一種電動工具及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電動工具,具體涉及一種電機具有不同轉(zhuǎn)速的電動工具及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常情況下，無開關(guān)調(diào)速功能的直流電動工具在匹配相應(yīng)電池包使用時，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。在切割一些負載較大的直流電動工具上，使用放電能力偏低的電池包時，如果轉(zhuǎn)速設(shè)計過高，機器很容易進入過流保護或溫度保護狀態(tài)而停止工作，影響實際使用的連續(xù)性；使用放電能力較大的電池時，如果轉(zhuǎn)速設(shè)計較低，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別不同電池包并根據(jù)它們供電能力控制電機轉(zhuǎn)速的電動工具。
[0004]為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種電動工具，包括:工具主機以及多個為工具主機供電的電池包，工具主機包括:電機、控制器，控制器控制電機的轉(zhuǎn)動，在電機的電流超過控制器預(yù)設(shè)的電流保護閾值范圍時，控制器控制電機進行過流保護；電池包內(nèi)包括多個電芯組，不同的電芯組串聯(lián)連接，電芯組包括一個以上的電芯單元，屬于同一個電芯組的電芯單元構(gòu)成并聯(lián)；控制器至少包括一個能自動識別電池包的識別模塊、一個至少根據(jù)識別模塊識別結(jié)果驅(qū)動電機以與該識別結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)速進行輸出的驅(qū)動模塊。
[0005]進一步地，電池包包括:一個能被識別的標簽，識別模塊包括:一個對電池包的標簽進行識別的識標單元。
[0006]進一步地，識別模塊包括:一個對電池包的電量進行識別的電能識別單元。
[0007]進一步地，識別模塊包括:一個對電池包中電能最低的一個電芯組的電能余量進行識別的最低電量識別單元。
[0008]進一步地，識別模塊中包括多個能分別識別電池包多個不同屬性的子識別單元，識別模塊還包括一個能將多個子識別單元的識別結(jié)果綜合為一個終端結(jié)果的終端輸出單元，控制器包括一個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)果控制電機運行的主控模塊。
[0009]進一步地，控制器包括:存儲有驅(qū)動參數(shù)以及驅(qū)動參數(shù)與終端結(jié)果構(gòu)對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲單元。
[0010]進一步地,子識別單元包括:識標單元、電能識別單元和最低電量識別單元中的一個或幾個；識標單元對電池包的標簽進行識別；電能識別單元對電池包的電能余量進行識別；最低電量識別單元對電池包中電能最低的一個電芯組的電能余量進行識別。
[0011]進一步地，電池包包括:一個能在電池包電連接至工具主機時對電池包的每個電芯組均進行檢測的自檢模塊。
[0012]進一步地，電池包中還包括:能檢測電池包溫度并存儲有溫度數(shù)據(jù)的溫度檢測模塊，控制器包括一個能根據(jù)溫度檢測模塊檢測結(jié)果和溫度數(shù)據(jù)進行溫度控制的溫度控制模塊，溫度控制模塊與溫度檢測模塊構(gòu)成通訊連接，溫度控制模塊將溫度檢測模塊檢測到的溫度和存儲在其中的溫度數(shù)據(jù)中的最高溫度閾值進行對比，如果溫度大于最高溫度閾值則控制驅(qū)動模塊使電池包停止為電機供電，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行比較，并根據(jù)比較結(jié)果在電流保護閾值范圍內(nèi)增加或減小電機的電流。
[0013]本發(fā)明還提出一種電動工具的控制方法，電動工具，包括:工具主機以及多個為工具主機供電的電池包，工具主機包括:電機、控制器，控制器控制電機的轉(zhuǎn)動，在電機的電流超過控制器預(yù)設(shè)的電流保護閾值范圍時，控制器控制電機進行過流保護；電池包內(nèi)包括多個電芯組，不同的電芯組串聯(lián)連接，電芯組包括一個以上的電芯單元，屬于同一個電芯組的電芯單元構(gòu)成并聯(lián)；控制器至少包括一個能自動識別電池包的識別模塊、一個至少根據(jù)識別模塊識別結(jié)果驅(qū)動電機以與該識別結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)速進行輸出的驅(qū)動模塊；
控制方法包括:識別模塊對連接到工具主機的電池包進行識別，識別模塊根據(jù)識別模塊的識別結(jié)果驅(qū)動電機以對應(yīng)該識別結(jié)果的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)動。
[0014]本發(fā)明的有益之處在于:通過識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對電機的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)差異化控制，在保證轉(zhuǎn)速能良好的工具效果的同時保證工具持續(xù)安全的使用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的電動工具一個優(yōu)選實施例的外形結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的電動工具控制部分一個優(yōu)選實施例的示意框圖(圖中虛線表示電池包在供電時與工具主體構(gòu)成的連接);
圖3是電池包部分一個優(yōu)選實施例的示意框圖；
圖4是一個電芯組電壓與電量的對應(yīng)關(guān)系圖；
圖5為一個并聯(lián)有兩個電芯單元的電芯組在特定的放電電流下恒流放電時電壓與時間的對應(yīng)關(guān)系曲線圖，其中橫軸表示時間，縱軸表示電壓；
圖6為圖5所示的曲線Fl的部分與另一個只有一個電芯單元(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電壓與時間對應(yīng)關(guān)系曲線F2的部分對比的示意圖；
圖7是本發(fā)明電池包識別控制方法的一個優(yōu)選實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1所示,本發(fā)明的電動工具100包括:工具主機10和電池包20,需要說明的是，為了使工具主機10通過更換不同的電池包20持續(xù)工作或適應(yīng)不同使用時長的需求，電動工具100可以具有多個不同的電池包20。圖1所示電動工具100優(yōu)選為一種修枝機。
[0017]參照圖2至圖3所示，工具主機10包括:電機(圖中未示出)、控制器(圖中未標識)。
[0018]控制器控制電機的轉(zhuǎn)動，在電機的電流超過控制器預(yù)設(shè)的電流保護閾值范圍時，控制器控制電機進行過流保護。
[0019]電池包20內(nèi)包括多個電芯組201，不同的電芯組201串聯(lián)連接，電芯組201包括一個以上的電芯單元201a，屬于同一個電芯組201的電芯單元201a構(gòu)成并聯(lián)。
[0020]為了實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的差異化控制，控制器至少包括一個能自動識別電池包20的識別模塊11、一個至少根據(jù)識別模塊11識別結(jié)果驅(qū)動電機以與識別結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)速進行輸出的驅(qū)動模塊12。
[0021]這種識別主要是通過對電池包20硬件參數(shù)或/和電參數(shù)讀取進而反映出電池包20所能提供的電能的差異，使控制器根據(jù)實際情況差異化的控制電機的運行，進而使電動工具100在保證安全的情況下能在盡可能大的轉(zhuǎn)速下持續(xù)運行。
[0022]需要說明的一點是，這里能被識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:一個能被識別的標簽21,識別模塊11包括:一個對電池包20的標簽21進行識別的識標單元113。關(guān)于電池包20其他一些不便于準確檢測或者較為固定的硬件信息，可以通過數(shù)據(jù)形式集成在標簽21中，在電池包20供電時，控制器能通過對標簽21的識別即能提取這些數(shù)據(jù)進行控制和顯示。
[0024]作為優(yōu)選，標簽21中可以存儲的數(shù)據(jù)包括:電芯組201的數(shù)目、單個電芯組201中并聯(lián)的電芯單元201a的數(shù)目、單個電芯單元201a的最大電量、單個電芯單元201a的最小電量等。為了方便介紹，單個電芯組201中并聯(lián)的電芯單元20 Ia的數(shù)目簡稱為該電池包20的匹數(shù)。
[0025]當然標簽21中還可以存儲有單個電芯單元201a電量與電壓的對應(yīng)關(guān)系，以方便控制器對其電量的識別。
[0026]作為優(yōu)選方案，識別模塊11包括:一個對電池包20的電量進行識別的電能識別單元111，一個對電池包20中電量最低的一個電芯組201的電量進行識別的最低電量識別單兀112。對于同一電池包20而言,其在滿電量和過度消耗電量時的供電量力是不同。
[0027]在實際使用中，用戶往往會為了完成工作而使用未完全完成充電的電池包20進行供電，如果僅識別該電池包20的硬件屬性是無法真實的反應(yīng)該電池包20的供電量力的，所以此時需要對電池包20的剩余電量進行識別。在進行電量識別時，可以通過測量電池包20的總電壓得以實現(xiàn)，也可以分別測量每個電芯