DE102010045550A1 - Control and method for a handheld electric machine tool - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuerung (22) für eine elektrische Hand-Werkzeugmaschine (10), die einen Anschluss für eine eine Anzahl wiederaufladbarer elektrischer Speicherzellen (21) aufweisende Stromspeichereinrichtung (20) aufweist, wobei die Steuerung (22) Steuermittel (36) zum Steuern eines Antriebsmotors (11) der Hand-Werkzeugmaschine (10) aufweist, wobei die Steuerung (22) Detektionsmittel (35) zur Ermittlung eines Unterspannungswertes (Umin) und/oder eines Dauerstromwertes (Imax) der Stromspeichereinrichtung (20) aufweist, wobei der Stromspeichereinrichtung (20) bis zum Erreichen des Unterspannungswerts (Umin) elektrische Energie entnehmbar ist und wobei der Dauerstromwert (Imax) einen maximalen Strom repräsentiert, der der Stromspeichereinrichtung (20) dauerhaft entnehmbar ist, und wobei die Steuermittel (36) zum Steuern und/oder Regeln des Antriebsmotors (11) anhand des Unterspannungswertes (Umin) und/oder des Dauerstromwertes (Imax) ausgestaltet sind.The invention relates to a method and a controller (22) for a manual electric machine tool (10) having a connection for a current storage device (20) having a number of rechargeable electric storage cells (21), wherein the controller (22) comprises control means (36 ) for controlling a drive motor (11) of the hand-held power tool (10), wherein the controller (22) comprises detection means (35) for detecting an undervoltage value (Umin) and / or a continuous current value (Imax) of the current storage device (20) the current storage device (20) can be removed until the undervoltage value (Umin) is reached, and wherein the continuous current value (Imax) represents a maximum current which can be permanently removed from the current storage device (20), and wherein the control means (36) for controlling and / or or rules of the drive motor (11) based on the undervoltage value (Umin) and / or the continuous current value (Imax) are configured.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für eine elektrische Hand-Werkzeugmaschine, die einen Anschluss für eine eine Anzahl wiederaufladbarer elektrischer Speicherzellen aufweisende Stromspeichereinrichtung aufweist und ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Hand-Werkzeugmaschine.The invention relates to a control for a handheld electric machine tool having a connection for a power storage device having a number of rechargeable electric storage cells and a method for controlling such a handheld power tool.

In zunehmendem Umfang werden heutzutage elektrische Hand-Werkzeugmaschinen, beispielsweise Schrauber, Heckenscheren und dergleichen, mit mobilen Stromspeichereinrichtungen betrieben, die auch als Akkupacks bezeichnet werden. Die Stromspeicher dürfen allerdings nur bis zu einer kritischen Spannungsgrenze betrieben werden. Wenn der Stromspeicher eine vorgegebene Unterspannung unterschreitet, kann dies zu einer Schädigung einzelner oder mehrerer Speicherzellen der Stromspeichereinrichtung führen. Eine sogenannte Tiefentladung unterhalb der Entladespannung, nachfolgend als Unterspannungswert bezeichnet, ist zu vermeiden. Dies gilt insbesondere für Speichereinrichtungen, die mit Lithium-Ionen-Speicherzellen betrieben werden (Lithium-Ionen-Akku). Auch ein zu hoher dauerhaft entnommener Strom schädigt die Speicherzellen dauerhaft und ist daher zu vermeiden.Increasingly, electrical manual machine tools, such as screwdrivers, hedge trimmers and the like, are being operated today with mobile power storage devices, which are also referred to as battery packs. However, the current storage devices may only be operated up to a critical voltage limit. If the current memory falls below a predetermined undervoltage, this can lead to damage to one or more memory cells of the current storage device. A so-called deep discharge below the discharge voltage, hereinafter referred to as undervoltage value, is to be avoided. This is especially true for storage devices that are operated with lithium-ion storage cells (lithium-ion battery). Also, a too high permanently removed current damages the memory cells permanently and should therefore be avoided.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerung für eine elektrische Hand-Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zum Steuern derselben bereitzustellen, wobei die Stromspeichereinrichtung geschützt werden soll und ein kritischer Unterspannungswert und/oder ein Dauerstromwert nicht dauerhaft unter- bzw. überschritten werden sollen.It is the object of the present invention to provide a controller for a hand-held electric machine tool of the type mentioned above and a method for controlling the same, wherein the current storage device is to be protected and a critical undervoltage value and / or a continuous current value is not permanently exceeded or exceeded should be.

Die erfindungsgemäße Steuerung für eine elektrische Hand-Werkzeugmaschine, die einen Anschluss für eine eine Anzahl wiederaufladbarer elektrischer Speicherzellen aufweisende Stromspeichereinrichtung aufweist, weist die folgenden Merkmale auf:
Die Steuerung umfasst Steuermittel zum Steuern eines Antriebsmotors der Hand-Werkzeugmaschine.The inventive control for a handheld electric machine tool having a connection for a current storage device having a number of rechargeable electric storage cells has the following features:
The controller includes control means for controlling a drive motor of the hand machine tool.

Die Steuerung umfasst Detektionsmittel zur Ermittlung eines Unterspannungswerts und/oder eines Dauerstromwertes der Stromspeichereinrichtung, wobei der Stromspeichereinrichtung bis zum Erreichen des Unterspannungswerts elektrische Energie entnehmbar ist und wobei der Dauerstromwert einen maximalen Strom repräsentiert, der der Stromspeichereinrichtung dauerhaft entnehmbar ist.The controller comprises detection means for determining an undervoltage value and / or a continuous current value of the current storage device, wherein the current storage device can be removed until the undervoltage value electrical energy is reached and wherein the persistent current value represents a maximum current which can be permanently removed from the current storage device.

Die Steuermittel sind zum Steuern und/oder Regeln des Antriebsmotors anhand des Unterspannungswerts und/oder des Dauerstromwerts ausgestaltet.The control means are designed for controlling and / or regulating the drive motor on the basis of the undervoltage value and / or the continuous current value.

Das erfindungsgemäße Verfahren für eine derartige Hand-Werkzeugmaschine zeichnet sich durch entsprechende Verfahrensschritte aus, nämlich
Ermittlung eines Unterspannungswerts und/oder eines Dauerstromwerts der Stromspeichereinrichtung, wobei der Stromspeichereinrichtung bis zum Erreichen des Unterspannungswerts elektrische Energie entnehmbar ist und wobei der Dauerstromwert einen maximalen Strom repräsentiert, der der Stromspeichereinrichtung dauerhaft entnehmbar ist.The inventive method for such a hand-held machine tool is characterized by corresponding method steps, namely
Determining an undervoltage value and / or a continuous current value of the current storage device, wherein the current storage device can be removed until the undervoltage value electrical energy is reached, and wherein the continuous current value represents a maximum current that can be permanently removed from the current storage device.

Bevorzugt ist, dass diese Dauerstromwerte und Unterspannungswerte nicht festgelegt sind, beispielsweise in einem Speicher der Steuerung abgelegt sind, sondern dynamisch ermittelt werden. Die Detektionsmittel sind nämlich vorzugsweise zum Ermitteln des Unterspannungswerts oder des Dauerstromwerts anhand der Anzahl der Speicherzellen der Stromspeichereinrichtung ausgestaltet.It is preferred that these persistent current values and undervoltage values are not fixed, for example stored in a memory of the controller, but are determined dynamically. Namely, the detection means are preferably designed for determining the undervoltage value or the persistent current value on the basis of the number of memory cells of the current storage device.

Somit ist es also möglich, dass die Detektionsmittel unabhängig vom jeweiligen Stromspeicher bzw. der Stromspeichereinrichtung arbeiten, so dass verschiedenartige Stromspeichereinrichtungen mit mehr oder weniger seriell und/oder parallel geschalteten Speicherzellen verwendet werden.Thus, it is thus possible for the detection means to operate independently of the respective current memory or the current memory device, so that different types of current memory devices with more or less memory cells connected in series and / or in parallel are used.

Beispielswiese hat die Steuerung eine Datenschnittstelle, insbesondere eine Busschnittstelle, zur Kommunikation mit der Stromspeichereinrichtung. Über die Datenschnittstelle sind verschiedene Informationen kommunizierbar, beispielsweise unidirektional von der Stromspeichereinrichtung zur Steuerung (oder zur Hand-Werkzeugmaschine, die die Steuerung enthält), oder auch auf eine entsprechende individuelle Abfrage durch die Steuerung. Die Steuerung kann also bei der Stromspeichereinrichtung die nachfolgend beschriebenen Werte beispielsweise einzeln, in verschiedenen Gruppierungen oder dergleichen abfragen.For example, the controller has a data interface, in particular a bus interface, for communicating with the power storage device. Various information can be communicated via the data interface, for example, unidirectionally from the power storage device to the controller (or to the handheld machine tool containing the controller) or to a corresponding individual request by the controller. The controller can thus in the power storage device, the values described below, for example, individually, in different groupings or the like query.

Über die Datenschnittstelle ist beispielsweise die Anzahl der Speicherzellen der Stromspeichereinrichtung übermittelbar.For example, the number of memory cells of the power storage device can be transmitted via the data interface.

Weiterhin kann ein jeweils individueller Speicherzellenunterspannungswert von mindestens einer der Speicherzellen oder aller Speicherzellen übertragen werden. Weiterhin ist es möglich, dass auf diesem Weg beispielsweise ein durchschnittlicher Speicherzellen-Unterspannungswert übertragen wird.Furthermore, a respective individual memory cell undervoltage value can be transmitted from at least one of the memory cells or all the memory cells. Furthermore, it is possible that in this way, for example, an average memory cell undervoltage value is transmitted.

Das Obige gilt auch für den Dauerstromwert, d. h. dass über die Datenschnittstelle beispielsweise ein individueller Speicherzellen-Dauerstromwert für mindestens eine der Speicherzellen übertragbar ist. Somit kann also für eine oder mehrere der Speicherzellen jeweils individuell ein Speicherzellen-Dauerstromwert übertragen werden. Es ist aber auch möglich, dass der Speicherzellen-Dauerstromwert für alle Speicherzellen gleich ist.The above also applies to the continuous current value, ie, for example, an individual memory cell continuous current value for at least one of the memory cells can be transmitted via the data interface. Thus, one memory cell persistent current value can be transmitted individually for one or more of the memory cells. It is also possible that the memory cell persistent current value is the same for all memory cells.

Die Unterspannungswerte und Dauerstromwerte für eine oder mehrere Speicherzellen können aber auch bei der Steuerung der Hand-Werkzeugmaschine hinterlegt sein, so dass diese lediglich noch die Information über die Anzahl der Speicherzellen der Stromspeichereinrichtung und eventuell deren Schaltungsvariante (Parallel/Seriell) benötigt.The undervoltage values and persistent current values for one or more memory cells can however also be stored in the control of the manual power tool, so that they only need the information about the number of memory cells of the power storage device and possibly their circuit variant (parallel / serial).

Jedenfalls ist es zweckmäßig, wenn über die Datenschnittstelle ein die Anzahl parallel geschalteter Speicherquellen der Stromspeichereinrichtung repräsentierender Parallel-Anzahlwert oder ein die Anzahl seriell geschalteter Speicherzellen der Stromspeichereinrichtung repräsentierender Seriell-Anzahlwert übermittelbar ist.In any case, it is expedient if a parallel number which represents the number of parallel-connected storage sources of the current storage device or a serial number representing the number of serially connected storage cells of the current storage device can be transmitted via the data interface.

Den in der Steuerung gespeicherten Dauerstromwert oder den von der Stromspeichereinrichtung übermittelten Dauerstromwert einer pro kann die Steuerung folgendermaßen nutzen:
Die Detektionsmittel sind zweckmäßigerweise zur Ermittlung des Dauerstromwerts als ein Produkt aus einem Speicherzellen-Dauerstromwert für mindestens eine der Speicherzellen und einer Anzahl parallel geschalteter Speicherzellen der Stromspeichereinrichtung ausgestaltet. Somit ergibt sich beispielsweise die nachfolgende Formel: Maximaler Dauerstrom = Speicherzellen-Dauerstromwert × Anzahl paralleler Zellen. The controller can use the continuous current value stored in the control or the continuous current value a per transmitted by the current storage device as follows:
The detection means are expediently designed to determine the continuous current value as a product of a memory cell continuous current value for at least one of the memory cells and a number of parallel-connected memory cells of the current storage device. Thus, for example, the following formula results: Maximum continuous current = memory cell continuous current value × number of parallel cells.

Der Dauerstromwert kann beispielsweise fest 30A betragen oder auch durch die Steuerung, wie erläutert, individuell bei der Speichereinrichtung abgefragt werden.The continuous current value can for example be fixed at 30A or can also be interrogated individually by the controller, as explained, at the memory device.

Die Anzahl serieller Speicherzellen geht in die Ermittlung der zulässigen Unterspannung der Stromspeichereinrichtung wie folgt ein:
Die Detektionsmittel sind zweckmäßigerweise zur Ermittlung des Unterspannungswerts anhand eines Produkts aus einem Speicherzellen-Unterspannungswert für mindestens einen der Speicherzellen und einer Anzahl seriell geschalteter Speicherzellen der Stromspeichereinrichtung ausgestaltet. Somit wird also der Seriell-Anzahlwert mit dem Speicherzellen-Unterspannungswert multipliziert: Unterspannung Speichereinrichtung = Speicherzellen-Unterspannungswert × Seriell-Anzahlwert. The number of serial memory cells is included in the determination of the permissible undervoltage of the current storage device as follows:
The detection means are expediently designed to determine the undervoltage value based on a product of a memory cell undervoltage value for at least one of the memory cells and a number of serially connected memory cells of the current storage device. Thus, the serial number is multiplied by the memory cell undervoltage value: Undervoltage memory device = memory cell undervoltage value × serial number.

Der Wert der jeweiligen Unterspannung pro Speicherzelle kann bei der Steuerung auch fest hinterlegt sein, beispielsweise in einem nicht flüchtigen Speicher.The value of the respective undervoltage per memory cell may also be permanently stored in the control, for example in a non-volatile memory.

Bei der Datenschnittstelle zwischen der Steuerung oder der Hand-Werkzeugmaschine einerseits und der Stromspeichereinrichtung andererseits handelt es sich zweckmäßigerweise um einen sogenannten I2C-Bus.The data interface between the controller or the hand-held power tool on the one hand and the power storage device on the other hand is expediently a so-called I2C bus.

Die Steuermittel umfassen zweckmäßigerweise eine Stromregelung für den Antriebsmotor.The control means suitably comprise a current control for the drive motor.

Die Stromregelung ist zweckmäßigerweise so ausgestaltet, dass sie ein Überschreiten des Dauerstromwerts für eine vorbestimmte, kurze Lastspitzenzeit zulässt. Beispielsweise entspricht die Lastspitzenzeit derjenigen Zeit, die zum Versenken eines Schraubenkopfes erforderlich ist. Die Lastspitzenzeit kann einstellbar sein oder von der Stromregelung dynamisch ermittelt werden. Jedenfalls ist es zweckmäßig, wenn die maximale Lastspitzenzeit definiert ist. Somit ist es also möglich, während des „normalen” Einschraubens der Schraube den Dauerstromwert zu beachten, d. h. die Stromregelung geht nicht über diesen Dauerstromwert hinaus. Für eine sehr kurze Zeit, die zum Versenken des Schraubenkopfes notwendig ist, lässt die Stromregelung jedoch eine Überschreitung des Dauerstromwertes zu.The current control is expediently designed such that it allows the duration current value to be exceeded for a predetermined, short peak load time. For example, the peak load time corresponds to the time required for countersinking a screw head. The peak load time can be adjustable or determined dynamically by the current control. In any case, it is expedient if the maximum load peak time is defined. Thus, it is possible during the "normal" screwing the screw to observe the continuous current value, d. H. the current regulation does not go beyond this continuous current value. However, for a very short time, which is necessary for countersinking the screw head, the current control allows the continuous current value to be exceeded.

Weiterhin ist eine Abschaltung des Antriebsmotors bei Erreichen des Unterspannungswerts zweckmäßig. Die Steuermittel versorgen also den elektrischen Antriebsmotor so lange mit Strom, bis der kritische Unterspannungswert erreicht ist. Dabei kann eine zweckmäßige Ausgestaltung so aussehen, dass ein kurzzeitiges Unterschreiten des Unterspannungswertes für einen aktuell gestarteten Schraubvorgang zwar noch akzeptiert wird, sodann aber die Steuermittel den Antriebsmotor abschalten.Furthermore, a shutdown of the drive motor upon reaching the undervoltage value is appropriate. The control means thus supply the electric drive motor with power until the critical undervoltage value is reached. In this case, an expedient embodiment may be such that a momentary undershooting of the undervoltage value for a currently started screwdriving process is still acceptable, but then the control means will shut off the drive motor.

Die Steuerung oder die Hand-Werkzeugmaschine sind zweckmäßigerweise so ausgestaltet, dass sie wahlweise mit Stromspeichereinrichtungen oder Akkupacks betrieben werden können, die unterschiedliche Betriebsspannungen und/oder unterschiedliche Dauerstromwerte aufweisen. Auch die Anzahl der individuell pro Akkupack seriell geschalteten Speicherzellen oder parallel geschalteten Speicherzellen wird also von der erfindungsgemäßen Steuerung berücksichtigt.The controller or the hand-held power tool are expediently designed so that they can be operated optionally with power storage devices or battery packs having different operating voltages and / or different continuous current values. Also, the number of individually per battery pack serially connected memory cells or parallel memory cells is thus taken into account by the controller according to the invention.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be explained with reference to the drawing. Show it:

1 eine perspektivische Schrägansicht einer erfindungsgemäß ausgestatteten Hand-Werkzeugmaschine, wobei eine Speichereinrichtung (Akkupack) von einem Grund-Gehäuse der Hand-Werkzeugmaschine entfernt ist, 1 an oblique perspective view of an inventively equipped hand-held machine tool, wherein a storage device (battery pack) is removed from a basic housing of the hand-held machine tool,

2 die Hand-Werkzeugmaschine gemäß 1 in Seitenansicht, und 2 the hand machine tool according to 1 in side view, and

3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, nach dem die erfindungsgemäße Steuerung arbeitet. 3 a flow diagram of the method according to the invention, according to the control of the invention operates.

Bei einer in der Zeichnung dargestellten Hand-Werkzeugmaschine 10 handelt es sich beispielsweise um eine Bohr- und/oder Schraubmaschine, bei der ein elektrischer Antriebsmotor 11 direkt oder über ein nicht dargestelltes Getriebe eine Werkzeugaufnahme 12 antreibt. Die Hand-Werkzeugmaschine ist beispielhaft zu verstehen, d. h. es könnte anstelle der nachfolgend im Detail beschriebenen Schraubmaschine oder Bohrmaschine auch ein anderes mit einem mobilen Stromspeicher zu versehendes Hand-Werkzeug in erfindungsgemäßer Weise betrieben werden, beispielsweise eine Säge, insbesondere eine Hubsäge oder Stichsäge, eine Schleifmaschine oder Poliermaschine oder dergleichen.In a hand-held machine tool shown in the drawing 10 it is, for example, a drilling and / or screwing machine, in which an electric drive motor 11 directly or via a not shown gear a tool holder 12 drives. The manual power tool is to be understood as an example, ie it could be operated in accordance with the invention instead of the below-described in detail screwdriver or drill another with a mobile power storage hand tool, such as a saw, in particular a reciprocating saw or jigsaw, a Grinder or polishing machine or the like.

Der Antriebsmotor 11 ist in einem Gehäuse 13 aufgenommen, insbesondere in einem Motorabschnitt 14 desselben. Von dem Motorabschnitt 14 erstreckt sich ein Handgriffabschnitt 15 weg, der in der Art eines Pistolenhandgriffes ausgestaltet ist, also in an sich bekannter Weise bequem ergriffen werden kann. Dem Handgriffabschnitt 15 gegenüberliegend ist ein Schutzabschnitt 16 des Gehäuses 13 vorhanden. Der Schutzabschnitt 16 und der Handgriffabschnitt 15 sind über einen Verbindungsabschnitt 17 miteinander verbunden, so dass insgesamt eine ringförmige Konfiguration durch Abschnitte 14–17 gebildet ist. Die Abschnitte 14–17 begrenzen einen Durchgriff 18, der von einer Bedienhand durchgriffen werden kann, wenn sie den Handgriffabschnitt 15 umgreift.The drive motor 11 is in a housing 13 recorded, especially in a motor section 14 thereof. From the engine section 14 extends a handle portion 15 away, which is designed in the manner of a pistol handle, so it can be conveniently taken in a conventional manner. The handle section 15 Opposite is a protection section 16 of the housing 13 available. The protection section 16 and the handle section 15 are over a connecting section 17 connected together so that an overall annular configuration through sections 14 - 17 is formed. The sections 14 - 17 limit a penetration 18 , which can be penetrated by an operating hand, when the handle section 15 embraces.

Im Übergangsbereich zwischen Motorabschnitt 14 und Handgriffabschnitt 15 ist ein Schalter 19 vorhanden, der zum Ein- und Ausschalten, aber auch zur Drehzahlvorgabe für den Antriebsmotor 11 in an sich bekannter Weise dient.In the transition area between engine section 14 and handle section 15 is a switch 19 present, which for switching on and off, but also for speed specification for the drive motor 11 serves in a conventional manner.

An der Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere deren Gehäuse 13, ist eine Stromspeichereinrichtung 20 lösbar befestigbar. Die Stromspeichereinrichtung 20, die man auch als einen Akkupack bezeichnen kann, enthält eine Anzahl wiederaufladbarer Speicherzellen 21, beispielsweise sechs.On the hand machine tool, in particular its housing 13 , is a power storage device 20 releasably attachable. The electricity storage device 20 , which may also be referred to as a battery pack, contains a number of rechargeable memory cells 21 , for example six.

Die Stromspeichereinrichtung 20 umfasst ein Grundgehäuse 23, in dem ein Teil der Speicherzellen 21 angeordnet ist, sowie einen Steckarm 24, der vom Grundgehäuse 23 winkelig absteht und ebenfalls Speicherzellen 21 schützend aufnimmt. Die Speicherzellen 21 sind intern in nicht sichtbarer Weise miteinander elektrisch verbunden, so dass die vorgenannte Anzahl serieller und paralleler Speicherzellen 21 gebildet ist.The electricity storage device 20 includes a basic housing 23 in which a part of the memory cells 21 is arranged, and a plug-in arm 24 , of the basic housing 23 protrudes angularly and also memory cells 21 protective. The memory cells 21 are internally electrically connected in a non-visible manner so that the aforementioned number of serial and parallel memory cells 21 is formed.

Zur Montage der Speichereinrichtung 20 wird diese von unten an das Gehäuse 13 angesetzt, d. h. an den Verbindungsabschnitt 17. Dabei verschließt das Grundgehäuse 23 die Unterseite des Verbindungsabschnittes 17, die zur Aufnahme der Stromspeichereinrichtung 20 offen gestaltet ist. Der Steckarm 24 greift dann in eine Aufnahme 26 am Schutzabschnitt 16 ein. Bereits dadurch ist ein optimaler Halt der Speichereinrichtung 20 an der Hand-Werkzeugmaschine 10 gegeben. Zusätzlich ist noch eine Verriegelung vorhanden, die einen Riegel 27 umfasst, der über eine Drucktaste 28 entgegen einer Kraft einer nicht dargestellten Feder in seine Entriegelungsstellung verstellbar ist. Der Riegel 27 greift in seiner Verriegelungsstellung hinter eine Riegelaufnahme 29 oder in diese hinein.For mounting the storage device 20 this will be from the bottom of the case 13 set, ie to the connecting portion 17 , The basic housing closes 23 the bottom of the connecting section 17 for receiving the power storage device 20 open design. The plug-in arm 24 then picks up a shot 26 at the shelter section 16 one. Already this is an optimal stop of the storage device 20 at the hand machine tool 10 given. In addition, there is still a lock that a bolt 27 includes that via a pushbutton 28 against a force of a spring, not shown, is adjustable in its unlocked position. The bolt 27 engages behind a bolt receptacle in its locking position 29 or into it.

Die elektrische Verbindung zwischen der Elektronik und Elektrik der Hand-Werkzeugmaschine 10 und der Stromspeichereinrichtung 20 wird durch elektrische Kontakte 30 der Stromspeichereinrichtung 20 und zugeordnete Gegenkontakte 31 der Hand-Werkzeugmaschine 10 hergestellt. Dann kann die Hand-Werkzeugmaschine 10 mit Strom aus der Stromspeichereinrichtung 20, die eine elektrische Energiespeichereinrichtung bildet, versorgt werden.The electrical connection between the electronics and electrics of the hand machine tool 10 and the power storage device 20 is through electrical contacts 30 the electricity storage device 20 and assigned mating contacts 31 the hand machine tool 10 produced. Then the hand machine tool 10 with power from the power storage device 20 , which forms an electrical energy storage device to be supplied.

Von den sechs Speicherzellen 21 sind jeweils drei in Reihe geschaltet und eine jeweilige Dreiergruppe in Reihe oder in Serie geschalteter Speicherzellen 21 parallelgeschaltet ist.Of the six memory cells 21 each three are connected in series and a respective triple in series or series-connected memory cells 21 is connected in parallel.

Bei den Speicherzellen 21 handelt es sich beispielsweise um Lithium-Ionen-Zellen, wobei selbstverständlich auch andere Speicher möglich sind, beispielsweise NiMh-Speicherzellen oder dergleichen. Auf dieses kommt es jedoch auch im Detail nicht an. Weiterhin ist die Anzahl seriell geschalteter Speicherzellen 21 und parallel geschalteter Speicherzellen 21 auch nur exemplarisch zu verstehen. Selbstverständlich können auch mehr oder weniger Speicherzellen 21 pro Speichereinrichtung vorgesehen sein, wobei beliebige Serien- und Parallelschaltungen auch möglich sind. Daraus resultieren z. B. höhere Stromwerte, die die jeweilige Stromspeichereinrichtung zu liefern vermag sowie unterschiedliche Spannungen. Üblich sind beispielsweise Speichereinrichtungen mit 12 V oder 15 V, wobei unterschiedliche Stromlieferkapazitäten möglich sind. Die Hand-Werkzeugmaschine 10, insbesondere deren Steuerung 22, können sich daran dynamisch anpassen.In the memory cells 21 For example, these are lithium-ion cells, although of course other memories are also possible, for example NiMh memory cells or the like. However, this does not matter in detail. Furthermore, the number of memory cells connected in series 21 and parallel-connected memory cells 21 to understand only as an example. Of course, more or less memory cells 21 be provided per memory device, with any serial and parallel circuits are also possible. This results z. B. higher current values that can supply the respective power storage device and different voltages. For example, storage devices with 12 V or 15 V are customary, whereby different power supply capacities are possible. The hand machine tool 10 , in particular their control 22 , can adapt to it dynamically.

Damit die Stromspeichereinrichtung 20 „korrekt” betrieben wird, sind die folgenden Maßnahmen vorgesehen. Die elektrischen Kontakte und Gegenkontakte 30, 31 umfassen nämlich nicht nur Stromkontakte, die zur elektrischen Stromversorgung insbesondere des Antriebsmotors 11 dienen, sondern auch Kontakte einer Datenschnittstelle 32, über die Kenndaten der Stromspeichereinrichtung 20 an die Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere deren Steuerung 22, übermittelbar sind. Beispielsweise hat die Stromspeichereinrichtung 20 einen Buskoppler 33, der mit einem Buskoppler 34 der Steuerung 22 zusammenarbeitet. Bei den Buskopplern 33, 34 handelt es sich beispielsweise um Buskoppler für einen I2C-Bus, wobei selbstverständlich auch andere Datenübertragungen möglich sind, insbesondere über andersartige Busse. Die Buskoppler 33, 34 realisieren insgesamt eine Busschnittstelle.So that the power storage device 20 "Correct" is operated, the following measures are provided. The electrical contacts and mating contacts 30 . 31 Namely, not only include power contacts that for electrical power supply, in particular the drive motor 11 serve, but also contacts a data interface 32 , about the characteristics of the electricity storage device 20 to the hand-held machine tool, in particular its control 22 , are transferable. For example, the power storage device has 20 a bus coupler 33 that with a bus coupler 34 the controller 22 cooperates. With the bus couplers 33 . 34 For example, it is a bus coupler for an I2C bus, although of course other data transfers are possible, especially on different types of buses. The bus couplers 33 . 34 realize a total of a bus interface.

Die Stromspeichereinrichtung 20 übermittelt über die Datenschnittstelle 32, beispielsweise spontan beim Anstecken der Stromspeichereinrichtung 20 an die Hand-Werkzeugmaschine 10 und/oder während des Betriebs der Kombination aus diesen beiden Komponenten und/oder auf Anfrage durch die Stromsteuerung 22 oder dergleichen, einen Parallel-Anzahlwert AP, der die Anzahl parallel geschalteter Speicherzellen 21 repräsentiert sowie einen Seriell-Anzahlwert AS, der die Anzahl seriell geschalteter Speicherzellen 21 darstellt.The electricity storage device 20 transmitted via the data interface 32 , For example, spontaneously when plugging in the power storage device 20 to the hand machine tool 10 and / or during operation of the combination of these two components and / or upon request by the power controller 22 or the like, a parallel number AP, which is the number of parallel-connected memory cells 21 and a serial number AS representing the number of memory cells connected in series 21 represents.

Das Auslesen und/oder Übertragen der Akkupackdaten bzw. Kenndaten der Speichereinrichtung, das in 3 als ein Schritt 71 dargestellt ist, kann also beispielsweise durch das Anstecken der Stromspeichereinrichtung 20 an die Hand-Werkzeugmaschine 10 oder auch beispielsweise durch das Einschalten der Hand-Werkzeugmaschine über den Schalter 19 ausgelöst sein, das im Schritt 70 dargestellt ist.The reading and / or transmission of the battery pack data or characteristic data of the memory device, which in 3 as a step 71 is shown, so for example, by plugging the power storage device 20 to the hand machine tool 10 or also for example by switching on the hand-held machine tool via the switch 19 be triggered in the step 70 is shown.

Der Schritt 71 in dem Ablaufdiagramm stellt dar, dass die Steuerung 22 die Kenndaten der Stromspeichereinrichtung 20 ermittelt, beispielsweise durch ein Auslesen der Daten über die Busschnittstelle, die die Buskoppler 33, 34 umfasst.The step 71 in the flowchart represents that the controller 22 the characteristics of the electricity storage device 20 determined, for example, by reading the data via the bus interface, the bus coupler 33 . 34 includes.

Die Detektionsmittel 35 ermitteln dann in einem Schritt 72, beispielsweise anhand der oben genannten Formeln, anhand der Anzahlwerte AP und AS sowie zusätzlich der individuellen Unterspannung, die eine Speicherzelle 21 sozusagen verkraftet, sowie des maximalen Dauerstromes, den diese Speicherzelle 21 liefern kann, beispielsweise 30A, einen Unterspannungswert Umin, der zur Vermeidung einer Tiefentladung der Speichereinrichtung 20 nicht unterschritten werden sollte, sowie einen maximal zulässigen Dauerstromwert Imax, den die Stromspeichereinrichtung 20 jedenfalls nicht dauerhaft überschreiten sollte.The detection means 35 then determine in one step 72 , For example, based on the above formulas, based on the number of values AP and AS and in addition the individual undervoltage, which is a memory cell 21 so to speak, as well as the maximum continuous current that this memory cell 21 can deliver, for example 30A , an undervoltage value Umin, which prevents over-discharge of the memory device 20 should not fall below, as well as a maximum permissible continuous current value Imax, the current storage device 20 in any case should not permanently exceed.

Der Dauerstromwert Imax und der Unterspannungswert Umin werden sodann von der Steuerung 22 für den weiteren Betrieb der Hand-Werkzeugmaschine 10 berücksichtigt. Beispielsweise umfassen zur Steuerung und zum Betrieb des Antriebsmotors 11 vorgesehene Steuermittel 36 der Steuerung 22 eine Stromregelung 37. Die Stromregelung 37 übernimmt den Dauerstromwert Imax, um den Antriebsmotor 11 gegebenenfalls an der Leistungsgrenze der Stromspeichereinrichtung 20 zu betreiben, ohne den Dauerstromwert Imax zumindest dauerhaft zu überschreiten. Dem Bediener steht also eine maximale Leistung bzw. ein maximales Drehmoment des Antriebsmotors 11 zur Verfügung, wenn er den Schalter 19 entsprechend betätigt.The continuous current value Imax and the undervoltage value Umin are then output from the controller 22 for the further operation of the hand-held machine tool 10 considered. For example, include for controlling and operating the drive motor 11 provided control means 36 the controller 22 a current regulation 37 , The current regulation 37 takes the continuous current value Imax to the drive motor 11 optionally at the power limit of the power storage device 20 to operate without permanently exceeding the continuous current value Imax. The operator is therefore a maximum power or a maximum torque of the drive motor 11 available when he has the switch 19 operated accordingly.

An dieser Stelle sei bemerkt, dass beispielsweise auch eine elektronische Drehmomentregelung Bestandteil der Stromregelung 37 sein kann, so dass bis zum maximal zulässigen Drehmoment des Antriebsmotors 11 Strom aus der Stromspeichereinrichtung 20 entnommen und zur Bestromung des Antriebsmotors 11 verwendet wird.It should be noted that, for example, an electronic torque control part of the current control 37 can be, so that up to the maximum allowable torque of the drive motor 11 Power from the electricity storage device 20 removed and for energizing the drive motor 11 is used.

In einem Schritt 75 überwachen nämlich die Steuermittel 36 dauerhaft, dass der Dauerstromwert Imax nicht überschritten und/oder der Unterspannungswert Umin nicht unterschritten wird. Ist nämlich der Unterspannungswert Umin unterschritten, schaltet die Steuerung 22 den Antriebsmotor 11 in einem Schritt 76 ab.In one step 75 namely monitor the control means 36 permanently, that the continuous current value Imax is not exceeded and / or the undervoltage value Umin is not fallen below. If the undervoltage value Umin is undershot, the controller switches 22 the drive motor 11 in one step 76 from.

Ein Schritt 77 stellt dar, dass die Steuerung 22, insbesondere deren Steuermittel 36, bei Überschreiten des Dauerstromwerts Imax eine Strombegrenzung vornehmen, d. h. dass die Stromregelung 37 den Maximalstrom für den Antriebsmotor 11 begrenzt.A step 77 represents the control 22 , in particular their control means 36 , if the continuous current value Imax is exceeded, limit the current, ie the current regulation 37 the maximum current for the drive motor 11 limited.

Kurzzeitig ist jedoch ein Überschreiten des Dauerstromwerts Imax möglich, beispielsweise dann, wenn mit der Hand-Werkzeugmaschine ein Schraubenkopf versenkt werden soll, d. h. dass das abzugebende Drehmoment und somit auch der Strom für den Antriebsmotor 11 kurzzeitig hochschnellt, danach jedoch wieder absinkt.However, a short-term exceeding of the continuous current value Imax is possible, for example, when a screw head is to be sunk with the hand-held machine tool, ie that the torque to be output and thus also the current for the drive motor 11 briefly jumps up, then decreases again.

Claims (11)

Steuerung für eine elektrische Hand-Werkzeugmaschine (10), die einen Anschluss für eine eine Anzahl wiederaufladbarer elektrischer Speicherzellen (21) aufweisende Stromspeichereinrichtung (20) aufweist, wobei die Steuerung (22) Steuermittel (36) zum Steuern eines Antriebsmotors (11) der Hand-Werkzeugmaschine (10) aufweist, wobei die Steuerung (22) Detektionsmittel (35) zur Ermittlung eines Unterspannungswertes (Umin) und/oder eines Dauerstromwertes (Imax) der Stromspeichereinrichtung (20) aufweist, wobei der Stromspeichereinrichtung (20) bis zum Erreichen des Unterspannungswerts (Umin) elektrische Energie entnehmbar ist und wobei der Dauerstromwert (Imax) einen maximalen Strom repräsentiert, der der Stromspeichereinrichtung (20) dauerhaft entnehmbar ist, und wobei die Steuermittel (36) zum Steuern und/oder Regeln des Antriebsmotors (11) anhand des Unterspannungswertes (Umin) und/oder des Dauerstromwertes (Imax) ausgestaltet sind.Control for an electric hand-held machine tool ( 10 ) having a connection for one of a number of rechargeable electric storage cells ( 21 ) having electricity storage device ( 20 ), wherein the controller ( 22 ) Control means ( 36 ) for controlling a drive motor ( 11 ) of the hand machine tool ( 10 ), wherein the controller ( 22 ) Detection means ( 35 ) for determining an undervoltage value (Umin) and / or a continuous current value (Imax) of the current storage device ( 20 ), wherein the power storage device ( 20 ) can be taken out until the undervoltage value (Umin) is reached, and wherein the continuous current value (Imax) represents a maximum current which is supplied to the current storage device ( 20 ) is permanently removable, and wherein the control means ( 36 ) for controlling and / or regulating the drive motor ( 11 ) based on the undervoltage value (Umin) and / or the continuous current value (Imax) are configured. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel (35) zum Ermitteln des Unterspannungswerts (Umin) und/oder des Dauerstromwerts (Imax) anhand der Anzahl der Speicherzellen (21) der Stromspeichereinrichtung (20) ausgestaltet sind.Control according to claim 1, characterized in that the detection means ( 35 ) for determining the undervoltage value (Umin) and / or the continuous current value (Imax) based on the number of memory cells ( 21 ) of the electricity storage device ( 20 ) are configured. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Datenschnittstelle (32), insbesondere eine Busschnittstelle, zur Kommunikation mit der Stromspeichereinrichtung (20) aufweist, wobei über die Datenschnittstelle (32) die Anzahl der Speicherzellen (21) der Stromspeichereinrichtung (20) und/oder ein Speicherzellen-Unterspannungswert (Umin) für mindestens eine der Speicherzellen (21) und/oder Speicherzellen-Dauerstromwert (Imax) für mindestens eine der Speicherzellen (21) und/oder ein die Anzahl parallel geschalteter Speicherzellen (21) der Stromspeichereinrichtung (20) repräsentierender Parallel-Anzahlwert (AP) oder ein die Anzahl seriell geschalteter Speicherzellen (21) der Stromspeichereinrichtung (20) repräsentierender Seriell-Anzahlwert (AS) übermittelbar ist.Control according to Claim 1 or 2, characterized in that it has a data interface ( 32 ), in particular a bus interface, for communication with the electricity storage device ( 20 ), whereby via the data interface ( 32 ) the number of memory cells ( 21 ) of the electricity storage device ( 20 ) and / or a memory cell undervoltage value (Umin) for at least one of the memory cells ( 21 ) and / or memory cell continuous current value (Imax) for at least one of the memory cells ( 21 ) and / or a number of parallel connected memory cells ( 21 ) of the electricity storage device ( 20 ) or a number of serially connected memory cells (AP) 21 ) of the electricity storage device ( 20 ) representing serial number (AS) can be transmitted. Steuerung (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel (35) zur Ermittlung des Unterspannungswertes (Umin) ein Produkt aus einem Speicherzellen-Unterspannungswert (Umin) für mindestens eine der Speicherzellen (21) und einer Anzahl seriell geschalteter Speicherzellen (21) der Stromspeichereinrichtung (20) bilden.Control ( 22 ) according to claim 1, characterized in that the detection means ( 35 ) for determining the undervoltage value (Umin) a product of a memory cell undervoltage value (Umin) for at least one of the memory cells ( 21 ) and a number of serially connected memory cells ( 21 ) of the electricity storage device ( 20 ) form. Steuerung (22) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel (35) zur Ermittlung des Dauerstromwertes (Imax) ein Produkt aus einem Speicherzellen-Dauerstromwert (Imax) für mindestens eine der Speicherzellen (21) und einer Anzahl parallel geschalteter Speicherzellen (21) der Stromspeichereinrichtung (20) bilden.Control ( 22 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the detection means ( 35 ) for determining the continuous current value (Imax) a product of a memory cell continuous current value (Imax) for at least one of the memory cells ( 21 ) and a number of parallel-connected memory cells ( 21 ) of the electricity storage device ( 20 ) form. Steuerung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (36) eine Stromregelung (37) für den Antriebsmotor (11) umfassen.Control ( 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the control means ( 36 ) a current regulation ( 37 ) for the drive motor ( 11 ). Steuerung (22) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromregelung (37) ein Überschreiten des Dauerstromwertes (Imax) für eine vorbestimmte kurze Lastspitzenzeit zulässt.Control ( 22 ) according to claim 6, characterized in that the current regulation ( 37 ) allows exceeding the continuous current value (Imax) for a predetermined short peak load time. Steuerung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (36) den Antriebsmotor (11) bis zum Erreichen des Unterspannungswertes (Umin) mit elektrischem Strom versorgen.Control ( 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the control means ( 36 ) the drive motor ( 11 ) supply electrical current until the undervoltage value (Umin) is reached. Steuerung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie und/oder die Hand-Werkzeugmaschine (10) wahlweise mit unterschiedlichen Betriebsspannungen und/oder Dauerstromwerten (Imax) aufweisenden Stromspeichereinrichtungen (20) betreibbar ist.Control ( 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it and / or the hand-held power tool ( 10 ) optionally with different operating voltages and / or continuous current values (Imax) having current storage devices ( 20 ) is operable. Hand-Werkzeugmaschine mit einer Steuerung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Hand machine tool with a control ( 22 ) according to any one of the preceding claims. Verfahren zum Steuern einer elektrischen Hand-Werkzeugmaschine (10), die einen Anschluss für eine eine Anzahl wiederaufladbarer elektrischer Speicherzellen (21) aufweisende Stromspeichereinrichtung (20) aufweist, mit den Schritten: – Ermittlung eines Unterspannungswertes (Umin) und/oder eines Dauerstromwertes (Imax) der Stromspeichereinrichtung (20), wobei der Stromspeichereinrichtung (20) bis zum Erreichen des Unterspannungswerts (Umin) elektrische Energie entnehmbar ist und wobei der Dauerstromwert (Imax) einen maximalen Strom repräsentiert, der der Stromspeichereinrichtung (20) dauerhaft entnehmbar ist, und – Steuern und/oder Regeln des Antriebsmotors (11) anhand des Unterspannungswertes (Umin) und/oder des Dauerstromwertes (Imax).Method for controlling an electric manual power tool ( 10 ) having a connection for one of a number of rechargeable electric storage cells ( 21 ) having electricity storage device ( 20 ), comprising the steps of: - determining an undervoltage value (Umin) and / or a continuous current value (Imax) of the current storage device ( 20 ), the power storage device ( 20 ) can be taken out until the undervoltage value (Umin) is reached, and wherein the continuous current value (Imax) represents a maximum current which is supplied to the current storage device ( 20 ) is permanently removable, and - controlling and / or regulating the drive motor ( 11 ) based on the undervoltage value (Umin) and / or the continuous current value (Imax).
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