CN115528757A - 电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动工具。该电动工具包括：电力端子，用于接入电池包；通信端子，用于与所述电池包的通信端子进行数据通信；控制器，至少与所述通信端子连接；隔离芯片，连接在所述控制器与所述通信端子之间，以隔离所述电动工具与所述电池包之间的通信干扰。本发明解决了电动工具与电池包通信时易造成干扰，导致通信质量降低，从而使通讯失败的问题，实现减少通信时的干扰，提高通信质量的效果。

Description

电动工具

技术领域

本发明实施例涉及电动工具与电池包通信的技术，尤其涉及一种电动工具。

背景技术

电动工具在使用时通常需要与电池包进行通信。电动工具包括电锤、往复锯、扳手等。

电动工具与电池包通信时，易造成干扰，导致通信质量降低，从而使通讯失败。

发明内容

本发明提供一种电动工具，以实现减少电动工具与电池包通信时易造成干扰，导致通信质量降低的问题发生。

本发明实施例提供了一种电动工具，该电动工具包括：

电力端子，用于接入电池包；

通信端子，用于与所述电池包的通信端子进行数据通信；

控制器，至少与所述通信端子连接；

其特征在于，还包括：

隔离芯片，连接在所述控制器与所述通信端子之间，以隔离所述电动工具与所述电池包之间的通信干扰。

在本发明的可选实施例中，所述隔离芯片包括芯片本体、第一接口引脚和第二接口引脚；

所述第一接口引脚，连接在所述芯片本体与所述控制器之间；

所述第二接口引脚，连接在所述芯片本体与所述通信端子之间。

在本发明的可选实施例中，所述电动工具还包括：

电源转换电路，所述电源转换电路包括电源信号输入端和电源信号输出端，所述电源信号输入端与所述电力端子电连接，所述电源信号输出端与所述控制器和/或所述隔离芯片电连接；

所述电源转换电路用于将所述电池包的输出电压转换成所述控制器和/或所述隔离芯片的工作电压，以对所述控制器和/或所述隔离芯片供电。

在本发明的可选实施例中，所述电源转换电路包括第一电源转换子电路和第二电源转换子电路；

所述第一电源转换子电路包括第一电源信号输入端和第一电源信号输出端，所述第一电源信号输入端与所述电力端子电连接，所述第一电源信号输出端与所述控制器电连接；所述第一电源转换子电路用于将所述电池包的输出电压转换成所述控制器的工作电压，以对所述控制器供电；

所述第二电源转换子电路包括第二电源信号输入端和第二电源信号输出端，所述第二电源信号输入端与所述电力端子电连接，所述第二电源信号输出端与所述隔离芯片电连接；所述第二电源转换子电路用于将所述电池包的输出电压转换成所述隔离芯片的工作电压，以对所述隔离芯片供电。

在本发明的可选实施例中，所述第二电源信号输出端与所述第二接口引脚电连接。

在本发明的可选实施例中，所述电动工具还包括：

信号端子，用于向电池包输出唤醒信号，以使电池包对所述电源转换电路启动供电。

在本发明的可选实施例中，所述第二电源转换子电路包括唤醒信号输出端；

所述唤醒信号输出端与所述信号端子电连接。

在本发明的可选实施例中，所述电动工具还包括物理线缆，

所述电力端子和/或所述通信端子通过所述物理线缆与所述电池包电连接；

在本发明的可选实施例中，所述物理通信线缆上设有屏蔽件，所述屏蔽件用于屏蔽所述物理线缆外部空间的干扰信号；

所述屏蔽件包括磁环和/或屏蔽线。

在本发明的可选实施例中，所述电动工具还包括功能电路，所述第一电源转换子电路的第一电源信号输出端与所述功能电路电连接，用于为所述功能电路供电；

所述功能电路包括照明电路、断电保护电路以及报警电路中的至少一种。

本发明通过设置隔离芯片，隔离芯片可以隔离所述电动工具与所述电池包之间的通信干扰，解决电动工具与电池包通信时易造成干扰，导致通信质量降低，从而使通讯失败的问题，实现减少通信时的干扰，提高通信质量的效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种电动工具与电池包的电路连接图。

图2为本发明实施例二提供的一种电动工具与电池包的电路连接图。

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。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种电动工具与电池包的电路连接图，如图1所示，该电动工具100包括电力端子(图中未示出)、通信端子(图中未示出)、控制器1。

具体的，电力端子，用于接入电池包200。具体的，电池包200的BAT+、BAT-分别为电池包200的“+”、“-”端子，当电池包200的BAT+、BAT-与电力端子连接时，便可向电力端子传输电能。

通信端子，用于与电池包200的通信端子进行数据通信，电动工具100与电池包200通信采用I2C与串口两种方式。当电动工具100与电池包200之间为I2C通信时，通信线为SCL1、SDA1。当电动工具100与电池包200之间为UART串口通信时，通信线为RX1、TX1。其中SCL1与RX1为同一根物理线，SDA1与TX1为同一根物理线，不同方式通信时，扮演的功能不同，不同方式通信传输的信息基本相同，例如包括电池包输出电压、电池包温度等。

控制器1，至少与电动工具100的通信端子连接，能够接收电池包200或者其他通信终端输入的通信数据，并基于所接收到的通信数据控制电动工具100的工作状态。例如，基于电池包200输出的电压信息，判断电池包200的放电电压是否低于电动工具100的最低用电电压，从而控制电动工具100停机或者切换工作模式。在一些实施例中，控制器1采用专用的控制芯片(例如，MCU，微控制单元，MicrocontrollerUnit)。

一般而言，控制器1可以通过通信端子直接与电池包进行数据通信。然而，当电动工具100和电池包之间采用I2C方式通信时，由于I2C通信适合同一板子上芯片级的传输，不适合两个板子之间上距离的传输，特别是传输线过长时，更容易受到干扰信号的干扰，从而导致传输的数据不准确。另外，由于电动工具100内部存在其他的功能性电路，也容易产生干扰通信端子通信的干扰信号，从而在电动工具100采用I2C的通信方式时，通信数据会由于受到干扰而不准确或者丢失。

为了解决上述问题，电动工具100还包括隔离芯片2。

隔离芯片2，连接在控制器1与电动工具100的通信端子之间，以隔离电动工具100与电池包200之间的通信干扰。隔离芯片2能够通过自身特性避免输入/输出直接电连接，滤除通信中的干扰成分，从而保护传输的信号不受外来信号的干扰，从而保护控制器1和电动工具100通信时信号的安全与完整。可选的,隔离芯片2可以采用光耦隔离、磁隔离、电容隔离等等方式滤除信号中的干扰成分。

通过设置隔离芯片2，隔离芯片2可以隔离电动工具100与电池包200之间的通信干扰，解决电动工具100与电池包200通信时易造成干扰，导致通信质量降低，从而使通讯失败的问题，实现减少通信时的干扰，提高通信质量的效果。

在本发明一个可选实施例中，隔离芯片2包括芯片本体20、第一接口引脚21和第二接口引脚22。

第一接口引脚21，连接在芯片本体20与控制器1之间。具体的，实际应用时，隔离芯片2和控制器1可设置在同一块PCB板上，控制器1与第一接口引脚21通过PCB板上的电气布线连接。

由于第一接口引脚21连接在芯片本体20和控制器1之间，所以芯片本体20与控制器1之间能够进行通信。当第一接口引脚21和控制器1之间为I2C通信时，第一接口引脚21和控制器1连接的通信线为SCL1、SDA1。当第一接口引脚21和控制器1之间为UART通信时，第一接口引脚21和控制器1连接的通信线为RX1、TX1。其中SCL1与RX1为同一根连接导线，SDA1与TX1为同一根连接导线，不同方式通信时，扮演的功能不同，不同方式通信传输的信息基本相同，例如包括电池包输出电压、电池包温度等。

第二接口引脚22，连接在芯片本体20与通信端子之间。具体的，实际应用时，隔离芯片2和通信端子可设置在同一块PCB板上，通信端子与第二接口引脚22通过PCB板上的电气布线连接。

通过使第二接口引脚22连接在芯片本体20与通信端子之间，由于通信端子用于与电池包200的通信端子进行数据通信，所以芯片本体20能够通过第二接口引脚22与电池包200进行数据通信。

由于隔离芯片2的芯片本体20通过第一接口引脚21与控制器1进行数据通信，并通过第二接口引脚22与电池包200进行数据通信，隔离芯片2能将第一接口引脚21接收的来自控制器1数据信号隔离后通过第二接口引脚22传递至电池包200，并将第二接口引脚22接收到的来自电池包200数据信号隔离后通过第一接口引脚21传递至控制器1，从而有效隔离了电动工具100与电池包200之间的通信干扰，解决电动工具100与电池包200通信时易造成干扰，导致通信质量降低，从而使通讯失败的问题，实现减少通信时的干扰，提高通信质量的效果。

在本发明一个可选实施例中，电动工具100还包括电源转换电路3(图1中未示出)。

电源转换电路3，电源转换电路3包括电源信号输入端和电源信号输出端，电源信号输入端与电力端子电连接，电源信号输出端与控制器1和/或隔离芯片2电连接。

电源转换电路3用于将电池包200的输出电压转换成控制器1和/或隔离芯片2的工作电压，以对控制器1和/或隔离芯片2供电。

通过电源转换电路3，能够使电池包200对不同类型的器件进行供电，通用性强，保证经电源转换电路3转换后的电压与控制器1和/或隔离芯片2所需的电压匹配，保证供电效果良好。

具体的，电源转换电路3可包括第一电源转换子电路31，第一电源转换子电路31包括第一电源信号输入端和第一电源信号输出端，第一电源信号输入端与电力端子电连接，第一电源信号输出端与控制器1电连接；第一电源转换子电路31用于将电池包200的输出电压转换成控制器1的工作电压，以对控制器1供电，从而第一电源转换子电路31能够满足控制器的供电需求。

可选的，第一电源转换子电路31的第一电源输出端与隔离芯片2的第二接口引脚22电连接，从而第一电源转换子电路31能够将电池包200的输出电压转换成隔离芯片2的工作电压，以对隔离芯片2进行供电，从而第一电源转换子电路31能够满足隔离芯片2的供电需求。

在本发明一个可选实施例中，电动工具100还包括功能电路5，第一电源转换子电路31的第一电源信号输出端与功能电路5电连接，用于为功能电路5供电。示例性的，功能电路5可以包括照明电路、断电保护电路以及报警电路中的至少一种。

照明电路指用于使电动工具100实现照明功能的电路，其至少包括一个发光元件，作为优选方案，发光元件为发光二极管。

断电保护电路指用于使电动工具100实现断电保护功能的电路。

报警电路指用于使电动工具100实现报警功能的电路，其可包括报警灯或蜂鸣器等元件。

可选的，电动工具100还包括物理线缆，电池包200与电力端子连接时可通过物理线缆连接，物理线缆可采取屏蔽措施，也可以不采取屏蔽措施。当物理线缆采取屏蔽措施时，物理通信线缆上设有屏蔽件，屏蔽件用于屏蔽物理线缆外部空间的干扰信号，屏蔽件包括磁环和屏蔽线中的一种或多种，从而电池包200与电力端子连接以传输电力时受到的干扰较少。

此外，当电动工具100包括物理线缆时，电动工具100的通信端子与电池包200的通信端子可通过物理线缆连接，物理线缆可采取屏蔽措施，也可以不采取屏蔽措施。当物理线缆采取屏蔽措施时，物理通信线缆上设有屏蔽件，屏蔽件用于屏蔽物理线缆外部空间的干扰信号，屏蔽件包括磁环和屏蔽线中的一种或多种，从而电池包200与通信端子通信时受到的干扰较少。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种电动工具100与电池包的电路连接图，本实施例与实施例一的区别之处在于，如图2所示，电源转换电路3还包括第二电源转换子电路32。

第二电源转换子电路32包括第二电源信号输入端和第二电源信号输出端，第二电源信号输入端与电力端子电连接，第二电源信号输出端与隔离芯片2电连接；第二电源转换子电路32用于将电池包200的输出电压转换成隔离芯片2的工作电压，以对隔离芯片2供电。

如此，通过不同的电源转换子电路分别对控制器1和隔离芯片2供电，一方面可以更好匹配控制器1和隔离芯片2所需的电压，另一方面可以从供电侧避免电动工具100的控制器1与电池包之间的通信干扰，提高通信质量。

此外，通过第二电源转换子电路32对隔离芯片2进行供电，相较于实施例一中第一电源转换子电路31对隔离芯片2进行供电，由于第一电源转换子电路31也对功能电路5进行供电，故能够避免功能电路5的电路干扰通过第一电源转换子电路31带给隔离芯片2，造成隔离芯片2的输出有波动，影响隔离效果的情况发生。

优选的，第二电源信号输出端与第二接口引脚22电连接。

具体的，由于第二接口引脚连接在芯片本体20与通信端子(图中未示出)之间，因此第二电源转换子电路32通过第二接口引脚22对隔离芯片2进行供电，相比于第一电源转换子电路31通过第一接口引脚21对隔离芯片2进行供电而言，可以避免第一电源转换子电路31将控制器1的干扰通过第一电源转换子电路31传递给隔离芯片2，影响隔离芯片2的隔离效果。

在上述实施例的基础上，电动工具100还可包括：信号端子(图中未示出)。

信号端子，用于向电池包200输出唤醒信号，以使电池包200对电源转换电路3启动供电。

其中，唤醒信号就是唤醒电池包200使其开始放电的信号。因为电池包200与电动工具100连接后，并不会直接放电，而是电动工具100侧的开关打开电动工具100工作时，电动工具100向电池包200输出一个信号使其为电动工具100供电。一般就是用VCC表示唤醒信号是一个电压信号。

优选的，第二电源转换子电路32包括唤醒信号输出端，唤醒信号输出端与信号端子电连接。通过第二电源转换子电路32提供唤醒信号给电池包200，相比于通过第一电源转换子电路31提供唤醒信号给电池包200，能够避免电动工具100端电路的干扰通过第一电源转换子电路31带给电池包200。

在上述实施例的基础上，当电动工具100包括物理线缆时，信号端子与电池包200可通过物理线缆连接，物理线缆可采取屏蔽措施，也可以不采取屏蔽措施。当物理线缆采取屏蔽措施时，物理通信线缆上设有屏蔽件，屏蔽件用于屏蔽物理线缆外部空间的干扰信号，屏蔽件包括磁环和屏蔽线中的一种或多种，从而电池包200与信号端子通信时受到的干扰较少。

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 (10)

1.一种电动工具，包括：

电力端子，用于接入电池包；

通信端子，用于与所述电池包的通信端子进行数据通信；

控制器，至少与所述通信端子连接；

其特征在于，还包括：

隔离芯片，连接在所述控制器与所述通信端子之间，以隔离所述电动工具与所述电池包之间的通信干扰。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，

所述隔离芯片包括芯片本体、第一接口引脚和第二接口引脚；

所述第一接口引脚，连接在所述芯片本体与所述控制器之间；

所述第二接口引脚，连接在所述芯片本体与所述通信端子之间。

3.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：

电源转换电路，所述电源转换电路包括电源信号输入端和电源信号输出端，所述电源信号输入端与所述电力端子电连接，所述电源信号输出端与所述控制器和/或所述隔离芯片电连接；

所述电源转换电路用于将所述电池包的输出电压转换成所述控制器和/或所述隔离芯片的工作电压，以对所述控制器和/或所述隔离芯片供电。

4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述电源转换电路包括第一电源转换子电路和第二电源转换子电路；

所述第一电源转换子电路包括第一电源信号输入端和第一电源信号输出端，所述第一电源信号输入端与所述电力端子电连接，所述第一电源信号输出端与所述控制器电连接；所述第一电源转换子电路用于将所述电池包的输出电压转换成所述控制器的工作电压，以对所述控制器供电；

所述第二电源转换子电路包括第二电源信号输入端和第二电源信号输出端，所述第二电源信号输入端与所述电力端子电连接，所述第二电源信号输出端与所述隔离芯片电连接；所述第二电源转换子电路用于将所述电池包的输出电压转换成所述隔离芯片的工作电压，以对所述隔离芯片供电。

5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述第二电源信号输出端与所述第二接口引脚电连接。

6.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具还包括：

信号端子，用于向电池包输出唤醒信号，以使电池包对所述电源转换电路启动供电。

7.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，

所述第二电源转换子电路包括唤醒信号输出端；

所述唤醒信号输出端与所述信号端子电连接。

8.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物理线缆，

所述电力端子和/或所述通信端子通过所述物理线缆与所述电池包电连接。

9.根据权利要求8所述的电动工具，其特征在于，

所述物理通信线缆上设有屏蔽件，所述屏蔽件用于屏蔽所述物理线缆外部空间的干扰信号；

所述屏蔽件包括磁环和/或屏蔽线。

10.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具还包括功能电路，所述第一电源转换子电路的第一电源信号输出端与所述功能电路电连接，用于为所述功能电路供电；

所述功能电路包括照明电路、断电保护电路以及报警电路中的至少一种。

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