)圖1、圖3、圖4設(shè)計(jì)計(jì)算R1～R13電阻值及K點(diǎn)值方法如下根據(jù)電池1放電曲線和電池1欠壓值及電池電壓下降幅度與電池1容量非線性函數(shù)關(guān)系，合理均勻分為十一個(gè)檔次，即V1、V2-V11，V11即為電池欠壓值，假設(shè)R12與和R13是等值電阻，那么A點(diǎn)、B點(diǎn)～K點(diǎn)的電位值分別是V1/2，V2/2～V11/2。將R1～R11十一個(gè)電阻和設(shè)計(jì)為XK，那么根歐姆定律，列出下列公式，可以求出R1～R11的電阻值。I1=V1-V11/2X]]>R1=V1-VAI1-V1-V1/2I1]]>I2=V2-V11/2X]]>R1+R2=V2-VBI2=V2-V2/2I2]]>以此類推，就可以分別計(jì)算出R3～R11的電阻值。
K點(diǎn)即是二分之一欠壓值，通R27調(diào)整，K點(diǎn)電位可以做得十分精確，這是一般穩(wěn)壓二極管達(dá)不到精度，對(duì)欠壓值要求不太高的場(chǎng)合，也可以用等穩(wěn)壓值穩(wěn)壓二極管取代IC13可變輸出型三端子穩(wěn)壓器，但要考慮R1～R11電阻值和以及電池電位逐步下降對(duì)穩(wěn)壓值的影響。本實(shí)施例采用11點(diǎn)顯示方法只是個(gè)范例，可以根據(jù)需要增加或減少發(fā)光二極管的數(shù)目。那么從廣義上設(shè)計(jì)電壓比較級(jí)的電阻值如下電壓比較值它由Y任意只電阻R1、R2～RY-2、RY-1、RY單只分別串聯(lián)，第一只電阻R1的一端與電池正極相接，最后一只電阻RY一端與可變輸出三端穩(wěn)壓器輸出端相接，設(shè)R1R2～RY-2、RY-1、RY的Y只電阻值的和為XK，由啟動(dòng)級(jí)兩電阻形成的分壓比為n/m，根據(jù)電池放電曲線和電壓欠壓值，及電池電壓下降幅度與電池容量非線性曲數(shù)關(guān)系，合理均勻分為Y檔次，即V1、V2～VY-1、VY，VY電位即是電池欠壓電位值；那么電阻R1、R2～RY-1、RY形成的分村電位為n/mV1，n/mV2～n/mVY-1、n/mVY，其中n/mVY是通過(guò)調(diào)整可變輸出型三端穩(wěn)壓器形成的，根據(jù)歐姆定律，通過(guò)下列公式設(shè)計(jì)每一只電阻值即R1=V1-n/mV1V1-n/mVYX]]>R2=V2-n/mV2V2-n/mVYXR1]]>..........RY-1=VY-1-n/mVY-1VY-1-n/mVYX(R1+R2+······+RY-2)]]>RY-X-(R1+R2+……+RY-2+RY-1)
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)是，電壓比較級(jí)是獨(dú)特的，由于采用可變輸出型三端穩(wěn)壓器，欠壓值可以做得十分精確，同時(shí)可以增大R1～R11十一個(gè)電阻值和，可減小其中任意某一只電阻值，并采用精確測(cè)量膜電阻，這樣A點(diǎn)與B點(diǎn)或B點(diǎn)與C點(diǎn)等等，某2點(diǎn)之間電壓差，可以設(shè)計(jì)到0、01V以下；也可加大某電阻，某2點(diǎn)電壓差加大到IV以上，這是一般其他電路難以做到的，從圖4可以看出放電曲線是非線性的，初期與后期曲線較徒，電壓差大，中間比較平坦，電壓差很小，由于本電路某2點(diǎn)電壓差可以在0、01V以下，也可以在1V以上，所以本電路設(shè)計(jì)容易達(dá)到指標(biāo)。從圖4放電曲線可以看出，20℃與40℃放電曲線有所差別，為了準(zhǔn)確反映電池容量，也可將電壓比較級(jí)R1、R2～RY-1、RY電阻，啟動(dòng)極兩電阻，其中某個(gè)或某些與曲線差額有關(guān)的電阻設(shè)計(jì)為熱敏電阻，如圖1、圖3中的R10、R13，以保持在不同溫度下，顯示電池容量一樣準(zhǔn)確。本裝置成本低，制造方便。綜上所述，本實(shí)和新型設(shè)計(jì)精密，顯示電池容量一目了然，保護(hù)了電池，方便了使用者，本實(shí)用新型具有較高的實(shí)用價(jià)值，適用于蓄電池帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)場(chǎng)合。
權(quán)利要求1.具有顯示電池容量的電動(dòng)機(jī)裝置，包括蓄電池、顯示電池容量電路、開(kāi)關(guān)、調(diào)速電路、電動(dòng)機(jī)，其待征在于顯示電池容量的電路，由啟動(dòng)級(jí)、電壓比較級(jí)，電容量顯示級(jí)及穩(wěn)壓電路和推動(dòng)級(jí)組成，所述啟動(dòng)級(jí)和電壓比較級(jí)是關(guān)鍵，其中如何合理設(shè)計(jì)計(jì)算電阻值又是關(guān)鍵的關(guān)鍵，電壓比較級(jí)它由Y任意只電阻R1、R2～RY-2、RY-1、RY單只分別串聯(lián)，第一只電阻R1一端與電池正極相接，最后一只電阻RY與可變輸出型三端穩(wěn)壓器輸出端相接，設(shè)R1、R2-RY-2、RY-1、RY的Y個(gè)電阻值和為XK，由啟動(dòng)級(jí)兩電阻形成的分壓比為n/m，根據(jù)電池放電曲線和電壓欠壓值，及電池電壓下降幅度與電池容量非線性曲數(shù)關(guān)系，合理均勻分為Y檔，即V1、V2～VY-1、VY，VY電位即是電池欠壓值，那么電阻R1、R2～RY-1、RY形成分壓的電位為n/mV1、n/mV2～n/mVY-1、n/mVY，其中n/mVY是通過(guò)調(diào)整可變輸出型三端穩(wěn)壓器輸出端形成的，通過(guò)下列公式現(xiàn)在出每一只電阻值，即，R1=V1-n/mV1V1-n/mVYX]]>R2=V2-n/mV2V2-n/mVYXR1]]>..........RY-1=VY-1-n/mVY-1VY-1-n/mVYX(R1+R2+······RY-2)]]>RY＝X-(R1+R2+……+RY-2+RY-1)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有顯示電池容量的電動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于當(dāng)電池容量充足時(shí)，除去欠壓二極管不發(fā)光，所有發(fā)光二極管都發(fā)光，當(dāng)電池欠壓時(shí)，只有欠壓二極管發(fā)光，其他二極管不發(fā)光，發(fā)光二極管數(shù)目可以根據(jù)需要增加或減少。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有顯示電池容量的電動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于顯示電池容量電路中啟動(dòng)級(jí)兩電阻，以及電壓比較級(jí)Y只電阻，可以根據(jù)不同溫度曲線，將其中某個(gè)或某些與曲線差額有關(guān)電阻設(shè)計(jì)為熱敏電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有顯示電池容量的電動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于顯示電池容量電路中啟動(dòng)級(jí)兩電阻分壓點(diǎn)分別與所有運(yùn)算放大器同相相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有顯示電池容量的電動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于顯示電池容量電路電壓比較級(jí)，可以用等穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓二極管取代可變輸出型三端穩(wěn)壓電路。
專利摘要具有顯示電池容量的電動(dòng)機(jī)裝置,屬于機(jī)電領(lǐng)域。它針對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)裝置,沒(méi)有顯示電池容量裝置,在使用中難以控制額定使用,限額充電,蓄電池會(huì)出現(xiàn)過(guò)充過(guò)放,減短電池壽命現(xiàn)象,在現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)電路基礎(chǔ)上,增加有顯示電池容量裝置解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型采用獨(dú)特的電壓比較級(jí)電路,設(shè)計(jì)十分精密,能準(zhǔn)確反映電池放電曲線,顯示電池容量一目了然,適用于蓄電池帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G01R31/36GK2377687SQ9922874
公開(kāi)日2000年5月10日 申請(qǐng)日期1999年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月28日
發(fā)明者張光普 申請(qǐng)人:張光普