CN212817129U - 使用电池供电的筋膜枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种使用电池供电的筋膜枪，包括壳体、电机、往复驱动机构、电机驱动器、电池包和触发开关，电池包提供有充电接口。电池包内设置电池组、电池管理芯片以及功率控制电路。当外部的充电器通过充电接口电连接到电池包时，功率控制电路根据最大充电电压和最大充电电流确定的最大功率小于设定阈值W时发出第一电平信号至电池管理芯片，电池管理芯片控制充电器向电池组充电，并由电池组向电机驱动器供电。设定阈值与电机的额定功率W_M正相关。本实用新型使用电池供电的筋膜枪，能够通过外部电源充电器进行充电时，根据实际提供的电能的水平避免直接向电机供电，防止电机长时间在额定功率下运行造成的烧机。

Description

使用电池供电的筋膜枪

技术领域

本实用新型涉及肌筋膜枪电池包及其供电系统，尤其是使用电池供电的筋膜枪及电池供电系统。

背景技术

肌筋膜枪，也称为筋膜枪(MASSAGE GUN)，通过高频率冲击施加振动以按摩肌肉，达到促进血液及淋巴循环、减少乳酸堆积、激活神经系统和肌肉、减缓疤痕组织积聚等，让运动员或患筋肌痛症患者得以治疗和放松。肌筋膜枪一般采用手持式无线设计，通过电池供电(尤其可设置充电口进行充电)，驱动内部的电机组件旋转，以带动冲击机构运动，通过不同的按摩头附件施加到不同的身体位置，进行按摩。

现有的筋膜枪通常设置可拆卸的电池，在电池欠电状态下，电池可从机身上拆除进行换电池，或者通过将外置的电源适配器直接插入到电池底部预留的充电口，对进行充电。但这样的设计，由于电池内通常会设置4-8节电池单元(Cell)和电池管理芯片(IC)与接线端子，通常会使得整个机器的握持部(电池包插入机身后构成握持部)比较粗，握持手感不好。而且，现有的充电器是单个方形的电源适配器，配置了一个连接线进行充电，由于筋膜枪通常会在大功率以及高负荷运行，充电效率比较低，造成使用的体验不好。

在另一些设计中，在筋膜枪机身内内置电池，这样缩小握持部的尺寸，但在充电过程中，如果使用的话，电池适配器通过充电线直接对电机控制器供电，以直接驱动电机，但电机的功率通常会达到40W、60W甚至更大，而电源适配器的设计通常是对电池(尤其是锂电池和镍氢电池)进行充电，其充电功率一般比较小，通常充电电压在5-10V之间，电流从0.5-1A之间，有一些充电器做到2A，但远远达不到电机的额定功率要求，这也是很多情况下当用户一边充电一边使用筋膜枪进行工作时，容易导致电机烧机的原因。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种使用电池供电的筋膜枪，能够在电池欠电时通过外部的电源充电器(适配器)进行充电，并且能够根据实际提供的电能的水平避免直接向电机供电，而是向电池充电，由电池再向电机供电，尤其实现对电机的保护，防止电机长时间在额定功率下运行造成的烧机。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

使用电池供电的筋膜枪，包括壳体；电机，用以通过旋转轴输出扭矩；

往复驱动机构，连接到所述电机的旋转轴，并用于产生往复运动，以驱动附件往复冲击运动；电机驱动器，电连接到所述电机并用于驱动电机；电池包，电连接到所述电机驱动器并用于提供电能；触发开关，电连接到所述电机驱动器并用于控制启动所述电机；其中所述电池包被设置成以内置或者可拆卸的方式安装到筋膜枪的壳体内，并提供一露出至壳体外部的充电接口；所述电池包内设置有用于电能存储和可控地释放的电池组、电池管理芯片以及功率控制电路，电池组、功率控制电路均电连接到电池管理芯片，其中：当外部的充电器通过所述充电接口电连接到电池包并提供电能补充时，所述功率控制电路配置成检测充电器提供的最大充电电压和最大充电电流，并且响应于根据最大充电电压和最大充电电流确定的最大功率小于设定阈值W时发出第一电平信号至电池管理芯片，所述电池管理芯片控制充电器向电池组充电，并由电池组向电机驱动器供电，其中所述设定阈值与电机的额定功率W_M正相关。

优选地，所述设定阈值W与电机的额定功率相等W_M。

优选地，所述设定阈值为电机的额定功率W_M的1.1～1.2倍，由此对充电器提供的功率的需求留有一定的余地，防止造成烧机。

优选地，所述功率控制电路包括一电流采样电路、电压采样电路、放大器、功率变换电路以及比较器，其中电流采样电路、电压采样电路均通过放大器进行信号放大后，将充电电流和充电电压数据进入功率变换模块，比较器根据获得功率的最大值与参考输入的设定阈值W的比较结果而输出电平信号。

优选地，所述功率变换电路采用HLW8012型功率计量芯片。

优选地，所述放大器采用ADI的AD60系列可变增益放大器。

优选地，所述电池包还设置有电池检测电路，电连接到电池管理芯片并用于检测电池包的电池温度、放电电流以及电池电量中至少一种。

优选地，所述充电器被设置成用于从市电的220VAC获得电源并进行整流后对电池包30供电，其中充电电压在5-20VDC，充电电流在1-5A。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型的使用电池供电的筋膜枪的示意图。

图2是本实用新型的筋膜枪的电池充电系统的示意图。

图3是本实用新型的筋膜枪的功率控制电路的示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1-图3所示，本实用新型提出一种使用电池供电的筋膜枪，包括壳体以及设置在壳体内的电机10、往复驱动机构11、电机驱动器20、电池包30和触发开关40。其中触发开关40被设置成可从外部操作以控制筋膜枪的运行。

电机10，采用无刷直流电机或者有刷电机，用以通过旋转轴输出扭矩。

往复驱动机构11，连接到电机10的旋转轴，并用于产生往复运动，以驱动附件往复冲击运动。优选地，往复驱动机构11可以采用基于偏心轮的往复运动驱动机构，通过旋转轴的旋转，带动偏心轮运动，从而在水平方向带动连接到往复驱动机构的一端的附件进行往复冲击运动，施加到人体上。

电机驱动器20，电连接到电机10并用于驱动电机10。电机驱动器20在本实施例中可以是被设置以电机驱动控制板的形式，固定到壳体内。优选地，可通过壳体上设置的临近电机或者电机驱动器20的位置的散热孔，进行散热。

电池包30，优选的是锂电池包，可进行二次充电，并具有重量轻、能量密度高的优点。电池包30以内置或者可拆卸的方式安装在壳体内，并且电连接到电机驱动器20并用于提供电能，以驱动电机运行。

触发开关40，电连接到电机驱动器20并用于控制启动所述电机10。触发开关可以选择设置成按钮开关，或者触控式开关。在一些实施例中，以触控式开关设置的触发开关，还可以是集成在用于指示筋膜枪工作状态的触控式显示屏上。

结合图2、3，本实用新型的电池包30提供一露出至壳体外部的充电接口，用于与外部的充电器连接进行电能的补充。结合图2，在本实用新型的实施中，电池包30内设置有用于电能存储和可控地释放的电池组35、电池管理芯片(管理IC)36以及功率控制电路37，电池组35、功率控制电路37均电连接到电池管理芯片36。

如前述的，电池组35优选采用多个单体的锂电池单元(Cell)通过串联和/或并联方式形成电池组，可进行充电和放电。电池组均与电池管理芯片36电连接，由电池管理芯片36控制对电机和电机控制器放电，以及通过外部的充电器对电池组的充电。

充电器50被设置成用于从市电的220VAC获得电源并进行整流后对电池包30供电，通常充电电压在5-20VDC，充电电流在1-5A。

结合图2、3，当外部的充电器50通过充电接口电连接到电池包并提供电能补充时，功率控制电路37配置成检测充电器50提供的最大充电电压和最大充电电流，并且响应于根据最大充电电压和最大充电电流确定的最大功率小于设定阈值W₀时，发出第一电平信号至电池管理芯片36，电池管理芯片36控制充电器50向电池组充电，并由电池组向电机驱动器20供电，其中所述设定阈值与电机10的额定功率W_M正相关。由此，防止在外部的充电器提供的充电功率不足以驱动电机正常工作时而直接驱动电机，使得在“边冲边工作”的时候造成电机烧机，损害整个筋膜枪。

在本实用新型的可选的示例中，前述的设定阈值W₀与电机10的额定功率相等W_M，或者作为更优选的实施例，设定阈值W₀为电机10的额定功率W_M的1.1～1.2倍，由此保证外部提供的功率在足以满足电机以额定功率工作时，方可对其进行供电，否则在任何情况下，不论是边工作边冲电，还是单独充电模式下，还是未充电时，均由电池包进行供电，而不会由充电器直接供电给电机。

结合图3所示，本实用新型的功率控制电路37包括一电流采样电路、电压采样电路、放大器、功率变换电路以及比较器，其中电流采样电路、电压采样电路均通过一路放大器进行信号放大后，将充电电流和充电电压数据进入功率变换模块，比较器根据获得功率的最大值与参考输入的设定阈值W₀的比较结果而输出电平信号。

在可选的示例中，电流采样电路、电压采样电路可以采用现有的电流检测/电压检测电路实现，例如基于检测电阻的采样。功率变换电路采用HLW8012型功率计量芯片实现。

可选地，放大器采用ADI的AD60系列可变增益放大器，例如AD602、AD603可调放大器。

结合图1所示，电池包30还设置有电池检测电路，用于检测电池信息，例如电池温度检测电路31、电池电量检测电路32、电池放电电流检测电路33，电连接到电池管理芯片并用于检测电池包的电池温度、电池电量和放电电流。

结合图2所示，电池包与电机驱动器之间通过端子连接，实现电能的传递以及电池数据的通信和交互，例如通过正负极端子以及通信端子等实现。

在另一些实施例中，如图1所示，电机驱动器20还连接有电机温度检测电路15，例如贴在电机端子板上的温度传感器，用于检测电机运行时的温度以及确定其温升。还设置有与电机驱动器20连接的电机电流检测电路16，用于检测电机的电流，以及电流的变化/变化率，从而结合温度数据对电机的运行实现监测和保护，在温升或者电流的变化率出现预设的拐点时进行保护，例如断开电源或者控制电机停止运行，防止烧机。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (8)

1.一种使用电池供电的筋膜枪，其特征在于，包括：

壳体；

电机(10)，用以通过旋转轴输出扭矩；

往复驱动机构(11)，连接到所述电机(10)的旋转轴，并用于产生往复运动，以驱动附件往复冲击运动；

电机驱动器(20)，电连接到所述电机(10)并用于驱动电机(10)；

电池包(30)，电连接到所述电机驱动器(20)并用于提供电能；

触发开关(40)，电连接到所述电机驱动器(20)并用于控制启动所述电机(10)；

其中所述电池包(30)被设置成以内置或者可拆卸的方式安装到筋膜枪的壳体内，并提供一露出至壳体外部的充电接口；

所述电池包(30)内设置有用于电能存储和可控地释放的电池组(35)、电池管理芯片(36)以及功率控制电路(37)，电池组(35)、功率控制电路(37)均电连接到电池管理芯片(36)，其中：

当外部的充电器(50)通过所述充电接口电连接到电池包并提供电能补充时，所述功率控制电路(37)配置成检测充电器(50)提供的最大充电电压和最大充电电流，并且响应于根据最大充电电压和最大充电电流确定的最大功率小于设定阈值W₀时发出第一电平信号至电池管理芯片，所述电池管理芯片控制充电器(50)向电池组充电，并由电池组向电机驱动器(20)供电，其中所述设定阈值与电机(10)的额定功率W_M正相关。

2.根据权利要求1所述的使用电池供电的筋膜枪，其特征在于，所述设定阈值W₀与电机(10)的额定功率相等W_M。

3.根据权利要求1所述的使用电池供电的筋膜枪，其特征在于，所述设定阈值为电机(10)的额定功率W_M的1.1～1.2倍。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的使用电池供电的筋膜枪，其特征在于，所述功率控制电路(37)包括一电流采样电路、电压采样电路、放大器、功率变换电路以及比较器，其中电流采样电路、电压采样电路均通过放大器进行信号放大后，将充电电流和充电电压数据进入功率变换模块，比较器根据获得功率的最大值与参考输入的设定阈值W₀的比较结果而输出电平信号。

5.根据权利要求4所述的使用电池供电的筋膜枪，其特征在于，所述功率变换电路采用HLW8012型功率计量芯片。

6.根据权利要求4所述的使用电池供电的筋膜枪，其特征在于，所述放大器采用ADI的AD60系列可变增益放大器。

7.根据权利要求1所述的使用电池供电的筋膜枪，其特征在于，所述电池包还设置有电池检测电路，电连接到电池管理芯片并用于检测电池包的电池温度、放电电流以及电池电量中至少一种。

8.根据权利要求1所述的使用电池供电的筋膜枪，其特征在于，所述充电器(50)被设置成用于从市电的220VAC获得电源并进行整流后对电池包(30)供电，其中充电电压在5-20VDC，充电电流在1-5A。

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