CN115706555A - 电动工具及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电动工具及其控制方法。通过该电动工具可以解决现有技术中电动工具在工作过程中容易出现速度控制不好而导致工作模式失效的情况，使电动工具在工作过程中，通过在获取第一模式信号后，控制驱动电路以驱动电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；随着时间的推移，由于电机运行的阻力增加，当电机维持第一速度恒速运行时所对应的驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制电机以第二速度恒速运行，使得电机的转速能够得到很好的控制，从而实现电动工具在第一模式信号下能够正常工作。

Description

电动工具及其控制方法

技术领域

本发明实施例涉及电动工具控制技术领域，尤其涉及一种电动工具及其控制方法。

背景技术

随着电动工具的发展，电动工具的智能化控制技术得到越来越广泛的应用。例如，利用控制器驱动电机实现电动工具的快速启动、平稳刹车等特性。

然而，现有的电动工具在一定的工作模式下由于工作阻力、温度等因素的影响容易出现速度控制不好而导致模式失效的情况，从而影响了电动工具的正常工作。

发明内容

本发明提供一种电动工具及其控制方法，以实现对电动工具的转速控制。

第一方面，本发明实施例提供了一种电动工具，该电动工具包括：

电机；

供电装置，可拆卸地连接至所述电动工具；

调节组件，用于调节所述电动工具的工作模式并输出模式信号；所述模式信号至少包括第一模式信号；

转速检测单元，用于实时检测获得所述电机的转速；

温度检测单元，用于获取所述供电装置或所述电机的温度；

驱动电路，与所述电机电连接以驱动所述电机运行；

控制单元，至少与所述驱动电路电连接；

所述控制单元被配置为：

获取所述第一模式信号后，控制所述驱动电路以驱动所述电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；

当所述电机维持所述第一速度恒速运行时所对应的所述驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制所述电机以第二速度恒速运行；所述第二速度大于所述第一速度。

可选地，所述控制单元还被配置为：

根据所述供电装置或电机的温度调节所述第一预设占空比。

可选地，所述第一预设占空比的值在所述供电装置或电机的温度低于第一预设温度时要比在所述供电装置或电机的温度高于所述第一预设温度时大。

可选地，所述模式信号还包括第二模式信号，所述第一模式信号为钢管切割模式，所述第二模式信号为正常工作模式。

可选地，所述模式信号还包括第三模式信号，所述第三模式信号为锁止模式。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电动工具的控制方法，由电动工具执行，所述电动工具包括：电机；供电装置，可拆卸地连接至所述电动工具；调节组件，用于调节所述电动工具的工作模式并输出模式信号；所述模式信号至少包括第一模式信号；转速检测单元，用于实时检测获得所述电机的转速；温度检测单元，用于获取所述供电装置或所述电机的温度；驱动电路，与所述电机电连接以驱动所述电机运行；控制单元，至少与所述驱动电路电连接；

所述控制方法包括：

获取所述第一模式信号后，控制所述驱动电路以驱动所述电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；

当所述电机维持所述第一速度恒速运行时所对应的所述驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制所述电机以第二速度恒速运行；所述第二速度大于所述第一速度。

可选地，所述控制方法还包括：

根据所述供电装置或电机的温度调节所述第一预设占空比。

可选地，所述第一预设占空比的值在所述供电装置或电机的温度低于第一预设温度时要比在所述供电装置或电机的温度高于所述第一预设温度时大。

可选地，所述模式信号还包括第二模式信号，所述第一模式信号为钢管切割模式，所述第二模式信号为正常工作模式。

可选地，所述模式信号还包括第三模式信号，所述第三模式信号为锁止模式。

本发明实施例通过提供一种电动工具及其控制方法。通过该电动工具可以解决现有技术中电动工具在工作过程中容易出现速度控制不好而导致工作模式失效的情况，使电动工具在工作过程中，通过在获取第一模式信号后，控制驱动电路以驱动电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；随着时间的推移，由于电机运行的阻力增加，当电机维持第一速度恒速运行时所对应的驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制电机以第二速度恒速运行，使得电机的转速能够得到很好的控制，从而实现电动工具在第一模式信号下能够正常工作。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种电动工具的电路结构框图；

图2是本发明实施例中的一种电动工具的控制方法的流程图。

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。

图1是本发明实施例中提供的一种电动工具的电路结构框图。参考图1，该电动工具包括：电机10、供电装置20，可拆卸地连接至电动工具；调节组件30，用于调节电动工具的工作模式并输出模式信号；模式信号至少包括第一模式信号；转速检测单元40，用于实时检测获得电机10的转速；温度检测单元50，用于获取供电装置20或电机10的温度；驱动电路60，与电机10电连接以驱动电机10运行；控制单元70，至少与驱动电路60电连接；控制单元70被配置为：获取第一模式信号后，控制驱动电路60以驱动电机10以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；当电机10维持第一速度恒速运行时所对应的驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制电机10以第二速度恒速运行；第二速度大于第一速度。

其中，电机10可以为三相电机；供电装置20可拆卸地连接至电动工具，供电装置20可以为电池包，用于为电动工具提供电压。示例性的，供电装置20可拆卸地与电机10电连接，用于为电机10提供供电电压。控制单元70用于输出具有一定占空比的控制信号控制驱动单元以驱动电机的运行。调节组件30可与控制单元70电连接，用于调节电动工具的工作模式并输出模式信号至控制单元70，控制单元70可根据接收到的第一模式信号控制电动工具在第一模式信号下电机的运行。转速检测单元40与控制单元70电连接，用于实时检测获得电机10的转速并发送给控制单元70，控制单元70可根据反馈的电机10的实时转速信号调节占空比以调节电机10的转速；温度检测单元50与控制单元70电连接，用于实时检测获得电机10或者供电装置20的温度并发送给控制单元70，控制单元70可根据电机10或供电装置20的温度调节占空比的大小以调节电机的转速，以使电机在相应的温度下以合理的转速运行。

需要说明的是第一速度、第二速度以及第一预设占空比的值与电动工具的实际工作情况有关，具体数值可根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。

在本实施例的技术方案中，电动工具可以为电钻、割草机、往复锯等工具。示例性的，结合图1，以电动工具为往复锯为例，往复锯通常包括正常工作模式和钢管切割模式，其中，正常工作模式是通过人工手动调节扳机的行程以调节电动工具的转速的，通常适用于低速或速度变化要求不大的场合，例如超薄木板的切割；但是当需要割锯较硬的对象或用于速度变化较快的场合时，例如需要往复割锯钢板时，由于往复割锯的速度变化较快，且由于人工的体力、反应能力等受限对电动工具的调速控制往往很难达到要求，因而此时正常工作模式不再适用。为此，可以通过调节组件30将电动工具的工作模式调为第一工作模式即钢管切割模式，同时调节组件30会向控制单元70输出第一模式信号，控制单元70接收到第一模式信号后，通过控制驱动电路60以驱动电机10以第一速度恒速启动并保持以第一速度恒速运行；其中，第一速度保持恒速运行所对应的占空比是动态变化的，其对应的最高占空比为第一预设占空比；当电机维持第一速度恒速运行时所对应的驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，说明最高限制占空比第一预设占空比以无法维持电机以第一速度恒速运行，此时控制单元70通过调节占空比控制电机10以高于第一速度的第二速度恒速运行，使电机的转速能够达到往复锯的割锯速度要求，从而保证电动工具在第一模式下能够正常工作。

本实施例的技术方案，通过提供一种电动工具。该电动工具包括：电机；供电装置，可拆卸地连接至电动工具；调节组件，用于调节电动工具的工作模式并输出模式信号；模式信号至少包括第一模式信号；转速检测单元，用于实时检测获得电机的转速；温度检测单元，用于获取供电装置或电机的温度；驱动电路，与电机电连接以驱动电机运行；控制单元，至少与驱动电路电连接；控制单元被配置为：获取第一模式信号后，控制驱动电路以驱动电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；当电机维持第一速度恒速运行时所对应的驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制电机以第二速度恒速运行；第二速度大于第一速度。通过该电动工具可以解决现有技术中电动工具在工作过程中容易出现速度控制不好而导致工作模式失效的情况，使电动工具在工作过程中，通过在获取第一模式信号后，控制驱动电路以驱动电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；随着时间的推移，由于电机运行的阻力增加，当电机维持第一速度恒速运行时所对应的驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制电机以第二速度恒速运行，使得电机的转速能够得到很好的控制，从而实现电动工具在第一模式信号下能够正常工作。

在一种实施方式中，控制单元还被配置为：根据供电装置或电机的温度调节第一预设占空比。

其中，供电装置用于为电动工具提供供电电压。然而，由于供电装置或者电机的温度过低时，会导致供电装置放电能力不足或电机供电电压不足，从而会影响电机的运行，因此，为了保障电机的正常启动和运行，通过温度检测单元实时检测获得供电装置或者电机的温度并发送给控制单元，控制单元根据供电装置或者电机的温度实时调节驱动信号的占空比以调节电机的转速，以使电机能够正常启动和运行。由此可知，通过根据供电装置或电机的温度变化实时动态调节驱动信号的占空比，调节占空比的大小可以弥补因放电不足导致电机驱动能力不足的情况，从而可以防止电动工具在较低的温度下供电装置放电能力不足或低温下电机供电电压不足而影响电动工具正常运行的情况的发生。

可选地，第一预设占空比的值在供电装置或电机的温度低于第一预设温度时要比在供电装置或电机的温度高于第一预设温度时大。

其中，在供电装置或电机的温度低于第一预设温度时可以认为供电装置或电机的温度处于较低温度，反之，在供电装置或电机的温度高于第一预设温度时可以认为供电装置或电机的温度处于较高温度。在温度较低时，可以设置第一预设占空比的值略大一些，在温度较高时，可以设置第一预设占空比的值略小一些。这样设置的好处在于，当供电装置或电机的温度较低时，供电装置的放电能力不足，或电机的供电电压不足，会在一定程度上影响电机的驱动能力，因此，通过将第一预设占空比的值设置大一些，可以提高驱动信号的驱动能力，从而可以弥补因温度低导致放电能力不足而导致电机驱动能力不足的情况。而当供电装置或电机的温度较高时，供电装置的放电能力恢复，或电机的供电电压正常，电机的驱动能力可以得到有效保障，因此，为避免能源浪费、降低电动工具的损耗等，可以将第一预设占空比的值设置小一些。其中，需要说明的是略大或者略小时相对第一预设温度而言的，具体的数值(包括第一预设温度)可根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。

可选地，控制单元还被配置为：根据电动工具的电流调节第一预设占空比。其中，电动工具还包括电流检测单元，用于实时获取电动工具的电流并发送给控制单元。控制单元可根据实时接收的电流大小调节第一预设占空比。

进一步的，电流检测单元还用于实时检测电机的电流并发送给控制单元，控制单元根据实时接收到的电机的电流调节第一预设占空比。

进一步地，电机的电流大于电流预设值时，增大第一预设占空比；电机电流小于电流预设值时，减小第一预设占空比。

其中，电流检测单元可以为电流互感器。

可选地，模式信号还包括第二模式信号，第一模式信号为钢管切割模式，第二模式信号为正常工作模式。

示例性的，以电动工具为往复锯为例，模式信号包括第一模式信号和第二模式信号，其中，第一模式信号为钢管切割模式，第二模式信号为正常工作模式。两种模式的切换可通过调节组件进行切换。

可选地，模式信号还包括第三模式信号，第三模式信号为锁止模式。

示例性的，以电动工具为往复锯为例，模式信号包括第一模式信号、第二模式信号和第三模式信号，其中，第一模式信号为钢管切割模式，第二模式信号为正常工作模式，第三模式信号为锁止模式。其中，锁止模式用于锁住电动工具的任何工作模式，此时电动工具不工作，从而可以保障使用电动工具人员的安全。

其中，三种工作模式的切换可通过调节组件进行切换。调节组件可通过人工手动操作。当调节组件调节电动工具的工作模式为钢管切割模式时，此时电动工具进入速度变化较快的工作模式，可用于切割较硬或较厚的钢板等；当调节组件调节电动工具的工作模式为正常工作模式时，此时电动工具的速度变化由人工操作扳机改变行程以调节电动工具的速度，此时可适用于对切割速度变化要求不高的场合；当调节组件调节电动工具的工作模式为锁止模式时，此时电动工具不工作。

图2是本发明实施例提供的一种电动工具的控制方法的流程图，本实施例可适用于电动工具的控制方法的实现过程，该方法可以由本发明实施例所提供的电动工具来执行，该电动工具包括：电机；供电装置，可拆卸地连接至电动工具；调节组件，用于调节电动工具的工作模式并输出模式信号；模式信号至少包括第一模式信号；转速检测单元，用于实时检测获得电机的转速；温度检测单元，用于获取供电装置或电机的温度；驱动电路，与电机电连接以驱动电机运行；控制单元，至少与驱动电路电连接。

参考图2，该电动工具的控制方法包括如下步骤：

步骤110、获取第一模式信号后，控制驱动电路以驱动电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行。

其中，电动工具包括电机、供电装置、调节组件、转速检测单元、温度检测单元、驱动电路和控制单元等。具体的，用户可以通过调节调节组件选择电动工具的工作模式，用户选择后，调节组件会调节电动工具的工作模式并输出模式信号至控制单元；控制单元获取到第一模式信号后，控制驱动电路以驱动电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行。

步骤120、当电机维持第一速度恒速运行时所对应的驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制电机以第二速度恒速运行；第二速度大于第一速度。

具体的，转速检测单元实时检测获得电机的转速并发送给控制单元，驱动电路与控制单元电连接，控制单元通过输出具有一定占空比的驱动信号以驱动电机运行。当电机维持第一速度恒速运行时所对应的驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制电机以大于第一速度的第二速度恒速运行，使电机的转速能够达到电动工具或电机的速度要求，从而保证电动工具在第一模式下能够正常工作。

本实施例的技术方案，通过提供一种电动工具控制方法。该电动工具控制方法由电动工具执行，该电动工具包括：电机；供电装置，可拆卸地连接至电动工具；调节组件，用于调节电动工具的工作模式并输出模式信号；模式信号至少包括第一模式信号；转速检测单元，用于实时检测获得电机的转速；温度检测单元，用于获取供电装置或电机的温度；驱动电路，与电机电连接以驱动电机运行；控制单元，至少与驱动电路电连接；该电动工具的控制方法包括：获取第一模式信号后，控制驱动电路以驱动电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；当电机维持第一速度恒速运行时所对应的驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制电机以第二速度恒速运行；第二速度大于第一速度。通过该电动工具可以解决现有技术中电动工具在工作过程中容易出现速度控制不好而导致工作模式失效的情况，使电动工具在工作过程中，通过在获取第一模式信号后，控制驱动电路以驱动电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；随着时间的推移，由于电机运行的阻力增加，当电机维持第一速度恒速运行时所对应的驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制电机以第二速度恒速运行，使得电机的转速能够得到很好的控制，从而实现电动工具在第一模式信号下能够正常工作。

可选地，控制方法还包括：

根据供电装置或电机的温度调节第一预设占空比。

可选地，第一预设占空比的值在供电装置或电机的温度低于第一预设温度时要比在供电装置或电机的温度高于第一预设温度时大。

可选地，模式信号还包括第二模式信号，第一模式信号为钢管切割模式，第二模式信号为正常工作模式。

可选地，模式信号还包括第三模式信号，第三模式信号为锁止模式。

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，其特征在于，包括：

电机；

供电装置，可拆卸地连接至所述电动工具；

调节组件，用于调节所述电动工具的工作模式并输出模式信号；所述模式信号至少包括第一模式信号；

转速检测单元，用于实时检测获得所述电机的转速；

温度检测单元，用于获取所述供电装置或所述电机的温度；

驱动电路，与所述电机电连接以驱动所述电机运行；

控制单元，至少与所述驱动电路电连接；

所述控制单元被配置为：

获取所述第一模式信号后，控制所述驱动电路以驱动所述电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；

当所述电机维持所述第一速度恒速运行时所对应的所述驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制所述电机以第二速度恒速运行；所述第二速度大于所述第一速度。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述控制单元还被配置为：

根据所述供电装置或电机的温度调节所述第一预设占空比。

3.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述第一预设占空比的值在所述供电装置或电机的温度低于第一预设温度时要比在所述供电装置或电机的温度高于所述第一预设温度时大。

4.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述模式信号还包括第二模式信号，所述第一模式信号为钢管切割模式，所述第二模式信号为正常工作模式。

5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述模式信号还包括第三模式信号，所述第三模式信号为锁止模式。

6.一种电动工具的控制方法，其特征在于，由电动工具执行，所述电动工具包括：电机；供电装置，可拆卸地连接至所述电动工具；调节组件，用于调节所述电动工具的工作模式并输出模式信号；所述模式信号至少包括第一模式信号；转速检测单元，用于实时检测获得所述电机的转速；温度检测单元，用于获取所述供电装置或所述电机的温度；驱动电路，与所述电机电连接以驱动所述电机运行；控制单元，至少与所述驱动电路电连接；

所述控制方法包括：

获取所述第一模式信号后，控制所述驱动电路以驱动所述电机以第一速度恒速启动并保持第一速度恒速运行；

当所述电机维持所述第一速度恒速运行时所对应的所述驱动信号的占空比大于第一预设占空比时，控制所述电机以第二速度恒速运行；所述第二速度大于所述第一速度。

7.根据权利要求6所述的电动工具的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

根据所述供电装置或电机的温度调节所述第一预设占空比。

8.根据权利要求7所述的电动工具的控制方法，其特征在于，所述第一预设占空比的值在所述供电装置或电机的温度低于第一预设温度时要比在所述供电装置或电机的温度高于所述第一预设温度时大。

9.根据权利要求6所述的电动工具的控制方法，其特征在于，所述模式信号还包括第二模式信号，所述第一模式信号为钢管切割模式，所述第二模式信号为正常工作模式。

10.根据权利要求6所述的电动工具的控制方法，其特征在于，所述模式信号还包括第三模式信号，所述第三模式信号为锁止模式。

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