CN112187132A - 一种电动驱动组件及电动工具 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电动驱动组件及电动工具。其中,电动驱动组件包括:供电模块;电机驱动电路,电机驱动电路的输入端与供电模块的输出端电连接,电机驱动电路的输出端与工作头可拆卸电连接;识别模块,用于识别工作头的类型;电机驱动电路用于根据工作头的类型,调整驱动工作头的电机的控制策略。本发明实施例提供的技术方案可以识别各种类型的工作头,进而方便对不同类型的工作头采用正确的控制策略,以保证工作头的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及电动工具技术领域,尤其涉及一种电动驱动组件及电动工具。
背景技术
在园林技术领域中,广泛使用到园林电动工具,以实现切割杂草、果树修剪和园林绿化的作用。园林电动工具能够与多种工作头进行适配,通过拆卸更换不同类型的工作头,实现多种修剪和切割功能。但是,不同的工作头的工作所需的电流、功率和扭矩等不同,替换后的工作头无法正常工作。
发明内容
本发明实施例提供一种电动驱动组件及电动工具,以识别各种类型的工作头,进而方便对不同类型的工作头采用正确的控制策略,以保证工作头的正常工作。
第一方面,本发明实施例提供了一种电动驱动组件,包括:
供电模块;
电机驱动电路,电机驱动电路的输入端与供电模块的输出端电连接,电机驱动电路的输出端与工作头可拆卸电连接;
识别模块,用于识别工作头的类型;
电机驱动电路用于根据工作头的类型,调整驱动工作头的电机的控制策略。
进一步地,识别模块包括电感计算子模块和识别子模块,
电感计算子模块用于获取当前工作头的电机的定子绕组的电感值或其相关量;
识别子模块用于根据电感值或其相关量,识别工作头的类型。
进一步地,电感计算子模块包括电压检测单元和电感计算单元,电压检测单元与电机驱动电路的输出端电连接,电感计算单元用于根据电压检测单元检测的电压值,获取当前工作头的电机的定子绕组的电感值或其相关量。
进一步地,电感值的相关量包括:电压检测单元检测的电压值在第一预设时间段内的电压变化量,或者,电压检测单元检测的电压值达到预设电压变化量所需的时间。
进一步地,电机驱动电路的输入端包括正极输入端和负极输入端,电机驱动电路的输出端的数量为三个,
电机驱动电路包括三个桥臂电路,与电机驱动电路的三个输出端一一对应,任一桥臂电路包括第一开关管和第二开关管,第一开关管的第一端与电机驱动电路的正极输入端,第一开关管的第二端,以及第二开关管的第一端均与对应的电机驱动电路的输出端电连接,第二开关管的第二端与电机驱动电路的负极输入端电连接;
电压检测单元包括三个电压检测子单元,与电机驱动电路的三个输出端一一对应电连接,任一电压检测子单元包括第一电阻和第二电阻,第一电阻的第一端与对应的电机驱动电路的输出端电连接,第一电阻的第二端,以及第二电阻的第一端均与电感计算单元电连接,第二电阻的第二端接地;
识别模块还包括控制子模块,控制子模块与三个桥臂电路的第一开关管和第二开关管的控制端电连接,用于控制三个桥臂电路的第一开关管和第二开关管的导通和关断。
进一步地,电感计算单元用于获取当前工作头的电机的每两相定子绕组串联的电感值或其相关量,并求取所有两相定子绕组串联的电感值或其相关量中的最大值或最小值;或者,获取当前工作头的电机的每一相定子绕组的电感值或其相关量,并求取所有相定子绕组的电感值或其相关量中的最大值或最小值;
识别子模块用于将最大值或最小值与预设类型的工作头的电感值或其相关量的预设范围进行匹配,以识别工作头的类型。
进一步地,三个桥臂电路包括第一桥臂电路、第二桥臂电路和第三桥臂电路,
控制子模块用于执行下述两种或三种操作:操作一、控制第一桥臂电路的第一开关管与第二桥臂电路的第二开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断,或者,控制第一桥臂电路的第二开关管与第二桥臂电路的第一开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断;操作二、控制第二桥臂电路的第一开关管与第三桥臂电路的第二开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断,或者,控制第二桥臂电路的第二开关管与第三桥臂电路的第一开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断;操作三、控制第三桥臂电路的第一开关管与第一桥臂电路的第二开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断,或者,控制第三桥臂电路的第二开关管与第一桥臂电路的第一开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断。
进一步地,该电动驱动组件还包括转子位置计算模块,用于根据电压检测单元检测的电压值,确定工作头的电机的转子位置。
进一步地,识别模块包括图像采集子模块和第二识别子模块,图像采集子模块用于采集当前工作头的图像,第二识别子模块用于根据图像识别工作头的类型。
进一步地,该电动驱动组件还包括连接模块,连接模块与工作头插拔连接,
识别模块包括感应子模块和第三识别子模块,感应子模块用于检测工作头插入连接模块的深度,第三识别子模块用于根据深度,识别工作头的类型。
第二方面,本发明实施例还提供了一种电动工具,包括:工作头和本发明任意实施例提供的电动驱动组件,工作头与电动驱动组件可拆卸连接,工作头包括:电机、传动部件和工作部件,电机通过传动部件带动工作部件运动,工作部件包括锯链或修枝剪。
本发明实施例的技术方案通过识别模块识别工作头的类型,以方便采用与当前工作头匹配的控制策略,使电机驱动电路输出与当前工作头匹配的电流、功率和扭矩等至工作头的电机,以使电机正常工作,避免更换的工作头不能正常工作。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电动驱动组件的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种电动工具的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种电动驱动组件的电路连接示意图;
图4为本发明实施例提供的又一种电动驱动组件的电路连接示意图;
图5为本发明实施例提供的一种等效电路图;
图6为本发明实施例提供的又一种等效电路图;
图7为本发明实施例提供的又一种电动驱动组件的电路连接示意图;
图8为本发明实施例提供的一种电动驱动组件与工作头未组装时的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的又一种电动驱动组件与工作头未组装时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种电动驱动组件。图1为本发明实施例提供的一种电动驱动组件的结构示意图。图2为本发明实施例提供的一种电动工具的结构示意图。该电动驱动组件可集成于电动工具中,例如电动工具可以是园林电动工具。该电动驱动组件包括:供电模块10、电机驱动电路20和识别模块30。
其中,电机驱动电路20的输入端与供电模块10的输出端电连接,电机驱动电路20的输出端与工作头40可拆卸电连接;识别模块30,用于识别工作头40的类型;电机驱动电路20用于根据工作头40的类型,调整驱动工作头40的电机41的控制策略。
其中,该供电模块10可以包括电池包,该电池包可拆卸,该供电模块10还可以包括整流电路和滤波电路,该整流电路可用于将交流电转换成直流电,该交流电可以是市电。不同的工作头40的电机41所需的工作电流、电压、功率和扭矩等不同,不同的工作头40的工作部件43不同,先通过识别模块30识别工作头40的类型,然后选取对应的控制策略,以控制电机驱动电路20输出匹配的电流、电压、功率等至工作头40的电机41,以使电机41输出匹配的转速、扭矩等,从而使电动工具满足工作需求。图2示例性的画出电动驱动组件1与工作头40安装连接后的情况。
该电机41可以是无刷电机,具有多相定子绕组。电机驱动电路20的输出端可与电机41的定子绕组电连接。三相电机的定子绕组可包括A相绕组、B相绕组和C相绕组,该三相定子绕组可以是星形连接或三角形连接。
本实施例的技术方案通过识别模块30识别工作头40的类型,以方便采用与当前工作头匹配的控制策略,使电机驱动电路20输出与当前工作头匹配的电压、电流、功率等至工作头40的电机41,以使电机41输出匹配的转速、扭矩等,从而使电动工具满足工作需求,避免更换的工作头不能正常工作。
本发明实施例提供又一种电动驱动组件。图3为本发明实施例提供的一种电动驱动组件的电路连接示意图。在上述实施例的基础上,识别模块30包括电感计算子模块31和识别子模块32。
其中,电感计算子模块31用于获取当前工作头40的电机41的电感值或其相关量;识别子模块32用于根据电感值或其相关量,识别工作头40的类型。
其中,不同电机,由于定子绕组线圈匝数、转子铁芯、定子铁芯、定转子气隙间距等不同,其电感参数不同,依据此,可区分不同电机,从而识别出不同工作头,控制电路根据识别出的不同工作头,采取不同控制策略。不同类型的工作头40的电机41的定子绕组的电感值不同。识别子模块32用于将电感值或其相关量与多种预设类型的工作头40的预设范围进行匹配,以识别工作头40的类型,即判断电感值或其相关量落入哪种类型的工作头40的预设范围。不同预设类型的工作头40的预设范围不同。该电感值的相关量的大小与电感值的大小变化一致或相反,例如电感值的相关量越大,电感值越大,或者,电感值的相关量越大,电感值越小,可通过电感值的相关量的大小,反应电感值的大小,进而确定工作头的类型。该电感值的相关量可以是电流变化率。可通过电流霍尔传感器等检测流过定子绕组的电流等方式,获取电流的变化率,以确定工作头的类型;还可以进一步计算定子绕组的电感值,再确定工作头的类型。其中,可通过控制电机驱动电路向当前的工作头的定子绕组施加恒定电压,定子绕组的电流由0逐渐增大到稳定值,其中,定子绕组的电感值越大,定子绕组的电流变化率越小,其中,定子绕组两端的电压电流的变化率其中,L为定子绕组的电感,i为流过定子绕组的电流。可选的,可通过控制电机驱动电路向当前的工作头的定子绕组施加脉冲电压,以避免检测时施加的恒定电压的时间过长,耗能多,产热多,导致电机受损。脉冲电压的宽度,即持续时间,可根据需要进行设置。
作为可选地,施加在定子绕组的脉冲电压可以是一个脉冲或多个连续的脉冲。
本发明实施例提供又一种电动驱动组件。图4为本发明实施例提供的又一种电动驱动组件的电路连接示意图。在上述实施例的基础上,电感计算子模块31包括:电压检测单元311和电感计算单元312。电压检测单元311与电机驱动电路20的输出端电连接,电感计算单元312用于根据电压检测单元311检测的电压值,获取当前工作头40的电机41的电感值或其相关量。
其中,由于电机驱动电路与电机之间存在线路连接电阻等,在控制电机驱动电路向当前的定子绕组施加脉冲电压时,定子绕组的电压UL=US-R0i,US为脉冲电压的幅值,R0为线路连接电阻的等效电阻,i为流过定子绕组和等效电阻R0的电流。可选的,电感值的相关量包括电感计算电压检测单元311检测的电压值在第一预设时间段内的电压变化量,或者,电压检测单元311检测的电压值达到预设电压变化量所需的时间,或者,定子绕组在预设宽度的单个脉冲电压作用下,电压检测单元311检测的电压变化量。电感越大,电流变化率越小,从施加恒定电压开始,经过预设时间段后,电流的变化量越小,则电压的变化量越小。电感越大,电流变化率越小,从施加恒定电压开始,电流的变化量越小,则电压的变化量越小,达到预设电压变化量的所需的时间越短。电感越大,电流变化率越小,定子绕组在预设宽度的单个脉冲电压作用下,电流的变化量越小,则电压的变化量越小。可选的,也可以选取预设宽度的单个脉冲电压作用时间内的第一预设时间段,将第一预设时间段内的电压变化量作为电感值的相关量。第一预设时间段小于或等于预设宽度。
本发明实施例提供又一种电动驱动组件。在上述实施例的基础上,继续参见图4,电机驱动电路20的输入端包括:正极输入端V+和负极输入端V-,电机驱动电路20的输出端的数量为三个。
其中,电机驱动电路20包括三个桥臂电路21,如图4中的三个桥臂电路21-1、21-2、21-3,与电机驱动电路20的三个输出端一一对应,任一桥臂电路21包括第一开关管Q1和第二开关管Q2,第一开关管Q1的第一端与电机驱动电路20的正极输入端V+,第一开关管Q2的第二端,以及第二开关管Q2的第一端均与对应的电机驱动电路20的输出端电连接,第二开关管Q2的第二端与电机驱动电路20的负极输入端V-电连接。
其中,第一开关管Q1可以是三极管、MOS(metal oxide semiconductor,金属-氧化物-半导体)晶体管管或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型)晶体管等。第二开关管Q2可以是三极管、MOS晶体管管或IGBT晶体管等。该电机驱动电路还可包括控制电路,与三个桥臂电路21的第一开关管Q1和第二开关管Q2的控制端电连接,用于根据工作头40的类型,输出对应的脉宽调制信号,例如可以是通过调节输出至各开关管的控制端的脉冲信号的占空比,调节电机驱动电路20的输出端输出的电流和电压等。图4示例性的画出电机为三相电机的情况。
可选的,电压检测单元311包括三个电压检测子单元3111,与电机驱动电路20的三个输出端一一对应电连接,任一电压检测子单元3111包括第一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1的第一端与对应的电机驱动电路20的输出端电连接,第一电阻R1的第二端,以及第二电阻R2的第一端均与电感计算单元312电连接,第二电阻R2的第二端接地。
可选的,该电压检测子单元3111还可以是电压霍尔传感器等。
识别模块30还包括控制子模块33,控制子模块33与三个桥臂电路21的第一开关管Q1和第二开关管Q2的控制端电连接,用于控制三个桥臂电路21的第一开关管Q1和第二开关管Q2的导通和关断。
其中,控制子模块33通过控制一部分开关管导通,控制另一部分开关管关断,以输出直流电压至电机41的绕组上。示例性的,图5为本发明实施例提供的一种等效电路图,结合图4和图5所示,控制子模块33控制第一桥臂电路21-1的第一开关管Q1与第二桥臂电路21-2的第二开关管Q2导通,控制其余开关管关断,A相绕组和B相绕组与供电模块的电性连接导通,其中,第一电阻R1和第二电阻R2的阻值较大,故电流通路仅经过A相绕组和B相绕组,通过电压检测子单元3111检测节点N1的电压和节点N2的电压,可根据检测节点N1的电压,确定A相绕组和B相绕组的串联电感的大小,可根据检测节点N2的电压,确定B相绕组的电感的大小。图6为本发明实施例提供的又一种等效电路图,结合图4和图6所示,控制子模块33控制第一桥臂电路21-1的第一开关管Q1与第二桥臂电路21-3的第二开关管Q2导通,控制其余开关管关断,A相绕组和B相绕组与供电模块10的电性连接导通,其中,第一电阻R1和第二电阻R2的阻值较大,故电流通路仅经过A相绕组和C相绕组,通过电压检测子单元3111检测节点N1的电压和节点N2的电压,可根据检测节点N1的电压,确定A相绕组和C相绕组的串联电感的大小,可根据检测节点N2的电压,确定C相绕组的电感的大小。图4中具有相同标记的电气节点之间为电性连接,如g1、g2、g3、g4、g5、和g6,例如标有g3标记的端子之间为电性连接,标有g5标记的电气节点之间为电性连接。
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图4,电感计算单元312用于获取当前工作头40的电机41的每两相绕组串联的电感值或其相关量,并求取所有两相绕组串联的电感值或其相关量中的最大值或最小值;或者,获取当前工作头40的电机41的每一相绕组的电感值或其相关量,并求取所有相绕组的电感值或其相关量中的最大值或最小值;识别子模块32用于将最大值或最小值与预设类型的工作头40的电感值或其相关量的预设范围进行匹配,以识别工作头40的类型。
示例性的,电感计算单元312用于获取当前工作头40的电机41的A相和B相绕组串联的电感值、A相和C相绕组串联的电感值和C相和B相绕组串联的电感值,并求取三者中的最大值或最小值;或者,电感计算单元312用于获取当前工作头40的电机41的A相绕组的电感值相关量、B相绕组的电感值相关量和C相绕组的电感值相关量,并求取三者的最大值或最小值。
该电机41可以是无刷电机,其具有多相绕组。可选地,该工作头的电机可以是永磁同步电机,转子包括磁铁。由于定子的各相绕组的电感值和其相关量随电机转子位置的变化而变化,即随转子磁铁位置的变化而变化,且不同转子位置处的电感的变化量较大。电动驱动组件与工作头安装连接后,转子位置不能确定,各相绕组的电感值大小关系不能确定,但对于特定电机而言,其各相绕组的电感值会限定一个范围。
在存在多相绕组的电机中,如果仅测量一相绕组的电感值或其相关量,可能会出现由于转子位置不同而导致检测到的绕组电感值或电感值相关量不同,对于两种工作头,可能会测到一种电感值相对较小的工作头的电机的定子绕组中的电感值的最大值,和另一种电感值相对较大的工作头的电机的定子绕组中的电感值的最小值,所述的测得的一种电感值相对较小的工作头的电机的电感值的最大值大于另一种电感值相对较大的工作头的电机的电感值的最小值,这样会导致类型识别错误,即两种工作头的电感值变化范围有交叠;本发明通过检测各相绕组的电感值或所有两相绕组串联的电感值,通过求取最大值或最小值,进行比较判断,以提高工作头类型识别的准确性。
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图4,三个桥臂电路21包括第一桥臂电路21-1、第二桥臂电路21-2和第三桥臂电路21-3。
控制子模块33用于执行下述两种或三种操作:操作一、控制第一桥臂电路21-1的第一开关管Q1与第二桥臂电路21-2的第二开关管Q2导通,控制其余开关管关断,或者,控制第一桥臂电路21-1的第二开关管Q2与第二桥臂电路21-2的第一开关管Q1导通,控制其余开关管关断;操作二、控制第二桥臂电路21-2的第一开关管Q1与第三桥臂电路21-3的第二开关管Q2导通,控制其余开关管关断,或者,控制第二桥臂电路21-2的第二开关管Q2与第三桥臂电路21-3的第一开关管Q1导通,控制其余开关管关断;操作三、控制第三桥臂电路21-3的第一开关管Q1与第一桥臂电路21-1的第二开关管Q2导通,控制其余开关管关断,或者,控制第三桥臂电路21-3的第二开关管Q2与第一桥臂电路21-1的第一开关管Q1导通,控制其余开关管关断。
其中,通过使控制子模块33执行上述两种或三种操作,以得到各相绕组的电感值或所有两相绕组串联的电感值,进而通过求取最大值或最小值,进行比较判断,以提高工作头类型识别的准确性。
结合图4、图5和图6所示,下表为导通的开关管与电流流通的绕组的情况,参见下表:
可选的,在上述实施例的基础上,控制子模块33用于执行下述两种或三种操作:操作一、控制第一桥臂电路21-1的第一开关管Q1与第二桥臂电路21-2的第二开关管Q2导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断,或者,控制第一桥臂电路21-1的第二开关管Q2与第二桥臂电路21-2的第一开关管Q1导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断;操作二、控制第二桥臂电路21-2的第一开关管Q1与第三桥臂电路21-3的第二开关管Q2导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断,或者,控制第二桥臂电路21-2的第二开关管Q2与第三桥臂电路21-3的第一开关管Q1导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断;操作三、控制第三桥臂电路21-3的第一开关管Q1与第一桥臂电路21-1的第二开关管Q2导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断,或者,控制第三桥臂电路21-3的第二开关管Q2与第一桥臂电路21-1的第一开关管Q1导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断。通过上述过程,以使控制子模块33控制电机驱动电路20输出预设宽度的脉冲电压。第二预设时间段大于或等于第一预设时间段。
可选的,在上述实施例的基础上,控制子模块33用于执行下述两种或三种操作:操作一、控制第一桥臂电路21-1的第一开关管Q1与第二桥臂电路21-2的第二开关管Q2导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,并重复导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,控制其余开关管关断,或者,控制第一桥臂电路21-1的第二开关管Q2与第二桥臂电路21-2的第一开关管Q1导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,并重复导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,控制其余开关管关断;操作二、控制第二桥臂电路21-2的第一开关管Q1与第三桥臂电路213的第二开关管Q2导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,并重复导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,控制其余开关管关断,或者,控制第二桥臂电路21-2的第二开关管Q2与第三桥臂电路21-3的第一开关管Q1导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,并重复导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,控制其余开关管关断;操作三、控制第三桥臂电路21-3的第一开关管Q1与第一桥臂电路21-1的第二开关管Q2导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,并重复导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,控制其余开关管关断,或者,控制第三桥臂电路21-3的第二开关管Q2与第一桥臂电路21-1的第一开关管Q1导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,并重复导通第二预设时间段后关断第三预设时间段,控制其余开关管关断。通过上述过程,以使控制子模块33控制电机驱动电路20输出多个连续的预设宽度的脉冲电压。
可选的,在上述实施例的基础上,图7为本发明实施例提供的又一种电动驱动组件的电路连接示意图,该电动驱动组件还包括第三电阻R3和第三开关11,电机驱动电路20的输入端经第三电阻R3与供电模块10的输出端电连接,第三电阻R3的第一端与第三开关11的第一端电连接,第三电阻R3的第二端与第三开关11的第二端电连接,第三开关11的控制端与控制子模块33电连接。控制子模块33还用于控制第三开关11的导通与关断,以在需要检测电感值或其相关量时,控制第三开关11的关断,在电动驱动组件20正常工作时,控制第三开关11导通。该第三电阻R3的阻值远大于线路连接电阻R0等,以避免不同电机的内阻不同的影响,导致电流变化率受电机内阻影响较大,导致电感值或其相关量测试不准,从而免受电机的内阻的影响,提高电感值或其相关量计算的准确性。第三开关可以是继电器、三极管、MOS(metal oxide semiconductor,金属-氧化物-半导体)晶体管管或IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型)晶体管等。
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图4,电动驱动组件还包括转子位置计算模块50,用于根据电压检测单元311检测的电压值,确定工作头40的电机41的转子位置。
其中,转子位置计算模块50可根据电感量测量法等实现转子位置的确定。电感量测量法的原理是:对于凸极电机,由于凸极效应的存在,电机的各相绕组的电感将会随着转子位置的变化而变化。当电机的转子向某一个方向旋转的过程中,电枢绕组的主磁通所经过的磁路的气隙长度逐渐变短,那么主磁路的总磁阻将逐渐变小。因为电枢绕组的电感L∞N2/Rmag,即L正比于N2/Rmag,其中,N为电枢绕组的匝数,Rmag为主磁路的总磁阻,那么电枢绕组的电感也将逐渐变大;同样地,当转子沿这这个方向反向旋转时,电枢绕组的电感将逐渐变小。因此相绕组的电感包含有转子的信息。通过电压检测单元311检测的电压值,实现电感测算和位置测算,无需增加额外电感参数检测硬件,节省成本。
其中,控制电路、控制子模块、电感计算单元和转子位置计算模块50可集成在一起,具体可通过处理器或FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)等实现。
可选的,在上述实施例的基础上,电动驱动组件还包括存储模块,用于存储多种类型的工作头的电感值或其相关量的预设范围。可预先通过上述检测方法检测多种类型的标准的工作头的电感值或其相关量,作为电感值或其相关量的预设范围。不同类型的工作头的预设范围不同。
本发明实施例提供又一种电动驱动组件。图8为本发明实施例提供的一种电动驱动组件与工作头未组装时的结构示意图。在上述实施例的基础上,识别模块30包括图像采集子模块34和第二识别子模块35,图像采集子模块34用于采集当前工作头的图像;第二识别子模块35用于根据图像识别工作头40的类型。
其中,图像采集子模块34可以是摄像头。不同的工作头40的形状不同。图8示例性的画出电动驱动组件与工作头40未安装连接的情况。图2示例性的画出工作头40的工作部件43为锯链的情况,图8示例性的画出工作头40的工作部件43为修枝剪的情况。第二识别子模块35用于将图像采集子模块34采集的图像与预先存储的与多种类型的工作头40对应的图像进行匹配,以识别工作头40的类型。
本发明实施例提供又一种电动驱动组件。图9为本发明实施例提供的又一种电动驱动组件与工作头未组装时的结构示意图。在上述实施例的基础上,该电动驱动组件还包括连接模块60,连接模块60与工作头40插拔连接,识别模块30包括感应子模块36和第三识别子模块37,感应子模块36用于检测工作头40插入连接模块60的深度,第三识别子模块37用于根据深度,识别工作头40的类型。
其中,该感应子模块36可以是位置开关、距离传感器、红外线传感器等。不同的工作头40的连接模块70与电动驱动组件的连接模块60的插入深度不同。可选的,电动驱动组件的连接模块60的长度大于或等于各种类型的工作头40的连接模块60的长度。不同类型的工作头40的连接模块70长度的不同。可选的,在电动驱动组件的连接模块60的长度方向X上间隔设置多个位置开关,插入深度可等于工作头40的连接模块70的长度,若工作头40的连接模块70的长度较长,则连接模块60与工作头40卡接后,位置开关被触发的个数较多,即说明插入深度大;若工作头40的连接模块70的长度较短,则连接模块60与工作头40卡接后,位置开关被触发的个数较少,即说明插入深度小;从而可根据插入深度,识别工作头40的类型。可选的,在电动驱动组件的连接模块60的长度方向X上远离工作头的一端设置距离传感器,若工作头40的连接模块70的长度较长,则连接模块60与工作头40卡接后,距离传感器检测到自身与工作头40的连接模块70的距离较小;若工作头40的连接模块70的长度较短,则连接模块60与工作头40卡接后,距离传感器检测到自身与工作头40的连接模块70的距离较大,即说明插入深度小;从而可根据插入深度,识别工作头40的类型。
本发明实施例提供一种电动工具。继续参见图2,该电动工具包括:工作头40和本发明任意实施例提供的电动驱动组件1,工作头40与电动驱动组件1可拆卸连接。
其中,工作头40可包括:电机41、传动部件42和工作部件43,电机41通过传动部件42带动工作部件43运动,工作部件43包括锯链或修枝剪。
其中,该电动工具可以是园林电动工具。本发明实施例提供的电动工具包括上述实施例中的电动驱动组件,因此本发明实施例提供的电动工具也具备上述实施例中所描述的有益效果,此处不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (11)
1.一种电动驱动组件,其特征在于,包括:
供电模块;
电机驱动电路,所述电机驱动电路的输入端与所述供电模块的输出端电连接,所述电机驱动电路的输出端与工作头可拆卸电连接;
识别模块,用于识别所述工作头的类型;
所述电机驱动电路用于根据所述工作头的类型,调整驱动所述工作头的电机的控制策略。
2.根据权利要求1所述的电动驱动组件,其特征在于,所述识别模块包括电感计算子模块和识别子模块,
所述电感计算子模块用于获取当前工作头的电机的定子绕组的电感值或其相关量;
所述识别子模块用于根据所述电感值或其相关量,识别所述工作头的类型。
3.根据权利要求2所述的电动驱动组件,其特征在于,所述电感计算子模块包括电压检测单元和电感计算单元,所述电压检测单元与所述电机驱动电路的输出端电连接,所述电感计算单元用于根据所述电压检测单元检测的电压值,获取所述当前工作头的电机的定子绕组的电感值或其相关量。
4.根据权利要求3所述的电动驱动组件,其特征在于,所述电感值的相关量包括:所述电压检测单元检测的电压值在第一预设时间段内的电压变化量,或者,所述电压检测单元检测的电压值达到预设电压变化量所需的时间。
5.根据权利要求3或4所述的电动驱动组件,其特征在于,所述电机驱动电路的输入端包括正极输入端和负极输入端,所述电机驱动电路的输出端的数量为三个,
所述电机驱动电路包括三个桥臂电路,与所述电机驱动电路的三个输出端一一对应,任一所述桥臂电路包括第一开关管和第二开关管,所述第一开关管的第一端与所述电机驱动电路的正极输入端,所述第一开关管的第二端,以及所述第二开关管的第一端均与对应的所述电机驱动电路的输出端电连接,所述第二开关管的第二端与所述电机驱动电路的负极输入端电连接;
所述电压检测单元包括三个电压检测子单元,与所述电机驱动电路的三个输出端一一对应电连接,任一所述电压检测子单元包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻的第一端与对应的所述电机驱动电路的输出端电连接,所述第一电阻的第二端,以及第二电阻的第一端均与所述电感计算单元电连接,所述第二电阻的第二端接地;
所述识别模块还包括控制子模块,所述控制子模块与所述三个桥臂电路的第一开关管和第二开关管的控制端电连接,用于控制所述三个桥臂电路的第一开关管和第二开关管的导通和关断。
6.根据权利要求5所述的电动驱动组件,其特征在于,所述电感计算单元用于获取所述当前工作头的电机的每两相定子绕组串联的电感值或其相关量,并求取所有两相定子绕组串联的电感值或其相关量中的最大值或最小值;或者,获取所述当前工作头的电机的每一相定子绕组的电感值或其相关量,并求取所有相定子绕组的电感值或其相关量中的最大值或最小值;
所述识别子模块用于将所述最大值或所述最小值与预设类型的工作头的电感值或其相关量的预设范围进行匹配,以识别所述工作头的类型。
7.根据权利要求6所述的电动驱动组件,其特征在于,所述三个桥臂电路包括第一桥臂电路、第二桥臂电路和第三桥臂电路,
所述控制子模块用于执行下述两种或三种操作:操作一、控制所述第一桥臂电路的第一开关管与所述第二桥臂电路的第二开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断,或者,控制所述第一桥臂电路的第二开关管与所述第二桥臂电路的第一开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断;操作二、控制所述第二桥臂电路的第一开关管与所述第三桥臂电路的第二开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断,或者,控制所述第二桥臂电路的第二开关管与所述第三桥臂电路的第一开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断;操作三、控制所述第三桥臂电路的第一开关管与所述第一桥臂电路的第二开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断,或者,控制所述第三桥臂电路的第二开关管与所述第一桥臂电路的第一开关管导通第二预设时间段后关断,控制其余开关管关断。
8.根据权利要求3所述的电动驱动组件,其特征在于,还包括转子位置计算模块,用于根据所述电压检测单元检测的电压值,确定所述工作头的电机的转子位置。
9.根据权利要求1所述的电动驱动组件,其特征在于,所述识别模块包括图像采集子模块和第二识别子模块,所述图像采集子模块用于采集当前工作头的图像,所述第二识别子模块用于根据所述图像识别工作头的类型。
10.根据权利要求1所述的电动驱动组件,其特征在于,还包括连接模块,所述连接模块与所述工作头插拔连接,
所述识别模块包括感应子模块和第三识别子模块,所述感应子模块用于检测所述工作头的插入所述连接模块的深度,所述第三识别子模块用于根据所述深度,识别所述工作头的类型。
11.一种电动工具,其特征在于,包括:工作头和权利要求1-10任一所述的电动驱动组件,所述工作头与所述电动驱动组件可拆卸连接,所述工作头包括:电机、传动部件和工作部件,所述电机通过所述传动部件带动所述工作部件运动,所述工作部件包括锯链或修枝剪。
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