CN211959097U - 电动工具的控制设备及电动工具系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动工具的控制设备及电动工具系统，该电动工具的控制设备包括：所述控制设备包括壳体、收容于所述壳体内的控制模块，所述控制模块用于与电动工具的无刷电机电性连接并控制无刷电机工作参数，所述电动工具的控制设备还具有用于降低所述控制模块的温度的降温系统。本实用新型至少能够有效解决电动工具的控制设备内部电子元件的冷却问题，且外形结构小，成本低。

Description

电动工具的控制设备及电动工具系统

技术领域

本实用新型涉及电动工具技术领域，特别涉及一种电动工具的控制设备及电动工具系统。

背景技术

本部分的描述仅提供与本实用新型公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

对于电动工具而言，其一般配套设置有用于提供动力源的电机。其中，电机可以使用有刷电机，也可以使用无刷电机。其中，无刷电机具有使用寿命长、结构简单、安全高效等特点，从而在大功率电动工具系统中具有较广阔的应用前景。对于无刷电机而言，需要配置电控设备，以控制无刷电机的工作参数。该控制设备一般与无刷电机集成在一起。

该电控设备中设置有一些大功率的元器件，这些大功率的元器件在工作工程中会产生较多的热量，而为了使得这些元器件能够长期可靠地工作，需要对其进行散热，以控制温升，以保证其在使用过程中的可靠性。

现有的一种冷却方式是在该控制设备内部设置风扇，从而将电控设备内部的元器件产生的热量向外吹散。但是设置风扇的方式必然会增大该控制设备的体积，此外也会增大该控制设备的成本。

实用新型内容

为了克服现有技术中的至少一个的缺陷，本实用新型提供一种电动工具的控制设备及电动工具系统，能够有效解决电动工具的控制设备内部电子元件的冷却问题，且外形结构小，成本低。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种电动工具的控制设备，所述控制设备包括壳体、收容于所述壳体内的控制模块，所述控制模块用于与电动工具的无刷电机电性连接并控制无刷电机工作参数。

在一个优选的实施方式中，所述控制模块包括整流电路，所述整流电路用于将外部电源的电压转换为预设电压范围内的直流电压，并将所述直流电压输出给所述控制模块。

在一个优选的实施方式中，所述控制模块还包括有与所述整流电路电性连接的逆变电路，所述逆变电路用于控制所述无刷电机换向。

在一个优选的实施方式中，所述控制模块还包括与所述整流电路电性连接的控制器，所述控制器包括识别单元，所述控制器依据所述识别单元识别与控制设备连接的电动工具的类别，并以与所述电动工具匹配的控制模式控制所述电动工具的无刷电机运行。

在一个优选的实施方式中，所述控制设备的一端连接AC电源线，所述控制设备的另一端设置有与电动工具配接的第一适配部，所述AC电源线具有连接市电的导插，所述第一适配部用于与电动工具的第二适配部可拆卸地连接。

在一个优选的实施方式中，所述第一适配部与第二适配部上均设有配接件，当所述控制设备与电动工具连接时，所述配接件相配接。

在一个优选的实施方式中，所述第一适配部包括通过导线与所述壳体连接的适配座，所述适配座包括第一电子适配界面，当所述适配座与第二适配部配接时，所述第一电子适配界面与电动工具对应设置的第二电子适配界面配接。

在一个优选的实施方式中，所述电动工具的控制设备还具有用于降低所述控制模块的温度的降温系统。

在一个优选的实施方式中，所述壳体上设置有供外部的气流流入至所述壳体或者从所述壳体流出外部的开口。

在一个优选的实施方式中，所述壳体内设置有散热件，所述控制模块包括至少一个电路基板，所述散热件与所述电路基板相连接，用于将电路基板产生的热量通过所述开口散发至外部。

在一个优选的实施方式中，所述开口包括有供外部的气流流入至所述壳体的进风口，以及供所述壳体内的气流流出至外部的出风口，所述控制模块包括至少一个电路基板，所述电路基板上设置有电子元件；所述壳体内设置有导引件，所述导引件能够引导从进风口进入壳体的气流流经至少部分电路基板以及电子元件后，从所述出风口流出壳体。

在一个优选的实施方式中，所述导引件沿着平行所述电路基板的方向延伸并且将所述进风口与出风口进行隔离。

在一个优选的实施方式中，所述壳体设置有顶壁，与所述顶壁相背对的为底壁，所述进风口位于所述顶壁和底壁之间的侧壁上，所述导引件靠近进风口且与所述侧壁贴紧设置。

在一个优选的实施方式中，所述控制设备还包括：用于对所述电子元件进行导热的散热件；所述导引件和所述散热件之间形成散热通道。

在一个优选的实施方式中，所述电子元件包括第一电子元件和第二电子元件，所述第一电子元件的功率大于所述第二电子元件的功率；在沿着所述进风口至所述出风口的气流流向上，所述第一电子元件位于所述第二电子元件的上游。

在一个优选的实施方式中，所述电路基板包括用于设置第一电子元件的第一电路基板和用于设置第二电子元件的第二电路基板，所述第一电路基板收容于第一封装盒，所述第二电路基板收容于第二封装盒，所述导引件设置为所述第二封装盒的底面，所述第一电路基板设置与所述导引件的相对所述出风口的另一侧。

在一个优选的实施方式中，所述壳体内设置有风扇。

在一个优选的实施方式中，所述壳体的进风口上设置有防尘网。

在一个优选的实施方式中，所述控制模块包括设置在所述壳体中的至少一个电路基板，所述降温系统包括散热件，所述散热件一端与所述电路基板相连接，另一端延伸至所述壳体外。

在一个优选的实施方式中，所述壳体内具有用于降低所述控制模块的温度的相变材料。

一种电动工具系统，所述电动工具系统包括至少一个电动工具，以及如上所述的控制设备，所述电动工具包括外壳、设置在所述外壳中的无刷电机，所述控制设备设置有第一适配部，所述电动工具上对应地设置有与第一适配部可拆卸连接的第二适配部，当所述第一适配部与第二适配部配接时，所述控制设备用于控制无刷电机的工作参数。

在一个优选的实施方式中，所述电动工具系统包括多个电动工具，所述第一适配部可择一地与多个电动工具的第二适配部配接。

在一个优选的实施方式中，所述第二适配部包括通过导线与所述外壳连接的适配座，所述适配座与所述第一适配部配接。

在一个优选的实施方式中，所述控制设备包括壳体，所述壳体上设置有第一风口和第二风口；所述外壳设置内有风扇，外壳上设置有第三风口和第四风口；当所述壳体与所述外壳连接时，所述壳体的第一风口与第二风口其中之一与所述外壳的第三风口和第四风口其中之一相正对，启动所述风扇后，所述电动工具的外壳和所述控制设备的壳体内形成连通的气流通道。

在一个优选的实施方式中，所述控制设备包括壳体，所述壳体内设置有风扇，壳体上设置有第一风口和第二风口；所述外壳设置第三风口和第四风口；当所述壳体与所述外壳连接时，所述壳体的第一风口与第二风口其中之一与所述外壳的第三风口和第四风口其中之一相正对，启动所述风扇后，所述电动工具的外壳和所述控制设备的壳体内形成连通的气流通道。

在一个优选的实施方式中，所述电动工具系统在所述气流通道的起始端设置有防尘网。

有益效果

本申请实施方式中所提供的电动工具的控制设备，该电动工具的控制设备用于控制无刷电机的工作参数。该电动工具的控制设备设置有对控制模块进行散热的降温系统，其能够有效解决电动工具的控制设备内部电子元件的冷却问题。

其中，当该电动工具的设置有外置于控制设备的风扇时，该电动工具的控制设备可以利用设置在电动工具中的风扇在其壳体内形成负压腔，配合进风口和出风口的设置以及内部结构的合理分布，形成用于对电子元件冷却的散热通道，从而有效解决电动工具的控制设备内部电子元件的冷却问题，且外形结构小，成本低。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型对进一步说明。

图1是本申请一个实施方式中提供的电动工具的控制设备的俯视图；

图2是图1中提供的电动工具的控制设备的A-A剖视图；

图3是本申请一个实施方式中提供的电动工具的控制设备的后视图；

图4是图3中提供的电动工具的控制设备的B-B剖视图；

图5是本申请一个实施方式中提供的电动工具的控制设备中电路板的结构示意图；

图6是本申请中提供的电动工具的控制设备应用在电动工具中的结构示意图；

图7是本申请另一个实施方式中提供的电动工具的控制设备的结构示意图；

图8是本申请一个实施方式中所提供的电动工具系统的示意图；

图9是本申请实施方式中所提供的控制模块的原理示意图；

图10是根据一示例性实施例示出的电动工具的控制设备的结构示意图；

图11是根据一示例性实施例示出的电动工具的控制设备的结构示意图；

图12是根据一示例性实施例示出的电动工具的控制设备的结构示意图；

图13是根据一示例性实施例示出的电动工具的控制设备的结构示意图；

图14是根据一示例性实施例示出的电动工具的控制设备的结构示意图；

图15是根据一示例性实施例示出的电动工具的控制设备的结构示意图；

图16是根据一示例性实施例示出的电动工具的控制设备的结构示意图；

图17为本申请一个实施方式中所提供的电动工具系统的示意图。

附图标记说明：

100、控制设备；1、壳体；11、进风口；12、出风口；13、顶壁；14、侧壁；15、底壁； 21、第一电路基板；22、第二电路基板；23、第一封装盒；24、第二封装盒；4、散热件； 51、IGBT；52、电容；53、整流桥；54、电感线圈；7、外壳；8、散热片；

9、控制模块；90、EMC；91、整流电路；92、逆变电路；93、控制器；94、驱动电路； 95、AC-DC转换电路；96、适配座；10、外部电源；

101、第二壳体；200、电动工具；201、无刷电机；203、第一壳体；213、进风口；205、握持装置；207、第一主进风口；209、第一次进风口；211、第一出风口；215、通道；103、第二进风口；105、第二出风口。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请说明书中提供了一种电动工具的控制设备，相对于现有技术而言，在电动工具的控制设备用于控制无刷电机的工作参数。

此外，该电动工具的控制设备还可以设置有对所述控制模块进行降温的降温系统，能有效解决电动工具的控制设备内部电子元件的冷却问题。

下面请综合参阅图1至图5，详细阐述本申请说明书实施方式中所提供的一种电动工具的控制设备100。该电动工具的控制设备100主要包括：壳体1、收容于所述壳体1内的控制模块，所述控制模块用于与电动工具的无刷电机电性连接并控制无刷电机工作参数。所述电动工具的控制设备还具有能够将所述控制模块的热量排出到所述壳体1之外的降温系统。在本实施方式中，所述壳体1上设置有供外部的气流流入至所述壳体1或者从所述壳体1流出外部的开口。具体的，所述开口包括有供外部的气流流入至所述壳体1的进风口11，以及供所述壳体1内的气流流出至外部的出风口12。其中，所述进风口11可以与外界环境相连通。该出风口12可以对接电动工具的入风口。当电动工具中的电机运转后，所述壳体1内能形成负压腔。由于该出风口12与电动工具的入风口相对接，在沿着气流流动方向上，其更靠近电机，因此所述出风口12处的压力小于所述进风口11处的压力，使得外界的空气会在负压作用下，从进风口11流向出风口12。

该控制模块可以包括电路基板、设置在电路基板上的电子元件。所述电子元件可以包括第一电子元件和第二电子元件。所述第一电子元件的功率大于所述第二电子元件的功率。具体的，所述第一电子元件可以包括：IGBT51(Insulated Gate Bipolar Transisto，绝缘栅双极型晶体管)、电容52等。该第一电子元件具体为温升需要控制并且满足温升参数要求。例如，对于：IGBT51、电容52而言，其一般的温升需要控制在60K以内。当然，随着第一电子元件本身性能参数的改进，或者第一电子元件类型的不同，其温升的具体大小也会随之适应性变化，本申请在此并不作具体的限定。

对于第二电子元件而言，其一般是功率相对第一电子元件比较小的电子元件，在工作过程中发热量较少。例如，该第二电子元件可以包括：整流桥53、电感线圈54等。

由于第一电子元件和第二电子元件的功率不同，因此，其对温升控制的要求也不同。在一个实施方式中，可以将该第一电子元件和第二电子元件按照散热需求的不同进行分类，分布在两个不同的区域中。例如，所述电路基板可以包括用于设置所述第一电子元件的第一电路基板21和用于设置第二电子元件的第二电路基板22。

此外，该控制模块还可以包括封装盒，用于将电路基板和电子元件进行封装并固定安装在壳体1中。所述第一电路基板21收容于第一封装盒23，所述第二电路基板22收容于第二封装盒24。当然，该电子元件的分类依据并不限于上述散热需求的不同，也可以根据其他实际参数需求进行分类，此外，该电子元件所分的类别个数也不限于上述举例，例如可以分为三类、四类或者更多。

由于负压的存在，在不设置该导引件的前提下，冷却风从进风口11整体沿着进风口11 至出风口12的连线流动，流经较短的路程就到出风口12，途经少量的电子元件，这使得电子元件的散热效果差。

在本实施方式中，在所述壳体1中可以设置有用于导流的导引件。所述导引件位于所述进风口11和出风口12之间的连线上。该导引件可以整体呈板状，所述导引件的整体延伸方向与该进风口11和出风口12之间的连线之间存在一定的角度，因而能够实现改变冷却风流动方向。也就是说，通过在该所述进风口11和出风口12之间的连线上且与该连线呈一定夹角设置的导引件，能够改变冷却风的流动方向，引导冷却风充分地接触待冷却的电子元件，提高散热效率。

所述导引件能够引导从进风口11进入壳体1的气流流经至少部分电路基板以及电子元件后，从所述出风口12流出壳体1。在散热过程中，所述导引件至少与所述壳体1之间相配合形成有用于冷却所述电子元件的至少部分散热通道，外界的气流能自所述进风口11流入，流经所述散热通道后，从所述出风口12流出。该散热通道的主要功能是改变冷却风的流动路径，将冷却风尽可能多地引导至电子元件，达到高效冷却的目的。当该电动工具的电机启动后，在出风口12、壳体1内、进风口11形成强度降低的负压。外界的空气通过该通过该进风口11进入壳体1内部，对壳体1的内部的电子元件进行冷却，然后从所述出风口12流出。

在本实施方式中，该散热通道可以通过壳体1、以及壳体1内设置的导引件以及电子元件本身等形成。具体的，该散热通道的具体流通路径可以根据该进风口11、出风口12的位置、导引件的具体设置，以及电子元件的分布位置等而具体设定。

其中，该导引件可以为在壳体1中额外设置的导流板。在一个实施方式中，可以利用该第二封装盒24作为该导引件。当利用该第二封装盒24作为导引件时，能够简化该壳体1内部的结构，无需再额外设置导流用的导引件。具体的，所述导引件可以设置为所述第二封装盒24的底面，所述第一电路基板21设置与所述导引件的相对所述出风口12的另一侧。

在一个实施方式中，所述壳体1内设置有散热件4，所述控制模块9包括至少一个电路基板，所述散热件4与所述电路基板相连接，用于将电路基板产生的热量通过所述开口散发至外部。所述电动工具的控制设备100通过设置用于对所述电子元件进行导热的散热件4，所述壳体1与所述导引件和所述散热件4之间相配合形成所述散热通道。

在本实施方式中，所述第一电子元件、第二电子元件上可以设置有散热件4，该散热件 4除了起到增大电子元件散热面积的作用之外，还可以与壳体1以及壳体1中的导引件相配合形成大部分散热通道。

具体的，所述第一电子元件与所述进风口11相正对，从所述进风口11进入的至少部分风能直吹部分所述第一电子元件。

在本实施方式中，当功率较大的第一电子元件与进风口11相正对后，当电动工具启动后，从进风口11进入的冷却气流能够第一时间先吹向该第一电子元件，从而对该第一电子元件进行高效地冷却。

在一个实施方式中，所述壳体1设置有出风口12的一侧为顶壁13，与所述顶壁13相背对的为底壁15，所述进风口11位于所述顶壁13和底壁15之间的侧壁14上。

在本实施方式中，该壳体1具有相背对的顶壁13和底壁15，以及围设在该顶壁13与底壁15之间的侧壁14。其中，该出风口12可以设置在该壳体1的顶壁13上，该进风口11可以设置在该壳体1的侧壁14上。如图4所示，具体的，该进风口11可以沿着该侧壁14横向(图示的X方向)延伸，从而至少覆盖该第一电子元件。

其中，该壳体1的顶壁13与电动工具的外壳相对接。具体的，对接的方式可以为卡和连接、螺纹连接等可拆卸的方式。例如，当该电动工具的控制设备100与电动工具采用卡和连接的方式时，在该壳体1的顶壁13上，所述出风口12的外围可以设置有卡和部。该电动工具的外壳的底部设置有与该卡和部相配合的卡和口。

在进风口11的具体位置主要根据该壳体1内部的电子元件的具体分布而定，保证从进风口11进入的冷却气流能够直吹到第一电子元件，从而对发热量高的第一电子元件进行高效散热。

进一步的，所述导引件靠近进风口11的一端与所述侧壁14贴紧设置。当该导引件靠近进风口11的一端与侧壁14紧贴设置后，有利于将从所述进风口11流入的冷却风第一时间进行引导，将其导向需要冷却的电子元件，特别是功率较高的第一电子元件。其中，该贴紧设置具体可以指导引件靠近进风口11的一端与侧壁14相接触，也可以是留有一定的小距离间隙。该间隙可以为小于2毫米。

在一个具体的实施方式中，所述第一电路基板21设置在靠近所述底壁15的一侧，所述第二电路基板22设置在靠近所述顶壁13的一侧，所述第一电路基板21具有相对靠近所述底壁15的第一侧和相对远离所述底壁15的第二侧，所述第一电子元件设置在所述第二侧，所述第二电路基板22具有相对靠近所述顶壁13的第三侧和相对远离所述顶壁13的第四侧，所述第二电子元件设置在所述第三侧。所述第一封装盒23位于所述第一电路基板21的第一侧，所述第二封装盒24位于所述第二电路基板22的第四侧。

在本实施方式中，在沿着自底壁15至顶壁13的方向上，该第一封装盒23、第一电路基板21、第一电子元件、第二封装盒24、第二电路基板22和第二电子元件可以依次排布。

其中，所述第一封装盒23位于所述第一电路基板的第一侧，该第一封装盒23可以作为阻流板，尽量减少从进气口进入的冷却气体流入该第一封装盒23与壳体1之间，产生无效流动。具体的，第一封装盒23距离所述壳体1的间距小于2毫米，从而有效阻止气流向该第一封装盒23与壳体1之间流动。该第一封装盒23与壳体1之间可以设置有肋板，该肋板一方面用于将第一封装盒23与壳体1进行定位安装，另一方面也可以用于阻流。

所述第二封装盒24具有相对靠近所述进风口11的第一端和远离所述进风口11的第二端，所述第一端距离所述壳体1的间距小于2毫米，从而能有效阻止气流直接从该第一端与壳体1之间流过。而所述第二封装盒24与所述散热件4之间，以及所述第二端与所述壳体1 之间的间距不小于2厘米，以保证气流能够在第二封装盒24与散热件4之间，以及第二端与壳体1之间顺利流通。

在一个具体的实施方式中，在沿着自所述进风口11至所述出风口12的气流流动方向上，所述IGBT位于所述电容52的上游。当IGBT51位于该电容52的上游时，从进风口11进入的风能够先对IGBT进行冷却，从而能有效控制该IGBT51的温升，可靠地保证该IGBT51 使用时的可靠性。

在本实施方式中，所述IGBT51的个数为可以多个，相邻两个IGBT51之间间隔有预定间隙，从所述进风口11流入的风一部分直接吹向所述IGBT51后，从所述预定间隙流向所述电容52，最后从所述第二封装盒24与所述壳体1之间的散热通道流向所述出风口12；另一部分吹向所述散热件4，并依次从所述散热件4与所述第二封装盒24之间、所述导引件与所述壳体1之间的散热通道流向所述出风口12。

在本实施方式中，该IGBT51背离所述第一电路基板21的一侧可以设置有散热件4。该散热件4在靠近所述第二封装盒24的一侧可以设置有与该第二封装盒24相平行的延伸部，该延伸部可以与电容52相贴合。从进风口11进入的冷却气流可以直吹该IGBT51和散热件 4，后续再沿着该散热件4与第二封装盒24之间的间隙流动，最后从该第二封装盒24与壳体1之间的间隙拐弯，最后从出风口12流出。

如图5所示，该散热件4具体为散热片，相邻两个散热片之间间隔一定的间隙。该散热片的延伸方向与该第二封装盒24的延伸方向相同。

在本实施方式中，该散热片可以将该IGBT和电容52连接成为一个整体。该电容52的外表面可以设置有散热膜，散热膜的外侧设置有多个沿着该电容52圆周方向分布的安装部。该散热片可以该安装部相固定。当然，该散热片的具体设置方式、位置等还可以根据电动工具的控制设备100中电子元件的种类和分布位置等作适应性调整，本申请在此并不作具体的限定。

整体上，本申请说明书中所提供的电动工具的控制设备100用于控制无刷电机的工作参数。该电动工具的控制设备100可以通过可拆卸的连接方式安装在电动工具中，该电动工具的控制设备100本身可以不设置风扇，其利用电动工具的工具风扇在其壳体1内形成负压腔，配合进风口11和出风口12的设置以及内部结构的合理分布，形成用于对电子元件冷却的散热通道，从而有效解决电动工具的控制设备100内部电子元件的冷却问题，且外形结构小，成本低。电动工具的控制设备100内也可以设置风扇，提高控制设备壳体内散热的效率，风扇可以是吸风风扇或者吹风风扇。如果是吸风风扇，冷却风先经过需要散热的原件，后经过风扇；如果是吹风风扇，冷却风先经过风扇，后经过需要散热得到原件。

请结合参阅图6，基于本申请说明书上述实施方式中所提供的电动工具的控制设备100，本申请说明书中还提供应用该电动工具的控制设备100的电动工具。该电动工具的控制设备 100可以通过可拆卸的连接方式安装在电动工具中。

在本实施方式中，该电动工具的控制设备100的具体组成、结构等可以参照上述实施方式中的具体描述，本申请在此不再赘述。该电动工具除了设置有所述电动工具的控制设备100 外，还包括：外壳7和设置在所述外壳7中的无刷电机，所述外壳7上设置有入风口，所述壳体1通过可拆卸的方式与所述外壳7相连接，所述壳体1的出风口12与所述入风口相正对。

该外壳7上设置有主进风口(图中未示出)。当无刷电机工作时，外部空气能从所述主进风口和电动工具的控制设备100的进风口11进入，在外壳7和壳体1中形成负压。当外部空气进入该壳体1中后，流经散热通道的过程中，会对电动工具的控制设备100中的电子元件进行散热，最后从出风口12流人与其对接的外壳7中。

在一个实施方式中，所述电动工具的风扇设置在外壳7中。所述外壳7设置有入风口和出风口。启动风扇后，所述电动工具的外壳7和所述控制设备100的壳体1之间形成气流通道，所述外壳7的入风口或者所述壳体1的进风口11作为所述气流通道的起始端，在所述起始端处设置有防尘网。防尘网可以是在风口上外加的防尘网状部件，也可以是壳体1上多个形成网状的风孔，这些风孔直径较小，可以阻挡灰尘进入壳体1。

在本实施方式中，当在该气流通道的起始端设置防尘网后，能够防止外界的颗粒杂质随着气流流动进入该电动工具中，影响电动工具的正常使用。

具体的，在一种情况下，该控制设备100壳体1的进风口11上设置有该防尘网，该气流通道的起始端为所述控制设备100壳体1的进风口11，气流自该进风口11流经该控制设备100内部，对该控制设备100内部的电子元件进行冷却后，再通过外壳7的入风口进入电动工具的外壳中，最后从外壳7的出风口流出。

在另一种情况下，该外壳7的入风口设置有防尘网，该气流通道的起始端为所述外壳7的入风口，气流自该入风口进入外壳7，流经该外壳7内部后，通过外壳7的出风口进入控制设备100的壳体1中，最后从壳体1的出风口12流出。

请结合参阅图7，在一个实施方式中，所述控制设备100包括具有进风口11和出风口12的壳体1以及设置在所述壳体1中的电路基板。所述降温系统包括散热片8，所述散热片8一端位于所述壳体1内与所述电路基板相接触，另一端延伸至所述壳体1外。

在本实施方式中，该降温系统可以包括多片散热片8。该散热片8可以一端与电路基板相接触，另一端延伸至壳体1外部。当外界的自然风流经该散热片8时，能够将该散热片8、以及与该散热片8相接触的电子元件的热量带走。

在本实施方式中，该电动工具的控制设备100还具有用于降低所述控制模块9的温度降温系统，该降温系统可以为气流通道的形式，对控制模块9吹冷气风，也可以与控制模块9相接触，从而带走控制模块9上的热量，从而控制温升。

在一个实施方式中，所述壳体1内具有用于降低所述控制模块9的温度的相变材料。相变材料是一种受热后发生相变，并吸收热量的材料，相变焓可达到100J/g至400J/g。相变材料覆盖在控制模块9上，尤其是发热量最大，温升最高的电子原件。当这些电子原件温升到一定程度时，相变材料发生相变，吸收电子原件的热量，使其温升减缓。

电动工具的控制设备100的一端连接AC电源线，所述控制设备100的另一端设置有与电动工具配接的第一适配部。所述AC电源线具有连接市电的导插。其中，该第一适配部和第二适配部上均设置有配接件，当所述控制设备100与电动工具连接时，该配接件相配接。所述第一适配部的配接件与电动工具的第二适配部的配接件可形成可拆卸地连接。

其中，该可拆卸连接的方式可以为卡合连接的方式，也可以为其他可拆卸的连接方式。当该控制设备100与电动工具通过卡合连接的方式配合时，该卡合连接的方式具体可以为滑轨与滑槽配合的方式。具体的，所述第一适配部与第二适配部其中之一设置有滑轨，其中之另一个设置有滑槽，当所述控制设备与电动工具连接时，所述滑轨与滑槽相对移动。

如图8所示，在一个实施方式中，所述第一适配部可以包括通过导线与所述壳体1连接的适配座96。所述适配座96包括第一电子适配界面。当所述适配座96与第二适配部配接时，所述第一电子适配界面与电动工具对应的第二电子适配界面配接，同时实现电性连接和机械连接。壳体1内收容控制模块9的电子设备，适配座96中包括用于配接的部件，如电极片、导线等。在工作时，壳体1可以放置在地上，适配座安装在电动工具上，操作者握持和操作电动工具，重量会比较轻。

所述控制设备100的第一适配部可选择地与至少一个电动工具的第二适配部可拆卸地配接，以驱动所述至少一个电动工具的无刷电机。

如图9所示，具体的，该控制设备100中设置有控制模块9。所述控制模块9可以包括整流电路91。所述整流电路91用于将外部电源10的电压转换为预设电压范围内的直流电压，并将所述直流电压输出给所述控制模块9。其中，该预设电压可以根据该电动工具的实际工作电压确定，本申请在此并不作具体的限定。

进一步的，所述控制模块9还可以包括有与所述整流电路91电性连接的逆变电路92。所述逆变电路92用于控制所述无刷电机换向。

此外，所述控制模块9还可以包括有与所述整流电路91电性连接的控制器93。所述控制器93包括识别单元。所述控制器93依据所述识别单元识别与控制设备100连接的电动工具的类别，并以与所述电动工具匹配的控制模式控制所述电动工具的无刷电机运行。

如图9所示，在该外部电源10与整流电路91之间还可以设置有EMC90。此外，该控制模块9还可以包括驱动电路94和AC-DC转换电路(交流-直流控制器和稳压器)95。

图10示出了本申请一实施例提供的电动工具的控制设备100。所述控制设备100应用于安装有无刷电机201的电动工具200中，所述电动工具200包括用于容置所述无刷电机201 的第一壳体203以及与所述无刷电机201电性连接的第一导电部件；所述控制设备100包括电路控制模块、用于容置所述电路控制模块的第二壳体101以及与所述电路控制模块电性连接的第二导电部件；其中，所述电路控制模块用于控制所述无刷电机201的工作参数；所述第二壳体101可拆卸地安装于所述第一壳体203上，当所述第一壳体203与所述第二壳体101 相连接时，所述第一导电部件与所述第二导电部件电性连接；当所述第一壳体203与所述第二壳体101分离时，所述第一导电部件与所述第二导电部件分离。

本公开实施例中，所述控制设备100可以用于控制角磨、电锤、电钻、电动扳手等多种电动工具200中，所述电动工具200中可以包括无刷电机。所述控制设备100的所述电路控制模块用于控制所述无刷电机201的工作参数，所述电路控制模块可以包括传感器、EMC90等多种元器件组成的电路模块。

本公开实施例中，可以将所述控制设备100可拆卸地安装于所述电动工具200上。具体地，所述电动工具200可以包括用于容置所述无刷电机201的第一壳体203以及与所述无刷电机201电性连接的第一导电部件。所述第一导电部件可以包括金属触点、金属片、金属螺纹等等。所述控制设备100中可以包括用于容置所述电路控制模块的第二壳体101以及与所述电路控制模块电性连接的第二导电部件。其中，所述第一壳体203与所述第二壳体101能够可拆卸式地连接，连接方式可以包括卡扣连接、螺纹连接、紧箍件连接等多种连接方式。当所述第一壳体203与所述第二壳体101之间相连接时，所述第一导电部件与所述第二导电部件电性连接。

在一个示例中，当所述第一壳体203与所述第二壳体101之间相连接时，与所述无刷电机201电性连接的金属触点和与所述电路控制模块电性连接的金属触点相接触，使得所述电路控制模块与所述无刷电机201电性连接，从而实现所述电路控制模块对所述无刷电机201 工作参数的控制。当然，当所述第一壳体203与所述第二壳体101分离时，所述第一导电部件与所述第二导电部件分离。

通过以上的结构，可以将电动工具的无刷电机和无刷电机的控制设备分开设置，这样，可以方便对控制设备的升级、维护、更换等操作。另一方面，还可以实现对所述电动工具的控制设备的重复利用，即将所述控制设备用于多种电动工具中，这样，不仅可以提升所述电动工具的控制设备的高适配性，还可以降低电动工具的生产成本。

本公开一个实施例中，所述电路控制模块中还可以包括整流电路模块，所述整流电路模块与所述电路控制模块电性连接，当所述电动工具处于工作模式时，所述整流电路模块与电源电性连接，用于将所述电源送出的电力，转换为预设电压范围内的直流电压，并将所述直流电压输出给所述电路控制模块。如图10所示，所述电路控制模块的右侧通过电源线与所述电源(图中未示出)电性连接。由于无刷电机201的工作电压一般是直流电压，而正常的供电电压为交流电，如我国的供电电压为220伏，50赫兹的交流电压。通过所述整流电路模块，可以将220伏，50赫兹的交流电压转换成如300伏的直流电压，以供所述无刷电机201 使用。

本公开一个实施例中，如图10所示，所述第一壳体203上设置有握持装置205，当所述第一壳体203与所述第二壳体101相连接时，所述握持装置205与所述第二壳体101在所述电动工具200的轴向上不交叠。其中，所述电动工具200的轴向可以包括所述无刷电机201的中心轴的方向，图10中所述无刷电机201的中心轴的方向为水平方向。当所述握持装置205与所述第二壳体101在所述电动工具200的轴向上不交叠时，可以使得所述握持装置205的握持空间不受所述第二壳体101的影响，方便用户能够通过握持装置205握紧电动工具200，保证作业安全。

在一个实施例中，如图10所示，所述第二壳体101可以设置于所述握持装置205的端部。在另一个实施例中，如图11所示，所述电路控制模块100的所述第二壳体101还可以设置于所述无刷电机201的上方，使得所述握持装置205与所述第二壳体101在所述电动工具200的轴向上不交叠。当然，所述握持装置205与所述第二壳体101的设置方式不限于上述实施例，任何能够使得所述握持装置205与所述第二壳体101在所述电动工具200的轴向上不交叠的设置方式均属于本公开的保护方案，本公开在此不做限制。

本公开一个实施例中，如图12所示，所述第一壳体203上设置有握持装置205，当所述第一壳体203与所述第二壳体101相连接时，所述第二壳体101与所述握持装置205沿所述电动工具200的轴向上相对设置，并在所述第二壳体101与所述握持装置205之间形成握持空间。通过所述第二壳体101与所述握持装置205之间形成的握持空间，可以方便用户在作业过程中，将手指置于所述握持空间中，以握持所述电动工具200。

本公开一个实施例中，还可以将所述电路控制模块分成两个部分，即所述电路控制模块可以包括相互连接的第一电路控制模块和第二电路控制模块，其中，所述第一电路控制模块工作时所产生的热量高于第二电路控制模块。相应地，所述第二壳体101可以包括用于容置所述第一电路控制模块的第三壳体和用于容置所述第二电路控制模块的第四壳体。所述第三壳体能够可拆卸地安装于所述第一壳体203上，当所述第一壳体203与所述第三壳体相连接时，所述第一导电部件与所述第二导电部件电性连接，且所述第三壳体与所述无刷电机201 的风扇端沿所述无刷电机201的轴向相对设置。当所述第一壳体203与所述第三壳体分离时，所述第一导电部件与所述第二导电部件分离。

本实施例中，可以将所述电路控制模块分成散热较多的第一电路控制模块和散热较少的第二电路控制模块，并用所述第三壳体封装所述第一电路控制模块、用所述第四壳体封装所述第二电路控制模块。另外，还可以将所述第三壳体与所述无刷电机201的风扇端沿所述无刷电机201的轴向相对设置，这样，可以在所述无刷电机201工作期间，可以利用所述无刷电机201的风扇转动时所产生的冷却风冷却所述第三壳体中的所述第一电路控制模块。

在一个实施例中，所述第三壳体可以至少部分地嵌入至所述第一壳体203中。这样，可以优化所述电动工具200的结构，节省空间，并使得所述无刷电机201的风扇转动时所产生的冷却风可以较大面积地冷却所述第一电路控制模块。

在一个实施例中，所述第三壳体在相对所述风扇端的一侧设置有进风口。利用所述进风口，可以使得所述无刷电机201的风扇转动时所产生的冷却风经由所述进风口进入所述第三壳体中，为所述第一电路控制模块散热。

本公开实施例中，所述第一壳体203上设置有第一散热通道，所述第一散热通道具有第一主进风口、第一次进风口和第一出风口，所述第二壳体101上设置有第二散热通道，所述第二散热通道具有第二进风口和第二出风口，当所述第一壳体203与所述第二壳体101相连接时，所述第二出风口与所述第一次进风口相对设置。如图13所示，在一个示例性的结构中，所述电路控制模块100可拆卸地安装于所述电动工具200的右侧。图14是图13的右视图，如图14所示，电动工具200的第一壳体203上设置有第一散热通道，所述第一散热通道具有第一主进风口207、第一次进风口209(图中未示出)和第一出风口211，所述第二壳体101上设置有第二散热通道，所述第二散热通道具有第二进风口103和第二出风口105(图中未示出)。图15是图13的结构沿A-A的剖面图，如图15所示，当所述第一壳体203与所述第二壳体101相连接时，所述第二出风口105与所述第一次进风口209相对设置。基于此，所述无刷电机201工作时，冷却空气从所述第一主进风口207进入所述第一壳体203，并在所述第一壳体203和所述第二壳体101内形成负压，使得冷却空气从所述第二进风口103 进入所述第一散热通道，从而实现对所述电路控制模块的散热冷却。

在本公开的一个实施例中，如图15所示，所述第一散热通道包括所述第一壳体203的内表面和定子外周面之间所形成的空间。本实施例中，从所述第二进风口103进入所述第二壳体101，并经由所述第二出风口105、所述第一次进风口209的冷却空气，可以从设置于所述第一壳体203上的进风口213进入所述第一壳体203的内表面和无刷电机201的定子外周面之间所形成的空间，并贴着所述的定子从所述第一出风口211出风。这样，在由所述第一散热通道和所述第二散热通道，可以使得在所述无刷电机201工作期间，冷却空气自动进入第一壳体203和第二壳体101，从而实现对所述电路控制模块和所述电动工具200的冷却。

在本公开的一个实施例中，如图16所示，所述第一散热通道可以包括设置于所述第一壳体203中且与所述无刷电机201所在空间不连通的通道。本实施例中，从所述第二进风口 103进入所述第二壳体101，并经由所述第二出风口105、所述第一次进风口209的冷却空气，可以从设置于所述第一壳体203上的进风口进入通道215，所述通道215与所述第一出风口 211相连接，使得冷却空气最终从所述第一出风口211出风。

在本公开的一个实施例中，所述第一主进风口207与所述第二进风口103的面积之比大于等于5。从所述第一主进风口207的进风量越多，可以使得所述第一壳体203和所述第二壳体101内形成良好的冷却空气循环，从而实现对所述电路控制模块和所述电动工具200的冷却。

在本公开的一个实施例中，所述控制设备100中还包括散热装置，所述散热装置用于给所述电路控制模块散热。所述散热装置例如可以包括散热片、冷却水管等多种形式的装置。在一个实施例中，所述第二壳体101至少部分地由导热材料制成。所述导热材料可以将所述电路控制模块所产生的热量扩散到空气中去，实现对所述电路控制模块的散热。

在本公开的一个实施例中，所述电路控制模块可以包括下述中的至少一种模块：温度检测模块、过载保护模块、调速模块，其中，

所述温度检测模块，用于检测所述电路控制模块的工作温度；

所述过载保护模块，用于在当所述电路控制模块的工作电流超过预设阈值时，切断电源或者切换所述无刷电机201的工作模式。

所述调速模块，用于调节所述无刷电机201的运转速度。

在本公开的一个实施例中，所述第二壳体101上可以安装有开关、调速器、故障指示装置、显示屏中的至少一种装置，所述至少一种装置分别与所述电路控制模块电性连接，其中，所述开关，用于控制所述无刷电机201的运转和停止；所述调速器，用于调节所述无刷电机 201的运转速度；所述故障指示装置，用于发出所述电动工具200发生故障的信号；所述显示屏，用于展示所述电动工具200的工作参数，所述工作参数包括所述无刷电机201的运转速度、所述电路控制模块的工作温度、所述电动工具200的故障信号中的至少一种。

本申请还提供一种电动工具系统，该电动工具系统可以包括至少一个电动工具200，以及如上述实施方式中所提供的控制设备100。所述电动工具200可以包括：外壳、设置在所述外壳中的无刷电机201，所述控制设备100设置有第一适配部，所述电动工具200上对应设置有与所述第一适配部可拆卸连接的第二适配部，当所述第一适配部与所述第二适配部配接时，所述控制设备100用于控制无刷电机201的工作参数。

在本实施方式中，该电动工具系统的各个部件，例如控制设备100等可以参照上述实施方式的具体描述，其具体的技术效果等可以参照上述实施方式的具体描述，本申请在此不再赘述。

在一个实施方式中，该控制设备100包括壳体1，所述壳体1上设置有第一风口和第二风口，所述外壳设置内设置有风扇，外壳上设置有第三风口和第四风口。当所述壳体1与外壳连接时，所述壳体1的第一风口与第二风口其中之一与所述外壳的第三风口和第四风口其中之一相正对，启动所述风扇后，所述电动工具200的外壳和所述控制设备100的壳体1内形成连通的气流通道，对控制设备100和电动工具200进行冷却。

在另一个实施方式中，所述控制设备100包括壳体1，所述壳体1内设置有风扇，壳体1上设置有第一风口和第二风口；所述外壳设置第三风口和第四风口；当所述壳体1与所述外壳连接时，所述壳体1的第一风口与第二风口其中之一与所述外壳的第三风口和第四风口其中之一相正对，启动所述风扇后，所述电动工具200的外壳和所述控制设备100的壳体1内形成连通的气流通道。

所述电动工具系统在所述气流通道的起始端设置有防尘网。

如图17所示，在一个实施方式中，所述电动工具系统包括多个电动工具200，所述第一适配部可择一地与多个电动工具200的第二适配部配接。具体的，所述第二适配部可以包括通过导线与所述外壳连接的适配座96，所述适配座96与所述第一适配部配接。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (25)

1.一种电动工具的控制设备，其特征在于，所述控制设备包括壳体、收容于所述壳体内的控制模块，所述控制设备设置有与电动工具配接的第一适配部，所述第一适配部用于与电动工具的第二适配部可拆卸地连接，所述第一适配部与第二适配部上均设有配接件，当所述控制设备与电动工具连接时，所述配接件相配接,所述控制模块用于与电动工具的无刷电机电性连接并控制无刷电机工作参数。

2.如权利要求1所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述控制模块包括整流电路，所述整流电路用于将外部电源的电压转换为预设电压范围内的直流电压，并将所述直流电压输出给所述控制模块。

3.如权利要求2所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述控制模块还包括有与所述整流电路电性连接的逆变电路，所述逆变电路用于控制所述无刷电机换向。

4.如权利要求2或3所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述控制模块还包括与所述整流电路电性连接的控制器，所述控制器包括识别单元，所述控制器依据所述识别单元识别与控制设备连接的电动工具的类别，并以与所述电动工具匹配的控制模式控制所述电动工具的无刷电机运行。

5.如权利要求1所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述控制设备的一端连接AC电源线，所述AC电源线具有连接市电的导插。

6.如权利要求1所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述第一适配部包括通过导线与所述壳体连接的适配座，所述适配座包括第一电子适配界面，当所述适配座与第二适配部配接时，所述第一电子适配界面与电动工具对应设置的第二电子适配界面配接。

7.如权利要求1所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述电动工具的控制设备还具有用于降低所述控制模块的温度的降温系统。

8.如权利要求7所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述壳体上设置有供外部的气流流入至所述壳体或者从所述壳体流出外部的开口。

9.如权利要求8所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述壳体内设置有散热件，所述控制模块包括至少一个电路基板，所述散热件与所述电路基板相连接，用于将电路基板产生的热量通过所述开口散发至外部。

10.如权利要求8所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述开口包括有供外部的气流流入至所述壳体的进风口，以及供所述壳体内的气流流出至外部的出风口，所述控制模块包括至少一个电路基板，所述电路基板上设置有电子元件；所述壳体内设置有导引件，所述导引件能够引导从进风口进入壳体的气流流经至少部分电路基板以及电子元件后，从所述出风口流出壳体。

11.如权利要求10所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述导引件沿着平行所述电路基板的方向延伸并且将所述进风口与出风口进行隔离。

12.如权利要求11所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述壳体设置有顶壁，与所述顶壁相背对的为底壁，所述进风口位于所述顶壁和底壁之间的侧壁上，所述导引件靠近进风口且与所述侧壁贴紧设置。

13.如权利要求10所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括：用于对所述电子元件进行导热的散热件；所述导引件和所述散热件之间形成散热通道。

14.如权利要求10所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述电子元件包括第一电子元件和第二电子元件，所述第一电子元件的功率大于所述第二电子元件的功率；在沿着所述进风口至所述出风口的气流流向上，所述第一电子元件位于所述第二电子元件的上游。

15.如权利要求10所述的电动工具的控制设备，其特征在于，所述电路基板包括用于设置第一电子元件的第一电路基板和用于设置第二电子元件的第二电路基板，所述第一电路基板收容于第一封装盒，所述第二电路基板收容于第二封装盒，所述导引件设置为所述第二封装盒的底面，所述第一电路基板设置与所述导引件的相对所述出风口的另一侧。

16.如权利要求7所述的电动工具的控制设备，其特征在于：所述壳体内设置有风扇。

17.如权利要求16所述的电动工具的控制设备，其特征在于：所述壳体的进风口上设置有防尘网。

18.如权利要求7所述的电动工具的控制设备，其特征在于：所述控制模块包括设置在所述壳体中的至少一个电路基板，所述降温系统包括散热件，所述散热件一端与所述电路基板相连接，另一端延伸至所述壳体外。

19.如权利要求7所述的电动工具的控制设备，其特征在于：所述壳体内具有用于降低所述控制模块的温度的相变材料。

20.一种电动工具系统，其特征在于，所述电动工具系统包括至少一个电动工具，以及如权利要求1所述的控制设备，所述电动工具包括外壳、设置在所述外壳中的无刷电机，所述控制设备设置有第一适配部，所述电动工具上对应地设置有与第一适配部可拆卸连接的第二适配部，当所述第一适配部与第二适配部配接时，所述控制设备用于控制无刷电机的工作参数。

21.如权利要求20所述的电动工具系统，其特征在于，所述电动工具系统包括多个电动工具，所述第一适配部可择一地与多个电动工具的第二适配部配接。

22.如权利要求20所述的电动工具系统，其特征在于，所述第二适配部包括通过导线与所述外壳连接的适配座，所述适配座与所述第一适配部配接。

23.如权利要求20所述的电动工具系统，其特征在于：所述控制设备包括壳体，所述壳体上设置有第一风口和第二风口；所述外壳设置内有风扇，外壳上设置有第三风口和第四风口；当所述壳体与所述外壳连接时，所述壳体的第一风口与第二风口其中之一与所述外壳的第三风口和第四风口其中之一相正对，启动所述风扇后，所述电动工具的外壳和所述控制设备的壳体内形成连通的气流通道。

24.如权利要求20所述的电动工具系统，其特征在于：所述控制设备包括壳体，所述壳体内设置有风扇，壳体上设置有第一风口和第二风口；所述外壳设置第三风口和第四风口；当所述壳体与所述外壳连接时，所述壳体的第一风口与第二风口其中之一与所述外壳的第三风口和第四风口其中之一相正对，启动所述风扇后，所述电动工具的外壳和所述控制设备的壳体内形成连通的气流通道。

25.如权利要求23或24所述的电动工具系统，其特征在于，所述电动工具系统在所述气流通道的起始端设置有防尘网。

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