WO2011063573A1

WO2011063573A1 - 一种电源装置及电子秤

Info

Publication number: WO2011063573A1
Application number: PCT/CN2009/075394
Authority: WO
Inventors: 周冠达
Original assignee: 深圳百华电子有限公司
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2011-06-03
Also published as: CN101737094A

Description

说明书

Title of Invention:一种电源装置及电子秤技术领域

技术领域

[1] 本发明属于电子秤领域，尤其涉及一种电源装置及电子秤。

背景技术

[2] 现有的电子秤均釆用普通电池供电，比如釆用钮扣式一次锂电池或者普通的 7 号电池，一块电池可以使用 6个月〜 18个月，使用寿命较短；长期使用频繁的更换电池会导致电池的触点产生故障，同吋，由于电池中含有铁、锌、锰、汞等微量元素，回收吋会造成环境污染；另外，对于出口产品中所使用的电池会有很多的限制导致整个电子秤的成本较高。

对发明的公开

技术问题

[3] 本发明实施例的目的在于提供一种电源装置，旨在解决现有的用于给电子秤供电的电池寿命短、电池触点容易发生故障以及电池回收会污染环境的问题。

[4] 本发明实施例的另一目的在于提供一种具有上述电源装置的电子秤，其可靠性较高。

技术解决方案

[5] 一种电源装置，包括：气流产生单元，通过管道与所述气流产生单元连接的气动马达，以及发电机；压缩所述气流产生单元产生气流；所述气动马达在所述气流的作用下转动；转动的气动马达驱动所述发电机工作。

[6] 一种电子秤，包括：控制模块以及分别与所述控制模块连接的电源装置、传感器、显示模块和按键模块；所述电源装置为上述电源装置。

有益效果

[7] 本发明实施例提供的电源装置釆用气流产生单元使气动马达带动发电机发电，减少了电池回收污染，绿色环保；提高了可靠性。

[8] 本发明提供的电子秤釆用上述电源装置进行供电，避免了因电池问题导致的退货、换货以及触点故障问题，提高了可靠性；解决了电子产品出口遇到很多限制的问题。

附图说明

[9] 图 1是本发明实施例提供的电子秤的模块结构示意图；

[10] 图 2是本发明实施例提供的电源装置的结构示意图；

[11] 图 3是本发明实施例提供的稳压单元的电路图；

[12] 图 4是本发明实施例提供的电子秤的电路图；

[13] 图 5A是本发明实施例提供的踏板与气囊活动连接的气流产生单元的结构示意图 [14] 图 5B是图 5A的分解示意图；

[15] 图 6A是本发明实施例提供的踏板与气囊活动连接的另一种气流产生单元的结构示意图；

[16] 图 6B是图 6A的分解示意图；

[17] 图 7是本发明实施例提供的气囊中装有弹性物质且踏板与气囊活动连接的气流产生单元的结构示意图；

[18] 图 8A是本发明实施例提供的踏板水平设于气囊上表面的气流产生单元的结构示意图；

[19] 图 8B是图 8A的分解示意图；

[20] 图 9是本发明实施例提供的气动马达和发电机的分解示意图。

本发明的实施方式

[21] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[22] 本发明实施例提供的电源装置釆用气流产生单元使气动马达带动发电机发电，减少了电池回收污染，绿色环保；提高了可靠性。

[23] 本发明实施例提供的电子秤的模块结构如图 1所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

[24] 电子秤包括：控制模块 1、电源装置 2、传感器 3、按键模块 4和显示模块 5，其中，电源装置 2、传感器 3、按键模块 4和显示模块 5分别与控制模块 1连接；电源装置 2用于给电子秤供电，当电子秤秤面上的重量发生变化吋，会引起传感器 3 发生形变，从而使阻抗发生变化，传感器 3输出一个变化的模拟信号，该模拟信号经控制模块 1处理后转换为重量结果，由显示模块 5显示出来；按键模块 4是电子秤的主要控制部件，由于釆用按键对电子秤进行控制已经是很成熟的技术，与本发明的主要发明点关系不大，所以在此不再详述。

[25] 在本发明实施例中，控制模块 1包括：运算控制单元 11、模数转换单元 12、存储单元 13以及驱动单元 14; 其中，模数转换单元 12与传感器 3连接，将传感器 3 感应到的模拟信号转换为数字信号；存储单元 13用于储存标定信号；运算控制单元 11将数字信号与存储单元 13储存的标定信号进行比较运算，输出控制信号；驱动单元 14根据运算控制单元 11输出的控制信号驱动显示模块 5显示运算结果

[26] 在本发明实施例中，控制模块 1可以釆用微控制单元（Micro Control

Unit, MCU) ，其中 MCU内部包含 14位的模数转换器（Analog-To-Digital conversion, ADC) 、低噪声运算放大器、储存容量为 128字节的电可擦可编程只读存储器 (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, EEPROM)

、 LCD驱动模块、输入 /输出端口等。当电子秤秤面上的重量发生变化吋，会引起传感器 3发生形变，从而使阻抗发生变化，传感器 3输出一个变化的模拟信号，该模拟信号经 MCU内部的放大电路放大后输出到 ADC中， ADC将其转换成便于处理的数字信号并输出到 MCU的运算控制单元， MCU读出保存在 EEPROM中的标定数据与当前测量值进行比较，并计算出重量，按照当前选择的计量单位 k g/lb/st转换成重量结果，并输出至 LCD进行显示。

[27] 图 2示出了本发明实施例提供的电源装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

[28] 电源装置 2包括：气流产生单元 21、气动马达 22以及发电机 23，其中，气动马达 22通过管道与气流产生单元 21连接，压缩气流产生单元 21产生气流；气动马达 22在气流的作用下转动；转动的气动马达 22驱动发电机 23工作。

[29] 如图 5A、 5B和图 6A和图 6B所示，作为本发明的气流产生单元 21的一个实施例，所述气流产生单元 21包括：气囊 211、踏板 212、支撑板 213，所述气囊 211下表面为水平面，所述气囊 211上表面为斜面，所述气囊 211下表面设于所述支撑板 213上，所述踏板 212设于所述气囊 211上表面上，所述踏板 212与气囊 211之间通过一转轴 214活动连接，所述气动马达 22和发电机 23设于所述转轴 214—侧（如图 6A和图 6B所示）或与所述转轴 214相对的一侧（如图 7A和图 7B所示）。具体地，所述气囊 211上开设有进气口 2111和出气口 2112，所述进气口 2111处设有进气阀 2113，所述出气阀 2112处设有出气阀 2114; 当气囊 211没有受到压力 F吋，进气阀 2113打开，出气阀 2114关闭；当气囊 211被压缩吋，进气阀 2113关闭，出气阀 2114打开，产生气流。另外，所述支撑板 213下方还设有若干起支撑作用的秤脚 215。如图 7所示，所述气囊 211中也可填充海绵等弹性物质，这些弹性物质会使气囊 211被压缩后快速复原，提高工作效率。

[30] 如图 8A和图 8B所示，作为本发明的气流产生单元 21的另一个实施例，所述气流产生单元 21包括：气囊 211、踏板 212、支撑板 213、面盖 216，所述气囊 211上下表面均为水平面，所述气囊 211下表面设于所述支撑板 213上，所述踏板 212设于所述气囊 211上表面上，所述气动马达 22和发电机 23设于所述气囊 211—侧。所述气囊 211未受压缩吋，气囊 211凸出于所述面盖 216之上，便于对踏板 212施力。具体地，所述气囊 211上开设有进气口 2111和出气口 2112，所述进气口 2111 处设有进气阀 2113，所述出气阀 2112处设有出气阀 2114; 当气囊 211没有受到压力 F吋，进气阀 2113打开，出气阀 2114关闭；当气囊 211被压缩吋，进气阀 2113 关闭，出气阀 2114打开，产生气流。同吋，所述支撑板 213下方也设有若干起支撑作用的秤脚 215。

[31] 如图 9所示，所述发电机 23包括支架 231、线圏 232、转轴 233、磁铁 234、电源线 235，所述线圏 232固定在所述支架 231上，所述磁铁 234固定在所述转轴 233上，所述电源线 235与所述线圏 232连接。所述气动马达 22包括风鼓 221、与所述风鼓 221配合的风盖 222、以及设于所述风鼓 221内的风轮 223，所述风轮 223设于所述发电机 23的转轴 233上，具体地，所述风轮 223为涡轮式或叶片式风轮。再参阅图 6A、 6B、 7、 8A、 8B所示，当气囊 211表面受到力 F吋，气囊 211体积受压缩减小而产生气流，同吋进气口 2111中的进气阀 2113关闭，出气口 2112中的出气阀 2114打开，气流顺箭头方向涌出出气口 2112而产生一股强气流冲进风鼓 221，吹动风轮 223高速旋转，由于风轮 223紧固在转轴 233上，此吋转轴 233也带动磁铁 234和磁铁 234产生的磁场高速旋转，固定在支架 231上的线圏 232瞬间剪切磁场产生工作电流并从电源线 235输出供产品用电，此吋工作在气囊 211表面的力应该取消让气囊 211中的海绵回原，海绵回原的同吋出气阀 2114自动关闭，进气阀 2113打开从外边吸入空气填充气囊 211以等待第二次工作。

[32] 在本发明实施例中，电源装置 2还包括：稳压单元 24，与发电机 23的输出端连接，将发电机 23输出的电信号进行稳压处理后输出。需要说明的是，稳压单元 2 4可以集成在电源装置 2中，也可以集成在控制模块 1中。

[33] 图 3示出了稳压单元 24的电路图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

[34] 稳压单元 24包括：电压转换单元 U2、第一电容 C10以及第二电容 Cl l，其中，第一电容 _C10连接在电压转换单元 _U2的输入端 _VIN与地之间，第二电容 C11连接在电压转换单元 U2的输出端 OUT与地之间，电压转换单元 U2的地端 GND接地。其中，电压转换单元 U2可以釆用型号为 7536的电压转换芯片，第一电容 C10可以釆用 1F/16V的电解电容，第二电容 C11可以釆用 47uF/10V的电解电容。

[35] 在本发明实施例中，电源装置 2除了可以给电子秤供电，还可以用于野外常规电池供电不方便的场合，比如可以给井下的小灯泡供电，还可以给探测器供电

[36] 与现有的普通电池相比，釆用本发明实施例提供的电源装置 2进行供电，可以减少电池回收污染，绿色环保。

[37] 图 4示出了本发明实施例提供的电子秤的电路图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。为了便于说明，控制模块 1以 MCU为例，显示模块 5以 LCD显示器为例。

[38] MCU的 VDD引脚连接电源装置 2的输出端， MCU的 VDD引脚还通过电容 C1接地， MCU的 Vref引脚通过电容 C2接地， MCU的 VDDA引脚通过电容 C3接地， M CU的 AI2弓 I脚连接至 VDDA弓 |脚， 4PIN脚的连接器 CN1的 E+弓 |脚连接至 MCU的 VDDA引脚，连接器 CN1的 E-引脚接地，连接器 CN1的 E+引脚还通过电容 C4接地，连接器 CN1的 S+引脚连接至 MCU的 AI0引脚，连接器 CN1的 S-引脚连接至 MCU 的 All引脚，电容 C5连接在连接器 CN1的 S+引脚与连接器 CN1的 S-引脚之间，其中连接器 CN1是用于将传感器 3与控制模块 1连接的。 MCU的 PA0-PA4引脚连接按键模块 4，其中，按键模块 4包括开关 Kl、开关 Κ2以及开关 Sl， MCU的 PA0引脚通过开关 K1接地， MCU的 PA1引脚通过开关 K2接地，开关 S1的常闭端连接至 MCU的 PA4引脚，开关 S1的 kg端悬空不接，开关 S1的 st端连接至 MCU的 PA3引脚，开关 S1的 lb端连接至 MCU的 PA2引脚。 MCU的 RST引脚通过电阻 R6连接至电源装置 2的输出端， MCU的 VSS引脚通过电容 C6连接至 MCU的 RST引脚， MCU 的 VSS引脚接地， MCU的 VLCD引脚通过电容 C7接地， MCU的 COM0-COM3弓 | 脚以及 SEG0-SEG11引脚均连接至 LCD显示器。

[39] 在本发明实施例中，气流产生单元 21可以设置于电子秤的秤面上；也可以设置于电子秤的秤面下；还可以在秤面中间开一个窗口，将气流产生单元 21设置于上述窗口中。图 5A示出了气流产生单元 21设置于电子秤的秤面上的结构示意图；图 5B示出了气流产生单元 21设置于电子秤的秤面下的结构示意图；图 5C示出了气流产生单元 21设置于电子秤的秤面窗口中的结构示意图；详述如下：

[40] 本发明实施例提供的电子秤釆用上述电源装置 2进行供电，避免了因电池问题导致的退货、换货以及触点故障问题，提高了可靠性；解决了电子产品出口遇到很多限制的问题。

[41] 本发明实施例提供的电源装置釆用气流产生单元使气动马达带动发电机发电，减少了电池回收污染，绿色环保；提高了可靠性。

[42] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书

[Claim 1] 一种电源装置，其特征在于，所述电源装置包括：

气流产生单元，通过管道与所述气流产生单元连接的气动马达以及发电机；

压缩所述气流产生单元产生气流；

所述气动马达在所述气流的作用下转动；

转动的气动马达驱动所述发电机工作。

[Claim 2] 如权利要求 1所述的电源装置，其特征在于，所述气流产生单元包括：

气囊、设置于所述气囊的进气口的进气阀以及设置于所述气囊的出气口的出气阀；

当所述气囊没有受到压力吋，气囊膨胀，体积增大，所述进气阀打开，所述出气阀关闭；

当所述气囊被压缩吋，体积减小，所述进气阀关闭，所述出气阀打开，产生气流。

[Claim 3] 权利要求 2所述的电源装置，其特征在于，所述气流产生单元还包括：

踏板、支撑板，所述气囊下表面为水平面，所述气囊上表面为斜面，所述气囊下表面设于所述支撑板上，所述踏板设于所述气囊上表面上，所述踏板与气囊之间通过一转轴活动连接，所述气动马达和发电机设于所述转轴一侧或与所述转轴相对的一侧。

[Claim 4] 权利要求 2所述的电源装置，其特征在于，所述气流产生单元还包括：

踏板、支撑板，所述气囊上下表面均为水平面，所述气囊下表面设于所述支撑板上，所述踏板设于所述气囊上表面上，所述气动马达和发电机设于所述气囊一侧。

[Claim 5] 如权利要求 1所述的电源装置，其特征在于，所述发电机包括支架

、线圏、转轴、磁铁、电源线，所述线圏固定在所述支架上，所述磁铁固定在所述转轴上，所述电源线与所述线圏连接。

[Claim 6] 如权利要求 5所述的电源装置，其特征在于，所述气动马达包括风鼓、与所述风鼓配合的风盖、以及设于所述风鼓内的风轮，所述风轮设于所述发电机的转轴上。

[Claim 7] 如权利要求 6所述的电源装置，其特征在于，所述风轮为涡轮式或叶片式风轮。

[Claim 8] 权利要求 1所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括：稳压单元，与所述发电机的输出端连接，将所述发电机输出的电信号进行稳压处理后输出；所述稳压单元包括：

电压转换单元，连接在所述电压转换单元的输入端与地之间的第一电容，以及连接在所述电压转换单元的输出端与地之间的第二电容。

[Claim 9] 一种电子秤，其包括：控制模块以及分别与所述控制模块连接的电源装置、传感器、显示模块和按键模块；其特征在于，所述电源装置为权利要求 1-8任一项所述的电源装置。

[Claim 10] 权利要求 9所述的电子秤，其特征在于，所述控制模块包括：模数转换单元，与所述传感器连接，将所述传感器感应到的模拟信号转换为数字信号；

存储单元，用于储存标定信号；

运算控制单元，将所述数字信号与所述存储单元储存的标定信号进行比较运算，输出控制信号；

驱动单元，根据所述控制信号驱动所述显示模块显示运算结果。