[實用新型]電池供電設備以及電池供電的無線壓力計

有效

• 申請號: 201720141693.5
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN206727924U
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 埃里克·拉塞爾·洛夫格倫;理查德·路易斯·尼爾森
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特公司
• 主分類號: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 閆曄

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年2月16日提交的美國臨時專利申請 No.62/295,669的優先權，該申請的內容通過引用全部并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及電池操作設備。更具體地，本公開涉及，但不限于，為具有電池操作電機的設備動態地調節功耗的系統。

背景技術

存在各種類型的包含電機的電池操作設備。這些設備可以包括例如過程測量設備、工業加工工具、打印機、電器、甚至動力工具。通常，這些設備使用標準電機驅動電路。標準電機驅動電路需要固定的電力(power)電平，以便旋轉電機。這樣，對于給定轉速，電機消耗的電力量是固定的。此外，設備可以供應給電機的電力是有限的。可由位于明尼蘇達州Chanhassen的Rosemount公司提供的商品名稱為無線壓力計(Wireless Pressure Gauge，WPG)的產品就是一種這樣的設備。WPG使用標準電機驅動來旋轉面板上的刻度盤，并具有用來供電的電池。

用于這種設備的電池將最終達到不能再輸送用于連續轉動電機的電力的點。當發生這種情況時，電壓電平將下降，且該設備可能出現復位的風險。

實用新型內容

電池供電設備包括電池和與所述電池耦接的電機控制器。電機與所述電機控制器可操作地耦接。電機控制器被配置為檢測來自電池的可用電力量，并基于所述可用電力量接合(engage)電機。

附圖說明

圖1是根據本公開的一個實施例的包括動態電機驅動的過程控制系統的圖解視圖。

圖2是根據本公開的一個實施例的具有動態電機驅動的過程測量設備的框圖。

圖3是根據本公開的一個實施例的動態電機驅動的框圖。

圖4A是不具有動態電機驅動的以低電池電力運行的設備的圖解視圖。

圖4B是具有動態電機驅動的以低電池電力運行的設備的圖解視圖。

圖5是動態地控制電池供電電機的方法的圖解視圖。

圖6是基于電壓指示來動態地控制電池供電電機的方法的圖解視圖。

圖7是使用所存儲的電容動態地控制電池供電電機的方法的圖解視圖。

具體實施方式

盡管將在WPG的上下文中一般地描述本文所描述的實施例，但是明確認識到的是實施例對于任何能量約束電機應用或設備都是實用的。典型的設計將確保電機的功耗不超過電池在處于良好或標定條件時可以提供的最大可用電力。在這種情況下，所述電池將保持其電壓，并為電機負載提供所需電流。然而，當電池耗盡和/或環境溫度下降時，這些類型的系統可能遇到各種問題。

首先，隨著電池老化，內部電阻將增加，從而較大電流汲取將導致電池處的電壓下降。隨著電壓降增大，達到系統無法再運行的點，且在設備采用需要最小電壓的微處理器或類似電路的情況下，該設備將復位。通常，電機的啟動電流較高，且具有該架構的設備可能在更換電池之前不會被恢復。對于WPG，設備的復位會導致無線網絡掉線和傳感器數據的丟失。例如，WPG將在測量設備處獲得的過程測量信息傳送給處理環境內部或外部的其他系統。在一個實施例中，WPG產生無線通信信號，所述無線通信信號包括針對該過程所確定的流體壓力的指示。當電池電壓降低并導致設備復位時，將停止對該流體壓力信息進行傳送。對于上述和其他過程測量設備，過程數據的丟失可能對過程監控操作具有潛在的危害。

隨著電池老化，低溫可能對電源產生類似的影響。在這兩種情況下，所得到的復位不是期望行為，且還可以在電池完全耗盡之前發生。因此，由于當電池停止工作時電池中仍然有剩余電荷，導致所實現的壽命預期被降低。當壽命預期由于可用電池電壓的減少而被降低時，還存在不可預測量的剩余電荷。

為了解決這些問題，本公開的實施例最大化地或以其他方式改善電池運行時間并降低設備復位的風險。作為以持續固定電機速度運行的代替，所述設備基于該設備的可用電力來控制電機的速度。當所述設備具有足夠的電源時，該電機針對所述應用以其最佳速度運行。然而，隨著設備的電力降低，設備將感測到可用電力的下降，并降低電機速度以進行補償。

在一個實施例中，動態電機驅動被配置為最大化地或以其他方式改善電池運行時間，并減少設備復位的機會。動態電機驅動監控電池電力容量，并檢測所提供的電力何時降低。當動態電機驅動檢測到電力降低時，動態電機驅動動態地調整功耗級別以匹配當前可用的電力。上述和其他實施例將在下文進一步詳細討論。