CN116231814B - 一种电池包安全控制方法、系统及其电动吻合器 - Google Patents

一种电池包安全控制方法、系统及其电动吻合器 Download PDF

Info

Publication number
CN116231814B
CN116231814B CN202310511498.7A CN202310511498A CN116231814B CN 116231814 B CN116231814 B CN 116231814B CN 202310511498 A CN202310511498 A CN 202310511498A CN 116231814 B CN116231814 B CN 116231814B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
battery pack
electric
respectively connected
electric tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310511498.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116231814A (zh
Inventor
卢桂芳
聂会勇
张旭
张丹丹
李晶
任牡丹
和水祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
First Affiliated Hospital of Medical College of Xian Jiaotong University
Original Assignee
First Affiliated Hospital of Medical College of Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by First Affiliated Hospital of Medical College of Xian Jiaotong University filed Critical First Affiliated Hospital of Medical College of Xian Jiaotong University
Priority to CN202310511498.7A priority Critical patent/CN116231814B/zh
Publication of CN116231814A publication Critical patent/CN116231814A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116231814B publication Critical patent/CN116231814B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/068Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02Operational features
    • A61B2560/0204Operational features of power management
    • A61B2560/0214Operational features of power management of power generation or supply
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02Operational features
    • A61B2560/0266Operational features for monitoring or limiting apparatus function
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02Operational features
    • A61B2560/0266Operational features for monitoring or limiting apparatus function
    • A61B2560/028Arrangements to prevent overuse, e.g. by counting the number of uses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电池包安全控制方法,具体包括以下步骤:S1:实时监控电池包的实际使用状况,设电池包的实际使用次数为n,电池包的最大使用次数为N;S2:当n<N时,电池包处于正常使用状态;S3:当n<N时,且电池包与电动工具物理脱离后,切断电池包与电动工具的电连接,使得电池包不能再给电动工具供电;S4:当n=N时,切断电池包与电动工具的电连接,使得电池包不再给电动工具供电;本发明中的控制方法保证了一次性电动工具的正常使用以及防止废弃后重新使用。

Description

一种电池包安全控制方法、系统及其电动吻合器
技术领域
本发明涉及一种电池包安全领域,特别涉及一种电池包安全控制系统、方法及其相应的电动吻合器。
背景技术
锂电池电池包是许多电动工具的核心部件,电池包经稳压电路后给电动工具的电机供电,电动工具使用时电机需要极大的电流,造成电池包电压波动很大,最大能让电池包电压由12V下降到4V以下,使后级稳压电路无法正常工作,严重影响电动工具的稳定运行。
对于一次性使用的电动工具,一般具有最大使用次数,当电动工具达到最大使用次数后,该电动工具则不推荐继续使用,否则因为电池包剩余电量不足或工作部件强度降低等造成电动工具工作质量受影响;现有技术中一般靠人工计数的方式计算电动工具的最大使用次数,既不准确又会影响操作质量。
同时,一次标准操作过程结束后,按照操作规程一次性电动工具就不能继续使用,需要将锂电池电池包拆下,电动工具与电池包分别做废弃处理;但该电动工具理论上还有使用次数,由于一次性电动工具造价昂贵,使得电动工具和锂电池电池包的回收和储运具有一定安全隐患,需要避免被故意重新使用或者误操作导致的重新使用。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种电池包安全控制系统及其控制方法,以解决现有技术存在的问题。
一种电池包安全控制方法,具体包括以下步骤。
S1:实时监控电池包的实际使用状况,设电池包的实际使用次数为n,电池包的最大使用次数为N。
S2:当n<N时,电池包处于正常使用状态。
S3:当n<N时,且电池包与电动工具物理脱离后,切断电池包与电动工具的电连接,使得电池包不能再给电动工具供电。
S4:当n=N时,切断电池包与电动工具的电连接,使得电池包不再给电动工具供电。
在步骤S3中,即使电池包与电动工具再次连接,由于电连接已经断开,电池包无法再给电动工具供电。
一种电池包安全控制系统,所述安全控制系统设置在电池包以及稳压电路之间,所述稳压电路与一次性电动工具相连,所述安全控制系统包括比较电路、稳定电路和处理电路;其中,比较电路根据电池包电压下降幅度判断电动工具是否被使用一次,并将比较信号发送至处理电路,同时比较电路将电池包电压输送至稳定电路;稳定电路用于稳定电池包的电压波动,并经稳压电路向电动工具供电;处理电路根据比较电路传来的比较信号,判断电动工具的使用次数,当使用次数小于最大使用次数时,电动工具处于正常使用状态,当使用次数小于最大使用次数,但此时电池包与电动工具脱离,则切断电动工具与电池包的电连接,当使用次数等于最大使用次数时,切断电动工具与电池包的电连接。
所述比较电路包括开关S1,开关S1的一端与电池包相连接,开关S1的另一端与电阻R1的一端相连接,电阻R1的另一端与运放器U1B的同相端相连接,运放器U1B的输出端分别连接运放器U1B的反相端、电阻R11的一端,电阻R11的另一端分别连接电阻R23的一端、三极管Q5的基极,三极管Q5的集电极分别连接电阻R23的另一端、电阻R17的左端、电阻R17的可调端、电阻R13的一端、三极管Q1的发射极并连接电源VCC,三极管Q5的发射极分别连接电阻R3的一端、电阻R16的一端,电阻R13的另一端与运放器U2B的反相端相连接,运放器U2B的同相端与电阻R17的右端相连接,运放器U2B的输出端分别连接电阻R13的另一端、三极管Q1的基极、二极管D2的正极,二极管D2的负极与电容C2的一端相连接,三极管Q1的集电极分别连接二极管D3的正极、电阻R5的一端,二极管D3的负极与电容C1的一端相连接,电容C1的另一端分别连接电阻R5的另一端、电容C2的另一端、电阻R16的另一端相连接并连接地。
所述稳定电路包括电阻R20,电阻R20的一端分别连接比较电路中的三极管Q1的发射极、电阻R13的一端并连接电源VCC,电阻R20的另一端分别连接运放器U3B的反相端、电阻R22的一端、电阻R21的一端、三极管Q3的基极,运放器U3B的同相端与晶闸管Q8的阴极相连接,晶闸管Q8的控制极分别连接比较电路中的二极管D3的负极、电容C1的一端,晶闸管Q8的阳极分别连接晶闸管Q7的阳极、晶闸管Q2的阳极、比较电路中的运放器U2B的反相端,运放器U3B的输出端与二极管D5的正极相连接,二极管D5的负极分别连接电容C3的一端、晶闸管Q7的控制极,晶闸管Q7的阴极分别连接电阻R21的另一端、三极管Q3的集电极、三极管Q3的发射极与二极管D4的正极相连接,晶闸管Q2的控制极分别连接比较电路中的二极管D2的负极、电容C2的一端,晶闸管Q2的阴极分别连接电阻R2的一端、运放器U5B的反相端、电阻R9的一端,运放器U5B的同相端分别连接电阻R8的一端、比较电路中的运放器U2B的同相端、电阻R17的右端,运放器U5B的输出端分别连接电阻R2的另一端、电阻R19的一端,电阻R19的另一端分别连接电阻R9的一端、电阻R7的一端、运放器U4B的同相端,运放器U4B的反相端分别连接电阻R10的一端、电阻R6的一端,运放器U4B的输出端分别连接电阻R6的另一端、电机、二极管D4的负极,电阻R10的另一端分别连接电阻R7的另一端、电阻R22的另一端、电阻R8的另一端、电容C3的另一端、比较电路中的电容C1的另一端并连接地。
所述处理电路包括电阻R18,电阻R18的一端分别连接稳压管D1的负极、控制器U3的4引脚,稳压管D1的正极分别连接三极管Q6的集电极、电阻R15的一端,三极管Q6的基极分别连接电阻R14的一端、比较电路中的电阻R11的一端、运放器U1B的输出端,三极管Q6的发射极分别连接电阻R14的另一端、继电器K1的一端、电阻R4的一端、控制器U3的2引脚、比较电路中的电阻R13的一端并连接电源VCC,电阻R18的另一端分别连接电阻R4的另一端、电容C4的一端、三极管Q4的基极,三极管Q4的集电极与继电器K1的另一端相连接,三极管Q4的发射极与电阻R12的一端相连接,控制器U3的1引脚分别连接比较电路中的二极管D2的负极、电容C2的一端,控制器U3的3引脚分别连接电阻R15的另一端、电容C4的另一端、电阻R12的另一端、稳定电路中的电阻R22的另一端、比较电路中的电容C2的另一端并连接地。
一种电动吻合器,包括可拆卸的电池包,其中电动吻合器内具有稳压电路以及电池包安全控制系统,所述稳压电路一端与电机电连接,所述稳压电路的另一端与电池包安全控制系统电连接,所述电池包安全控制系统的另一端与电池包电连接。
一种电动吻合器操作方法,具体包括以下步骤。
S1:当电动吻合器击发次数小于最大击发次数,则电动吻合器处于正常工作状态。
S2:当电动吻合器击发次数小于最大击发次数,但电池包被取出后,电动吻合器不再继续工作。
S3:当电动吻合器击发次数等于最大击发次数,电动吻合器不再继续工作。
步骤S2中,即使电池包重新装入电动吻合器,电动吻合器也不再继续工作。
由于以上技术方案的采用,本发明与现有技术相比具有如下优点。
(1)在电动工具内部设置电池包安全控制系统,安全控制系统既能稳定电池包电压,作为初级稳压电路使用,和电动工具内置的稳压电路一起,更好的起到稳压的效果;同时,安全控制系统又能监控电动工具的使用次数以及电池包是否被取出(即手术是否结束),动态判断是否永久断开电动工具和电池包的电连接,保证一次性手术器具的安全规范使用。
(2)通过设置比较电路对电动工具正常工作时输出的电压信号进行比较,从而判断出电动工具是否出现了电压波动,从而启动稳定电路对电压信号进行稳定,避免了当电压波动较大时,稳压电路无法对电压进行处理,避免电压波动影响到电动工具的正常工作,同时也启动处理电路对波动次数进行记录和处理(波动次数等同于击发次数),避免使用完毕但使用次数未达上限的电动工具能继续使用。
(3)通过设置稳定电路对比较电路判断出来的已经降低至标准下限之下的电压进行减法运算和加法运算,从而实现将电压信号的幅值恢复至标准下限电压信号的幅值之上,再将电压信号传输至稳压电路,使得稳压电路对电压信号起到稳压作用,使得电动工具能够正常工作。
(4)通过设置处理电路对比较电路输出的比较信号的次数进行计数,从而得到电动工具的使用次数,并在判断出电动工具的次数已经达到最大使用次数时,使得电池包与比较电路的连接断开,电动工具不能继续工作;而在未达到最大使用次数且手术结束电池包取出时,也断开电池包与比较电路的连接,同样使得电动工具无法继续工作,避免当电动工具没有达到最高使用次数而操作已经完成,电动工具理论上还能继续使用的漏洞。
附图说明
图1为电动工具原理框图。
图2为本发明的比较电路与控制电路位置示意图。
图3为本发明的稳压电路的电路原理图。
图4为电动吻合器的整体示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种电池包安全控制系统,所述安全控制系统设置在电池包以及稳压电路之间,所述稳压电路与一次性电动工具相连,所述安全控制系统包括比较电路、稳定电路和处理电路。
如图2所示,所述比较电路将电池包输出的电压信号经闭合的开关S1传输至运放器U1B上进行稳定后,经三极管Q5将电压信号输出至运放器U2B上,运放器U2B则将电压信号与电阻R17提供的标准下限电压信号进行比较,运放器U2B完成比较过程后输出比较信号,三极管Q1、二极管D2对比较信号进行判断,当比较信号将三极管Q1导通后,表明此时电池包提供的电压还未下降至下限,此时三极管Q1通过二极管D3、电容C1将稳定电路导通;当比较信号将二极管D2导通时,则表明此时电池包提供的电压下降至下限以下,即表明电池包使用了一次,即向电动工具提供了一次电能,故二极管D2将比较信号分别输出至稳定电路与处理电路上。
所述比较电路包括开关S1,开关S1的一端与电池包相连接,开关S1的另一端与电阻R1的一端相连接,电阻R1的另一端与运放器U1B的同相端相连接,运放器U1B的输出端分别连接运放器U1B的反相端、电阻R11的一端,电阻R11的另一端分别连接电阻R23的一端、三极管Q5的基极,三极管Q5的集电极分别连接电阻R23的另一端、电阻R17的左端、电阻R17的可调端、电阻R13的一端、三极管Q1的发射极并连接电源VCC,三极管Q5的发射极分别连接电阻R3的一端、电阻R16的一端,电阻R13的另一端与运放器U2B的反相端相连接,运放器U2B的同相端与电阻R17的右端相连接,运放器U2B的输出端分别连接电阻R13的另一端、三极管Q1的基极、二极管D2的正极,二极管D2的负极与电容C2的一端相连接,三极管Q1的集电极分别连接二极管D3的正极、电阻R5的一端,二极管D3的负极与电容C1的一端相连接,电容C1的另一端分别连接电阻R5的另一端、电容C2的另一端、电阻R16的另一端相连接并连接地。
如图3所示,所述稳定电路中的晶闸管Q8被比较电路中的二极管D3、电容C1导通时,即此时电池包提供的电压还未下降至下限,晶闸管Q8则将电压信号传输至运放器U3B上与电阻R20提供的标准上限电压信号进行比较,当运放器U3B将二极管D5导通时,则表明此时由于电压波动,导致电压信号大于标准上限电压信号,此时二极管D5通过电容C3将晶闸管Q7导通,晶闸管Q7则将电压信号输出至三极管Q3上,三极管Q3则利用电阻R20提供的标准上限电压信号对电压信号进行初步调整,并将初步调整后的电压信号输出至稳压电路进行再次调整,然后由稳压电路输送给电动工具供电。
而当稳定电路中的晶闸管Q2被比较电路中的二极管D2、电容C2导通时,即表明此时电池包提供的电压下降至下限以下,则晶闸管Q2则将电压信号传输至运放器U5B上与标准下限电压信号进行减法运算,得到电压信号与标准下限电压信号之间的差值信号,电阻R19则将差值信号与电压信号利用运放器U4B进行加法运算,使得电压信号的幅值恢复至标准下限电压信号的幅值之上,从而实现将电压信号的幅值稳定在标准上限与标准下限之间,并将恢复后的电压信号输出至稳压电路上进行再次调整,然后由稳压电路输送给电动工具供电。
所述稳定电路包括电阻R20,电阻R20的一端分别连接比较电路中的三极管Q1的发射极、电阻R13的一端并连接电源VCC,电阻R20的另一端分别连接运放器U3B的反相端、电阻R22的一端、电阻R21的一端、三极管Q3的基极,运放器U3B的同相端与晶闸管Q8的阴极相连接,晶闸管Q8的控制极分别连接比较电路中的二极管D3的负极、电容C1的一端,晶闸管Q8的阳极分别连接晶闸管Q7的阳极、晶闸管Q2的阳极、比较电路中的运放器U2B的反相端,运放器U3B的输出端与二极管D5的正极相连接,二极管D5的负极分别连接电容C3的一端、晶闸管Q7的控制极,晶闸管Q7的阴极分别连接电阻R21的另一端、三极管Q3的集电极、三极管Q3的发射极与二极管D4的正极相连接,晶闸管Q2的控制极分别连接比较电路中的二极管D2的负极、电容C2的一端,晶闸管Q2的阴极分别连接电阻R2的一端、运放器U5B的反相端、电阻R9的一端,运放器U5B的同相端分别连接电阻R8的一端、比较电路中的运放器U2B的同相端、电阻R17的右端,运放器U5B的输出端分别连接电阻R2的另一端、电阻R19的一端,电阻R19的另一端分别连接电阻R9的一端、电阻R7的一端、运放器U4B的同相端,运放器U4B的反相端分别连接电阻R10的一端、电阻R6的一端,运放器U4B的输出端分别连接电阻R6的另一端、电机、二极管D4的负极,电阻R10的另一端分别连接电阻R7的另一端、电阻R22的另一端、电阻R8的另一端、电容C3的另一端、比较电路中的电容C1的另一端并连接地。
如图2所示,所述处理电路中,比较电路传来的比较信号接入控制器U3的某一引脚,该比较信号即代表着电池包的使用次数,当控制器U3接收到的比较信号的次数达到电池的最高使用次数时,控制器U3另一引脚输出第一高电平,此时电阻R18和电容C4将三极管Q4延时导通,此时三极管Q4则将继电器K1导通,继电器K1则将比较电路中的开关S1断开,即电池包停止向稳压电路输出电压,电池包不能再继续使用,即断开了电池包与电动工具之间的电连接。其中控制器U3则是现有技术中常用的控制芯片,此为现有技术,在此不做赘述。
如图2所示,其中所述电源VCC为充电电容,所述充电电容位于安全控制系统内部,电池包在正常供电时对充电电容进行充电以及放电,在电池包被取出时,电源VCC也可继续为比较电路、稳压电路、处理电路进行暂时供电。
而当电池包与安全控制系统断开连接时,电源VCC将三极管Q6导通,此时三极管Q6通过稳压管D1输出第二高电平,此高电平通过电阻R18、电容C4将三极管Q4导通,三极管Q4通过继电器K1将开关S1断开,即断开电池包与稳压电路之间的连接,此时即使再将电池包与安全控制系统连接,电池包也无法为安全控制系统供电。
所述处理电路包括电阻R18,电阻R18的一端分别连接稳压管D1的负极、控制器U3的4引脚,稳压管D1的正极分别连接三极管Q6的集电极、电阻R15的一端,三极管Q6的基极分别连接电阻R14的一端、比较电路中的电阻R11的一端、运放器U1B的输出端,三极管Q6的发射极分别连接电阻R14的另一端、继电器K1的一端、电阻R4的一端、控制器U3的2引脚、比较电路中的电阻R13的一端并连接电源VCC,电阻R18的另一端分别连接电阻R4的另一端、电容C4的一端、三极管Q4的基极,三极管Q4的集电极与继电器K1的另一端相连接,三极管Q4的发射极与电阻R12的一端相连接,控制器U3的1引脚分别连接比较电路中的二极管D2的负极、电容C2的一端,控制器U3的3引脚分别连接电阻R15的另一端、电容C4的另一端、电阻R12的另一端、稳定电路中的电阻R22的另一端、比较电路中的电容C2的另一端并连接地。
本发明还包括一种电池包安全控制方法,具体包括以下步骤。
S1:实时监控电池包的实际使用状况,设电池包的实际使用次数为n,电池包的最大使用次数为N。
S2:当n<N时,电池包处于正常使用状态。
S3:当n<N时,且电池包与电动工具物理脱离后,切断电池包与电动工具的电连接,使得电池包不能再给电动工具供电。
该步骤中,即使电池包与电动工具再次连接,由于电连接已经断开,电池包无法再给电动工具供电。
S4:当n=N时,切断电池包与电动工具的电连接,使得电池包不再给电动工具供电。
该步骤中,电池包已经达到最大使用次数,即使此时电池包内含剩余有电量,也不能为电动工具继续供电了。
其中,在本申请中,电动工具为一次性使用的电动吻合器,现有技术中存在很多电动吻合器的稳压电路,例如,CN112462840A记载了一种电动吻合器用可升降压式稳压电路,其仅仅强化了吻合器内置的稳压电路,并不能用来控制电动吻合器的使用次数以及防止废弃后重新使用。
如图4所示,一种电动吻合器1,包括可拆卸的电池包2,其中电动吻合器1内具有稳压电路以及电池包安全控制系统,所述稳压电路一端与电机电连接,所述稳压电路的另一端与电池包安全控制系统电连接,所述安全控制系统的另一端与电池包电连接,所述电池包安全控制系统包括比较电路、稳定电路和处理电路。
其中比较电路中的标准下限电压信号即为电池包工作时提供的电压的下限信号;稳定电路中的标准上限电压信号即为电池包工作时提供的电压的上限信号。
按照一次性电动吻合器的操作规范,一次性电动吻合器的最大击发次数是有限制的,但是否达到最大击发次数往往依靠医生以及护士的人为监控,容易遗漏或者记错。
本申请中依靠电池包安全控制系统中的处理电路计数电动吻合器的使用次数,一旦达到最大使用次数,则切断电池包与吻合器的电连接,使其无法继续使用,保证了电动吻合器的操作规范和操作安全。
而且按照电动吻合器的操作规范,手术完成后,需要护士将吻合器的电池包从吻合器上拆下并分别废弃处理,如果废弃转运过程中将电池包重新装入电动吻合器中,则理论上电动吻合器还能继续使用,为了防止此类情况的发生,本申请中设置的安全控制系统保证一旦电池包被取下,安全控制系统切断电池包与电动吻合器的电连接,即使重新安装同时电池包电量充足也无法继续为电动吻合器提供电能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种电池包安全控制系统,其特征在于,所述安全控制系统设置在电池包以及稳压电路之间,所述稳压电路与一次性电动工具相连,所述安全控制系统包括比较电路、稳定电路和处理电路;其中,比较电路根据电池包电压下降幅度判断电动工具是否被使用一次,并将比较信号发送至处理电路,同时比较电路将电池包电压输送至稳定电路;稳定电路用于稳定电池包的电压波动,并经稳压电路向电动工具供电;处理电路根据比较电路传来的比较信号,判断电动工具的使用次数,当使用次数小于最大使用次数时,电动工具处于正常使用状态,当使用次数小于最大使用次数,但此时电池包与电动工具脱离,则切断电动工具与电池包的电连接,当使用次数等于最大使用次数时,切断电动工具与电池包的电连接;
所述比较电路包括开关S1,开关S1的一端与电池包相连接,开关S1的另一端与电阻R1的一端相连接,电阻R1的另一端与运放器U1B的同相端相连接,运放器U1B的输出端分别连接运放器U1B的反相端、电阻R11的一端,电阻R11的另一端分别连接电阻R23的一端、三极管Q5的基极,三极管Q5的集电极分别连接电阻R23的另一端、电阻R17的左端、电阻R17的可调端、电阻R13的一端、三极管Q1的发射极并连接电源VCC,三极管Q5的发射极分别连接电阻R3的一端、电阻R16的一端,电阻R13的另一端与运放器U2B的反相端相连接,运放器U2B的同相端与电阻R17的右端相连接,运放器U2B的输出端分别连接电阻R13的另一端、三极管Q1的基极、二极管D2的正极,二极管D2的负极与电容C2的一端相连接,三极管Q1的集电极分别连接二极管D3的正极、电阻R5的一端,二极管D3的负极与电容C1的一端相连接,电容C1的另一端分别连接电阻R5的另一端、电容C2的另一端、电阻R16的另一端相连接并连接地;
所述稳定电路包括电阻R20,电阻R20的一端分别连接比较电路中的三极管Q1的发射极、电阻R13的一端并连接电源VCC,电阻R20的另一端分别连接运放器U3B的反相端、电阻R22的一端、电阻R21的一端、三极管Q3的基极,运放器U3B的同相端与晶闸管Q8的阴极相连接,晶闸管Q8的控制极分别连接比较电路中的二极管D3的负极、电容C1的一端,晶闸管Q8的阳极分别连接晶闸管Q7的阳极、晶闸管Q2的阳极、比较电路中的运放器U2B的反相端,运放器U3B的输出端与二极管D5的正极相连接,二极管D5的负极分别连接电容C3的一端、晶闸管Q7的控制极,晶闸管Q7的阴极分别连接电阻R21的另一端、三极管Q3的集电极、三极管Q3的发射极与二极管D4的正极相连接,晶闸管Q2的控制极分别连接比较电路中的二极管D2的负极、电容C2的一端,晶闸管Q2的阴极分别连接电阻R2的一端、运放器U5B的反相端、电阻R9的一端,运放器U5B的同相端分别连接电阻R8的一端、比较电路中的运放器U2B的同相端、电阻R17的右端,运放器U5B的输出端分别连接电阻R2的另一端、电阻R19的一端,电阻R19的另一端分别连接电阻R9的一端、电阻R7的一端、运放器U4B的同相端,运放器U4B的反相端分别连接电阻R10的一端、电阻R6的一端,运放器U4B的输出端分别连接电阻R6的另一端、电机、二极管D4的负极,电阻R10的另一端分别连接电阻R7的另一端、电阻R22的另一端、电阻R8的另一端、电容C3的另一端、比较电路中的电容C1的另一端并连接地。
2.如权利要求1所述的一种电池包安全控制系统,其特征在于,所述处理电路包括电阻R18,电阻R18的一端分别连接稳压管D1的负极、控制器U3的4引脚,稳压管D1的正极分别连接三极管Q6的集电极、电阻R15的一端,三极管Q6的基极分别连接电阻R14的一端、比较电路中的电阻R11的一端、运放器U1B的输出端,三极管Q6的发射极分别连接电阻R14的另一端、继电器K1的一端、电阻R4的一端、控制器U3的2引脚、比较电路中的电阻R13的一端并连接电源VCC,电阻R18的另一端分别连接电阻R4的另一端、电容C4的一端、三极管Q4的基极,三极管Q4的集电极与继电器K1的另一端相连接,三极管Q4的发射极与电阻R12的一端相连接,控制器U3的1引脚分别连接比较电路中的二极管D2的负极、电容C2的一端,控制器U3的3引脚分别连接电阻R15的另一端、电容C4的另一端、电阻R12的另一端、稳定电路中的电阻R22的另一端、比较电路中的电容C2的另一端并连接地。
3.一种电池包安全控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-2中任一项所述的电池包安全控制系统中,具体包括以下步骤:
S1:实时监控电池包的实际使用状况,设电池包的实际使用次数为n,电池包的最大使用次数为N;
S2:当n<N时,电池包处于正常使用状态;
S3:当n<N时,且电池包与电动工具物理脱离后,切断电池包与电动工具的电连接,使得电池包不能再给电动工具供电;
S4:当n=N时,切断电池包与电动工具的电连接,使得电池包不再给电动工具供电。
4.如权利要求3所述的一种电池包安全控制方法,其特征在于,在步骤S3中,即使电池包与电动工具再次连接,由于电连接已经断开,电池包无法再给电动工具供电。
5.一种电动吻合器,其特征在于,包括可拆卸的电池包(2),其中电动吻合器(1)内具有稳压电路以及电池包安全控制系统,所述稳压电路一端与电机电连接,所述稳压电路的另一端与电池包安全控制系统电连接,所述电池包安全控制系统的另一端与电池包电连接,其中电池包安全控制系统为权利要求1-2任一项所述的电池包安全控制系统。
6.一种电动吻合器操作方法,其特征在于,应用于权利要求5中所述的电动吻合器中,具体包括以下步骤:
S1:当电动吻合器击发次数小于最大击发次数,则电动吻合器处于正常工作状态;
S2:当电动吻合器击发次数小于最大击发次数,但电池包被取出后,电动吻合器不再继续工作;
S3:当电动吻合器击发次数等于最大击发次数,电动吻合器不再继续工作。
7.如权利要求6所述的一种电动吻合器操作方法,其特征在于,步骤S2中,即使电池包重新装入电动吻合器,电动吻合器也不再继续工作。
CN202310511498.7A 2023-05-09 2023-05-09 一种电池包安全控制方法、系统及其电动吻合器 Active CN116231814B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310511498.7A CN116231814B (zh) 2023-05-09 2023-05-09 一种电池包安全控制方法、系统及其电动吻合器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310511498.7A CN116231814B (zh) 2023-05-09 2023-05-09 一种电池包安全控制方法、系统及其电动吻合器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116231814A CN116231814A (zh) 2023-06-06
CN116231814B true CN116231814B (zh) 2023-07-21

Family

ID=86587674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310511498.7A Active CN116231814B (zh) 2023-05-09 2023-05-09 一种电池包安全控制方法、系统及其电动吻合器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116231814B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114865728A (zh) * 2022-03-31 2022-08-05 黄伟华 可变组合电池组智能管理系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0814612B2 (ja) * 1987-03-23 1996-02-14 ウエスト電気株式会社 バツテリチエツク装置
JP6382222B2 (ja) * 2013-01-18 2018-08-29 エシコン・エンド−サージェリィ・インコーポレイテッドEthicon Endo−Surgery,Inc. モータ付き手術用器具
CN105658154B (zh) * 2013-08-23 2019-04-26 伊西康内外科有限责任公司 用于动力外科器械的辅助电池构造
US10085751B2 (en) * 2015-09-23 2018-10-02 Ethicon Llc Surgical stapler having temperature-based motor control
CN105375562B (zh) * 2015-10-28 2018-01-26 乐清市华尊电气有限公司 一种恒流限压式锂电池充电器
US20170296173A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-19 Ethicon Endo-Surgery, Llc Method for operating a surgical instrument
CN110085019B (zh) * 2019-05-29 2019-12-24 金居建设发展股份有限公司 智慧化工地施工环境信号采集发射装置
CN113104144B (zh) * 2021-05-31 2024-04-16 天津新日电动车科技有限公司 一种电动自行车加速保护装置
CN113422406A (zh) * 2021-06-09 2021-09-21 冯永瑞 动力电池组有源钳位均衡电路
CN216356075U (zh) * 2021-11-05 2022-04-19 深圳市驰创达科技有限公司 应用于电动工具电池包充电器的充电管理电路
CN114400625B (zh) * 2022-02-28 2023-09-22 滨州市通联电器有限公司 一种配电箱的检测与联动控制装置
CN114948027A (zh) * 2022-05-12 2022-08-30 江苏博朗森思医疗器械有限公司 一种吻合器使用寿命提示电路及电动吻合器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114865728A (zh) * 2022-03-31 2022-08-05 黄伟华 可变组合电池组智能管理系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN116231814A (zh) 2023-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8330426B2 (en) Charging system for electric power tool, battery pack for electric power tool, and battery charger for electric power tool
US9647479B2 (en) Charging system including a battery pack that outputs a stop request signal and a charging apparatus that stops power conversion in receipt of the stop request signal
US20180196394A1 (en) Device for motor-driven appliance
US20160359345A1 (en) Battery-charge control device, battery charger and battery pack
US10298044B2 (en) Power tool for the use with a detachable battery pack that detects the temperature of the battery pack
EP2448057A1 (en) Rechargeable battery pack
CN102893171B (zh) 马达装置和电动工具
CN112952964B (zh) 清洁机器人无线充电控制系统
CN116231814B (zh) 一种电池包安全控制方法、系统及其电动吻合器
CN108011415B (zh) 一种集成电池保护的电源管理单元芯片
US11828814B2 (en) Method for detecting electrical fault states in a removable battery pack and system for carrying out the method
US10855089B2 (en) Charging control device for suitably performing charging regardless of charger type
CN109980625B (zh) 一种电动工具
US11894710B2 (en) Battery pack, charging system, and method for controlling charging of battery pack
CN106558899B (zh) 电池组平衡修复管理系统
CN209786857U (zh) 一种电动工具控制装置、电动工具
CN110190655B (zh) 一种电动工具控制装置、电动工具及控制方法
EP3872951A1 (de) Akkumulator mit geräteerkennungsfunktion und verfahren zur geräteerkennung
EP3679638B1 (de) Verfahren zum steuern eines akkumulators an einer ladevorrichtung
CN113970702A (zh) 用于检测可更换蓄电池组中电故障状态的方法和用于执行方法的系统和可更换蓄电池组
CN108316777B (zh) 一种电子密码锁低电量稳定落锁的方法和装置
CN219394474U (zh) 一种理发剪应用电路
CN220913532U (zh) 控制器的开关机控制系统、电子设备及车辆
CN218386850U (zh) 一种电池系统控制电路及充气泵管理系统
EP4040629A1 (en) Battery pack and power supply apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant