CN106077897A - 一种便携式无线电焊机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式无线电焊机，包括壳体、控制面板、正接线端子和负接线端子、充电接口，电气开关，在壳体内部设置有电池单元作为直流电源，电池单元连接有DC‑DC模块，DC‑DC模块用于将电池单元输出的电压值转换成用于电焊的电压值，DC‑DC模块连接有控制模块，控制模块用于控制DC‑DC模块输出参数的调整，在控制模块与正接线端子盒负接线端子之间还设置有继电器，还包括与DC‑DC模块和所述控制模块连接的安全控制模块。本发明提供的便携式无线电焊机，采用锂电池作为供电电源，通过DC‑DC模块，将电池电压转化为焊接电压，进行焊接，设备设计合理，体积小巧，续航优良，具有良好的户外特种作业适应性。

Description

一种便携式无线电焊机

技术领域

本发明涉及一种电焊机，具体涉及一种便携式无线电焊机，属于焊接设备领域。

背景技术

电焊机是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料，达到使它们结合的设备。按输出电源种类电焊机可分为两种，一种是交流电焊机；一种是直流电焊机。不论是交流电焊机还是直流电焊机，在使用时，都需要通过市电供电，因此电焊机的使用环境必须提供一定容量的交流电源。而对于一些无法接入市电或者市电容量较小，焊接量较小的焊接现场，则无法通过市电进行供电，从而完成焊接作业，对于这种焊接情况通常的做法有两种：一、利用发电机与电焊机配合工作，通过发电机发电为电焊机供电，达到完成焊接作业的目的。但是这种方式需要使用发电机，其存在设备复杂，需要经常维护，发电机启动麻烦、噪音大，需要使用柴油或汽油，使用成本高，以及发电过程会产生污染等问题。二、在焊机上加装蓄电装置，这种方式虽然可以解决上述问题，但是常规的解决办法是将大容量的铅酸蓄电池通过DC/AC模块，将直流电压转化为交流220V或者380V的市电后，向电焊机内部的转换模块供电使用，该办法成本较高、效率低下、浪费严重，而且设备笨重不便于携带。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种便携式无线电焊机，采用锂电池作为供电电源，通过DC-DC模块，将电池电压转化为焊接电压，进行焊接，设备设计合理，体积小巧，续航优良，具有良好的户外特种作业适应性。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种便携式无线电焊机，包括壳体、控制面板、设置在所述控制面板上的正接线端子和负接线端子、设置在所述控制面板上用于充电的充电接口，用于调节设置在所述控制面板上的电气开关，在所述壳体内部设置有电池单元作为直流电源，所述电池单元连接有DC-DC模块，所述DC-DC模块用于将所述电池单元输出的电压值转换成用于电焊的电压值，所述DC-DC模块连接有控制模块，所述控制模块用于控制所述DC-DC模块输出参数的调整，所述控制模块输出端与所述正接线端子和所述负接线端子连接，在所述控制模块与所述正接线端子盒所述负接线端子之间还设置有继电器，还包括安全控制模块，所述安全控制模块与所述DC-DC模块和所述控制模块连接，用于向所述DC-DC模块和所述控制模块发送工作中断指令，所述充电接口与所述控制模块连接，所述控制模块与所述电池单元连接。

优选的，所述电池单元为多节锂电池串并联组成的电池组。

优选的，还包括BMS单元，所述BMS单元与所述电池单元配合使用，用于控制所述电池单元充放电过程的过放保护、过冲保护以及均衡充电保护。

优选的，所述DC-DC模块为buck型降压电路，所述控制模块向所述DC-DC模块发送PWM开关信号，所述DC-DC模块输出电压不高于36V。

优选的，还包括显示单元，所述显示单元固定在所述控制面板上，与所述控制模块电连接，用于实时显示电焊参数值。

优选的，还包括用于调节推力电流的第一旋钮和用于调节焊接电流的第二旋钮，所述第一旋钮和所述第二旋钮固定在所述控制面板上，所述第一旋钮旋钮和所述第二旋钮与所述控制模块连接。

优选的，在所述BMS单元上还设置有PTC模块，所述PTC模块用于实时监测所述电池单元温度，所述电池单元温度超过设定值后，所述PTC模块发送指令至所述安全控制模块。

优选的，所述安全控制模块设置有三级安全保护，分别为控制模块PWM开关保护、继电器保护、PTC保护。

优选的，还包括用于调节所述壳体内部温度的降温模块，所述降温模块通过热敏元件监测值控制降温风扇的开启和关闭。

优选的，还包括一种DC-DC焊接控制方法，包括如下步骤：

1)电气开关闭合，控制模块启动自检程序，检测设备正常后，向DC-DC模块发送PWM开关信号，PWM开关信号驱动buck电路中的MOS管定时通断，电池组电压通过DC-DC模块将电压转化为不高于36V的基准电压；

2)DC-DC模块输出的电压值通过控制模块控制推力电流和焊接电流的大小后，通过与正、负接线端子连接的正负焊钳放电；

3)控制模块实时监控设备参数值，出现过流、电池单元过放保护、过载等异常，立即停止PWM开关信号发送，并传输停止信号至继电器，设备停止工作，同时开启降温风扇工作；

4)电池单元PTC模块检测温度异常，即时终端设备运行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是:

1.由于用锂电池作为焊接电源，能量密度高，可在设备在较小的体积重量下，具备优良的续航能力，满足无电力供应条件下的焊接需求。

2.由于直接采用DC-DC模块，直接将电池单元电压转换为焊接需要的电压值，省去了传统设备上DC/AC模块、整流滤波以及稳压电路，使设备体积重量大幅度减小，易于便携。

3.由于采用多重安全保护，以及焊接控制环节，使整个设备运行过程中，安全高效，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术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发明的一些实施例，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。

图1为本发明机构示意图

图2为本发明工作原理示意图

图3为PTC温度保护电路图

图4为本发明内部结构示意图

其中，1为正接线端子，2为负接线端子，3为第一旋钮，4为充电接口，5为显示模块，6为第二旋钮，7为电气开关，8为提手，9为壳体，10为电池单元，11为DC-DC模块，12为控制模块，13为散热风扇，14为控制面板，15为BMS单元；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-4所示，一种便携式无线电焊机，包括提手8、壳体9、控制面板14,控制面板14上设置有正接线端子1和负接线端子2，充电接口4以及显示模块5，正接线端子1和负接线端子2可连接正极焊钳和负极焊钳，充电接口4用于通过充电器向电池单元10充电，控制面板14上还设置有电气开关7，用于设备工作状态切换，在上述壳体9内部设置有电池单元10作为直流电源，电池单元10考虑到大电流放电和能量密度以及使用循环寿命，优选磷酸铁锂电池，电池组为3.2V3AH磷酸铁锂单体15串10并组成，电池单元10与BMS单元15配合使用，用于控制上述电池单元10充放电过程的过放保护、过冲保护以及均衡充电保护。BMS单元还设置有PTC模块，PTC模块与安全控制模块12连接，用于向上述安全控制模块12发送工作中断指令，PTC模块实时监测电池单元10温度，如果温度过高超过设定值，则发出设备停止工作指令。上述充电接口4与上述控制模块12连接，上述控制模块12与上述电池单元10连接，控制面板14上设置有用于调节推力电流的第一旋钮3和用于调节焊接电流的第二旋钮6，上述第一旋钮3和上述第二旋钮6与上述控制模块12连接。

上述电池单元10连接有DC-DC模块11，DC-DC模块11用于将上述电池单元10输出的电压值转换成用于电焊的电压值，DC-DC模块11输出电压值为12-24V。低于人体安全电压36V上限，上述DC-DC模块11为buck型降压电路，优点为转换效率高，结构简单，工作稳定。上述DC-DC模块11连接有控制模块12，上述控制模块12向上述DC-DC模块11发送PWM开关信号，上述控制模块12用于控制上述DC-DC模块11输出参数的调整，上述控制模块12输出端与上述正接线端子1和上述负接线端子2连接，在上述控制模块12与上述正接线端子1盒上述负接线端子2之间还设置有继电器，电焊放电通过继电器控制，继电器同时接收来自于PTC模块发送的指令，如果温度过高超过设定值，PTC模块则发出设备停止工作指令，继电器闭合，设备停止工作，提高设备安全性。在设备内还设置有安全控制模块12，上述安全控制模块12与上述DC-DC模块11和上述控制模块12连接，用于向上述DC-DC模块11和上述控制模块12发送工作中断指令；上述充电接口4与上述控制模块12连接，上述控制模块12与上述电池单元10连接，在使用外置充电器充电时，控制模块12能实时检测充电电流值和电量，通过显示模块5显示。还包括用于调节上述壳体9内部温度的散热风扇，采用开关三极管的衍生电路，通过热敏元件对温度的阻值变化，来开启和关闭散热风扇13，使壳体9内部温度过高时能及时的开启散热风扇13降温。

在控制面板14上固定有显示模块5，上述显示模块5与上述控制模块12电连接，用于实时显示电焊参数值，包括推力电流值，焊接电流值，温度值，以及剩余电量，在充电时还可以显示充电电流值。

整个设备包括三级安全保护，分别为控制模块12PWM开关保护、继电器保护、PTC保护。出现过载、过流或其他放电异常情况使，控制模块12终端中止PWM信号发送，DC-DC模块11停止放电，同时发送信号至继电器，断开放电通路；当电池单元10内部由于持续大电流放电，电池温升导致电池仓内部温度过高，PTC立即发送中止命令至继电器，断开放电通路，同时信号发送至控制模块12，中止PWM信号发送。

本发明的电焊机工作过程包括如下步骤：

1)电气开关闭合，控制模块启动自检程序，检测设备正常后，向DC-DC模块发送PWM开关信号，PWM开关信号驱动buck电路中的MOS管定时通断，电池组电压通过DC-DC模块将电压转化为12-24V的基准电压；

2)DC-DC模块输出的电压值通过控制模块控制推力电流和焊接电流的大小后，通过与正、负接线端子连接的正负焊钳放电；

3)控制模块实时监控设备参数值，出现过流、电池单元过放保护、过载等异常，立即停止PWM开关信号发送，并传输停止信号至继电器，设备停止工作，同时开启散热风扇工作；

4)电池单元、PTC模块检测温度异常，即时终端设备运行。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种便携式无线电焊机，包括壳体、控制面板、设置在所述控制面板上的正接线端子和负接线端子、设置在所述控制面板上用于充电的充电接口，用于调节设置在所述控制面板上的电气开关，其特征在于：在所述壳体内部设置有电池单元作为直流电源，所述电池单元连接有DC-DC模块，所述DC-DC模块用于将所述电池单元输出的电压值转换成用于电焊的电压值，所述DC-DC模块连接有控制模块，所述控制模块用于控制所述DC-DC模块输出参数的调整，所述控制模块输出端与所述正接线端子和所述负接线端子连接，在所述控制模块与所述正接线端子和所述负接线端子之间还设置有继电器，还包括安全控制模块，所述安全控制模块与所述DC-DC模块和所述控制模块连接，用于向所述DC-DC模块和所述控制模块发送工作中断指令，所述充电接口与所述控制模块连接，所述控制模块与所述电池单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式无线电焊机，其特征在于：所述电池单元为多节锂电池串并联组成的电池组。

3.根据权利要求2所述的一种便携式无线电焊机，其特征在于：还包括BMS单元，所述BMS单元与所述电池单元配合使用，用于控制所述电池单元充放电过程的过放保护、过冲保护以及均衡充电保护。

4.根据权利要求1所述的一种便携式无线电焊机，其特征在于：所述DC-DC模块为buck型降压电路，所述控制模块向所述DC-DC模块发送PWM开关信号，所述DC-DC模块输出电压不高于36V。

5.根据权利要求1所述的一种便携式无线电焊机，其特征在于：还包括显示单元，所述显示单元固定在所述控制面板上，与所述控制模块电连接，用于实时显示电焊参数值。

6.根据权利要求4所述的一种便携式无线电焊机，其特征在于：还包括用于调节推力电流的第一旋钮和用于调节焊接电流的第二旋钮，所述第一旋钮和所述第二旋钮固定在所述控制面板上，所述第一旋钮旋钮和所述第二旋钮与所述控制模块连接。

7.根据权利要求3所述的一种便携式无线电焊机，其特征在于：在所述BMS单元上还设置有PTC模块，所述PTC模块用于实时监测所述电池单元温度，所述电池单元温度超过设定值后，所述PTC模块发送指令至所述安全控制模块。

8.根据权利要求7所述的一种便携式无线电焊机，其特征在于：所述安全控制模块设置有三级安全保护，分别为控制模块PWM开关保护、继电器保护、PTC保护。

9.根据权利要求5所述的一种便携式无线电焊机，其特征在于：还包括用于调节所述壳体内部温度的降温模块，所述降温模块通过热敏元件监测值控制降温风扇的开启和关闭。

10.一种DC-DC焊接控制方法，根据权利要求1-9其中任意一项所述的一种便携式无线电焊机，包括如下步骤：

1)电气开关闭合，控制模块启动自检程序，检测设备正常后，向DC-DC模块发送PWM开关信号，PWM开关信号驱动buck电路中的MOS管定时通断，电池组电压通过DC-DC模块将电压转化为不高于36V的基准电压；

2)DC-DC模块输出的电压值通过控制模块控制推力电流和焊接电流的大小后，通过与正、负接线端子连接的正负焊钳放电；

3)控制模块实时监控设备参数值，出现过流、电池单元过放保护、过载等异常，立即停止PWM开关信号发送，并传输停止信号至继电器，设备停止工作，同时开启降温风扇工作；

4)电池单元PTC模块检测温度异常，即时终端设备运行。