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一种用于电动拉力器的开机方法及拉动开机模块及拉力器

摘要

本发明公开了一种用于电动拉力器的开机方法及拉动开机模块及拉力器,属于拉力器技术领域。现有的电动拉力器使用时通常需要先开机,等设备供电之后才能进行使用,而多了开机的操作往往会降低使用的体验感。本发明的一种电动拉力器的拉动开机方法,在电动拉力器处于关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳带动电机转动,产生电能或电能信号;通过电能或电能信号,实现拉力器的启动控制。本发明拉动拉力绳即可实现拉力器自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,操作简单,并且使得拉力器更加具有趣味性,便于吸引客户,进而有效提升了用户体验,便于推广使用。

著录项

  • 公开/公告号CN114816544A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-07-29

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 杭州宇树科技有限公司;

    申请/专利号CN202210405027.3

  • 发明设计人 王兴兴;赵永政;原文智;

    申请日2022-04-18

  • 分类号G06F9/4401(2018.01);A63B21/005(2006.01);

  • 代理机构浙江翔隆专利事务所(普通合伙) 33206;

  • 代理人许守金

  • 地址 310053 浙江省杭州市滨江区西兴街道东流路88号1幢306室

  • 入库时间 2023-06-19 16:12:48

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-08-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):G06F 9/4401 专利申请号:2022104050273 申请日:20220418

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电动拉力器的开机方法及拉动开机模块及拉力器,属于拉力器技术领域。

背景技术

电动拉力器是一种新型的健身器材,其工作原理是使用电机输出设定的力矩拖动拉力绳从而提供阻力用于锻炼,辅以各种动作即可用于训练全身的肌肉。相较于哑铃、弹力绳等器材,电动拉力器具有无级调力,数据可视化等优点。

中国专利(公开号:CN214860870U)公开了一种散热效果好的拉力器驱动单元及应用其的电子拉力器,其包括电机单元、设于电机单元轴向侧部的驱动板、导热支撑件,电机单元包括电机定子,导热支撑件包括导热部;电机定子和驱动板分别固定于导热支撑件上;电机单元周边设有风源件,风源件用于为电机单元和驱动板散热。该散热效果好的拉力器驱动单元,将工作过程中产生大量热量的电机定子和驱动板直接固定于导热支撑件上,将两者产生的热量通过导热支撑件上的导热面积更大的导热部散发出去,防止局部热量的积聚,并通过风源件对导热部和电机单元进行主动散热,散热效率更高。

但上述专利以及现有的电动拉力器,使用时,需要先开机,等设备供电之后才能进行使用,无法像哑铃等传统器材想用随时用,并且多了开机的操作,往往会降低使用的体验感,影响电动拉力器的推广。

发明内容

针对现有技术的缺陷,本发明的目的一在于提供一种电动拉力器使用的检测拉动的自动开机模块,可以在使用拉力器时免去按动开关键开机的操作,拉动拉力绳即可自动开机,省时省力,用户体验好。

本发明的目的二在于提供一种设置驱动单元、储能单元、开关控制单元,利用驱动单元将用户拉动拉力器的动能,转换为电能,并将电能输送至储能单元,进行储存;当储存的电能,达到晶体管导通所需的电能后,晶体管导通,实现拉力器的启动控制,使得开机过程简单,并更加具有趣味性,有效提升了用户体验,便于推广使用的用于拉力器的拉动开机模块。

本发明的目的三在于提供一种设置拉力绳、电机、驱动单元、储能单元、开关控制单元、处理器,利用驱动单元将用户拉动拉力器的动能,转换为电能,并将电能输送至储能单元,进行储存;当储存的电能,达到晶体管导通所需的电能后,晶体管导通,使得电机或/和处理器的通电,实现拉力器的启动控制;拉动拉力绳即可自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,开机操作简单,并且使得拉力器更加具有趣味性,便于吸引客户,进而有效提升了用户体验,便于推广使用,进而处理器无需一直处于工作状态,有效节省电能,延长拉力器电池的使用时间,提升电动拉力器使用寿命的电动拉力器。

本发明的目的四在于提供一拉动拉力绳即可自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,开机操作简单,并且使得拉力器更加具有趣味性,便于吸引客户,进而有效提升了用户体验,便于推广使用的用于电动拉力器的开机方法。

为实现上述目的之一,本发明的第一种技术方案为:

一种电动拉力器的拉动开机方法,

在电动拉力器处于关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳带动电机转动,产生电能或电能信号;通过电能或电能信号,实现拉力器的启动控制。

本发明拉动拉力绳即可实现拉力器自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,操作简单,并且使得拉力器更加具有趣味性,便于吸引客户,进而有效提升了用户体验,便于推广使用,方案简单实用,便于制造。

作为优选技术措施:

通过电能信号,实现拉力器启动控制的过程如下:

拉力器关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳会带动电机转动,产生电能信号;

当检测到电能信号后,处理器完成开机过程,方案简单、实用,切实可行。

作为优选技术措施:

处理器检测电能信号的方法如下:

处理器关机时不下电,处于实时监控电能变化的状态;

该状态下通过实时模数转换的方式检测电能表现出的电压信号实现,

或通过检测上升沿触发的方式实现;

当处理器检测到有电能信号时,处理器工作控制电源开关打开,实现拉力器的开机,方案详尽便于实现。

作为优选技术措施:

通过电能,实现拉力器启动控制的过程如下:

拉力器关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳会带动电机转动;

转动的电机产生电能,该电能使得处理器或开关控制单元上电,实现拉力器的开机,方案简单、实用,切实可行。

作为优选技术措施:

通过电能,实现拉力器启动控制的过程如下:

拉力器关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳会带动电机转动;

转动的电机产生电能,该电能通过转换以及积累,形成能让晶体管导通的电能,晶体管导通,使得处理器或开关控制单元上电,实现拉力器的启动控制,方案简单、实用,便于生产制造。

为实现上述目的之一,本发明的第二种技术方案为:

一种用于拉力器的拉动开机模块,

应用上述的一种电动拉力器的拉动开机方法;

其包括处理器、信号检测传感器;

所述处理器,用于控制电机的启动;

所述信号检测传感器,用于检测拉动电机产生的电能信号;

拉动电机产生电能信号,所述电能信号被信号检测传感器检测到后,信号检测传感器发送启动信号给处理器,处理器控制拉力器的开机。

本发明利用被拉动的电机产生的电能信号,并通过信号检测传感器捕捉该电能信号,实现拉力器自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,操作简单,并且使得拉力器更加具有趣味性,便于吸引客户,进而有效提升了用户体验,便于推广使用。

进一步,信号检测传感器为电压互感器或霍尔电压传感器或光纤电压传感器以及其他可实现电能检测的传感器。

为实现上述目的之一,本发明的第三种技术方案为:

一种用于拉力器的拉动开机模块,应用上述的一种电动拉力器的拉动开机方法;

其包括处理器或/和开关控制单元;

所述处理器或/和开关控制单元,设有至少一个晶体管,用于控制电机的启动;

拉动电机产生电能,达到晶体管导通所需的电能后,晶体管导通,实现拉力器的启动控制。

本发明利用被拉动的电机产生的电能,使得晶体管导通,实现拉力器自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,操作简单,并且使得拉力器更加具有趣味性,便于吸引客户,进而有效提升了用户体验,便于推广使用。

进而处理器无需一直处于工作状态,有效节省电能,延长拉力器电池的使用时间,提升电动拉力器的使用寿命。

作为优选技术措施:

开关控制单元包括开关三极管、开关MOS管;

开关三极管包括开关集电极c、开关基极b、开关发射极e;

开关MOS管包括开关源极S、开关栅极G、开关漏极D;

开关集电极c一支路与开关栅极G电连接,另一支路通过支路电阻与电源母线电连接;

开关基极b设有一用于接收电能的电能引入接口;

开关发射极e接地;

开关源极S与电源母线电连接;

开关漏极D接电机母线或电机开关控制电路。本发明充分考虑三极管和MOS管的导通特性,将三极管和MOS管搭配使用,一方面能够利用较少的电能,使得开关三极管导通,另一方面能够保持电源母线的电压稳定,实现拉力器的启动控制,方案简单,实用,构思巧妙。

为实现上述目的之一,本发明的第四种技术方案为:

一种用于拉力器的拉动开机模块,应用上述的一种电动拉力器的拉动开机方法;其包括驱动单元、储能单元、开关控制单元;

所述驱动单元,设有桥式电路,用于将用户拉动电机产生的交流电能整流转化为直流电能;

所述储能单元,设有电容,用于储存驱动单元输出的电能;

所述开关控制单元,设有至少一个晶体管,用于控制电机的启动;

所述驱动单元通过线路将直流电能输送至储能单元,进行储存;

当储存的电能,达到晶体管导通所需的电能后,晶体管导通,实现拉力器的启动控制。

本发明经过不断探索以及试验,设置驱动单元、储能单元、开关控制单元,利用驱动单元将用户拉动拉力器的动能,转换为电能,并将电能输送至储能单元,进行储存;当储存的电量,达到晶体管导通所需的电量后,晶体管导通,实现拉力器的启动控制。

进一步,应用本发明的电动拉力器,可以在用户拉动拉力绳的情况下,即可自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,简化了开机步骤,同时使得开机过程具有趣味性,有效提升了用户体验,便于推广使用。

更进一步,应用本发明的电动拉力器,其处理器可及时关机或休眠,处理器无需一直处于工作状态,进而能有效节省电能,延长拉力器电池的使用时间,提升电动拉力器的使用寿命。

所述晶体管为三极管或场效应管或二极管。

优选三极管,一方面能较好的满足本申请的场景要求,另一方面制造成本低,便于降低本发明的制造成本。

作为优选技术措施:

还包括电源母线、系统母线、电机母线、总开关控制线、电机开关控制线、泄能单元。

所述桥式电路包括若干场效应管,形成全桥整流结构;

所述电容的数量为若干个;

若干个电容并联在一起,形成储能结构;

所述储能结构能存储导通晶体管的电能或/和能存储供电机转动的电能;

本发明可以把用户拉动拉力器的动能,转换成电能进行储存,当电容的容量足够大时,能够驱动电机旋转,进而可以不设置电池,能够有效减少拉力器的重量以及拉力器的体积,使得本发明的拉力器结构紧凑,体积小。

或者装配电池,只是在特殊情况使用,正常情况下不需要电池供电,有效减少电池的使用次数,延长拉力器的使用寿命。

所述晶体管为三极管一,其包括第一集电极c、第一基极b、第一发射极e。

作为优选技术措施:

电源母线,用于连接电源或电池,并为电机供电;

所述系统母线,用于连接电源母线和电机母线;

所述电机母线,用于连接电机以及控制单元;

电源母线、系统母线、电机母线构成主电路。

所述总开关控制线,用于连接系统总开关以及控制单元;

所述电机开关控制线,用于连接电机开关以及控制单元。

总开关控制线、电机开关控制线构成控制电路。

所述泄能单元设有功率电阻、NMOS管,用于释放储能单元的电能,实现电机的关机控制,以避免系统会一直上电等待储能单元中电能缓慢释放完之后才能关机。

控制电路以及主电路独立设置并有效连接,能够避免类似三极管等元器件对主电路的影响,使得电路控制更加准确有效。

作为优选技术措施:

所述电源母线通过PMOS管一与第一集电极c电连接;

所述电机母线和总开关控制线分别与第一基极b电连接,以便于总开关和电机分别控制三极管的导通;

所述第一发射极e接地。

增设PMOS管一,控制主电路的通断,相比直接通过三极管控制,能够有效避免主电路的压降产生,提升主电路的稳定性。

作为优选技术措施:

所述PMOS管一设有第一源极S、第一栅极G和第一漏极D;

所述PMOS管一的第一源极S与电源母线相连接,其第一栅极G与第一集电极c相连接,所述第一漏极D与电机母线电连接;

当第一集电极c处电压为零时,第一栅极G处电压为零,PMOS管一导通,以实现对电机母线的通电控制。

本发明充分考虑三极管和PMOS的导通特性,将三极管和PMOS管搭配使用,一方面能够保持主电路电压稳定,另一方面能够利用较少的储存电能供电,使得控制电路以及主电路导通,实现拉力器的启动控制,方案简单,实用,构思巧妙。

作为优选技术措施:

所述第一漏极D通过PMOS管二与电机母线电连接;

PMOS管二设有第二源极S、第二栅极G和第二漏极D;

所述第二源极S与第一漏极D电连接;

所述第二栅极G通过三极管二与电机开关控制线电连接;

所述第二漏极D与电机母线电连接;

所述三极管二,其包括第二集电极c、第二基极b、第二发射极e;

所述第二集电极c与第二栅极G电连接;

所述第二基极b与电机开关控制线电连接;

所述第二发射极e接地;

电机开关控制线通电控制三极管二接通,使得第二栅极G电压为零;

PMOS管二导通,电机母线通电,控制电机启动。

增设PMOS管二,使得电机启动控制,更加精准,避免误启动的发生。

为实现上述目的之一,本发明的第五种技术方案为:

一种能拉动开机的电动拉力器,

应用上述的一种用于拉力器的拉动开机模块;

或应用上述的一种电动拉力器的拉动开机方法;

其包括拉力绳、电机、驱动单元、储能单元、开关控制单元、处理器;

所述拉力绳,能用于拉动电机,使得电机转动,产生反向电动势;

所述驱动单元,设有桥式电路,用于将交流电能整流转化为直流电能;

所述储能单元,设有至少一个电容,用于储存驱动单元输送的电能;

所述开关控制单元,设有至少一个晶体管,用于控制电机或/和处理器的通电;

所述处理器,用于控制电机的转动;

当用户通过拉力绳拉动电机时,电机产生反电动势,并通过线路传输给驱动单元;

驱动单元将反电动势转换成直流电能,并输送至储能单元,进行储存;

当储存的电量,达到晶体管导通所需的电量后,晶体管导通,电机或/和处理器上电开始工作,实现拉力器的启动控制。

本发明经过不断探索以及试验,设置拉力绳、电机、驱动单元、储能单元、开关控制单元、处理器,利用驱动单元将用户拉动拉力器的动能,转换为电能,并将电能输送至储能单元,进行储存;当储存的电量,达到晶体管导通所需的电量后,晶体管导通,使得电机或/和处理器的通电,实现拉力器的启动控制。

同时,本发明拉动拉力绳即可自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,操作简单,并且使得拉力器更加具有趣味性,便于吸引客户,进而有效提升了用户体验,便于推广使用,进而处理器无需一直处于工作状态,有效节省电能,延长拉力器电池的使用时间,提升电动拉力器的使用寿命。

进一步,所述电机为永磁同步电机或有刷电机。

作为优选技术措施:

还包括电机总开关、电源母线、系统母线、电机母线、总开关控制线、电机开关控制线;

所述电机总开关为按钮开关或触摸开关或拨动开关,其用于控制处理器以及电机的通断;

电源母线,用于连接电源或电池,并为电机供电;

所述系统母线,用于连接电源母线和电机母线;

所述电机母线,用于连接电机以及控制单元;

所述总开关控制线,用于连接系统总开关以及控制单元;

所述电机开关控制线,用于连接电机开关以及控制单元;

所述晶体管为三极管一,其包括第一集电极c、第一基极b、第一发射极e;

所述电源母线一支路通过PMOS管一与第一集电极c电连接,另一支路通过一电阻一与第一集电极c电连接;

所述电机母线和总开关控制线分别与第一基极b电连接,以便于总开关和电机分别控制三极管的导通;

所述第一发射极e接地;

所述PMOS管一设有第一源极S、第一栅极G和第一漏极D;

所述PMOS管一的第一源极S与电源母线相连接,其第一栅极G与第一集电极c相连接,所述第一漏极D通过系统母线与电机母线电连接;

当第一集电极c处电压为零时,第一栅极G处电压为零,PMOS管一导通,以实现对电机母线的通电控制;

所述系统母线通过PMOS管二与电机母线电连接;

PMOS管二设有第二源极S、第二栅极G和第二漏极D;

所述第二源极S通过系统母线与第一漏极D电连接;

所述第二栅极G通过三极管二与电机开关控制线电连接;

所述第二漏极D与电机母线电连接;

所述三极管二,其包括第二集电极c、第二基极b、第二发射极e;

所述第二集电极c一支路与第二栅极G电连接,另一支路通过电阻二与系统母线相连接;

所述第二基极b与电机开关控制线电连接;

所述第二发射极e接地;

电机开关控制线通电控制三极管二接通,使得第二栅极G电压为零;

PMOS管二导通,电机母线通电,控制电机启动。

本发明充分考虑三极管和PMOS的导通特性,将若干三极管和PMOS管搭配使用,一方面能够保持主电路电压稳定,另一方面能够利用较少的储存电能供电,使得控制电路以及主电路导通,实现拉力器的启动控制,方案简单,实用,构思巧妙。

为实现上述目的之一,本发明的第六种技术方案为:

一种电动拉力器的拉动开机方法,

在电动拉力器处于关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳会带动电机转动;

转动的电机产生电动势,该电动势通过转换以及积累,形成能让晶体管导通的电能,晶体管导通,使得电机开关电路上电,实现拉力器的启动控制。

本发明拉动拉力绳即可自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,操作简单,并且使得拉力器更加具有趣味性,便于吸引客户,进而有效提升了用户体验,便于推广使用,进而处理器无需一直处于工作状态,有效节省电能,延长拉力器电池的使用时间,提升电动拉力器的使用寿命。

作为优选技术措施:

一种电动拉力器的拉动开机方法,包括以下步骤:

第一步,拉力器关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳会带动直流无刷电机转动,直流无刷电机转动会产生交流的反向电动势,该电动势通过驱动单元中的桥式电路整流转化为直流电能;

第二步,将第一步中的直流电能输送至储能单元,实现电能存储;

第三步,当第二步中的电能,达到晶体管导通所需的电压后,晶体管导通,系统总开关被打开,系统母线通电,处理器上电开始工作;

第四步,第三步中的处理器开始工作后,首先打开总开关控制线,使系统总开关保持导通状态,然后检测储能单元或电机母线的电压,当电压值达到设定阈值后,判定为拉动开机;

第五步,当第四步,判定为拉动开机后,打开电机控制线使得电机控制开关打开,驱动单元上电开始正常工作,完成整个开机过程。

本发明利用驱动单元将用户拉动拉力器的动能,转换为电能,并将电能输送至储能单元,进行储存;当储存的电量,达到晶体管导通所需的电量后,晶体管导通,使得电机或/和处理器的通电,实现拉力器的启动控制,方案详尽,实用,切实可行。

作为优选技术措施:

当需要关机时,先断开电机控制开关,然后打开泄能控制线,使得储能单元中电能完全释放后,再断开总开关,完成关机过程,以避免系统会一直上电等待储能单元中电能缓慢释放完之后才能关机。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明拉动拉力绳即可实现拉力器自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,操作简单,并且使得拉力器更加具有趣味性,便于吸引客户,进而有效提升了用户体验,便于推广使用。

进一步,本发明经过不断探索以及试验,设置驱动单元、储能单元、开关控制单元,利用驱动单元将用户拉动拉力器的动能,转换为电能,并将电能输送至储能单元,进行储存;当储存的电量,达到晶体管导通所需的电量后,晶体管导通,实现拉力器的启动控制。

再进一步,本发明拉动拉力绳即可自动开机,用户可以免去按动开关键开机的操作,操作简单,有效提升了用户体验,便于推广使用,进而处理器无需一直处于工作状态,有效节省电能,延长拉力器电池的使用时间,提升电动拉力器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明通过电能信号开机的流程图;

图2为本发明通过电能开机的第一种结构示图;

图3为本发明通过电能开机的第二种结构示图;

图4为本发明驱动单元装配电机以及处理器的一种结构示图;

图5为本发明储能单元的一种结构示图;

图6为本发明开关控制单元的第一种结构示图;

图7为本发明开关控制单元的第二种结构示图;

图8为本发明泄能单元的一种结构;

图9为本发明拉动开机模块的一种结构示图。

附图标记说明:

1、电源母线;2、系统母线;3、电机母线;4、总开关控制线;5、电机开关控制线;6、泄能控制线;7、驱动单元;8、储能单元;9、开关控制单元;10、泄能单元;11、处理器;12、电机;91、三极管一;92、PMOS管一;93、三极管二;94、PMOS管二;95、电阻一;96、电阻二;97、开关三极管;98、开关MOS管;99、电能引入接口;911、第一集电极c;912、第一基极b;913、第一发射极e;921、第一源极S;922、第一栅极G;923、第一漏极D;931、第二集电极c;932、第二基极b;933、第二发射极e;941、第二源极S;942、第二栅极G;943、第二漏极D;971、开关集电极c;972、开关基极b;973、开关发射极e;981、开关源极S;982、开关栅极G;983、开关漏极D;984、支路电阻;101、功率电阻;102、NMOS管。

具体实施方式

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。

相反,本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步,为了使公众对本发明有更好的了解,在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明拉动开机方法的第一种具体实施例:

一种电动拉力器的拉动开机方法,

在电动拉力器处于关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳带动电机12转动,产生电能或电能信号;通过电能或电能信号,实现拉力器的启动控制。

如图1所示,本发明通过电能信号实现拉力器开机的一种具体实施例:

通过电能信号,实现拉力器启动控制的过程如下:

拉力器关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳会带动电机12转动,产生电能信号;

当检测到电能信号后,处理器11完成开机过程,方案简单、实用,切实可行。

处理器11检测电能信号的方法如下:

处理器11关机时不下电,处于实时监控电能变化的状态;

该状态下通过实时模数转换的方式检测电能表现出的电压信号实现,

或通过检测上升沿触发的方式实现;

当处理器11检测到有电能信号时,处理器11工作控制电源开关打开,实现拉力器的开机,方案详尽便于实现。

如图2-图3所示,本发明通过电能实现拉力器开机的具体实施例:

通过电能,实现拉力器启动控制的过程如下:

拉力器关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳会带动电机12转动;

转动的电机12产生电能,该电能使得处理器11或开关控制单元9上电,实现拉力器的开机,方案简单、实用,切实可行。

本发明增设晶体管实现拉力器开机的具体实施例:

通过电能,实现拉力器启动控制的过程如下:

拉力器关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳会带动电机12转动;

转动的电机12产生电能,该电能通过转换以及积累,形成能让晶体管导通的电能,晶体管导通,使得处理器11或开关控制单元9上电,实现拉力器的启动控制,方案简单、实用,便于生产制造。

本发明拉动开机模块的第一种具体实施例:

一种用于拉力器的拉动开机模块,

应用上述的一种电动拉力器的拉动开机方法;

其包括处理器11、信号检测传感器;

所述处理器11,用于控制电机12的启动;

所述信号检测传感器,用于检测拉动电机12产生的电能信号;

拉动电机12产生电能信号,所述电能信号被信号检测传感器检测到后,信号检测传感器发送启动信号给处理器11,处理器11控制拉力器的开机。

本发明拉动开机模块的第二种具体实施例:

一种用于拉力器的拉动开机模块,应用上述的一种电动拉力器的拉动开机方法;

其包括处理器11或/和开关控制单元9;

所述处理器11或/和开关控制单元9,设有至少一个晶体管,用于控制电机12的启动;

拉动电机12产生电能,达到晶体管导通所需的电能后,晶体管导通,实现拉力器的启动控制。如图4-图7所示,本发明拉动开机模块的第三种具体实施例:

一种用于拉力器的拉动开机模块,包括驱动单元7、储能单元8、开关控制单元9;

所述驱动单元7,设有桥式电路,用于将用户拉动电机12产生的电动势整流转化为直流电能;所述桥式电路包括若干场效应管,形成全桥整流结构。

所述储能单元8,设有电容,用于储存驱动单元7输出的电能;

所述电容的数量为若干个;

若干个电容并联在一起,形成储能结构;

所述储能结构能存储导通晶体管的电能或/和能存储供电机12转动的电能。

所述开关控制单元9,设有至少一个晶体管,用于控制电机12的启动;

所述驱动单元7通过线路将直流电能输送至储能单元8,进行储存;

当储存的电量,达到晶体管导通所需的电量后,晶体管导通,实现拉力器的启动控制。

本发明晶体管结构的具体实施例:

所述晶体管为三极管一91,其包括第一集电极c911、第一基极b912、第一发射极e913。

本发明拉动开机模块的第四种具体实施例:

一种用于拉力器的拉动开机模块,包括驱动单元7、储能单元8、开关控制单元9、电源母线1、系统母线2、电机母线3、总开关控制线4、电机开关控制线5。

所述驱动单元7,设有桥式电路,用于将用户拉动电机12产生的电动势整流转化为直流电能;

所述储能单元8,设有电容,用于储存驱动单元7输出的电能;

所述开关控制单元9,设有至少一个晶体管,用于控制电机12的启动;

电源母线1,用于连接电源或电池,并为电机12供电;

所述系统母线2,用于连接电源母线1和电机母线3;

所述电机母线3,用于连接电机12以及控制单元;

电源母线1、系统母线2、电机母线3构成主电路。

所述总开关控制线4,用于连接系统总开关以及控制单元;

所述电机开关控制线5,用于连接电机开关以及控制单元。

总开关控制线4、电机开关控制线5构成控制电路。

所述驱动单元7通过线路将直流电能输送至储能单元8,进行储存;

当储存的电量,达到晶体管导通所需的电量后,晶体管导通,实现拉力器中的系统总开关或/和处理器或/和电机启动控制。

控制电路以及主电路独立设置并有效连接,能够避免类似三极管等元器件对主电路的影响,使得电路控制更加准确有效。

本发明增设PMOS管的一种具体实施例:

所述电源母线1通过PMOS管一92与第一集电极c911电连接;

所述电机母线3和总开关控制线4分别与第一基极b912电连接,以便于总开关和电机12分别控制三极管的导通;

所述第一发射极e913接地。

增设PMOS管一92,控制主电路的通断,相比直接通过三极管控制,能够有效避免主电路的压降产生,提升主电路的稳定性。

所述PMOS管一92设有第一源极S921、第一栅极G922和第一漏极D923;

所述PMOS管一92的第一源极S921与电源母线1相连接,其第一栅极G922与第一集电极c911相连接,所述第一漏极D923与电机母线3电连接;

当第一集电极c911处电压为零时,第一栅极G922处电压为零,PMOS管一92导通,以实现对电机母线3的通电控制。

本发明充分考虑三极管和PMOS的导通特性,将三极管和PMOS管搭配使用,一方面能够保持主电路电压稳定,另一方面能够利用较少的储存电能供电,使得控制电路以及主电路导通,实现拉力器的启动控制,方案简单,实用,构思巧妙。

本发明设置双PMOS管以及三极管的一种具体实施例:

所述第一漏极D923通过PMOS管二94与电机母线3电连接;

PMOS管二94设有第二源极S941、第二栅极G942和第二漏极D943;

所述第二源极S941与第一漏极D923电连接;

所述第二栅极G942通过三极管二93与电机开关控制线5电连接;

所述第二漏极D943与电机母线3电连接;

所述三极管二93,其包括第二集电极C931、第二基极b932、第二发射极e933;

所述第二集电极C931与第二栅极G942电连接;

所述第二基极b932与电机开关控制线5电连接;

所述第二发射极e933接地;

电机开关控制线5通电控制三极管二93接通,使得第二栅极G942电压为零;

PMOS管二94导通,电机母线3通电,控制电机12启动。

增设PMOS管二94,使得电机12启动控制,更加精准,避免误启动的发生。

如图8所示,本发明增设泄能单元10的一种具体实施例:

还包括泄能单元10,其设有功率电阻101、NMOS管102,用于释放储能单元8的电能,实现电机12的关机控制,以避免系统会一直上电等待储能单元8中电能缓慢释放完之后才能关机。

本发明电动拉力器的第一种具体实施例:

一种能拉动开机的电动拉力器,

应用上述的一种用于拉力器的拉动开机模块;

其包括拉力绳、电机12、驱动单元7、储能单元8、开关控制单元9、处理器11;

所述拉力绳,能用于拉动电机12,使得电机12转动,产生反向电动势;

所述驱动单元7,设有桥式电路,用于将反向电动势整流转化为直流电能;

所述储能单元8,设有至少一个电容,用于储存驱动单元7输送的电能;

所述开关控制单元9,设有至少一个晶体管,用于控制电机12或/和处理器11的通电;

所述处理器11,用于控制电机12的转动;

当用户通过拉力绳拉动电机12时,电机12产生反电动势,并通过线路传输给驱动单元7;

驱动单元7将反电动势转换成直流电能,并输送至储能单元8,进行储存;

当储存的电量,达到晶体管导通所需的电量后,晶体管导通,电机12或/和处理器11上电开始工作,实现拉力器的启动控制。

本发明电动拉力器的第二种具体实施例:

一种能拉动开机的电动拉力器,其包括拉力绳、电机12、驱动单元7、储能单元8、开关控制单元9、处理器11、电机总开关、电源母线1、系统母线2、电机母线3、总开关控制线4、电机开关控制线5。

所述拉力绳,能用于拉动电机12,使得电机12转动,产生反向电动势;

所述驱动单元7,设有桥式电路,用于将反向电动势整流转化为直流电能;

所述储能单元8,设有至少一个电容,用于储存驱动单元7输送的电能;

所述开关控制单元9,设有至少一个晶体管,用于控制电机12或/和处理器11的通电;

所述处理器11,用于控制电机12的转动;

所述电机总开关为按钮开关或触摸开关或拨动开关,其用于控制处理器11以及电机12的通断;

电源母线1,用于连接电源或电池,并为电机12供电;

所述系统母线2,用于连接电源母线1和电机母线3;

所述电机母线3,用于连接电机12以及控制单元;

所述总开关控制线4,用于连接系统总开关以及控制单元;

所述电机开关控制线5,用于连接电机开关以及控制单元;

所述晶体管为三极管一91,其包括第一集电极c911、第一基极b912、第一发射极e913;

所述电源母线1一支路通过PMOS管一92与第一集电极c911电连接,另一支路通过一电阻一95与第一集电极c911电连接;

所述电机母线3和总开关控制线4分别与第一基极b912电连接,以便于总开关和电机12分别控制三极管的导通;

所述第一发射极e913接地;

所述PMOS管一92设有第一源极S921、第一栅极G922和第一漏极D923;

所述PMOS管一92的第一源极S921与电源母线1相连接,其第一栅极G922与第一集电极c911相连接,所述第一漏极D923通过系统母线2与电机母线3电连接;

当第一集电极c911处电压为零时,第一栅极G922处电压为零,PMOS管一92导通,以实现对电机母线3的通电控制;

所述系统母线2通过PMOS管二94与电机母线3电连接;

PMOS管二94设有第二源极S941、第二栅极G942和第二漏极D943;

所述第二源极S941通过系统母线2与第一漏极D923电连接;

所述第二栅极G942通过三极管二93与电机开关控制线5电连接;

所述第二漏极D943与电机母线3电连接;

所述三极管二93,其包括第二集电极C931、第二基极b932、第二发射极e933;

所述第二集电极C931一支路与第二栅极G942电连接,另一支路通过电阻二96与系统母线2相连接;

所述第二基极b932与电机开关控制线5电连接;

所述第二发射极e933接地;

电机开关控制线5通电控制三极管二93接通,使得第二栅极G942电压为零;

PMOS管二94导通,电机母线3通电,控制电机12启动。

本发明充分考虑三极管和PMOS的导通特性,将若干三极管和PMOS管搭配使用,一方面能够保持主电路电压稳定,另一方面能够利用较少的储存电能供电,使得控制电路以及主电路导通,实现拉力器的启动控制,方案简单,实用,构思巧妙。

本发明电动拉力器的第三种具体实施例:

一种能拉动开机的电动拉力器,应用上述的一种用于拉力器的拉动开机模块;

该模块主要包括驱动单元7、储能单元8、开关控制单元9和泄能单元10,具体组成如图9所示。

关机状态下,拉动拉力绳会带动直流无刷电机12转动,转动会产生交流的反向电动势,该电动势通过驱动单元7中的桥式电路整流转化为直流电能输出至电机母线3。在电机母线3上并联有储能单元8用于储能和滤波,该单元主要由电容组成。转动产生的电能会通过电机母线3存在储能单元8中。当储能单元8的电量(可通过调整电容容量实现)达到开关控制单元9中三极管导通所需的电压后,系统总开关打开,系统母线2通电,处理器11上电开始工作。处理器11首先打开总开关控制线4,使系统总开关保持导通状态,然后检测储能单元8(即电机母线3)的电压,当电压值达到设定阈值后,判定为拉动开机,最后打开电机控制线使得电机控制开关打开,驱动单元7上电开始正常工作完成整个开机过程。

使用该模块关机时需要先断开电机控制开关,然后打开泄能控制线6,使得储能单元8中电能完全释放后再断开总开关完成关机过程,否则系统会一直上电等待储能单元8中电能缓慢释放完之后才能关机。

本发明结构简单设计合理,对于系统上下电逻辑有充分的考虑,引入泄能单元10,使得系统能够快速下电。同时总开关多路控制的模式,使处理器11无需一直处于检测母线电压的工作状态,从而能节约电能。该模块通过了实际测试,能够满足要求。

如图6所示,本发明开关控制单元的第一种具体实施例:

开关控制单元9包括开关三极管97、开关MOS管98;

开关三极管97包括开关集电极c 971、开关基极b 972、开关发射极e 973;

开关MOS管98包括开关源极S981、开关栅极G982、开关漏极D983。

开关集电极c一支路与开关栅极G电连接,另一支路通过支路电阻D984与电源母线1电连接;

开关基极b设有一用于接收电能的电能引入接口99;

开关发射极e接地;

开关源极S与电源母线1电连接;

开关漏极D接电机母线3或电机开关控制电路。

本发明充分考虑三极管和MOS管的导通特性,将三极管和MOS管搭配使用,一方面能够利用较少的电能,使得开关三极管导通,另一方面能够保持电源母线的电压稳定,实现拉力器的启动控制,方案简单,实用,构思巧妙。

本发明开关控制单元9第二种具体实施例:

PMOS有三个极分别为源极(S)、栅极(G)和漏极(D),PMOS的导通(即S和D极导通)条件是Vgs小于Vgsth后面这个电压阈值是MOS管厂家设定的,型号不同数值不同,常见的是-1V到-4V之间,当Vgs电压小于这个值时MOS导通。

三极管也有三个极分别为b、e、c,本申请用的是NPN管,导通(即c和e极导通)条件是Vbe大于0.7V(硅管)。

当电源母线1上电时,此时由于没有控制信号Vbe为0V小于0.7V,三极管不导通相当于断路,那么MOS管的G极电位和S极电位相同,Vgs为0V大于Vgsth,故MOS也不导通,系统处于断电状态。当有控制信号(电机母线3或者总开关控制线4高电平)时Vbe大于0.7V,三极管导通,此时三极管相当于一根导线将G极与地连接,此时G极电位为0,Vgs就等于0-Vs,由于电池电压一般比Vgsth大很多,所以此时Vgs(-Vs)肯定小于Vgsth,MOS管导通(类似开关闭合),系统上电。

本发明开机方法的第二种实施例:

一种电动拉力器的拉动开机方法,包括以下步骤:

第一步,拉力器关机或休眠状态下,用户拉动拉力绳会带动直流无刷电机12转动,直流无刷电机12转动会产生交流的反向电动势,该电动势通过驱动单元7中的桥式电路整流转化为直流电能;

第二步,将第一步中的直流电能输送至储能单元8,实现电能存储;

第三步,当第二步中的电能,达到晶体管导通所需的电压后,晶体管导通,系统总开关被打开,系统母线2通电,处理器11上电开始工作;

第四步,第三步中的处理器11开始工作后,首先打开总开关控制线4,使系统总开关保持导通状态,然后检测储能单元8或电机母线3的电压,当电压值达到设定阈值后,判定为拉动开机;

第五步,当第四步,判定为拉动开机后,打开电机控制线使得电机控制开关打开,驱动单元7上电开始正常工作,完成整个开机过程。

应用本发明方法的一种装置实施例:

一种计算机设备,其包括:

一个或多个处理器;

存储装置,用于存储一个或多个程序;

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现上述的一种电动拉力器使用的拉动开机方法。

应用本发明方法的一种计算机介质实施例:

一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的一种电动拉力器使用的拉动开机方法。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

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