电机控制装置及水泵的制作方法

1.本实用新型涉及电机控制技术领域，具体涉及电机控制装置及水泵。


背景技术：

2.在对电机进行控制时，一般通过开关单元控制电机的启停，通过电池对电机进行供电，充放电电路实现对电池进行充电及电池进行放电。在充电的过程中，需要先断开电池与电机之间的连接，然后再进行充电，存在操作不够便捷的问题。


技术实现要素：

3.鉴于上述的分析，本实用新型提出的电机控制装置以解决现有技术的不足。
4.本实用新型主要通过以下技术方案来实现：
5.本实用新型提供的电机控制装置，包括开关控制电路及充放电控制电路，所述充放电控制电路包括电池管理芯片、充电电路、放电电路及充电激活电路，所述开关控制电路包括控制单元、开关单元、电机驱动电路及电池组，所述电源电路与电池组电连接，所述电池管理芯片分别与电池组、充电电路、放电电路、充电激活电路电连接，所述充电激活电路、电池组分别与充电电路电连接，所述电机驱动电路与电机电连接，所述控制单元分别与电源电路、电机驱动电路及开关单元电连接。
6.所述开关单元包括按键开关、磁铁及包含霍尔元件的霍尔电路，所述磁铁安装在按键开关上，所述霍尔元件与磁铁感应配合，所述霍尔电路与控制单元电连接。
7.进一步地，所述电池管理芯片为电池保护芯片，还包括电池采集单元，所述电池采集单元分别与电池保护芯片、电池组电连接。
8.进一步地，所述电池采集单元包括电压采集电路、电流采集电路及温度采集电路。
9.进一步地，所述开关控制电路还包括电压检测电路，所述电压检测电路与电池组两端电连接。
10.进一步地，所述开关控制电路还包括指示灯电路，所述指示灯电路与控制单元电连接。
11.进一步地，所述充放电控制电路还包括防反接电路，所述防反接电路分别与充电激活电路、充电电路电连接。
12.本实用新型还提供了水泵，包括本体，本体内设有所述的电机控制装置，所述开关单元设置在本体上，所述本体上设有与充电电路电连接的充电接口。
13.进一步地，所述本体上设有围绕充电接口设置的定位圈，所述定位圈的侧壁上设有排水口。
14.与现有技术比较本实用新型技术方案的有益效果为：
15.1、本实用新型提供的电机控制装置及水泵，按压按键开关，采用霍尔元件感应磁场变化接通或断开开关单元，以控制电机启停，通过设置充电激活电路，当电池组低电量时，控制单元控制放电电路关断，锁定电机，在电池组持续带有负载的情况下，当电池组接
入充电器时，充电激活电路导通，电池管理芯片识别到没有电机，解除放电电路的关断状态，恢复放电电路的电量输出，解决物理隔绝状态下电池组不断开电机也能进行充电的问题。
16.2、充放电控制电路具备过热、过充、过放、过流保护功能，确保任何不正常状态避免对电池组的损坏，最大限度保护并延长电池的使用寿命。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型实施例提供的电机控制装置的结构原理框图；
19.图2是本实用新型实施例提供的充放电控制电路的原理图；
20.图3是本实用新型实施例提供的控制单元、工作指示电路的原理图；
21.图4是本实用新型实施例提供的电机驱动电路的原理图；
22.图5是本实用新型实施例提供的霍尔电路的原理图；
23.图6是本实用新型实施例提供的电源电路与电压检测电路的原理图；
24.图7是本实用新型实施例提供的水泵的结构示意图。
25.附图标记如下：
26.1、电池管理芯片，2、充电电路，3、放电电路，4、充电激活电路，5、控制单元，6、开关单元，7、电机驱动电路，8、电源电路，9、电池组，10、电机，11、按键开关，12、磁铁，13、霍尔电路，14、电池采集单元，15、电压采集电路，16、电流采集电路，17、温度采集电路，18、电压检测电路，19、防反接电路，20、本体，21、定位圈，21a、排水口，22、工作指示电路，23、欠压指示电路。
具体实施方式
27.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，从而对本实用新型要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本实用新型的某些具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本实用新型构思的某些具体实施方式仅是本实用新型的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本实用新型，各具体特征并不当然、直接地限定本实用新型的实施范围。本领域技术人员在本实用新型构思的指导下所作的常规选择和替换，均应视为在本实用新型要求保护的范围内。
28.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
29.实施例1
30.如图1-6所示，本实用新型提供了电机控制装置，包括开关控制电路及充放电控制电路，充放电控制电路包括电池管理芯片1、充电电路2、放电电路3及充电激活电路4，开关控制电路包括控制单元5、开关单元6、电机驱动电路7及电池组8，电源电路8与电池组9电连接，电池管理芯片1分别与电池组9、充电电路2、放电电路3、充电激活电路4 电连接，充电激活电路4、电池组9分别与充电电路2电连接，电机驱动电路7与电机9 电连接，控制单元5分
别与电池组8、电机驱动电路7及开关单元6电连接。控制单元5，即为u3。
31.开关单元6包括按键开关11、磁铁12及包含霍尔元件的霍尔电路13，磁铁12安装在按键开关11上，霍尔元件与磁铁12感应配合，霍尔电路13与控制单元5电连接。
32.由充放电控制电路供电，充放电控制电路既为开关控制电路供电，也为开关控制电路所控制的负载供电，负载为电机。
33.优选地，电池管理芯片1为电池保护芯片u5，还包括电池采集单元14，电池采集单元 14分别与电池保护芯片、电池组9电连接。
34.具体的，电池采集单元14包括电压采集电路15、电流采集电路16及温度采集电路17。
35.电池保护芯片内集成电压保护、电流保护及温度保护功能，通过电压采集电路15、电流采集电路16及温度采集电路17对参数的采集，反馈给电池保护芯片，电池组9内的任何一节电池超过保护电压，就会停止充电；电池组9内的任何一节电池低于过放保护电压，就会停止放电；充放电的过程中如果温度或电流超过设定值，就会停止现有操作以保护电芯。
36.电池组9包括五节串联的电池，通过设置多条电压采集电路15分别一一对电池组9内每节电池两端的电压进行采集。在欠压后，放电电路4中的mos管dq1和dq2关断，有电机接通的状态下进入锁定状态，电池保护芯片u4的vm脚位电压为高电平，此时连接外部充电器激活，将充电激活电路4的q4及q6导通，把电池保护芯片u4的vm脚位电压下拉，也就是电池保护芯片识别到没有负载，解除放电电路3的放电mos管的锁定状态，恢复输出功能。
37.如图2所示，ntc电阻的阻值会随着温度的变化而变化，若电池保护芯片的rcot(或 rdot)引脚检测到的电压达到内部比较阈值，且维持一定时间，充电(或放电)过温保护触发。
38.电机驱动电路7中的pm+、pm-分别连接至电机10两端，充放电控制电路中的p+、 b+分别连接电池组9的正极，即+18v，b-连接电池组9的负极，p+是由电池保护芯片引出的电池组9的正极，p-是由电池保护芯片引出的电池组9的负极，c-是由电池保护芯片引出的充电负极。
39.优选地，还包括电压检测电路18，电压检测电路18与电池组9两端电连接。通过电压检测电路18对电池组9两端的电压进行采集。
40.优选地，还包括指示灯电路，指示灯电路与控制单元5电连接。
41.具体的，指示灯电路包括分别与控制单元5电连接的工作指示电路22和欠压指示电路 23，工作指示电路22与欠压指示电路23并联。当电机10正常工作时，工作指示电路22 通电且指示灯为绿色，当电机10停止工作时工作指示电路22断开，当开关单元6打开且电压检测电路18采集的电压为欠压状态时，欠压指示电路23通电且指示灯为黄色。
42.优选地，还包括防反接电路19，防反接电路19分别与充电激活电路4、充电电路2电连接，防止充电器反接。
43.当按键开关11按压一次，控制单元u3处于激活状态。霍尔元件u4感应到磁铁12动作，霍尔元件u4的2脚输出下降沿给控制单元u3的17脚。
44.控制单元u3的10脚检测电池组9电压，当电池组9电压低于16v，控制单元u3的7 脚输出高电平，点亮黄灯。当电池组9电压高于16v，控制单元u3的8脚输出高电平，电池组9的q5导通，电源电路8的u1输出12v电压。控制单元u3的6脚输出高电平，点亮绿灯。控制单元u3
的11脚输出低电平，控制电机驱动电路7的q4导通，电机10开始工作。当按键开关11再按压一次，霍尔元件u4感应到磁铁动作，霍尔元件u4的2脚输出下降沿给控制单元u3的17脚。控制单元u3的6脚输出低电平，熄灭绿灯。控制单元 u3的11脚输出高电平，控制电机驱动电路7的q4关断，电机停止工作。
45.当开关单元6断开，电机10停止工作5分钟后，如果按键开关11没有任何动作，控制单元u3的8脚输出低电平，电源电路8的q5关断，关闭12v电源输出。控制单元u3 进入低功耗模式，此时控制装置进入低功耗状态。当在低功耗模式，再次检测到磁场信号，控制单元u3唤醒并接通电路。低功耗休眠功能的设计，既能够降低电池组9的静态功耗，延长荷电保持能力，又能延长电池组9的使用寿命，避免过度放电。
46.如图7所示，本实用新型还提供了水泵，包括本体20，本体20内设有上述的电机控制装置，开关单元6设置在本体20上，本体20上设有与充电电路2电连接的充电接口。
47.本实施例中，本体20上设有充电插针，充电插针与充电接口电连接。通过充电接口实现与外部充电器的连接，从而实现充电。
48.充放电控制电路的c-和p+接到本体20的充电接口上，作为充电外接端口。
49.具体的，本体20上设有围绕充电接口设置的定位圈21，定位圈21的侧壁上设有排水口21a。通过定位圈21对充电器进行轴向定位，提高电连接的可靠性，同时对充电接口进行一定防护。
50.较佳地，排水口21a沿竖向贯穿定位圈21的侧壁设置，便于在充电接口没有外接充电器积水时，水可从排水口21a处快速排出。
51.本实施例中，护板21安装在本体20上，避免充电状态下因充电接口积水或积液产生的电化学腐蚀，充电接口在非充电状态下，充电插针的正负极都不带电，避免了因水等导电物质引起的电化学腐蚀。
52.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种电机控制装置，包括开关控制电路及充放电控制电路，其特征在于：所述充放电控制电路包括电池管理芯片(1)、充电电路(2)、放电电路(3)及充电激活电路(4)，所述开关控制电路包括控制单元(5)、开关单元(6)、电机驱动电路(7)及电源电路(8)，所述电源电路(8)与电池组(9)电连接，所述电池管理芯片(1)分别与电池组(9)、充电电路(2)、放电电路(3)、充电激活电路(4)电连接，所述充电激活电路(4)、电池组(9)分别与充电电路(2)电连接，所述电机驱动电路(7)与电机(10)电连接，所述控制单元(5)分别与电源电路(8)、电机驱动电路(7)及开关单元(6)电连接；所述开关单元(6)包括按键开关(11)、磁铁(12)及包含霍尔元件的霍尔电路(13)，所述磁铁(12)安装在按键开关(11)上，所述霍尔元件与磁铁(12)感应配合，所述霍尔电路(13)与控制单元(5)电连接。2.如权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于：所述电池管理芯片(1)为电池保护芯片，还包括电池采集单元(14)，所述电池采集单元(14)分别与电池保护芯片、电池组(9)电连接。3.如权利要求2所述的电机控制装置，其特征在于：所述电池采集单元(14)包括电压采集电路(15)、电流采集电路(16)及温度采集电路(17)。4.如权利要求1-3任一项所述的电机控制装置，其特征在于：所述开关控制电路还包括电压检测电路(18)，所述电压检测电路(18)与电池组(9)两端电连接。5.如权利要求1-3任一项所述的电机控制装置，其特征在于：所述开关控制电路还包括指示灯电路，所述指示灯电路与控制单元(5)电连接。6.如权利要求1-3任一项所述的电机控制装置，其特征在于：所述充放电控制电路还包括防反接电路(19)，所述防反接电路(19)分别与充电激活电路(4)、充电电路(2)电连接。7.一种水泵，其特征在于：包括本体(20)，本体(20)内设有如权利要求1-6任一项所述的电机控制装置，所述开关单元(6)设置在本体(20)上，所述本体(20)上设有与充电电路(2)电连接的充电接口。8.如权利要求7所述的水泵，其特征在于：所述本体(20)上设有围绕充电接口设置的定位圈(21)，所述定位圈(21)的侧壁上设有排水口(21a)。

技术总结
本实用新型公开了电机控制装置及水泵，充放电控制电路包括电池管理芯片、充电电路、放电电路及充电激活电路，开关控制电路包括控制单元、开关单元、电机驱动电路及电源电路，电池管理芯片分别与充电电路、放电电路、充电激活电路及电源电路电连接，充电激活电路、电池组分别与充电电路电连接，电机驱动电路与电机电连接，控制单元分别与电源电路、电机驱动电路及开关单元电连接；开关单元包括按键开关、磁铁及包含霍尔元件的霍尔电路，磁铁安装在按键开关上，霍尔电路与控制单元电连接。按压按键开关，采用霍尔元件感应磁场变化接通或断开开关单元，以控制电机启停，通过设置充电激活电路，解决物理隔绝状态下电池组不断开电机也能进行充电的问题。进行充电的问题。进行充电的问题。


技术研发人员：冉定奇 董瑢
受保护的技术使用者：宁波众创工具有限公司
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/5/25