CN117837048A - 用于动力工具电池组的电源调节器 - Google Patents

用于动力工具电池组的电源调节器 Download PDF

Info

Publication number
CN117837048A
CN117837048A CN202280056075.4A CN202280056075A CN117837048A CN 117837048 A CN117837048 A CN 117837048A CN 202280056075 A CN202280056075 A CN 202280056075A CN 117837048 A CN117837048 A CN 117837048A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
power tool
battery pack
conditioning unit
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280056075.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Z·G·斯坦克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Milwaukee Electric Tool Corp
Original Assignee
Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milwaukee Electric Tool Corp filed Critical Milwaukee Electric Tool Corp
Publication of CN117837048A publication Critical patent/CN117837048A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

提供了一种用于调节进出动力工具电池组的电力的电力调节单元。该电力调节单元包括电力调节电路和控制器。该电力调节电路被配置为调节接收的电力。该控制器连接到该电力调节电路。该控制器被配置为从一个或多个电池电芯接收输入电力，通过执行电压调节和电流调节中的至少一者来调节该输入电力，并输出调节后的输出电力。对于电压调节，该调节后的输出电力包括恒定电压，而与动力工具的操作电流无关。对于电流调节，该调节后的输出电力包括恒定电压，直到达到预定电流阈值。

Description

用于动力工具电池组的电源调节器
相关申请
本申请要求于2021年8月12日提交的美国临时专利申请号63/232,347的权益，该美国临时专利申请的全部内容通过援引特此并入。
技术领域
本文描述的实施例涉及动力工具。
发明内容
动力工具需要输入电力才能执行其功能。通常，输入电力是从电源(比如电池组)接收的。电池组向动力工具提供电压和电流。传统上，提供给动力工具的电压和电流取决于电池组的额定电压。例如，18伏电池组向动力工具提供大约18伏电压。电池组提供的电压可能会基于所提供的输出电流而变化。例如，动力工具可能承受更大的负载，从而增加从电池组汲取的电流量，并随着电流减小而降低输出电压。此外，在一些情况下，电池组可能需要向动力工具提供与电池组额定电压不同的电压。
因此，需要一种电源调节器来调节从电池组到动力工具的输入电力。将动力工具的电力输入调节为使得无论电池组或输出电力要求如何动力工具都可以最佳地操作将是有利的。另外，将从电池组充电器到电池组的电力输出调节为使得无论电池组充电器的额定电压如何电池组都可以在额定电压下充电将是有利的。
本文描述的实施例提供了用于调节进出动力工具电池组的电力的系统和方法。
本文描述的电力调节单元包括电力调节电路和控制器。该电力调节电路被配置为调节接收的电力。该控制器连接到该电力调节电路。该控制器被配置为从一个或多个电池电芯接收输入电力，通过执行电压调节和电流调节中的至少一者来调节该输入电力，并输出调节后的输出电力。对于电压调节，该调节后的输出电力包括恒定电压，而与动力工具的操作电流无关。对于电流调节，该调节后的输出电力包括恒定电压，直到达到预定电流阈值。
在一些方面，该控制器进一步被配置为确定动力工具电池组内的一个或多个电池电芯处于过载条件，确定动力工具未遵守过载条件，并停止输出调节后的输出电力。
在一些方面，该控制器进一步被配置为响应于从一个或多个电池电芯接收输入电力，接收来自动力工具的对经协商的电压和经协商的电流中的至少一个的请求，并向动力工具提供该经协商的电压和该经协商的电流中的至少一个。
在一些方面，该控制器进一步被配置为向动力工具提供经协商的阻抗。
在一些方面，该控制器进一步被配置为确定动力工具不支持电池电芯化学成分，并使动力工具能够由该不支持的电池电芯化学成分供电。
在一些方面，该控制器进一步被配置为确定动力工具不支持电池电芯的配置，并使动力工具能够由该不支持的电池电芯配置供电。
在一些方面，该电力调节电路被配置为在一个或多个电池电芯放电期间在降压模式下操作。
在一些方面，该控制器进一步被配置为在动力工具操作期间监测电池组的输出电流，并基于该输出电流改变恒定电压。为了改变该恒定电压，该控制器被配置为进行以下操作之一：随着该输出电流增加而增加动力工具的恒定电压，或者随着该输出电流增加而减少该动力工具的恒定电压。
在一些方面，该电力调节单元被集成到包括该一个或多个电池电芯的动力工具电池组或动力工具之一中。
在一些方面，该电力调节单元被集成到适配器中，该适配器被配置为定位在包括该一个或多个电池电芯的电池组与动力工具之间。
本文描述的方法提供了用于操作电力调节单元来调节进出动力工具电池组的电力。该方法包括从一个或多个电池电芯接收输入电力，通过执行电压调节和电流调节中的至少一者来调节该输入电力，并输出调节后的输出电力。对于电压调节，该调节后的输出电力包括恒定电压，而与动力工具的操作电流无关。对于电流调节，该调节后的输出电力包括恒定电压，直到达到预定电流阈值。
在一些方面，该方法进一步包括确定动力工具电池组内的一个或多个电池电芯处于过载条件，确定动力工具未遵守过载条件，以及停止向动力工具输出该调节后的输出电力。
在一些方面，该方法进一步包括响应于从一个或多个电池电芯接收输入电力，接收来自动力工具的对经协商的电压和经协商的电流中的至少一个的请求，并向动力工具提供该经协商的电压和该经协商的电流中的至少一个。
在一些方面，向动力工具提供该经协商的电压和该经协商的电流中的至少一个包括提供经协商的阻抗。
在一些方面，该方法进一步包括确定动力工具不支持电池电芯化学成分，并使动力工具能够由该不支持的电池电芯化学成分供电。
在一些方面，该方法进一步包括确定动力工具不支持电池电芯的配置，并使动力工具能够由该不支持的电池电芯配置供电。
在一些方面，该方法进一步包括在动力工具操作期间监测电池组的输出电流，并基于该输出电流改变恒定电压。改变该恒定电压包括进行以下操作中的至少一项：随着该输出电流增加而增加动力工具的恒定电压，以及随着该输出电流增加而减少该动力工具的恒定电压。
本文描述的电池组系统包括电池组和电力调节单元。该电池组包括一个或多个电池电芯和用于机械和电连接到设备的接口。该电力调节单元包括被配置为调节所接收电力的电力调节电路和连接到该电力调节电路的控制器。该控制器被配置为通过执行电压调节和电流调节中的至少一者来调节接收的电力，并输出调节后的输出电力。对于电压调节，该调节后的输出电力包括恒定电压。对于电流调节，该调节后的输出电力包括恒定电压，直到电流达到预定的电流阈值。
在一些方面，该电力调节单元位于动力工具、电池组充电器、以及连接在该电池组与该动力工具和该电池组充电器之一之间的适配器之一中。
在一些方面，电力调节单元是双向的。
在详细解释任何实施例之前，应当理解，实施例并不将其应用限制于以下描述中阐述的或在附图中展示的配置细节和部件布置。实施例能够以各种方式来实践或执行。此外要理解的是，本文使用的措辞和术语是出于说明的目的，而不应被视为是限制性的。“包括(including)”、“包括(comprising)”或“具有”及其变型的使用意指涵盖其后列出的项及其等同物、以及附加项。除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦接”、及其变型被广泛使用，并且涵盖直接安装、连接、支撑和耦接以及间接安装、连接、支撑和耦接两种情况。
另外，应当理解，实施例可以包括硬件、软件和电子部件或模块，出于讨论的目的，这些电子部件或模块可以被展示和描述为好像大多数部件仅在硬件中实施。然而，本领域的普通技术人员基于对这个详细描述的阅读将认识到，在至少一个实施例中，基于电子的方面可以在可由一个或多个处理单元(比如微处理器和/或专用集成电路(“ASIC”))执行的软件(例如，存储在非暂态计算机可读介质上)中实施。这样，应当注意，可以利用多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构部件来实现实施例。例如，说明书中描述的“服务器”、“计算设备”、“控制器”、“处理器”等可以包括一个或多个处理单元、一个或多个计算机可读介质模块、一个或多个输入/输出接口、以及连接这些部件的各种连接件(例如，系统总线)。
与量或条件结合使用的相对术语，比如“约”、“大约”、“基本上”等，将被本领域普通技术人员理解为包括所述的值并且具有由上下文所规定的含义(例如，术语至少包括与测量准确度相关联的误差程度、与特定值相关联的公差[例如，制造、组装、使用等]等)。这样的术语还应当被视为披露了由两个端点的绝对值定义的范围。例如，表述“从约2到约4”也披露了范围“从2到4”。相对术语可以指所指示的值的正负百分比(例如，1％、5％、10％、或更多)。
应当理解，虽然某些附图展示了位于特定设备内的硬件和软件，但是这些描绘仅出于说明的目的。本文中描述为由一个部件执行的功能可以由多个部件以分布式方式执行。同样，由多个部件执行的功能可以由单一部件合并和执行。在一些实施例中，所展示的部件可以组合或划分成单独的软件、固件和/或硬件。例如，逻辑和处理可以分布在多个电子处理器之间，而不是位于单一电子处理器内并由其执行。无论硬件部件和软件部件如何组合或划分，这些硬件部件和软件部件都可以位于同一计算设备上或者可以分布在通过一个或多个网络或其他合适的通信链路连接的不同计算设备之间。类似地，被描述为执行特定功能的部件也可以执行本文未描述的附加功能。例如，以某种方式“配置”的设备或结构至少以该方式被配置，但是也可以以未明确列出的方式被配置。
通过考虑详细描述和附图，这些实施例的其他方面将变得清楚。
附图说明
图1展示了根据本文描述的实施例的动力工具。
图2展示了根据本文描述的实施例的用于为图1的动力工具供电的电池组。
图3展示了根据本文描述的实施例的用于图1的动力工具的适配器。
图4是根据本文描述的实施例的图1的动力工具的电路框图。
图5是根据本文描述的实施例的电力调节单元的框图。
图6A是根据本文描述的实施例的图1的动力工具的电力调节单元的框图。
图6B是根据本文描述的实施例的图2的电池组的电力调节单元的框图。
图6C是根据本文描述的实施例的图3的适配器的电力调节单元的框图。
图6D是根据本文描述的实施例的图3的适配器的电力调节单元的框图。
图6E是根据本文描述的实施例的电池组充电器的电力调节单元的框图。
图6F是根据本文描述的实施例的电池组的电力调节单元的框图。
图7A展示了根据本文描述的实施例的处于放电模式的可逆电力调节器的电路图。
图7B展示了根据本文描述的实施例的处于充电模式的可逆电力调节器的电路图。
图7C展示了根据本文描述的实施例的包括分立控制器的电力调节单元的电路图。
图8是展示了根据本文描述的实施例的通过电力调节单元调节电压的方法的流程图。
图9是展示了根据本文描述的实施例的通过电力调节单元限制电流的方法的流程图。
图10是展示了根据本文描述的实施例的确定动力工具未遵守(honor)过载的方法的流程图。
图11是展示了根据本文描述的实施例的协商动力工具电压的方法的流程图。
图12是根据本文描述的实施例的电力调节单元的示例操作的图表。
图13是根据本文描述的实施例的电力调节单元的示例操作的图表。
图14A和图14B是根据本文描述的实施例的电力调节单元的示例操作的图表。
图15A和图15B是根据本文描述的实施例的电力调节单元的示例操作的图表。
具体实施方式
本文描述的实施例提供了用于调节到动力工具或来自电池组的电力的系统和方法。例如，电力调节单元通过固定输出到动力工具的电压、限制输出到动力工具的电流、当电池组过载时强制关闭、协商来自电池组的期望电压、自动校准到动力工具的负载线、协商到动力工具的负载线校准、和/或支持非标准电芯化学成分和/或非标准电芯配置来调节到动力工具的电力。
通过调节输出到动力工具或电池组的电力，可以实现若干优点。例如，动力工具可以在各种电压和电流下操作，以便优化由动力工具使用的电力。此外，动力工具可以与非标准电芯化学成分和非标准电芯配置一起使用，这为用户操作动力工具时提供了更大的灵活性。
上述用于调节到动力工具或来自电池组的电力的技术和优点可以被实施用于将受益于这种电力调节技术的任何动力工具或电池组。类似的电力调节技术可以应用于电池组充电器以对电池组进行充电。
图1展示了与电力调节单元一起使用以调节输入到动力工具100的电力的动力工具100的实施例。动力工具100被配置为执行一项或多项特定任务(例如，钻孔、紧固、压制、冲击等)。例如，冲击扳手与生成旋转输出(例如，驱动紧固件)的任务相关联。与特定工具相关联的(多个)任务也可以被称为该工具的主要功能。本文所展示和描述的特定动力工具设备100(例如，冲击起子)仅仅是代表性的。其他实施例可以包括各种动力工具。动力工具可以包括电钻、圆锯、曲线锯、带锯、往复锯、螺丝刀、角磨机、直磨机、锤子、多用工具、冲击扳手、旋转锤、冲击起子、角钻、动力棘轮、电动扭矩扳手、液压脉冲工具、液压张紧工具、锁栓安装工具、反作用臂工具、铆接工具、钉器、打钉枪、TC螺栓枪等。
图1所展示的动力工具100是冲击起子。动力工具100包括上部主体102、手柄104、电池组/适配器接纳部分106、输出驱动设备或机构108、触发器110、工作灯112和正向/逆向选择器114。动力工具100进一步包括位于壳体主体102内的马达，该马达具有转子和定子。转子联接到马达轴，该马达轴被布置成经由输出驱动设备或机构在壳体外部产生输出。动力工具100的壳体(例如，主体和手柄)由例如耐用且轻质的塑料材料构成。驱动设备108由例如金属(例如，钢)输出轴构成。电池组接纳部分106被配置为接纳并联接到向动力工具100提供电力的电池组120(参见图2)。电池组接纳部分106包括用以接合使电池组固定的机构的连接结构、以及用以将电池组120电连接到动力工具100的端子块。
在一些实施例中，动力工具100进一步包括用于调节从电池组120输入到动力工具100的电力的电力调节单元270(参见图5)。在一些实施例中，电池组接纳部分106被配置为接纳并联接到适配器150(参见图3)，该适配器包括电力调节单元270(参见图4)以调节从电池组120提供给动力工具100的电力。
图2展示了电池组120。电池组120是通常用于为动力工具(比如动力工具100)供电的动力工具电池组。电池组120包括壳体125和用于将电池组120连接到设备(例如，动力工具100和/或适配器150)的接口部分130。在一些实施例中，电池组120包括锂离子电池电芯。在其他实施例中，电池组120可以具有不同的化学成分(例如，镍镉、镍金属氢化物等)。在一些实施例中，电池电芯是圆柱形电池电芯、方形电池电芯、软包电池电芯或其组合。在所示实施例中，电池组120是18伏电池组。在其他实施例中，电池组120的输出电压水平可以不同。例如，电池组120可以是4伏电池组、28伏电池组、40伏电池组或其他电压。电池组120还可以具有不同容量(例如，3、4、5、6、8、或12安培小时)。
电池组120还包括连接到动力工具100的端子。电池组120的端子包括正极端子和负极端子，以提供进出电池组120的电力。在一些实施例中，电池组120可以包括电力调节单元270(参见图4)。在一些实施例中，电池组120还包括与动力工具100通信的数据端子。
电池组120的端子可以从电池组充电器向电池组120提供电力。在一些实施例中，电池组120可以通过电力调节单元270保持与充电器的兼容性，如下文详细描述的。
图3展示了适配器150。适配器150是通常在电池组(例如，电池组120)与动力工具(例如，动力工具100)之间使用的动力工具适配器。适配器包括壳体155、用于将适配器150连接到第一设备(例如，动力工具100或电池组充电器)的第一接口部分160、以及用于将适配器150连接到第二设备(例如，电池组120)的第二接口部分165。在一些实施例中，适配器150联接到不同的动力工具设备(例如，动力工具100、电池组120和充电器)以从动力工具设备导出信息以及将信息导入到动力工具设备。例如，适配器150从动力工具100导出工具使用数据、维护数据、模式信息、驱动设备信息等。适配器150还将信息导入到动力工具100，比如配置数据、操作阈值、维护阈值、模式配置、针对动力工具100的编程等。通常，适配器150在动力工具100与电池组120之间建立通信路径。
在一些实施例中，适配器150包括电力调节单元270(参见图5)。适配器150内的电力调节单元270从电池组120或充电器接收电力，调节该电力，并将调节后的电压输出到动力工具100。
在图4中展示了用于动力工具100的控制器200。控制器200电连接和/或通信连接到动力工具100的各个模块或部件。例如，所展示的控制器200连接到指示器245、传感器250(其可以包括例如电流传感器、电压传感器、触发器拉动传感器、温度传感器等)、触发器开关255、开关网络265和电力调节单元270。
控制器200包括向控制器200和/或动力工具100内的部件和模块提供电力、操作控制和保护的多个电气部件和电子部件。例如，控制器200尤其包括处理单元205(例如，微处理器、电子处理器、电子控制器、微控制器或其他合适的可编程设备)、存储器225、输入单元230以及输出单元235。处理单元205尤其包括控制单元210、算术逻辑单元(“ALU”)215和多个寄存器220(在图4中示出为一组寄存器)，并且使用已知的计算机架构(例如，经修改的哈佛架构、冯·诺依曼架构等)来实施。处理单元205、存储器225、输入单元230、输出单元235以及与控制器200连接的不同模块通过一个或多个控制和/或数据总线(例如，公共总线240)连接。为了说明的目的，控制总线和/或数据总线大体在图4中示出。在考虑到本文所描述的实施例的情况下，将一个或多个控制和/或数据总线用于各个模块和部件之间的互连和通信是本领域技术人员已知的。
存储器225是非暂态计算机可读介质并且包括例如程序存储区和数据存储区。程序存储区和数据存储区可以包括不同类型存储器的组合，比如ROM、RAM(例如，DRAM、SDRAM等)、EEPROM、闪速存储器、硬盘、SD卡或其他合适的磁存储器装置、光学存储器装置、物理存储器装置或电子存储器装置。处理单元205连接至存储器225并执行软件指令，这些软件指令能够存储在存储器225的RAM(例如，在执行期间)、存储器225的ROM(例如，在通常永久的基础上)或者比如另一存储器或盘等另一非暂态计算机可读介质中。动力工具100的实施方式中包括的软件可以存储在控制器200的存储器225中。软件包括例如固件、一个或多个应用程序、程序数据、滤波器、规则、一个或多个程序模块以及其他可执行指令。控制器200被配置为从存储器225取得并且尤其执行与本文所描述的控制过程和方法相关的指令。在其他实施例中，控制器200包括附加的、更少的或不同的部件。
马达275基于触发器280的状态而被通电。通常，当触发器280被激活时，马达275被通电，而当触发器280被停用时，马达被断电。在一些实施例中，比如图1所展示的动力工具100，触发器280沿着动力工具的手柄的长度部分地向下延伸并且可移动地联接到手柄，使得触发器280相对于动力工具壳体移动。在所示实施例中，触发器280联接到触发器开关255，使得当触发器280被按下时，触发器开关255被激活，并且当触发器280被释放时，触发器开关255被停用。在所示实施例中，触发器280被偏置(例如，用偏置构件，比如弹簧)，使得当用户释放触发器280时，触发器280在背离动力工具100的手柄的第二方向上移动。换言之，除非用户按下触发器280并激活触发器开关255，否则触发器开关255的默认状态是停用。
开关网络265允许控制器200控制马达275的操作。开关网络265包括多个电子开关(例如，FET、双极晶体管等)，这些电子开关连接在一起以形成使用脉宽调制(PWM)信号控制马达275的激活的网络。例如，开关网络265可以包括六FET桥，该六FET桥从控制器200接收PWM信号以驱动马达275。通常，当触发器280被按下(如触发器开关255的输出所指示的)时，电流从电池组120经由开关网络265供应到马达275。当未按下触发器280时，电流不从电池组120供应到马达275。如下文更详细地讨论的，在一些实施例中，触发器开关255检测到的触发器拉动量与马达275的期望旋转速度相关或相对应。在其他实施例中，触发器拉动量对应于期望扭矩。
电池组接口连接到控制器200并联接到电池组120。电池组接口包括机械部件(例如，电池组接纳部分)和电气部件的组合，这些部件被配置为并且可操作用于将动力工具100与电池组120对接(例如，机械地、电气地、以及通信地连接)。在一些实施例中，电池组接口包括电力调节单元270。电力调节单元270调节从电池组120到动力工具100的电力。将参照图5进一步描述电力调节单元270。
指示器245也联接至控制器200并且从控制器200接收控制信号，以基于动力工具100的不同状态开启和关闭或以其他方式传送信息。指示器245包括例如一个或多个发光二极管(LED)、或显示屏(例如，LCD显示器)。指示器245可以被配置为显示动力工具100的状况或与动力工具相关联的信息。例如，指示器245可以显示与动力工具100所需的电力或提供给该动力工具的电力有关的信息。作为视觉指示器的补充或替代，指示器245还可以包括扬声器或触觉反馈机制以通过听觉或触觉输出向用户传达信息。
传感器250联接到控制器200，并且向控制器200传送指示动力工具100或马达275的不同参数的各种输出信号。传感器250包括例如位置或运动传感器、霍尔效应传感器、马达电流传感器、马达电压传感器、马达位置传感器、温度传感器、扭矩传感器、触发器拉动传感器、激光器、超声波传感器等。
控制器200接收来自触发器拉动传感器的输入信号，以感测触发器280正在被致动以及其被致动的程度。例如，触发器拉动传感器感测触发器被拉动的量和/或触发器被拉动的力。控制器200还接收来自马达电流传感器、马达电压传感器和扭矩传感器的输入，以确定马达275如何操作以及用于何种应用。例如，马达电流传感器、马达电压传感器和扭矩传感器监测马达275的参数，以确定马达275已经运行了多长时间、以什么速度以及在什么负载下运行。
在图5中展示了电力调节单元270。电力调节单元270包括控制器400和电力调节电路420。控制器400包括处理单元405、存储器410和输入/输出单元415。电力调节单元270的处理单元405控制电力调节电路420，以基于期望的动力工具100操作来调节提供给动力工具100的电力。例如，基于联接到触发器开关255的触发传感器感测到的触发器拉动量，随着动力工具100上的负载增加，动力工具100可以请求从电池组120提供恒定量的电力。因此，电力调节单元270的处理单元405可以与电池组120协商以向动力工具100提供所请求的电力。存储器410可以用于存储先前执行的电力调节，使得电力调节单元270可以容易地调用先前执行的电力调节。输入/输出单元415用于与电力调节单元270集成在其中并与之联接的设备的各种部件进行通信。电力调节电路420包括电路部件，比如电阻器、电感器、电容器、MOSFET、电压调节器等(参见例如图7A-图7C)。电力调节电路420用于通过使用电路部件来实施期望的电力调节。电力调节电路420与处理单元405通信，以使用电路部件来实施所需的电力调节。
电力调节单元270通过固定输出到动力工具的电压、限制输出到动力工具的电流、当电池过载时强制关闭、协商来自电池组的期望电压、电流或电力、自动校准到动力工具的负载线、协商到动力工具的负载线校准、支持非标准电芯化学成分和非标准电芯配置等来调节到动力工具的电力。
电力调节单元270还可以调节从对电池组120的电池电芯进行充电的电池组充电器接收的电力。在一些实施例中，电力调节电路420将从充电器接收的电压调节至电池组120的额定电压。在一些实施例中，电力调节单元270可以包括对从充电器接收的电力进行调节的附加电路(与对输出到动力工具的电力进行调节的电力调节电路420分离)。电力调节单元270保持电池组120与电池组充电器之间的兼容性，即使在充电器的额定电压不同于电池组120的额定电压的情况下。例如，电池组120可以被额定为具有41伏最大充电容量的36伏电池组，并且电池组充电器可以被常规地额定为18伏电池组(例如，提供20.5伏用于充电)。电力调节单元270被配置为例如在充电期间升高电压(例如，充当升压电路)以提供对电池组120充电的电压。附加地或可替代地，电力调节单元270被配置为例如在充电期间降低电压(例如，充当降压电路)以提供对电池组120充电的电压。图6A是根据一个实施例的用于动力工具电池组的代表性电力调节系统500的框图。电力调节系统500包括位于动力工具510内的电力调节单元505、和电池组515。电池组515向动力工具510内的电力调节单元505提供输入电力520。电力调节单元505调节输入电力520并输出调节后的电力作为输出电力525。输出电力525尤其为马达(例如，马达275)提供电力，因此动力工具100可以执行动力工具操作。
图6B是根据一个实施例的用于动力工具电池组的代表性电力调节系统540的框图。电力调节系统540包括位于电池组550内的电力调节单元545、和动力工具555。电池组550向电池组550内的电力调节单元545提供输入电力560。电力调节单元545调节输入电力560并将调节后的电力作为输出电力565输出到动力工具555。
图6C是根据一个实施例的用于动力工具电池组的代表性电力调节系统568的框图。电力调节系统568包括位于适配器572(例如，类似于适配器150)内的电力调节单元570、电池组575和动力工具580。电池组575向适配器572内的电力调节单元570提供输入电力585。电力调节单元570调节输入电力585并将调节后的电力作为输出电力590输出到动力工具580。
图6D是根据一个实施例的用于动力工具电池组的代表性电力调节系统592的框图。电力调节系统592包括位于适配器600(例如，类似于适配器150)内的电力调节单元595、电池组充电器605和电池组610。电池组充电器605向适配器600内的电力调节单元595提供输入电力615。电力调节单元595调节输入电力615并将调节后的电力作为输出电力620输出到电池组610。
图6E是根据一个实施例的用于动力工具电池组的代表性电力调节系统625的框图。电力调节系统625包括位于电池组充电器635内的电力调节单元630、和电池组640。电池组充电器635向电池组充电器635内的电力调节单元630提供输入电力645。电力调节单元630调节输入电力645并将调节后的电力作为输出电力650输出到电池组640。
图6F是根据一个实施例的用于动力工具电池组的代表性电力调节系统655的框图。电力调节系统655包括位于电池组665内的电力调节单元660、和电池组充电器670。电池组充电器670向电池组665内的电力调节单元660提供输入电力675。电力调节单元660调节输入电力675并输出调节后的电力作为输出电力680，用于对电池组665充电。
图7A至图7C展示了电力调节单元的电路拓扑。特别地，图7A和图7B展示了在放电模式和充电模式下使用相同部件的可逆电力调节单元的电路。电力调节单元可以包括可逆的电路，从而允许双向电力流。图7C展示了具有分立控制器的电力调节单元的电路。
如上所述，图7A展示了处于放电模式的电力调节单元700的电路图。例如，电力调节单元700可以位于动力工具(例如，动力工具100)内、电池组(例如，电池组120)内或联接到电池组的适配器(例如，适配器150)内。在放电模式下，电力调节单元700将存储在电池组的(多个)电池电芯内的电力放电到动力工具(例如，动力工具100)。电力调节单元700包括控制器702、电池电压(例如，来自电池组120)、开关M1、M2、电感器L1和电容器C1。控制器702(例如，控制器400)可以是微计算单元(MCU)、现场可编程门阵列(FPGA)、集成控制器(IC)等中的一种。开关可以是FET、MOSFET、BJT、二极管等。可以从电池组接收电池电压。
如电路图所展示，电力从电池(即，V_bat)流向动力工具100。在一些实施例中，来自调节器的电力用于为动力工具100(即，V_tool)的马达(例如，马达275)供电。在放电模式期间，控制器702控制电路以例如升压或降压模式进行操作。例如，来自电池的输入电压大于动力工具100的输出电压。因此，从电池输入的电力可能大于输出到动力工具的电力。
图7B展示了充电模式下的电力调节单元705的电路图。例如，电力调节单元705可以位于电池组(例如，电池组120)内或电池组充电器内。在充电模式下，电力调节单元705使用来自电池组充电器的输入电力充电。电力调节单元705包括控制器708、电池电压(例如，电池组120中)、开关M1、M2、电感器L1和电容器C1。控制器708(例如，控制器400)可以是微计算单元(MCU)、现场可编程门阵列(FPGA)、集成控制器(IC)等中的一种。开关可以是FET、MOSFET、BJT、二极管等。
如电路图所展示，电力从充电器流向电池组。在充电模式期间，控制器708控制电路以例如升压或降压模式进行操作。例如，来自充电器的输入电压小于提供给电池的输出电压。因此，来自电池组充电器的电力输入可能小于电池组的电力。这允许向电池组提供比仅从充电器获得的更大的充电电力。在控制器708在充电模式期间以升压模式控制电路的情况下(例如，升高来自充电器的电压)，电力沿第一方向流过电力调节单元705的电路部件。随后，当电池放电且电力沿第二方向流过电力调节单元705的电路部件时，控制器708以例如降压模式控制电路。例如，电力调节单元705的电路部件是双向的，并且可以在升压模式和降压模式下操作，从而允许电池组与动力工具和电池组充电器二者之间的兼容性。
图7A和图7B的电力调节单元700、705使用相同的电路部件进行放电和充电过程。这最大限度地降低了电力调节单元的充电和放电的物料清单(BOM)成本和尺寸。控制器702、708能够基于电力调节单元700、705是联接到动力工具还是联接到电池组充电器(例如，基于与动力工具或电池组充电器的通信)来改变电力调节单元700、705的操作模式。
图7C示出了包括分立控制器的电力调节单元710的电路图。例如，电力调节单元700可以位于电池组(例如，电池组120)内、联接到电池组的适配器(例如，适配器150)内或电池组充电器内。分立控制器包括放电控制器715(例如，控制器400)和充电控制器720(例如，控制器400)。另外，电力调节单元710包括电池电压(例如，电池组120内)、开关M1、M2、二极管D1、D2、电感器L1和电容器C1。放电控制器715或充电控制器720可以在任何给定的时间操作。
当电力调节单元710处于放电模式时，放电控制器715进行操作。例如，当电池组联接到动力工具并向动力工具供电时，电力调节单元710在放电模式下操作。从而使电池组的电池电芯放电。在一些实施例中，在放电期间，放电控制器715使用开关M1和二极管D2产生非同步降压转换器。
可替代地，当电力调节单元710处于充电模式时，充电控制器720进行操作。例如，当电池组联接到电池组充电器时，电力调节单元710在充电模式下操作。从而为电池组的(多个)电池电芯进行充电。在一些实施例中，在充电期间，充电控制器720使用开关M2和二极管D1产生非同步升压转换器。
图8是展示了根据本文描述的实施例来操作电力调节单元270的方法800的流程图。在步骤805中，电力调节单元270的控制器400从电池组120接收输入电压。例如，输入电压可以在来自12V电池组的12-16V范围内，或者在来自18V电池组的18-22V范围内。在步骤810中，电力调节单元270调节输入电压。在一些实施例中，控制器400通过将电压固定在低于来自电池组的输入电压范围的最大值的值来调节电力。在其他实施例中，控制器400通过将电压固定在高于来自电池组的输入电压范围的值来调节电力。在步骤815中，电力调节单元270将调节后的电力输出到动力工具100。例如，对于预期输出大约在18-22V范围内的18V电池组，无论动力工具电流增加还是电池组电压降低，电力调节单元都可以输出稳定的20.5V。当电池组120放电时或者在动力工具100经历增加的负载时，调节后的电压不会下降。调节后的电压允许动力工具100输出更大的功率。当电池组充电器向电池组提供充电电力时，可以执行类似的反向操作。
图9是展示了根据本文描述的实施例来操作电力调节单元270的方法900的流程图。在步骤905中，电力调节单元270的控制器400从电池组120接收输入电力。例如，输入电力可以包括来自12V电池组的12-16V范围内的电压或来自18V电池组的18-22V范围内的电压。在步骤910中，电力调节单元270针对输入电力设置电流限制。在一些实施例中，控制器400通过对输入电力施加电流限制来调节电力，使得当动力工具达到预定电流值(例如，100A)时，控制器防止提供给动力工具的电流超过该预定值(例如，通过调节输出电压)。在步骤915中，电力调节单元270向动力工具100输出限流电力。例如，对于恒定输出20.5V的18V电池组，电力调节单元270从电池组120输出20.5V，直到动力工具电流达到预定值(例如，100A)。然后，电力调节单元270防止提供给动力工具的电流超过100A。对提供给动力工具的电力进行电流限制可以保护并非设计在极低阻抗电池组上运行的动力工具。此外，对电力进行电流限制允许电池组驱动的过载更柔和。当电池组充电器向电池组提供充电电力时，可以执行类似的反向操作。
图10是展示了根据本文描述的实施例来操作电力调节单元270的方法1000的流程图。在步骤1005中，电力调节单元270的控制器400检测到电池组120过载。例如，控制器400可以检测到动力工具100从电池组120汲取过多的电力或电流，使得电池组120的操作不稳定，并可能对电池组120或动力工具100造成损坏。在步骤1010中，电力调节单元270的控制器400确定动力工具100未遵守过载(例如，动力工具100在其应该关闭的时候继续运行)。在步骤1015中，电力调节单元270的控制器400响应于动力工具100未遵守过载而停止流向动力工具100的电力。当动力工具100未遵守过载时，电力调节单元270防止动力工具100进行操作。
图11是展示了根据本文描述的实施例来操作动力工具100的方法1100的流程图。在步骤1105中，动力工具100的控制器200(或电力调节单元270的控制器400)确定电池组120已经被动力工具100接纳。例如，控制器200可以确定由于电池组120联接到动力工具100而存在电压或电流。在步骤1110中，控制器200确定电池组120是否包括电力调节单元270。如果控制器200确定电池组120不包括电力调节单元270，则方法1100进行到步骤1130。在步骤1110中，如果控制器200确定电池组120包括电力调节单元270，则方法1100进行到步骤1115。
在步骤1115中，动力工具100的控制器200从电池组120请求参数(例如，电压、电流容量等)。例如，电池组120可以被额定为18V电池组，并且该信息被传送到控制器200。在步骤1120中，动力工具100从电池组120请求电池输出电力分布。例如，动力工具100可以请求比电池组120的正常操作电压更高或更低的电压。在一些实施例中，动力工具100可以请求电池组120的最大电压、源阻抗和过载行为。例如，最大电压可以是电池组120的最大额定电压。如果动力工具100请求最大电压，则控制器200可以向电力调节单元270发送关闭信号。例如，控制器200可以向电池组120的控制器发送信号以绕过电力调节单元270。当电力调节单元270位于动力工具或适配器内时，同样可以绕过该电力调节单元。在步骤1125中，电力调节单元270向动力工具100提供所请求的输出电力分布，并且动力工具100的控制器200接收该请求的输出电力分布。在一些实施例中，基于输出电力分布，动力工具100被配置为协商电池组120的电压、电流、阻抗、过载行为等的值，这些值不同于电池组120的标准值或额定值(例如，更高的电压、不同的关闭条件等)。在步骤1130中，动力工具100基于输出电力分布的经协商值开始其操作。可选地，动力工具100可以在操作期间对所请求的电力分布进行重新协商。当电池组充电器试图对电池组充电时，在电池组120与电池组充电器之间会发生类似的协商。
图12展示了根据图8的方法800经历来自电力调节单元270的固定电压输出的动力工具100的操作数据1200。如第一条线1205所展示，随着动力工具的电流增加，典型的电池组输出的电压逐渐降低。然而，如第二条线1210所展示，无论动力工具如何增加电流，电力调节单元270都输出20.5V的固定电压。
图13展示了根据图9的方法900经历来自电力调节单元270的限流输出的动力工具100的操作数据1300。如第一条线1305所展示，随着动力工具的电流增加，典型的电池组输出的电压降低。可替代地，如第二条线1310所展示，电力调节单元270输出20.5V的固定电压，直到达到电流限制。一旦达到电流限制，电力调节单元270防止动力工具100的电流超过该电流限制。
图14A和图14B展示了根据本文描述的实施例的经历自动负载线校准(LLC)的动力工具的操作数据1400。使用来自电池组120的输出电流，电力调节单元270可以改变输出电压以增强动力工具100的驱动。如图14A所示，正LLC导致电压随着电流的增加而增加，以维持操作电压。特别地，如第一条线1405所展示，随着动力工具的电流增加，典型的电池组输出的电压降低。可替代地，如第二条线1410所展示，随着动力工具100的电流增加，电力调节单元270输出的电压增加。电压随着电流的增加而增加有助于提高动力工具100的性能。
如图14B的操作数据1415所展示，负LLC导致电压随着电流的增加而降低，以模拟传统电池。特别地，如第一条线1420所展示，随着动力工具的电流增加，典型的电池组输出的电压以第一负斜率降低。可替代地，如标记为1425的第二条线所展示，随着动力工具100的电流增加，电力调节单元270输出的电压以较不陡峭的第二负斜率降低。电压随着电流的增加下降得越慢，有助于提高动力工具与各种电池组的兼容性。
图15A和图15B展示了由电力调节单元270协商的负载线校准输出。例如，电力调节单元270可以位于电池组120内，并且当电池组120联接到动力工具100时，动力工具100可以识别电池组120内电力调节单元270的存在。然而，在一些实施例中，电力调节单元270可以位于动力工具100内，或者位于电池组120与动力工具100之间的适配器150内。在一些实施例中，动力工具100从电力调节单元270请求特定的源电压和虚拟阻抗以产生期望的马达性能曲线。
在图15A展示了经协商的负载线校准输出1500的第一示例。在第一示例中，动力工具100从18V电池组请求20.5V的空载电压和55毫欧姆的阻抗。作为请求的结果，负载线校准输出是马达275的输出速度相对于动力工具100的输出扭矩的递减曲线1505。
在图15B展示了经协商的负载线校准输出1510的第二示例。在第二示例中，动力工具100请求22V的空载电压和-104毫欧姆的阻抗，以从马达275提供恒定的输出速度1515。作为该请求的结果，随着负载增加，马达275不会经历马达减速。在一些实施例中，动力工具100可以另外实施相位提前/磁场减弱技术，以进一步增加负载而不减速。
除了固定动力工具100的电压输出、限制输出到动力工具100的电流、当电池过载时强制关闭、协商来自电池组120的期望电压、自动校准到动力工具100的负载线、以及协商到动力工具100的负载线校准之外，电力调节单元270还能够支持非标准电芯化学成分和非标准电芯配置。
在一些实施例中，电力调节单元270可以允许动力工具(例如，动力工具100)由具有与通常由动力工具使用以及针对动力工具设计的电池组不同的化学成分的电池组(例如，电池组120)供电。例如，电力调节单元270确定电池电芯的化学成分不兼容，并将电池组120提供的电压(例如，12V)改变为适合于动力工具100操作的电压(例如，18V)。在一些实施例中，包括电力调节单元270的电池组能够由通常由不同电压的电池组使用以及针对不同电压的电池组设计的电池组充电器充电。例如，18V电池组能够在通常为带有具有2.5V完全充电化学成分的电池电芯的电池组(例如，镍镉电池组、镍氢电池组等)充电的电池组充电器上进行充电。可替代地，动力工具100通常由包括具有2.5V完全充电化学成分的电池电芯的电池组供电，并且由例如18V电池组供电(例如，电力调节单元270降低或降压电池组的输出电压)。
在一些实施例中，电力调节单元270可以允许动力工具(例如，动力工具100)由具有替代的电池电芯配置的电池组(例如，电池组120)供电。电力调节单元270可以位于动力工具100内、电池组120内或适配器150内。电力调节单元270使得替代的电芯配置能够与动力工具100兼容。例如，当电力调节单元270存在于电池组与动力工具之间时，18V电池组可以与12V动力工具一起使用。作为另一个示例，当电力调节单元270存在于电池组与动力工具之间时，36V电池组可以与18V动力工具一起使用。
因此，本文描述的实施例尤其提供了动力工具电池组的电力调节。在一些实施例中，动力工具可以包括电力调节单元。在一些实施例中，电力调节单元可以位于电池组内、适配器内或电池组充电器内。在所附权利要求中阐述了各种特征和优点。

Claims (20)

1.一种用于调节进出动力工具电池组的电力的电力调节单元，该电力调节单元包括：
电力调节电路，该电力调节电路被配置为调节接收的电力；以及控制器，该控制器连接到该电力调节电路，该控制器被配置为：
从一个或多个电池电芯接收输入电力，
通过执行电压调节和电流调节中的至少一者来调节该输入电力，以及
输出调节后的输出电力，
其中，对于该电压调节，该调节后的输出电力包括恒定电压，而与操作电流无关，并且
其中，对于该电流调节，该调节后的输出电力包括该恒定电压，直到达到预定电流阈值。
2.如权利要求1所述的电力调节单元，其中，该控制器进一步被配置为：
确定该动力工具电池组内的一个或多个电池电芯处于过载条件；
确定动力工具未遵守该过载条件；以及
停止输出该调节后的输出电力。
3.如权利要求1所述的电力调节单元，其中，该控制器进一步被配置为：
响应于从该一个或多个电池电芯接收该输入电力，接收来自动力工具的对经协商的电压和经协商的电流中的至少一个的请求；以及
向该动力工具提供该经协商的电压和该经协商的电流中的至少一个。
4.如权利要求3所述的电力调节单元，其中，该控制器进一步被配置为向该动力工具提供经协商的阻抗。
5.如权利要求1所述的电力调节单元，其中，该控制器进一步被配置为：
确定动力工具不支持电池电芯化学成分；以及
使该动力工具能够由该不支持的电池电芯化学成分供电。
6.如权利要求1所述的电力调节单元，其中，该控制器进一步被配置为：
确定动力工具不支持电池电芯配置；以及
使该动力工具能够由该不支持的电池电芯配置供电。
7.如权利要求1所述的电力调节单元，其中，该电力调节电路被配置为在该一个或多个电池电芯放电期间在降压模式下操作。
8.如权利要求1所述的电力调节单元，其中，该控制器进一步被配置为：
在动力工具操作期间监测该电池组的输出电流；以及
基于该输出电流改变该恒定电压，
其中，为了改变该恒定电压，该控制器被配置为进行以下操作之一：随着该输出电流增加而增加动力工具的恒定电压，或者随着该输出电流增加而减少该动力工具的恒定电压。
9.如权利要求1所述的电力调节单元，其中，该电力调节单元被集成到包括该一个或多个电池电芯的该动力工具电池组或动力工具之一中。
10.如权利要求1所述的电力调节单元，其中，该电力调节单元被集成到适配器中，该适配器被配置为定位在包括该一个或多个电池电芯的该电池组与动力工具之间。
11.一种用于操作电力调节单元来调节进出动力工具电池组的电力的方法，该方法包括：
从一个或多个电池电芯接收输入电力；
通过执行电压调节和电流调节中的至少一者来调节该输入电力；以及
输出调节后的输出电力，
其中，对于该电压调节，该调节后的输出电力包括恒定电压，而与操作电流无关，并且
其中，对于该电流调节，该调节后的输出电力包括该恒定电压，直到达到预定电流阈值。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
确定该动力工具电池组内的一个或多个电池电芯处于过载条件；
确定动力工具未遵守该过载条件；以及
停止向该动力工具输出调节后的输出电力。
13.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
响应于从该一个或多个电池电芯接收该输入电力，接收来自动力工具的对经协商的电压和经协商的电流中的至少一个的请求；以及
向该动力工具提供该经协商的电压和该经协商的电流中的至少一个。
14.如权利要求13所述的方法，其中，向该动力工具提供该经协商的电压和该经协商的电流中的至少一个包括提供经协商的阻抗。
15.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
确定动力工具不支持电池电芯化学成分；以及
使该动力工具能够由该不支持的电池电芯化学成分供电。
16.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
确定动力工具不支持电池电芯配置；以及
使该动力工具能够由该不支持的电池电芯配置供电。
17.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
在动力工具操作期间监测该电池组的输出电流；以及
基于该输出电流改变该恒定电压，
其中，改变该恒定电压包括进行以下操作中的至少一项：随着该输出电流增加而增加动力工具的恒定电压，以及随着该输出电流增加而减少该动力工具的恒定电压。
18.一种电池组系统，包括：
电池组，该电池组包括：
一个或多个电池电芯，
接口，该接口用于机械和电气连接到设备；以及
电力调节单元，该电力调节单元包括：
电力调节电路，该电力调节电路被配置为调节接收的电力，以及
控制器，该控制器连接到该电力调节电路，该控制器被配置为：
通过执行电压调节和电流调节中的至少一者来调节该接收的电力；以及
输出调节后的输出电力，
其中，对于该电压调节，该调节后的输出电力包括恒定电压，并且
其中，对于该电流调节，该调节后的输出电力包括该恒定电压，直到电流达到预定的电流阈值。
19.如权利要求18所述的电池组系统，其中，该电力调节单元位于动力工具、电池组充电器、以及连接在该电池组与该动力工具和该电池组充电器之一之间的适配器之一中。
20.如权利要求18所述的电池组系统，其中，该电力调节单元是双向的。
CN202280056075.4A 2021-08-12 2022-08-12 用于动力工具电池组的电源调节器 Pending CN117837048A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163232347P 2021-08-12 2021-08-12
US63/232,347 2021-08-12
PCT/US2022/040209 WO2023018962A1 (en) 2021-08-12 2022-08-12 Power supply regulator for a power tool battery pack

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117837048A true CN117837048A (zh) 2024-04-05

Family

ID=85177857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280056075.4A Pending CN117837048A (zh) 2021-08-12 2022-08-12 用于动力工具电池组的电源调节器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230050963A1 (zh)
CN (1) CN117837048A (zh)
WO (1) WO2023018962A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005245062A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Matsushita Electric Works Ltd 充電制御装置及び充電式電動工具セット
JP4781732B2 (ja) * 2005-06-24 2011-09-28 株式会社リコー 電源システム装置及びその制御方法
JP6035699B2 (ja) * 2013-05-31 2016-11-30 日立工機株式会社 電動工具
US10700518B2 (en) * 2015-10-08 2020-06-30 Astec International Limited Constant current limiting protection for series coupled power supplies
US10468898B2 (en) * 2017-05-19 2019-11-05 Nxp B.V. Implementation of high efficiency battery charger for electronic devices

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023018962A1 (en) 2023-02-16
US20230050963A1 (en) 2023-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7541773B2 (en) Battery-powered tool capable of detecting discharged battery pack
US20130068491A1 (en) Electric power tool
JP5329574B2 (ja) ハイブリッド型建設機械
EP2711138B1 (en) Power tool
EP2554334A1 (en) Electric tool
MX2007014895A (es) Circuito de control de carga para una bateria de limpiador a vacio de vehiculo.
US6765317B2 (en) Power supply module for electrical power tools
EP2565661A1 (en) Motor device and power tool
CN111917148A (zh) 用于双电池应用的降压-升压电池充电器
EP2445111A2 (en) Brushless motor driving circuit
JP4563259B2 (ja) 電動工具
WO2014014128A1 (en) Power supply device
US20230336020A1 (en) Auxiliary energy circuit for battery-powered power tool
CN117837048A (zh) 用于动力工具电池组的电源调节器
JP2012115958A (ja) 電動工具
US11824473B2 (en) Electric working machine, and method for supplying electric power to controller of electric working machine
CN220527907U (zh) 一种动力工具装置、动力工具、工地照明设备及电池组
US9312795B2 (en) Electric power tool
EP4237203A1 (en) Detecting battery pack type based on battery pack impedance
JP7123772B2 (ja) 充電器
CN101855823B (zh) 用于电动工具的电路系统
JP2012095458A (ja) 電源装置及びその電源装置を備えた電動工具
WO2016194537A1 (ja) 電動作業機
JP2012095459A (ja) インバータ装置及びそのインバータ装置を備える電動工具
US11565339B2 (en) Methods and apparatus for welding arc start assist

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication