CN110856439B - 一种电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电动工具，包括：电机；能量存储装置安装口，可选择地安装能量存储装置；供电模块，可选择地导通或断开所述正极端子与降压模块之间的电性连接；降压模块，将能量存储装置的电压转换为控制模块的工作电压；控制模块，获取所述能量存储装置的电量信息；显示单元，显示所述能量存储装置的电量；当所述能量存储装置安装到所述能量存储装置安装口时，所述供电模块导通所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接，所述控制模块获得工作电压并启动工作。本发明的有益效果是：电池装置安装到电动工具时，无需操作，用户即可自动获知电池的剩余电量，避免了由于用户忘记检查电池的剩余电量而造成的不必要麻烦。

Description

一种电动工具

技术领域

本发明涉及电动工具领域，尤其是涉及一种电动工具。

背景技术

以往为获得工具所用电池的剩余电量，用户需按压处在电池包或工具主体上的一个固定小面积区域上的电量显示按键，且按压时需要一定的力。为此，工具使用过程中，用户需要一只手抓握工具主体上的把手，一只手按压电量显示按键，给用户的操作带来不便。同时，很多用户在使用工具之前会忘记检查工具，在携带工具外出时导致电池电量低而无法使用的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电动工具，在电池安装至电动工具时能够自动显示电池电量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电动工具，包括：电机，从能量存储装置获取电能并旋转；能量存储装置安装口，可选择地安装能量存储装置，以给所述电机提供电能，所述能量存储装置安装口包括正极端子和负极端子，分别与所述能量存储装置的正极输出端和负极输出端电性连接；供电模块，与所述正极端子电性连接，可选择地导通或断开所述正极端子与降压模块之间的电性连接；降压模块，将能量存储装置的电压转换为适合于控制模块工作的工作电压；控制模块，从所述降压模块获得工作电压并启动工作，获取所述能量存储装置的电量信息，并根据所述电量信息向显示单元发送控制指令；显示单元，接收所述控制模块的控制指令并显示所述能量存储装置的电量；当所述能量存储装置安装到所述能量存储装置安装口时，响应于所述电池装置的正极输出端和负极输出端分别与所述正极端子和所述负极端子的连接，所述供电模块导通所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接，所述控制模块获得工作电压并启动工作。

可选的，所述供电模块包括连接在所述正极端子和所述负极端子之间的触发单元，以及设置在所述正极端子与降压模块之间且受所述触发单元控制的第一电子开关，当所述能量存储装置配接到所述能量存储装置安装口时，所述触发单元从所述能量存储装置的正极获得电压生成第一控制信号，所述第一控制信号输出给所述第一电子开关的控制端，控制所述第一电子开关导通，从而导通所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接。

可选的，所述触发单元包括串联在所述正极端子和所述负极端子之间的第一电阻、第一电容以及第二电子开关，所述第二电子开关的控制端与所述第一电容电性连接，第二电子开关的输入端与所述第一电子开关的控制端电性连接，所述第二电子开关的输出端与所述负极端子电性连接，当所述能量存储装置配接到所述能量存储装置安装口时，所述能量存储装置经所述第一电阻给所述第一电容充电，所述第二电子开关的控制端输入高电平，所述第二电子开关闭合，从而生成所述第一控制信号。

可选的，所述电动工具进一步包括电量显示按钮，所述电量显示按钮设置在所述电动工具的本体上，所述电量显示按钮的输入端电性连接所述正极端子，所述电量显示按钮的输出端电性连接所述降压模块，所述电量显示按钮可操作地被触发或释放，所述电量显示按钮被触发时，所述正极端子与所述降压模块之间的电性连接被导通，所述降压模块向所述控制模块提供工作电压。

可选的，所述电动工具进一步包括主开关，所述主开关串联连接在所述正极端子与所述电机之间，所述主开关可操作地处于导通或断开状态，当所述主开关导通时，所述正极端子与所述降压模块的电性连接被导通，所述降压模块向所述控制模块提供工作电压。

可选的，所述控制模块启动工作后发出保持信号给所述供电模块，所述供电模块接收到所述保持信号后，持续导通所述正极端子与所述降压模块之间的电性连接。

可选的，所述控制模块记录所述显示单元显示电量的持续时间，当所述持续时间达到第一预设时间值且所述主开关未导通，所述电量显示按钮未触发时，所述控制模块控制所述供电模块断开所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接，所述显示单元停止显示电量。

可选的，当所述持续时间未达到第一预设时间值，且控制模块检测到所述主开关由断开切换为导通时，所述控制模块持续发送保持信号给所述供电模块，且检测所述主开关的状态，当检测到所述主开关由导通切换为断开时，所述控制模块控制所述供电模块断开所述正极端子与所述降压模块之间的电性连接，所述显示单元停止显示电量。

可选的，当所述持续时间未达到第一预设时间值，且控制模块检测到所述主开关处于断开状态，且所述控制模块检测到所述电量显示按钮被触发时，所述控制模块持续发送保持信号给所述供电模块，当检测到所述电量显示按钮由被触发切换为被释放时，以所述电量显示按钮被释放为起点进行计时，当所述计时超过第二预设时间值时，所述控制模块控制所述供电模块断开所述正极端子与所述降压模块之间的电性连接，所述显示单元停止显示电量。

可选的，当所述持续时间未达到第一预设时间值，所述控制模块根据能量存储装置传递的信息判断所述能量存储装置是否处于异常状态，当判断所述能量存储装置处于异常状态时，控制显示单元由显示电量的状态切换为显示能量存储装置处于异常的状态。

可选的，所述能量存储装置安装口包括第一能量存储装置安装口和第二能量存储装置安装口，分别可选择地安装第一能量存储装置和第二能量存储装置，所述第一能量存储装置安装口与所述第二能量存储装置安装口串联连接，当所述第一能量存储装置安装到所述第一能量存储装置安装口，且所述第二能量存储装置安装到第二能量存储装置安装口时，所述供电模块导通所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接。

可选的，所述能量存储装置安装口包括第一能量存储装置安装口和第二能量存储装置安装口，分别可选择地安装第一能量存储装置和第二能量存储装置，所述第一能量存储装置安装口与所述第二能量存储装置安装口并联连接，当所述第一能量存储装置安装到所述第一能量存储装置安装口，或所述第二能量存储装置安装到第二能量存储装置安装口时，所述供电模块导通所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接。

可选的，所述控制模块获取第一能量存储装置的电量以及第二能量存储装置的电量，并根据两者中较低的电量向所述显示单元发送控制指令，所述显示单元显示第一能量存储装置和第二能量存储装置中较低的电量。

可选的，所述显示单元包括第一显示单元和第二显示单元，所述第一显示单元显示第一能量存储装置的电量，所述第二显示单元显示第二能量存储装置的电量。

可选的，所述显示单元设置在所述能量存储装置安装口附近，并在使用者向所述能量存储装置安装口安装所述能量存储装置的状态下，所述显示单元朝向使用者。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：工具使用之前，能量存储装置一旦连接至电动工具即显示电池的剩余电量，无需特意操作，用户即可获知电池的剩余电量。进一步地，在一段时间后自动停止显示电量，避免了由于用户忘记检查工具内能量存储装置的剩余电量或忘记关闭电量显示开关而造成的不必要麻烦。

附图说明

以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：

图1为本发明一个实施例的电动工具的电量显示的功能模块的示意图。

图2为本发明的一个实施例的电动工具的电路结构的示意图。

图3为图2所示的供电模块的具体方案的示意图。

图4为本发明一个实施例的电动工具的结构示意图。

图5为本发明的第一实施例的电量显示单元的结构示意图。

图6为本发明的第二实施例的电量显示单元的结构示意图。

图7为本发明的第二实施例的电动工具的电路结构的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明的一个实施例的一种电动工具的电量显示的功能模块的示意图，该电动工具10包括：电池装置11、供电模块12、主控单元13、显示单元14；电池装置11安装于该电动工具本体的安装口(图中未示出)，用于给该电动工具提供电能；供电模块12电性连接至所述电池装置，电池装置11安装至该电动工具本体的安装口时，供电模块12开始给主控单元13提供驱动电能；主控单元13电性连接至所述供电模块12，获得驱动电能后，依据检测到的电池装置的状态信息，估算电池装置的电量信息；显示单元14电性连接至主控单元13，接收主控单元13传输的估算后的电池装置的电量信息后开始显示电池装置的电量，当显示电量的时间达到第一预设时间值时，主控单元13控制显示单元14停止显示电量。

在本实施例中，该主控单元13检测电池装置11的状态信息，依据检测的电压信息来估算电池装置的电量，显示单元14电性连接至所述主控单元，接收所述主控单元传输的估算后的电量信息后，开始显示电池装置的电量，当显示电量的时间达到第一预设时间值时，主控单元控制显示单元停止显示电量。

需要说明的是，本实施例中，主控单元依据采样其电性连接的电池装置的电压来估算其电量。采样时利用采样电量采样电路对电池装置的电压采样，采样后的信号经转换成主控单元可读取的信号传输至主控单元的电量检测端口。在其他实施例中，还可利用电池包内配置的BMS模块(也称控制板)，通过该BMS模块来检测电池装置内每个电芯的电压信息，并将该电压信息通过电量检测模块反馈至主控单元的电量检测端口，主控单元依据接收的电芯的状态信息及预定的电芯的电性连接方式来估算该电池包的电量。

图2所示为本发明的一个实施例的电动工具的电路结构的示意图。电动工具包括图1所示的实施例的功能模块，还包括：一个电量显示按钮15，配置于所述电动工具的本体上，电性连接至所述主控单元13；一个主开关16，配置于所述电动工具的本体上，电性连接至所述电池装置11，主开关16闭合时所述电动工具从所述电池装置11获得电能。在一种实施例中电量显示按钮15为开关按键，主开关16为具有调速和通断功能的开关。

本实施例中，主控单元13包括降压模块131、MCU控制模块132、电量采样模块133、控制电动工具的驱动模块134，MCU控制模块132通过降压模块131获得电能，MCU控制模块可以为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，单片机，等能够处理指令的芯片，其具有多个I/O端口，被配置为接收/传输不同功能的指令。主控单元还具有其他功能，如过流模块，温度检测模块、欠压保护模块等。主控单元13接收到电量显示指令(也称“信号”)，控制显示单元14按预先设定的电量显示规则进行电量显示。

本实施例中，电量显示指令在不同阶段具有不同的描述，电池装置11正确安装到该电动工具本体的安装口的瞬时，描述为主控单元13上电；电池装置11正确安装于该电动工具本体的安装口之后，描述为主控单元接收所述电量显示按钮15被触发的电量显示指令，或主开关16被闭合的电量显示指令，主控单元13实时地(周期地)接收电量显示指令。

本实施例中，当电池装置11正确安装到该电动工具本体的安装口的瞬间，主控单元13通过供电模块12获得驱动电能，控制显示单元14开始显示电量，并计时。在计时时间未达到第一预设时间值时，若主控单元13接收到主开关16闭合的电量显示指令，则不论主控单元13是否接收到电量显示开关15被触发的电量显示指令，主控单元执行主开关闭合16的电量显示指令对应的第一电量显示规则；在计时时间未达到第一预设时间值时，若主控单元13检测到主开关16断开的状态信息时，用户按压电量显示按钮15，主控单元13接收到电量显示按钮15被触发的电量显示指令，主控单元13执行电量显示按钮15被触发的电量显示指令对应的第二电量显示规则；在计时时间达到第一预设时间值时，工具10进入待机模式。

需要特别说明的是本实施例中，工具进入待机模式时，主控单元13控制供电模块12断电，使电动工具主体内所有电路断开与电池装置的连接，由于主控单元13断电，显示单元14无法获得电能，结束(或停止)显示单元的电量显示。在其他实施例中，工具进入待机模式时，主控单元13控制显示单元14停止显示电量，延时一段时间断开供电模块12与电池装置11的连接，延时时间内检测电池装置11的状态，当电池出现异常状态，如过温、过充、过放时，控制显示单元显示异常状态。

本实施例中，工具进入待机模式后，若主控单元接收到主开关16闭合或电量显示按钮15被触发的电量显示指令，则执行本实施例中前述的电池装置11正确安装到该电动工具本体的安装口后，计时时间未达到第一阈值时，不同电量显示指令下对应的电量显示规则。

本实施例中，所述的第一电量显示规则为：主控单元13控制显示单元14显示电量，并实时检测主开关16状态，根据检测到主开关16断开的状态信息时，主控单元13控制供电模块12断电，工具进入待机模式。所述的第二电量显示规则为：主控单元13控制显示单元14显示电量，并开始计时，计时过程中实时检测电量显示开关15状态，若计时时间未达到第二预设时间值，当检测到电量显示开关15被触发时，重新开始计时，当计时时间达到第二预设时间值时主控单元13控制供电模块12断电，工具进入待机模式。待机模式在上述实施例中，已有描述，这里不再重复阐述。

图3所示为图2所示的实施例中供电模块的具体方案的示意图，供电模块12包括电阻、电容、整流二极管、稳压二极管和开关管，电池装置安装到电动工具本体的安装口的瞬时，通过R1、R2、C1、D2、R7所在回路维持给电容C1充电，充电过程中开关管MosA维持导通，从而开关管MosB导通。参照图2，MosB导通后，电池包通过MosB给后端的降压模块131供电，从而MCU控制模块132上电，MCU控制模块132一旦上电，Power_on立即发送方波信号，维持MosA导通，从而可以维持供电模块12一直有电，主控单元13获得电能。主控单元13控制显示单元14停止显示电量时，Power_on输出低电平，MosA关断，供电模块12无法向后端降压模块131供电，电动工具10内部所有电路断电。

参照图2，待机模式下，按压电量显示按钮15，降压模块131不经过供电模块，直接从电池装置11获得电能，从而MCU控制模块132上电，MCU控制模块132一旦上电，Power_on立即发送方波信号，维持MosA导通，从而可以维持供电模块12一直有电；MCU控制单元132在松开电量显示按钮15后，仍保持得电。待机模式下，闭合主开关16，降压模块131不经过供电模块，直接从电池装置11获得电能，从而MCU控制模块132上电，MCU控制模块132一旦上电，Power_on立即发送方波信号，维持MosA导通；断开主开关16，MCU控制模块132的MSW_DETECT端口接收到主开关16断开的信号，Power_on输出低电平，MosA关断，供电模块12无法向后端降压模块131供电，电动工具内部所有电路断电。

接下来，以电池装置11为多个电池包110(每组电池包内包含有多颗电池芯片，其按照一定规则电性连接。每组电池包的MAX电压可为12V(连接类型：如3S1P，3S2P等)，16V，20V，24V等，具体的可视电动工具10的应用场合，在此不作限定。电池芯片可选用锂电池，燃料电池等)组成的电动工具10来描述本发明的提出的实施，电池包110以可插拔的方式安装于电动工具本体的安装口。

如图4所示为本发明一个实施例的一种电动工具的结构示意图。电动工具包含：电动工具本体100；配置于电动工具本体100的用以匹配安装电池包的安装口110a；供电模块，配置于电动工具的本体100的内部；主控单元(图未示)配置于电动工具的本体100的内部；2个电池包110，分别可插拔的安装于匹配的安装口110a，电性连接后给电动工具提供电能；显示单元120，电性连至主控单元；供电模块，电性连接电池包，为主控单元提供电能；主控单元，基于采样的电池包110的状态信息，估算出电池包的电量信息，并传输给显示单元；显示单元140接收主控单元发出的电量信息并显示。显示单元140安装在安装口110a附近，并在电池包110向电动工具本体安装的状态下，朝向使用者。具体的，如图4所示。

在本实施例中，2个电池包110分别安装于电动工具本体100的安装口(如，卡扣形式电池包安装于本体)。电池包110分别配置于电动工具本体的手柄部区域的两侧(也可2个电池包110配置于一侧)。有时还可在电动工具本体100配置的辅助手柄，这样便于用户利用该电动工具进行作业。本实施例的电动工具的显示单元140配置于电池装置安装口110a附近的电动工具本体的表面(如图4所示)，有时还可以配置于电动工具本体100的手柄区域。

本实施例的主控单元利用电量采样模块对电性连接的电池包进行电压采样。估算动作同上，在此不再重复阐述。

图5所示为本发明的一个实施例中电动工具的显示单元的结构示意图。显示单元140，电性连接至主控单元，包括：电量模块141，主控单元接收到电量显示指令，控制所述显示单元响应电量显示指令，依据该电量显示指令对应的电量显示规则，显示所述电池装置的总电量，所述电池装置由多个电池包串联或并联组成。

上述实施例的主控单元利用电量采样电路对电性连接的电池包的电压采样。电量模块141包含有多个LED指示灯。具体的包含有多个LED指示灯，可预先的设定的点亮规则(如依据检测的电池包的电压信息，设定指示灯的点亮的数量)，点亮LED指示灯的数量反应当前电池装置的总电量(若电池装置由2个电池包电性并联，总电量显示为2个电池包间电压低的电池包对应的电量)。如电量模块141包含有3个LED指示灯组合(以电池装置的电量的MAX电压20V为例，若检测的电池装置的电压>20V时，3个LED全亮；检测的电池装置的电压>18.5V时，2个LED点亮，检测的电池装置的电压>16V时，1个LED点亮)；或其他数量的LED指示灯组合或其他模拟显示数量的指示(如设计成柱状电池状，里面填充的阴影表示电量)。在此不一一列举，能实现本方案的目的即可，即用户通过查看电量模块能知晓当前的电池包电性连接的电量即可。本实施例的控制单元对电池包的电压采样，估算动作同上，在此不在重复阐述。

在其他实施例中，总电量可以为两个电池包的平均电量，或基于两个电池包的电量进行预设算法运算后的综合电量。在双包串联的情况下，总量可以为两个电池包中电量低的电池包对应的电量，或两个电池包的平均电量，或基于两个电池包的电量进行预设算法运算后的综合电量。

在其他实施例中，显示单元也可以不显示总电量，而是先显示第一电池包的电量，再显示第二电池包的电量。即分时显示不同电池包的电量。可选的，显示单元可以先显示第一电池包的电量，再显示第二电池包的电量，最后再显示总电量。即分时显示不同电池包的电量及总电量。

上述实施例中，若电池包的电量低于设定的阈值(如16V)时，电量模块中点亮的指示灯提示警报信息(如，灯闪烁；指示灯显示醒目的颜色，具体的视应用场合而定)。

图6所示为本发明的一个实施例的电动工具的显示单元的结构示意图。显示单元140包括：电量模块141，电量显示按钮142。与图5的方案的区别在于电量显示按钮集成在显示单元140。而图3所示的方案中电量显示按钮位于电动工具的本体(图未示)，或电动工具不包含电量显示按钮。本实施例中控制单元利用电量采样模块对电池装置的电压采样。估算动作同上，在此不在重复阐述。

在显示单元的设计中，若电动工具发生异常，显示单元还可发出警报的提示，如：电机异常，控制板异常，电池包异常(如电池包的电压低于设定的阈值)等等。

上述图5和图6的实施例的电动工具的显示单元包含的电量模块由LED指示灯组成，在显示单元的其他设计中，显示单元还可以为显示屏，显示屏包含显示电池装置电量的电量模块，可选的包含可充当电量显示按钮功能的电量显示触摸开关。电量显示按钮电性连接主控单元，主控单元接收到电量显示按钮被触发的电量显示指令(主控单元接收到电量显示按钮被触发的电量显示指令，被触发可被描述为被按压，或被有效按压)，控制显示单元响应该信号并电量显示。电量显示按钮的形式，可采用机械按钮开关，触摸式开关，红外传感器等。用户按压设置于电动工具本体的电量显示按钮可理解为按压按钮一次，按压按钮并保持设定的时间(如1S、2S、3S等)，在此不作限定，只要能实现通过按压电量显示按钮显示单元相应该动作而显示即可。

在电量显示按钮的设计中，电量显示按钮电量显示按钮配置于安装口之间的本体的表面。还可配置于本体的手柄附近。

接下来参照图1描述本发明提出的电动工具的电量显示方法。

该方法的电动工具包括：电池安装口，电池装置安装于所述安装口，用以给所述电动工具提供电能；供电模块，电性连接至所述电池装置；主控单元，电性连接至所述供电模块，从所述供电模块获得驱动电能，并依据检测到的所述电池装置的状态信息，估算所述电池装置的电量信息；显示单元，电性连接至所述主控单元，接收所述主控单元传输的所述估算后的电量信息。其特征在于：所述方法包括：主控单元13在电池装置11安装于工具本体的安装口时，从供电模块12获得驱动电能；向显示单元14传输电量显示指令；控制所述显示单元14响应电量显示指令开始显示电池装置的电量，并开始计时；计时时间达到第一预设时间值时，控制所述显示单元14停止显示所述电池装置的电量。

上述实施方法中，主控单元在接收电量显示信号后，发出电池包的电压信息采样指令，经采样电路采样的电池包的电压信息反馈至电压信号端口。

具体的，该方法的电动工具10还包括：一个电量显示按钮(图未示)，配置于电动工具的本体上，电性连接至主控单元。该方法包括：主控单元13基于接收到的电量显示按钮被触发的电量显示指令；向显示单元14传输电量显示指令；控制所述显示单元14响应电量显示指令开始显示所述电池装置的电量，并开始计时；计时时间达到第二预设时间值时，控制显示单元14停止显示电池装置的电量。

具体的该方法的电动工具10还包括：一个主开关(图未示)，配置于电动工具的本体上，电性连接至电池装置11。该方法包括：主控单元13基于接收的主开关闭合的电量显示指令；向显示单元14传输电量显示指令；控制所述显示单元14响应电量显示指令开始显示所述电池装置的电量；实时检测主开关的状态信息；检测到主开关断开时，控制显示单元14停止显示电池装置的电量。

如图7所示为本发明第二实施例的电动工具的电路结构示意图。本实施例与图2所示第一实施例的差异在于供电模块12与控制模块132的power-on端口输出之间没有电性连接。也就是说供电模块12不需要来自控制模块132的power-on端口的信号维持其处于导通状态，而是通过其自身电路的设置维持其处于导通状态，以实现在电池装置安装到安装口之后，在一段时间内维持电池装置与降压模块131的电性连接。

可选的，供电模块12包括连接在正极端子B+和负极端子B-之间的触发单元，以及设置在正极端子B+与降压模块131之间且受触发单元控制的第一电子开关。当电池装置配接到电池装置安装口时，触发单元从电池装置的正极获得电压生成第一控制信号。第一控制信号输出给第一电子开关的控制端，控制第一电子开关导通，从而导通电池装置与降压模块131之间的电性连接。

可选的，触发单元的设计如图3所示，包括串联在正极端子B+和负极端子B-之间的第一电阻R1、第一电容C1以及第二电子开关MOSA。第二电子开关MOSA的控制端与第一电容C1经二极管D2电性连接。第二电子开关MOSA的输入端与第一电子开关MOSB的控制端电性连接。第二电子开关MOSA的输出端与负极端子B-电性连接。当电池装置配接到电池装置安装口时，电池装置经第一电阻R1给第一电容C1充电，第二电子开关MOSA的控制端输入高电平，第二电子开关MOSA闭合，从而生成第一控制信号。

为实现在电池装置安装到电池装置安装口之后，在一段时间内维持电池装置与降压模块131的电性连接，可选的，将第一电容C1的容量设置得较大，以其在电池装置安装到电池装置安装口瞬间存储的电量维持第一电子开关MOSB在一段时间内的导通。当第一电容C1内存储的电量消耗殆尽后，第二电子开关MOSA断开，继而第一电子开关MOSB断开，降压模块131与电池装置之间的电性连接断开，降压模块131不再给控制模块132提供工作电压。控制模块132停止工作，显示单元14不再显示。整个电路进入低功耗状态。

除前述实施例所述的电量显示规则外，本发明还提供第三电量显示规则。具体的，电池装置安装到电动工具本体的安装口后，控制模块132经降压模块131从电池装置获得工作电压，控制模块132启动工作，显示单元14显示电池装置的电量。根据图7所示的第二实施例，供电模块12与控制模块132的power-on输出端口之间无电性连接，供电模块12自身储存电量消耗完毕后，断开降压模块131与电池装置之间的连接，控制模块132不再获得工作电压，显示模块14停止显示。整个电路进入低功耗状态。

本发明还提供第四显示规则。具体的，电池装置安装到电动工具本体的安装口后，控制模块132经降压模块131从电池装置获得工作电压，控制模块132启动工作，显示单元14显示电池装置的电量。根据图2所示的第一实施例，随后，控制模块132的power-on输出端口输出方波信号给供电模块12，供电模块12基于该脉冲信号持续导通电池装置与降压模块131之间的电性连接，控制模块132持续工作，显示单元14持续进行电量显示。控制模块132记录显示单元14进行电量显示的时间，当达到第一预设时间值后，控制显示单元14停止显示，同时停止power-on输出端口输出方波信号，供电模块12断开电池装置与降压模块131之间的电性连接，控制模块132不再获得工作电压。整个电路进入低功耗状态。

本发明还提供第五显示规则。具体的，电池装置安装到电动工具本体的安装口后，进入第三规则。在供电模块12自身储存电量消耗完毕之前，若控制模块132检测到电量显示按钮15被触发，则进入第二显示规则。可选的，第五显示规则还可以为，电池装置安装到电动工具本体的安装口后，进入第四显示规则。控制模块132记录显示单元14进行电量显示的时间，当未达到第一预设时间值时，若控制模块132检测到电量显示按钮15被触发，则进入第二显示规则。

本发明还提供第六显示规则。具体的，电池装置安装到电动工具本体的安装口后，进入第三规则。在供电模块12自身储存电量消耗完毕之前，若控制模块132检测到主开关16导通，则进入第一显示规则。可选的，第六显示规则还可以为，电池装置安装到电动工具本体的安装口后，进入第四显示规则。控制模块132记录显示单元14进行电量显示的时间，当未达到第一预设时间值时，若控制模块132检测到主开关16导通，则进入第一显示规则。

本发明还提供第七显示规则。具体的，电池装置安装到电动工具本体的安装口后，进入第三规则。在供电模块12自身储存电量消耗完毕之前，若控制模块132检测到主开关16导通，则进入第一显示规则。进入第一显示规则后，若控制模块132检测到电量显示按钮15被触发，且在主开关16断开前被释放，则仍按照第一显示规则进行显示。进入第一显示规则后，若控制模块132检测到电量显示按钮15被触发，且在主开关16断开后仍被触发，则在主开关16断开后按照第二显示规则进行显示。可选的，第六显示规则还可以为，电池装置安装到电动工具本体的安装口后，进入第四规则。控制模块132记录显示单元14进行电量显示的时间，当未达到第一预设时间值时，若控制模块132检测到主开关16导通，则进入第一显示规则。进入第一显示规则后，若控制模块132检测到电量显示按钮15被触发，且在主开关16断开前被释放，则仍按照第一显示规则进行显示。进入第一显示规则后，若控制模块132检测到电量显示按钮15被触发，且在主开关16断开后仍被触发，则按照第二显示规则进行显示。

本发明还提供第八显示规则。具体的，电池装置安装到电动工具本体的安装口后，进入第三规则。在供电模块12自身储存电量消耗完毕之前，若控制模块132检测到电量显示按钮15被触发，则进入第二显示规则。进入第二显示规则后，若控制模块132检测到主开关16被导通，且在电量显示按钮15被释放前主开关16断开，则仍按照第二显示规则进行显示。进入第二显示规则后，若控制模块132检测到主开关16被导通，且在电量显示按钮15被释放后主开关16仍处于导通状态，则按照第一显示规则进行显示。可选的，第八显示规则还可以为，电池装置安装到电动工具本体的安装口后，进入第四规则。控制模块132记录显示单元14进行电量显示的时间，当未达到第一预设时间值时，若控制模块132检测到电量显示按钮15被触发，则进入第二显示规则。进入第二显示规则后，若控制模块132检测到主开关16被导通，且在电量显示按钮15被释放前主开关16断开，则仍按照第二显示规则进行显示。进入第二显示规则后，若控制模块132检测到主开关16被导通，且在电量显示按钮15被释放后主开关16仍处于导通状态，则按照第一显示规则进行显示。

如前所述，电池装置11可以仅包括一个电池包110，也可以包括两个电池包110，还可以为三个甚至更多个电池包110。当电池装置11包括多个电池包110时，如图2，图3以及图7电路中所示的B+为第一个B+端子，B-为第一个B-端子。在第一个B+与B-之间还设置了与电池包数量对应的多个B+及B-端子，电路上并未示出。以使得电动工具能与每一个电池包电性连接，并对多个电池包进行串联或并联组合。

当多个电池包110在电动工具本体上为之间相互并联时，如图2，图3以及图7电路中所示的B+与每一个电池包110的正极连接，B-与每一个电池包的负极连接。当任意一个电池包接入安装口时，即会触发供电模块12导通电池包与降压模块131之间的电性连接，控制模块132开始启动工作，并控制显示单元14进行电量显示。

当电池装置11包括多个电池包110，且多个电池包110在电动工具本体上为之间相互串联时，如图2，图3以及图7电路中所示的B+连接第一个电池包110的正极，B-连接最后一个电池包的负极，中间位置的电池包在接入电动工具后，在电动工具上相互串联，并将串联后形成的正极与第一个电池包110的负极连接，串联后形成的负极与最后一个电池包的正极连接。具体的，当电池装置11包括两个电池包时，B+连接第一个电池包的正极，第二个电池包的正极连接第一个电池包的负极，第二个电池包的负极连接B-。再如，当电池装置11包括三个电池包时，B+连接第一个电池包的正极，第二个电池包的正极连接第一个电池包的负极，第二个电池包的负极连接第三个电池包的正极，第三个电池包的负极连接B-。在串联情况下，所有电池包均接入安装口才会触发供电模块12导通电池包与降压模块131之间的电性连接，控制模块132开始启动工作，并控制显示单元14进行电量显示。

上述实施例中，安装于电动工具的安装口且给电动工具供电的装置，除了电池装置外，还可以为超级电容等其他能量存储装置。控制电机运转及显示单元的模块除可以为MCU控制模块外，还可以为DSP等控制模块。

以上描述的实施例仅表达了本发明的几种实施方式，由于文字表达得有限性，而在客观上存在无限的可能结构，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种电动工具，其特征在于，包括：

电机，从能量存储装置获取电能并旋转；

能量存储装置安装口，可选择地安装能量存储装置，以给所述电机提供电能，所述能量存储装置安装口包括正极端子和负极端子，分别与所述能量存储装置的正极输出端和负极输出端电性连接；

供电模块，与所述正极端子电性连接，可选择地导通或断开所述正极端子与降压模块之间的电性连接；

降压模块，将能量存储装置的电压转换为适合于控制模块工作的工作电压；控制模块，从所述降压模块获得工作电压并启动工作，获取所述能量存储装置的电量信息，并根据所述电量信息向显示单元发送控制指令；

显示单元，接收所述控制模块的控制指令并显示所述能量存储装置的电量；当所述能量存储装置安装到所述能量存储装置安装口时，响应于所述能量存储装置的正极输出端和负极输出端分别与所述正极端子和所述负极端子的连接，所述供电模块导通所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接，所述控制模块获得工作电压并获取所述能量存储装置的电量信息，以便根据所述电量信息向所述显示单元发送所述控制指令；

所述供电模块包括连接在所述正极端子和所述负极端子之间的触发单元，以及设置在所述正极端子与降压模块之间且受所述触发单元控制的第一电子开关，当所述能量存储装置配接到所述能量存储装置安装口时，所述触发单元从所述能量存储装置的正极获得电压生成第一控制信号，所述第一控制信号输出给所述第一电子开关的控制端，控制所述第一电子开关导通，从而导通所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述触发单元包括串联在所述正极端子和所述负极端子之间的第一电阻、第一电容以及第二电子开关，所述第二电子开关的控制端与所述第一电容电性连接，第二电子开关的输入端与所述第一电子开关的控制端电性连接，所述第二电子开关的输出端与所述负极端子电性连接，当所述能量存储装置配接到所述能量存储装置安装口时，所述能量存储装置经所述第一电阻给所述第一电容充电，所述第二电子开关的控制端输入高电平，所述第二电子开关闭合，从而生成所述第一控制信号。

3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具进一步包括电量显示按钮，所述电量显示按钮设置在所述电动工具的本体上，所述电量显示按钮的输入端电性连接所述正极端子，所述电量显示按钮的输出端电性连接所述降压模块，所述电量显示按钮可操作地被触发或释放，所述电量显示按钮被触发时，所述正极端子与所述降压模块之间的电性连接被导通，所述降压模块向所述控制模块提供工作电压。

4.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具进一步包括主开关，所述主开关串联连接在所述正极端子与所述电机之间，所述主开关可操作地处于导通或断开状态，当所述主开关导通时，所述正极端子与所述降压模块的电性连接被导通，所述降压模块向所述控制模块提供工作电压。

5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述控制模块启动工作后发出保持信号给所述供电模块，所述供电模块接收到所述保持信号后，持续导通所述正极端子与所述降压模块之间的电性连接。

6.根据权利要求5所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具进一步包括电量显示按钮，所述电量显示按钮设置在所述电动工具的本体上，所述电量显示按钮的输入端电性连接所述正极端子，所述电量显示按钮的输出端电性连接所述降压模块；

所述控制模块记录所述显示单元显示电量的持续时间，当所述持续时间达到第一预设时间值且所述主开关未导通，所述电量显示按钮未触发时，所述控制模块控制所述供电模块断开所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接，所述显示单元停止显示电量。

7.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，当所述持续时间未达到第一预设时间值，且控制模块检测到所述主开关由断开切换为导通时，所述控制模块持续发送保持信号给所述供电模块，且检测所述主开关的状态，当检测到所述主开关由导通切换为断开时，所述控制模块控制所述供电模块断开所述正极端子与所述降压模块之间的电性连接，所述显示单元停止显示电量。

8.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，当所述持续时间未达到第一预设时间值，且控制模块检测到所述主开关处于断开状态，且所述控制模块检测到所述电量显示按钮被触发时，所述控制模块持续发送保持信号给所述供电模块，当检测到所述电量显示按钮由被触发切换为被释放时，以所述电量显示按钮被释放为起点进行计时，当所述计时超过第二预设时间值时，所述控制模块控制所述供电模块断开所述正极端子与所述降压模块之间的电性连接，所述显示单元停止显示电量。

9.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，当所述持续时间未达到第一预设时间值，所述控制模块根据能量存储装置传递的信息判断所述能量存储装置是否处于异常状态，当判断所述能量存储装置处于异常状态时，控制显示单元由显示电量的状态切换为显示能量存储装置处于异常的状态。

10.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述能量存储装置安装口包括第一能量存储装置安装口和第二能量存储装置安装口，分别可选择地安装第一能量存储装置和第二能量存储装置，所述第一能量存储装置安装口与所述第二能量存储装置安装口串联连接，当所述第一能量存储装置安装到所述第一能量存储装置安装口，且所述第二能量存储装置安装到第二能量存储装置安装口时，所述供电模块导通所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接。

11.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述能量存储装置安装口包括第一能量存储装置安装口和第二能量存储装置安装口，分别可选择地安装第一能量存储装置和第二能量存储装置，所述第一能量存储装置安装口与所述第二能量存储装置安装口并联连接，当所述第一能量存储装置安装到所述第一能量存储装置安装口，或所述第二能量存储装置安装到第二能量存储装置安装口时，所述供电模块导通所述能量存储装置与所述降压模块之间的电性连接。

12.根据权利要求10或11所述的电动工具，其特征在于，所述控制模块获取第一能量存储装置的电量以及第二能量存储装置的电量，并根据两者中较低的电量向所述显示单元发送控制指令，所述显示单元显示第一能量存储装置和第二能量存储装置中较低的电量。

13.根据权利要求10或11所述的电动工具，其特征在于，所述显示单元包括第一显示单元和第二显示单元，所述第一显示单元显示第一能量存储装置的电量，所述第二显示单元显示第二能量存储装置的电量。

14.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述显示单元设置在所述能量存储装置安装口附近，并在使用者向所述能量存储装置安装口安装所述能量存储装置的状态下，所述显示单元朝向使用者。

Images