一种电动恒扭矩电批智能控制装置

本技术公开了一种电动恒扭矩电批智能控制装置，属于电力领域。

背景技术：

1、电动恒扭矩电批在工况企业安装螺丝等紧固件已成为常用的电动工具，应用越来越普遍，为了将普通电动工具升级为电动恒扭矩电批，目前现有的电动恒扭矩电批控制器还无法做到。

技术实现思路

1、本实用新型提出一种电动恒扭矩电批智能控制装置，通过将普通电动工具与智能控制装置电相连，就可以将普通电动工具升级为电动恒扭矩电批。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种电动恒扭矩电批智能控制装置，包括霍尔电流传感器、微处理器模块、触摸式显示屏、正转开关、反转开关、电机驱动逻辑电路、桥式驱动电路、can总线模块、存储模块、电源模块和地址选择模块；所述霍尔电流传感器输出端与微处理器模块输入端a/d接口连接；正转开关、反转开关输出端分别与微处理器模块对应输入端i/o口连接；触摸式显示屏输入端与微处理器模块对应输出端i/o口连接；电机驱动逻辑电路输入端与微处理器模块对应输出端i/o口连接；电机驱动逻辑电路输出端与桥式驱动电路输入端连接，桥式驱动电路输出端与电机电源端连接，且电机电源一根线穿过霍尔电流传感器；can总线模块输入端与微处理器模块对应通信接口连接；存储模块输入端与微处理器模块输出端i/o口连接；电源模块输出端与微处理器模块和桥式驱动电路对应电源端接口连接；地址选择模块输出端与微处理器模块对应输入端i/o口连接。

4、优选地，上述霍尔电流传感器采用hit30型电流传感器，额定电流为30a。

5、优选地，上述微处理器模块采用stm32微处理器。

6、优选地，上述触所述摸式显示屏采用高清电阻屏tjc4827x543_011。该触摸屏的分辨率为480×272，工作电压为4.65v-6.5v，使用uart串口与微处理器模块通信，显示内容设定扭矩值，当前扭矩值、机号、累计打螺丝颗数。

7、优选地，上述电机驱动逻辑电路采用与非门电路sn74hc00d，微处理器模块发出转速控制信号pwm和方向控制信号con1，con2，经与非门电路sn74hc00d处理后，给输出两路控制信号in1，in2给桥式驱动电路，pwm输入矩形脉冲信号，方向控制信号con1，con2，不同时为1， 经两次与非逻辑后一路输出低电平，另一路则输出与输入脉冲信号pwm波相位相同，频率相同的脉冲信号，而pwm脉冲波信号是由微处理器输出的幅值为3.3v脉宽可调的脉冲信号。

8、优选地，上述桥式驱动电路采用h桥电路上下臂均为n沟道功率mos管，mos管采用连续漏极电流最大110a的 irfp064n，满足开关动作快、驱动电流大的需求，又采用2片ir2104s半桥驱动芯片驱动，该芯片内部是采用被动式泵荷升压原理，通过pwm脉宽调制技术和自举电容c21、c32的充放电，实现上、下桥臂mos管交替导通，完成电机转速和正反转方向控制，其中d4、d7是自举快速恢复二极管，防止mos管q4、q5导通时高电压串入电源端损坏芯片，d5、d6、d8、d9是用来钳位功率mos管开关过程中漏源极浪涌电压的稳压二极管，r22、r26、r28、r32是ir2104输出通道到mos管栅极间的限流电阻，防止栅极电流过大损坏mosfet管。

9、优选地，上述can总线模块采用ctm8251芯片。它是一款具有隔离的can收发器。

10、优选地，上述存储模块采用富士通的mb85rc04v铁电芯片。

11、优选地，上述电源模块采用开关电源模块将220vac转换成24vdc，在利用电源转换模块将24vdc转换成12vdc、5vdc和3.3vdc。

12、优选地，上述地址选择模块采用12位拨码开关。

13、本实用新型的有益效果是：

14、该智能控制装置采用霍尔电流传感器采集电动工具驱动电机的电流，结合标准扭矩仪，利用智能控制装置将电动工具大小不一的工作电流与扭矩值一一标定出来，进而实现对电动工具扭矩值进行设定，通过智能控制装置将普通电动工具升级为电动恒扭矩电批，大大提高了普通电动工具的性能，且智能控制装置留有can总线接口，通过can总线可以将每个电动工具工作数据，包括打了多少螺丝、螺丝扭矩大小、螺丝是否到位等数据，上传至企业数据中心，便于后期对紧固件安装质量进行数据分析和管理。

技术特征：

1.一种电动恒扭矩电批智能控制装置，其特征在于包括霍尔电流传感器、微处理器模块、触摸式显示屏、正转开关、反转开关、电机驱动逻辑电路、桥式驱动电路、can总线模块、存储模块、电源模块和地址选择模块；所述霍尔电流传感器输出端与微处理器模块输入端a/d接口连接；正转开关、反转开关输出端分别与微处理器模块对应输入端i/o口连接；触摸式显示屏输入端与微处理器模块对应输出端i/o口连接；电机驱动逻辑电路输入端与微处理器模块对应输出端i/o口连接；电机驱动逻辑电路输出端与桥式驱动电路输入端连接，桥式驱动电路输出端与电机电源端连接，且电机电源一根线穿过霍尔电流传感器；can总线模块输入端与微处理器模块对应通信接口连接；存储模块输入端与微处理器模块输出端i/o口连接；电源模块输出端与微处理器模块和桥式驱动电路对应电源端接口连接；地址选择模块输出端与微处理器模块对应输入端i/o口连接。

2.根据权利要求1所述一种电动恒扭矩电批智能控制装置，其特征在于，所述霍尔电流传感器采用hit30型电流传感器，额定电流为30a。

3.根据权利要求1所述一种电动恒扭矩电批智能控制装置，其特征在于，所述微处理器模块采用stm32微处理器。

4.根据权利要求1所述一种电动恒扭矩电批智能控制装置，其特征在于，所述触摸式显示屏采用高清电阻屏tjc4827x543_011。

5.根据权利要求1所述一种电动恒扭矩电批智能控制装置，其特征在于，所述电机驱动逻辑电路采用与非门电路sn74hc00d，微处理器模块发出转速控制信号pwm和方向控制信号con1，con2，经与非门电路sn74hc00d处理后，给输出两路控制信号in1，in2给桥式驱动电路，pwm输入矩形脉冲信号，方向控制信号con1，con2，不同时为1， 经两次与非逻辑后一路输出低电平，另一路则输出与输入脉冲信号pwm波相位相同，频率相同的脉冲信号，而pwm脉冲波信号是由微处理器输出的幅值为3.3v脉宽可调的脉冲信号。

6.根据权利要求1所述一种电动恒扭矩电批智能控制装置，其特征在于，所述桥式驱动电路采用h桥电路上下臂均为n沟道功率mos管，mos管采用连续漏极电流最大110a的irfp064n，采用2片ir2104s半桥驱动芯片驱动。

7.根据权利要求1所述一种电动恒扭矩电批智能控制装置，其特征在于，所述can总线模块采用ctm8251芯片。

8.根据权利要求1所述一种电动恒扭矩电批智能控制装置，其特征在于，所述存储模块采用富士通的mb85rc04v铁电芯片。

9.根据权利要求1所述一种电动恒扭矩电批智能控制装置，其特征在于，所述电源模块采用开关电源模块将220vac转换成24vdc，在利用电源转换模块将24vdc转换成12vdc、5vdc和3.3vdc。

10.根据权利要求1所述一种电动恒扭矩电批智能控制装置，其特征在于，所述地址选择模块采用12位拨码开关。

技术总结
本技术公开了一种电动恒扭矩电批智能控制装置，包括霍尔电流传感器、微处理器模块、触摸式显示屏、正转开关、反转开关、电机驱动逻辑电路、桥式驱动电路、CAN总线模块、存储模块、电源模块和地址选择模块。该智能控制装置通过智能控制装置将普通电动工具升级为电动恒扭矩电批，大大提高了普通电动工具的性能，且智能控制装置留有CAN总线接口，通过CAN总线可以将每个电动工具工作数据，包括打了多少螺丝、螺丝扭矩大小、螺丝是否到位等数据，上传至企业数据中心，便于后期对紧固件安装质量进行数据分析和管理。

技术研发人员：张金波,黄青青,郑建平,陈礼俊,左昊忱,姚泽宇,王贯通,杨浩然
受保护的技术使用者：河海大学常州校区
技术研发日：20221221
技术公布日：2024/1/12