CN106425028B - 一种带有发热组件的无线焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有发热组件的无线焊接机，包括壳体、提手、电池组、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，电池单元连接有DC‑DC模块，DC‑DC模块连接有控制模块，控制模块输出端与正接线端子和负接线端子连接，在控制模块与正接线端子和负接线端子之间还设置有继电器，还包括安全控制模块，安全控制模块与DC‑DC模块和控制模块连接，充电接口与控制模块连接，控制模块与电池单元连接。还包括具有加热支架的电池组。本发明提供了的发热组件的无线焊接机，加热功能的电池组，可实现大电流充电和低温预热放电，加热效率高，能耗小，可使无线电焊机具有明显的低温适应性，同时提高使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及应急启动电源，具体涉及一种带有发热组件的无线焊接机，属于汽车电源技术领域。
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。一种解决方式是在焊机上加装蓄电装置，蓄电装置由起初的铅蓄电池发展到目前的锂电池，但由于锂离子电池在低温环境下放电能力急剧下降，这时如果锂电池持续大电流放电，对锂电池容量和寿命都造成影响。现有技术中，会通过设置加热模组来对电池组加热，使锂离子活性上升，放电能力提高进而完成启动，但常规的加热方式只是简单的发热板来发热，加热效率低且不均匀，电池组中只是部分电池的锂离子活性被激活，由于锂离子电池一般串联使用，整个电池组仍然不具备理想的放电能力，导致加热时间大大延长，且能耗明显。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种带有发热组件的无线焊接机，通过与锂电池配合的具有加热功能的导热支架，可实现大电流充电和低温预热放电，加热效率高，能耗小，可使无线电焊机具有明显的低温适应性，同时提高无线电焊机的使用寿命。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种带有发热组件的无线焊接机，包括壳体、控制面板、设置在所述壳体上的提手、电池组、设置在所述壳体上的正接线端子和负接线端子、设置在所述壳体上用于充电的充电接口，设置在所述壳体上的电气开关，所述电池组设置在所述壳体内部，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模块连接有第一控制模块，所述第一控制模块用于控制所述DC-DC模块输出参数的调整，所述第一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，在所述第一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，所述安全控制模块和所述DC-DC模块均与所述第一控制模块连接，用于向所述DC-DC模块和所述第一控制模块发送工作中断指令，所述充电接口与所述第一控制模块连接，所述第一控制模块与所述电池单元连接。所述电池组包括若干串并联组成的电池阵列，所述电池阵列嵌在设置有电池槽穴的支架上，所述支架与所述电池相匹配，在所述支架上设置有孔洞，所述孔洞从所述支架一端沿与所述槽穴轴向平行方向延伸至另一端，在所述孔洞内设置有加热棒，所述加热棒并联设置。
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，所述第一控制模块向所述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，与所述第一控制模块电连接，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，所述第一旋钮和所述第二旋钮与所述第一控制模块连接。
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，分别为第一控制模块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。
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，可满足多次应急启动需求。
2.由于采用导热金属制成的支架来固定电池，既提高了电池组的强度和安全性，同时由于金属的易导热性，在大电流充电时具有对电池散热的作用，使应急电源在低使用频次下兼具便捷性和较长的循环寿命。
3.由于在金属支架中设置有预热的加热棒，在低温的环境下，加热棒首先对支架加热，热量通过支架均匀快速传递到电池组，实现快速加热。在预热过程中，电池组中所有电池的锂离子快速激活，容量回归正常水平，提高了无线电焊机在低温环境下的适应能力。
4.由于应急电源平时可以60％的电量存放，可以大大延长锂电池的使用寿命，提高应急电源的经济性。
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为本发明结构示意图
图2为支架结构示意图
图3为本发明电池组结构示意图
其中，1为正接线端子，2为负接线端子，3为加热开关，4为充电接口，6为显示屏，7为电气开关，8为提手，9为壳体，10为电池单元，11为支架，12为电池，13加热棒，14为绝缘垫，16为电池组；
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1-3所示，一种带有发热组件的无线焊接机，包括提手8、壳体9、控制面板,控制面板上设置有正接线端子1和负接线端子2，充电接口4以及显示屏6，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并组成电池阵列，电池阵列嵌在支架11上，支架11与电池12相匹配，支架11采用导热能力好并且具有优良强度的材料，优选金属材料，更优选铝合金，为了保证电池和铝合金的绝缘，可以在电池外围套一个绝缘套，然后装入支架11，支架11的高度比单个电池低，这样可以在支架11两端设置绝缘垫14，绝缘垫14与支架11断面形状相匹配，和支架11配合，高度刚好和电池高度一致，然后将电池正负极通过镍带点焊组装好，在支架11上设置有孔洞，孔洞从支架11一端沿与电池组16轴向平行方向延伸至另一端，在孔洞内设置有加热棒13，加热棒13并联设置。加热棒13负极与电池组16负极连接。加热棒13正极与电池组16正极之间设置有加热开关3，用于控制加热棒13的通电，在低温情况下，可打开加热开关3，对电池组16预热，加热棒13与铝合金支架11配合，使电池组16各个电池受热均匀，加热一段时间后，电池温度上升，锂离子活性上升，放电能力恢复正常。还包括BMS单元和第一控制模块，电池单元10与BMS单元配合使用，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连接，用于向上述第一控制模块发送工作中断指令，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与上述第一控制模块连接，上述控制模块与上述电池单元10连接，控制面板上设置有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，上述第一旋钮和上述第二旋钮均与上述第一控制模块连接。
上述电池单元10连接有DC-DC模块，DC-DC模块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模块连接有第一控制模块，上述第一控制模块向上述DC-DC模块发送PWM开关信号，上述第一控制模块用于控制上述DC-DC模块输出参数的调整，上述第一控制模块输出端与上述正接线端子1和上述负接线端子2连接，在上述第一控制模块与上述正接线端子1和上述负接线端子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，上述安全控制模块和上述DC-DC模块均与上述第一控制模块连接，用于向上述DC-DC模块和上述第一控制模块发送工作中断指令；上述充电接口4与上述第一控制模块连接，上述第一控制模块与上述电池单元10连接，在使用外置充电器充电时，第一控制模块能实时检测充电电流值和电量，通过显示屏6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，使壳体9内部温度过高时能及时的开启散热风扇降温。
整个设备包括三级安全保护，分别为第一控制模块PWM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，第一控制模块终端中止PWM信号发送，DC-DC模块停止放电，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，同时信号发送至第一控制模块，中止PWM信号发送。
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 (6)
1.一种带有发热组件的无线焊接机，包括壳体、控制面板、设置在所述壳体上的提手、电池组、设置在所述壳体上的正接线端子和负接线端子、设置在所述壳体上用于充电的充电接口，设置在所述壳体上的电气开关，所述电池组设置在所述壳体内部，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模块连接有第一控制模块，所述第一控制模块用于控制所述DC-DC模块输出参数的调整，所述第一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，在所述第一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，所述安全控制模块和所述DC-DC模块均与所述第一控制模块连接，用于向所述DC-DC模块和所述第一控制模块发送工作中断指令，所述充电接口与所述第一控制模块连接，所述第一控制模块与所述电池单元连接，所述电池组包括若干串并联组成的电池阵列，所述电池阵列嵌在设置有电池槽穴的支架上，所述支架与所述电池相匹配，在所述支架上设置有孔洞，所述孔洞从所述支架一端沿与所述槽穴轴向平行方向延伸至另一端，在所述孔洞内设置有加热棒，所述加热棒并联设置，所述电池单元为多节锂电池串并联组成的电池组，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，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。
2.根据权利要求1所述的一种带有发热组件的无线焊接机，其特征在于：所述DC-DC模块为buck型降压电路，所述第一控制模块向所述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。
3.根据权利要求1所述的一种带有发热组件的无线焊接机，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，与所述第一控制模块电连接，用于实时显示电焊参数值。
4.根据权利要求1所述的一种带有发热组件的无线焊接机，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，所述第一旋钮和所述第二旋钮与所述第一控制模块连接。
5.根据权利要求1所述的一种带有发热组件的无线焊接机，其特征在于：所述安全控制模块设置有三级安全保护，分别为第一控制模块PWM开关保护、继电器保护、PTC保护。
6.根据权利要求1所述的一种带有发热组件的无线焊接机，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。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 215000 Wuzhong Economic Development Zone, Suzhou, Jiangsu, 4 Yuexi road 588, Yuexi road. Applicant after: SUZHOU NEW EASY ELECTRONICS Co.,Ltd. Address before: 215000 Xinhua Road, 68, Wang Ting Town, Xiangcheng District, Suzhou, Jiangsu Applicant before: SUZHOU NEW EASY ELECTRONICS Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20191218 Address after: Room 1,020, Nanxun Science and Technology Pioneering Park, No. 666 Chaoyang Road, Nanxun District, Huzhou City, Zhejiang Province, 313000 Patentee after: Huzhou You Yan Intellectual Property Service Co.,Ltd. Address before: 215000 No. 588 Swan Dang Road, Yuexi Street, Wuzhong Economic Development Zone, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: SUZHOU NEW EASY ELECTRONICS Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20201127 Address after: 313000 No. 818 Xinhui Road, Lianshi Town, Nanxun District, Huzhou City, Zhejiang Province Patentee after: ZHEJIANG SANXING ELECTRICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Room 1,020, Nanxun Science and Technology Pioneering Park, No. 666 Chaoyang Road, Nanxun District, Huzhou City, Zhejiang Province, 313000 Patentee before: Huzhou You Yan Intellectual Property Service Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20220809 Address after: Room 247-7062, 2 / F, 109-1 quanyun Road, Shenyang area, China (Liaoning) pilot Free Trade Zone, Shenyang, Liaoning 110000 Patentee after: Shenyang Steel Zhongbao Technology Co.,Ltd. Address before: No.818 Xinhui Road, Lianshi Town, Nanxun District, Huzhou City, Zhejiang Province Patentee before: ZHEJIANG SANXING ELECTRICAL TECHNOLOGY CO.,LTD. |