CN113141032B - 一种便携式食品加工机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种便携式食品加工机，可以包括：电流保护器件和电池模块；所述电流保护器件与所述电池模块串联；所述电流保护器件和所述电池模块均串联于所述电池模块的充电回路和放电回路中。通过该实施例方案，实现了充放电电流的保护，保护电池、电机寿命及整机的可靠性，改善用户体验效果。

Description

一种便携式食品加工机
技术领域
本发明实施例涉及烹饪设备控制技术，尤指一种便携式食品加工机。
背景技术
现有采用电池供电方式的随行杯等食品加工机的充放电电流保护存在以下缺陷：
1、机器没有放电过流硬件保护措施，在异常状态下没法及时保护电机和电池，造成安全风险、影响用户体验。
2、充电和放电采用同一路电流检测电路方式，由于充放电电流差异大，在保证放电检测准确的前提下，充电电流检测偏大时导致电池充电电流超出电池充电上限阀值影响电池寿命，充电电流检测偏小时导致电池充电时间过长影响用户体验。
3、充电和放电采用两路电流检测电路方式，能保证充放电电流检测准确，但是由于采用两路电流检测电路，需要主控配置两个AD口及外围电路，主控资源受限，成本增加。
发明内容
本发明实施例提供了一种便携式食品加工机，能够实现充放电电流的保护，保护电池、电机寿命及整机的可靠性，改善用户体验效果。
为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种便携式食品加工机，可以包括：电流保护器件和电池模块；所述电流保护器件与所述电池模块串联；所述电流保护器件和所述电池模块均串联于所述电池模块的充电回路和放电回路中。
在本发明的示例性实施例中，所述便携式食品加工机还可以包括：主控模块和电流检测模块；
所述电流检测模块包括：充电采样电阻R1和放电采样电阻R2；所述充电采样电阻R1位于所述电池模块的充电回路中，所述放电采样电阻R2位于所述电池模块的放电回路中；所述充电采样电阻R1的第一端与所述放电采样电阻R2的第二端相连，所述充电采样电阻R1的第二端接地；所述放电采样电阻R2的第一端与所述主控模块的电流采样端口相连；
所述主控模块在充电过程中通过所述充电采样电阻R1检测充电电流，在放电过程中通过所述放电采样电阻R2检测放电电流。
在本发明的示例性实施例中，所述便携式食品加工机还可以包括：电机模块；所述电机模块包括相互连接的电机和电机驱动控制电路；
所述充电回路可以包括：外部充电电源、所述电流保护器件、所述电池模块和所述充电采样电阻R1；
充电电流的流向依次可以包括：所述外部充电电源的电压输入端VIN_DC、所述电池模块的电池正极BAT+、所述电流保护器件、所述电池模块的电池负极BAT-、所述充电采样电阻R1和所述外部充电电源的电压输出端GND；
所述放电回路可以包括：所述电池模块、所述电流保护器件、所述电机、驱动开关和所述放电采样电阻R2；
放电电流的流向依次可以包括：所述电池模块的电池正极BAT+、所述电机的正极M+、所述电机的负极M-、所述驱动开关、所述电池模块的电池负极BAT-、所述放电采样电阻R2和所述电池模块的电池负极BAT-、所述电流保护器件。
在本发明的示例性实施例中，所述电流保护器件设置于所述便携式食品加工机的机头上盖的提手位置处。
在本发明的示例性实施例中，所述电流保护器件的参数可以依据所述放电回路的稳定工作电流值Im的大小来确定；
其中，Im<＝10Ib，I<＝Im，Ib为预设的放电电流阈值，I为所述电流保护器件的最大稳态电流值。
在本发明的示例性实施例中，所述电池模块中的电池的下表面设置有温度传感器；
所述主控模块根据所述温度传感器检测到的电池表面温度值Td识别便携式食品加工机处于冷态或热态，并根据判断结果和所述电池表面温度值Td调整后续食品加工流程。
在本发明的示例性实施例中，所述便携式食品加工机还包括：充电控制模块；所述充电控制模块包括：依次相连并分别与所述主控模块相连的充电线插电检测单元、充电使能控制单元和充电升压控制单元；
所述充电线插电检测单元与所述主控模块的充电检测端口相连，用于识别机器是否已连接充电线，将要进行充电工作；
所述充电使能控制单元与所述主控模块的使能控制端口相连，用于在所述主控模块的控制下使能充电；
所述充电升压控制单元与所述主控模块的第一占空比输出端口IO_PWML相连，用于通过所述主控模块调整脉宽调制PWM信号的占空比实现充电电压抬升及充电电流大小调节。
在本发明的示例性实施例中，所述主控模块检测工作状态标志位，当所述工作状态标志位指示机器处于食品加工状态时，通过所述充电线插电检测单元识别机器已连接充电线后，确定不使能所述充电控制模块为所述电池模块充电，维持当前的食品加工状态，并确定通过所述电流检测模块检测到的为放电电流；当所述工作状态标志位指示机器处于待机状态时，通过所述充电线插电检测单元识别机器已连接充电线后，使能所述充电控制模块开始为所述电池模块充电，并确定通过所述电流检测模块检测到的为充电电流。
在本发明的示例性实施例中，所述主控模块根据电池电压和电池温度配置相应的充电状态；所述充电状态可以包括：涓流充电、恒流充电和恒压充电；
当PWM信号的占空比大于或等于预设的最小占空比，额小于或等于预设的最大占空比时，根据当前的充电状态执行充电；
当PWM信号的占空比小于预设的最小占空比时，如果处于涓流充电状态下，则按照所述最小占空比执行充电，如果处于恒流充电和恒压充电状态下，则停止充电；
当PWM信号的占空比大于预设的最大占空比时，停止充电。
在本发明的示例性实施例中，所述主控模块：
当所述工作状态标志位指示机器处于食品加工状态时，通过所述放电采样电阻R2检测放电电流；
通过第二占空比输出端口IO_PWM_M输出放电电流的调整占空比，以实时调整所述放电电流；
其中，所述放电电流的调整占空比根据下述关系式获得：
Dn＝Dm*Im/In；
其中，Dn为调整后的占空比，Dm为预设占空比，In为实时检测出的放电电流，Im为放电状态下的预设放电电流。
在本发明的示例性实施例中，所述主控模块：
将检测到的放电电流In与预设的上限电流阈值Ih相比较；
当In≥Ih时，如果放电持续时长大于或等于预设的时长阈值，则关闭控制电机停止工作，将电流超阀值计数减1，并重新启动相应功能进行工作；
如果连续N次出现In≥Ih，提示机器异常，进入等待阶段，并在等待时长达到预设时长后重新启动相应功能；在相应功能执行过程中，如果In＜Ih，则完成相应功能，如果再次出现In≥Ih，则直接报警并进入待机状态；N为正整数。
本发明实施例的有益效果可以包括：
1、本发明实施例提供了一种便携式食品加工机，可以包括：电流保护器件和电池模块；所述电流保护器件与所述电池模块串联；所述电流保护器件和所述电池模块均串联于所述电池模块的充电回路和放电回路中。通过该实施例方案，实现了充放电电流的保护，保护电池、电机寿命及整机的可靠性，改善用户体验效果。
2、本发明实施例所述便携式食品加工机还可以包括：主控模块和电流检测模块；所述电流检测模块包括：充电采样电阻R1和放电采样电阻R2；所述充电采样电阻R1位于所述电池模块的充电回路中，所述放电采样电阻R2位于所述电池模块的放电回路中；所述充电采样电阻R1的第一端与所述放电采样电阻R2的第二端相连，所述充电采样电阻R1的第二端接地；所述放电采样电阻R2的第一端与所述主控模块的电流采样端口相连；所述主控模块在充电过程中通过所述充电采样电阻R1检测充电电流，在放电过程中通过所述放电采样电阻R2检测放电电流。通过该实施例方案，实现了充放电电流的准确检测，降低成本，改善用户体验效果。
3、本发明实施例的所述便携式食品加工机还可以包括：电机模块；所述电机模块包括相互连接的电机和电机驱动控制电路；所述充电回路可以包括：外部充电电源、所述电流保护器件、所述电池模块和所述充电采样电阻R1；充电电流的流向依次可以包括：所述外部充电电源的电压输入端VIN_DC、所述电池模块的电池正极BAT+、所述电流保护器件、所述电池模块的电池负极BAT-、所述充电采样电阻R1和所述外部充电电源的电压输出端GND；所述放电回路可以包括：所述电池模块、所述电流保护器件、所述电机、驱动开关和所述放电采样电阻R2；放电电流的流向依次可以包括：所述电池模块的电池正极BAT+、所述电机的正极M+、所述电机的负极M-、所述驱动开关、所述电池模块的电池负极BAT-、所述放电采样电阻R2和所述电池模块的电池负极BAT-、所述电流保护器件。通过该实施例方案，放电回路和充电回路配置不同阻值的采样电阻，保证两个回路电流采样准确，保证电池安全及电机的使用寿命。并且通过放电回路和充电回路的设计，利用最少的芯片资源和最少的外围电路器件，通过机器的状态识别区分实现两个回路的电流检测，简化检测电路，降低成本，保证电流检测的精度。
4、本发明实施例的所述电流保护器件设置于所述便携式食品加工机的机头上盖的提手位置处。通过该实施例方案，由于提手位置相对环境温度低，利于电流保护器件快速降温，另外通过此位置的设定，保证电流保护器件远离电机和电池等发热器件，降低其对电流保护器件的影响，保证电流保护器件快速恢复常温起过流保护作用。
5、本发明实施例的所述电流保护器件的参数可以依据所述放电回路的稳定工作电流值Im的大小来确定；其中，Im<＝10Ib，I<＝Im，Ib为预设的放电电流阈值，I为所述电流保护器件的最大稳态电流值。通过该实施例方案，保证机器正常工作时，电流保护器件工作正常不启动保护，机器异常工作时电流保护器件保护电机和电池。
6、本发明实施例的所述电池模块中的电池的下表面设置有温度传感器；所述主控模块根据所述温度传感器检测到的电池表面温度值Td识别便携式食品加工机处于冷态或热态，并根据判断结果和所述电池表面温度值Td调整后续食品加工流程。通过该实施例方案，通过机头电池温度检测判定区分机器冷热态，以及电池表面温度不同匹配不同的处理方式，保证机器工作时电流保护器件都能正常保护，保证电池和电机的寿命和可靠性，并改善用户体验。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例的便携式食品加工机组成框图；
图2为本发明实施例的充电回路和放电回路示意图；
图3为本发明实施例的电流保护器件设置位置示意图
图4为本发明实施例的充电控制模块电路结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
本发明实施例提供了一种便携式食品加工机，如图2所示，可以包括：电流保护器件6和电池模块4；所述电流保护器件6与所述电池模块4串联；所述电流保护器件6和所述电池模块4均串联于所述电池模块4的充电回路和放电回路中。
在本发明的示例性实施例中，如图1所示，便携式食品加工机还可以包括：主控模块1、充电控制模块2和电流检测模块3；所述电流检测模块3包括：充电采样电阻R1和放电采样电阻R2；所述充电采样电阻R1位于所述电池模块4的充电回路中，所述放电采样电阻R2位于所述电池模块4的放电回路中；所述充电采样电阻R1的第一端与所述放电采样电阻R2的第二端相连，所述充电采样电阻R1的第二端接地；所述放电采样电阻R2的第一端与所述主控模块1的电流采样端口相连；所述电流保护器件6与所述电池模块4串联；所述电流保护器件6和所述电池模块4串联于所述充电回路和所述放电回路中；
所述主控模块1在充电过程中通过所述充电采样电阻R1检测充电电流，在放电过程中通过所述放电采样电阻R2检测放电电流。
在本发明的示例性实施例中，在线路板上设置主控模块1、充电控制模块2、电流检测模块3和电池模块4等模块实现充放电电流检测电路，可以通过机器工作状态识别判断检测充放电电流并实施控制保护。
在本发明的示例性实施例中，主控模块1可以包括主控单元MCU部分、显示控制部分、按键开关控制部分以及对电池模块4、电机模块5、充电控制模块2、电流检测模块3、电流保护器件6的控制部分。
所述主控模块1可以通过所述充电控制模块2识别机器是否已连接充电线，根据当前的工作状态确定是否使能所述充电控制模块2开始为所述电池模块4充电，并在充电状态下通过调整所述充电控制模块2的用于充电升压控制的脉宽调制PWM信号的占空比调整充电电流。
在本发明的示例性实施例中，充电控制模块2可以包括充电线插电检测单元、充电使能控制单元，充电升压控制单元三部分，主控模块1可以通过充电线插电检测单元识别判断机器是否要进行充电工作，主控模块1可以通过充电使能控制单元实现机器充电状态的使能控制，主控模块1可以通过充电升压控制单元实现充电电压抬升及充电电流大小调节控制。
在本发明的示例性实施例中，提供一种充放电电流的检测保护电路(包括电流检测模块3、电流保护器件6)，整个电流检测电路可以分为两部分，分别为充电回路和放电回路，在充放电两回路上设置有电流保护器件，该电流保护器件可以优选功率型NTC(负的温度系数)器件，主控模块1根据机器状态识别区分充放电，根据检测采样的电流值做相应的调整控制。
在本发明的示例性实施例中，所述便携式食品加工机还可以包括：电机模块5；所述电机模块5可以包括相互连接的电机和电机驱动控制电路；
所述充电回路可以包括：外部充电电源、所述电流保护器件6、所述电池模块4和所述充电采样电阻R1；
充电电流的流向依次可以包括：所述外部充电电源的电压输入端VIN_DC、所述电池模块4的电池正极BAT+、所述电流保护器件6、所述电池模块4的电池负极BAT-、所述充电采样电阻R1和所述外部充电电源的电压输出端GND；
所述放电回路可以包括：所述电池模块4、所述电流保护器件6、所述电机5、驱动开关和所述放电采样电阻R2；
放电电流的流向依次可以包括：所述电池模块4的电池正极BAT+、所述电机5的正极M+、所述电机5的负极M-、所述驱动开关、所述电池模块4的电池负极BAT-、所述放电采样电阻R2和所述电池模块4的电池负极BAT-、所述电流保护器件6。
在本发明的示例性实施例中，如图2所示，对于充电回路：
机器处于非工作状态情况下，主控模块1通过充电线插电检测单元识别，进入充电状态；
充电线正极(即外部充电电源的电压输入端)VIN_DC→电池组正极BAT+→电流保护器件(如功率型NTC)→电池组负极BAT-→电流采样电阻R1→充电线负极(即外部充电电源的电压输出端)GND，形成充电电流检测的闭环回路，主控模块1的模数AD口ADC_OCP接由放电回路的采样电阻R2、电阻R3和电容C1组成的RC滤波电路，主控模块1通过采样电阻R1两端的压差转化为电流值，充电回路的采样电阻R1接地作为充电电流检测的闭环回路压差基准，放电回路的采样电阻R2和电阻R3串联相当于一个滤波电阻不对充电回路的采样电流值产生影响。
在本发明的示例性实施例中，如图2所示，对于放电回路：
机器处于工作状态情况下，主控模块1可以通过开关按键状态识别进入工作执行过程中；
电池组正极BAT+→电机的正极M+→电机的负极M-→驱动开关电路→电流采样电阻R2→电池组负极BAT-→功率型NTC，形成放电电流检测的闭环回路，主控的AD口ADC_OCP接电阻R3和电容C1组成的RC滤波电路，主控通过采样电阻R2两端的压差转化为电流值，充电回路的采样电阻R1接地作为放电电流检测的闭环回路压差基准，由于采样电阻R1不在放电回路内，流经采样电阻R1的电流相对于电机工作电流(A级别)非常小(mA级别)，可忽略不计不对放电回路的采样电流值产生影响。
在本发明的示例性实施例中，驱动开关电路可以包括驱动开关、滤波电阻R4和限流电阻R5，滤波电阻R4和限流电阻R5的第一端可以分别与驱动开关的受控端相连，滤波电阻R4第二端接地，限流电阻R5的第二端与主控模块1的IO口IO_PWM_M相连，主控模块1的IO口IO_PWM_M输出PWM信号；其中，驱动开关可以为金属氧化物半导体场效应晶体管MOS管(如Q1)，MOS管的栅极与滤波电阻R4和限流电阻R5的第一端相连，源极和漏极可以串联于放电回路中；根据采样电流值通过主控的IO口IO_PWM_M输出PWM信号及电阻R4、R5组成的驱动电路驱动开关管Q1通断实现电机转速控制及电机电流大小的调整闭环控制。
在本发明的示例性实施例中，机器充放电时，特别是电机启动瞬间产生大电流，将对电池和电机产生过流冲击导致电池或电机损坏，通过充放电电流检测保护电路设计，在电机启动工作时产生的大电流通过电流保护器件6(功率型NTC)电流吸收，保护电机和电池可靠，保证机器寿命改善用户体验。
在本发明的示例性实施例中，通过充放电电流检测保护电路设计，在机器正常工作时充放电电流检测失效的情况下，通过选择相匹配的最大稳态电流参数的功率型NTC，实现充放电过流保护，保证机器寿命及用户安全。
在本发明的示例性实施例中，如果充电回路和放电回路采用一个采样电阻的方式，由于电机工作电流大(放电回路)及电池充电电流小(充电回路)，两者差异大，基于采样电阻的功耗考虑，采样电阻的阻值选择相对较小一些，可保证放电回路电流采样准确，但存在充电回路电流采样偏差大，引起电池充电电流失控导致电池充电安全风险，通过此充放电电流检测电路设计，放电回路和充电回路配置不同阻值的采样电阻，保证了两个回路电流采样准确，保证电池安全及电机的使用寿命。
在本发明的示例性实施例中，如果充电回路和放电回路分别采用一套电流采样电路的方式，主控模块1需要增加一个AD口以及RC滤波电路，增加线路板面积及器件、主控资源需增加，增加了机器成本，通过此充放电电流检测电路设计，利用最少的芯片资源和最少的外围电路器件，通过机器的状态识别区分实现两个回路的电流检测，简化检测电路，降低成本，保证电流检测的精度。
实施例二
该实施例在实施例一的基础上，给出了电流保护器件和电池温度传感器安装位置的设定实施例。
在本发明的示例性实施例中，如图3所示，所述电流保护器件可以设置于所述便携式食品加工机的机头上盖的提手位置处。
在本发明的示例性实施例中，随行杯可以由杯体1-2和机头部分组成，机头部分内的电机1-3固定在金属下盖1-1上，在电机1-3与电池1-5间放置隔热垫1-10，温度传感器1-4贴在电池1-5的表面，电池1-5通过泡棉背胶1-6与线路板支架1-7固定，线路板1-8固定在线路板支架1-7上，功率型NTC器件1-11放在在机头上盖1-9的提手位置，用户可通过机头部分的按动线路板上的按键开关启动机器工作。
在本发明的示例性实施例中，由于电池1-5与电机1-3在垂直面上，电机1-3产生的热量和下盖1-1传导的热量，最先辐射在电池1-5的下表面，因此温度传感器1-4优选放置在电池1-5的下表面，主控模块1可快速准确响应温度的变化。
在本发明的示例性实施例中，功率型NTC器件1-11放在在机头上盖的提手位置，通过提手位置相对环境温度低，利于功率型NTC器件1-11快速降温，另外通过此位置的设定，保证功率型NTC器件1-11远离电机1-3和电池1-5等发热器件，降低其对功率型NTC器件1-11的影响，保证功率型NTC器件1-11快速恢复常温起过流保护作用。
在本发明的示例性实施例中，机器通过在电池表面放置温度传感器1-4并通过隔热垫将电池1-5与电机1-3、金属下盖1-1隔离，保证温度传感器1-4检测的温度能准确反映电池的温度起到保护作用，另外保证制浆过程中调整控制准确，改善用户体验效果。
实施例三
该实施例在实施例二的基础上，给出了电流保护器件参数设定以放电回路电流为依据的实施例。
在本发明的示例性实施例中，所述电流保护器件的参数可以依据所述放电回路的稳定工作电流值Im的大小来确定；
其中，Im<＝10Ib，I<＝Im，Ib为预设的放电电流阈值，I为所述电流保护器件的最大稳态电流值。
在本发明的示例性实施例中，电流保护器件(如功率型NTC器件)参数选择以机器放电回路工作电流大小为依据，在机器冷态大负载制浆是检测机器放电回路稳定工作电流值Im，稳定工作电流值必须小于电池放电电流阈值Im<＝10Ib，可以选择功率型NTC器件的最大稳态电流值I<＝Im。
在本发明的示例性实施例中，功率型NTC器件参数选择以机器放电回路工作电流大小为依据，保证机器正常工作时，功率型NTC工作正常不启动保护，机器异常工作时功率型NTC保护电机和电池。
在本发明的示例性实施例中，由于充电回路电流较小以及充电回路已存在充电异常保护，因此功率型NTC器件主要保护放电回路，保护电机及电池的安全可靠。
实施例四
该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了通过电池表面温度检测识别做自适应调整控制的实施例。
在本发明的示例性实施例中，所述电池模块中的电池的下表面设置有温度传感器；
所述主控模块可以根据所述温度传感器检测到的电池表面温度值Td识别便携式食品加工机处于冷态或热态，并根据判断结果和所述电池表面温度值Td调整后续食品加工流程。
在本发明的示例性实施例中，当用户启动功能时，主控模块1通过电池表面的温度传感器检测电池表面温度值Td(可以为平均温度值)与系统设定判断温度阀值Td0、Td1比较，根据比较结果识别机器是否为热态；
当Td<Td0时，系统判断机器为冷态，系统按照选择的功能执行，功率型NTC器件正常保护；
当Td0≤Td<Td1时，系统判断机器为热态，电池温度处于的温度范围可短时间等待冷却，系统不执行功能流程，待电池温度表面恢复正常再执行功能，功率型NTC器件正常保护；
当Td≥Td1时,系统判断机器为热态，电池温度超出阀值温度，电池温度处于的温度范围无法短时间等待冷却，系统不执行功能流程并报警提示用户。
在本发明的示例性实施例中，由于功率型NTC器件的阻值随温度的升高而逐步减少，如果机器机头内温度高时功率型NTC的阻值很小等同于导线无法起到保护作用，因此通过机头电池温度检测判定区分机器冷热态，以及电池表面温度不同匹配不同的处理方式，保证机器工作时功率型NTC器件都能正常保护，保证电池和电机的寿命和可靠性，并改善用户体验。
实施例五
该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了主控模块1通过识别判断充电状态，检测的电流值为充电状态的电流值的实施例。
在本发明的示例性实施例中，所述便携式食品加工机还包括：充电控制模块2；如图4所示，所述充电控制模块2可以包括：依次相连并分别与所述主控模块1相连的充电线插电检测单元21、充电使能控制单元22和充电升压控制单元23；
所述充电线插电检测单元21与所述主控模块1的充电检测端口IO_USBIN相连，用于识别机器是否已连接充电线，将要进行充电工作；
所述充电使能控制单元22与所述主控模块1的使能控制端口IO_VIN相连，用于在所述主控模块1的控制下使能充电；
所述充电升压控制单元23与所述主控模块1的第一占空比输出端口IO_PWML相连，用于通过所述主控模块1调整脉宽调制PWM信号的占空比实现充电电压抬升及充电电流大小调节。
在本发明的示例性实施例中，所述充电线插电检测单元21可以包括：第一分压电阻R6、第二分压电阻R7和第一滤波电容C2；所述第一分压电阻R6和第二分压电阻R7串联，所述第一分压电阻R6与外部充电电源的电压输入端VIN_DC相连，所述第二分压电阻R7接地，所述第一滤波电容C2与所述第二分压电阻R7并联；所述第一分压电阻R6和所述第二分压电阻R7的连接端与所述充电检测端口IO_USBIN相连；
所述充电使能控制单元22包括：第一驱动电阻R10、第二驱动电阻R11、三极管T1、第三驱动电阻R9、第四驱动电阻R8和第一MOS管Q2；所述第一驱动电阻R10的第一端与所述使能控制端口IO_VIN相连，第二端与所述三极管T1的基极B相连；所述第二驱动电阻R11并联于所述三极管T1的基极B和发射极E上；所述第三驱动电阻R9的第一端与所述三极管T1的集电极C相连，第二端与所述第一MOS管Q2的栅极G相连，所述第四驱动电阻R8并联于所述第一MOS管Q2的源极S和栅极G上；所述第一MOS管Q2的源极S与电压输入端VIN_DC相连，所述第一MOS管Q2的漏极D与所述电池模块4的电池正极BAT+相连；
所述充电升压控制单元23可以包括：第五驱动电阻R13、第六驱动电阻R14和第二MOS管Q3；所述第五驱动电阻R13的第一端与所述第一占空比输出端口IO_PWML相连，第二端与所述第二MOS管Q3的栅极G相连，所述第六驱动电阻R14并联于所述第二MOS管Q3的源极S和栅极G上，所述第二MOS管Q3的漏极D与所述电池模块4的电池正极BAT+相连。
在本发明的示例性实施例中，当充电线插电检测单元21检测到用户放置充电线时，如果机器处于待机状态时，机器主控模块1可以控制进入充电状态；如果机器处于工作状态时，机器主控模块1可以控制继续执行功能。
在本发明的示例性实施例中，主控模块1通过充电线插电检测识别判断机器是否要进行充电工作，充电线插电检测通过当用户将充电线连接到机器时，输入电压VIN_DC通过电阻R6和R7的分压值触发主控IO口IO_USBIN，电容C2其滤波作用，主控模块1识别到机器连接充电线。主控模块1可以根据机器处于的状态做以下控制调整：
当机器处于待机时，读取的工作状态标志为0，主控模块1判断为充电状态，主控模块1通过充电使能控制单元22控制，主控模块1驱动IO口IO_VIN输出高电平信号通过电阻R10和R11驱动打开三极管T1，进而通过电阻R8和R9驱动开关MOS管Q2，实现充电回路打开，主控模块1通过充电升压控制单元23控制，主控模块1通过IO口IO_PWML输出占空比D0的PWM信号通过电阻R13和R14驱动MOS管Q3，实现充电电流的调整控制。
当机器处于工作状态时，读取的工作状态标志为1，主控模块1判断为工作状态，主控模块1通过关闭充电使能控制和充电升压控制两单元，待机器完成制浆后，主控模块1进入充电状态并按照充电控制方法实施正常充电。
在本发明的示例性实施例中，通过机器的工作状态标志位读取、充电线连接状态识别判断，确认识别主控检测电流值是否为充电状态的电流，避免充电和放电同时进行，以及电流检测电路准确区分识别，保证机器工作正常及电池的寿命，提升机器的智能化程度。
实施例六
该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了主控模块1根据采集的电流值对充电状态做相应的调整及保护的实施例。
在本发明的示例性实施例中，所述主控模块1根据电池电压和电池温度配置相应的充电状态；所述充电状态可以包括：涓流充电、恒流充电和恒压充电；
当PWM信号的占空比大于或等于预设的最小占空比，额小于或等于预设的最大占空比时，根据当前的充电状态执行充电；
当PWM信号的占空比小于预设的最小占空比时，如果处于涓流充电状态下，则按照所述最小占空比执行充电，如果处于恒流充电和恒压充电状态下，则停止充电；
当PWM信号的占空比大于预设的最大占空比时，停止充电。
在本发明的示例性实施例中，主控模块1根据充电电流大小通过充电升压控制部分调整控制，根据电池的电压及温度状态配置相应的充电状态(涓流、恒流、恒压三个状态)，主控模块1通过IO口IO_PWML设置占空比D0的PWM信号，通过电阻R13和R14驱动MOS管Q3，主控模块1通过电流检测端口实时检测电流值为充电状态的电流值I，主控模块1根据检测的电流值I与设定充电状态的电流值I0的关系通过调整PWM信号的占空比实现自适应调整控制，PWM信号的占空比D的调整关系可以为D1＝D0*I0/I1；其中，D1为调整后的占空比，D0为预设占空比，I1为实时检测出的充电电流，I0为设定充电状态下的预设充电电流。
在本发明的示例性实施例中，当D1<DL时，DL为主控模块设置的最小占空比，充电电流超出系统调整范围，如果充电在涓流状态时，主控模块1可以按照占空比DL执行充电，如果充电在恒流或恒压状态时，可以提示用户充电电流过大，并停止充电；当D>DH时，DH为主控模块1设置的最大占空比，充电电流超出系统调整范围，可以提示用户充电不正常并停止充电。
在本发明的示例性实施例中，机器在充电状态下，检测充电电流大小结合充电状态情况，通过调整充电升压控制单元23的PWM信号的占空比实现充电电流控制调整，实现了用户连接不同充电电源条件下可靠充电，通过各个充电状态下充电电流自适应调整及控制保护，保证充电正常及电池寿命。
实施例七
该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了主控模块1通过识别判断机器工作状态，确定检测的电流值为放电状态的电流值的实施例。
在本发明的示例性实施例中，所述主控模块检测工作状态标志位，当所述工作状态标志位指示机器处于食品加工状态时，通过所述充电线插电检测单元识别机器已连接充电线后，确定不使能所述充电控制模块为所述电池模块充电，维持当前的食品加工状态，并确定通过所述电流检测模块检测到的为放电电流；当所述工作状态标志位指示机器处于待机状态时，通过所述充电线插电检测单元识别机器已连接充电线后，使能所述充电控制模块开始为所述电池模块充电，并确定通过所述电流检测模块检测到的为充电电流。
在本发明的示例性实施例中，当用户选择功能按键时，主控模块进入并设置工作状态标志为1，当功能执行完毕后，主控哎1清除工作状态标志为0，当工作状态标志为1时，如果IO口IO_PWM_M输出PWM信号时，主控模块1电流检测电路采集的电流值为放电状态电流值，如果此过程中检测到充电连接线时，充电使能控制处于持续关闭状态，主控模块1继续执行功能并根据电流值大小做调整控制；当工作状态标志为0时，主控进入充电状态的判断识别。
在本发明的示例性实施例中，通过机器的工作状态标志位读取、电机驱动信号输出的判断，确认识别主控模块检测电流值的是否为放电状态的电流，避免充电和放电同时进行，以及电流检测电路准确区分识别，保证机器工作正常及电池、电机的寿命，提升机器的智能化程度。
实施例八
该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了放电状态稳定工作时主控模块1根据采集的电流值做相应的调整及保护的实施例。
在本发明的示例性实施例中，所述主控模块1：
当所述工作状态标志位指示机器处于食品加工状态时，通过所述放电采样电阻R2检测放电电流；
通过第二占空比输出端口IO_PWM_M输出放电电流的调整占空比，以实时调整所述放电电流；
其中，所述放电电流的调整占空比根据下述关系式获得：
Dn＝Dm*Im/In；
其中，Dn为调整后的占空比，Dm为预设占空比，In为实时检测出的放电电流，Im为放电状态下的预设放电电流。
在本发明的示例性实施例中，主控模块1按照功能流程设定的电机转速，通过IO口IO_PWM_M设置占空比Dm的PWM信号通过电阻R4和R5驱动MOS管Q1，主控模块1通过电流检测端口实时检测电流值为放电状态的电流值I1，根据检测的电流值I1与设定放电状态的稳定电流值Im的关系通过调整PWM信号的占空比实现自适应调整控制，PWM信号的占空比Dn的调整关系为Dn＝Dm*Im/In；
当Dn≤DL时，DL为主控设置的最小占空比，充电电流超出系统调整范围，放电电流过大，主控模块1关闭IO口驱动信号，并提示用户机器异常；
当Dn≥DH时，DH为主控设置的最大占空比，充电电流超出系统调整范围，放电电流过小，主控模块1关闭IO口驱动信号停止电机工作，并提示用户机器异常。
在本发明的示例性实施例中，所述主控模块1：
将检测到的放电电流In与预设的上限电流阈值Ih相比较；
当In≥Ih时，如果放电持续时长大于或等于预设的时长阈值，则关闭控制电机停止工作，将电流超阀值计数减1，并重新启动相应功能进行工作；
如果连续N次出现In≥Ih，提示机器异常，进入等待阶段，并在等待时长达到预设时长后重新启动相应功能；在相应功能执行过程中，如果In＜Ih，则完成相应功能，如果再次出现In≥Ih，则直接报警并进入待机状态；N为正整数。
在本发明的示例性实施例中，主控模块1根据检测的电流值In与主控模块1设定的上限电流阀值Ih的判断关系：
当In≥Ih时，如果放电持续的时间T≥Tm时，主控模块1关闭IO口驱动信号，停止电机工作，并将电流超阀值计数减1，主控模块1重新启动功能工作，如果连续N次超出上限电流阀值时，主控模块1提示用户机器异常，进入等待阶段，等待时间超t秒后，主控模块1重新启动功能执行一次，功能执行过程中如果电流不超上限电流阀值则完成功能执行，如果电流还超上限电流阀值时，则直接报警并进入待机状态。
在本发明的示例性实施例中，机器在放电状态下稳定工作时，检测放电电流大小与系统设定的阀值参数比较判断，通过调整PWM信号的占空比实现电机放电电流控制调整，解决用户放置物料量不同情况下的放电电流控制，以及放电电流异常控制处理解决物料堵转或电机异常情况，通过放电电流自适应调整及控制保护，保证机器正常以及保护电池和电机的寿命。
实施例九
该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了根据系统配置的电池充放电参数匹配相应的采样电阻阻值的实施例。
在本发明的示例性实施例中，所述主控模块还可以用于：根据采集的充电电流、充电采样电阻R1的额定功率、放电电流、放电采样电阻R2的额定功率以及充电采样电阻R1与放电采样电阻R2的关系值计算充电采样电阻R1和放电采样电阻R2的数值。
在本发明的示例性实施例中，以锂电池为例进行说明，机器采用的锂动力电池的容量为Ib，根据锂电池充放电的特性，充电回路电流上限阀值1C相当于Ib，放电回路电流上限阀值10C相当于10Ib；由于充放电电流检测电路共用，为保证充电电流检测回路和放电电流检测回路所采样电压量程一致，进而得到充放电电流检测回路的电阻和电流关系：R1*1C＝R2*10C→R1/R2＝10。
在本发明的示例性实施例中，另外考虑到采样电阻的功耗以及高温降额要求，利用功率公式P＝I*I*R可知：
充电回路电阻功率为1C*1C*R1＝Ib*Ib*R1≤1/2*P0,P0为充电采样电阻的额定功率；
放电回路电阻功率为10C*10C*R1＝100*Ib*Ib*R2≤1/2*P1,P1为放电采样电阻的额定功率；
再结合充放电电流检测回路的电阻关系R1/R2＝10，得到充放电电流检测回路的采样电阻阻值。
在本发明的示例性实施例中，根据电池充放电电流大小的特性要求，得到充放电回路的采样电阻关系，解决充放电电流检测电路共用情况下采样电压量程一致，简化电流采样软件处理的复杂程度。由于机器电机发热以及热浆制作存在器件温升高的情况，必须要考虑到采样电阻的降额问题并结合电阻关系，得到充放电电流检测回路的采样电阻阻值，保证电流采样的精度和采样电阻正常工作，进而保证机器、电机、电池等使用寿命，改善用户体验。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (9)

1.一种便携式食品加工机，其特征在于，包括：电流保护器件和电池模块；所述电流保护器件与所述电池模块串联；所述电流保护器件和所述电池模块均串联于所述电池模块的充电回路和放电回路中；所述便携式食品加工机还包括：主控模块和电流检测模块，所述电流检测模块包括：位于充电回路中的充电采样电阻R1和位于放电回路中的放电采样电阻R2，所述主控模块的AD口接由放电采样电阻R2串联的滤波电路；
其中，所述充电采样电阻R1的第一端与所述放电采样电阻R2的第二端相连，所述充电采样电阻R1的第二端接地，所述放电采样电阻R2的第一端与所述主控模块的电流采样端口相连；
所述主控模块在充电过程中将R2作为滤波电阻，通过所述充电采样电阻R1检测充电电流，在放电过程中由于R1不在放电回路内，通过所述放电采样电阻R2两端的压差转化为电流值以检测放电电流。
2.根据权利要求1所述的便携式食品加工机，其特征在于，所述便携式食品加工机还包括：电机模块；所述电机模块包括相互连接的电机和电机驱动控制电路；
所述充电回路包括：外部充电电源、所述电流保护器件、所述电池模块和所述充电采样电阻R1；
充电电流的流向依次包括：所述外部充电电源的电压输入端VIN_DC、所述电池模块的电池正极BAT+、所述电流保护器件、所述电池模块的电池负极BAT-、所述充电采样电阻R1和所述外部充电电源的电压输出端GND；
所述放电回路包括：所述电池模块、所述电流保护器件、所述电机、驱动开关和所述放电采样电阻R2；
放电电流的流向依次包括：所述电池模块的电池正极BAT+、所述电机的正极M+、所述电机的负极M-、所述驱动开关、所述电池模块的电池负极BAT-、所述放电采样电阻R2和所述电池模块的电池负极BAT-、所述电流保护器件。
3.根据权利要求1所述的便携式食品加工机，其特征在于，所述电流保护器件设置于所述便携式食品加工机的机头上盖的提手位置处。
4.根据权利要求1所述的便携式食品加工机，其特征在于，所述电流保护器件的参数依据所述放电回路的稳定工作电流值Im的大小来确定；
其中，Im<＝10Ib，I<＝Im，Ib为预设的放电电流阈值，I为所述电流保护器件的最大稳态电流值。
5.根据权利要求1所述的便携式食品加工机，其特征在于，所述电池模块中的电池的下表面设置有温度传感器；
所述主控模块根据所述温度传感器检测到的电池表面温度值Td识别便携式食品加工机处于冷态或热态，并根据判断结果和所述电池表面温度值Td调整后续食品加工流程。
6.根据权利要求1、2或5所述的便携式食品加工机，其特征在于，所述便携式食品加工机还包括：充电控制模块；所述充电控制模块包括：依次相连并分别与所述主控模块相连的充电线插电检测单元、充电使能控制单元和充电升压控制单元；
所述充电线插电检测单元与所述主控模块的充电检测端口相连，用于识别机器是否已连接充电线，将要进行充电工作；
所述充电使能控制单元与所述主控模块的使能控制端口相连，用于在所述主控模块的控制下使能充电；
所述充电升压控制单元与所述主控模块的第一占空比输出端口IO_PWML相连，用于通过所述主控模块调整脉宽调制PWM信号的占空比实现充电电压抬升及充电电流大小调节。
7.根据权利要求6所述的便携式食品加工机，其特征在于，所述主控模块检测工作状态标志位，当所述工作状态标志位指示机器处于食品加工状态时，通过所述充电线插电检测单元识别机器已连接充电线后，确定不使能所述充电控制模块为所述电池模块充电，维持当前的食品加工状态，并确定通过所述电流检测模块检测到的为放电电流；当所述工作状态标志位指示机器处于待机状态时，通过所述充电线插电检测单元识别机器已连接充电线后，使能所述充电控制模块开始为所述电池模块充电，并确定通过所述电流检测模块检测到的为充电电流。
8.根据权利要求6所述的便携式食品加工机，其特征在于，所述主控模块根据电池电压和电池温度配置相应的充电状态；所述充电状态包括：涓流充电、恒流充电和恒压充电；
当PWM信号的占空比大于或等于预设的最小占空比，额小于或等于预设的最大占空比时，根据当前的充电状态执行充电；
当PWM信号的占空比小于预设的最小占空比时，如果处于涓流充电状态下，则按照所述最小占空比执行充电，如果处于恒流充电和恒压充电状态下，则停止充电；
当PWM信号的占空比大于预设的最大占空比时，停止充电。
9.根据权利要求1、2或5所述的便携式食品加工机，其特征在于，所述主控模块：
当预设的工作状态标志位指示机器处于食品加工状态时，通过所述放电采样电阻R2检测放电电流；
通过第二占空比输出端口IO_PWM_M输出放电电流的调整占空比，以实时调整所述放电电流；
其中，所述放电电流的调整占空比根据下述关系式获得：
Dn＝Dm*Im/In；
其中，Dn为调整后的占空比，Dm为预设占空比，In为实时检测出的放电电流，Im为放电状态下的预设放电电流。
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