具有一体式电池的致动机构制造技术

本发明专利技术描述了一种电机驱动的工业致动器装置，所述电机驱动的工业致动器装置包括外壳(1)，在所述外壳中容纳有电机、控制模块(3)和驱动器(4)。所述驱动器(4)耦接在电机与被致动的外部装置之间。所述装置进一步包括用于接收外部电源的输入和容纳在所述外壳内的电池组(6)。所述电池组(6)被电连接以选择性地驱动所述电机并且可电连接到所述外部电源以进行充电。所述控制模块(4)被配置成接收表示所述外部电源的状况的数据，接收表示所述电池组(6)的充电状态和/或状况的数据，并且当确定外部电源有效且存在并且所述电池组(6)需要充电时，使所述电池组(6)从所述外部电源充电。所述装置进一步包括与所述电池组(6)相关联的至少一个温度感测装置。所述控制模块(3)被进一步配置成在所述电池组(6)充电期间：从所述至少一个温度感测装置接收表示与所述电池组(6)相关联的所测量温度的数据；将所述所测量温度与第一预定阈值温度进行比较；并且如果所述所测量温度大于所述第一预定阈值温度，则使从所述外部电源输送到所述电池组(6)的充电电流减小，以延长所述电池组(6)的寿命。

Actuator with integrated battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有一体式电池的致动机构
本专利技术总体上涉及一种电机驱动的致动器机构，如阀致动器，所述电机驱动的致动器机构包含一体式电池。
技术介绍
应用于电机驱动的致动机构(如阀致动器)的电源通常由AC市电电源提供。然而，已知的是，在此类装置中提供(通常是外部的)备用电池，以便在AC市电电源故障期间通过利用来自电池电源的电力来提供阀故障安全操作。因此，在此类装置中，在正常供电条件下，致动器从现场AC电源操作。然而，在此电源丢失的情况下，致动器会自动地切换，以便从电池电源接收电力，从而允许将阀控制到(通常外部地)预配置(故障安全)位置。然而，在此类装置中使用的电池位于致动器(无源装置)外部，并且所述电池属于通常不适合在防爆(EP)环境中使用的类型。很少或没有电池的主动监测或操作，并且当然，不能认为所述电池适合用作用于实现阀致动器的正常操作的唯一电源。本专利技术的方面的目的是解决这些问题中的至少一些问题。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种电机驱动的工业致动器装置，其包括外壳，在所述外壳中容纳有电机、控制模块和驱动器，所述驱动器耦接在电机与被致动的所述外部装置之间，所述装置进一步包括用于接收外部电源的输入和容纳在所述外壳内的电池组，所述电池组被电连接以选择性地驱动所述电机并且可电连接到所述外部电源以进行充电，所述控制模块被配置成接收表示所述外部电源的状况的数据，接收表示所述电池组的充电状态和/或状况的数据，并且当确定外部电源有效且存在并且所述电池组需要充电时，使所述电池组从所述外部电源充电，所述装置进一步包括与所述电池组相关联的至少一个温度感测装置，所述控制模块被进一步配置成在所述电池组充电期间：-从所述至少一个温度感测装置接收表示与所述电池组相关联的所测量温度的数据；-将所述所测量温度与第一预定阈值温度进行比较；并且-如果所述所测量温度大于所述第一预定阈值温度，则使从所述外部电源输送到所述电池组的充电电流减小，以延长所述电池组的寿命。在示例性实施例中，如果所述所测量温度大于所述第一预定温度，则所述控制模块能够被配置成使从所述外部电源输送到所述电池组的充电电流减小，直到所述所测量温度等于或低于所述第一预定阈值温度。所述电池组可以任选地包括被布置和配置成在防爆环境中使用的多个二次锂/镍金属氢化物/镍镉电池单元。根据本专利技术的另一方面，提供了一种电机驱动的工业致动器装置，其包括外壳，在所述外壳中容纳有电机、控制模块和驱动器，所述驱动器耦接在电机与被致动的所述装置之间，所述装置任选地进一步包括用于接收外部电源的输入和容纳在所述外壳内的电池组，所述电池组被电连接以选择性地驱动所述电机并且可电连接到所述外部电源以进行充电，所述电池组包括被布置和配置成在防爆环境中使用的多个二次锂/镍金属氢化物/镍镉电池单元。所述电机驱动的致动器装置可以进一步包括平衡充电电路和被配置成提供关于所述电池单元的过压、过流和欠压保护的电路。本专利技术的示例性实施例可以进一步包括至少一个加热装置，所述至少一个加热装置与所述电池组相关联，并且其中所述控制模块被进一步配置成在所述电池组充电期间：将所述所测量温度与第二预定阈值温度进行比较，并且如果所述所测量温度小于所述第二预定阈值温度，则使所述至少一个加热装置接通，直到所述所测量温度等于或高于所述第二预定阈值温度。在一些示例性实施例中，所述外部电源是可再生和/或所采集能源。所述控制模块能够被配置成任选地以数据日志的形式，可视地、远程地和/或通过网络向用户传送电池组充电水平、电池组状况和/或故障。所述控制模块能够任选地配置成在除了关闭模式之外的多种操作模式、事件和动作中操作。任选地，所述控制模块能够被配置成：如果所述控制模块确定所述电池组中的故障状况和/或确定所述电池组的所述充电水平低于能够允许关闭事件的水平，则阻止致动器操作。上述多种操作模式、事件和动作可以包含电池致动模式和自含模式；市电关闭事件、电池关闭事件和电池致动事件。在本专利技术的示例性实施例中，在关闭模式下，所述控制模块被配置成使所述致动器移动到任何其它中间位置和/或任何其它移动极限。任选地，在上述电池致动模式下，所述控制模块能够被配置成使所述外部电源操作所述致动器装置的所述辅助系统，包含使所述电池组通过所述外部电源进行充电，直到所述控制模块接收到移动命令，并且响应于所述移动命令而使所述电池组使所述致动器以电池致动事件的形式在来自所述电池组的电力下移动并且使所述电池组放电。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于电机驱动的装置的电池管理模块，所述电机驱动的装置包括外壳，在所述外壳中容纳有电机和驱动器，所述驱动器耦接在电机与被致动的所述装置之间，所述装置进一步包括用于接收外部电源的输入和容纳在所述外壳内的电池组，所述电池组被电连接以选择性地驱动所述电机并且可电连接到所述外部电源以进行充电，所述电池管理模块被配置成接收表示所述外部电源的状况的数据，接收表示所述电池组的充电状态和/或状况的数据，并且当确定外部电源有效、存在并且所述电池组需要充电时，使所述电池组从所述外部电源充电，所述装置进一步包括与所述电池组相关联的至少一个温度感测装置，所述电池管理模块被进一步配置成在所述电池组充电期间：-从所述至少一个温度感测装置接收表示与所述电池组相关联的所测量温度的数据；-将所述所测量温度与第一预定阈值温度进行比较；并且-如果所述所测量温度大于所述第一预定阈值温度，则使从所述外部电源输送到所述电池组的充电电流减小，以延长所述电池组的寿命。所述电池管理模块的示例性实施例能够配置成在除了关闭模式之外的多种操作模式、事件和动作中的所选一个下操作。上述模式可以包含电池致动模式和自含模式、市电关闭事件、电池关闭事件和电池致动事件。上述关闭模式可以被选择性地配置成将所述致动器移动到任何其它中间位置或任何其它移动极限。在所述电池管理模块的示例性实施例中，在所述电池组充电期间，所述模块能够被配置成接收表示所述电池组的所测量寿命和电池单元阻抗的数据，将所述数据与预定性能简档进行比较，并且如果所述所测量电池单元阻抗大于所述预定简档，则使到所述电池组的充电电压减小。任选地，在所述电池组放电期间，所述电池管理模块能够被配置成接收表示与所述电池组相关联的所测量温度的数据，将所述所测量温度与预定阈值温度进行比较，并且如果所述所测量温度小于所述预定阈值温度，则使放电电压下限减小。任选地，在所述电池组放电期间，所述电池管理模块能够被配置成接收表示与所述电池组相关联的所测量温度的数据，将所述所测量温度与预定第二阈值温度进行比较，并且如果所述所测量温度小于所述预定温度，则使与所述电池组相关联的加热装置接通。所述电池管理模块的示例性实施例能够被配置成检测并确定所述外部电源的有效性，并且：(i)如果所述外部电源有效并且已经接收到有效的关闭命令，则使外部电源供电的关闭事件实现；并且(ii)如果所述外部电源无效或确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机驱动的工业致动器装置，其包括外壳，在所述外壳中容纳有电机、控制模块和驱动器，所述驱动器耦接在电机与被致动的所述外部装置之间，所述装置进一步包括用于接收外部电源的输入和容纳在所述外壳内的电池组，所述电池组被电连接以选择性地驱动所述电机并且能够电连接到所述外部电源以进行充电，所述控制模块被配置成接收表示所述外部电源的状况的数据，接收表示所述电池组的充电状态和/或状况的数据，并且当确定外部电源有效且存在并且所述电池组需要充电时，使所述电池组从所述外部电源充电，所述装置进一步包括与所述电池组相关联的至少一个温度感测装置，所述控制模块被进一步配置成在所述电池组充电期间：/n从所述至少一个温度感测装置接收表示与所述电池组相关联的所测量温度的数据；/n将所述所测量温度与第一预定阈值温度进行比较；并且/n如果所述所测量温度大于所述第一预定阈值温度，则使从所述外部电源输送到所述电池组的充电电流减小，以延长所述电池组的寿命。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171107 GB 1718372.41.一种电机驱动的工业致动器装置，其包括外壳，在所述外壳中容纳有电机、控制模块和驱动器，所述驱动器耦接在电机与被致动的所述外部装置之间，所述装置进一步包括用于接收外部电源的输入和容纳在所述外壳内的电池组，所述电池组被电连接以选择性地驱动所述电机并且能够电连接到所述外部电源以进行充电，所述控制模块被配置成接收表示所述外部电源的状况的数据，接收表示所述电池组的充电状态和/或状况的数据，并且当确定外部电源有效且存在并且所述电池组需要充电时，使所述电池组从所述外部电源充电，所述装置进一步包括与所述电池组相关联的至少一个温度感测装置，所述控制模块被进一步配置成在所述电池组充电期间：
从所述至少一个温度感测装置接收表示与所述电池组相关联的所测量温度的数据；
将所述所测量温度与第一预定阈值温度进行比较；并且
如果所述所测量温度大于所述第一预定阈值温度，则使从所述外部电源输送到所述电池组的充电电流减小，以延长所述电池组的寿命。


2.根据权利要求1所述的电机驱动的工业致动器装置，其中如果所述所测量温度大于所述第一预定温度，则所述控制模块被配置成使从所述外部电源输送到所述电池组的充电电流减小，直到所述所测量温度等于或低于所述第一预定阈值温度。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的电机驱动的致动器装置，所述电池组包括被布置和配置成在防爆环境中使用的多个二次锂/镍金属氢化物/镍镉电池单元。


4.一种电机驱动的工业致动器装置，其包括外壳，在所述外壳中容纳有电机、控制模块和驱动器，所述驱动器耦接在电机与被致动的所述装置之间，所述装置进一步包括用于接收外部电源的输入和容纳在所述外壳内的电池组，所述电池组被电连接以选择性地驱动所述电机并且能够电连接到所述外部电源以进行充电，所述电池组包括被布置和配置成在防爆环境中使用的多个二次锂/镍金属氢化物/镍镉电池单元。


5.根据权利要求3或权利要求4所述的电机驱动的致动器装置，其进一步包括平衡充电电路和被配置成提供关于所述电池单元的过压、过流和欠压保护的电路。


6.根据前述权利要求中任一项所述的电机驱动的致动器装置，其进一步包括至少一个加热装置，所述至少一个加热装置与所述电池组相关联，并且其中所述控制模块被进一步配置成在所述电池组充电期间：将所述所测量温度与第二预定阈值温度进行比较，并且如果所述所测量温度小于所述第二预定阈值温度，则使所述至少一个加热装置接通，直到所述所测量温度等于或高于所述第二预定阈值温度。


7.根据前述权利要求中任一项所述的电机驱动的致动器装置，其中所述外部电源是可再生和/或所采集能源。


8.根据前述权利要求中任一项所述的电机驱动的致动器，其进一步包括辅助系统。


9.根据权利要求8所述的电机驱动的致动器，其中所述辅助系统包括传感器和/或换能器，所述传感器和/或换能器通过无线或无线通信构件连接到远程位置，以监测关于所述装置的工艺条件并报告表示所述工艺条件的数据。


10.根据权利要求9所述的电机驱动的致动器，其中所述通信构件仅在需要向所述远程位置或从所述远程位置传输数据时才被启用。


11.根据权利要求8到10中任一项所述的电机驱动的致动器，其中所述外部电源被配置成运行所述装置的所述辅助系统。


12.根据权利要求8到10中任一项所述的电机驱动的致动器装置，其中所述外部电源对所述电池组进行充电，并且所述电池组被配置成运行所述辅助系统并且被配置成选择性地驱动所述电机。


13.根据前述权利要求中任一项所述的电机驱动的致动器装置，其包括一体式控制模块，所述一体式控制模块被配置成：
根据限定的控制过程控制对所述电机和驱动系统的所述选择性驱动；并
且
从远程位置接收被配置成更新和/或改变所述控制过程的数据。


14.根据前述权利要求中任一项所述的电机驱动的致动器装置，其中所述控制模块被配置成任选地以数据日志的形式，可视地、远程地和/或通过网络向用户传送电池组充电水平、电池组状况和/或故障。


15.根据前述权利要求中任一项所述的电机驱动的致动器装置，其中所述控制模块能够配置成在除了关闭模式之外的多种操作模式、事件和动作中操作。


16.根据权利要求15所述的电机驱动的致动器装置，其中所述控制模块能够被配置成：如果所述控制模块确定所述电池组中的故障状况和/或确定所述电池组的所述充电水平低...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·Y·谭，J·威金斯，D·韦尔，
申请(专利权)人：罗托克控制有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB