[發(fā)明專利]一種充電電池供電壓縮機(jī)的PWM節(jié)能控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910082791.6
• 申請(qǐng)日: 2009-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101545479A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉應(yīng)書(shū);侯慶文;林征宇;仁春芳;曹永正;劉文海;張輝;李永玲;錢斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇萬(wàn)泰科技股份有限公司;北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B49/06
• 分類號(hào): F04B49/06;G05B19/042;G05D7/06
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 呂中強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于供電控制領(lǐng)域，涉及一種充電電池供電壓縮機(jī)的PWM(脈寬調(diào)制信號(hào))節(jié)能控制裝置。

背景技術(shù)

便攜式制氧機(jī)以其體積小，重量輕等特點(diǎn)被越來(lái)越多的用戶使用，一般制氧機(jī)會(huì)根據(jù)不同用戶需要的氧氣輸出氣量設(shè)定不同的檔位，不同檔位的氧氣輸出氧量，壓縮機(jī)消耗的功率也不相同，氧氣輸出氣量小，消耗功率小。便攜式制氧機(jī)采用充電電池作為供電電源保證了制氧機(jī)體積小的特點(diǎn)，其缺點(diǎn)是充電電池在供電過(guò)程中其電壓發(fā)生變化，使用時(shí)間有限。目前，通常使用壓縮機(jī)的額定電壓供電，這種運(yùn)行方式存在以下缺點(diǎn)：壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量大，自身?yè)p耗大；充電電池使用的時(shí)間相對(duì)比較短，充電頻率增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種充電電池供電壓縮機(jī)的PWM節(jié)能控制裝置，克服現(xiàn)有的便攜式制氧機(jī)使用的壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量大，自身?yè)p耗大；充電電池使用的時(shí)間相對(duì)比較短，充電頻率增加的缺點(diǎn)，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的占空比，延長(zhǎng)充電電池的使用時(shí)間，減小壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量及自身?yè)p耗。

一種充電電池供電壓縮機(jī)的PWM節(jié)能控制裝置，根據(jù)圖1，通過(guò)檔位控制按鍵4循環(huán)控制檔位，單片機(jī)1根據(jù)設(shè)定的檔位確定該檔位對(duì)應(yīng)壓縮機(jī)控制模塊6的輸入電壓，并與通過(guò)分壓3測(cè)量的電池電壓比較，計(jì)算輸入電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比(占空比＝所述檔位對(duì)應(yīng)壓縮機(jī)控制模塊6的輸入電壓/通過(guò)分壓3測(cè)量的電池電壓)，以PWM方式從單片機(jī)1管腳輸出，經(jīng)低通濾波器5轉(zhuǎn)化為直流電壓，送入壓縮機(jī)控制模塊6。壓縮機(jī)控制模塊6通過(guò)濾波器送入的直流電壓和充電電池2的電壓對(duì)壓縮機(jī)7進(jìn)行PWM脈寬調(diào)制，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)壓縮機(jī)7的輸出流量；檔位不變時(shí)，穩(wěn)定壓縮機(jī)流量；檔位改變時(shí)，壓縮機(jī)流量相應(yīng)改變。

本發(fā)明中，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的占空比，延長(zhǎng)了充電電池的使用時(shí)間，壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量減小，自身?yè)p耗減小。單片機(jī)采用PWM方式輸出，經(jīng)低通濾波器轉(zhuǎn)化直流電壓，用數(shù)字信號(hào)代替模擬信號(hào)，不需要D/A轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，同時(shí)低通濾波器起到了穩(wěn)壓的作用。

附圖說(shuō)明

圖1為壓縮機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；

圖2為低通濾波器電路圖；

圖3為單片機(jī)工作流程圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1，單片機(jī)1應(yīng)用檔位控制按鍵4通過(guò)外部中斷的方式判斷選定的氧氣流量檔位，確定選定檔位對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)控制模塊的輸入電壓U，并以PWM形式輸出，占空比P的計(jì)算公式如式(1)所示。

P=U5]]>式(1)

式(1)中，U為壓縮機(jī)控制模塊6需要的輸入電壓。

單片機(jī)1以PWM形式輸出壓縮機(jī)控制模塊6的輸入電壓U，經(jīng)圖2所示的低通濾波器8轉(zhuǎn)換成直流電壓送入壓縮機(jī)控制模塊6，壓縮機(jī)控制模塊6通過(guò)U_i和充電電池2的電壓對(duì)壓縮機(jī)7進(jìn)行脈寬調(diào)制(PWM)，滿足所需要的氧氣流量。

圖3為單片機(jī)1工作流程圖。單片機(jī)1完成初始化后，判斷氧氣流量檔位，確定壓縮機(jī)模塊6的輸入電壓U，計(jì)算輸入電壓U的占空比P，以PWM形式輸出。