[发明专利]用于控制电池供电的焊接装置的方法和电池供电的焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制电池供电的焊接装置的方法，其中通过焊接控制器将由电池提供的电池电压和电池电流控制成供应至焊炬的焊接电流和焊接电压，所述焊接控制器含有具有至少一个开关的升压转换器和具有至少一个开关的降压转换器。

此外，本发明涉及一种电池供电的焊接装置，该电池供电的焊接装置包括具有电池电压和电池电流的电池，并且包括用于控制供应至焊炬的焊接电流和焊接电压的焊接控制器，所述焊接控制器包含具有至少一个开关的升压转换器和具有至少一个开关的降压转换器。

背景技术

对于特别难以到达的要进行焊接的地方例如在脚手架上，或者对于在不可能直接供应电力的地方例如在锅炉中进行的焊接，使用便携式电池供电的焊接装置是特别有利的或至关重要的。大多数现有技术的电池供电的焊接装置在通过这种焊接装置获得的焊接质量方面表现出了局限性，这是由于将获得的性能和将获得的动态性低于市电供电的焊接装置。

EP 1 535 691 B1描述了一种具有可更换的电池的便携式焊接装置，该便携式焊接装置含有升压转换器和降压转换器的组合，以便能够获得更高的焊接电流和更高的焊接电压。然而，由于在正常焊接操作期间主要是降压转换器作用，因此所设置的升压转换器导致电池供电的焊接装置的总损失增加，因而导致效率降低。

例如，从EP 1 981 676 B1、US 2011/0114607 A1和US 2005/0263514 A1也已知电池供电的焊接装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种上述类型的方法和上述类型的电池供电的焊接装置，所述方法和装置实现尽可能高的效率和动态性，并且使得可以获得最佳的焊接特性。将消除或至少部分减少已知的电池供电的焊接装置的缺点。

关于所述方法，根据本发明，该目的通过在所述升压转换器和所述降压转换器之间的中间电路电压小于或等于所述电池电压时通过由开关控制器控制的开关将所述升压转换器旁路，并且在所述升压转换器被启动时将用于旁路所述升压转换器的所述开关断开来实现。根据本发明，由于在一定预定条件下将升压转换器旁路，因此当不需要升压转换器时可以将升压转换器电路的损失最小化。在这种情况下，对于整个系统的效率来说，只需要考虑用于将所述升压转换器旁路的开关的传导损失。根据用于旁路开关的具体接通和断开条件，当所述升压转换器和所述降压转换器之间的中间电路电压小于或等于所述电池电压时，将所述升压转换器旁路。从该阈值开始，不再需要上升电压，从而可以将所述升压转换器停用并旁路。当所述升压转换器作用即为了上升所述电池电压而需要所述升压转换器时，则满足用于将所述升压转换器旁路的开关的断开条件。本发明的控制方法的特征在于特别简单，并且致使电池供电的焊接装置的效率增加。

根据本发明的另一个特征，当所述焊接电流小于流过所述升压转换器的最大电流并且所述降压转换器被停用时将用于旁路所述升压转换器的所述开关断开。当电流下降到低于所述升压转换器能够供应的最大电流并且所述降压转换器停用即所述降压转换器的所述至少一个开关被切换时，满足用于旁路开关的断开条件。

为了增加用于控制电池供电的焊接装置的方法的动态性，本发明被设置成这样，当所述焊接电压小于所述电池电压减去一定电压具体为2V时停用所述升压转换器。用于所述升压转换器的该调节条件即使在所述中间电路电压高于所述电池电压并且所述旁路开关仍然接通时也允许所述升压转换器停用。此外，有利的是，在用于接通的一定时间经过之前，不通过上述调节条件停用所述升压转换器。该用于接通的最小时间(该最小时间可以为所使用的时钟频率的10个周期)可以使得避免振荡和加载电容器。

有利的是，通过比较所述中间电路电压和期望的焊接电压并且通过比较器比较该比较值和流过所述升压转换器的所述电流并将其供应至调节部而借助于所述调节部调节所述升压转换器。通过模拟比较器比较调节输出(该调节输出来自于所述中间电路电压与所设置的期望焊接电压的比较)和所述升压转换器电流，可以获得期望的动态性所需的速度，这是不可能通过模拟数字转换器和对应的软件处理进行数字处理获得的。

优选的是，所述升压转换器的所述至少一个开关和所述降压转换器的所述至少一个开关(所述升压转换器的所述至少一个开关和所述降压转换器的所述至少一个开关通常由合适的场效应晶体管形成)以优选40kHz到50kHz的相同使用频率操作。