一種電動(dòng)工具及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電動(dòng)工具,具體涉及一種電機(jī)具有不同轉(zhuǎn)速的電動(dòng)工具及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常情況下，無開關(guān)調(diào)速功能的直流電動(dòng)工具在匹配相應(yīng)電池包使用時(shí)，輸出轉(zhuǎn)速為設(shè)定的數(shù)值考慮高切割效率和斷面質(zhì)量的需求，通常希望工具的轉(zhuǎn)速高一些。在切割一些負(fù)載較大的直流電動(dòng)工具上，使用放電能力偏低的電池包時(shí)，如果轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)過高，機(jī)器很容易進(jìn)入過流保護(hù)或溫度保護(hù)狀態(tài)而停止工作，影響實(shí)際使用的連續(xù)性；使用放電能力較大的電池時(shí)，如果轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)較低，切割效率又偏低，沒有充分利用電池的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠識(shí)別不同電池包并根據(jù)它們供電能力控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的電動(dòng)工具。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種電動(dòng)工具，包括:工具主機(jī)以及多個(gè)為工具主機(jī)供電的電池包，工具主機(jī)包括:電機(jī)、控制器，控制器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，在電機(jī)的電流超過控制器預(yù)設(shè)的電流保護(hù)閾值范圍時(shí)，控制器控制電機(jī)進(jìn)行過流保護(hù)；電池包內(nèi)包括多個(gè)電芯組，不同的電芯組串聯(lián)連接，電芯組包括一個(gè)以上的電芯單元，屬于同一個(gè)電芯組的電芯單元構(gòu)成并聯(lián)；控制器至少包括一個(gè)能自動(dòng)識(shí)別電池包的識(shí)別模塊、一個(gè)至少根據(jù)識(shí)別模塊識(shí)別結(jié)果驅(qū)動(dòng)電機(jī)以與該識(shí)別結(jié)果對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行輸出的驅(qū)動(dòng)模塊。
[0005]進(jìn)一步地，電池包包括:一個(gè)能被識(shí)別的標(biāo)簽，識(shí)別模塊包括:一個(gè)對(duì)電池包的標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別的識(shí)標(biāo)單元。
[0006]進(jìn)一步地，識(shí)別模塊包括:一個(gè)對(duì)電池包的電量進(jìn)行識(shí)別的電能識(shí)別單元。
[0007]進(jìn)一步地，識(shí)別模塊包括:一個(gè)對(duì)電池包中電能最低的一個(gè)電芯組的電能余量進(jìn)行識(shí)別的最低電量識(shí)別單元。
[0008]進(jìn)一步地，識(shí)別模塊中包括多個(gè)能分別識(shí)別電池包多個(gè)不同屬性的子識(shí)別單元，識(shí)別模塊還包括一個(gè)能將多個(gè)子識(shí)別單元的識(shí)別結(jié)果綜合為一個(gè)終端結(jié)果的終端輸出單元，控制器包括一個(gè)接收終端輸出單元的終端結(jié)果并使控制器根據(jù)該終端結(jié)果控制電機(jī)運(yùn)行的主控模塊。
[0009]進(jìn)一步地，控制器包括:存儲(chǔ)有驅(qū)動(dòng)參數(shù)以及驅(qū)動(dòng)參數(shù)與終端結(jié)果構(gòu)對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。
[0010]進(jìn)一步地,子識(shí)別單元包括:識(shí)標(biāo)單元、電能識(shí)別單元和最低電量識(shí)別單元中的一個(gè)或幾個(gè)；識(shí)標(biāo)單元對(duì)電池包的標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別；電能識(shí)別單元對(duì)電池包的電能余量進(jìn)行識(shí)別；最低電量識(shí)別單元對(duì)電池包中電能最低的一個(gè)電芯組的電能余量進(jìn)行識(shí)別。
[0011]進(jìn)一步地，電池包包括:一個(gè)能在電池包電連接至工具主機(jī)時(shí)對(duì)電池包的每個(gè)電芯組均進(jìn)行檢測(cè)的自檢模塊。
[0012]進(jìn)一步地，電池包中還包括:能檢測(cè)電池包溫度并存儲(chǔ)有溫度數(shù)據(jù)的溫度檢測(cè)模塊，控制器包括一個(gè)能根據(jù)溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)結(jié)果和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度控制的溫度控制模塊，溫度控制模塊與溫度檢測(cè)模塊構(gòu)成通訊連接，溫度控制模塊將溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)到的溫度和存儲(chǔ)在其中的溫度數(shù)據(jù)中的最高溫度閾值進(jìn)行對(duì)比，如果溫度大于最高溫度閾值則控制驅(qū)動(dòng)模塊使電池包停止為電機(jī)供電，如果溫度小于最高溫度閾值則將溫度增加的斜率與溫度數(shù)據(jù)中的安全溫升斜率進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果在電流保護(hù)閾值范圍內(nèi)增加或減小電機(jī)的電流。
[0013]本發(fā)明還提出一種電動(dòng)工具的控制方法，電動(dòng)工具，包括:工具主機(jī)以及多個(gè)為工具主機(jī)供電的電池包，工具主機(jī)包括:電機(jī)、控制器，控制器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，在電機(jī)的電流超過控制器預(yù)設(shè)的電流保護(hù)閾值范圍時(shí)，控制器控制電機(jī)進(jìn)行過流保護(hù)；電池包內(nèi)包括多個(gè)電芯組，不同的電芯組串聯(lián)連接，電芯組包括一個(gè)以上的電芯單元，屬于同一個(gè)電芯組的電芯單元構(gòu)成并聯(lián)；控制器至少包括一個(gè)能自動(dòng)識(shí)別電池包的識(shí)別模塊、一個(gè)至少根據(jù)識(shí)別模塊識(shí)別結(jié)果驅(qū)動(dòng)電機(jī)以與該識(shí)別結(jié)果對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行輸出的驅(qū)動(dòng)模塊；
控制方法包括:識(shí)別模塊對(duì)連接到工具主機(jī)的電池包進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別模塊根據(jù)識(shí)別模塊的識(shí)別結(jié)果驅(qū)動(dòng)電機(jī)以對(duì)應(yīng)該識(shí)別結(jié)果的轉(zhuǎn)速進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014]本發(fā)明的有益之處在于:通過識(shí)別電池包的硬件參數(shù)和電量情況，在使用不同的電池包時(shí)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)差異化控制，在保證轉(zhuǎn)速能良好的工具效果的同時(shí)保證工具持續(xù)安全的使用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的電動(dòng)工具一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的外形結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的電動(dòng)工具控制部分一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意框圖(圖中虛線表示電池包在供電時(shí)與工具主體構(gòu)成的連接);
圖3是電池包部分一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意框圖；
圖4是一個(gè)電芯組電壓與電量的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
圖5為一個(gè)并聯(lián)有兩個(gè)電芯單元的電芯組在特定的放電電流下恒流放電時(shí)電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線圖，其中橫軸表示時(shí)間，縱軸表示電壓；
圖6為圖5所示的曲線Fl的部分與另一個(gè)只有一個(gè)電芯單元(它們的電芯單元相同)的電芯組在同樣的放電電流下恒流放電時(shí)電壓與時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線F2的部分對(duì)比的示意圖；
圖7是本發(fā)明電池包識(shí)別控制方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照?qǐng)D1所示,本發(fā)明的電動(dòng)工具100包括:工具主機(jī)10和電池包20,需要說明的是，為了使工具主機(jī)10通過更換不同的電池包20持續(xù)工作或適應(yīng)不同使用時(shí)長(zhǎng)的需求，電動(dòng)工具100可以具有多個(gè)不同的電池包20。圖1所示電動(dòng)工具100優(yōu)選為一種修枝機(jī)。
[0017]參照?qǐng)D2至圖3所示，工具主機(jī)10包括:電機(jī)(圖中未示出)、控制器(圖中未標(biāo)識(shí))。
[0018]控制器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，在電機(jī)的電流超過控制器預(yù)設(shè)的電流保護(hù)閾值范圍時(shí)，控制器控制電機(jī)進(jìn)行過流保護(hù)。
[0019]電池包20內(nèi)包括多個(gè)電芯組201，不同的電芯組201串聯(lián)連接，電芯組201包括一個(gè)以上的電芯單元201a，屬于同一個(gè)電芯組201的電芯單元201a構(gòu)成并聯(lián)。
[0020]為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的差異化控制，控制器至少包括一個(gè)能自動(dòng)識(shí)別電池包20的識(shí)別模塊11、一個(gè)至少根據(jù)識(shí)別模塊11識(shí)別結(jié)果驅(qū)動(dòng)電機(jī)以與識(shí)別結(jié)果對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行輸出的驅(qū)動(dòng)模塊12。
[0021]這種識(shí)別主要是通過對(duì)電池包20硬件參數(shù)或/和電參數(shù)讀取進(jìn)而反映出電池包20所能提供的電能的差異，使控制器根據(jù)實(shí)際情況差異化的控制電機(jī)的運(yùn)行，進(jìn)而使電動(dòng)工具100在保證安全的情況下能在盡可能大的轉(zhuǎn)速下持續(xù)運(yùn)行。
[0022]需要說明的一點(diǎn)是，這里能被識(shí)別的電量差異并不局限于不同電池包20因硬件而帶來的差異，還包括同一電池包20在不同狀態(tài)下所帶來的電以及其他參數(shù)的差異。
[0023]作為優(yōu)選方案，電池包20包括:一個(gè)能被識(shí)別的標(biāo)簽21,識(shí)別模塊11包括:一個(gè)對(duì)電池包20的標(biāo)簽21進(jìn)行識(shí)別的識(shí)標(biāo)單元113。關(guān)于電池包20其他一些不便于準(zhǔn)確檢測(cè)或者較為固定的硬件信息，可以通過數(shù)據(jù)形式集成在標(biāo)簽21中，在電池包20供電時(shí)，控制器能通過對(duì)標(biāo)簽21的識(shí)別即能提取這些數(shù)據(jù)進(jìn)行控制和顯示。
[0024]作為優(yōu)選，標(biāo)簽21中可以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括:電芯組201的數(shù)目、單個(gè)電芯組201中并聯(lián)的電芯單元201a的數(shù)目、單個(gè)電芯單元201a的最大電量、單個(gè)電芯單元201a的最小電量等。為了方便介紹，單個(gè)電芯組201中并聯(lián)的電芯單元20 Ia的數(shù)目簡(jiǎn)稱為該電池包20的匹數(shù)。
[0025]當(dāng)然標(biāo)簽21中還可以存儲(chǔ)有單個(gè)電芯單元201a電量與電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以方便控制器對(duì)其電量的識(shí)別。
[0026]作為優(yōu)選方案，識(shí)別模塊11包括:一個(gè)對(duì)電池包20的電量進(jìn)行識(shí)別的電能識(shí)別單元111，一個(gè)對(duì)電池包20中電量最低的一個(gè)電芯組201的電量進(jìn)行識(shí)別的最低電量識(shí)別單兀112。對(duì)于同一電池包20而言,其在滿電量和過度消耗電量時(shí)的供電量力是不同。
[0027]在實(shí)際使用中，用戶往往會(huì)為了完成工作而使用未完全完成充電的電池包20進(jìn)行供電，如果僅識(shí)別該電池包20的硬件屬性是無法真實(shí)的反應(yīng)該電池包20的供電量力的，所以此時(shí)需要對(duì)電池包20的剩余電量進(jìn)行識(shí)別。在進(jìn)行電量識(shí)別時(shí)，可以通過測(cè)量電池包20的總電壓得以實(shí)現(xiàn)，也可以分別測(cè)量每個(gè)電芯