CN220945226U

CN220945226U - 动力工具及电池组供电的设备

Info

Publication number: CN220945226U
Application number: CN202190000867.0U
Authority: CN
Inventors: C·B·韦斯特比; G·M·斯特菲; A·R·库尔斯; J·E·阿伯特; A·T·胡贝尔; G·穆克尔; D·R·菲尔德宾德
Original assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Current assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2024-05-14
Anticipated expiration: 2031-10-27

Abstract

一种动力工具及电池组供电的设备，该电池组供电的设备被配置成接纳电池组，该电池组可操作以确定附接到该设备的电池组的类型。当该电池组连接到该设备时，该设备被配置成确定该电池组的阻抗。基于该电池组的所确定阻抗，该设备能够检测已附接的电池组的特定类型。在一些实施例中，该设备被配置成基于该设备已经检测到的电池组的类型来进行控制。

Description

动力工具及电池组供电的设备

相关申请

本申请要求于2020年10月29日提交的美国临时专利申请号63/107,263和于2021年1月13日提交的美国临时专利申请号63/136,794的权益，这些美国临时专利申请中的每一者的全部内容通过援引并入本文。

背景技术

本文描述的实施例提供了电池组供电的动力工具。

实用新型内容

如动力工具等设备可以被配置成接纳多种不同类型的电池组。电池组可以根据多种不同的特征而有所不同，如电池单体数量、化学成分、电池寿命、温度、健康状态、荷电状态等。由于不同电池组之间的多样性是普遍存在的，为了充分发挥电池组和电池组供电的设备的潜力，设备应该根据所附接电池组的类型、特性和/或状态进行不同的操作。因此，允许设备区分不同类型的电池组的方法或系统将是有利的。这将允许用户将设备和电池组以其最理想的能力利用。在一些实施例中，两个或更多个电池组可以连接到工具。这可以用于独立评估每个所连接的电池组，或者与电池并联或串联使用以获得‘总体’效果。

本文描述的实施例提供了一种设备，如动力工具。动力工具包括具有手柄和电池组接口的壳体。动力工具在壳体内包括电机(例如，无刷直流电机)。电机包括转子和定子。转子联接到电机轴以产生旋转输出。在另一实施例中，动力工具可能缺少电机，并且替代地包括电灯。电灯可以使用具有特定电阻和/或电感负载的涌入技术来确定阻抗。该技术可以帮助电灯估计电池的容量。在另一实施例中，动力工具可以包括螺线管。螺线管不包括转子。然而，螺线管可以以类似于电机的方式通过绕组来操作。动力工具包括第一感测电路和第二感测电路，该第一感测电路被配置成检测连接到电池组接口的电池组的电池组电压，该第二感测电路被配置成检测来自电池组的电流。动力工具进一步包括控制器。控制器包括处理器和存储器。控制器被配置成从第一感测电路接收与第一电池电压有关的第一信号。控制器进一步被配置成从第二感测电路接收与来自电池组的电流有关的第二信号，并且从第一感测电路接收与电池组电压的第二测量有关的第三信号。控制器进一步被配置成基于电池组电压的第一测量、电池组电压的第二测量和来自电池组的电流来确定电池组阻抗。然后，控制器被配置成基于电池组阻抗来控制电机。

本文描述的动力工具包括壳体、电机、第一感测电路、第二感测电路和控制器。壳体包括手柄和电池组接口。电机在壳体内。电机包括转子和定子。转子联接到电机轴以产生旋转输出。第一感测电路被配置成检测连接到电池组接口的电池组的电池组电压。第二感测电路被配置成检测来自电池组的电流。控制器包括处理器和存储器。控制器被配置成从第一感测电路接收与电池组电压的第一测量有关的第一信号，从第二感测电路接收与来自电池组的电流有关的第二信号，从第一感测电路接收与电池组电压的第二测量有关的第三信号，基于电池组电压的第一测量、电池组电压的第二测量和来自电池组的电流来确定电池组阻抗，并且基于该电池组阻抗来控制电机。

在一些方面，动力工具可操作以接纳包含第一数量的电池单体的第一电池组。

在一些方面，动力工具可操作以确定包含第一数量的电池单体的第一电池组的阻抗。

在一些方面，动力工具可操作以接纳包含第二数量的电池单体的第二电池组，该第二数量的电池单体不同于该第一数量的电池单体。

在一些方面，动力工具可操作以确定包含第二数量的电池单体的第二电池组的阻抗。

在一些方面，动力工具可操作以基于电池组阻抗来确定连接到电池组接口的电池组的电池组类型。

在一些方面，动力工具可操作以基于电池组阻抗来确定频率特性。

在一些方面，动力工具可操作以基于电池组阻抗来确定电机惯量。

在一些方面，动力工具可操作以基于电池组阻抗来确定电池组的大小。

在一些方面，动力工具可操作以基于电池组阻抗来估计电池组温度。

在一些方面，当电池组温度高于预定阈值时，减小电池组的输出功率。

在一些方面，动力工具可操作以确定该动力工具当前是否正在运行。

在一些方面，当电池组温度低于预定阈值时，来自电池组的电流减少。

在一些方面，当电池组温度低于预定阈值时，选择性地驱动暖气流经过电池组。

在一些方面，动力工具可操作以基于电池组阻抗来确定电池组容量。

在一些方面，动力工具可操作以基于电池组容量来确定电池组效率。

在一些方面，动力工具可操作以提醒用户电池组的剩余电力持续时间。

在一些方面，动力工具可操作以提醒用户电池组的荷电状态。

在一些方面，动力工具可操作以确定电池组是否能够产生高输出电流。

在一些方面，动力工具可操作以控制相位超前和磁场减弱。

在一些方面，动力工具可操作以优先考虑高功率输出。

在一些方面，动力工具在各种负载下输出平坦的速度响应。

在一些方面，动力工具可操作以降低动力工具运行时间和动力工具效率的优先级。

在一些方面，动力工具可操作以基于电池组阻抗来确定电池组的安培小时容量。

在一些方面，动力工具可操作以降低该动力工具的输出功率以增加运行时间量。

在一些方面，动力工具可操作以修改用于检测卡住状况的卡住算法中的参数。

在一些方面，动力工具可操作以在检测到卡住状况之后修改制动响应中的参数。

在一些方面，动力工具可操作以确定电池组具有高电池组阻抗，并且当电池组具有高电池组阻抗时调整电机控制参数以增加扭矩传递。

本文描述的方法针对控制动力工具提供。这些方法包括：从第一感测电路接收与电池组的电池组电压的第一测量有关的第一信号，从第二感测电路接收与来自电池组的电流有关的第二信号，从第一感测电路接收与电池组的电池组电压的第二测量有关的第三信号，基于电池组电压的第一测量、电池组电压的第二测量和来自电池组的电流来确定电池组阻抗，基于该电池组阻抗来确定电池组类型，以及基于该电池组类型来控制电机。

在一些方面，这些方法还包括接纳包含第一数量的电池单体的第一电池组。

在一些方面，这些方法还包括确定包含第一数量的电池单体的第一电池组的阻抗。

在一些方面，这些方法还包括接纳包含第二数量的电池单体的第二电池组，该第二数量的电池单体不同于该第一数量的电池单体。

在一些方面，这些方法还包括确定包含第二数量的电池单体的第二电池组的阻抗。

在一些方面，这些方法还包括基于电池组阻抗来确定电池组的电池组类型。

在一些方面，这些方法还包括基于电池组阻抗来确定频率特性。

在一些方面，这些方法还包括基于电池组阻抗来确定电机惯量。

在一些方面，这些方法还包括基于电池组阻抗来确定电池组的大小。

在一些方面，这些方法还包括基于电池组阻抗来估计电池组温度。

在一些方面，这些方法还包括当电池组温度高于预定阈值时，减小电池组的输出功率。

在一些方面，这些方法还包括确定动力工具当前是否正在运行。

在一些方面，这些方法还包括当温度低于预定阈值时，减小电池组的电流。

在一些方面，这些方法还包括当温度低于预定阈值时，选择性地驱动暖气流经过电池组。

在一些方面，这些方法还包括基于电池组阻抗来确定电池组容量。

在一些方面，这些方法还包括基于电池组容量来确定电池组效率。

在一些方面，这些方法还包括提醒用户电池组的剩余电力持续时间。

在一些方面，这些方法还包括提醒用户电池组的荷电状态。

在一些方面，这些方法还包括确定电池组是否能够产生高输出电流。

在一些方面，这些方法还包括控制相位超前和磁场减弱。

在一些方面，这些方法还包括优先考虑高功率输出。

在一些方面，这些方法还包括在各种负载下输出平坦的速度响应。

在一些方面，这些方法还包括降低动力工具运行时间和动力工具效率的优先级。

在一些方面，这些方法还包括基于电池组阻抗来确定电池组的安培小时容量。

在一些方面，这些方法还包括将动力工具调整为在较长的运行时间量内具有较低的输出。

在一些方面，这些方法还包括降低动力工具的输出功率以增加运行时间量。

在一些方面，这些方法还包括在检测到卡住状况之后修改制动响应中的参数。

在一些方面，这些方法还包括确定电池组具有高电池组阻抗，并且当电池组具有高电池组阻抗时调整电机控制参数以增加扭矩传递。

本文描述的方法针对控制电池组供电的设备提供。这些方法包括：从第一感测电路接收与电池组的电池组电压的第一测量有关的第一信号，从第二感测电路接收与来自电池组的电流有关的第二信号，从第一感测电路接收与电池组电压的第二测量有关的第三信号，基于电池组电压的第一测量、电池组电压的第二测量和来自电池组的电流来确定电池组阻抗，以及基于该电池组阻抗来控制电池组供电的设备。

本文描述的电池组供电的设备包括：壳体，该壳体包括被配置成接收电池组的电池组接口；第一感测电路，该第一感测电路被配置成检测电池组的电池组电压；第二感测电路，该第二感测电路被配置成检测来自电池组的电流；以及控制器，该控制器包括处理器和存储器。控制器被配置成从第一感测电路接收与电池组电压的第一测量有关的第一信号，从第二感测电路接收与来自电池组的电流有关的第二信号，从第一感测电路接收与电池组电压的第二测量有关的第三信号，基于电池组电压的第一测量、电池组电压的第二测量和来自电池组的电流来确定电池组阻抗，并且基于该电池组阻抗来控制电池组供电的设备。

在详细解释任何实施例之前，应该理解的是，实施例并不将其应用限制于以下说明中阐述的或在附图中展示的配置细节和部件布置。实施例能够以多种不同的方式来实践或实施。还应理解，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了下文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“联接”及其变型被广泛使用，并且涵盖直接安装、连接、支撑和联接以及间接安装、连接、支撑和联接两种情况。

另外，应当理解的是，实施例可以包括硬件、软件和电子部件或模块，为了讨论的目的，这些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(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，应当注意的是，可以利用多个基于硬件和软件的装置以及多个不同的结构部件来实施实施例。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、以及连接部件的多个不同的连接件(例如，系统总线)。

结合量或条件使用的相对术语(例如，“约”、“大约”、“基本上”等)将被本领域的普通技术人员理解为包含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精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“约2到约4”也披露了范围“2到4”。相对术语可以指加减所指示的值的百分比(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，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1A展示了根据本文描述的实施例的电池组。

图1B展示了根据本文描述的实施例的一组电池单体。

图2A展示了根据本文描述的实施例的电池组。

图2B展示了根据本文描述的实施例的一组电池单体。

图3展示了根据本文描述的实施例的用于确定图1A或图2A的电池组的阻抗的设备。

图4展示了根据本文描述的实施例的用于图3的设备的控制系统。

图5展示了根据本文描述的实施例的FET开关模块的电路图。

图6A、图6B、图6C和图6D展示了根据本文描述的实施例的用于展示图5的电路图中的电流流动的电路图。

图7A、图7B和图7C展示了根据本文描述的实施例的用于确定电池组的阻抗的过程。

图8是展示了图7A至图7C的过程的示波器屏幕抓图。

图9A和图9B展示了设备的一个实施例和用于确定附接到设备的电池组的阻抗的方法。

图10A和图10B展示了设备的另一实施例和用于确定附接到设备的电池组的阻抗的方法。

图11A和图11B展示了设备的另一实施例和用于确定附接到设备的电池组的阻抗的方法。

图12A、图12B和图12C展示了设备的其他实施例和用于确定附接到设备的电池组的阻抗的方法。

图13A和图13B展示了设备的另一实施例和用于确定附接到设备的电池组的阻抗的方法。

图14展示了用于确定电池组的阻抗的方法。

图15A和图15B展示了设备的另一实施例和用于确定附接到设备的电池组的阻抗的方法。

图16A和图16B展示了设备的另一实施例和用于确定附接到设备的电池组的阻抗的方法。

图17A、图17B和图17C展示了设备的其他实施例和用于确定附接到设备的电池组的阻抗的方法。

具体实施方式

图1A展示了电池组100。电池组100包括壳体105、用于为电池组100提供荷电状态指示的用户接口部分110、以及用于将电池组100连接到设备(例如，动力工具)的设备接口部分115。电池组100在壳体105内包括多个电池单体。

图1B展示了一组125电池单体120，该组包括例如十个单独的电池单体120。电池单体120可以位于电池组100的壳体105内。在一些实施例中，电池组100包括壳体105内的多于或少于10个电池单体。

图2A展示了电池组200，如用于给动力工具供电的电池组200。电池组200包括电池壳体230，并且参考图2B，包括多个电池单体290。

图2B展示了包含电池壳体230的内部视图245，该电池壳体包括具有内表面280和外表面275的壁265。内表面280限定内部腔体270。外表面275包括顶表面部分215(图2A)和底部部分285。参考图2B，设置在腔体270内的电池单体290串联连接到电池接点205。返回参考图2A，多个接点250(图2B)设置在顶表面部分215上，位于电池接点壳体延伸部210内。壳体延伸部210被配置成与一个或多个动力工具或电动附件匹配地接合。电池电荷水平指示器220也设置在壳体上(图2A)，而附加电池充电、监测和指示部件255设置在腔体270内(图2B)。如图2A所示，两个凸舌235联接到壳体230，用于将壳体230可释放地固定到动力工具。与以上关于电池组200描述的特征相对应的特征也可以包括在电池组100中。

图3展示了包括控制器的设备300。在图3所展示的实施例中，该设备是动力工具(例如，钻机/驱动器)。在其他实施例中，设备300是不同类型的动力工具(例如，冲击扳手、棘轮、锯、锤钻、冲击驱动器、旋转锤、研磨机、鼓风机、修整机等)或不同类型的设备(例如，灯、非机动化感测工具等)。设备300包括壳体305和用于将设备300连接到例如电池组100、200的接口部分310。

图4展示了用于设备300的控制系统。该控制系统包括控制器400。控制器400电气地和/或通信地连接到设备300的多种模块或部件。例如，所展示的控制器400电气地连接到电机405、电池组接口410、触发器开关415(连接到触发器420)、一个或多个传感器或感测电路425、一个或多个指示器430、用户输入模块435、电力输入模块440和FET开关模块450(例如，包括多个开关FET)。控制器400包括硬件和软件的组合，这些硬件和软件可操作以除其他之外控制设备300的操作、监测设备300的操作、激活一个或多个指示器430(例如，LED)等。

控制器400包括为控制器400和/或设备300内的部件和模块提供电力、操作性控制和保护的多个电气部件和电子部件。例如，控制器400除其他之外包括处理单元455(例如，微处理器、微控制器、电子处理器、电子控制器或另一合适的可编程设备)、存储器460、输入单元465和输出单元470。处理单元455除其他之外包括控制单元475、ALU 480和多个寄存器485(在图4中示出为一组寄存器)，并且是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)实施的。处理单元455、存储器460、输入单元465和输出单元470、以及连接到控制器400的各个模块或电路通过一个或多个控制总线和/或数据总线(例如，公共总线490)进行连接。出于说明性目的，在图4中大致示出了控制总线和/或数据总线。鉴于本文所描述的本实用新型，本领域技术人员将知道使用一个或多个控制总线和/或数据总线用于多种模块、电路和部件之间的互连和通信。

存储器460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，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455连接到存储器460并执行软件指令，这些软件指令能够存储在存储器460的RAM(例如，在执行期间)、存储器460的ROM(例如，在通常永久的基础上)或者如另一存储器或盘等另一非暂态计算机可读介质中。设备300的实施方式中包括的软件可以存储在控制器400的存储器460中。该软件包括例如固件、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400被配置成从存储器460进行检索并且除其他之外还执行与本文描述的控制过程和方法有关的指令。在其他构造中，控制器400包括附加的部件、更少的部件或不同的部件。

电池组接口410包括机械部件(例如，轨道、凹槽、闩锁等)和电气部件(例如，一个或多个端子)的组合，这些机械部件和电气部件被配置成并且可操作用于将设备300与电池组(例如，电池组100)接口连接(例如，机械地、电气地和通信地连接)。例如，由电池组100提供给设备300的电力通过电池组接口410提供给电力输入模块440。电力输入模块440包括有源部件和无源部件的组合，这些部件用于在将从电池组100接收的电力提供给控制器400之前调节或控制该电力。电池组接口410还向FET开关模块450提供电力，以向电机405提供电力。电池组接口410还包括例如通信线路495，该通信线路用于在控制器400与电池组100之间提供通信线路或链路。

指示器430包括例如一个或多个发光二极管(“LED”)。指示器430可以被配置成显示设备300的状况或与该设备相关联的信息。例如，指示器430被配置成指示设备300的测得的电特性、设备300的状态等。用户输入模块435可操作地联接到控制器400，以例如选择正向操作模式或反向操作模式、设备300的扭矩和/或速度设置(例如，使用扭矩和/或速度开关)等。在一些实施例中，用户输入模块435包括实现设备300的期望操作水平所需的数字和模拟输入或输出设备的组合，如一个或多个旋钮、一个或多个拨盘、一个或多个开关、一个或多个按钮等。

控制器400被配置成确定设备300的故障条件是否存在，并生成与该故障条件有关的一个或多个控制信号。例如，感测电路425包括一个或多个电流传感器、一个或多个速度传感器、一个或多个霍尔效应(Hall Effect)传感器、一个或多个温度传感器等。控制器400计算或在存储器460内包括用于设备300的操作的预定操作阈值和极限。例如，当控制器400检测到或预测到潜在的热失效(例如，FET、电机405等的热失效)时，可以限制或中断对电机405的供电，直到热失效的可能性降低。如果控制器400检测到设备300的一个或多个这样的故障条件，或者确定设备300的故障条件不再存在，则控制器400被配置成向电池组100的另一部件(例如，电池组接口410、指示器430等)提供信息和/或控制信号。

图5展示了FET开关模块450的电路图500。FET开关模块450包括多个高侧电源开关元件502和多个低侧电源开关元件504。控制器400基于如上所述的电机反馈信息和用户控制提供控制信号来控制高侧FET 502和低侧FET 504以驱动电机405。例如，响应于检测到触发器420的拉力，控制器400提供控制信号以选择性地(例如，顺序地，成对地)启用和禁用FET 502和504，从而使得来自电源510(例如，电池组100、200)的电力被选择性地应用于电机405的定子线圈以引起转子的旋转。更特别地，为了驱动电机405，控制器400启用第一高侧FET 502和第一低侧FET 504对(例如，通过在FET的栅极端提供电压)持续第一时间段。响应于基于来自感测电路425的脉冲确定电机405的转子已经旋转，控制器400禁用第一FET对，并且启用第二高侧FET 502和第二低侧FET 504。响应于基于来自感测电路425的(多个)脉冲确定电机405的转子已经旋转，控制器400禁用第二FET对，并且启用第三高侧FET 502和第三低侧FET 504。循环启用成对高侧FET 502和低侧FET 504的这一序列进行重复以驱动电机405。进一步，在一些实施例中，控制信号包括具有占空比的脉宽调制(PWM)信号，该占空比与触发器420的触发拉力成比例设定，从而控制电机405的速度或扭矩。

图6A展示了用于使用电流来确定电池组阻抗的FET开关模块450的电流流程图600。FET开关模块450包括如上所述的多个高侧电源开关元件502和多个低侧电源开关元件504。例如，响应于检测到触发器420的拉力，控制器400提供控制信号以选择性地(例如，顺序地，成对地)启用和禁用FET 502和504，从而使得从电源510(例如，电池组100、200)提供电力。电流610从电源510流经高侧电源开关元件502之一到达电机405的定子线圈。然后，在完成电源510的连接路径615之前，电流610从电机405流到低侧电源开关元件504之一。

图6B展示了用于使用电流来确定电池组阻抗的FET开关模块450的电流流程图620的另一实施例。FET开关模块450包括如上所述的多个高侧电源开关元件502和多个低侧电源开关元件504。例如，响应于检测到触发器420的拉力，控制器400提供控制信号以选择性地(例如，顺序地，成对地)启用和禁用FET 502和504，从而使得从电源510(例如，电池组100、200)提供电力。电流610从电源510流经一个高侧电源开关元件502到达一个低侧电源开关元件504。电流610然后通过返回到电源510来闭合电路。该减小的电流610路径仅流经两个开关FET，并且完成电源510的连接路径615的较短部分。在一些实施例中，一个或多个高侧电源开关元件502和/或一个或多个低侧电源开关元件504同时被启用。这样的控制可以降低系统的总电阻，并且使得能够通过FET 502和504来实现更高的电流流动和分配系统的负载，以减少FET 502和504的燃耗。

图6C展示了用于使用电流来确定电池组阻抗的FET开关模块450的电流流程图625的另一实施例。在该实施例中，附加开关模块630连接到连接路径615。除了附加开关模块630之外，附加电阻器连接到连接路径615。例如，响应于检测到触发器420的拉力，控制器400提供控制信号以选择性地启用和禁用开关模块630，从而使得从电源510(例如，电池组100、200)提供电力。电流610从电源510流经附加电阻器，然后流经附加开关模块630。电流610仅流经附加电阻器，并且附加开关模块630然后返回到电源510以闭合电路。在其他实施例中，电感器可以用于与附加电阻器类似的目的。另外，可以以可以使用其他部件(例如，电容器)的方式来配置其他电路系统配置。

图6D展示了用于使用电流来确定电池组阻抗的FET开关模块450的电流流程图630的又另一实施例。在该实施例中，仅使用一个电源开关模块504。例如，响应于检测到触发器420的拉力，控制器400提供控制信号以选择性地启用和禁用电源开关元件504，从而使得从电源510(例如，电池组100、200)提供电力。电流610从电源510流到电机405(例如，有刷电机)，然后在闭合连接路径615之前流到电源开关元件504。

图7A展示了由设备300的控制器400执行的方法700。由控制器400激活设备300(步骤705)以初始化方法700。例如，可以通过检测到触发器420的拉力来激活设备300，这使得电池组向设备300输送电力。控制器400从电池组100、200接收或测量电池组100和200的电压，并且控制器400确定或计算起始电池组电压(步骤710)。设备300然后从多个感测电路425(例如，霍尔效应传感器)与电机405(即，转子)的旋转位置有关的一个或多个信号。将与一个或多个信号相对应的数据存储在存储器460内，以用于确定转子位置(步骤715)。在一些实施例中，动力工具不包括霍尔效应传感器。替代地，动力工具使用反电动势来确定电机的位置。在其他实施例中，通过启用高侧开关元件502和低侧开关元件504进行的涌入技术可以得到电机的位置(例如，通过反电动势、霍尔转变等)。在其他实施例中，可以通过传导多个快速涌入脉冲并比较相对阻抗来确定电机405的位置。在其他实施例中，无论电机旋转与否，在电感类似的情况下均不使用电机的位置。

在一些实施例中，步骤715和720可以是可选的。如果转子的位置是已知的，则电流可以流过具有理想电感的路径。较高的电感对应于较慢的电流上升。这为电流上升留出更多的时间，从而有助于进行测量。如果存在固定的时间段延迟(以下将进一步详细描述)，这也避免了消耗过多的电流从而可能损坏电气部件。

使用从上述感测电路425接收到的数据，设备300启动对一个或多个高侧电源开关模块502和一个或多个低侧开关模块504的供电，从而使电流传导通过电机405(步骤720)。然后建立延迟以允许电流流过系统(步骤725)。该延迟允许电流上升到能够以足够的分辨率可靠地读取的水平。如果没有延迟，则电压或电流可能不会有足够大的变化。延迟的长度防止烧坏电气部件(例如，FET 502和504)，并且不允许电机过度显著地旋转。在一些实施例中，方法延迟大约40μs。在其他实施例中，可以实施更长或更短的延迟以避免瞬态电压或电流尖峰。在一些实施例中，使用硬忙碌等待(hard busy wait)之一。在一些实施例中，测量包括(例如，电流和电压的)多个样本。

图7B展示了由控制器400执行的方法700的延续。在步骤725处实施延迟之后，控制器400被配置成对模拟数字转换器(“ADC”)的电流感测输入进行采样，并接收或测量第二电压(例如，对ADC的电压感测输入进行采样)。在一些实施例中，在测量中采集多个样本。然后，控制器使用经采样的电流感测输入来计算电池组100、200的电流I_电池和第二电压测量结果V_结束(步骤730)。然后，控制器400被配置成关闭低侧电源开关504，以允许高侧电源开关502续流电流(步骤735)。另一延迟用于允许高侧电源开关502续流电流持续一段时间(步骤740)。在一些实施例中，方法延迟大约100μs。在其他实施例中，可以实施更长或更短的延迟。在方法700的第二延迟之后，高侧电源开关502被关闭。

使用来自步骤710的起始电池电压、来自步骤730的第二电池电压、以及来自步骤730的所计算的电池组100、200的电流，控制器400被配置成确定电池组100、200的阻抗。电池组100、200的阻抗可以由控制器400使用例如以下等式来计算：

尽管等式1提供了可以如何确定电池组阻抗的一个示例，但也可以使用用于确定电池组阻抗的其他技术。

在估计电池组的阻抗的另一实施例中，可以使用与系统的电感有关的电压下降率和电流增加率。电压下降至少测量两次，并假设电感是固定的。在估计电池组的阻抗的另一实施例中，单独的电流测量也可以用于估计电池组的一般阻抗。在估计电池组的阻抗的另一实施例中，测得的电流随时间的积分可以用于得出电池组的阻抗的估值。类似地，电压随时间的积分可以用于得到电池组的阻抗的估值。类似地，上升电流的导数和/或下降电压的导数也可以用于得出电池组的阻抗的估值。

在估计电池组的阻抗的另一实施例中，在涌入电流技术期间，测量电压和电流样本以执行斜率计算从而得出阻抗。斜率计算可以馈入到另一算法(例如，中性网、滤波器函数等)中，以得到阻抗的多个方面(例如，电阻、电容、电感负载等)。另外，涌入技术可以与多个涌入尖峰一起使用，并且可以将结果组合起来以获得更精确的输出。

图7C是方法700的延续。在步骤750处，如果所计算的阻抗大于或等于某个预定值(例如，50至80毫欧姆的值)，则控制器400被配置成确定电池组100、200是特定类型的电池组(步骤755)。然后，控制器400继续基于对特定类型的电池组的确定和所计算的阻抗来控制设备300(例如，控制从电池组100、200汲取的电流)。在步骤750处，如果所计算的阻抗小于某个预定值，则控制器400被配置成确定电池组100、200是第二特定类型的电池组(步骤760)。然后，控制器400基于对第二特定类型的电池组的确定和所计算的阻抗来控制设备300(例如，控制从电池组100、200汲取的电流)。在其他实施例中，可以识别任何数量的不同类型的电池组(例如，三个或更多个、介于三个与20个之间等)。在一些实施例中，包括多个阻抗阈值以用于确定电池组的类型。在一些实施例中，阻抗是用于(例如，使用查找表)识别电池组的类型的连续参数。在另一实施例中，系统的电压和/或电流可以由电池组测量。在其他实施例中，电压和/或电流测量结果可以(例如，经由数字或模拟接口)被传送到工具。在其他实施例中，电池组可以自行计算其自身的阻抗。电池组可以将电池组的自行计算的阻抗传送到动力工具。在另一实施例中，动力工具可以计算电池组的阻抗，然后将计算结果传送到电池组。

在一些实施例中，对电池组的类型的确定可以是概率性的。在一些实施例中，可以通过热测量来得出电池组的类型。可以使用温度传感器(例如，热敏电阻、热电偶等)来得到电池组的热测量。由于阻抗随温度变化，因此可以使用热测量来识别最可能的电池组类型。

图8展示了来自示波器的屏幕抓图800。表示V_起始810的初始电压示出了电池组100、200的电压，该电压后来被用作计算电池组阻抗的变量。在815处，低侧电源开关504和高侧电源开关502被激活，并且电流开始流动。低侧电源开关504在820处关闭，以便高侧电源开关502续流电流。在805处对来自方法700的步骤730的第二电池电压进行采样，并且当FET502和504都导通时测量电池组100、200的电流。然后，在等式1中使用测得的电压和电流来计算电池组阻抗。

图9A展示了在多个设备内将电池组阻抗用于不同用途的一个实施例。图9A所展示的设备是液压压接机900。液压压接机900在工件上执行工作(例如，压折或切割)。随着检测电池组阻抗的应用，液压压接机900利用电池组阻抗来执行最终的压折或切割性能。例如，图9B展示了使用电池组阻抗的方法905。方法905使用上文描述的方法之一检测液压压接机的电池组的阻抗(步骤910)。方法905然后使用检测到的电池组阻抗来估计近似的电池组安培小时容量，并且使用电池组电压来估计电池组的剩余能量(步骤915)。方法905然后包括确定所连接的电池组是否没有剩余的附加安培小时容量。如果没有剩余的附加安培小时容量，则方法905将停止(步骤920)。如果有附加安培小时容量可用，则即使电池包含低电压，该可用的安培小时容量也将用于供应给工具的附加能量(步骤925)。供应给工具的附加能量将用于完成操作的最终任务(例如，最终压折或切割)，以完成用户在工件上的最终工作(步骤930)。方法905可以用于其他离散循环动力工具(例如，脱模冲头、订书机、打钉机、PVC剪切机、铜管切割机等)。类似于液压压接机900，这些工具将受益于使用电池组阻抗来估计剩余的安培小时容量，并且如果该安培小时容量足以完成任务，则确定是否执行工具的应用。

另外，在其他实施例中，动力工具可以基于电池组阻抗和电池组电压选择具有不同的软启动程序、应用概况、目标操作点和/或电机控制。这意味着电池组具有附加能量来完成工件上的任务，但也不会由于导致电池组电压过低的电压突然下降而触发提前关闭。例如，如果液压压接机900减慢到以其最高效的速度操作并且具有渐进式软启动以避免电池组电压随着涌入电流而下降得过低，则液压压接机900认识到液压压接机900可以完成工件上的最后一次压折。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括冲击驱动器、脉冲工具、钻机、精密螺丝刀、电动棘轮、电动扭矩扳手等，以用于精确扭矩控制。例如，图10A展示了冲击驱动器1000。图10B展示了使用电池组阻抗进行精确扭矩控制的方法1005。该方法使用上文描述的方法之一来确定冲击驱动器1000的电池组的阻抗(步骤1010)。方法1005然后包括确定电池组阻抗是否相对较高(步骤1015)。如果电池组阻抗高，则在存在高负载的情况下，电池的电压和功率都会下降(步骤1020)。方法1005然后包括由于高电池组阻抗而调整冲击驱动器1000的电机控制参数。方法1005然后包括通过工具升级扭矩传递(例如，增加PWM占空比、改变速度控制参数、改变冲击次数、改变紧固应用控制的参数等)，以确保冲击驱动器1000的一致性能。结果是作为电池组的阻抗(以及在一些实施例中，电池组的电压)的函数的改进补偿。可替代地，电池组阻抗可以表示组合的电池组和动力工具主体的整体惯量。这可能有助于精确的扭矩控制，因为电池组和动力工具主体的组合惯量对于电机向输出提供有效的扭矩传递很重要。反应惯量决定了电机的效率，并且可能影响冲击系统的定时。另外，测量相对于动力工具主体的输出旋转的传感器受益于使动力工具主体相对静止或使其运动已知。电池组越大，电池惯量越大，有助于在使用期间保持工具主体更静止。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括钻机、旋转锤等，以用于卡住控制。例如，图11A展示了旋转锤1100。图11B展示了使用电池组阻抗来修改卡住控制的方法1105。方法1105包括使用上文描述的方法之一来确定旋转锤1100的电池组的阻抗(步骤1110)。使用旋转锤1100的电池组的阻抗，确定附接到旋转锤1100的电池组的大小(步骤1115)。旋转锤1100的电池组的阻抗被用作与电池组或组合的动力工具和电池组系统提供的大小和/或惯量相关联的变量(步骤1120)。类似地，旋转锤1100的电池组的阻抗或电池组的电压可以被用作与电机通过卡住状况供电的能力相关联的变量(步骤1125)。使用这些变量集合中的任一者或两者，可以修改卡住算法中的一个或多个参数，如检测卡住所需的旋转量(步骤1130)。最后，可以修改在检测到卡住状况之后的制动响应(例如，制动力)中的参数，以便更好地控制和或调节电机被制动的速度(步骤1135)。

其他动力工具(如往复式锯、圆锯、台式锯、链锯等)也可能遇到卡住状况。这些工具可能较少受到动力工具和电池组系统惯量的影响，但仍然可以受益于电池组阻抗，因为该电池组阻抗与突破卡住状况的能力相关联并且可以影响动力工具停止的速度。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括真空吸尘器、线式修剪器、鼓风机、钻机、锯、灯、动力磨边机、通用修剪器、链锯、台式锯、斜切锯、往复式锯、电动喷雾器、空气压缩机等，以用于改进功率与运行时间控制。例如，图12A展示了鼓风机1200，并且图12B展示了空气压缩机1205。图12C展示了使用电池组阻抗来控制运行时间的方法1210。方法1210包括使用上文描述的方法之一来确定鼓风机1200或空气压缩机1205的电池组的阻抗(步骤1215)。使用电池组阻抗，可以确定电池组的大小(步骤1220)。方法1210然后包括确定电池组的安培小时容量(步骤1225)，以然后确定电池是否具有相对较低的安培小时容量值(步骤1230)。如果鼓风机1200或空气压缩机1205的电池组具有低安培小时容量，则工具将被调整为具有较低的输出(例如，峰值功率、峰值扭矩、斜坡速度、最大速度等)。经调整的工具将具有较低的输出以实现较长的运行时间量(步骤1235)。在确定运行时间与性能的优先级时，动力工具还可以考虑电压以及电池组阻抗。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括钻机、螺丝刀等，包括电子离合器。例如，图13A展示了钻机1300。图13B展示了使用电池组阻抗来控制电子离合器以从电机或电池组获得更少或更多惯量的方法1305。方法1305包括使用上文描述的方法之一来确定钻机1300的电池组的阻抗(步骤1310)。使用电池组阻抗，可以确定电池组的大小(步骤1315)。然后将电池组的大小用作与动力工具和电池组的组合惯量相关联的变量(步骤1320)。该惯量改变动力工具在遇到突然的输出扭矩阻力后倾向于摆动的幅度。因此，电子离合器可以补偿该额外的惯量。小电池组意味着小电机，并且因此惯量更低。电子离合器算法用于补偿动力工具和电池组的惯量(例如，调整电子离合器接合的阈值)(步骤1325)。

使用检测到的阻抗的另一实施例包括钻机、锯等，以用于相位超前和磁场减弱。例如，图14展示了用于图13A中所示的钻机1300的实施例的使用电池组阻抗来控制相位超前和磁场减弱的方法。方法1400包括使用上文描述的方法之一来确定钻机1300的电池组的阻抗(步骤1405)。使用电池组阻抗，可以确定电池组的大小。方法1400然后包括确定所附接的电池组是否被认为是大电池组(例如，更高的安培小时容量、更低的阻抗化学作用)(步骤1410)。如果附接到钻机1300的电池组被确定为能够产生高输出电流，则方法1400包括改变对钻机的相位超前和磁场减弱的控制(步骤1415)。当控制相位超前和磁场减弱时，优先考虑更高的功率输出(步骤1420)。另外地或可替换地，在各种负载上实现更平坦的速度响应(步骤1425)，并且当控制相位超前和磁场减弱时，可以降低运行时间和效率的优先级(步骤1430)。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括电源或用于电池健康警报的通用工具LED指示器。例如，图15A展示了电源1500。图15B展示了使用电池组阻抗来提醒用户剩余电力或荷电状态的方法1505。方法1505使用上文描述的方法之一来确定电源1500的电池组的阻抗(步骤1510)。使用电池组阻抗，可以确定电池组的容量(步骤1515)。根据电池组的容量，确定或估计电池组的效率(步骤1520)。基于电池组容量和效率，可以(例如，基于当前放电率)提醒用户电源1500的剩余电力持续时间。另外地或可替代地，基于电池组的容量和效率，可以提醒用户当前正在充电或放电的电池组的荷电状态(步骤1525)。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括动力工具、动力工具电池组、电池组加热器、加热护套等，以用于允许电池单体升温和/或防止过热。电池阻抗受电池组温度的影响。动力工具可以使用阻抗测量来估计电池组的温度和/或适用性(例如，试图为链锯供电的小电池组)。如果太冷，则电池组可能处于不太理想的状态。如果太冷，则动力工具可以选择使电池组升温。例如，作为电池组加热程序的一部分(例如，经由单独的电阻器电路)，动力工具可以运行较低的电流来简单地使电池组升温，或者选择性地驱动暖气流经过电池。在该过程期间，动力工具的输出可以被去联接。可替代地，动力工具也可以选择在运行动力工具之前警告用户，或者在使用期间降低功率输出。电池升温设备还可以使用阻抗方法来测量电池组是否应该(例如，通过电机风扇或电阻/电感器导线)升温。如果电池组相反地过于暖和，动力工具可以选择降低温度，以避免过于加热电池组和并导致关闭。在该过程期间，动力工具的输出可以被去联接。可替代地，动力工具(或加热护套1600)可以使用电池组的温度的估计来帮助估计动力工具的环境热模型。

例如，图16A展示了加热的护套1600。图16B展示了方法1605，该方法使用电池组阻抗根据估计的温度来减小动力工具(或加热护套1600)的输出或电流。方法1605使用上文描述的方法之一来确定电池组的阻抗(步骤1610)。使用电池组阻抗，可以确定或估计电池组的温度(步骤1615)。然后将该温度与阈值进行比较(步骤1620)。每个电池组均具有典型的阻抗，该阻抗可以被传送到工具。如果所确定或估计的电池组阻抗与典型的阻抗显著不同，则电池组处于不同温度的情况是可能存在的。如果所确定或估计的温度高于阈值，则方法1605包括减小电池组的输出(例如，功率、速度、斜坡等)，使得电池组本身将不会过热并且存在动力工具关闭的风险(步骤1625)。如果所确定或估计的温度低于阈值，则确定动力工具当前是否正在运行(步骤1630)。如果动力工具未启动或未运行，则该动力工具可以选择警告用户存在低温的情况(步骤1635)。如果动力工具当前正在运行，则该动力工具可以选择使电池组升温(步骤1640)。动力工具可以运行低电流，例如，该低电流可以帮助升高电池组的温度。可替代地(如适用)，工具可以选择性地驱动暖(或冷，如适用)气流经过电池组。电池升温设备还可以使用电池组阻抗来确定电池组是否需要升温，然后该电池升温设备开始升温过程。可替代地，动力工具可以使用所确定或估计的电池组阻抗来帮助确定或估计动力工具的环境热模型。另一实施例包括监测温度变化，这可以通过随时间监测电池组阻抗来得出。电池组阻抗突然下降可以表明电池组可能过热。在这种情况下，动力工具可以选择降低输出功率以防止过热。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例指向汲取大量电流的动力工具。如果电池组阻抗太高，则应该提醒用户(例如，工具架管理员)，对于动力工具来说所附接的电池组太小，无法达到最佳性能。

使用检测到电池组阻抗的另一实施例是确定电池组的一般健康状态。一些电池组向动力工具报告其内部温度。可以测量电池组的阻抗，并且在校准温度的影响后，电池组可以确定电池质量是否随着时间的推移显著降低。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括多刀工具、竖锯、磨沙机、线式修剪器、往复式锯等，以帮助减少振动模式。例如，图17A展示了多刀工具1700，并且图17B展示了往复式锯1705。这些工具以及若干其他工具都可以实施图17C所展示的方法1710。方法1710包括使用上文描述的方法之一来确定电池组的阻抗(步骤1715)。使用电池组阻抗，可以确定电池组的大小(步骤1720)。然后将电池组阻抗用作多刀工具1700或往复式锯1705的电池大小的变量(例如，安培小时容量)。与电池大小一起，电池组阻抗还被用作电机惯量(例如，高电机惯量或低电机惯量)(步骤1730)和频率特性(例如，共振频率)(步骤1735)两者的变量。使用所有三个这些变量，调整了多刀工具1700种或往复式锯1705的目标速度，以防止工具达到该工具的疑似共振频率。这允许减少工具的振动。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例是警告或防止用户在表现不佳的动力工具上使用电池组。例如，用户可以发现高要求的链锯在采用较小高阻抗电池的情况下将表现不佳。警告可以包括电池组或动力工具上的闪光。警告还可以包括经由短信、应用程序、电子邮件或经由连接的IoT基础设施的仪表板发出的消息警报。也可以提醒其他个体正在使用大小不正确的电池。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例是验证附接到动力工具的电池组是真的。如果竞争者电池组被附接到动力工具，在该竞争者电池组中，检测到的电池组阻抗超出既定范围，则该动力工具可能不会选择使用所附接的电池组。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括管道熔合工具。管道熔合工具加热如HDPE天然气管道等管道以将它们熔合在一起。对于给定的管道大小，这需要大量的热能供应，优选地以高速率传递。电池组阻抗测量可以测量电池组是否将能够传递所需的能量速率，以及电池的剩余容量是否可能足以满足动力工具的应用。如果动力工具不能够完成整个应用，则这样的动力工具可能不允许该动力工具的应用开始。用于将HDPE天然气管道熔合在一起的电池组操作的管道熔合工具需要最少量的电池能量转换成热能，该热能进而完成针对给定管道大小的一次循环。这样的动力工具将通过允许动力工具在执行最后一次循环之前帮助预先确定电池组中剩余的能量来利用检测到的电池组阻抗。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括用于电池使用跟踪的物联网工具。使用检测到的电池组阻抗，确定电池的大小。然后，工具直接、经由集线器或经由蜂窝电话将电池组使用信息(例如，经由蓝牙、蜂窝数据、WiFi等)传送到云。然后，传送到云的信息可以用于分析目的，无论是用于个人记录、工具制造、定向的外联等，还是用于电池跟踪。这允许更高效地使用电池。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括用于保修和维修的工具和电池。通过测量检测到的电池组阻抗，可以(例如，在闪速存储器、EEPROM存储装置等中)记录该数据。如果工具或电池需要维修，则检测到的电池阻抗的记录数据可以用于诊断产品问题。例如，如果检测到的电池电压低，则电池可以使用更高的电流，该电流可能导致电机过热。作为另一示例，使用检测到的电池阻抗可以判断电池组的老化程度，并且因此更容易维修电池组或知道何时更换电池组。使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括工具校准。电池组可以知道电池组的真实阻抗(例如，在精密充电器上充电时或利用制造时的参数或经由模型校准)。对穿过电机绕组的动力工具的测量可以取估计的电池组阻抗(包括绕组的阻抗)的差，以得到动力工具的阻抗。然后可以使用动力工具的阻抗来补偿或多或少预期的电机效率和输出。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例有助于确定电池组对再生制动的合适程度。对于一些期望的输出，在动力工具(例如，研磨机)制动时，只允许一些电池组进行显著充电可能会有所帮助。根据电池组阻抗(以及电池组电压)来限制返回到电池组的充电率可能是期望的。

使用检测到的电池组阻抗方法的另一实施例是使用相同的方法来表征直接用于为工具供电的电源。这样的动力工具可以采用有线适配器的形式，该有线适配器接合动力工具的电池组接纳部件。电源的阻抗测量应足够简短，以避免造成超负载关闭。这样的电源也可以是与较大的二次电池源或其他电源(例如，气体逆变器)接合的有线适配器。阻抗可以在表明该阻抗是动力工具可以选择改变其性能的电源的范围内。例如，动力工具可以选择限制最大输出，以避免任何保护电路系统(例如，保险丝、断路器)跳闸。例如，动力工具可以假设其运行时间可以延长并避免了节电性能特性。电源的电容也可以是可检测的。检测到的电容可以用于确定电源可以支持多少瞬态负载。该信息可以有助于电机控制以及动力工具是否应该允许自己操作。

上述脉冲技术出现在一些实施例中。一个实施例包括在第一次触发拉力之前和在电池组已经附接到动力工具之后直接施加脉冲。在另一实施例中，在电池组已经附接到动力工具之后立即施加脉冲。在另一实施例中，在电池组已经在时间延迟的情况下附接到动力工具之后施加脉冲。在另一实施例中，仅在第一次触发拉力时施加脉冲，但不在随后触发拉力时施加，直到电池被切换。在另一实施例中，在电池组正在升温的情况下施加脉冲。在另一实施例中，脉冲技术可以在操作期间使用(例如，用于风扇、灯等)。脉冲技术还可以用于上文描述的实施例的组合。在一些实施例中，如果动力工具没有测量阻抗(或者不能确定典型范围内的阻抗)，则该动力工具可以选择采用默认阻抗。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括充电器。该方法有助于估计附接了哪个电池组，然后允许更快地估计充电时间、可以显示给用户的剩余容量、电池组之间的电荷共享以及其他充电因素。

使用检测到的电池组阻抗的另一实施例包括基于更新的阻抗测量来改变保护阈值、热模型、荷电状态模型、健康状态模型和其他因素。来自热电偶或热敏电阻的温度输入也可以用于阻抗计算。

检测到的电池阻抗和/或电池惯量被用作应用程序的输入(例如，用于冲击中的扭矩控制或钻机中的离合器)。这些应用程序中的这些输入可以可替代地通过其他方式来确定，包括但不限于电池组与表示这些输入的工具参数进行电气或机械通信，或者通过根据工具传感器上的电池涌入进行估计，或者通过在动力工具的更连续负载期间进行估计。

在一些实施例中，等式2可以用于以非线性方式针对电池组电压和电池组电阻两者补偿PWM信号。使用等式2可以否定正式计算电池组的阻抗的需要，并且替代地测量Δ电压和Δ电流，该电压和该电流可以用作算法的原始输入，如以下等式2所示。

PWM_补偿＝PWM_期望-αV₀+βΔV+γΔ_i ² 等式2

因此，本文描述的实施例除其他之外提供了用于确定电池组的阻抗的系统和方法。在以下权利要求中阐述了各种特征和优点。

Claims

1.一种动力工具，包括：

壳体，该壳体包括手柄和电池组接口；

电机，该电机在该壳体内，该电机包括转子和定子，该转子联接到电机轴以产生旋转输出；

第一感测电路，该第一感测电路被配置成检测连接到该电池组接口的电池组的电池组电压；

第二感测电路，该第二感测电路被配置成检测来自该电池组的电流；

控制器，该控制器包括处理器和存储器，该控制器被配置成：

从该第一感测电路接收与电池组电压的第一测量有关的第一信号，

从该第二感测电路接收与来自该电池组的电流有关的第二信号，

从该第一感测电路接收与电池组电压的第二测量有关的第三信号，

基于该电池组电压的第一测量、该电池组电压的第二测量和来自该电池组的电流来确定电池组阻抗，并且

基于该电池组阻抗来控制该电机。

2.如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以接纳包含第一数量的电池单体的第一电池组。

3.如权利要求2所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以确定包含该第一数量的电池单体的该第一电池组的阻抗。

4.如权利要求2所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以接纳包含第二数量的电池单体的第二电池组，该第二数量的电池单体不同于该第一数量的电池单体。

5.如权利要求4所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以确定包含该第二数量的电池单体的该第二电池组的阻抗。

6.如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以基于该电池组阻抗来确定连接到该电池组接口的电池组的电池组类型。

7.如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以基于该电池组阻抗来确定频率特性。

8.如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以基于该电池组阻抗来确定电机惯量。

9.如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以基于该电池组阻抗来确定该电池组的大小。

10.如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以基于该电池组阻抗来估计电池组温度。

11.如权利要求10所述的动力工具，其中，当该电池组温度高于预定阈值时，减小该电池组的输出功率。

12.如权利要求10所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以确定该动力工具当前是否正在运行。

13.如权利要求12所述的动力工具，其中，当该电池组温度低于预定阈值时，减小来自该电池组的电流。

14.如权利要求12所述的动力工具，其中，当该电池组温度低于预定阈值时，选择性地驱动暖气流经过该电池组。

15.如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以基于该电池组阻抗来确定电池组容量。

16.如权利要求15所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以基于该电池组容量来确定电池组效率。

17.如权利要求16所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以提醒用户该电池组的剩余电力持续时间。

18.如权利要求16所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以提醒用户该电池组的荷电状态。

19.如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以确定该电池组是否能够产生高输出电流。

20.如权利要求19所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以控制相位超前和磁场减弱。

21.如权利要求20所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以优先考虑高功率输出。

22.如权利要求21所述的动力工具，其中，该动力工具在各种负载下输出平坦的速度响应。

23.如权利要求20所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以降低动力工具运行时间和动力工具效率的优先级。

24.如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以：

基于该电池组阻抗来确定该电池组的安培小时容量。

25.如权利要求24所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以降低该动力工具的输出功率，从而增加运行时间量。

26.如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以修改用于检测卡住状况的卡住算法中的参数。

27.如权利要求26所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以在检测到该卡住状况之后修改制动响应中的参数。

28. 如权利要求1所述的动力工具，其中，该动力工具可操作以：

确定该电池组具有高电池组阻抗；并且

当该电池组具有高电池组阻抗时，调整电机控制参数以增加扭矩传递。

29.一种电池组供电的设备，包括：

壳体，该壳体包括被配置成接纳电池组的电池组接口；

第一感测电路，该第一感测电路被配置成检测该电池组的电池组电压；

第二感测电路，该第二感测电路被配置成检测来自该电池组的电流；以及

基于该电池组阻抗来控制该电池组供电的设备。

30.如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以接纳包含第一数量的电池单体的第一电池组。

31.如权利要求30所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以确定包含该第一数量的电池单体的该第一电池组的阻抗。

32.如权利要求30所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以接纳包含第二数量的电池单体的第二电池组，该第二数量的电池单体不同于该第一数量的电池单体。

33.如权利要求32所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以确定包含该第二数量的电池单体的该第二电池组的阻抗。

34.如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以基于该电池组阻抗来确定连接到该电池组接口的电池组的电池组类型。

35.如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以基于电池组阻抗来确定频率特性。

36.如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以基于该电池组阻抗来确定电机惯量。

37.如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以基于该电池组阻抗来确定该电池组的大小。

38.如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以基于该电池组阻抗来估计电池组温度。

39.如权利要求38所述的电池组供电的设备，其中，当该电池组温度高于预定阈值时，减小该电池组的输出功率。

40.如权利要求38所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以确定该电池组供电的设备当前是否正在运行。

41.如权利要求40所述的电池组供电的设备，其中，当该电池组温度低于预定阈值时，减小来自该电池组的电流。

42.如权利要求40所述的电池组供电的设备，其中，当该电池组温度低于预定阈值时，选择性地驱动暖气流经过该电池组。

43.如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以基于该电池组阻抗来确定电池组容量。

44.如权利要求43所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以基于该电池组容量来确定电池组效率。

45.如权利要求44所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以提醒用户该电池组的剩余电力持续时间。

46.如权利要求44所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以提醒用户该电池组的荷电状态。

47.如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以确定该电池组是否能够产生高输出电流。

48.如权利要求47所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备是动力工具，并且该动力工具可操作以控制电机的相位超前和磁场减弱。

49.如权利要求48所述的电池组供电的设备，其中，该动力工具可操作以优先考虑高功率输出。

50.如权利要求49所述的电池组供电的设备，其中，该动力工具在各种负载下输出平坦的速度响应。

51.如权利要求48所述的电池组供电的设备，其中，该动力工具可操作以降低动力工具运行时间和动力工具效率的优先级。

52.如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以：

基于该电池组阻抗来确定该电池组的安培小时容量。

53.如权利要求52所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以降低该电池组供电的设备的输出功率，从而增加运行时间量。

54.如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以修改用于检测卡住状况的卡住算法中的参数。

55.如权利要求54所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以在检测到该卡住状况之后修改制动响应中的参数。

56. 如权利要求29所述的电池组供电的设备，其中，该电池组供电的设备可操作以：

确定该电池组具有高电池组阻抗；并且

当该电池组具有高电池组阻抗时，调整电机的电机控制参数以增加扭矩传递。