CN102347699A - 逆变器装置和电动工具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动工具，包括电机、负载检测单元、触发器开关和供电单元。所述负载检测单元检测施加至电机的负载。触发器开关接收指令。当触发器开关接收到指令时，供电单元开始将驱动电力供给至电机。供电单元基于由负载检测单元检测到的负载改变驱动电力的量。

Description

逆变器装置和电动工具
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年7月30日递交的日本专利申请No.2010-171707和日本专利申请No.2010-172318的权益。在此将这些在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种逆变器装置和一种电动工具。
背景技术
日本专利申请公开出版物No.2009-219428公开了一种电动工具，例如具有电力驱动的电机的割草机。
发明内容
然而，由于在上述割草机中电机被供以恒压，所以当割草机空转而不割草时，电力会浪费。
从上可见，本发明的目的在于提供一种能够减少电力浪费的电动工具。
为了实现上述和其它目的，本发明提供一种电动工具，包括：电机；负载检测单元，所述负载检测单元检测施加至电机的负载；触发器开关，所述触发器开关接收指令；和供电单元，当触发器开关接收到指令时，所述供电单元开始将驱动电力供给至电机。供电单元基于由负载检测单元检测到的负载改变驱动电力的量。
优选地，供电单元基于由负载检测单元检测到的负载来确定电机的驱动状态，并基于该确定的结果来改变驱动电力的量。
优选地，供电单元在确定电机空转时减小驱动电力的量。
优选地，电机以交流电力驱动。供电单元包括：控制器，所述控制器基于由负载检测单元检测到的负载生成逆变器PWM信号；和逆变器电路，所述逆变器电路具有逆变器开关元件，所述逆变器开关元件连接至电机并基于逆变器PWM信号进行接通/关断操作以将由DC电源所供给的DC电力转换成AC电力，并将该AC电力作为驱动电力供给至电机，所述驱动电力的量根据逆变器开关元件的接通/关断操作来变化。
优选地，所述电动工具还包括电连接至逆变器电路的变压器开关元件。所述控制器生成变压器PWM信号。所述DC电力从电池组供给至变压器开关元件，所述变压器开关元件基于所述变压器PWM信号进行接通/关断操作，所述DC电力借助于所述变压器开关元件的接通/关断操作而被转换成AC电力，并被输出至供电单元。所述供电单元还包括：变压器，所述变压器将从变压器开关元件输出的AC电力进行变压转换；和整流/平滑单元，所述整流/平滑单元对经过变压转换的AC电力进行整流和平滑。逆变器电路将经过整流和平滑的AC电力转换成AC电力。所述控制器基于由负载检测单元检测到的负载改变逆变器PWM信号和变压器PWM信号中的至少一个。
优选地，所述控制器在由负载检测单元检测的负载大于第一阈值时生成具有最大负荷的逆变器PWM信号和具有最大负荷的变压器PWM信号。所述控制器在由负载检测单元检测到的负载小于比第一阈值小的第二阈值时生成负荷小于最大负荷的PWM信号，该PWM信号包括逆变器PWM信号和变压器PWM信号中的至少一个。
优选地，供电单元在过量放电信号从电池组输入时停止驱动电力供给至电机。
优选地，负载检测单元基于流入电机的电流来检测负载。
本发明的另一方面提供一种电力工具，包括：电机；负载检测单元，所述负载检测单元检测施加于电机的负载；触发器开关，所述触发器开关接收第一指令；供电单元，所述供电单元在触发器开关接收到该第一指令时开始将驱动电力供给至电机；和设定单元，所述设定单元接收第二指令。所述供电单元在所述设定单元接收到所述第二指令时改变驱动电力的量。
本发明的另一方面提供一种电动工具，包括：AC电机，所述AC电机被以AC电力驱动；触发器开关，所述触发器开关接收指令；逆变器电路，所述逆变器电路将从电池组供给的DC电力转换成AC电力，并将该AC电力供给至AC电机；控制器，所述控制器控制逆变器电路；和供电开关，驱动电力在所述供电开关接通时被供给至控制器。所述控制器控制逆变器电路以在触发器开关接收到所述指令之后启动从DC电力至AC电力的转换。
优选地，所述电动工具还包括：变压器开关元件，所述变压器开关元件连接在电池组和逆变器电路之间，所述DC电力被从电池组供给至变压器开关元件和通过变压器开关元件的接通/关断操作来转换成AC电力；变压器，所述变压器对从变压器开关元件输出的AC电力进行变压转换；和整流/平滑单元，所述整流/平滑单元对经过变压转换的AC电力进行整流和平滑，逆变器电路将经过整流和平滑的AC电力转换成AC电力；和发送单元，所述发送单元在触发器开关接收到所述指示时经由AC电机将从电池组供给的DC电力发送至控制器。所述控制器控制逆变器电路以在所述DC电力经由DC电机发送之后启动从DC电力至AC电力的转换。
优选地，供电开关置于电池组和控制器之间，所述发送单元置于在供电开关和控制器之间的连接点与AC电机之间。
优选地，所述电动工具还包括触发器检测单元，所述触发器检测单元具有串联连接至AC电机的多个电阻器，从电池组供给的所述DC电力被所述多个电阻器分压并输出至所述控制器。所述控制器控制所述逆变器电路以在经过分压的DC电力被输入之后启动从DC电力至AC电力的转换。
优选地，所述电动工具还包括：连接在电池组和逆变器电路之间的变压器开关元件，所述DC电力被从电池组供给至变压器开关元件和通过变压器开关元件的接通/关断操作来转换成AC电力；变压器，所述变压器对从变压器开关元件输出的AC电力进行变压转换；和整流/平滑单元，所述整流/平滑单元对经过变压转换的AC电力进行整流和平滑，逆变器电路将经过整流和平滑的AC电力转换成AC电力。所述逆变器电路包括连接在所述整流/平滑单元与AC电机之间的多个逆变器开关元件，所述经过整流和平滑的AC电力通过所述多个逆变器开关元件的接通/关断操作转换成AC电力。所述控制器控制逆变器电路以在所述DC电力经由AC电机被输入之后启动从DC电力至AC电力的转换。所述控制器控制一个逆变器开关元件接通且另一逆变器开关元件关断，直至DC电力经由AC电机输入为止。
优选地，所述电动工具还包括具有串联连接至AC电机的多个电阻器的触发器检测单元，从电池组供给的DC电力被所述多个电阻器分压并输出至所述控制器。所述控制器控制逆变器电路以在经过分压的DC电力被输入之后启动从DC电力至AC电力的转换。所述多个逆变器开关包括第一开关、与第一开关相连的第二开关、第三开关和与第三开关相连的第四开关，所述第一开关和第三开关连接至电池组的正端子，所述第二开关和第四开关连接至电池组的负端子，所述AC电机连接于在第一开关和第二开关之间的连接点与在第三开关和第四开关之间的连接点之间，所述触发器检测单元并联连接至第四开关。所述控制器控制第一开关元件接通并控制第二开关、第三开关和第四开关关断，直至DC电力经由AC电机被输入为止。
优选地，所述电动工具还包括：连接在电池组和逆变器电路之间的变压器开关元件，所述DC电力被从电池组供给至变压器开关元件，并由所述变压器开关元件的接通/关断操作转换成AC电力；变压器，所述变压器对从所述变压器开关元件输出的AC电力进行变压转换；和整流/平滑单元，所述整流/平滑单元对经过变压转换的AC电力进行整流和平滑，所述逆变器电路将经过整流和平滑的AC电力转换成AC电力。所述控制器控制所述变压器开关元件以在所述触发器开关接收到所述指令之后启动所述接通/关断操作。
优选地，所述控制器控制所述逆变器电路以在过量放电信号从电池组输入时停止从DC电力至AC电力的转换。
本发明的另一方面提供了一种逆变器装置，包括：主体；负载检测单元，所述负载检测单元检测施加于与主体相连的电机的负载；和供电单元，所述供电单元启动对所述电机的驱动电力的供给。所述供电单元基于由所述负载检测单元检测到的负载来改变所述驱动电力的量。
本发明的另一方面提供了一种逆变器装置，包括：主体；逆变器电路，所述逆变器电路将从电池组供给的DC电力转换成AC电力，并将该AC电力供给至与主体相连接的AC电机；控制器，所述控制器配置成控制所述逆变器电路；和供电开关，当所述供电开关接通时，驱动电力被供给至所述控制器。所述控制器控制所述逆变器电路以在串联连接至AC电机的触发器开关操作之后启动从DC电力至AC电力的转换。
附图说明
根据以下结合附图进行的描述，本发明的特定特征和优势以及其它目的将变得清晰，其中：
图1是根据本发明的第一实施例的割草机的侧视图；
图2是根据第一实施例的割草机的电路图；
图3是根据第一实施例的由微计机算机执行的电压控制的流程图；
图4是根据第一实施例的由微计机算机执行的电压控制的解释图；
图5是根据第一实施例的一变体的由微计机算机执行的电压控制的流程图；
图6是根据本发明的第二实施例的割草机的电路图；
图7是根据第二实施例的由微计机算机执行的电压控制的流程图；
图8是根据第二实施例的第一变体的由微计机算机执行的电压控制的解释图；
图9是根据第二实施例的第二变体的由微计机算机执行的电压控制的控制流程图；
图10是根据本发明的第三实施例的割草机的电路图；
图11是根据第三实施例的由微计机算机执行的电压控制的控制流程图；和
图12是根据本发明的第四实施例的割草机的电路图。
具体实施方式
下面将参照图1-4来描述根据本发明的第一实施例的割草机(电动工具的一示例)。
图1是割草机1的侧视图。割草机1设置有主体3、逆变器2和电池组4，所述逆变器2可通过锁销2A从主体3拆卸。当用户操作触发器开关31时，电力从电池组4经由逆变器2供给至AC电机。在下面的阐述中，假定逆变器2同时连接至主体3和电池组4，尽管逆变器2是可从主体3和电池组4拆卸的。而且，用于使割草机1移动的把手5、前轮6和后轮7设置在主体3上。用于容纳由连接到AC电机32的旋转刀片(未示出)割下的草的草袋8以可拆卸的方式设置在主体3的后侧。
图2是割草机1的电路图。如上所述，割草机1包括逆变器2和主体3。当触发器开关31被操作时，逆变器2将从电池组4供给的DC电力转换成AC电力，并将该AC电力输出至主体3的AC电机32。
逆变器(逆变器装置)2包括主体2’，主体2’是外框架。所述主体2’容纳电池电压检测单元21、电源22、变压单元23、整流/平滑电路24、经过变压转换的电压的检测单元25、逆变器电路26、电流检测电阻器27、PWM信号输出单元28和微计机算机29。
电池电压检测单元21包括串联连接的电阻器211和212。从电池组4供给的电压由电阻器211和212进行分压，并输出至微计机算机29。在本实施例中，电池组4包括四个锂电池。由于每个锂电池具有3.6V的额定电压，所以该电池组4具有14.4V的额定电压。
电源22包括串联连接在电池组4和微计机算机29之间的供电开关221和电压调整电路222。电压调节电路222包括三端子调整器222a和用于防止振荡的电容器222b和222c。当供电开关221由用户接通时，电压调整电路222将从电池组4供给的14.4V的电压转换成预定的电压(例如5V)，并将该预定电压输出至微计算机29作为驱动电力。注意，当供电开关关断时，逆变器2由于驱动电力未供给至微计算机29而停止工作。
变压单元23包括变压器231和FET232。变压器231的初级侧和FET232串联连接在电池组4和GND(接地端)之间。FET232的栅极连接至微计算机29。FET232根据从微计算机29输出至FET232的栅极的第一PWM信号(之后描述)而接通/关断。当FET232接通/关断时，从电池组4供给的DC电力被作为AC电力输出至变压器231的初级侧。AC电力由变压器231进行变压转换，并从变压器231的次级侧输出。
整流/平滑电路24、经过变压转换的电压的检测单元25、逆变器电路26和电流检测电阻器27连接至变压器231的次级侧。
整流/平滑电路24包括二极管241和242以及电容器243。经过变压器231变压转换得到的AC电压通过二极管241和242整流，经过整流的电压被电容器243平滑成DC电压(例如141V)。
经过变压转换的电压的检测单元25包括串联连接的电阻器251和252。从整流/平滑电路24输出的DC电压由电阻器211和222分压，并被输出至微计算机29。
逆变器电路26包括四个FET261-264。串联连接的FET261和262以及串联连接的FET263和264被并行地连接至整流/平滑电路24的输出端子A。特别地，FET261的漏极连接至输出端子A，FET261的源极连接至FET262的漏极。以类似的方式，FET263的漏极连接至输出端子A，FET263的源极连接至FET264的漏极。
FET261的源极和FET262的漏极经由触发器开关31连接至主体3的AC电机32的第一端子32a。FET 263的源极和FET264的漏极连接至AC电机32的第二端子32b。FET 261-264的栅极连接至PWM信号输出单元28。FET261-264根据从PWM信号输出单元28输出的第二PWM信号(下文描述)来接通/关断。当FET261-264接通/关断时，从整流/平滑电路24输出的DC电力被输出至主体3的AC电机32，作为AC电力。
电流检测电阻器27连接在FET262和264的源极与GND之间。电流检测电阻器27的高压侧端子也连接至微计算机29。以这种结构，流入电流检测电阻器27的电流，即流入AC电机32的电流，被以电压输出至微计算机29。
微计算机29基于由经过变压转换的电压的检测单元25检测到的经过变压转换的电压来控制FET 232的接通/关断操作，以使得具有目标有效电压的AC电压从变压器231输出。特别地，微计算机29基于由经过变压转换的电压的检测单元25检测到的经过变压转换的电压来生成第一PWM信号，并将该第一PWM信号输出至FET 232的栅极，以接通/关断FET 232。
进而，微计算机29基于由电流检测电阻器27检测到的流入AC电机32的电流，即基于施加至AC电机32的负载来控制FET 261-264的接通/关断操作，以使得适合于该负载的AC电压从逆变器电路26输出。特别地，微计算机29基于由电流检测电阻器27所检测到的电流(负载)生成第二PWM信号，并将该第二PWM信号经由PWM信号输出单元28输出至FET 261-264的栅极以接通/关断FET 261-264。
在本实施例中，当由电流检测电阻器27检测到的电流(负载)等于或大于预定值时，微计算机29确定主体3在割草，并通过第二PWM信号以100％的负荷交替地接通一组FET 261和264(此后称为“第一组”)和一组FET 262和263(此后称为“第二组”)。于是，由于当主体3割草时较大的电压被供给至AC电机32，所以其能够有效地割草。
另一方面，当由电流检测电阻器27检测到的电流(负载)小于预定值时，微计算机29确定主体3处于空转状态，并通过第二PWM信号以小于100％的负荷(例如40％)交替地接通第一组和第二组。于是，由于当主体3空转时较小的电压被供给至AC电机32，其可以减少电力的浪费。
进而，微计算机29基于由电池电压检测单元21检测到的电池电压来确定电池组4中过量放电的发生。特别地，当由电压检测单元21检测到的电池电压等于或小于第一过量放电阈值时，微计算机29确定在电池组4中出现了过量放电，并通过第一PWM信号停止FET 232的接通/关断操作和通过第二PWM信号停止FET 261-264的接通/关断操作。
进而，电池组4包括保护IC或具有过量放电检测功能的微计算机(未示出)。当电池电压等于或小于比第一过量放电阈值大的第二过量放电阈值时，所述保护IC或所述微计算机将过量放电信号经由LD端子输出至微计算机29。当也接收过量放电信号时，微计算机29通过第一PWM信号停止FET 232的接通/关断操作和通过第二PWM信号停止FET261-264的接通/关断操作。以这样的结构，防止缩短电池组4的寿命。当电池组4的至少一个电池电压等于或小于电池的第三过量放电阈值时，所述保护IC或所述微计算机将过量放电信号经由LD端子输出至微计机算机29。
接着，由微计算机29执行的电压控制将参照图3进行描述。
在供电开关221在电池组4已经连接至逆变器2的状态中接通时，或在电池组4在供电开关221已经接通的状态中连接至逆变器2时，如图3所示的流程启动。
首先，微计算机29确定触发器开关31是否已经被接通(S101)。当触发器开关31已经被接通时(S101：是)，微计算机29启动FET 232的接通/关断操作，即通过第一PWM信号启动变压器231的变压转换操作。
接着，微计算机29基于由经过变压转换的电压的检测单元25所检测到的经过变压转换的电压来确定是否所述经过变压转换的电压大于目标电压(例如141V)(S103)。当所述经过变压转换的电压大于目标电压时(S103：是)，微计算机29减小第一PWM信号的负荷(S104)。另一方面，当所述经过变压转换的电压小于目标电压时(S103：否)，微计算机29增加第一PWM信号的负荷(S105).
接着，微计算机29将第二PWM信号的负荷设定成40％，以将具有40V的有效电压的AC电压供给至AC电机32(S106)。如下所述，在本实施例中，第二PWM信号的负荷被设定成40％和100％中的一个。
接着，微计算机29确定第二PWM信号被设定成40％的负荷和100％的负荷中的哪一个(S107)。当该负荷被设定成40％时(S107：40％)，微计算机29确定由电流检测电阻器27所检测到的电流(负载)是否大于第一阈值(S108)。当电流(负载)大于第一阈值时(S108：是)时，微计算机29确定主体3在割草，并将第二PWM信号的负荷改变成100％以将100V的AC电压供给至AC电机32，如图4所示(S109)，并转到步骤S112。另一方面，当电流(负载)等于或小于第一阈值时(S108：否)，微计算机29确定主体3处于空转状态，或者尽管主体3在割草但施加于AC电机32的负载小，并转到步骤S112而不是步骤S109。
另一方面，当所述负荷被设定成100％时(S107：100％)，所述微计算机29确定由电流检测电阻器27所检测到的电流(负载)是否小于比第一阈值小的第二阈值(S110)。当所述电流(负载)小于所述第二阈值时(S110：是)，所述微计算机29确定主体3空转并将第二PWM信号的负荷改变成40％以将40V的AC电压供给至AC电机32(S111)，并转至步骤S112。另一方面，当所述电流(负载)等于或大于第二阈值时(S110：否)，所述微计算机29确定主体3在割草，并转至步骤S112，而不转至步骤S111。
接着，微计算机29确定由电池电压检测单元21所检测到的电池电压是否小于第一过量放电电压(S112)。当由电池电压检测单元21所检测到的电池电压小于所述过量放电电压时(S112：是)，微计算机29确定在电池组4中出现过量放电，并通过第一PWM信号停止FET 232的接通/关断操作和通过第二PWM信号停止FET 261-264的接通/关断操作，以停止变压单元23和逆变器电路26的操作(S113)。因此，停止了对AC电机32的供电。
当由电池电压检测单元21检测到的电池电压等于或大于所述过量放电电压时(S112：否)，微计算机29确定所述过量放电信号是否已经被从电池组4输入(步骤S114)。当所述过量放电信号已经被从电池组输入时(S114：是)，微计算机29通过第一PWM信号停止FET 232的接通/关断操作和通过第二PWM信号停止FET 261-264的接通/关断操作，以停止变压单元23和逆变器电路26的操作(S113)。另一方面，当所述过量放电信号还没有从电池组4输入时(S114：否)，微计算机29返回步骤S107以基于该电流(负载)继续进行电压控制。
于是，在本实施例中，由于在电池组4中出现过量放电被电池组4和逆变器2都检测到，所以能够可靠地避免过量放电的出现。
如上所述，根据本实施例的割草机1基于施加至AC电机32的负载来改变供给至AC电机32的驱动电力。特别地，所述割草机1在施加于AC电机32的负载等于或大于预定值时增加所述驱动电力，而在施加至AC电机32的负载小于预定值时减小所述驱动电力。以这种结构，可以在割草机空转时减少电力的浪费。
注意到，供给至AC电机32的驱动电力可以通过改变第一PWM信号的负荷而不改变第二PWM信号的负荷来改变。进而，供给至AC电机32的驱动电力可以通过改变第一PWM信号的负荷和第二PWM信号的负荷两者来改变。
在该情况下，如图5所示，微计算机29以第一PWM信号控制FET232以使得经过变压转换的电压在步骤S203-S205中逼近第一目标电压，并在步骤S206中将第二PWM信号的负荷设定成40％。然后，当第二PWM信号的负荷被设定成40％(S207：40％)且电流(负载)大于第一阈值(S208：是)时，微计算机29确定第一PWM信号的负荷设定到用于第一目标电压和大于第一目标电压的第二目标电压中哪一个的值(S208a)。当第一PWM信号的负荷被设定到用于第一目标电压的值时(S208a：第一目标电压)，微计算机29将第一PWM信号的负荷增加至用于第二目标电压的值(S208b)，且也将第二PWM信号的负荷增加至100％(S209)。于是，供给至AC电机32的驱动电力通过增加第一PWM信号的负荷和第二PWM信号的负荷两者来增加。另一方面，当第一PWM信号的负荷被设定到用于第二目标电压的值时(步骤S208a：第二目标电压)，微计算机29转至步骤S209。
另一方面，当第二PWM信号的负荷被设定成100％(S207：100％)且所述电流(负载)小于第二阈值时(S210：是)，微计算机29确定第一PWM信号的负荷设定到用于第一目标电压和大于第一目标电压的第二目标电压中的哪一个的值(S210a)。当第一PWM信号的负荷被设定到用于第二目标电压的值时(S210a：第二目标电压)，微计算机29将第一PWM信号的负荷减小到用于第一目标电压的值(S210b)并将第二PWM信号的负荷减小至40％(S211)。于是，供给至AC电机32的驱动电力通过减小第一PWM信号的负荷和第二PWM信号的负荷两者来减小。另一方面，当第一PWM信号的负荷被设定成用于第一目标电压的值时(S210a：第一目标电压)，微计算机29转至步骤S211。
以这种结构，在割草机1空转时或尽管割草机1在割草但施加至AC电机32的负载小时，不仅可以减小电力的浪费，还可以抑制在FET 232和261-264中产生的热量。
接下来，将参照图6和7对根据本发明的第二实施例的割草机1进行描述。
尽管在第一实施例中，供给至AC电机32的驱动电力基于施加于AC电机32的负载而自动变化，但是，在第二实施例中，供给至AC电机32的驱动电力可以被手动地改变。
图6是根据第二实施例的割草机1的电路图。在图6中，与图2相同的部件和部分以相同的附图标记来表示，并省略描述。
根据第二实施例的割草机1设置有节能开关201和电阻器202，而没有设置电流检测电阻器27。当节能开关201接通时，主体3以节能模式被驱动。
节能开关201和电阻器202串联连接在三端子调整器222a和GND之间，以使得电阻器202直接连接至三端子调整器222a。在电阻器202和节能开关201之间的连接点连接至微计算机29。以这种结构，当节能开关201接通(节能模式)时，0V(低)被输入至微计算机29的输入端口B。另一方面，当节能开关201被关断时，从三端子调整器222a输出的预定DC电压被输入到微计算机29的输入端口B。
当节能开关201关断时，微计算机29通过第二PWM信号以100％的负荷交替地接通第一组和第二组。另一方面，节能开关201被接通时，微计算机29通过第二PWM信号以70％的负荷交替地接通第一组和第二组。以这种结构，用户可以根据需要来改变供给至AC电机32的驱动电力。因此，例如，如果用户在割草少时接通节能开关201，可以减小电力的浪费。
接着，由微计算机29执行的电压控制将参照图7进行描述。由于步骤S301-S305及S309-S311中的操作分别与图3中的步骤S101-S105及S112-S114中的操作相同，所以省略对步骤S301-S305及S309-S311的描述。
在第二实施例中，在步骤S306中，微计算机29确定节能开关201是否已经接通(S306)。当节能开关201已经接通时(S306：是)，微计算机29将第二PWM信号的负荷设定成70％(S307)。另一方面，当节能开关201还没有接通时(S306：否)，微计算机29将第二PWM信号的负荷设定成100％(S308)。
如上所述，由于根据第二实施例的割草机1设置有节能开关201，所以用户可以根据需要改变供给至AC电机32的驱动电力。因此，例如，如果用户在割草少时接通节能开关201，可以减小电力的浪费。
注意，可以设置具有转动调节盘(dial)的可变电阻器以替代节能开关201。在这种情况下，如图8所示，可以通过以转动调节盘来改变可变电阻器的电阻值来以非阶跃形式改变所述驱动电力。
进而，在第二实施例中，当节能开关201接通时，微计算机29通过减小FET 261-264的负荷来减小供给至AC电机32的驱动电力。然而，当节能开关201接通时，微计算机29可以通过减小FET 232的负荷来减小供给至AC电机32的驱动电力。
在这种情况下，如图9所示，微计算机29以第一PWM信号控制FET 232以使得经过变压转换的电压在步骤S403-S405中逼近第一目标电压。然后，当节能开关201接通时(S406：是)，微计算机29减小第一PWM信号的负荷，以使得从变压单元23输出比第一目标电压小的第三目标电压(S406a)，并且微计算机29将第二PWM信号的负荷设定到70％(S407)。另一方面，当节能开关201被关断时(S406：否)，微计算机29增加第一PWM信号的负荷，以使得从变压单元23输出比第一目标电压大的第二目标电压(S406b)，并且微计算机29将第二PWM信号的负荷设定成100％(S408)。
以这种结构，不仅能够减少电力的浪费，还能够抑制在FET 232和261-264中产生的热量。
接下来，参照图10和11对根据本发明的第三实施例的割草机1进行描述。
图10是根据第三实施例的割草机1的电路图。在图10中，与图2中相同的部件和部分以相同的附图标记来表示，且省略描述。
在第一实施例中，当供电开关221接通时，即使触发器开关31被关断，电池组4的电池电压也经由电源22被供给至微计算机29。因此，浪费了电力。在第三实施例中，割草机1设置有供电开关检测二极管10和触发器检测单元11，用于在触发器开关被关断时减小电力的浪费。
供电开关检测二极管10的阳极连接至供电开关221的低压侧，供电开关检测二极管10的阴极经由所述触发器开关31连接至AC电机32的第一端子32a。以这种结构，当供电开关221接通时，电池组4的电池电压被施加于AC电机32。
供电开关检测二极管10的阴极也连接至FET 261的源极。因此，当FET 261接通时，从整流/平滑电路24输出的电压被施加于AC电机32。
触发器检测单元11包括串联连接在AC电机23的第二端子32b和GND之间(也就是说连接在FET 264的源极和漏极之间)的电阻器111和112。当供电开关221和触发器开关31都接通时，电池组4的电池电压通过供电开关221、供电开关检测二极管10、触发器开关31和AC电机32施加至触发器检测单元11。电池组4的电池电压由电阻器111和112分压，并作为触发器检测信号输出至微计算机29。
注意到，供电开关检测二极管10可以连接至FET 263的源极，触发器检测单元11可以连接在FET 262的漏极和源极之间。
在本实施例中，当触发器开关31被关断时，即触发器检测信号没有从触发器检测单元11输入到微计算机29中时，微计算机29通过第一PWM信号和第二PWM信号停止FET 232和261-264的接通/关断操作。以这种结构，可以在触发器开关被关断时减小电力的浪费。
接下来，将参照图11对由微计算机29执行的电压控制进行描述。
如图11所述的流程在供电开关221在电池组4已经连接至逆变器2的状态中被接通时或者在电池组4在供电开关221已经接通的状态中被连接至逆变器2时启动。当供电开关221被接通且电池组4连接至逆变器2时，由电压调整电路222生成驱动电力，微计算机29的驱动以所述驱动电力来启动。
首先，微计算机29确定触发器检测信号是否从触发器检测单元11输入，即电池组4的电池电压是否通过供电开关221、供电开关检测二极管10、触发器开关31和AC电机32施加于触发器检测单元11(S501)。当所述触发器检测信号从触发器检测单元11输入时(S501：是)，微计算机29确定触发器开关31被接通并启动FET 232的接通/关断操作，即通过第一PWM信号启动变压器231的变压转换操作(S502)。
接着，微计算机29基于由经过变压转换的电压的检测单元25检测到的经过变压转换的电压来确定是否所述经过变压转换的电压大于目标电压(例如141V)(S503)。当所述经过变压转换的电压大于该目标电压时(S503：是)，微计算机29减小第一PWM信号的负荷(S504)。另一方面，当经过变压转换的电压小于该目标电压时(S503：否)，微计算机29增加第一PWM信号的负荷(S505)。于是，AC电压对AC电机的供给启动。
接着，微计算机29确定由电池电压检测单元21检测到的电池电压是否小于第一过量放电电压(S506)。当由电池电压检测单元21检测到的电池电压小于该过量放电电压时(S506：是)，微计算机29通过第一PWM信号停止FET 232的接通/关断操作，并通过第二PWM信号停止FET 261-264的接通/关断操作，以停止变压单元23和逆变器电路26的操作(S507)。因此，对AC电机32的供电停止。
当由电池电压检测单元21检测到的电池电压等于或大于该过量放电电压时(S506：否)，微计算机29确定所述过量放电信号是否已经从电池组4输入(S508)。当所述过量放电信号已经从电池组4输入时(S508：是)，微计算机29通过第一PWM信号停止FET 232的接通/关断操作，并通过第二PWM信号停止FET 261-264的接通/关断操作(S507)。
另一方面，当所述过量放电信号还没有从电池组4输入时(S508：否)，微计算机29重新确定所述触发器检测信号是否从触发器检测单元11输入(S509)。当所述触发器信号从所述触发器检测单元11输入时(S509：是)，微计算机29返回至步骤S502。另一方面，当所述触发器信号没有从所述触发器检测单元11输入时(S509：否)，微计算机29通过第一PWM信号停止FET 232的接通/关断操作，并通过第二PWM信号停止FET 261-264的接通/关断操作(S510)，并返回步骤S501。
如上所述，在本实施例中，当触发器开关31被关断时，微计算机29停止FET 232和261-264的接通/关断操作。于是，能够减小电力的浪费。进而，由于FET 232和261-264的接通/关断操作在触发器开关被关断时停止，所以防止从FET 232和261-264中生成热量，由此避免了FET 232和261-264的损坏。
接下来将参照图12对根据本发明的第四实施例的割草机1进行描述。
图12是根据第四实施例的割草机1的电路图。在图12中，与图10中相同的部件和部分以相同的附图标记来表示，且省略描述。
根据第四实施例的割草机1没有设置供电开关检测二极管10。在本实施例中，当供电开关221在触发器开关31被关断的状态中被接通时，微计算机通过第一PWM信号启动FET 232的接通/关断操作。然而，相对于FET 261-264，微计算机29通过第二PWM信号仅仅接通FET 261。以这种结构，当触发器开关31被接通时，从整流/平滑单元24输出的DC电压通过FET 261、触发器开关31和AC电机32施加于触发器检测单元11，并且由电阻器111和112分压，并作为触发器检测信号输出至微计算机29。进而，在本实施例中，当触发器检测信号从触发器检测单元11输入至微计算机29中时，微计算机29启动所有FET 261-264的接通/关断操作。
如上所述，在本实施例中，当触发器开关31没有被接通时，微计算机29停止FET 261-264的接通/关断操作。于是，能够减小电力的浪费。进而，由于FET 261-264的接通/关断操作在触发器开关31没有接通时被停止，所以防止了热量在FET 261-264中产生，由此避免了FET 261-264的损坏。
注意到，触发器检测单元11可以置于FET 262的漏极和源极之间。在这种情况下，当供电开关221在触发器开关31被关断的状态中接通时，微计算机29仅仅接通FET 263而没有接通FET 261。
另外，与触发器开关31接通时相比，在触发器开关31没有接通时，微计算机29减小了第一PWM信号的负荷。以这种结构，能够更有效地减小在没有接通触发器开关31时电力的浪费。然而，通过负荷被减小的第一PWM信号，微计算机29可以确定触发器开关31已经接通的这种电压必定被施加于触发器检测单元11。
尽管本发明已经参照其实施例进行了详细描述，但是本领域技术人员应当理解，在不背离本发明的精神的情况下可以进行各种改变和修改。
例如，逆变器2可以包含在主体3中，尽管在上述实施例中，逆变器2是可从主体3拆卸的。在这种情况下，在上述实施例中设置在逆变器2中的电路设置在主体3中。因此，通过使用类似于常规的AC割草机的AC电机来显著地减小制造成本。
另外，微计算机29可以停止FET 232和FET 261-264中的一个，以便停止对AC电机32的供电。
另外，DC电机可以用于代替AC电机32。在这种情况下，电压在被供给至该DC电机之前被调整。
另外，割草机1可以设置有串联连接至供电开关221的另一FET，电池组4可以在检测到出现过量放电时将过量放电信号输出至FET的栅极。于是，能够可靠地避免缩短电池组4的寿命，这是因为对微计算机29的供电在检测到出现过量放电时也会停止。
另外，逆变器2和电池组4中的至少一个可以设置有报警单元，例如显示器或蜂鸣器，其通知用户出现过量放电，并在通知用户出现过量放电后停止对微计算机29的供电。以这种结构，能够避免缩短电池组4的寿命而不会给用户以不可思议的感觉。
另外，在电池组4中的第二过量放电阈值可以被设置成小于逆变器2中的第一过量放电阈值的值，尽管在上述实施例中该第一过量放电阈值被设定成小于该第二过量放电阈值。在这种情况下，图3的步骤S112和S114、图5的步骤S212和S214、图7的步骤S309和S311、图9的步骤S409和S411以及图11的步骤S506和S508以逆序执行。另外，也可以通过电池组4和逆变器2两者来检测过量电流的出现。
另外，本发明的电动工具不限于割草机。本发明可以应用于包括触发器开关和由AC电力驱动的电动工具中，例如修边机、圆锯、线锯、粉碎机和打入工具(driver)。
另外，多个电池组4可以安装在主体4上，并顺序使用。以这种结构，能够长时间地使用割草机1。
另外，在图3中的步骤S102-S105、图5中的步骤S202-S205、图7中的步骤S302-S305、图9中的步骤S402-S405和图11中的步骤S502-S505以及在图3中的步骤S112和S114、图5的步骤S212和S214、图7的步骤S309和S311、图9的步骤S409和S411和图11的步骤S506和S508中执行的出现过量电流的检测可以在流程中的任何步骤中执行，并可以同时执行。
另外，所述负荷不限于在上述实施例中所描述的值。

Claims (19)

1.一种电动工具，包括：
电机；
负载检测单元，所述负载检测单元检测施加至电机的负载；
触发器开关，所述触发器开关接收指令；和
供电单元，当触发器开关接收到所述指令时，所述供电单元开始将驱动电力供给至电机，
其中供电单元基于由负载检测单元检测到的负载改变驱动电力的量。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其中，供电单元基于由负载检测单元检测到的负载来确定电机的驱动状态，并基于该确定的结果来改变驱动电力的量。
3.根据权利要求2所述的电动工具，其中，供电单元在确定电机空转时减小驱动电力的量。
4.根据权利要求1所述的电动工具，其中，电机以交流电力驱动，
其中供电单元包括：
控制器，所述控制器基于由负载检测单元检测到的负载生成逆变器PWM信号；和
逆变器电路，所述逆变器电路具有逆变器开关元件，所述逆变器开关元件连接至电机并基于逆变器PWM信号执行接通/关断操作以将由DC电源所供给的DC电力转换成AC电力，并将该AC电力作为驱动电力供给至电机，所述驱动电力的量根据逆变器开关元件的接通/关断操作来变化。
5.根据权利要求4所述的电动工具，还包括电连接至逆变器电路的变压器开关元件，
其中所述控制器生成变压器PWM信号，
其中所述DC电力从电池组供给至变压器开关元件，所述变压器开关元件基于所述变压器PWM信号执行接通/关断操作，所述DC电力借助于所述变压器开关元件的接通/关断操作而被转换成AC电力，并被输出至供电单元，
其中所述供电单元还包括：
变压器，所述变压器对从变压器开关元件输出的AC电力进行变压转换；和
整流/平滑单元，所述整流/平滑单元对经过变压转换的AC电力进行整流和平滑，
其中逆变器电路将经过整流和平滑的AC电力转换成AC电力，且
其中所述控制器基于由负载检测单元检测到的负载改变逆变器PWM信号和变压器PWM信号中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的电动工具，其中，所述控制器在由负载检测单元检测的负载大于第一阈值时生成具有最大负荷的逆变器PWM信号和具有最大负荷的变压器PWM信号，且
其中所述控制器在由负载检测单元检测到的负载小于比第一阈值小的第二阈值时生成负荷小于最大负荷的PWM信号，该PWM信号包括逆变器PWM信号和变压器PWM信号中的至少一个。
7.根据权利要求5所述的电动工具，其中，供电单元在过量放电信号从电池组输入时停止驱动电力供给至电机。
8.根据权利要求1所述的电动工具，其中，负载检测单元基于流入电机的电流来检测负载。
9.一种电力工具，包括：
电机；
负载检测单元，所述负载检测单元检测施加于电机的负载；
触发器开关，所述触发器开关接收第一指令；
供电单元，所述供电单元在触发器开关接收到该第一指令时开始将驱动电力供给至电机；和
设定单元，所述设定单元接收第二指令，
其中所述供电单元在所述设定单元接收到所述第二指令时改变驱动电力的量。
10.一种电动工具，包括：
AC电机，所述AC电机被以AC电力驱动；
触发器开关，所述触发器开关接收指令；
逆变器电路，所述逆变器电路将从电池组供给的DC电力转换成AC电力，并将所述AC电力供给至AC电机；
控制器，所述控制器控制逆变器电路；和
供电开关，在所述供电开关接通时驱动电力被供给至控制器，
其中所述控制器控制逆变器电路以在触发器开关接收到所述指令之后启动从DC电力至AC电力的转换。
11.根据权利要求10所述的电动工具，其中所述电动工具还包括：
变压器开关元件，所述变压器开关元件连接在电池组和逆变器电路之间，所述DC电力被从电池组供给至变压器开关元件并通过变压器开关元件的接通/关断操作被转换成AC电力；
变压器，所述变压器对从变压器开关元件输出的AC电力进行变压转换；和
整流/平滑单元，所述整流/平滑单元对经过变压转换的AC电力进行整流和平滑，逆变器电路将经过整流和平滑的AC电力转换成AC电力；和
发送单元，所述发送单元在触发器开关接收到所述指令时经由AC电机将从电池组供给的DC电力发送至控制器，
其中所述控制器控制逆变器电路以在所述DC电力经由AC电机被发送之后启动从DC电力至AC电力的转换。
12.根据权利要求11所述的电动工具，其中，供电开关设置在电池组和控制器之间，所述发送单元设置在供电开关和控制器之间的连接点与AC电机之间。
13.根据权利要求11所述的电动工具，还包括触发器检测单元，所述触发器检测单元具有串联连接至AC电机的多个电阻器，从电池组供给的所述DC电力被所述多个电阻器分压并输出至所述控制器，
其中所述控制器控制所述逆变器电路以在经过分压的DC电力被输入之后启动从DC电力至AC电力的转换。
14.根据权利要求10所述的电动工具，还包括：
连接在电池组和逆变器电路之间的变压器开关元件，所述DC电力被从电池组供给至变压器开关元件并通过变压器开关元件的接通/关断操作被转换成AC电力；
变压器，所述变压器对从变压器开关元件输出的AC电力进行变压转换；和
整流/平滑单元，所述整流/平滑单元对经过变压转换的AC电力进行整流和平滑，逆变器电路将经过整流和平滑的AC电力转换成AC电力，
其中所述逆变器电路包括连接在所述整流/平滑单元与AC电机之间的多个逆变器开关元件，所述经过整流和平滑的AC电力通过所述多个逆变器开关元件的接通/关断操作被转换成AC电力，
其中所述控制器控制逆变器电路以在所述DC电力经由AC电机被输入之后启动从DC电力至AC电力的转换，且
其中所述控制器控制一个逆变器开关元件接通且控制另一逆变器开关元件关断，直至DC电力经由AC电机被输入为止。
15.根据权利要求14所述的电动工具，还包括具有串联连接至AC电机的多个电阻器的触发器检测单元，从电池组供给的DC电力被所述多个电阻器分压并输出至所述控制器，
其中所述控制器控制所述逆变器电路以在所述经过分压的DC电力被输入之后启动从DC电力至AC电力的转换，
其中所述多个逆变器开关包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述第二开关与第一开关相连，所述第四开关与第三开关相连，所述第一开关和第三开关连接至电池组的正端子，所述第二开关和第四开关连接至电池组的负端子，所述AC电机连接于在第一开关和第二开关之间的连接点与在第三开关和第四开关之间的连接点之间，所述触发器检测单元并联连接至第四开关，且
其中所述控制器控制第一开关元件接通并控制第二开关、第三开关和第四开关关断，直至DC电力经由AC电机被输入为止。
16.根据权利要求10所述的电动工具，还包括：
连接在电池组和逆变器电路之间的变压器开关元件，所述DC电力被从电池组供给至变压器开关元件，并通过所述变压器开关元件的接通/关断操作被转换成AC电力；
变压器，所述变压器对从所述变压器开关元件输出的AC电力进行变压转换；和
整流/平滑单元，所述整流/平滑单元对经过变压转换的AC电力进行整流和平滑，所述逆变器电路将经过整流和平滑的AC电力转换成AC电力，
其中所述控制器控制所述变压器开关元件以在所述触发器开关接收到所述指令之后启动所述接通/关断操作。
17.根据权利要求10所述的电动工具，其中，所述控制器控制所述逆变器电路以在过量放电信号从电池组输入时停止将DC电力转换至AC电力。
18.一种逆变器装置，包括：
主体；
负载检测单元，所述负载检测单元检测施加于与主体相连的电机的负载；和
供电单元，所述供电单元启动对所述电机的驱动电力的供给，
其中所述供电单元基于由所述负载检测单元检测到的负载来改变所述驱动电力的量。
19.一种逆变器装置，包括：
主体；
逆变器电路，所述逆变器电路将从电池组供给的DC电力转换成AC电力，并将该AC电力供给至与主体相连接的AC电机；
控制器，所述控制器配置成控制所述逆变器电路；和
供电开关，当所述供电开关接通时，驱动电力被供给至所述控制器，
其中所述控制器控制所述逆变器电路以在串联连接至AC电机的触发器开关被操作之后启动从DC电力至AC电力的转换。
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