Система молокоотсоса с приводом

Система молокоотсоса с приводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к молокоотсосам. В частности, настоящее изобретение относится к прерыванию подачи электропитания в предварительно заданный один из множества компонентов в системе молокоотсоса.

Молокоотсосы применяются матерями для отжима грудного молока в удобное время, чтобы хранить для последующего его потребления ребенком. Молокоотсос работает посредством создания вакуума, имитирующего действие ребенка при кормлении. Традиционные молокоотсосы можно классифицировать как механические, в которых пользовательница вручную приводит в действие вакуумный насос для создания необходимого вакуума, или электрические, в которых вакуумный насос приводится в движение электродвигателем. Как известно, электрические системы в молокоотсосах могут неожиданно и неуправляемо отключаться.

В электрических системах молокоотсосов, в общем, желательно повысить надежность данных систем. Желательно также уменьшить потребление энергии, например, максимально увеличить срок службы батареи.

Целью изобретения является создание системы молокоотсоса, которая значительно облегчает или устраняет одну или более вышеупомянутых проблем.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается система молокоотсоса, содержащая насосный блок, привод для приведения в движение насосного блока, источник питания, выполненный с возможностью подачи электропитания во множество компонентов, включающих в себя привод, модуль обнаружения напряжения, выполненный с возможностью обнаружения выходного напряжения источника питания, и модуль прерывания питания, выполненный с возможностью приостановки подачи электропитания в предварительно заданный один из множества компонентов в ответ на обнаруженное снижение выходного напряжения ниже первого порогового напряжения и возобновления подачи электропитания в предварительно заданный один из множества компонентов в ответ на обнаруженное восстановление выходного напряжения выше второго порогового напряжения. Вышеописанный подход обладает преимуществом повышения надежности электрической системы молокоотсоса. Кроме того, можно предотвратить неуправляемое отключение системы молокоотсоса вследствие отказа привода.

Система молокоотсоса может дополнительно содержать переключатель, подключенный между источником питания и приводом, при этом модуль прерывания питания может быть выполнен с возможностью приостановки подачи электропитания в привод посредством размыкания переключателя, чтобы отсоединять привод от источника питания. Данный подход можно использовать в системах, не имеющих широтно-импульсной модуляции, чтобы изолировать привод от источника питания.

Источник питания может быть выполнен с возможностью подачи электропитания в привод с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Кроме того, модуль прерывания питания может быть выполнен с возможностью приостановки подачи электропитания в привод посредством настройки коэффициента заполнения импульса ШИМ на нуль. В системах с управлением методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ-управлением), приведенный подход дает преимущество в том, что дополнительные компоненты для изоляции привода не требуются, поскольку привод можно отсоединять от источника питания посредством поддержки разомкнутым того же переключателя, который используется для ШИМ-управления, например, транзистора с p-n-переходами или полевого транзистора (FET).

Модуль прерывания питания может включать в себя аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для измерения напряжений в пределах предварительно заданного диапазона входных напряжений, и система молокоотсоса может дополнительно содержать модуль адаптации напряжения для адаптации выходного напряжения до адаптированного напряжения, находящегося в пределах диапазона входных напряжений АЦП, при этом модуль прерывания питания может быть выполнен с возможностью обнаружения снижения выходного напряжения ниже первого порогового напряжения посредством обнаружения снижения адаптированного напряжения ниже соответствующего адаптированного порогового напряжения. Адаптация напряжения приведенным образом может допускать использование АЦП, которые имеют адаптированный входной диапазон напряжений.

Модуль адаптации напряжения может содержать первое и второе сопротивления, подключенные последовательно между выходным напряжением и первым опорным напряжением, чтобы получать адаптированное напряжение в узле между первым и вторым сопротивлениями. Это предлагает недорогое решение для адаптации напряжения.

Модуль адаптации напряжения может дополнительно содержать конденсатор, подключенный между вторым опорным напряжением и узлом между первым и вторым сопротивлениями, чтобы фильтровать адаптированное напряжение. Фильтрация адаптированного напряжения может быть полезна, например, для предотвращения срабатывания модуля адаптации напряжения при небольшом/кратковременном повышении или понижении напряжения.

Выходное напряжение может быть напряжением, подаваемым в привод. В качестве альтернативы, выходное напряжение может быть напряжением, подаваемым в один или более других компонентов в системе молокоотсоса, которые также снабжаются электропитанием от источника питания, в таком случае первое пороговое напряжение может быть выше, чем минимальное рабочее напряжение, требуемое одним или более другими компонентами. Когда источник питания также питает другие компоненты заодно с приводом, контроль напряжения, подаваемого в другие компоненты, и настройка соответствующего порога может обеспечивать, что, во время выброса тока электродвигателя, привод может быть изолирован до того, как напряжение источника питания снижается до уровня, который может вызвать нестабильность системы.

Один или более других компонентов могут включать в себя клапан сброса вакуума, созданного вакуумным насосом, модуль стабилизации напряжения и/или контроллер с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ-контроллер) для управления приводом. Когда один и тот же источник питания также снабжает электропитанием клапан сброса, модуль стабилизации напряжения и/или ШИМ-контроллер, изоляция привода, когда обнаруживается снижение напряжения, может повысить стабильность системы посредством предоставления источнику питания возможности продолжать стабильную подачу питания в клапан сброса, модуль стабилизации напряжения и ШИМ-контроллер. Это особенно выгодно в случае с клапаном сброса, отказ которого может привести к развитию высокого вакуума на молочной железе.

Модуль прерывания питания может быть выполнен с возможностью дискретизации выходного напряжения с частотой дискретизации выше, чем 1000 отсчетов в секунду. Это может допускать быстрое отключение привода после того, как выходное напряжение уменьшилось ниже первого порогового напряжения. Кроме того, это может также допускать, чтобы модуль прерывания питания быстро повторно подсоединял привод после того, как выходное напряжение восстановилось выше второго порогового напряжения.

Система молокоотсоса может дополнительно содержать модуль индикации ошибок, выполненный с возможностью указывать состояние ошибки в ответ на обнаруженное выходное напряжение. Указание ошибки может информировать пользовательницу, что привод приближается к концу своего срока службы, предоставляя пользовательнице время для замены электродвигателя или всей системы молокоотсоса до того, как происходит отказ. Например, в щеточном электродвигателе постоянного тока (DC), к концу срока службы электродвигателя может происходить снижение выходного напряжения, так как угольные щетки сильно стираются и их сопротивление уменьшается, вызывая увеличение тока, отбираемого электродвигателем.

Источник питания может включать в себя батарею, выполненную с возможностью подачи входного напряжения, подлежащего преобразованию в выходное напряжение, и система молокоотсоса может дополнительно содержать модуль управления источником питания, выполненный с возможностью обнаружения входного напряжения и управления подачей питания в зависимости от обнаруженного входного напряжения, чтобы обеспечивать выходное напряжение на предварительно заданном уровне напряжения. Данное решение может предотвратить снижение выходного напряжения источника питания по мере того, как входное напряжение, обеспечиваемое батареей, снижается с течением времени, что повышает стабильность системы посредством выдерживания более стабильного выходного напряжения от источника питания.

Система молокоотсоса может дополнительно содержать модуль индикации ошибок, выполненный с возможностью указывать состояние ошибки в ответ на обнаруженное пребывание выходного напряжения ниже третьего порогового напряжения в течение предварительно заданного периода времени, при этом третье пороговое напряжение выше, чем первое пороговое напряжение.

Источник питания может быть выполнен с возможностью подачи электропитания в привод с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ), и модуль управления источником питания может быть выполнен с возможностью определения коэффициента заполнения импульса ШИМ на основании обнаруженного входного напряжения и предварительно заданного уровня напряжения. ШИМ-управление может допускать снижение высокого входного напряжения батареи до требуемого выходного напряжения посредством соответствующего изменения коэффициента заполнения импульса ШИМ. Данный подход позволяет применять батареи с высокими входными напряжениями относительно требуемого выходного напряжения, с увеличением полезного эксплуатационного времени, которое может обеспечиваться отдельной батареей до того, как входное напряжение падает ниже минимального требуемого уровня.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ применения системы молокоотсоса, содержащей насосный блок, привод для приведения в движение насосного блока, источник питания, выполненный с возможностью подачи электропитания во множество компонентов, включающих в себя привод, при этом способ содержит этап обнаружения выходного напряжения источника питания, этап приостановки подачи электропитания в предварительно заданный один из множества компонентов в ответ на обнаруженное снижение выходного напряжения ниже первого порогового напряжения и этап возобновления подачи электропитания в предварительно заданный один из множества компонентов в ответ на обнаруженное восстановление выходного напряжения выше второго порогового напряжения.

Источник питания может включать в себя батарею, выполненную с возможностью подачи входного напряжения, подлежащего преобразованию в выходное напряжение, и способ может дополнительно содержать этап обнаружения входного напряжения и этап управления подачей питания в привод в зависимости от обнаруженного входного напряжения, чтобы обеспечивать выходное напряжение на предварительно заданном уровне напряжения.

Система молокоотсоса может дополнительно содержать модуль индикации ошибок, при этом способ дополнительно содержит этап указания ошибки в ответ на обнаруженное пребывание выходного напряжения ниже третьего порогового напряжения в течение предварительно заданного периода времени, причем третье пороговое напряжение выше, чем первое пороговое напряжение.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также система молокоотсоса, содержащая источник питания, выполненный с возможностью подачи электропитания в компоненты в системе молокоотсоса, при этом источник питания включает в себя батарею, выполненную с возможностью подачи входного напряжения, подлежащего преобразованию в выходное напряжение источника питания, модуль обнаружения напряжения, выполненный с возможностью обнаружения выходного напряжения, и модуль управления источником питания, выполненный с возможностью управления источником питания в зависимости от обнаруженного входного напряжения, чтобы обеспечивать выходное напряжение на предварительно заданном уровне напряжения. Источник питания может быть выполнен с возможностью подачи электропитания в электродвигатель с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ), и модуль управления источником питания может быть выполнен с возможностью определения коэффициента заполнения импульса ШИМ на основании обнаруженного входного напряжения и предварительно заданного уровня напряжения.

Приведенные и другие аспекты изобретения будут очевидны из ссылки на нижеописанные варианты осуществления.

Варианты осуществления изобретения описаны ниже исключительно для примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - изображение системы молокоотсоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - подробная схема функционального блока системы молокоотсоса, показанной на фиг. 1;

Фиг. 3 - изображение щеточного электродвигателя постоянного тока (DC) для применения в системе молокоотсоса;

Фиг. 4 - схематическое изображение системы молокоотсоса, в которой один и тот же источник питания обеспечивает электропитание других компонентов в дополнение к электродвигателю, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 - способ для применения в системе молокоотсоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 - схематическое изображение модуля адаптации напряжения для адаптации выходного напряжения источника питания системы молокоотсоса, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 - схематическое изображение модуля адаптации напряжения, содержащего конденсатор в качестве фильтра низких частот, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 - схематическое изображение системы молокоотсоса, включающей в себя модуль индикации ошибок для указания, когда электродвигатель приближается к концу своего срока службы, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 9 - схематическое изображение системы молокоотсоса, в которой источник питания содержит перезаряжаемую батарею, и контроллер источника питания управляет источником питания по обнаруженному входному напряжению, обеспечиваемому батареей, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 10 - изображение способ с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ-способ) для управления источником питания по обнаруженному входному напряжению, обеспечиваемому батареей, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1 и 2 показана система молокоотсоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, система 100 молокоотсоса включает в себя молокоотсос 110, известный также как отжимной блок, и функциональный блок 120, подсоединенный трубкой 130 к молокоотсосу 110. Трубка 130 обеспечивает сообщение по текучей среде между молокоотсосом 110 и функциональным блоком 120. Трубку 130 можно также использовать для обеспечения электрического соединения между молокоотсосом 110 и функциональным блоком 120. Например, трубка может подавать рабочий сигнал или электропитание между молокоотсосом и функциональным блоком. Хотя в настоящей конструкции функциональный блок 130 расположен на расстоянии от молокоотсоса 110, следует понимать, что функциональный блок может быть сформирован в одно целое с молокоотсосом 110.

Молокоотсос 110 имеет основной корпус 111, воронку 112, сборную емкость 113 и диафрагму 114, соединенную с вакуумной линией 130. Сборная емкость 113 или коллектор собирает молоко, отжимаемое из молочной железы пользовательницы, и может иметь форму бутылочки для кормления или пакета. Сборная емкость 113 прикреплена к основному корпусу 111 посредством резьбового фитинга, хотя следует понимать, что можно использовать альтернативные разъемные средства крепления, например, зажимы (не показанные). Воронка 112, вмещающая молочную железу, сконфигурирована с возможностью вмещения молочной железы пользовательницы и имеет раструб и соединительную часть. Раструб открыт на внешнем конце воронки 112, и воронка 112 сужается от внешнего конца к соединительной части для формирования пустотелой выемки, в которую вмещается молочная железа. Основной корпус 111 соединяет по текучей среде воронку 112 со сборной емкостью 113. Проход для текучей среды формируется через основной корпус 111 от пространства для вмещения молочной железы в воронке 112 до сборной емкости 113. Основной корпус 111 сформирован из внешней оболочки. Основной корпус 111 сформирован в одно целое с воронкой 112, однако следует понимать, что воронка 112 может быть отсоединяемой.

Функциональный блок 120 содержит вакуумный блок и электродвигатель для приведения в движение насосного блока (не показанного на фиг. 1). Электродвигатель действует как привод. Насосный блок сконфигурирован с возможностью создания и сброса понижения давления в вакуумном канале. Понижение давления в вакуумном канале может создаваться в соответствии с концепцией одного хода поршня или концепцией нескольких ходов поршня. Средство для создания понижения давления и средство для сброса понижения давления являются отдельными компонентами. В частности, в настоящем варианте осуществления насосный блок содержит вакуумный насос (не показанный на фиг. 1) и клапан сброса давления (не показанный на фиг. 1). Вакуумный насос действует как средство понижения давления. Клапан сброса давления действует как средство для сброса понижения давления. Вакуумный насос соединен по текучей среде с основным корпусом 111 посредством трубки 130. Клапан сброса сконфигурирован с возможностью циклического открытия, чтобы сбрасывать понижение давления, создаваемое вакуумным насосом. Это вызывает формирование циклического перепада давлений. Однако следует понимать, что возможно также применение другой системы создания вакуума. Например, следует понимать, что средство для создания понижения давления и средство для сброса понижения давления могут быть сформированы как одно целое.

В основном корпусе 111 молокоотсоса 110 сформирована камера. Камера сформирована вдоль прохода для текучей среды и имеет вакуум-порт. Вакуум-порт сообщает с трубкой 130 таким образом, что вакуумный насос способен вызывать понижение давления в камере.

В настоящем варианте осуществления, в камере вмещается мембрана. Мембрана или диафрагма является гибкой. Мембрана разделяет камеру на первое пространство и второе пространство. Первое пространство сообщается по текучей среде с вакуум-портом. Следовательно, понижение давления создается в первом пространстве вакуумным насосом. Второе пространство сообщается по текучей среде с проходом для текучей среды между пространством для вмещения молочной железы в воронке 112 и сборной емкостью 113. Следовательно, второе пространство непосредственно сообщается по текучей среде с молочной железой, вмещенной в воронку. Между камерой и сборной емкостью 113 расположен однопутевой клапан. Когда в первом пространстве создается понижение давления, мембрана деформируется и втягивается в направлении первого пространства. Следовательно, понижение давления создается во втором пространстве камеры вследствие деформации мембраны. Когда молочная железа вмещается в раструб воронки, в воронке формируется понижение давления, которое действует на молочную железу пользовательницы и вынуждает молоко отжиматься из нее.

Вышеописанная конструкция косвенным образом создает вакуум на молочной железе пользовательницы. Следует понимать, что вакуум на молочной железе пользовательницы можно также создавать посредством исключения мембраны таким образом, что непосредственное соединение по текучей среде формируется между вакуумным насосом и воронкой. Кроме того, хотя в настоящем варианте осуществления обеспечены отдельные молокоотсос и функциональный блок, в других вариантах осуществления компоненты системы молокоотсоса, например сборник, воронка, вакуумный насос, электродвигатель и источник питания, могут быть размещены в одном корпусе. Например, компоненты функционального блока могут быть встроены в основной корпус молокоотсоса, что снимает потребность в отдельном функциональном блоке.

Функциональный блок 120 подробно представлен на фиг. 2 и содержит вакуумный насос 221, щеточный электродвигатель 222 постоянного тока (DC) для приведения в движение вакуумного насоса 221, источник 223 питания подачи электропитания в электродвигатель 222, модуль 224 обнаружения напряжения для обнаружения выходного напряжения источника 223 питания и модуль 225 прерывания питания. Источник питания обеспечивает питание множества компонентов в системе молокоотсоса, включая электродвигатель 222, и модуль 225 прерывания питания может прерывать подачу электропитания в один или более предварительно заданных компонентов из множества компонентов, когда обнаруживается снижение выходного напряжения источника 223 питания перед тем, как выходное напряжение снижается настолько, что это может привести к нестабильности системы. Прерывание подачи электропитания в один или более компонентов приведенным способом может временно уменьшать нагрузку на источник питания таким образом, что может поддерживаться стабильная работа системы молокоотсоса.

В настоящем варианте осуществления модуль 225 прерывания питания выполнен с возможностью прерывания подачи электропитания в электродвигатель 222 посредством управления переключателем 226, в данном случае полевым транзистором (FET), подключенным между электродвигателем 222 и источником 223 питания. Следовательно, в настоящем варианте осуществления модуль 225 прерывания питания можно называть модулем приостановки электродвигателя. В вариантах осуществления, в которых источник питания 223 выполнен с возможностью подачи питания с использованием способа широтно-импульсной модуляции (ШИМ), транзистор FET 226 может быть тем же транзистором FET, который управляется ШИМ-контроллером для включения или выключения напряжения питания с требуемой частотой переключения и коэффициентом заполнения цикла. Модуль 225 прерывания питания может управлять транзистором FET 226 непосредственно, как показано на фиг. 2, или может посылать сигнал в ШИМ-контроллер (не показанный на фиг. 2). ШИМ-контроллер может реагировать на сигнал прерывания посредством настройки коэффициента заполнения цикла на нуль. Однако в вариантах осуществления, которые не имеют ШИМ-управления, может быть обеспечен отдельный транзистор FET 226 или другой подходящий переключатель.

Модуль 225 прерывания питания выполнен с возможностью приостановки подачи электропитания в электродвигатель 222 в ответ на обнаруженное снижение выходного напряжения ниже первого порогового напряжения и возобновления подачи электропитания в электродвигатель 222 в ответ на обнаруженное восстановление выходного напряжения выше второго порогового напряжения. Таким образом, электродвигатель может быть изолирован от источника питания, когда происходит выброс тока, что предотвращает потерю мощности в электродвигателе 222, пока сохраняется ситуация, вызывающая выброс тока. Если ситуация, вызывающая выброс тока, еще существует, когда электродвигатель 222 повторно подключается после того, как выходное напряжение восстановилось, то выходное напряжение снова уменьшится ниже первого порогового напряжения, и электродвигатель 222 снова отсоединится. Процесс может продолжаться, пока не устранена причина выброса тока, после чего источник 223 питания продолжит подачу электропитания в электродвигатель 222, пока не происходит другой выброс тока, приводящий к снижению выходного напряжения, или пока система не выключается.

В настоящем варианте осуществления первое пороговое напряжение меньше, чем второе пороговое напряжение. Однако следует понимать, что в альтернативном варианте осуществления первое пороговое напряжение равно второму пороговому напряжению.

Хотя в настоящем варианте осуществления модуль прерывания питания выполнен с возможностью приостановки подачи электропитания в электродвигатель, в альтернативном варианте осуществления приостанавливается подача питания в один или более других компонентов, вместо или в дополнение к приостановке подачи питания в электродвигатель. Например, подача питания в клапан сброса вакуума, например, электромагнитный клапан, может прерываться вместо или в дополнение к прерыванию подачи питания в электродвигатель. Компонент или компоненты, питание которых подлежит приостановке, когда выходное напряжение снижается ниже порога, может(могут) определяться предварительно по важности компонента и/или типичному уровню потребления энергии компонента. Подачу питания может понадобиться приостанавливать только на короткое время, и поэтому предварительно задаваемый(ые) компонент или компоненты можно выбирать подбором одного или более компонентов, которые могут допускать прерывание источника питания в данном масштабе времени. Например, подача питания в электродвигатель и/или клапан сброса вакуума может прерываться на короткое время, например, несколько миллисекунд, без ущерба для безопасной работы системы молокоотсоса.

Щеточный электродвигатель 222 постоянного тока (DC) более подробно показан на фиг. 3. Электродвигатель 222 содержит обмотку 301 из провода, намотанного на якорь, который не показан на фиг. 3 для ясности. Постоянные магниты 302, 303 расположены с противоположных сторон обмотки 301, которая подсоединена к источнику питания через коллекторные пластины 304 и угольные щетки 305. Специалист может знать принципы работы щеточного электродвигателя постоянного тока (DC), и, по существу, его подробное описание далее опускается для краткости. Коллекторные пластины 304 разделены воздушным зазором 306. Хотя на фиг. 3 показаны две коллекторные пластины 304, обеспечено может быть, в общем, любое число из двух или более пластин.

Исследования, выполненные исследователями, обнаружили, что, когда в системе молокоотсоса, например, системе, показанной на фиг. 1, применяется щеточный электродвигатель постоянного тока (DC), выбросы тока в электродвигателе 222 могут приводить к падению выходного напряжения источника питания вследствие повышения мощности, отбираемой электродвигателем. Выбросы тока могут происходить, когда механический износ угольных щеток 305 в электродвигателе 222 приводит к отделению частиц угля и вызывает короткое замыкание посредством перекрытия зазора 306 между соседними коллекторными пластины 304. Варианты осуществления настоящего изобретения могут приостанавливать подачу электропитания в электродвигатель 222, когда происходит выброс тока, исключая потерю мощности в электродвигателе 222. Подача электропитания в электродвигатель 222 может возобновляться, как только выходное напряжение восстановилось. Как оказалось, восстановление обычно происходит в течение 1 миллисекунды (мс) после того, как подача питания в электродвигатель приостанавливается. В предпочтительном варианте выходное напряжение можно дискретизировать с частотой выше 1000 отсчетов в секунду, чтобы система могла быстро реагировать и восстанавливать подачу питания в электродвигатель, как только выходное напряжение восстановилось. Это предотвращает отсоединение электродвигателя на большее время, чем необходимо.

Хотя настоящие варианты осуществления относятся к системе молокоотсоса, содержащей щеточный электродвигатель постоянного тока (DC), следует понимать, что настоящее изобретение применимо также к системам молокоотсоса, содержащим альтернативные типы электродвигателя. Например, в другой конструкции, содержащей бесщеточный электродвигатель постоянного тока (DC), падение напряжения может вызываться неплотной проволокой или другим повреждением.

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают более стабильную систему, в которой один и тот же источник питания обеспечивает питание других компонентов, а также электродвигателя. Фигура 4 поясняет систему молокоотсоса, в которой источник 423 питания подает питание в электродвигатель 422, а также в модуль 427 ШИМ-управления и клапан 428 сброса. Модуль 427 ШИМ-управления может быть осуществлен в виде микроконтроллера, который нуждается в некотором минимальном напряжении для стабильной работы. Клапан 428 сброса также может нуждаться в минимальном напряжении для стабильной работы, которое может быть таким же, как или иным, чем минимальное напряжение, необходимое микроконтроллеру. Например, клапан сброса может быть электромагнитным клапаном сброса, который нуждается в минимальном напряжении для срабатывания электромагнита и открытия клапана.

В таком варианте осуществления, который показан на фиг. 4, выходное напряжение, обнаруживаемое модулем обнаружения напряжения, может быть выходным напряжением, подаваемым источником питания в другой компонент в системе молокоотсоса. Например, вместо выходного напряжения, подаваемого в электродвигатель 422, может обнаруживаться выходное напряжение, подаваемое в модуль 427 ШИМ-управления или в клапан 428 сброса. Модуль прерывания питания сравнивает обнаруженное выходное напряжение с подходящим первым пороговым напряжением, которое установлено выше, чем минимальное напряжение, необходимое для стабильной работы конкретного компонента, в который подается обнаруживаемое выходное напряжение. При этом подача электропитания в электродвигатель может приостанавливаться до того, как обнаруженное выходное напряжение падает до уровня, достаточно низкого, чтобы вызвать нестабильную работу системы молокоотсоса. Следовательно, варианты осуществления настоящего изобретения могут повышать стабильность системы молокоотсоса, в которой один источник питания обеспечивает питание множества компонентов, включая щеточный электродвигатель постоянного тока (DC).

На фиг. 5 поясняется способ применения системы молокоотсоса, включающей в себя щеточный электродвигатель постоянного тока (DC), в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Способ может выполняться такой системой, как система, показанная на фиг. 2. На первом этапе S501 обнаруживают выходное напряжение источника питания в системе молокоотсоса. Затем, на этапе S502, обнаруженное выходное напряжение сравнивают с предварительно заданным первым пороговым напряжением. Если напряжение не меньше, чем первое пороговое напряжение, то процедура может вернуться на этап S501 и продолжаться для контроля выходного напряжения. С другой стороны, если напряжение меньше, чем первое пороговое напряжение, то процедура переходит на этап S503 и прерывает подачу электропитания в предварительно заданный один из множества компонентов, которые получают питание от источника питания. Например, в системе с ШИМ-управлением подача питания в электродвигатель может прерываться посредством настройки коэффициента заполнения импульса ШИМ электродвигателя на нуль. В качестве альтернативы, между электродвигателем и источником питания может быть обеспечен специальный переключатель, чтобы электродвигатель от источника питания.

Затем, на этапе S504 проверяется, восстановилось ли выходное напряжение выше предварительно заданного второго порогового напряжения. Если выходное напряжение не восстановилось, то подача электропитания в электродвигатель продолжает оставаться прерванной, пока выходное напряжение не восстановится. Как только на этапе S504 определяется, что выходное напряжение восстановилось выше второго порогового напряжения, то есть повысилось выше второго порогового напряжения после снижения ниже первого порогового напряжения на этапе S502, процедура переходит на этап S505 и возобновляет подачу электропитания в предварительно заданный один из множества компонентов. После возобновления подачи электропитания процедура может вернуться на этап S501, чтобы продолжать контроль выходного напряжения для обнаружения любых последующих падений напряжения.

Способ, который показан на фиг. 5, может уменьшать потребление энергии в системе молокоотсоса, которая включает в себя щеточный электродвигатель постоянного тока (DC). В частности, когда в щеточном электродвигателе постоянного тока (DC) происходит выброс тока, который приводит к снижению выходного напряжения источника питания вследствие броска отбора мощности электродвигателем, упомянутый выброс может обнаруживаться, так как контролируется выходное напряжение источника питания. Следует понимать, что способ, показанный на фиг. 5, не ограничен системой молокоотсоса, которая включает в себя щеточный электродвигатель постоянного тока (DC), и может относиться к альтернативным типам электродвигателя. Подача электропитания в электродвигатель и/или один или более других компонентов может приостанавливаться, допуская продолжение стабильной работы других компонентов посредством настройки первого и второго пороговых напряжений для обеспечения того, чтобы источник питания продолжал обеспечивать минимальное требуемое рабочее напряжение в другие компоненты.

Далее на фиг. 6 поясняется модуль адаптации напряжения для адаптации выходного напряжения источника питания системы молокоотсоса, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Модуль адаптации напряжения может допускать использование компонентов в модуле обнаружения напряжения, которые не способны измерять напряжения в диапазоне нормального уровня напряжения выходного напряжения. Например, модуль обнаружения напряжения может быть аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 624, который показан на фиг. 6, и любой данный АЦП будет иметь конкретный диапазон входных напряжений, которые он способен измерять. Модуль 600 адаптации напряжения может снижать выходное напряжение до уровня, который находится в пределах диапазона входных напряжений АЦП 624. Модуль адаптации напряжения не требуется в вариантах осуществления, в которых модуль обнаружения напряжения способен обнаруживать напряжения на нормальном рабочем уровне выходного напряжения.

Модуль 600 адаптации напряжения может быть сконфигурирован с возможностью снижения выходного напряжения источника питания системы молокоотсоса. В данной конструкции модуль 600 адаптации напряжения подсоединен к линии 601 выходного напряжения источника питания системы молокоотсоса. Линия 601 выходного напряжения непосредственно или непрямо подсоединена к электродвигателю. Однако линия 601 выходного напряжения может быть подсоединена к другому компоненту в системе молокоотсоса посредством источника питания. Как показано на фиг. 2, модуль адаптации напряжения может быть подключен между источником 223 питания и модулем 224 обнаружения напряжения. Модуль 600 адаптации напряжения дополнительно содержит первое сопротивление 602 и второе сопротивление 603, подключенные последовательно между выходным напряжением и опорным напряжением, в настоящем случае заземлением. Однако в других вариантах осуществления может применяться другое опорное напряжение, при условии, что опорное напряжение ниже, чем выходное напряжение. Пониженное напряжение, которое можно назвать напряжением V_DET обнаружения, получают в общем узле 604 первого и второго сопротивлений 602, 603, то есть в узле 604 соединения между первым и вторым сопротивлениями 602, 603. Модуль обнаружения напряжения, в настоящем варианте осуществления АЦП 624, подсоединен к узлу 604 для приема пониженного напряжения.

Когда обнаруживается пониженное напряжение вместо обнаружения непосредственно выходного напряжения, пороговое напряжение, используемое для сравнения в модуле прерывания электродвигателя, может быть соответствующим пониженным пороговым напряжением. То есть пониженное пороговое напряжение можно настроить так, что, когда выходное напряжение находится у порогового напряжения, пониженное напряжение находится у пониженного порогового напряжения. Если, например, требуемое пороговое напряжение для выходного напряжения выше, чем минимальное требуемое напряжение для стабильной работы других компонентов в системе молокоотсоса, то, возможно, пониженное пороговое напряжение может быть меньше, чем минимальное требуемое напряжение. Следует понимат