CN109483485B - 动力供应连续性系统 - Google Patents

Abstract

一种动力供应连续性系统，其用于保持系统(例如动力工具或电动工具)的动力连续性。备用动力供应源(如电容器)以并联结构与主动力供应源可操作地连接，以在主动力供应源不可操作或者断开时向系统提供动力。备用动力供应源还可以实现在动力调节电路中，动力调节电路例如是控制主动力供应源的动力输出的电路，这使得备用动力供应源可以包含在印刷电路板(PCB)上并且降低制造成本。

Description

动力供应连续性系统

技术领域

本发明大体上涉及动力供应连续性系统，更特别地，本发明涉及一种用于在主动力供应源与系统可操作地断开时保持动力供应连续性的系统。

背景技术

便携式、可拆卸的动力系统(例如用于电动工具的电池或者电源)包括有时与系统意外分离的动力供应源。例如，电动工具可以具有电池，当工具掉落或者受到其他方面的严重影响时，电池与工具意外断开连接。同样，当动力供应源不能够继续提供给工具足够的动力时(例如，当电源放电已净时)，必须更换动力供应源，因此需要断开该动力供应源。动力供应源与工具的任何类型的断开都会造成停止向工具供应动力一段时间，并且当更换的动力供应源或者同一动力供应源与工具重新连接时，经常会导致工具被重置。

动力源与工具的断开可能会出现问题，因为这可能导致存储在易失性存储器中的数据的删除。例如，对工具所做的用于操作的任何用户输入设置(例如，扭矩应用限制)或者存储的先前的工具施加用量(例如，已经施加到工件上的扭矩量)通常都存储于工具内部的易失性存储器中，如果动力源与工具断开的话则可能被擦除。这种动力断开因此可能需要用户重新输入用于操作的设置，并且手动记住先前的工具施加用量或者经常需要从头开始重新启动扭矩应用程序。通常，用户设置和工具用量信息存储在位于工具内部的易失性存储器中，动力源与工具有意地或者意外地断开会擦除存储在易失性存储器中的数据。当工具的用户没有将用户设置或者先前的工具施加用量信息存储到非易失性存储器(其不会受到断电的影响)时，动力供应源的断开因此可能会产生问题。

发明内容

本发明的一种实施方式广泛地包括一种动力供应连续性系统，该动力供应连续性系统用于在主动力供应源与工具断开时保持对工具的连续性动力供应。例如，本发明的一种实施方式中包括一种系统，该系统包括：备用动力供应源(诸如电容器或者较小的电池)，其设置在工具中并且以并联的方式与动力供应源可操作地连接。当主动力供应源与工具脱离时，备用动力供应源可以在主动力供应源重新连接或者主动力供应源被更换时，临时将所存储的动力提供给工具。备用动力供应源也可以采用其他方式与主动力供应源可操作地连接，例如，通过具有动力调节电路的印刷电路板(PCB)可操作地连接，使得实施动力供应连续性系统的制造成本可以降低。备用动力供应源也可以仅与工具的易失性存储器可操作地连接，以便以更集中的方式临时供应动力，进而减少系统重置或者减少扭矩施加信息的擦除，而不会将备用动力无效分配给工具的其他部件。

本发明的另一实施方式包括一种动力连续性系统，该动力连续性系统包括：主动力供应源，其适于向部件供应动力；备用动力供应源，其与所述部件可操作地连接，并且适于在主动力供应源不可操作或者断开时向所述部件供应动力。

此外，另一实施方式还广泛地包括一种工具，该工具具有：传动齿轮；主动力供应源，其适于向传动齿轮供应动力；以及备用动力供应源(例如电容器)，其与传动齿轮可操作地连接，并且适于在主动力供应源不可操作或者断开时向传动齿轮供应动力。

附图说明

为了便于理解本发明，附图中示出了本发明的实施例。当结合以下描述考虑时，通过审阅附图，应当容易理解和体会本发明的结构、操作和很多优点。

图1是根据本发明一种实施方式的工具的侧面透视图；

图2是根据本发明一种实施方式的内部系统的示意图；

图3是根据本发明一种实施方式的内部系统的另一示意图；

图4是根据本发明的一种实施方式的动力供应调节系统的示意图。

具体实施方式

虽然本发明可以有许多不同形式的实施例，但是在附图中所示出的并将在本文中详细描述的本发明实施例(包括优选实施例)应理解为，公开的内容仅作为本发明原理的示例而并非旨在将本发明的广泛方面限制于所示出的实施例。

本发明的一种实施方式广泛地包括动力供应连续性系统，该动力供应连续性系统即使在主动力供应源与系统分离或断开或者主动力供应源不可操作时也能确保动力连续提供给系统的内部部件。本发明的一种实施方式包括备用动力供应源(例如电容器或者电池)，该备用动力供应源以并联的方式与主动力供应源可操作地连接，使得在主动力供应源与系统分离或者主动力供应源不可操作时(例如，在放电已净的状态中)，该备用动力供应源可以临时将所存储的动力提供给系统。备用动力供应源也可以在动力调节电路中实现，所述动力调节电路例如控制主动力供应源的动力输出的电路。备用动力供应源可以在动力调节电路内实现并且可以在印刷电路板(PCB)的内部可操作地连接，使得实施动力供应连续性系统的制造成本可以降低。可以理解，虽然本发明公开为适于与工具一起使用，但是本发明并不限于此，而是可以用于需要连续动力供应、或者连续动力供应有利的任何地方。

参见图1，工具100可以包括壳体105，壳体105具有用于容纳工具100的内部可操作部件的腔。界面110可以连接到壳体105，以可选择地操作工具100。例如，界面110可以是按钮，当被向内按压时会引发工具100运行，例如通过向内部传动齿轮115提供动力来向工件施加扭矩，其中所述内部传动齿轮115以公知的方式使可操作地连接的传动突缘120旋转。工具100还可以包括棘爪机构125，该棘爪机构125以公知的方式选择性地允许传动齿轮115以第一旋转方向或相反的第二旋转方向做旋转运动。

参见图2，工具100还可以包括内部操作系统130，内部操作系统130包括协作地起作用以向工具100提供操作的各个部件。例如，在系统130的一种实施方式中，系统130可以包括主动力供应源135，该主动力供应源135适于向工具100供应动力以供其运行。系统130还可以包括：动力调节电路140，该动力调节电路140适于调节由主动力供应源135提供的电力的电压和/或电流强度；以及存储器145，该存储器145适于存储数据。系统130还可以包括：显示器150，该显示器150用于将信息显示给用户；处理器155，该处理器155用于执行系统130的处理；收发器160，该收发器160用于将数据传送给工具100和从工具100获取数据。上述部件135、140、145、150、155、160中的每一个均可以通过总线165可操作地连接在一起。

界面110可以是适于允许用户选择性地向工具100输入命令的任何结构或者机构。例如，界面110可以是按钮，该按钮在被向内按压时会引发传动齿轮115的启动，并且相应地，引发传动突缘120旋转并且对工件施加扭矩。但是，界面110也可以是任何其他类型的界面，例如触摸屏、键盘、杆、按钮、旋钮、触发器或者允许由动力供应源向其他的部件选择性地提供动力的任何其他机构。

主动力供应源135将来自独立或者非独立电源的电流提供给工具100。在一种实施方式中，主动力供应源135是电池。然而，主动力供应源135可以是能够提供动力的任何部件或者装置，例如蓄电池、燃料电池、发动机、太阳能发电系统、风力发电系统、水力发电系统、用于附接到电插座上的电源线，或者任何其他的动力供应工具。

动力调节电路140可以是与主动力供应源135可操作地连接、并且在使用期间调节从主动力供应源135分配的动力量(例如电压和/或电流)的任何电路或者电路组合。例如，动力调节电路140可以包括电流、电压或动力反馈电路，该电流、电压或动力反馈电路分别测量分配给工具100的电流、电压或者动力，并根据情况引起从主动力供应源135递送至工具100的电流量、电压量或者动力量的减少或增加。动力调节电路140还可以包括浪涌抑制电路(诸如一个或多个二极管)，以防止过量或者有害的电流、电压或者动力由主动力供应源135递送至工具100。动力调节电路140还可以包括一个或多个金属氧化物场效应晶体管(MOSFETs)(例如H桥配置)，以允许从主动力供应源135选择性地以及逐渐地向工具100供应动力。

动力调节电路140还可以包括备用动力供应源(例如电容器或者电池)，备用动力供应源与主动力供应源135可操作地连接，并且适于在主动力供应源135与工具100可操作地分离时向工具100供应动力。如本文中所述，术语“可操作地分离”意味着以这种方式分离：主动力供应源135不能够向工具100供应动力。在某些实施方式中，术语“可操作地分离”也指当主动力供应源135为不可操作(例如处于放电已净的状态或者低电能状态)、并且因此不能够提供给工具100足够的动力量以供操作时(即使主动力供应源135仍与工具100连接)。在一种实施方式中，为了便于制造，动力调节电路140包含在印刷电路板上或者与印刷电路板可操作地连接。

在一种实施方式中，存储器145可以与工具100的部件可操作地连接，并且可以存储与工具100操作有关的信息，例如最大或者最小扭矩施加参数、测量扭矩施加值、扭矩循环、角度循环，以及与扭矩操作相关的任何其他信息。作为示例而非限制，存储器145可以是非暂时性计算机可读记录介质，例如硬盘驱动器、DVD、CD、闪存驱动器、易失性或者非易失性存储器、RAM或任何其他类型的数据存储器。如在本申请全文中所使用的，术语“非暂时性计算机可读记录介质”不包括仅信号和载波本身，并且不排除其他类型的可被视为“暂时性”的存储器(诸如RAM或者其他形式的易失性存储器)。

存储器145还可以存储与工具100相关的任何信息，例如工具100的操作系统或者与工具操作有关的细节。例如，工具100可以测量扭矩操作期间由工具100施加给工件的扭矩量，并且存储器145可以存储测量到的扭矩量。类似地，存储器145可以存储工具100要执行的预定扭矩操作。存储器145还可以存储任何用户设置，例如工具100的参数、用于测得的扭矩量的公差，或者任何其他设置。显示器150可以是向工具100的用户显示信息的任何装置。作为示例，显示器150可以包括液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子屏幕、阴极射线管显示器或者任何其他种类的黑白显示器或者彩色显示器，其将允许用户查看和解释工具100上的信息。

处理器155为工具100的各个部件之间的通信提供便利。处理器155可以是任何类型的一个或多个处理器，其单独地或者组合起来为工具100的电气处理提供便利。例如，处理器155可以是台式处理器或者移动式处理器、微处理器、单核处理器或者多核处理器。

收发器160可以是能够发送来自工具100的数据或者能够接收来自外部数据源的数据的任何装置。作为示例，收发器160可以是任何类型的无线电发射天线、蜂窝天线、硬连线收发器，或者是能够与外部装置通信的任何其他类型的有线或无线收发器。

总线165用作工具100的电气主干，并将各个部件135、140、145、150、155、160连接在一起。总线165可以是执行这种功能的任何结构、电路或者软件程序。

参见图3，本发明的动力供应连续性系统的一种实施方式中，该动力供应连续性系统包括例如连接到电池的电容器。内部系统130可以包括从主动力供应源135伸出的第一和第二引线170、175。例如，第一引线170可以从电池的正极端子伸出，第二引线175可以从电池的负极端子伸出。第一和第二引线170、175可以以并联结构连接到备用动力供应源180(例如，电容器)。也就是说，在一些实施方式中，第一和第二引线170、175可以以并联结构直接从主动力供应源135连接到备用动力供应源180。

备用动力供应源180可以是在主动力供应源135与工具100可操作地分离时，能够向工具100或工具100的任何单独部件临时供应动力的任何部件。例如，备用动力供应源180可以是电容器，或者类似于主动力供应源135，可以是蓄电池、燃料电池、发动机、太阳能发电系统、风力发电系统、水力发电系统、用于附接到电插座上的电源线，或者任何其他的动力提供工具。另外，主动力供应源135和备用动力供应源180不需要是相同类型的动力供应源。例如，在一种实施方式中，主动力供应源135可以是电池，而备用动力供应源180可以是电容器。在一种实施方式中，备用动力供应源180用于在主动力供应源135与工具100可操作地分离时，旨在用于仅向关键的工具部件(如易失性存储器145)供应足够的电能。在这种实施方式中，备用动力供应源180的尺寸和容积足够小，以至于不会明显影响工具100的整体尺寸或重量。

可以理解，存储器145是重要的部件，因为当用户扔下工具100或者因其他原因导致主动力供应源135与工具100可操作地分离时，存储器145(在一些实施例中是易失性的)可能失去电力并且擦除存储在易失性存储器中的任何数据。因此将会丢失存储在该易失性存储器中的许多预定设置、扭矩施加数据、偏好信息、设置和其他信息。相应地，在一些实施例中，为了工具100的正常运行，主动力供应源135与工具100可操作地连接，以向工具100的大多数部件提供主要动力，并且备用动力供应源180仅与存储器145可操作地连接，因此当主动力供应源135与工具100可操作地分离时，存储器145中的数据不会被擦除。在一种实施例中，当主动力供应源135与工具100可操作地分离时，备用动力供应源180可以对整个工具100临时供应动力。

参见图4，本申请的另一实施方式包括备用动力供应源180，该备用动力供应源180实现在动力调节电路140内。如图所示并且如上所述，动力调节电路140可以包括备用动力供应源180，该备用动力供应源180实现在动力调节电路140内的，而不是作为动力调节电路140的外部部件。另外，动力调节电路140可以包括动力分配电路185，例如一个或多个MOSFET(例如布置成H桥)，用于选择性地以及逐渐地向工具100供应动力。动力调节电路140还可以包括反馈电路190，反馈电路190用于提供电气反馈信息并且基于该电气反馈信息来调节主动力供应源135；动力调节电路140还包括动力抑制电路195(如一个或多个二极管)，用于防止过量的电压或电流由主动力供应源135递送至工具100。在不脱离本申请的精神和范围的前提下，也可以在所述动力调节电路140内实现任何其他形式的动力调节电路。

动力调节电路140可以包含在PCB上，这样可以快速、低成本地制造出来。同样地，备用动力供应源180可以在具有任何形式的动力调节电路140的印刷电路板上与动力供应源135连接，以允许备用动力供应源180在主动力供应源135与工具100可操作地分离时向工具100临时供应动力。例如，备用动力供应源180可以是与PCB有效连接的电容器，并且适于向工具100的存储器145或者任何其他一个或多个部件供应动力。因为备用动力供应源180可以实现在PCB上(这样可以容易地制造出来)，因此该结构允许紧凑且廉价地实现动力连续性系统。当备用动力供应源180实现在PCB上，该备用动力供应源180可以以并联的方式或者其他方式与主动力供应源135可操作地连接，只要备用动力供应源180适于在主动力供应源135与工具100可操作地分离时向工具100供应动力即可。

如上所述，工具100可以是适于向工件(如螺栓或螺母)施加扭矩的扭矩扳手。不过，工具100也可以是由动力供应源供应动力的任何工具100，例如钻孔机、螺丝刀、锤子、冲击扳手、锯子或者任何其他电动工具。此外，工具100可以根本不必是工具，而是可以为能够由内部或外部电源供应动力的任何装置。

如本文中所使用的，术语“连接”及其功能等同用语并不意味着必须限制于两个或者多个部件的直接机械连接。相反，术语“连接”及其功能等同用语旨在表示两个或者多个物体、特征、工件和/或环境物品之间的任何直接或间接的机械连接、电气连接或者化学连接。“连接”在某些实施例中也旨在表示一个物体与另一个物体集成为一体。

在前面的描述中和附图中所阐述的内容仅作为示例提出而不是作为限制。虽然已经示出和/或描述了特定实施例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的更广泛方面的情况下，可以进行改变和变形。当以他们合适的角度考虑时，所寻求的实际保护范围旨在由下面的权利要求所限定。

Claims (10)

1.用于具有多个部件的工具的动力连续性系统，所述多个部件包括易失性存储器，所述动力连续性系统包括：

主动力供应源，其包括第一引线和第二引线，并适于向多个部件提供动力；以及，

备用动力供应源，其设置在具有动力调节电路的印刷电路板（PCB）上，所述动力调节电路适于调节由所述主动力供应源提供给所述多个部件的动力，并且所述备用动力供应源以并联结构与所述主动力供应源的第一引线和第二引线可操作地连接，其中所述备用动力供应源适于在所述主动力供应源不能向所述易失性存储器提供足够的动力时，仅向所述易失性存储器提供动力。

2.根据权利要求1所述的动力连续性系统，其特征在于，所述备用动力供应源是电容器。

3.根据权利要求1所述的动力连续性系统，其特征在于，所述动力调节电路是动力分配电路、反馈电路和动力抑制电路中的一个。

4.根据权利要求1所述的动力连续性系统，其特征在于，所述工具是扳手，该扳手包括：

传动齿轮，适于连接至传动突缘；

棘爪，适于选择性地允许传动齿轮沿第一方向或第二方向旋转；

腔，该腔至少容纳所述多个部件、所述备用动力供应源和所述动力调节电路；以及

界面，连接至壳体，并适于引起所述工具操作。

5.根据权利要求1所述的动力连续性系统，其特征在于，所述主动力供应源是电池。

6.根据权利要求1所述的动力连续性系统，其特征在于，所述多个部件包括易失性存储器，并且其中所述备用动力供应源适于在所述主动力供应源不能提供动力时，仅向所述易失性存储器提供动力。

7.一种工具，包括：

包含马达、传动齿轮和易失性存储器的多个部件；

主动力供应源，其包括第一引线和第二引线，并与所述多个部件可操作地连接，并且适于向每个所述部件提供动力；以及，

电容器，其设置在具有动力调节电路的印刷电路板（PCB）上，所述动力调节电路适于调节由所述主动力供应源提供给所述多个部件的动力，并且所述电容器以并联结构与所述主动力供应源的第一引线和第二引线可操作地连接，其中，当所述主动力供应源不能向所述易失性存储器提供足够的动力时，所述电容器适于仅向所述易失性存储器提供动力。

8.根据权利要求7所述的工具，其特征在于，所述动力调节电路是动力分配路、反馈电路和动力抑制电路中的一个。

9. 一种工具，具有：传动齿轮，该传动齿轮适于与工件连接并对所述工件施加扭矩量；和易失性存储器，该易失性存储器用于存储与施加到所述工件上的扭矩量有关的信息；所述工具包括：

主动力供应源，其包括第一引线和第二引线，该主动力供应源与所述传动齿轮可操作地连接并且适于向所述传动齿轮提供动力以供所述传动齿轮运行；并且，所述主动力供应源与所述易失性存储器可操作地连接并且适于向所述易失性存储器提供动力；以及

备用动力供应源，其设置在具有动力调节电路的印刷电路板（PCB）上，所述动力调节电路适于调节由所述主动力供应源提供给多个部件的动力，并且所述备用动力供应源以并联结构与所述主动力供应源的第一引线和第二引线可操作地连接，以及与所述易失性存储器可操作地连接，其中所述备用动力供应源适于在所述主动力供应源不能向所述易失性存储器提供动力时仅向所述易失性存储器提供足够的动力。

10. 一种用于工具的动力连续性系统，包括：

主动力供应源，包括第一引线和第二引线，并适于向所述工具的多个部件提供动力；和

实现在动力调节电路中的备用动力供应源，所述动力调节电路适于调节由所述主动力供应源提供给所述多个部件的动力，且进一步地，以并联结构可操作地连接至所述主动力供应源的第一引线和第二引线，其中，所述备用动力供应源适于在所述主动力供应源不能向所述多个部件中的存储器提供动力时，仅向所述存储器提供动力。

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