CN112060213A - 电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动工具，包括：功能件，用于实现电动工具的功能；电机，用于驱动功能件；驱动电路，与电机电连接以驱动电机；第一控制模块，用于输出第一控制信号至驱动电路；第一控制模块具有第一工作状态和第一失效状态，第一控制模块处于第一工作状态时输出第一工作信号，第一控制模块处于第一失效状态时输出第一失效信号；第二控制模块，与第一控制模块连接以接收来自第一控制模块的第一工作信号或第一失效信号；其中，第二控制模块在接收到来自第一控制模块的第一失效信号时输出第二控制信号以使电机关停。本发明的电动工具安全性较高。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及一种电动工具，具体涉及一种安全性较高的电动工具。

背景技术

现有的一些电动工具，例如，角磨、砂光机、往复锯、圆锯、曲线锯、修枝机、链锯等，这些电动工具在工作时存在一定的危险性，需要对这些电动工具设置保护措施。

以链锯为例，其主要用于伐木和造材，其工作原理是靠锯链上交错的L形刀片横向运动来进行剪切动作。链锯通常采用大电流开关来控制马达的启动和停止，但随着工作电流的不断增大，大电流开关很难选型，现采用信号开关替换大电流开关，通过控制器识别信号开关状态来控制电机运行过程，这对电动工具软件系统的可靠性提出更高要求，控制器一旦失效，则可能会带来严重的安全事故。

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安全性较高的电动工具。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种电动工具，包括：功能件，用于实现所述电动工具的功能；电机，用于驱动所述功能件；驱动电路，与所述电机电连接以驱动所述电机；第一控制模块，用于输出第一控制信号至所述驱动电路；所述第一控制模块具有第一工作状态和第一失效状态，所述第一控制模块处于第一工作状态时输出第一工作信号，所述第一控制模块处于第一失效状态时输出第一失效信号；第二控制模块，与所述第一控制模块连接以接收来自所述第一控制模块的第一工作信号或第一失效信号；其中，所述第二控制模块在接收到来自所述第一控制模块的第一失效信号时输出第二控制信号以使所述电机关停。

可选地，所述第一控制模块与所述第二控制模块相互通信连接；所述第二控制模块具有第二工作状态和第二失效状态，所述第二控制模块处于第二工作状态时输出第二工作信号至所述第一控制模块，所述第二控制模块处于第二失效状态时输出第二失效信号至所述第一控制模块；所述第一控制模块在接收到来自所述第二控制模块的第二失效信号时输出第一控制信号以使所述电机关停。

可选地，所述电动工具还包括：保护电路，与所述第二控制模块电连接，用于在接收到所述第二控制模块的第二控制信号时使所述电机关停。

可选地，所述电动工具还包括供电装置，用于为所述电动工具提供电能；所述保护电路包括开关电路，所述开关电路用于断开所述电机与所述供电装置的电连接；所述开关电路包括至少一个电子开关。

可选地，所述保护电路还包括开关控制电路，所述开关控制电路与所述开关电路和所述第二控制模块电连接，用于根据所述第二控制模块的第二控制信号控制所述开关电路关断以断开所述电机与所述供电装置的电连接。

可选地，所述驱动电路包括多个驱动开关；所述开关电路包括第一电子开关，电连接在至少部分所述驱动开关的控制端和所述第一控制模块之间，用于断开所述第一控制模块和至少部分所述驱动开关的控制端的电连接；所述开关控制电路包括第二电子开关，电连接在所述第一电子开关的控制端和所述第二控制模块之间，用于根据所述第二控制模块的第二控制信号控制所述第一电子开关关断以断开所述第一控制模块和至少部分所述驱动开关的电连接以使所述电机与所述供电装置的电连接断开。

可选地，所述驱动电路包括多个驱动开关；所述开关电路包括：第三电子开关，所述第三电子开关电连接在至少部分所述驱动开关的控制端和接地线之间，且所述第三电子开关的控制端与所述第二控制模块电连接，用于根据所述第二控制模块的第二控制信号接通至少部分所述驱动开关与接地线之间的连接以使所述电机与所述供电装置的电连接断开。

可选地，所述第二控制模块包括控制电路，所述控制电路包括至少一个开关元件。

可选地，所述第二控制模块包括微控制器。

可选地，所述电动工具还包括：启动开关，用于至少使所述电动工具启动，所述启动开关与所述第一控制模块连接；所述第一控制模块被配置为：在检测到所述启动开关被触发且接收到来自所述第二控制模块的第二工作信号后，输出第一控制信号以使所述电机启动。

可选地，所述电动工具还包括：制动开关，用于使所述电机制动，所述制动开关与所述第一控制模块连接；所述第一控制模块被配置为：在检测到所述制动开关被触发且接收到的来自所述第二控制模块的第二工作信号后，输出第一控制信号至所述驱动电路以使所述电机制动。

本发明的有益之处在于：提高电动工具的安全性。

附图说明

图1是作为一种实施方式的电动工具；

图2是图1所示电动工具的内部部分结构图；

图3是作为一种实施方式的电动工具的电路框图；

图4是作为另一种实施方式的电动工具的电路框图；

图5是图3所示电动工具中驱动电路和保护电路一种实施方式；

图6是图5所示电动工具中保护电路的一种具体实施方式；

图7是图3所示电动工具中驱动电路和保护电路的另一种实施方式；

图8是图7所示电动工具中保护电路的一种具体实施方式；

图9是图4所示电动工具中驱动电路和保护电路一种具体实施方式；

图10是图3所示电动工具的一种实施方式的电路框图，其中第二控制模块包括控制电路；

图11是图4所示电动工具的一种实施方式的电路框图，其中第二控制模块包括MCU。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

本发明的电动工具10可以为手持式电动工具、花园类工具，在此并非有所限制。本发明的电动工具包括但不限于以下内容：电钻、冲击钻、角磨、砂光机、往复锯、圆锯、曲线锯、电锤等、修枝机、链锯等存在一定危险性的电动工具。只要这些电动工具能够采用以下披露的技术方案的实质内容即可落在本发明的保护范围内。

参照图1和图2，作为一种实施方式，电动工具10以链锯为例，电动工具10包括壳体11、设置在壳体11上的前把手12及主把手13、设置在主把手13上的触发机构14、用于实现具体功能的功能件15、供电装置16以及驱动功能件15运动的电机17。

功能件15用于实现电动工具10的功能。对于链锯而言，电动工具10的功能件15包括锯链151和导板152，用于实现切割功能。电机17用于驱动所述功能件。对链锯而言，锯链151环绕在导板152边缘且能够在电机17的驱动下沿导板152循环地导引，导板152一端支承于壳体11上，另一端沿壳体11纵长方向延伸出壳体11。

触发机构14可操作地被用户触发，用于控制电动工具10的启动。触发机构14具体可以是但不限于扳机。电动工具10还包括与触发机构14连接的启动开关18，其设置在壳体11内，当触发机构14被触动，与触发机构14关联连接的启动开关18相应地被触动，其触发状态改变。

电动工具10还包括供装置16，用于为电动工具10提供动力。在一些实施例中，电动工具10使用直流电源供电，更具体地，电动工具10使用电池包供电，供电装置16包括电池包。在另一些实施例中，电动工具10使用交流电源供电，所述的交流电源可以为120V或220V的交流市电，所述交流电通过硬件电路对电源输出的交流信号进行整流、滤波、分压、降压等处理转换成可供所述电动工具10使用的电能。在本实施例中，电动工具10使用电池包供电，电池包输出的电压通过具体的电源电路（例如，DC-DC转换芯片）进行电压变化，输出适合电机17、控制模块等的供电电压。

为了能够方便用户在紧急情况下（如发生危险时）制动电动工具10，作为可选地，电动工具10还包括一个制动控制件20，制动控制件20与制动开关21关联连接，制动开关21为制动开关，其用于使所述电机17进入制动过程。这里的制动控制件20是一个制动挡板，且可绕支点O相对于壳体11旋转，可以理解的是，也可以根据实际设计需要将制动控制件20设置成一个按钮形式，需要制动时按动按钮即可。在制动控制件20一端形成一个可供操作者遇到危险状况时进行制动操作的制动操作部201，另一端形成一个可相对壳体11旋转的悬出臂202，所述悬出臂202能够触发制动开关21。通过设置上述手动制动控制，用户可以随时制动电动工具10，使用方便。

上述电动工具10的正常运行还依赖于电路系统，电路系统的至少部分电路部件设置于电路板19上，电路板19设置于壳体中。

参照图3，作为第一实施方式的电动工具10的电路系统，主要包括：第一控制模块31、第二控制模块32、驱动电路35、供电装置36以及上述电机17。

供电装置36用于为电动工具10提供电能，具体可以选择电池包。作为可选地，电动工具10还包括熔断器（未示出）、电容（未示出）。供电装置36与熔断器连接，熔断器39用于过流保护，熔断器的一端与电容连接。电容用于滤波和吸收纹波，电容与驱动电路35并联连接。

驱动电路35与电机17连接，用于驱动所述电机17。电机17包括至少一相电阻，例如，电机17包括多相绕组，作为可选地，电机17包括第一相绕组A、第二相绕组B和第三相绕组C，驱动电路35具体与电机17的三相电极U、V、W电连接，驱动电路35包括多个驱动开关（图4），当然，电机17的绕组能够通过这多个驱动开关与供电装置17实现电连接。电机17的绕组相数还可以是其他数量。

第一控制模块31与驱动电路35连接，用于输出第一控制信号至驱动电路35。第一控制信号用于使电机17运转或使电机17关停，电机17关停包括电机17制动和电机停止工作。需要说明的是，本发明中的电机关停，均包括电机制动和电机停止工作，后文不再说明。

具体地，第一控制模块31用于输出第一控制信号至驱动电路35的驱动开关，从而控制驱动电路35的驱动开关的通断状态，从而改变加载在电机17的绕组上的电压状态。第一控制模块31与第一电源电路33电连接，其由第一电源电路33供电。第一电源电路33与供电装置36连接，由供电装置36连接供电，供电装置36输出的电压通过第一电源电路33进行电压变化，输出适合第一控制模块31的供电电压。第一电源电路33例如是DC-DC转换芯片。第一控制模块31包括但不限于MCU、DSP等。

第二控制模块，用于在接收到来自所述第一控制模块的第一失效信号时输出第二控制信号以使电机17关停。第二控制模块31与第二电源电路34电连接，其由第二电源电路34供电。第二电源电路34与供电装置36连接，由供电装置36连接供电，供电装置36输出的电压通过第二电源电路34进行电压变化，输出适合第二控制模块32的供电电压。第二电源电路35例如是DC-DC转换芯片。第二控制模块32把包括但不限于控制电路（图10）、MCU（图11）、DSP等。第一电源电路34和第二电源电路35可以单独分开设置，也可以集成在一起。

第一控制模块31具有第一工作状态和第一失效状态，第一控制模块31处于第一工作状态时输出第一工作信号，第一控制模块31处于第一失效状态时输出第一失效信号。第一控制模块31输出的第一工作信号和第一失效信号传输至第二控制模块32。第二控制模块32与第一控制模块连接311连接以接收来自第一控制模块31的第一工作信号或第一失效信号。第一工作信号包括但不限于脉冲信号。其中，第二控制模块32在接收到来自第一控制模块31的第一失效信号时输出第二控制信号以使电机17关停。第一失效信号可以包括无信号、弱电平信号等。

电动工具10包括保护电路37，保护电路37与第二控制模块32电连接，用于在接收到第二控制模块32的第二控制信号时使电机17关停。通过这样的方式，在第一控制模块31失效时，第二控制模块32还能够提供备用的保护，使得第一控制模块31失效时使电机17能够及时关停，以避免安全事故发生，安全性更高。

保护电路37包括开关电路371，所述开关电路371用于断开电机17与供电装置36之间电连接。所述的开关电路371可以直接断开电机17与供电装置36的电连接，即也可以通过驱动电路35间接断开电机17与供电装置36的电连接。开关电路371包括至少一个电子开关。

图3所示的保护电路37，开关电路371电连接在第一控制模块31与驱动电路35之间，开关电路371包括一个电子开关S3，其通过断开第一控制模块31与驱动电路35的控制端之间的电连接而断开，从而间接断开电机17与供电装置36的电连接。

作为可选地，保护电路37还包括开关控制电路372，开关控制电路372与第二控制模块32电连接，且与开关电路371电连接，用于根据第二控制模块32的第二控制信号控制开关电路371关断，以断开电机17与供电装置36的电连接。通过这样的方式，开关电路371通过控制驱动电路45间接断开电机17与供电装置36的电连接。

图4所示的电动工具10的电路系统，与图3所示的电路系统类似，包括：第一控制模块41、第二控制模块42、第一电源电路43、第二电源电路44、驱动电路45、供电装置46。上述各个电路部件与图3相同或类似，此处不再赘述。不同之处在于，图4所示的与图3所示的电路系统不同之处在于保护电路不同。

图4所示的保护电路47包括开关电路471，开关电路471与供电装置46电连接，且与驱动电路45的电源端连接，而电机17的绕组能够通过驱动电路45的电源端与供电装置46实现电连接，通过这样的方式，开关电路471能够直接断开供电装置46与电机17的电连接。不同于图3所示的开关电路371与驱动电路35的控制端和供电装置36连接，本实施方式的开关电路471能够直接断开电机17与供电装置46的电连接。

图5所示为图3所示驱动电路35和保护电路37一种示例性电路。示例性地，驱动电路55包括由6个驱动开关VT1~VT6组成的三相桥电路。驱动电路55还包括：第一驱动端55a，用于与供电装置56的第一电源端56a电连接；第二驱动端55b，用于与供电装置56的第二电源端56b电连接。驱动电路55中的驱动开关VT1、VT3、VT5为高侧驱动开关，VT2、VT4、VT6为低侧驱动开关。驱动开关VT1~VT6 可选用场效应管、IGBT晶体管等。驱动电路55与第一控制模块51连接，驱动开关VT1~VT6依据第一控制模块51输出的第一控制信号改变通断状态，从而改变供电装置56加载在电机17的绕组上的电压状态，驱动电机17运转或使电机17关停。需要说明的是，驱动电路55还可以是其他的实施方式，驱动电路55的驱动开关还可以是其他数量，并不限于上述实施方式，上述仅是示例性说明，并不构成对本发明的限制。

本实施方式中，驱动开关VT1~VT6的控制端AH、AL、BH、BL、CH、CL与分别连接至第一控制模块51。高侧开关VT1、VT3、VT5的高压端均能通过第一驱动端55a连接至供电装置56的第一电源端56a，高侧开关VT1、VT3、VT5的低压端分别连接至第一相绕组A、第二相绕组B、第三相绕组C；低侧开关VT2、VT4、VT6的高压端分别连接至第一相绕组A、第二相绕组B、第三相绕组C，低侧开关VT2、VT4、VT6的低压端均能通过第二驱动端55b连接至供电装置56的第二电源端56b。在本实施方式中，高侧开关VT1、VT3、VT5分别用于导通或切断第一相绕组A、第二相绕组B、第三相绕组C与供电装置56的第一电源端56a的电性连接，低侧开关VT2、VT4、VT6分别用于导通或切断第一相绕组A、第二相绕组B、第三相绕组C与供电装置56的第二电源端56b的电性连接。

对于三相桥电路的驱动电路55和三相电机17而言，在本实施方式中，保护电路57包括三个保护电路支路，分别为第一保护电路支路571、第二保护电路支路572、第二保护电路支路573，这三个保护电路支路相互独立且功能和组成相同或类似。下面以第一保护电路支路571为例进行说明，其他保护电路支路与之相同或类似。

第一保护电路支路571包括开关电路571a和开关控制电路571b，开关电路571a连接在低侧开关VT2的控制端和第一控制模块51之间，用于断开低侧开关VT2的控制端和第一控制模块51之间的电连接，从而断开电机17与供电装置56之间的电连接以使电机17关停。开关电路571a包括至少一个电子开关S5。

开关控制电路571b与第二控制模块52电连接，用于根据述第二控制模块52的第二控制信号控制开关电路571a关断以断开电机17与供电装置56的电连接。

图6所示为图5所示电动工具10的一种更具体的示例性的电路。与图5所示的电路系统类似，包括：第一控制模块61、第二控制模块62、第一电源电路63、第二电源电路64、驱动电路65、供电装置66。上述各个电路部件与图5相同或类似，此处不再赘述。不同之处在于，图6所示的与图5所示的电路系统不同之处在于保护电路更为具体。

图6示例性地示出了一种图5所示的保护电路57的一种具体的保护电路67，保护电路67包括开关电路和开关控制电路，其中，开关电路包括：第一电子开关（Q11、Q21、Q31），电连接在驱动电路65的至少部分驱动开关的控制端和第一控制模块61之间，用于断开第一控制模块61和驱动电路65的至少部分驱动开关的电连接。其中，开关控制电路包括：第二电子开关（Q12、Q22、Q32），电连接在第一电子开关（Q11、Q21、Q31）和第二控制模块62之间，用于根据第二控制模块62的第二控制信号控制第一电子开关（Q11、Q21、Q31）关断以断开第一控制模块61和至少部分驱动开关的电连接以使所述电机17与供电装置66的电连接断开。

与图5相同地，图6所示的一种具体实施方式的保护电路67包括三个保护支路。第一保护电路支路671、第二保护电路支路672、第二保护电路支路673。第一保护电路支路671、第二保护电路支路672、第二保护电路支路673的组成和功能相同或类似。

以第一保护电路671为例，第一保护电路671包括开关电路671a和开关控制电路671b。其中，开关电路671a包括第一电子开关Q11、电阻R11，开关控制电路671b包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、第二电子开关Q12。作为可选地，第一电子开关Q11为三极管，第二电子开关Q12为三极管。

具体地，第一电子开关Q11的第一端与驱动电路65的驱动开关VT2的控制端AL连接，第一电子开关Q11的第二端与第一控制模块61电连接，第一电子开关Q11的控制端通过电阻R14连接至第二电子开关Q12的第一端。第一电子开关Q11的控制端还通过电阻R11连接至第一电子开关Q11的第二端。

第二电子开关Q12的第一端通过电阻R14连接至第一电子开关Q11的控制端，第二电子开关Q12的第二端接地，第二电子开关Q12的控制端通过电阻R12连接至第二控制模块62，同时通过电阻R13接地。

由于第一保护电路支路671、第二保护电路支路672、第二保护电路支路673的组成和功能相同或类似，此处不再赘述其他保护电路支路。

下面对第一保护电路支路671的工作原理进行说明。在电动工具10运行过程中，第一控制模块61作为主控模块，输出第一控制信号至驱动电路65的驱动开关，控制驱动开关的通断状态，从而改变加载在电机17的绕组上的电压状态，实现对电机17的驱动、调速、关停。

第一控制模块61具有第一工作状态和第一失效状态，在第一控制模块61处于第一工作状态时，第一控制模块61正常工作，其能够正常控制驱动电路65而执行对电机17的控制工作，在此过程中，其周期性地或持续性地输出第一工作信号给第二控制模块62，以表示自己处于正常状态，第二控制模块62在接收到来自第一控制模块61的第一工作信号后，确认第二控制模块62正常，第一控制模块61不进行任何动作。第一工作信号可以是但不限于脉冲信号。

在第一控制模块61处于第一失效状态时，第一控制模块61不能正常工作，无法正常控制驱动电路65，此时其输出第一失效信号至第二控制模块62。第二控制模块62在接收到来自第一控制模块61的第一失效信号，输出第二控制信号给6保护电路67以使电机17关停。第一失效信号可以是但不限于弱电平信号、无信号。

在第一控制模块61处于第一工作状态时，第一控制模块61输出第一工作信号至第二控制模块62，第二控制模块62不输出第二控制信号而是输出高电平信号给保护电路67。在本实施方式中，第二控制模块62在上电时就输出高电平。

以第一保护电路671为例，第二电子开关Q12由于控制端施加高电平信号，第二电子开关Q12导通，从而使得第一电子开关Q11接通，此时第一控制模块61与低侧驱动开关VT2的控制端能够实现电连接。同样地，第二保护电路支路672、第三保护电路673与第一保护电路671的工作原理和工作过程相同，第一控制模块61与低侧驱动开关VT4以及低侧开关VT6的控制端能够实现电连接，从而第一控制模块61能够正常控制驱动电路65。

在第一控制模块61处于第一失效状态时，第一控制模块62输出第一失效信号，第二控制模块62接收到第一控制模块62输出第一失效信号后输出的第二控制信号，第二控制信号为低电平信号或弱电平信号，此时第二电子开关Q12关断，使得第一电子开关Q11关断，这样驱动电路65的低侧开关VT2与第一控制模块61之间的电连接被断开，低侧开关VT2关断。同样地，第二保护电路支路672、第三保护电路673与第一保护电路671的工作原理和工作过程相同，低侧开关VT4关断、低侧开关VT6关断，这样电机17的绕组电流回路被切断，电机17停止工作，从而停止驱动功能元件15。

通过这样的方式，在第一控制模块61处于第一失效状态时，保护电路67接收到第二控制模块62的第二控制信号时，切断驱动电路65的低侧开关VT2、VT4、VT6的控制端与第一控制模块61的电连接，从而使得供电装置66断开与电机17的绕组的连接，从而使得电机17关停，提高了电动工具10运行的安全性。

图7所示为图3所示驱动电路35和保护电路37的另一种示例性实施方式。与图5和图6类似地，电动工具10的电路系统包括：第一控制模块71、第二控制模块72、第一电源电路73、第二电源电路74、驱动电路75、供电装置76。上述各个电路部件与图5相同或类似，此处不再赘述。不同之处在于，图7所示的保护电路与图5和图6所示的保护电路不同。

图7所示的保护电路77仅为一个电路，而不是如图5和图6所示的三个独保护电路支路。

在本实施方式中，保护电路77包括开关电路771，开关电路771用于断开所述电机17与所述供电装置76的电连接。

与第二控制模块72连接，用于根据第二控制模块772的第二控制信号接通至少部分所述驱动开关与接地线之间的连接以使电机17与供电装置76的电连接断开。所述开关电路771包括第三电子开关S7。

在本实施方式中，第三电子开关S7的控制端与第二控制模块72电连接，用于根据第二控制模块72的第二控制信号接通至少部分所述驱动开关与接地线之间的连接以使所述电机17与所述供电装置76之间的电连接断开。

作为可选地，保护电路77还包括隔离电路772，用于在第一控制模块71正常工作时隔离保护电路77与驱动电路75的电连接，以避免保护电路77对驱动电路75造成影响，以使驱动电路75能够在第一控制模块71控制下保持正常工作。隔离电路772与驱动电路75的低侧开关VT2、VT4和VT6的控制端连接，且与开关电路771电连接。

第三电子开关S7的一端通过隔离电路772与驱动电路75的低侧开关VT2、VT4、VT6的控制端连接，电子开关S7的另一端与接地线连接而接地。开关电路771还包括保上拉电源Vcc，用于为开关电路771供电。

图8所示为图7所示电动工具10的一种更具体的示例性的电路。与图7所示的电路系统类似，包括：第一控制模块81、第二控制模块82、第一电源电路83、第二电源电路84、驱动电路85、供电装置86。上述各个电路部件与图7相同或类似，此处不再赘述。不同之处在于，图8所示的与图7所示的电路系统不同之处在于保护电路更为具体。

图8所示的保护电路87具体包括开关电路871和隔离电路872，其中，开关电路871包括电子开关VT84、电阻81、电阻82、电阻83、电阻84、上拉电源Vcc以及单向二极管D4。其中，电子开关VT84作为图7中所示的第三电子开关S7中一个具体实施例。

开关电路871中，电子开关VT81可以是但不限于MOSFET管，电子开关VT81的控制端通过电阻R83连接到第二控制模块82，同时通过电阻R84接地。电子开关VT81的一端与接地线连接（或接地），电子开关VT81的另一端通过上拉电阻R82连接到上拉电源Vcc，同时通过电阻R81连接到隔离电路872。

隔离电路872包括三个单向二极管D1、D2和D3。隔离电路872中的各个单向二极管D1、D2和D3的负极端通过电阻R81连接到电子开关VT81的另一端，单向二极管D1、D2和D3的正极端分别连接到低侧开关VT2、VT4和VT6的控制端，单向二极管D1、D2和D3用于在第一控制模块81正常工作时隔离保护电路87与驱动电路85的电连接，以避免保护电路87对驱动电路85造成影响，以使驱动电路85能够在第一控制模块81控制下保持正常工作。

下面对本实施方式中的保护电路87的工作原理进行说明。在第一控制模块81处于第一工作状态时，第一控制模块81输出的第一工作信号至第二控制模块82，第二控制模块82输出低电平信号或不输出信号，电子开关VT84不会导通，隔离电路872中的单向二极管D1、D2、D3截止，低侧驱动开关VT 2、VT4和VT6仍然由第一控制模块81正常控制。在本实施方式中，第二控制模块82上电时就设置为输出低电平信号或不输出信号。

而当第一控制模块81处于第一失效状态时，第一控制模块81输出第一失效信号至第二控制模块82，第二控制模块82在接收到第二控制模块82的第一失效信号时输出第二控制信号给保护电路87，第二控制信号为高电平信号，电子开关VT84导通，单向二极管D1、D2、D3负极端被下拉到地，单向二极管D1、D2、D3导通，低侧驱动开关VT2、VT4和VT6的控制端信号被拉低，低侧驱动开关VT 2、VT4和VT6关断，从而使得供电装置86与电机17断开电连接。

图9所示为图4所示的电动工具10的电路系统中驱动电路55和保护电路57的具体实施方式。

与图4类似，电动工具10包括：第一控制模块91、第二控制模块92、第一电源电路93、第二电源电路94、驱动电路95、供电装置96。上述各个电路部件组成和功能与图4相同或类似，驱动电路95组成与功能与图5相同，此处不再赘述。驱动电路95包括：第一驱动端95a，用于与供电装置56的第一电源端96a电连接；第二驱动端95b，用于与供电装置96的第二电源端96b电连接。

图9所示的保护电路97包括开关电路971，开关电路97电连接在供电装置96和驱动电路95的第二端95b之间，而电机17的绕组能够通过驱动电路95的第二端95b与供电装置96实现电连接，通过这样的方式，开关电路971能够直接断开供电装置96与电机17的电连接。

作为可选地，保护电路97具体包括第一电子开关VT91、电阻R91、电阻R92、电阻R93、电阻R94、第二电子开关Q91组成。作为可选地，第一电子开关VT91为MOSFET管，第二电子开关Q91为三极管。

第一电子开关VT91的输入端、第一电子开关VT91的输出端、驱动电路95的第二端95b串联连接。第一电子开关VT91的控制端通过电阻R94连接至第二电子开关Q91的第一端。第一电子开关VT91的控制端还通过上拉电阻R91连接至第一电子开关VT91的第二端。

第二电子开关Q91的第一端通过电阻R94连接至第一电子开关VT91的控制端，第二电子开关Q91的第二端接地，第二电子开关Q91的控制端通过分压电阻R92连接至电源Vcc，同时通过分压电阻R93接地。保护电路97还包括上拉电源Vcc，用于为保护电路97供电。

图10的电动工具10的电路系统，其与图3所示的相同或类似，其区别在于，图10中的第二控制模块120具体采用控制电路121，控制电路121至少包括一个电子开关。

该实施方式中，电动工具10的电路系统包括：第一控制模块110、第二控制模块120、第一电源电路130、第二电源电路140、驱动电路150、供电装置160、保护电路170、电机17。在本实施方式的上述各个电路部件与图3所示的各个电路部件的功能及组成相同或类似，此处不再赘述。

图11的电动工具10的电路系统，其与图4所示的相同或类似，其区别在于，图11所示的第一控制模块210和第二控制模块220相互通信连接，第一控制模块210与所述第二控制模块220能够相互通信连接以向对方发送信号以及接收对方的信号。

图11的电动工具10的电路系统包括：第一控制模块210、第二控制模块220、第一电源电路230、第二电源电路240、驱动电路250、供电装置260、保护电路270，电机17。在本实施方式的上述各个电路部件与图4所示的各个电路部件的功能即组成相同或类似，此处不再赘述。当然，图10所示的电路系统中的第二控制模块120也可以采用图11所示的第二控制模块220，图11所示的第二控制模块220也可以采用图10所示的第二控制模块120。

本实施方式中，第一控制模块210用于输出第一控制信号至驱动电路150，以对电机17进行调速、驱动、关停等。第一控制模块210具有第一工作状态和第一失效状态，第一控制模块210处于第一工作状态时输出第一工作信号至第二控制模块220，第一控制模块210处于失效状态时输出第一失效信号至第二控制模块220。

在本实施方式中，第二控制模块220也具有第二工作状态和第二失效状态，第二控制模块220处于第二工作状态时输出第二工作信号至第一控制模块220，第二控制模块220处于失效状态时输出第二失效信号至第一控制模块210。

在本实施方式中，第一控制模块210包括第一通信单元212，第二控制模块220还包括第二通信单元222，第一通信单元212和第二通信单元222相互通信连接，具体可以是无线通信或有线通信连接，第一控制模块210和第二控制模块220通过第一通信单元212和第二通信单元222向对方发送信号以及接收对方的信号。作为可选地，在本实施方式中，第一控制模块210包括控制芯片，例如MCU，第二控制模块220包括MCU 221。第二控制模块220与保护电路270连接，保护电路270可以采用如图4所示的保护电路47，当然也可以采用如图3所示的保护电路37，此处不再赘述。

第一控制模块210在接收到来自第二控制模块220的第二失效信号时输出第一控制信号以使电机17关停。具体地，第一控制模块210在接收到来自第二控制模块220的第二失效信号时输出第一控制信号至驱动电路250，使驱动电路250停止工作或使驱动电路250控制电机17制动，从而使电机17关停，通过这样的方式使电机17停止驱动电动工具10的功能件15。第二失效信号可以包括无信号、弱电平信号等。

同样地，第二控制模块220在接收来自第一控制模块210的第一失效信号时，输出第二控制信号至保护电路250以使电机17关停。具体地，第二控制模块220在接收到来自第一控制模块210的第一失效信号时输出第二控制信号至保护电路270，保护电路270在接收到第二控制模块220的第二控制信号时使电机17关停，通过这样的方式使电机17停止驱动所述功能件。第一失效信号可以包括无信号、弱电平信号等。

本实施方式中，在电机17工作过程中，第一控制模块210一旦接收到来自第二控制模块220的第二失效信号后，立即输出第一控制信号以使电机17关停，同样地，第二控制模块220一旦接收到来自第一控制模块210的第一失效信号后，立即输出第二控制信号以使电机17关停，通过这样的方式来避免出现安全事故或损坏电动工具10。

也即是说，电动工具10工作过程中，在第一控制模块210和第二控制模块220处于正常的工作状态，第一控制模块210和第二控制模块220会向对方发送工作信号，以向对方表明自身处于正常状态，对方在接收到该工作信号后维持现状。第一工作信号和第二工作信号可以是脉冲信号。第一控制模块210和第二控制模块220处于不正常的失效状态时，会向对方发送失效信号，对方接收到失效信号后输出控制信号使电机17关停。通过这样的方式，在其中一个控制模块失效时，另外一个控制控制模块能够提供备用的保护，及时使电机17关停，使得电动工具10的安全性更高。

在图3、图4以及图10、图11所示的电动工具10的电路系统中，电动工具10还包括启动开关18，至少用于使电机17启动，启动开关18与第一控制模块（31、41、110、210）连接。启动开关18与触发机构14关联连接，触发机构14被触动，与触发机构14关联连接的启动开关18相应地被触动，其通断状态改变。

第一控制模块（31、41、110、210）还包括开关检测单元（311、411、111、211），启动开关18与开关检测单元（311、411、111、211）连接，开关检测单元（311、411、111、211）能够检测启动开关18的触发状态，从而根据启动开关18的触发状态作出相应控制。具体地，在开关检测单元311检测到启动开关18被触发，第一控制模块（31、41、110、210）输出第一控制信号给驱动电路（35、45、150、250）控制驱动电路（35、45、150、250）以使电机17启动。

作为可选地，启动开关18还可以用于使电机17停止工作。具体地，启动开关18具有两种状态——接通状态和断开状态，当启动开关18处于接通状态时，用于使电机17启动，当启动开关18处于断开状态时，用于使电机17停止工作。开关检测单元（311、411、111、211）能够检测启动开关18的不同状态，从而根据启动开关18的不同状态输出第一控制信号给驱动电路（35、45、150、250），以控制电机（35、45、150、250）相应动作。作为可选地，所述启动开关18为信号开关。

作为可选地，电动工具10还包括上述制动开关21，所述制动开关21与所述第一控制模块（31、41、110、210）连接，用于使电机17制动，具体地，制动开关21与第一控制模块（31、41、110、210）的开关检测单元（311、411、111、211）连接，开关检测单元311能够检测制动开关21的触发状态，从而根据制动开关21的触发状态作出相应控制。具体地，在开关检测单元311检测到制动开关21被触发，则输出第一控制信号给驱动电路35控制驱动电路35以使电机17制动。作为可选地，所述制动开关21为信号开关。

在图11所示的实施方式中，第一控制模块210还被配置为：在检测到启动开关18被触发且接收到来自第二控制模块220的第二工作信号后，输出第一控制信号至驱动电路250以使电机17启动。

作为可选地，启动开关18具有两种状态——接通状态和断开状态，当开关检测单元（311、411、111、211）检测到启动开关18处于接通状态时，第一控制模块（31、41、110、210）输出第一控制信号给驱动电路（35、45、150、250），以控制电机（35、45、150、250）启动。当开关检测单元（311、411、111、211）检测到启动开关18处于断开状态时，第一控制模块（31、41、110、210）输出第一控制信号给驱动电路（35、45、150、250），以控制电机17停止工作。作为可选地，只有在开关检测单元（311、411、111、211）检测到启动开关18处于接通状态而制动开关21未被触发时，第一控制模块（31、41、110、210）才输出第一控制信号给驱动电路（35、45、150、250），以控制电机（35、45、150、250）启动。

第一控制模块210还被配置为：在检测到制动开关21被触发且接收到的来自第二控制模块220的第二工作信号后，输出第一控制信号至驱动电路65以使电机17制动。

通过这样的方式，只有在第二控制模块220处于第二工作状态（正常工作状态时），也即是只有在第一控制模块210收到来自第二控制模块220的第二工作信号时，第一控制模块210才会正常工作，即根据启动开关18或制动开关21的状态来正常的控制电动工具和电机17。而第一控制模块210一旦接收到来自第二控制模块220的第二失效信号后，无论启动开关18或制动开关21处于何种状态或是否被触发，第一控制模块210都会输出第一控制信号给驱动电路250以使电机17关停。这样，在第二控制模块220失效后，第一控制模块能够立即使电机17关停。

当然，如前所述，在第一控制模块210失效时，第二控制模块220也能够立即输出第二控制信号给保护电路270以使电机17关停。

通过以上内容，在本发明中，提供两个控制模块，在其中一个控制模块失效后，另一个控制模块还能提供备用的保护，使得电动工具运行的安全性更高。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动工具，包括：

功能件，用于实现所述电动工具的功能；

电机，用于驱动所述功能件；

驱动电路，与所述电机电连接以驱动所述电机；

第一控制模块，用于输出第一控制信号至所述驱动电路；所述第一控制模块具有第一工作状态和第一失效状态，所述第一控制模块处于第一工作状态时输出第一工作信号，所述第一控制模块处于第一失效状态时输出第一失效信号；

第二控制模块，与所述第一控制模块连接以接收来自所述第一控制模块的第一工作信号或第一失效信号；

其中，所述第二控制模块在接收到来自所述第一控制模块的第一失效信号时输出第二控制信号以使所述电机关停。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：所述第一控制模块与所述第二控制模块相互通信连接；

所述第二控制模块具有第二工作状态和第二失效状态，所述第二控制模块处于第二工作状态时输出第二工作信号至所述第一控制模块，所述第二控制模块处于第二失效状态时输出第二失效信号至所述第一控制模块；

所述第一控制模块在接收到来自所述第二控制模块的第二失效信号时输出第一控制信号以使所述电机关停。

3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：

所述电动工具还包括：

保护电路，与所述第二控制模块电连接，用于在接收到所述第二控制模块的第二控制信号时使所述电机关停。

4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于：

所述电动工具还包括供电装置，用于为所述电动工具提供电能；

所述保护电路包括开关电路，所述开关电路用于断开所述电机与所述供电装置的电连接；所述开关电路包括至少一个电子开关。

5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于：

所述保护电路还包括开关控制电路，所述开关控制电路与所述开关电路和所述第二控制模块电连接，用于根据所述第二控制模块的第二控制信号控制所述开关电路关断以断开所述电机与所述供电装置的电连接。

6.根据权利要求5所述的电动工具，其特征在于：

所述驱动电路包括多个驱动开关；

所述开关电路包括第一电子开关，电连接在至少部分所述驱动开关的控制端和所述第一控制模块之间，用于断开所述第一控制模块和至少部分所述驱动开关的控制端的电连接；

所述开关控制电路包括第二电子开关，电连接在所述第一电子开关的控制端和所述第二控制模块之间，用于根据所述第二控制模块的第二控制信号控制所述第一电子开关关断以断开所述第一控制模块和至少部分所述驱动开关的电连接以使所述电机与所述供电装置的电连接断开。

7.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于：

所述驱动电路包括多个驱动开关；

所述开关电路包括：

第三电子开关，所述第三电子开关电连接在至少部分所述驱动开关的控制端和接地线之间，且所述第三电子开关的控制端与所述第二控制模块电连接，用于根据所述第二控制模块的第二控制信号接通至少部分所述驱动开关与接地线之间的连接以使所述电机与所述供电装置的电连接断开。

8.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：所述第二控制模块包括控制电路，所述控制电路包括至少一个开关元件；或所述第二控制模块包括微控制器。

9.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于：所述电动工具还包括：

启动开关，用于至少使所述电动工具启动，所述启动开关与所述第一控制模块连接；

所述第一控制模块被配置为：在检测到所述启动开关被触发且接收到来自所述第二控制模块的第二工作信号后，输出第一控制信号以使所述电机启动。

10.根据权利要求2或9所述的电动工具，其特征在于：所述电动工具还包括：

制动开关，用于使所述电机制动，所述制动开关与所述第一控制模块连接；

所述第一控制模块被配置为：在检测到所述制动开关被触发且接收到的来自所述第二控制模块的第二工作信号后，输出第一控制信号至所述驱动电路以使所述电机制动。

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