TWI474541B - Separate battery case for electric cylinder - Google Patents

Description

電動缸的備用電池盒

本發明係有關一種控制系統，尤指一種提供電源給控制盒驅動電動缸動作的備用電池盒。

已知，目前醫院所使用的病床的底部都安裝有一電動缸控制設備，該電動缸在控制盒驅動後，該電動缸可以調整病床的升降高度以及床墊的升起角度，讓使用者可以較舒適的躺臥於病床上。

病床上的電動缸控制設備係具有一控制盒、一備用電池盒及一電動缸組成。該電動缸係與該控制盒電性連結，該備用電池盒與該控制盒組裝並電性連結，在備用電池盒充完電力後，由備用電池盒提供該控制盒所需要的工作電力，該控制盒在接受外部的操作介面所輸入的操作訊號時，即可以控制電動缸動作以進行床墊或床架的升降調整。

由於電動缸的備用電池盒在充完電後，該電動缸設備在存放或安裝於病床一段時間，在病床或該電動缸設備運送到醫院安裝後，按下電源開關進行測試或使用時，常常發生該控制盒無法控制該電動缸動作，其主要原因在於充電電池本身的電力已耗盡。因為備用電池盒內部的充放電裝置及控制盒的電路板上所使用的零組件都具有一特定的內阻值，該內阻值會讓充電電池形成無形的放電狀態，所以電動缸設備存放時間或運送時間過久都易造成充電 電池的電力耗盡。

因此，本發明之主要目的，在於解決傳統缺失，避免缺失存在，本發明於電動缸的備用電池盒上安裝一開關單元，該開關單元用以斷電或啟動供電力使用，在存放或運送過程中，可以按下開關單元，使該開關單元讓備用電池盒呈不放電狀態，以防止備用電池盒的電力耗盡。

為達上述之目的，本發明提供一種電動缸的備用電池盒，係與該控制盒組裝並電性連結，用以驅動電動缸動作，包括：一充放電裝置，係包含一放電單元及一開關單元，該放電單元與該開關單元電性連結；一充電電池，係與該充放電裝置電性連結；其中，該開關單元按下使放電單元呈斷電狀態時，該充放電裝置呈不供電模式；該開關單元按下使放電單元呈啟動狀態時，由該充放電裝置將該充電電池的電力傳輸至控制盒中。

其中，該充放電裝置所包含之放電單元，係與一電壓偵測單元及一控制單元連結，該電壓偵測單元偵測到該充電電池的放電電壓過低時，該電壓偵測單元輸出訊號至該控制單元中，該控制單元輸出控制訊號至該放電單元，使該放電單元停止放電動作。

其中，該充放電裝置所包含之控制單元，係與一保護單元、一電源轉換單元及一電壓偵測單元電性連結，該控制單元用以接受該電壓偵測單元偵測充電電壓過高時，回授訊號給控制單元，該控 制單元輸出訊號驅動該保護單元來切斷電源供應。

其中，該保護單元係與外部的控制盒電性連結，在充電電池過充時，該保護單元用以切斷控制盒所輸入的電源。

其中，該電源轉換單元係與該保護單元電性連結，用以將該保護單元所輸出的直流電源轉換成一恆定電壓及恆定電流的直流電源輸出，以提供該充電電池充電。

其中，該充放電裝置所包含之電壓偵測單元，係與該電源轉換單元電性連結，用以偵測該充電電池的充電電壓過高時，以啟動保護單元切斷電源，或用以偵測該充電電池的放電電壓過低時，停止放電。

其中，該充放電裝置更包含有一顯示單元，係與該保護單元、放電單元電性連結，該充電電池進行放電，該顯示單元將被點亮，以顯示備用電池盒放電中。

其中，該顯示單元為發光二極體。

其中，該開關單元包含有一斷電關關及一啟動開關。

其中，該斷電開關按下，該放電單元呈開路狀態，使放電單元停止輸出電力至控制盒中。

其中，該控制盒接上交流電源時，該控制單元中斷該斷電開關的作用。

其中，該啟動開關按下，該放電單元呈導通狀態，以傳輸電力至該控制盒中。

其中，該充電電池為鉛酸電池。

10‧‧‧備用電池盒

101‧‧‧第一電壓端

102‧‧‧第二電壓端

103‧‧‧二極體

104‧‧‧二極體

105‧‧‧電源傳輸線

1‧‧‧充放電裝置

2‧‧‧充電電池

11‧‧‧保護單元

12‧‧‧電源轉換單元

13‧‧‧電壓偵測單元

14‧‧‧控制單元

141‧‧‧第四接腳

15‧‧‧放電單元

151‧‧‧第一電晶體

152‧‧‧第二電晶體

153‧‧‧開關接腳

16‧‧‧顯示單元

17‧‧‧開關單元

171‧‧‧斷電開關

172‧‧‧啟動開關

20‧‧‧控制盒

201‧‧‧電路板

202‧‧‧控制傳輸線

30‧‧‧電動缸

第一圖，係本發明之備用電池盒的電路方塊與控制盒及電動缸連結示意圖。

第二圖，係本發明之備用電池盒的電路線路示意圖。

第三圖，係本發明之備用電池盒外觀示意圖。

第四圖，係本發明之備用電池盒與控制盒分解示意圖。

第五圖，係本發明之備用電池盒與控制盒組合示意圖。

第六圖，係本發明之使用狀態示意圖。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，現配合圖式說明如下：請參閱第一、二圖，係本發明之備用電池盒的電路方塊與控制盒及電動缸連結與第一圖的備用電池盒的電路線路示意圖。如圖所示：本發明之電動缸的備用電池盒10，包括：一充放電裝置1及一充電電池2。

該充放電裝置1包含有：一保護單元11、一電源轉換單元12、一電壓偵測單元13、一控制單元14、一放電單元15、一顯示單元16及一開關單元17。

該保護單元11，係與外部的控制盒20電性連結，在充電電池2過充時，該保護單元11用以切斷控制盒20所輸入的電源。

該電源轉換單元12，係與該保護單元11電性連結，用以將保護單 元11所輸出的直流電源轉換成一恆定電壓及恆定電流的直流電源輸出，以提供該充電電池2充電。

該電壓偵測單元13，係與該電源轉換單元12電性連結，由該電壓偵測單元13的第一分壓電阻(R5)131及第二分壓電阻(R20)132分壓後傳至控制單元14中，用以判斷該充電電池2的充電電壓過高時，以啟動保護單元11切斷電源。該電壓偵測單元13的第三分壓電阻(R10)133及第四分壓電阻(R11)134分壓後傳至控制單元14，用以判斷充電電池2的放電電壓過低時，該控制單元14輸出控制訊號至該放電單元15，使該放電單元15停止放電動作。

該控制單元14，係與該保護單元11、電源轉換單元12及該電壓偵測單元13電性連結，該控制單元14用以接受該電壓偵測單元13偵測充電電壓過高時，回授訊號給控制單元14，該控制單元14輸出訊號驅動該保護單元11來切斷電源供應，以避免充電電池2過充而損壞。

該放電單元15，係與該電壓偵測單元13及該控制單元14電性連結，該電壓偵測單元13偵測到充電電池2的放電電壓過低時，該電壓偵測單元13輸出訊號至該控制單元14中，該控制單元14輸出控制訊號至該放電單元15，使該放電單元15停止放電動作。

該顯示單元16，係與該保護單元11、放電單元15及控制盒20電性連結，該充電電池2進行放電，以提供該控制盒20所需工作電力，該顯示單元16將被點亮，以顯示備用電池盒10放電中。在本圖式中，該顯示單元16為發光二極體。

該開關單元17，包含有一斷電開關171及一啟動開關172與該放電 單元15電性連結，該開關單元17是用來控制該放電單元15的第一電晶體(Q4)151，在該斷電開關171按下，該第三接腳及第四接腳短路，使該放電單元15的第二電晶體(Q10)152關閉，進而使第一電晶體(Q4)151關閉，該放電單元15呈開路狀態，此時+VCC的第一電壓端101無電壓，系統因無電而關閉。在控制盒20插電後，有30V的第二電壓端102可直接透過該二極體(D6)103供電，按下斷電開關171雖使第一及第二電晶體151、152關閉，但+VCC的第一電壓端101還是有電，系統仍持續運作，不受影響。在該啟動開關172按下後，該第一接腳及第二接腳短路，充電電池2的電壓透過二極體(D5)104，使+VCC的第一電壓端101有電，系統可以開機啟動，系統啟動後該控制單元14的第四接腳(SWICTH)141輸出一5V的電壓由該放電單元15的開關接腳(SWITCH)153輸入，使該第二電晶體152及第二電晶體151維持導通，使+VCC的第一電壓端101不會因放掉啟動開關172而無電。

該充電電池2，係與該電壓偵測單元13電性連結，用以接受該電壓偵測單元13所輸出的電源進行充電。在本圖式中，該充電電池為鉛酸電池。

請參閱第三、四、五圖，係本發明之備用電池盒外觀及備用電池盒與控制盒分解與組合示意圖；請一併參閱第一圖，如圖所示：在備用電池盒10與控制盒20組裝時，該備用電池盒10透過螺絲40鎖固於控制盒20上，再將備用電池盒10上的電源傳輸線105插接於該控制盒20上，使該控制盒20的電路板201與該備用電池盒10內部電性連結。

在控制盒20插電後，經過控制盒20轉換後的直流電源傳至該備用 電池盒10後，並經過該充放電裝置1的保護單元11、電源轉換單元12及該電壓偵測單元13即可對該充電電池2進行充電。在該電壓偵測單元13偵測該充電電池2的充電電壓過高時，該電壓偵測單元13輸出訊號至該控制單元14中，該控制單元14輸出訊號驅動該保護單元11中斷電源輸出(停止供電)。

在備用電池盒10運送過程中，可以將該開關單元17的斷電開關171按下後，使放電單元15呈開路狀態(同時控制單元14也不動作)，讓該備用電池盒10在運送過程中該充電電池2的電力不會耗盡。

在啟動開關172按下後，使該放電單元15導通(同時控制單元14啟動)，該充電電池2的電力可以傳輸至控制盒20中，在傳送電力過程中，同時點亮該顯示單元16顯示為放電狀態。

在該控制盒20插電(接上交流電源)後，使該傳至該備用電池盒10的電源對該充電電池2充電，同時該控制單元14中斷該斷電開關171功能，此時按下該斷電開關171無作用。

請參閱第六圖，係本發明之使用狀態示意圖。如圖所示：在本發明的備用電池盒10與控制盒20組裝並電性連結，該控制盒20上具有複數條控制傳輸線202，並以其中一條控制傳輸線202與電動缸30電性連結，在備用電池盒20的充放電裝置1上的開關單元17的啟動開關172按下後，該充電電池2的電力由該電源傳輸線105傳至該控制盒20的電路板201上，此時該控制盒20由該控制傳輸線202傳送控制訊號至電動缸30上，使該電動缸30立即動作，即可推動病床的床墊或躺椅的椅背做不同角度的調整。

上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧備用電池盒

1‧‧‧充放電裝置

2‧‧‧充電電池

11‧‧‧保護單元

12‧‧‧電源轉換單元

13‧‧‧電壓偵測單元

14‧‧‧控制單元

15‧‧‧放電單元

16‧‧‧顯示單元

17‧‧‧開關單元

20‧‧‧控制盒

30‧‧‧電動缸

Claims (8)

1. 一種電動缸的備用電池盒，係與控制盒組裝並電性連結，用以驅動電動缸動作，包括：一充放電裝置，係包含：一保護單元，係與外部的控制盒電性連結，過充時用以切斷控制盒所輸入的電源；一電源轉換單元，係與該保護單元電性連結，將保護單元所輸出的直流電源轉換成一恆定電壓及恆定電流的直流電源輸出；一電壓偵測單元，係與該電源轉換單元電性連結，用以判斷該充電電池的充電電壓過高時，以啟動保護單元切斷電源；一控制單元，係與該保護單元、電源轉換單元及該電壓偵測單元電性連結，用以接受該電壓偵測單元偵測充電電壓過高時，回授訊號給該控制單元，該控制單元輸出訊號驅動該保護單元來切斷電源供應；一放電單元，係與該電壓偵測單元及該控制單元電性連結；一開關單元，係與該放電單元電性連結；及，一充電電池，係與該電壓偵測單元電性連結，該電壓偵測單元偵測到該充電電池的放電電壓過低時，該電壓偵測單元輸出訊號至該控制單元中，該控制單元輸出控制訊號至該放電單元，使該放電單元停止放電動作；其中，該開關單元按下使該放電單元呈斷電狀態時，該充放電裝置呈不供電模式；該開關單元按下使該放電單元呈啟動狀態時， 由該充放電裝置將該充電電池的電力傳輸至該控制盒中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之備用電池盒，其中，該充放電裝置更包含有一顯示單元，係與該保護單元、放電單元電性連結，該充電電池進行放電，該顯示單元將被點亮，以顯示備用電池盒放電中。
3. 如申請專利範圍第2項所述之備用電池盒，其中，該顯示單元為發光二極體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之備用電池盒，其中，該開關單元包含有一斷電關關及一啟動開關。
5. 如申請專利範圍第4項所述之備用電池盒，其中，該斷電開關按下，該放電單元呈開路狀態，使放電單元停止輸出電力至控制盒中。
6. 如申請專利範圍第5項所述之備用電池盒，其中，該控制盒接上交流電源時，該控制單元中斷該斷電開關的作用。
7. 如申請專利範圍第6項所述之備用電池盒，其中，該啟動開關按下，該放電單元呈導通狀態，以傳輸電力至該控制盒中。
8. 如申請專利範圍第1項所述之備用電池盒，其中，該充電電池為鉛酸電池。