CN102714440B - 电动操作机 - Google Patents

Abstract

功率电路包括电压变换部件，用于对根据电源的电压进入的输入电压进行变换以生成输出电压，并且将所生成的输出电压输出给电机；以及电流检测部件，用于根据流过功率电路的给定部件的电流输出第一信号。在电流检测部件输出第一信号时，电压变换部件减小正在生成的新输出电压的电压值。

Description

电动操作机

技术领域

本发明涉及电动操作机。

背景技术

上述电动操作机例如包括具有由电机驱动的驱动对象（比如转动叶片）的电动操作机（例如，电动刈草机）。作为这种电动刈草机，专利文献1公开了一种具有可调电机转速的电动刈草机。这个电动刈草机具有变换器，用于改变施加到电机上的电压，从而改变电机转速。

引用列表

专利文献

PTL 1：未审日本专利申请KOKAI公开No.2006-217843

发明内容

技术问题

然而，专利文献1没有公开用于保护电动操作机的功率电路或电机的技术，该功率电路或电机没有被充分保护。

技术方案

鉴于上述问题，提出了本发明，并且本发明的示例性目的在于提供一种功率电路或电机被合适保护的电动操作机。

为了实现上述目的，根据本发明的第一示例方面的电动操作机是一种包括电机以及利用从电源供应的电功率驱动电机的功率电路的电动操作机，其中：

所述功率电路包括：

电压变换部件，用于对根据电源的电压进入的输入电压进行变换以生成输出电压，并且将所生成的输出电压输出给电机；以及

电流检测部件，用于根据流过功率电路的给定部件的电流输出第一信号，以及

在电流检测部件输出第一信号时，电压变换部件减小正在生成的新输出电压的电压值。

此外，可能地，当流过给定部件的电流的电流值满足第一给定准则时，电流检测部件输出第一信号。

此外，可能地，在供应第一信号时，电压变换部件减小正在生成的新输出电压的电压值。

此外，可能地，功率电路还包括电压控制部件，用于根据电压变换部件的输出电压，向电压变换部件输出具有电压值的第二信号，以及

在不输出第一信号时，电压变换部件根据电压控制部件输出的第二信号，生成具有电压值的新输出电压。

可能地，流过给定部件的电流是流过电机的电流。

可能地，流过给定部件的电流是在电源和电压变换部件之间流动的电流。

可能地，电源是电池。

可能地，电池包括电池电流检测部件，用于根据流过电池的电流输出第三信号；以及

在电池电流检测部件输出第三信号时，功率电路停止对电机的电功率供应。

可能地，具有不同输出电压或不同容量的电池可拆卸地附接到所述功率部件。

可能地，流过给定部件的电流是流过电机的电流；以及

功率电路还包括控制部件，用于在流过电机的电流的电流值满足第二给定准则并持续给定时间段时，停止对电机的电功率供应。

可能地，电机具有转子、定子以及固定到转子上的输出轴；转子和定子中的任何一个包括盘状线圈基底，当从输出轴的轴向方向观看时，该盘状线圈基底具有多个绕着输出轴沿着周向方向布置的线圈分段；以及

转子和定子中的另一个包括磁体，用于生成沿着输出轴的轴向方向通过线圈基底的磁通量。

根据本发明的第二示例方面的电动操作机是如下一种电动操作机，该电动操作机包括电机、附接有电池的电源以及基于从电源供应的电功率驱动电机的功率电路，其中：

电机具有转子、定子以及固定到转子上的输出轴；

作业工具附接到输出轴上；以及

功率电路包括调整部件，用于在启动电机后，禁止过分大的电流流过电池。

可能地，电机具有转子、定子以及固定到转子上的输出轴；

转子和定子中的任何一个包括盘状线圈基底，当从输出轴的轴向方向观看时，该盘状线圈基底具有多个绕着输出轴沿着周向方向布置的线圈分段；以及

转子和定子中的另一个包括磁体，用于生成沿着输出轴的轴向方向通过线圈基底的磁通量。

有益效果

本发明可以提供功率电路或电机被合适保护的电动操作机。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的电动操作机的外观的图示；

图2是示出图1中示出的电动操作机的电机的剖面图；

图3是示出图2中示出的电机的输出轴和转子的分解剖面图；

图4是示出图3中示出的转子的风扇的底视图；

图5是用于说明根据本发明的第一实施例的电动操作机的功率电路的配置的方框图；

图6是用于说明根据本发明的第一实施例的电动操作机的示例功率电路的电路图；

图7是用于说明根据本发明的第一实施例的电动操作机的功率电路的操作的流程图；

图8是用于说明根据本发明的第二实施例的电动操作机的功率电路的配置的方框图；

图9是用于说明根据本发明的第二实施例的电动操作机的示例功率电路的电路图；

图10是用于说明根据本发明的第三实施例的电动操作机的示例功率电路的电路图；

图11是图3中的转子的线圈/换向器盘的顶视图；以及

图12是图3中的转子的线圈圆盘部分的顶视图。

具体实施方式

下面参照附图描述根据本发明的实施例的电动操作机。为了更加容易地理解本发明，在适当情况下，在下面的说明中对不重要的已知技术内容不进行说明。根据实施例的电动操作机是具有由电机驱动的转动叶片的电动刈草机。

（第一实施例）

下面将参照图1到7、11和12描述本发明的第一实施例。如图1中所示，根据第一实施例的电动操作机1包括电源部件10、操作部件20、耦合部件30和驱动部件40。

电源部件10包括电源外壳11和功率电路12。此外，电池2附接到电源部件10。

电源外壳11组成电源部件10的机壳（enclosure），并且容纳功率电路12。

电池2安装到设置到电源外壳11上的电池保持器上，并且电连接到功率电路12。电池2用作向功率电路12供应电功率的电源。

功率电路12将电池2的输出电压变换为具有给定幅度的电压，并且将变换后的电压输出给将在稍后描述的驱动部件40的电机50。功率电路12将在稍后详细描述。

功率电路12利用从电池供应的电功率驱动电机50。

操作部件20包括手柄21和触发杆22。

手柄21固定到电源部件10的电源外壳11上，以及固定到耦合部件30的一端。

触发杆22连接到将在稍后描述的电源部件10的功率电路12的开关113，并且由用户操作来接通/断开开关113。因此，触发杆22驱动/停止电机50。

耦合部件30包括由铝合金、或增强塑料等制成的中空管31。耦合部件30将操作部件20和驱动部件40耦合。功率线缆通过耦合部件30的中空管31，从电源部件10的功率电路12延伸到驱动部件40的电机50。功率线缆电连接驱动部件40和功率电路12，用于将电功率从功率电路12供应到电机50。

耦合部件30还包括附加手柄36。用户可以握住附加手柄36和手柄21来操作电动操作机1。耦合部件30还包括覆盖驱动部件40的转动叶片42的一部分的保护盖37，从而使得在转动叶片42使用时，用户不会触碰到转动叶片42。

驱动部件40包括电机50和转动叶片42（作业工具）。在从电源部件10的功率电路12供应电功率后，电机50转动转动叶片42。

下面将参照图2详细描述电机50。

电机50是换向器电机，包括电机外壳51、输出轴52、转子53、定子54和滑块（slider）55。

电机外壳51固定到耦合部件30的另一端。电机外壳51具有排气出口56。另一方面，耦合部件30具有与电机外壳51的内部连通的进气口38。

输出轴52由设置在电机外壳51中的轴承57和58可转动地支撑。输出轴52的一端从电机外壳51突出，转动叶片42固定到该一端。

转子53容纳在电机外壳51中，并且内部设置有输出轴52。转子53包括法兰（flange）61、线圈/换向器圆盘62、四个线圈圆盘63、转子轭67以及风扇68。

法兰61由铝合金制成，并且包括柱状固定件（fixture）611以及支撑件612，该支撑件612的形式为从固定件611的外缘沿着与固定件611几乎垂直的方向延伸的圆盘。利用装配在输出轴52上并且禁止转动的固定件611，法兰61与输出轴52一起转动。

线圈/换向器圆盘62和线圈圆盘63中的每个的形状为具有中心装配孔的圆盘。它们每个都是印刷布线板，该印刷布线板具有绝缘基底以及绝缘基底上的导线图案。对一个线圈/换向器圆盘62和四个线圈圆盘63进行分层，从而使得线圈/换向器圆盘62在最顶层。

线圈/换向器圆盘62在顶面具有环状换向器区域80。导线图案在换向器区域80中形成换向器81。换向器81由沿着周向方向布置的多个换向器分段组成。贯通线圈/换向器圆盘62的通孔83形成在每个换向器分段82的外端上。

线圈/换向器圆盘62和线圈圆盘63的每个在其顶面上具有位于换向器区域80之外的环状线圈区域90。几乎相同的导线图案在每个线圈区域90中形成绕着输出轴52沿着周向方向布置的多个线圈分段92。多个线圈分段92绕着输出轴52径向布置。形成在每个线圈区域90中的线圈分段92形成垂直磁场。线圈分段92构成一个或多个线圈。按照给定的布置对线圈/换向器圆盘62和线圈圆盘63进行分层，例如，按照每个线圈区域90中形成的线圈分段92沿着周向方向以相等的间隔设置。

线圈/换向器圆盘62的线圈区域90中形成的线圈分段92的一端和另一端利用导线图案直接连接到在换向器区域80中形成的对应换向器分段82。此外，线圈圆盘63的线圈区域90中形成的每个线圈分段的一端和另一端经由换向器区域80中形成的装配孔或过孔，连接到换向器区域80中形成的对应换向器分段82。每个线圈分段92的外端绕着输出轴52沿着给定方向弯曲。贯通线圈/换向器圆盘62的多个通孔93形成在每个线圈分段92的外端上。

线圈/换向器圆盘62的换向器区域80和线圈区域90的导线图案形成在同一印刷布线上。此外，线圈/换向器圆盘62上的导线图案比线圈圆盘63上的导线图案厚。

线圈/换向器圆盘62和线圈圆盘63具有基本上相同的内径和外径。在装配在法兰61的固定件611上并且由法兰61的支撑件612的顶面支撑后，线圈/换向器圆盘62和线圈圆盘63被固定到法兰61上。

转动轭67是环状铁片件，并且经由未示出的绝缘层紧固到线圈/换向器圆盘62的顶面。转动轭67具有内径以及与线圈/换向器圆盘62和线圈圆盘63基本上相同的外径来覆盖线圈区域90。

风扇68是环状合成树脂件，装配在转动轭67、线圈/换向器圆盘62和线圈圆盘63的外缘上，并且经由未示出的粘接层紧固到转动轭67的顶面上。风扇68具有多个沿着外径的方向突出的叶片681。多个叶片681沿着周向方向以几乎相等的间隔布置，如图4中所示。

为了校正转子53的任何不平衡（相对于转动轴的重量不平衡），如图2中所示，在转动轭67的顶面形成孔671。这里，可以向转动轭67的顶面增加重量，以便校正转子53的任何不平衡。

定子54包括磁体71和定子轭72。磁体71具有环状，其中磁极沿着周向方向布置。磁体71面对最底层的线圈圆盘63，并且面对线圈/换向器圆盘62和线圈圆盘63的线圈区域90，并且紧固到定子轭72上。定子轭72具有环状，该环状具有与磁体71几乎相同的内径和外径，并且定子轭72固定到电机外壳51上。磁体71生成沿着输出轴的轴向方向穿过线圈/换向器圆盘62和线圈圆盘63的磁通量。

通过靠在线圈/换向器圆盘62的换向器区域80中形成的两个换向器分段82上，将两个滑块55保持在固定到电机外壳55上的两个滑块保持器59上。滑块55由导电碳制成，并且经由插入在耦合部件30中的功率线缆39，连接到上述电源部件10的功率电路12。

从电源部件10的功率电路12施加到滑块55的电压经由转子53的换向器，按序施加到转子53的一个或多个线圈上。随后，被激励的一个或多个线圈和定子54的磁体71之间的吸引力生成转子53以及固定到转子53上的输出轴52上的力矩，从而转动转动叶片42。

下面将参照图5和图6描述功率电路12。在下面的说明中，术语“连接”意味着“电连接”，“高信号”是所具有的电压值比给定阈值高的信号，“低信号”是所具有的电压值比给定阈值低的信号。针对高信号（低信号）的阈值可以都相同或不同。例如，针对功率开关控制信号的阈值、和针对电压减小信号的阈值等可以相同或不同。

功率电路12包括功率开关部件101、电压检测部件102、电压变换部件103、电压控制部件104、电流检测部件105、控制电源部件106、开关状态检测部件107、控制部件108、温度检测部件109、电流放大部件110和开关113。功率电路12还包括输入端子I1、I2和I3。

电池2可以是供应给定直流功率的电源。这里，电池2是电池组。电池2包括多个单元电池单体（unit cell）2a、保护电路2b、过电流检测电阻器2c、正极端子（+）、负极端子（-）以及控制信号输出端子（LD）。

多个单元电池单体2a串联。这里，单元电池单体2a是锂离子电池。串联的多个单元电池单体2a的正极端连接到正极端子（+）。串联的多个单元电池单体2a的负极端连接到过电流检测电阻器2c的一端。过电流检测电阻器2c的另一端连接到负极端子（-）。过电流检测电阻器2c用于检测来自单元电池单体2a（电池2）（流过电池2）的电流。

保护电路2b连接到单元电池单体2a和过电流检测电阻器2c，用于检测单元电池单体2a的电压以及利用过电流检测电阻器2c检测来自单元电池单体2a的电流。保护电路2b还连接到控制信号输出端子（LD）。保护电路2b例如确定单元电池单体2a的检测电压或者来自单元电池单体2a的检测电流是否异常，并且如果异常，则经由控制信号输出端子（LD），向电池2的外部输出控制信号（电池过放电/过电流信号）。这里，控制信号是在过放电和过电流中至少之一发生时输出的低信号。例如，保护电路2b在控制信号输出端子（LD）和负极端子（-）之间短路来生成并输出这种信号。

在电池2附接到电源部件10上时，正极端子（+）连接到输入端子I1，以及负极端子（-）连接到输入端子I2。接着，电池2准备好向功率电路12供应电功率。此外，控制信号输出端子（LD）连接到输入端子I3。输入端子I3连接到功率开关部件101。电池过放电/过电流信号被供应给功率开关部件101。

在合适的情况下，功率电路12的每个元件连接到比如功率电路12的正极端线L1或负极端线L2的线路（line）上，或者设置在这些线路中之一的一点上。正极端线L1是经由输入端子I1连接到电池2的正极端子（+）的线路。负极端线L2是经由输入端子I2连接到电池2的负极端子（-）的线路。电池2和电机50连接到正极端线L1和负极端线L2，由此将电功率从电池2供应到电机50。

开关113设置在输入端子I1和功率开关部件101之间的正极端线L1上的一点上。当触发杆22被拉起时，开关113接通，而当触发杆22返回到原始状态时，开关113关断。当开关113接通时，将电功率从电池2供应到功率电路12。

当开关113接通时，将电功率从电池2供应到控制电源部件106。控制电源部件106用作恒压电源电路，用于利用从电池2供应的电功率，向功率电路12的给定元件（比如控制部件108、功率开关部件101和电流检测部件105）输出给定恒压Vcc（这里为5V）。这里，恒压Vcc还被施加到比如比较器105b的元件。用于将恒压Vcc施加到功率开关部件101、和电流检测部件105等的线路（控制电源线路）具有公知结构，并且在图5和图6中酌情省略这些线路。在接收到恒压Vcc时，施加有恒压Vcc的元件进行操作。

控制电源部件106包括控制功率电路106a和电容器106b和106c。

控制功率电路106a设置在正极端线L1上的一点上，并且连接到负极端线L2。控制功率电路106a还连接到控制部件108（电源部件108e）。当开关113接通时，输出电压（即，从电池2输出的电压）被施加到控制功率电路106a。控制功率电路106a将这个电压变换为上述恒压Vcc，并且将其输出到功率电路12（参见上述）中的包括控制部件108（电源部件108e）的给定元件。

电容器106b和106c中的每个的一端连接到控制功率电路106a，以及另一端连接到负极端线L2。电容器106b和106c分别用来平滑施加到控制功率电路106a的上述电压以及从控制功率电路106a输出的恒压Vcc。

开关状态检测部件107检测开关113的接通状态。当开关113接通时，从电池2供应电功率。基于这个电功率供应，开关状态检测部件107根据开关113的接通状态，向控制部件108输出控制信号（开关状态检测信号）。按照这个方式，开关状态检测部件107检测开关113的接通状态。

开关状态检测部件107包括电阻器107a、107b和107c以及FET（场效应晶体管）107d。

电阻器107a的一端连接到正极端线L1，以及另一端连接到电阻器107b以及FET 107d的栅极。电阻器107b的一端连接到电阻器107a和FET 107d的栅极，以及另一端连接到负极端线L2。电阻器107c的一端连接到正极端线L1，以及另一端经由节点N1连接到FET 107d的漏极。电阻器107c和FET 107d串联连接。FET 107d的源极连接到负极端线L2。这里，FET 107d是n沟道型功率MOSFET（功率绝缘栅场效应晶体管）。节点N1连接到控制部件108。

当开关113接通时，将恒压Vcc施加到串联的电阻器107c和FET 107d。另一方面，当开关113接通时，从电池2供应电功率，并且将给定电压施加到串联连接的电阻器107a和107b。这个电压在电阻器107a和107b之间进行分压。分压电压施加在FET 107d的源极和栅极之间。随后，FET 107d导通，并且电流在源极和漏极之间流动。因此，在串联的电阻器107c和FET 107d中，源极和漏极之间的电势差减小，并且作为控制信号（开关状态检测信号）的低信号从节点N1输出到控制部件108（输入端口108a）。

温度检测部件109是用于测量电动操作机1的给定点（given site）的温度的部件。温度检测部件109根据控制部件108的给定点的温度，输出电信号（温度信号）。

温度检测部件109包括电阻器109a和温度敏感元件109b。

电阻器109a的一端连接到施加恒压Vcc的电力线，以及另一端经由节点N2连接到温度敏感元件109b的一端。温度敏感元件109b的另一端连接到负极端线L2。温度敏感元件109b是实际用于检测温度的元件，该元件被设置为与其温度要被检测到的给定点接触或设置在其附近。在通过给定点的温度加热时，温度敏感元件109b的阻抗改变。这里，温度敏感元件109b是热敏电阻器。

电阻器109a和温度敏感元件109b串联，并且将恒压Vcc施加到它们上。恒压Vcc在电阻器109a和温度敏感元件109b之间进行分压。因此，将具有在电阻器109a和温度敏感元件109b之间分压出的电压值的电信号（温度信号），从节点N2供应到控制部件108（A/D（模拟/数字）变换器108c）。温度敏感元件109b所具有的阻抗根据温度变化。温度信号的电压值根据温度变化。给定点的温度通过测量这个电压值来检测。

功率开关部件101形成在正极端线L1上的一点上以及负极端线L2上的一点上。更为具体地，当从电池2处观看时，功率开关部件101设置在电池2和电压变换部件103之间并且位于开关133之后。

功率开关部件101由从将在稍后描述的控制部件108供应的控制信号（功率开关控制信号）控制。在供应功率开关控制信号后，功率开关部件101使得正极端线L1导电，从而将电功率从电池2供应到电机50。

此外，从电池2向功率开关部件101供应电池过放电/过电流信号。当供应电池过放电/过电流信号时，功率开关部件101使得正极端线L1不导电，从而停止对电机50的电功率供应。按照这种方式，当电池2经历过放电/过电流时，停止对电机50的电功率供应，并且保护整个功率电路12。电池2也受到保护。

功率开关部件101包括FET 101a、寄存器101b和101c以及FET 101b。FET 101a是p沟道型功率MOSFET，以及FET 101b是n沟道型功率MOSFET。

FET 101a设置在正极端线L1上的一点上，并且它的源极和漏极按照源极更加靠近开关113的方式连接到正极端线L1。电阻器101b连接到FET 101a的栅极和源极。FET 101a的栅极还连接到电阻器101c的一端。电阻器101c的另一端连接到FET 101d的漏极。FET 101d的源极连接到负极端线L2。FET101d的栅极连接到控制部件108和输入端子I3。

当功率开关控制信号（这里，它们是高信号）从控制部件108（输出端口108b）供应到FET 101d的栅极时，FET 101d导通。因此，电流在FET 101d的源极和漏极之间流动。在电流流动时，FET 101a的栅极连接到负极端线L2，并且将低信号供应给FET 101a的栅极，由此FET 101a导通。因此，正极端线L1变为导电，并且开始对电机50的电功率供应。

当电池过放电/过电流信号（低信号）从电池2供应到FET 101d的栅极时，FET 101d截止。因此，在FET 101d的源极和漏极之间没有电流流动，并且不向FET 101a的栅极供应低信号，由此FET 101a截止。因此，正极端线L1变为不导电，并且停止对电机50的电功率供应，由此保护整个功率电路12。

电压变换部件103接收与从电池2输出的电压（电池2的输出电压）一致的输入电压，对所接收的输入电压进行变换以生成给定电压（电压变换部件103的输出电压），并且以连续的方式将所生成的输出电压输出给电机50。这里，电压变换部件103接收电池2的输出电压，作为输入电压。这里，电压变换部件103是升压电路，用于将电池2的输出电压升压到具有给定电压值的输出电压。电压变换部件103设置在电机50和功率开关部件101之间（更为具体的，设置在电压检测部件102和电压控制部件104之间），并且位于正极端线L1的一点以及负极端线L2的一点上。电压变换部件103例如是反向激励式升压电路。

电压变换部件103根据从电压控制部件104供应的控制信号（稍后将详细描述的电压检测信号；第二信号），增加/降低（电压值的变化程度被预设）或维持正在生成的输出电压的电压值，从而生成并输出具有目标电压值的输出电压。此外，从电流检测部件105或电压检测部件102向电压变换部件103供应控制信号（稍后将详细描述的电压减小信号）。在供应电压减小信号时，电压变换部件103减小正在生成的新输出电压的电压值（电压值的变化程度被预设；这个变化程度可以与上述变化程度相同）。换言之，正在生成的新输出电压具有减小的电压值。在供应电压减小信号时，电压变换部件103给电压减小信号赋予比电压检测信号优先的优先级，并且生成具有减小的电压值的新电压。

电压变换部件103例如包括开关IC（集成电路）103a、FET 103b、扼流圈103c、二极管103d以及电容器103e和103f。

电容器103f设置在电压变换部件103的输入侧上，并且一端连接到正极端线L1，以及另一端连接到负极端线L2。电容器103f对施加到电压变换部件103的输入电压进行平滑处理。

开关IC 103a连接到正极端线L1、负极端线L2、FET 103b、电压检测部件102、电压控制部件104以及电流检测部件105。FET 103b的源极和漏极分别连接到负极端线L2和正极端线L1。扼流圈103c设置在正极端线L1上的一点处。二极管103d设置在正极端线L2上的一点处，并且一端连接到扼流圈103c和FET 103e的漏极。

开关IC 103a连接到FET 103b的栅极。开关IC 103a向这个栅极端子供应高信号或低信号，并且导通/截止FET 103b。

这里，FET 103b是n沟道型功率MOSFET。当高信号被供应到FET 103b的栅极时，FET 103b导通，由此电流在FET 103b的源极和漏极之间流动。当低信号被供应到FET 103b的栅极时，FET 103b截止，由此在FET 103b的源极和漏极之间没有电流流动。

在FET 103b导通/截止时，扼流圈103c产生反向激励效应。利用所发生的反向激励效应，对扼流圈103c的端子之间的电压进行升压。因此，对电压变换部件103的输入电压进行变换（这里，升压），以生成并输出具有给定电压值的电压。换言之，随着开关IC 103a重复导通/截止FET 103b，电压变换部件103利用扼流圈103c的反向激励效应对所接收的输入电压进行升压。这里，由于FET 103b的导通/截止开关占空比（一个导通时段（t）/一个导通+截止时段（T））增加，输入电压的升压幅度增加，并且电压变换部件103的输出电压增加。

二极管103d对扼流圈103c升压后的电压进行整流。

开关IC 103a以与从电压控制部件104供应的电压检测信号的电压值对应的频率，在高信号和低信号之间切换供应给FET 103b的栅极的信号。这里，开关IC 103a将电压检测信号的电压值与给定值（预设值，在下文中其被称为“设置值”）进行比较，并且以与比较结果对应的频率，在高信号和低信号之间切换供应给FET 103b的栅极的信号。

例如，当电压检测信号所具有的电压值低于设置值时，开关IC 103a增加供应给FET 103b的高信号和低信号的信号占空比（高信号时段（t）/时段（T）），从而增加FET 103b的接通/关断切换占空比。当电压检测信号所具有的电压值高于设置值时，开关IC 103a降低供应给FET 103b的信号的信号占空比，从而降低FET 103b的接通/关断切换占空比。当电压检测信号所具有的电压值等于设置值时，开关IC 103a维持供应给FET 103b的信号的信号占空比，从而维持FET 103b的接通/关断切换占空比。

电压检测信号是所具有的电压值与电压变换部件103的输出电压的电压值一致的信号。当电压检测信号所具有的电压值低于设置值时，电压变换部件103的输出电压的电压值低于目标电压值。在这种情况下，开关IC 103a增加FET 103b的接通/关断切换占空比，从而使得正在生成的新输出电压（电压变换部件103的输出电压）的电压值接近目标电压值。另一方面，当电压检测信号所具有的电压值高于设置值时，电压变换部件103的输出电压的电压值高于目标电压值。在这种情况下，开关IC 103a降低FET 103b的接通/关断切换占空比，从而使得正在生成的新输出电压的电压值接近目标电压值。此外，当电压检测信号所具有的电压值等于设置值时，电压变换部件103的输出电压的电压值等于目标电压值。在这种情况下，开关IC 103a维持FET 103b的接通/关断切换占空比，从而维持正在生成的新输出电压的电压值。

电容器103e设置在电压变换部件103的输出侧上，并且一端连接到正极端线L1，以及另一端连接到负极端线L2。电容器103e对电压变换部件103输出的输出电压进行平滑处理。

这里，利用上述结构，电压变换部件103利用反向激励效应对输入电压重复进行变换（升压），并且以连续的方式输出变换后的输出信号。此外，电压变换部件103根据电压检测信号的电压值，增加/降低或者维持FET 103b的接通/关断切换占空比。连续地重复这个操作，电压变换部件103改变或维持输入电压的变换程度（电压变换部件103的输入电压和输出电压之差，其在下文中称为“变换程度”），从而基于输入电压生成具有目标电压值的输出电压。占空比的变化程度被预先设置。

开关IC 103a还被供应来自电压检测部件102或电流检测部件105的电压减小信号。电压减小信号所具有的电压值高于上述设置值。因此，当被供应电压减小信号时，开关IC 103a降低FET 103b的接通/关断切换速度，从而降低电压变换部件103正在生成的新输出电压的电压值（变换程度）。此外，电压减小信号的电压值远高于电压检测信号的电压值。因此，即使同时向开关IC103a供应电压减小信号和电压检测信号，由于电压减小信号而导致电压检测信号无效（电压控制部件104的控制无效），并且开关IC 103a根据电压减小信号减小正在生成的新输出电压的电压值。

这里，利用上述结构，当被供应电压减小信号时，电压变换部件103降低FET 103b的接通/关断切换占空比，从而在供应电压减小信号后降低正在生成的输出电压的电压值。占空比的变化程度被预先设置（该变化程度与上述变化程度相同）。

由于电压变换部件103a如上所述对电池2的输出电压进行变换以生成给定电压，电动操作机1使得能够将具有不同电压或容量的电池用于电源部件10。

当从电池2观看时，电压控制部件104设置在电压变换部件103之后，并且电压控制部件104将对所具有的电压值与电压变换部件103的输出电压一致的电压检测信号的反馈提供给电压变换部件103。电压控制部件104连接到正极端线L1和负极端线L2。此外，电压控制部件104连接到控制部件108。当从控制部件108供应温度检测信号时，电压控制部件104强制增加反馈电压检测信号的电压值。因此，与供应温度检测信号之前相比，电压变换部件103的输出电压的电压值趋于降低。当例如输出电压的电压值等于目标电压值时，在供应温度检测信号之后的电压变换部件103的输出电压的电压值低于在供应温度检测信号之前的电压变换部件103的输出电压的电压值。

电压控制部件104包括电阻器104a、104b和104c以及FET 194d。连接电阻器104a和104b的节点N3连接到开关IC 103a。电压检测信号从节点N3输出。

电阻器104a、104b和104c串联在正极端线L1和负极端线L2之间。电阻器104a的一端连接到正极端线L1。FET 104d的源极和漏极分别连接到负极端线L2以及电阻器104c的一端。FET 104d的栅极连接到控制部件108（输出端口108d）。电阻器104c的另一端连接到负极端线L2。这里，FET 104d是n沟道型MOSFET。

通常从控制部件108（输出端口108d）向FET 104d的栅极供应高信号。因此，电流在FET 104d的源极和漏极之间流动。接着，电压检测信号的电压值是在电阻器104a和104b之间对电压变换部件103的输出电压的电压值进行分压得到的值。

另一方面，当温度检测信号（低信号）被供应给FET 104d的栅极时，在FET 104d的源极和漏极之间没有电流流动。接着，电压检测信号的电压值是在电阻器104a与电阻器104b和104c之间对电压变换部件103的输出电压的电压值进行分压得到的值。换言之，针对具有相同电压值的输出电压，电压检测信号根据是否供应温度检测信号（低信号）而具有不同的电压值。更为具体地，当供应温度检测信号（低信号）时，电压检测信号的电压值增加。因此，电压检测信号的电压值趋于超过设置值，并且电压变换部件103的输出电压趋于减小。因此，当例如输出电压的电压值等于目标电压值时，电压检测信号的电压值超过设置值，并且电压变换部件103的输出电压变为低于供应温度检测信号之前的输出电压。

电压检测部件102设置在功率开关部件101和电压变换部件103之间，并且连接到正极端线L1、负极端线L2和电压变换部件103（开关IC 103a）。电压检测部件102检测电池2的输出电压（电池电压），并且当输出电压的检测电压值不再满足准则A（例如，不高于阈值A）时，向电压变换部件103供应电压减小信号（第一信号），所述电压减小信号是用于减小电压变换部件103的输出电压的信号。

电压检测部件102包括电阻器102a、102b、102c和102d、比较器102e以及二极管102f。

电阻器102a和102b串联。电阻器102a的一端连接到正极端线L1，以及另一端经由节点N4连接到比较器102e的反相端（-）和电阻器102b的一端。电阻器102b的另一端连接到负极端线L2。

电阻器102c和102d串联。电阻器102c的一端连接到用于施加恒压Vcc的电源线，以及另一端经由节点N5连接到比较器102e的同相端（+）和电阻器102d的一端。电阻器102d的另一端连接到负极端线L2。

比较器102e的输出端连接到二极管102f，以及二极管102f连接到电压变换部件103（开关IC 103a）。

在电阻器102a和102b之间，对正极端线L1和负极端线L2之间的电压（由电池2供应的电压，即电池电压）进行分压。具有分压后的电压值的信号从节点N4供应到比较器102e的反相端（-）。在电阻器102c和102d之间对恒压Vcc进行分压。具有分压后的电压值的信号从节点N5供应到比较器102e的同相端（+）。

比较器102e将供应到反相端（-）的信号的电压值与供应到同相端（+）的信号的电压值进行比较，并且当供应到反相端（-）的信号的电压值低于供应到同相端（+）的信号的电压值时，向电压变换部件103（开关IC 103a）输出电压减小信号（高信号）。在该比较中，将电池电压与阈值A（与供应给同相端（+）的信号的电压值一致的值）进行比较，从而确定电池电压是否满足准则A。

电阻器102a到102d所具有的电阻值使得在电池电压不高于阈值A时，比较器102e输出高信号。阈值A被确定为使得在电池电压的幅度（电压值）不高于阈值A时，从电池2流出的电流变为过分大。阈值A被预先设置。

二极管102f对电压减小信号进行整流，并且防止从比较器102e的输出端到比较器102e的电流回流。

电流检测部件105设置在负极端线L2上的位于电压变换部件103和电机50之间（更为具体地，电压控制部件104和电机50之间）的点上，并且连接到电压变换部件103（开关IC 103a）。电流检测部件105检测流过电机50的电流（电机电流），并且当所检测到的电机电流的幅度（电流值）满足准则B（例如，高于阈值B）时，向电压变换部件103（开关IC 103a）供应用于减小电压变换部件103的输出电压的电压减小信号（第一信号）。

这里，例如，在流过电机50的电流在无负载状态下增加时，在从电池2输出电池过放电/过电流信号之前输出电压减小信号。

电流检测部件105包括二极管105a、比较器105b以及电阻器105c、105d、105e、105f和105g。

电阻器105g设置在负极端线L2上的一点上，并且一端连接到电机。电阻器105g用于检测流过电机50的电流。电阻器105g的另一端连接到电阻器105c的一端。电阻器105c的另一端连接到比较器105b的同相端（+）。

电阻器105f和105e串联。电阻器105f的一端连接到用于施加恒压Vcc的电源线，以及另一端经由节点N6连接到比较器105b的反相端（-）和电阻器105e的一端。电阻器105的另一端连接到负极端线L2。

比较器105b的输出端连接到二极管105a。二极管105a连接到电压变换部件103（开关IC 103a）。

经由电阻器105c，将具有电阻器105g两端之间的电压值（与流过电阻器105g的电流成比例的电压值）的信号供应到比较器105b的同相端。在电阻器105f和105e之间，对恒压Vcc进行分压。具有分压后的电压值的信号从节点N6供应到比较器105b的反相端（-）。

比较器105b将供应到反相端（-）的信号的电压值与供应到同相端（+）的信号的电压值进行比较，并且当供应到同相端（+）的信号的电压值高于供应到反相端（-）的信号的电压值时，向电压变换部件103（开关IC 103a）输出电压减小信号（高信号）。在该比较中，将电机电流（流过电阻器105g的电流）与阈值B（与供应给同相端（+）的信号的电压值一致的电流值）进行比较，以确定电机电流是否满足准则B。

电阻器105c到105g所具有的电阻值使得在电机电流超过阈值B时，比较器105b输出高信号。阈值B被确定为使得在电机电流的幅度（电流值）超过阈值B时，电机电流变为过分大。阈值B被预先设置。

二极管105a对电压减小信号进行整流，并且防止从比较器105b的输出端到比较器105b的电流回流。

电流放大部件110根据电机电流的电流值，向控制部件108输出具有电压值的信号，作为电流检测信号。电流放大部件110连接到电流检测部件105。

电流放大部件110包括放大器110a以及电阻器110b、110c和110d。

电阻器110d的一端连接到电阻器105g中的更靠近电机50的一端，以及另一端连接到放大器110a的同相端（+）。电阻器110c的一端连接到电阻器105g的另一端，以及另一端连接到比较器110a的反相端（-）。电阻器110b的一端连接到放大器110a的输出端，以及另一端连接到放大器110a的反相端（-）。此外，放大器110a连接到控制部件108（A/D变换器108c）。

利用上述结构，放大器110a根据电机电流的电流值（电阻器105g两端之间的电势差）对所述电压进行放大。放大器110a将具有放大后的电压值的信号输出给控制部件108（A/D变换器108c），作为电流检测信号。

控制部件108包括未示出的CPU（中央处理单元）、ROM（只读存储器）、和RAM（随机存取存储器）等。ROM存储程序和数据。根据ROM中存储的程序，或者使用ROM中存储的数据，CPU实际执行要由控制部件108执行的过程。RAM用作CPU的主存储器。

控制部件108还包括输入端口108a、输出端口108b、A/D变换器108c、输出端口108d以及电源部件108e。

在开关状态检测信号被供应到输入端口108a的情况下，控制部件108（CPU）开始将功率开关控制信号从输出端口108b供应到功率开关部件101（FET 101d）。开始对电机50的功率供应。

电源部件108e被施加恒压Vcc，由此电源部件108e进行操作。

A/D变换器108c接收温度信号，并且将所接收的温度信号变换为数字数据（温度数据）。温度数据是用于指定通过使用温度检测部件109检测到的温度的数据，该数据指示与温度相符的电压值（温度信号的电压值）。控制部件108（CPU）获取变换后的温度数据，由此假定控制部件108检测到电动操作机1的给定点的温度。控制部件108（CPU）将由温度数据指示的电压值与阈值C进行比较，并且当电压值高于阈值C时（当由温度数据指定的温度满足（高于）准则C时），将温度检测信号（低信号）从输出端口108d输出到电压控制部件104（FET 104d的栅极）。因而，从电压控制部件104输出的电压检测信号的电压值增加，并且电压变换部件103的输出电压趋于减小。这里，控制部件108通常从输出端口108d输出高信号。

A/D变换器108c接收电流检测信号，并且将所接收的电流检测信号变换为数字数据（电流数据）。电流数据是用于指定由电流放大器110放大的电流的数据，该数据指示由电流放大器110放大的电压值（换言之，放大后的电流值由该电压值指示）。控制部件108（CPU）获取变换后的电流数据，由此假定控制部件108（CPU）检测到电机电流。控制部件108（CPU）将由电流数据指示的电压值与阈值D进行比较，并且当电压值高于阈值D并持续给定时间段时（当电机电流满足（高于）准则D并持续给定时间段时），停止从输出端口108b供应功率开关控制信号。换言之，控制部件108将低信号从输出端口108b供应到功率开关部件101（FET 104d的栅极）。因而，功率开关部件101使得正极端线L1不导电，从而停止对电机50进行电功率供应，如同供应电池过放电/过电流信号的情形。这里，准则D可以与准则B相同。

下面将参照图7描述功率电路12的操作。在连接到电池2以及开关113接通之前（步骤S101：否，以及步骤S102：关断），功率电路12不进行操作。当电池2与功率电路12相连，并且触发杆22被拉起来接通开关113（步骤S 101：是，以及步骤S102：接通）时，控制电源部件106生成恒压Vcc，并将其输出到控制部件108，由此控制部件108开始操作（步骤S 103）。此外，在开关状态检测信号从开关检测部件107供应到控制部件108时，控制部件108检测该开关状态（接通状态）（步骤S104）。在检测到接通状态时，控制部件108将功率开关控制信号供应到功率开关部件101。接着，功率开关部件101使得正极端线L1导电，从而开始从电池2向电机50供应电功率。

一旦开始电功率供应，电压变换部件103就开始操作（步骤S106）。在步骤S 106之后，功率电路12并行执行步骤S 107和其它步骤的过程。

在步骤S107，电压变换部件103连续地重复从输入电压到输出电压的变换。这里，电压变换部件103根据从电压控制部件104供应的电压检测信号，重复地增加/降低或者维持输出电压的电压值，从而生成并输出具有目标电压值的输出电压。重复这个操作，直到开关113关断，或者功率开关部件101停止对电机50的电功率供应。这里，当从电池2供应电池过放电/过电流信号时，功率开关部件101停止对电机50的电功率供应。

在步骤S108，电流检测部件105检测电机电流，对电机电流的电流值持续进行监测以监测该值是否满足准则B（利用上述比较），并且在电流值满足准则B时，输出电压减小信号。在被供应电压减小信号时，电压变换部件103生成具有比在供应电压减小信号之前生成的输出电压的电压值低的已减小电压值的电压（电压值的减小程度被预先设置）。这里，步骤S108中的减小电压值的过程比上述步骤S107中的过程优先。这个过程导致从电压变换部件103流出的电流减小。重复这个过程，直到开关113关断，或者功率开关部件101停止对电机50的电功率供应。

此外，在步骤S109，电压检测部件102检测电池电压，对电池电压的电压值持续进行监测以监测该电压值是否满足准则A（利用上述比较），并且在电压值不再满足准则A时，输出电压减小信号。在被供应电压减小信号（这里，所具有的电压值与从电流检测部件105输出的电压减小信号相同的信号）时，电压变换部件103使得在供应电压减小信号之后生成的输出电压的电压值低于在供应电压减小信号之前生成的输出电压的电压值（电压值的降低程度被预先设置）。这里，步骤S109中的减小电压值的过程比上述步骤S107中的过程优先。重复这个过程，直到开关113关断，或者功率开关部件101停止对电机50的电功率供应。

此外，在步骤S110，控制部件108使用温度检测部件109检测电动操作机1的给定点的温度，对所检测到的温度持续进行监测以监测该温度是否满足准则C，并且在电压值满足准则C时，将温度检测信号输出到电压控制部件104。在被供应温度检测信号时，电压控制部件104增加要输出的电压检测信号的电压值。按照这种方式，电压变换部件103的输出电压趋于减小。重复这个过程，直到开关113关断，或者功率开关部件101停止对电机50的电功率供应。

在步骤S111，控制部件108基于电流数据（该电流数据基于从电流放大部件110输出的电流检测信号）检测电机电流，对电机电流进行监测以监测该电流是否满足准则D并持续给定时间段（参见上述比较），并且在电机电流满足准则D并持续给定时间段时，控制功率开关部件101使得正极端线L1不导电，从而停止对电机50的电功率供应。接着，功率开关部件101停止对电机50的电功率供应。

利用上述例示结构，本实施例的功率电路12包括电压变换部件103以及电流检测部件105，电压变换部件103用于对根据电池2的电池电压进入的输入电压进行变换以生成输出电压，并以连续的方式将所生成的输出电压输出到电机50，电流检测部件105根据流过功率电路12的给定点的电流（这里，流过电机50的电流（电机电流）；换言之，功率电路12的给定部件是功率电路12内的与电机50相连的布线）输出电压减小信号。因此，利用上述例示结构，在电流检测部件105输出电压减小信号时，电压变换部件103减小正在生成的新输出电压的电压值。

利用上述结构，电压变换部件103的输出电压的电压值可以根据流过电机50的电流而减小，从而防止流过电机50的电流变大。因此，大电流流过功率电路12的至少一部分和电机50的机会减小或降低。因此，本实施例的电动操作机1是电机50和功率电路12（这里，特别是电机50）得到合适保护的电动操作机。具体地，即使电机50经历高负载，流过大电流的机会减小或降低，由此本实施例的电动操作机1是电机50和功率电路12得到合适保护的电动操作机。

具体地，在本实施例的电动操作机1中，转动叶片42笨重，并且大电流趋于流过电机50。然而，输出电压的电压值具有上限，并且转速受限。转动叶片42的转速逐渐增加。因此，实现保护电机50的效果。

此外，本实施例的电动操作机1被构造为从电池2接收指示电池2的异常状态的控制信号（电池过放电/过电流信号），并且停止对电机50的电功率供应。所述阈值被确定为使得当供应到电机50的电流增加时，在从电池2输出电池过放电/过电流信号之前，从电流检测部件105输出电压减小信号。因此，由于正在输出过放电/过电流信号而使得电机50停止的机会减小或降低。此外，即使由于故障等而导致电流检测部件105不工作，从电池2输出电池过放电/过电流信号也将最小化大电流流过电机50和功率电路12的机会。

在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，当流过电机50的电流的电流值的幅度满足准则B时，电流检测部件105输出电压减小信号。因此，当流过电机50的电流增加时，电压变换部件103的输出电压的电压值减小。因此，大电流流过的机会被减小或降低。

这里，假设电流检测部件105设置在电池2和电压变换部件103之间，并且仅仅监测电压变换之前的电流。如果例如具有大电池电压的电池作为电池2附接，从而总输出大，则由于从电压变换部件103输出的电压恒定，即使电压变换之前的电流小，也可能有大电流流过电机50。因此，在该实施例中，电流检测部件105设置在电压变换部件103和电机50之间。按照这种方式，可以准确地检测流过电机50的电流，而无需依赖电池电压，并且可以获得合适的保护。

具体地，在本实施例的电机50的印刷布线板上形成的导电图案可以造成比如取决于厚度的由于加热造成的融化的问题。上述结构可以防止这些问题，并且提高电机50的寿命。

此外，电机50具有盘状，其中磁通量通过印刷布线板，在印刷布线板上如上所述沿着轴向方向形成线圈分段92。因此，可以构成重量轻且力矩大的电动操作机。

此外，在本实施例的电动操作机1中，转动叶片42直接连接到电机50的输出轴52并由输出轴52驱动，换言之，转动叶片42被直接驱动而不经由齿轮等。因此，机械损耗减小，并且由于不会产生齿轮声音，所以噪声被防止。当如同这种情形，电机50和转动叶片42直接连接时，因为转动叶片42笨重，所以需要电机50产生大力矩来开始转动转动叶片42。为此，电池2的电流可能突然增加。本实施例的功率电路12减小或降低大电流流过电机50的机会。因此，可以构成具有用于禁止过分大的电流流过电池2的常规部件的电动操作机1。

在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，在被供应电压减小信号时，电压变换部件103减小由电压变换部件103生成的输出电压的电压值。

在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，功率电路12还包括电压控制部件104，用于向电压变换部件103输出（进行反馈）所具有的电压值与从电压变换部件103输出的输出电压一致的信号（电压检测信号），以及当不供应电压减小信号时，电压变换部件103连续地生成所具有的电压值与电压检测信号相符的输出电压。利用这个结构，电压变换部件103的输出电压变为目标电压（意在施加到电机50的电压（电机50的驱动电压）），并且稳定在目标电压，以及当供应电压减小信号时，电压变换部件103强制减小输出电压，由此合适地保护功率电路12。

在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，当流过电机50的电流的电流值满足准则D并持续给定时间段时，功率电路12控制功率开关部件101来停止从电池2对电机50供应电功率。因而，如果大电流流过电机50并持续给定时间段（例如，转动叶片42已经捕捉到某样东西并且向电机50施加高负载），则停止对电机50的电功率供应。因此，大电流流过电机50和功率电路12的至少一部分的机会会消除或降低。因此，本实施例的电动操作机1是电机50和功率部件12得到合适保护的电动操作机。

在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，功率电路12还包括电压检测部件102，用于根据电池2的电池电压输出电压减小信号。此外，当电压检测部件102输出电压减小信号时，电压变换部件103改变（减小）正在生成的新输出电压的电压值。按照这种方式，电压变换部件103根据电池电压，改变（减小）正在生成的新输出电压的电压值。

由于电池电压变低，电压变换部件103将电压变换到（升压到）更高的幅度，并且大电流可能流过电压变换部件103等。具体地，被例示为本实施例的电池2的锂离子电池的特征在于所具有的电池电压的波动大，并且在操作期间趋于造成电压降。利用上述结构，电压变换部件103的输出电压的电压值根据电池2的电池电压减小，从而防止流过电压变换部件103等的电流变大。因此，本实施例的电动操作机1是功率电路12得到合适保护的电动操作机。此外，在电压变换部件103的输出电压的电压值减小时，电池2的输出电压被恢复。

此外，本实施例的电动操作机1允许将电压或容量不同的电池用于电源部件10，因为电池可以根据工作能力改变或者可以使用手边的电源，所以这是有用的。此外，输出电压显著不同（例如，14V到36伏V）的电池可在市场上得到。即使使用这些电池电压显著不同的电池（特别地，使用电池电压低的电池），电压变换部件103也不承受大的工作负载。

在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，当电池电压的电压值的幅度不满足给定准则时，电压检测部件102输出电压减小信号。按照这种方式，当电池电压变低时，电压变换部件103的输出电压的电压值改变（减小），从而防止流过电压变换部件103等的电流变大。

在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，当从电压检测部件102供应电压减小信号时，电压变换部件103降低输出电压的电压值。

在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，当不供应电压减小信号时，电压变换部件103根据从电压控制部件104输出的电压检测信号，生成具有电压值的输出电压。利用这种结构，当供应电压减小信号时，电压变换部件103强制降低输出电压的电压值，从而合适地保护功率电路12。

此外，在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，功率电路12包括温度检测部件109和控制部件108，温度检测部件109用于检测电动操作机1的给定点的温度，控制部件108使用温度检测部件109来检测给定点的温度。当使用温度检测部件109检测到的温度满足准则C时，控制部件减小施加到电机50上的施加电压。因此，流过电机50的电流的电流值也可以减小。

给定点例如是功率电路12的电路元件，比如功率电路12的电压变换部件103的FET 103b。在施加到电机50的施加电压减小时，该电路元件上的负载（例如，FET 103b的开关间隔）减小，由此对该电路元件的加热较少，并且功率电路12得到合适的保护。

此外，给定点例如可以是电机50。在这种情况下，在施加到电机50的施加电压减小时，流过电机的电流（流过功率电路12的电流）减小，从而降低电机50中的热量产生，由此合适地保护电机50免受热量影响。功率电路12也被合适地保护。

利用上述结构，保护给定点免受热量影响，并且电动操作机1的构件被合适地保护。

在本实施例的功率电路12中，施加电压是由电压变换部件103生成的输出电压。按照这种方式，施加到电机50的施加电压可以减小。

在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，控制部件108对电压控制部件104进行控制，从而控制从电压控制部件104输出的电压检测信号的电压值，该电压减小信号用于减小施加到电机50上的施加电压。按照这种方式，可以合适地减小施加到电机50上的施加电压。

（第二实施例）

下面参照图8和图9描述本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例的区别在于功率电路。除了第一实施例的功率电路12的结构之外，根据第二实施例的功率电路12还包括第二电流检测部件205。功率电路12的其它结构与第一实施例中的相同，并且将不会描述。电流检测部件105称为第一电流检测部件105，但是操作和结构相同。

当从电池2观看时，第二电流检测部件205设置在负极端线L2中的位于电压变换部件103之前（更精确地，在功率开关部件101之前）的点上，并且连接到电压变换部件103（开关IC 103a）。第二电流检测部件205检测在电池2和电压变换部件103之间流动的电流（电池电流），并且在所检测到的电池电流的幅度（电流值）满足准则B（例如，高于阈值B）时，向电压变换部件103（切换部件103a）输出电压减小信号，该电压减小信号用于减小电压变换部件103的输出电压。在从第二电流检测部件205供应电压减小信号时，电压变换部件103根据与从第一电流检测部件105供应电压减小信号时相同的方式操作，因此省略描述（参见第一实施例）。

第二电流检测部件205包括二极管205a、比较器205b以及电阻器205c、205d、205e和205f。

电阻器205f设置在负极端线L2上的一点上，并且一端连接到输入端子I2（电池2）。电阻器205f用于检测流过电池2和电压变换部件103的电流。电阻器205f的另一端连接到电阻器205c的一端。电阻器205c的另一端连接到比较器205b的同相端（+）。

电阻器205d和205e串联。电阻器205e的一端连接到用于施加恒压Vcc的电源线，以及另一端经由节点N7连接到比较器205b的反相端（-）和电阻器205d的一端。电阻器205d的另一端连接到负极端线L2和电阻器205f的另一端。

比较器205b的输出端连接到二极管205a，以及二极管205a连接到电压变换部件103（开关IC 103a）。

经由电阻器205c，将具有电阻器205f两端之间的电压值（与流过电阻器205f的电流成比例的电压值）的信号供应到比较器205b的同相端。在电阻器105e和105d之间，对恒压Vcc进行分压。具有分压后的电压值的信号从节点N7供应到比较器205b的反相端（-）。

比较器205b将供应到反相端（-）的信号的电压值与供应到同相端（+）的信号的电压值进行比较，并且当供应到同相端（+）的信号的电压值高于供应到反相端（-）的信号的电压值时，向电压变换部件103（开关IC 103a）输出电压减小信号（高信号）。在该比较中，将电池电流（流过电阻器205f的电流）与阈值B（根据供应给同相端（+）的信号的电压值的电流值）进行比较，以确定电池电流是否满足准则B。

电阻器205c到205f所具有的电阻值使得在电机电流超过阈值B时，比较器105b输出高信号。阈值B被确定为使得在电机电流的幅度（电流值）超过阈值B时，电机电流变为过分大。阈值B被预先设置。阈值和上述准则可以与阈值B和准则B不同。

二极管205a对电压减小信号进行整流，并且防止从比较器205b的输出端到比较器205b的电流回流。

在本实施例的功率电路12中，利用上述例示结构，提供根据电池电流输出电压减小信号的第二电流检测部件205。随后，利用上述例示结构，在第二电流检测部件205输出电压减小信号时，电压变换部件103减少正在生成的新输出电压的电压值。

利用上述结构，根据在电池2和电压变换部件103之间流动的电流（当电流值大得足以满足准则B时），减小电压变换部件103的输出电压的电压值，从而防止电池2和电压变换部件103之间流动的电流变大。按照这种方式，大电流流过功率电路12的至少一部分的机会减小或降低。因此，本实施例的电动操作机1将是功率电路12和电机50（这里，特别是功率电路12）被合适保护的电动操作机。特别地，可以通过第一电流检测部件105和第二电流检测部件205提供双重保护。

（第三实施例）

下面将参照图10描述本发明的第三实施例。第三实施例与第一实施例的不同之处在于功率电路12的电压控制部件。除了根据第一实施例的电压控制部件104的结构之外，根据第三实施例的电压控制部件304还包括电容器304e，并且电阻器304b由可变电阻器构成。功率电路12的其它结构与第一实施例中相同，并且将不描述。

在本实施例中，电阻器304b由可变电阻器构成。在电阻器304b的电阻值改变时，根据电压变换部件103的输出的电压检测信号的电压值也可以改变。因此，可以获得改变电压变换部件103的目标值的效果。可以从电源外壳11（未示出）的外部操作电阻器104b，并且操作者可以任意地改变电阻器304b的电阻值。

在启动功率开关部件101后，电容器104e强制增加用于反馈的电压检测信号的电压值。随后，电压检测信号的电压值逐渐移位到根据电压变换部件103的输出电压的电压值。利用上述结构，在启动功率开关部件101后，施加到电机50上的电压逐渐增加，由此可以构成所谓的软启动机制（调整部件）。

在本实施例的电动操作机1中，从电压变换部件103输出的输出信号任意改变，由此可以获得期望的转动速度。例如，即使取代本实施例中的安装在电动操作机1上的转动叶片42，附接具有尼龙线的切割机，也可以确保平滑操作。

此外，尽管当在本实施例的电动操作机1中起动转动叶片42时，大电流趋于流过电机50，仅仅在启动时工作的软启动机制逐渐增加施加到电机50上的电压，从而禁止过分大的电流流过电池2。因此，进一步降低电机50和功率电路12上的负载，并且在启动时保护电池2。

（修改例）

在上述实施例中，电动操作机应用于具有电动电机（电机50）的电动刈草机。本发明适用于任何电气设备，并且可扩展地应用于使用电动电机的其它操作机。具体地，本发明适合于电动电机的转动直接传送到作业工具（转动叶片、风扇等）而不经由比如研磨机、抛光机、刳刨机和集尘器的减速齿轮。在电机50中，转子52在结构上可与定子54互换。也就是，转子53和定子54中的任何一个包括盘状线圈基底，当沿着所述输出轴的轴向方向观看时，该盘状线圈基底具有绕着所述输出轴布置在周向方向上的多个线圈分段，以及所述转子和定子中的另一个包括生成沿着所述输出轴的轴向方向穿过所述线圈基底的磁通量的磁体。

已经参照优选实施例描述和例示了本申请的原理，应该明白的是，优选实施例在布置和细节上可以修改，而不会背离本文中公开的原理，以及意在将本申请解释为包括迄今为止的位于本文中公开的主题的精神和范围内的所有这些修改和变型。

本申请要求2010年1月14日提交的日本专利申请JP2010-006325的权益，在此通过引用将其全部公开内容并入。

Claims (13)

1.一种包括电机和功率电路的电动操作机，所述功率电路利用从电源供应的电功率驱动所述电机，其特征在于：

所述功率电路包括：

电压变换部件，用于对根据所述电源的电压进入的输入电压进行变换以生成具有目标值的输出电压，并且将所生成的输出电压输出给所述电机；以及

电流检测部件，被提供于所述电压变换部件和所述电机之间以检测流过所述功率电路的给定部件的电流，当所检测的电流高于预定值时，电流检测部件根据所检测的电流输出第一信号，其中

当所述电流检测部件输出所述第一信号时，所述电压变换部件通过改变输出电压的目标值来减小正在生成的新输出电压的电压值，并且

所述电压变换部件用于变换从电源的输入电压以生成目标输出电压，所生成的目标输出电压作为所述电机的输入电压并且高于电源的输出电压。

2.如权利要求1所述的电动操作机，其中，当流过所述给定部件的电流的电流值高于第一预定阈值时，所述电流检测部件输出所述第一信号。

3.如权利要求1或2所述的电动操作机，其中，当供应所述第一信号时，所述电压变换部件减小正在生成的新输出电压的电压值。

4.如权利要求1所述的电动操作机，其中，所述功率电路还包括电压控制部件，用于根据来自所述电压变换部件的所述输出电压，向所述电压变换部件输出具有电压值的第二信号，并且

当不输出所述第一信号时，所述电压变换部件根据从所述电压控制部件输出的所述第二信号，生成具有电压值的新输出电压。

5.如权利要求1所述的电动操作机，其中，流过所述给定部件的电流是流过所述电机的电流。

6.如权利要求1所述的电动操作机，其中，流过所述给定部件的电流是在所述电源和电压变换部件之间流动的电流。

7.如权利要求1所述的电动操作机，其中，所述电源是电池。

8.如权利要求7所述的电动操作机，其中，所述电池包括电池电流检测部件，用于根据流过所述电池的电流输出第三信号；并且

在所述电池电流检测部件输出所述第三信号时，所述功率电路停止对所述电机的电功率供应。

9.如权利要求7所述的电动操作机，其中，具有不同输出电压或不同容量的电池可拆卸地附接到所述电源。

10.如权利要求1所述的电动操作机，其中，流过所述给定部件的电流是流过所述电机的电流；并且

所述功率电路还包括控制部件，用于当流过所述电机的电流的电流值高于第二预定阈值并持续给定时间段时，停止对所述电机的电功率供应。

11.如权利要求1所述的电动操作机，其中，

所述电机具有转子、定子以及固定到所述转子上的输出轴；所述转子和定子中的任何一个包括盘状线圈基底，当按所述输出轴的轴向方向观看时，所述盘状线圈基底具有绕着所述输出轴按周向方向布置的多个线圈分段；并且

所述转子和定子中的另一个包括磁体，所述磁体用于生成按所述输出轴的轴向方向通过所述线圈基底的磁通量。

12.根据权利要求1所述的电动操作机，其中：

所述电源包括附接的电池；

所述电机具有转子、定子以及固定到所述转子上的输出轴；

作业工具附接到所述输出轴上；并且

所述功率电路包括调整部件，所述调整部件用于在启动所述电机后，禁止过分大的电流流过所述电池。

13.如权利要求12所述的电动操作机，其中：

所述转子和定子中的任何一个包括盘状线圈基底，当按所述输出轴的轴向观看时，所述盘状线圈基底具有绕着所述输出轴按周向方向布置的多个线圈分段；并且

所述转子和定子中的另一个包括磁体，所述磁体用于生成按所述输出轴的轴向方向通过所述线圈基底的磁通量。