EP2143198A2 - Elektrowerkzeug und geräteschalter für ein elektrowerkzeug - Google Patents

Elektrowerkzeug und geräteschalter für ein elektrowerkzeug

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Publication number
EP2143198A2
EP2143198A2 EP08736004A EP08736004A EP2143198A2 EP 2143198 A2 EP2143198 A2 EP 2143198A2 EP 08736004 A EP08736004 A EP 08736004A EP 08736004 A EP08736004 A EP 08736004A EP 2143198 A2 EP2143198 A2 EP 2143198A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power tool
power
circuit
device switch
temperature
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.)
Withdrawn
Application number
EP08736004A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Katzenberger
Stefan Rapp
Gunter Flinspach
Markus Schmid
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2143198A2 publication Critical patent/EP2143198A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive

Definitions

  • the invention relates to a device switch for a power tool, in particular a E- lektro tool with battery operation, according to the preamble of claim 1 and a power tool, in particular a power tool with battery operation, according to the preamble of claim 10.
  • the invention also relates to a method for monitoring an electric Tool, in particular a power tool with battery operation according to the preamble of claim 15.
  • Power tools in particular power tools that can be operated with a rechargeable battery, are known in a variety of applications, such as drills or electric screwdrivers.
  • such power tools have a device switch for controlling and regulating the rotational speed of the tool by the user.
  • the device switch electronics is integrated, which has a power circuit for speed control and regulation.
  • the motor driving the tool is supplied with power by a voltage source, in particular a rechargeable battery, in such a way that the supplied current flows off via a power semiconductor whose conductivity is ultimately dissipated via the power semiconductor
  • Push position of the manual button is determined.
  • a power control of the electric motor is possible.
  • a power transistor and optionally a heat sink required for this purpose may be provided.
  • a device switch for a power tool in which a protective circuit is integrated, with which the rotational speed of the power tool can be influenced as a function of a monitored temperature, the voltage applied to the voltage supply, in particular the battery and the current.
  • this circuit is carried out analogously.
  • the protection circuit is implemented and implemented in such a way that it acts directly on a power circuit provided in the device switch, and thus a change from a critical to an uncritical operating state can be achieved.
  • the protection circuit can be provided as an analog protection circuit in the power circuit.
  • a power tool is proposed with such a device switch, so that the power tool itself can be protected from damage.
  • a power tool in particular a power tool with battery operation can be monitored with a device switch, wherein the device switch has a power circuit for speed control and / or speed control of a motor.
  • the device switch has a power circuit for speed control and / or speed control of a motor.
  • both the temperature of at least one temperature-sensitive component of the power tool, as well as the current flowing through the power circuit and the current voltage of the power supply, in particular of the battery can be monitored.
  • the current and the voltage can then be done with the protection circuit, which is arranged in the housing switch, a speed control and / or regulation and / or a partial or complete shutdown of individual components of the power tool.
  • the protection circuit in a preferred embodiment of the invention directly affects the power circuit.
  • the protection circuit can be designed so that it controls the speed in a predetermined range and / or regulated and when this range is exceeded, the value for the speed can be set to the maximum possible value.
  • the predetermined control range can include the entire speed range of the electric power tool. It is also possible to restrict the control to a specific control interval, for example between 0% and 50% of the maximum possible speed range.
  • the power tool can be switched off.
  • rechargeable batteries that are based on lithium-ion-based batteries can be protected and protected from deep discharge.
  • 1 shows schematically an appliance switch of a power tool
  • 2 shows a block diagram of a first embodiment of a functionality integrated in the device switch
  • FIG. 3 shows a block diagram of a second embodiment of a functionality integrated in the device switch.
  • Fig. 1 shows a device switch 12 for a schematically indicated power tool 10, such as a cordless screwdriver, a drill or the like.
  • the device switch 12 has a pusher 14 which sits on a pusher axis 16 and is connected to a device switch housing 18.
  • a user can manually operate the power tool 10 and, for example, change a speed.
  • a switching lever 22 may be provided for switching a direction of rotation.
  • the device switch 12 can be connected to a voltage source, in particular a battery.
  • a power circuit 20 is included, which is indicated by dashed lines.
  • This power circuit 20 serves to control and regulate the current flowing to the load. It usually has a power transistor, for example a power MOSFET.
  • a protection circuit 26 is provided, which is preferably integrated with the power circuit 20 on a common board.
  • sensors for monitoring temperatures, currents and voltages are provided. With the protection circuit 26, the monitored values of temperature, applied voltage and current can be evaluated so that monitoring and protection of sensitive components such as the motor, the electrical and electronic used
  • FIG. 2 schematically shows a block diagram of a first embodiment of the functionality of the power and protection circuits 20, 26 integrated into the device switch 12 according to the invention.
  • a power supply 28 in particular a battery is provided, so that the power tool is supplied with a sufficient voltage.
  • a unit for temperature detection and signal conditioning 30 is provided as well as a unit for voltage detection and signal conditioning 32.
  • the units 28, 30 and 32 are connected to a logic unit 34.
  • the logic unit 34 makes it possible to process the current input values coming from the units 28, 30 and 32, in particular to compare them with stored setpoint values of a setpoint memory 36.
  • a power actuator 38 for controlling the power current can be controlled.
  • a power and temperature monitoring can be integrated, which, however, can also be provided separately.
  • the speed of the power tool 10 can be controlled and / or regulated in the entire control and / or regulating range from 0% to 100%.
  • the speed control can only take place in an arbitrarily adjustable interval, for example between 0% and 40%.
  • the range of 41% - 100% remains hidden in this case and when the maximum control range value of 40% is exceeded it is set to 100%, ie. H. jumped to the maximum possible value of the speed.
  • the protective circuit 26 is preferably carried out analogously. This achieves a cost-effective solution. With this protection circuit 26, which is also preferably designed so that it can act directly on the power circuit 20, it is possible to ensure a limit value monitoring simultaneously for different, relevant in operation of the power tool 10 parameters. It is possible to monitor the maximum temperature for different elements of the power tool 10, such as the temperature of a designated battery, or the power component. At the same time, it is possible to monitor the voltage provided by the power supply, in particular by the battery, and to prevent over-discharge of the battery when it falls below a predetermined minimum voltage.
  • the current flowing in the power circuit 20 current can be monitored to take countermeasures for reducing the current when exceeding a maximum allowable current, which can go to the shutdown of the power tool 10.
  • an evaluation circuit for the temperature detection output a steady signal.
  • the nominal value in the logic unit 34 is adjusted via the provided setpoint value and the speed and power are lowered, possibly down to the standstill of the power tool 10.
  • a continuous signal is again output by the temperature detection.
  • the logic unit 34 continuously influences the setpoint signal.
  • the temperature evaluation circuit can be designed so that when reaching a set limit, the setpoint signal is set to zero.
  • the setpoint signal for the temperature can also be coupled directly to the current temperature signal, so that a separate evaluation can be omitted for this purpose. In this case, changing the temperature directly affects the setpoint signal.
  • a hysteresis known per se can be implemented in the circuit of the logic unit 34 or in the sensor signal detection 30.
  • a minimum value for the input voltage is set for the voltage reference.
  • different variants for the protection of the power tool 10 can be realized.
  • the supply voltage of the entire electronics can be switched off.
  • a reset can be carried out via the logic unit 34 and an existing frequency generator, which generates, for example, a pulse-width-modulated signal for controlling the power circuit, is switched off and locked.
  • the frequency signal which is formed for example as a PWM signal and the power circuit 20 is supplied, can be disabled.
  • the current monitoring can, for example, be carried out by, for example, using a so-called Intelligent Power Switch (IPS) to determine the permissible current in the power component. is bordered. Thus, this component is protected from excessive current flow and a resulting inadmissible overheating.
  • IPS Intelligent Power Switch
  • an independent temperature monitoring can also be provided.
  • the protection circuit 26 is integrated in the device switch 12 and preferably designed so that it can act directly on the power circuit 20.
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of a second embodiment of a functionality integrated into the device switch 12.
  • the circuit shown schematically in FIG. 3 includes both the functionality of the power circuit 20 and the functionality of the protection circuit 26 of FIG. 1.
  • the logic circuit 101 is connected to a first temperature monitoring device 110 for monitoring the temperature of a voltage source 103 of the power tool 10.
  • the voltage source 103 of the power tool 10 may be a battery, for example.
  • the temperature monitoring device 110 for monitoring the temperature of the voltage source 103 continuously measures the temperature of the voltage source 103 and compares the measured temperature with a predetermined limit temperature.
  • Temperature detected means 110 exceeds the predetermined temperature, the temperature monitoring device 110 transmits a signal to the logic unit 101th
  • the logic unit 101 is further provided with a temperature monitor 111 for
  • the temperature monitor 111 continuously detects the temperature of the power circuit 106 and compares it with a predetermined limit temperature. As soon as the determined temperature of the power circuit 106 exceeds the specified limit value, the temperature monitoring device 111 transmits a corresponding signal to the logic unit 101.
  • the logic unit 101 is further connected to a temperature monitor 112 for monitoring the temperature of a motor 108 of the power tool 10.
  • the temperature monitor 112 continuously determines the temperature of the engine 108 and compares it to a predetermined limit. As soon as the determined temperature of the motor 108 exceeds the defined limit value, the temperature monitoring device 112 transmits a corresponding signal to the logic unit 101.
  • the temperature monitoring devices 110, 111, 112 are each connected to a temperature sensor, which is in good thermal contact with the monitored by the respective temperature monitoring device component of the power tool 10.
  • the temperature monitoring devices 110, 111, 112 also each have an evaluation circuit which serves for the evaluation of the signal supplied by the respective temperature sensor, performs the comparison with the respectively defined limit value and generates a signal dependent on the result of this comparison and transmits it to the logic unit 101.
  • the logic unit may additionally be connected to other temperature monitoring devices for monitoring the temperature of other electrical or electronic or other components of the power tool 10.
  • the logic unit 101 is further connected to a voltage monitoring device 104, which is provided for monitoring a voltage provided by the voltage source 103 of the power tool 10.
  • Voltage monitor 104 compares the voltage supplied by voltage source 103 with a predetermined threshold. If the voltage provided by the voltage source 103 falls below the predetermined limit value, the voltage monitoring device 104 supplies a corresponding signal to the logic unit 101.
  • the voltage monitoring device 104 can compare the voltage supplied by the voltage source 103, for example by means of a comparator, with a reference voltage of a Zener diode ,
  • the logic unit 101 is further connected to a current monitor 107 for monitoring a current flowing in the power circuit 106.
  • the current monitor 107 continuously detects the current flowing in the power circuit 106 and compares it with a predetermined limit. If the current flowing in the power circuit 106 exceeds the set limit, the current monitor 107 supplies a corresponding signal to the logic unit 101.
  • the logic unit 101 is further connected to a setpoint input 102.
  • the setpoint input 102 supplies a value dependent on the position of the pusher 14 of the device switch 12.
  • the SoII value transferred from the setpoint input 102 to the logic unit 101 thus reflects the user's request of the power tool 10.
  • the setpoint input 102 will provide a setpoint of 0%. If the user of the power tool 10 depresses the pusher 14 of the device switch 12 in half, the setpoint input 102 provides a setpoint value of 50%. If the user presses the pusher 14 completely, the setpoint input 102 delivers a setpoint value of 100% to the logic unit 101.
  • the pusher 14 is listed as a button.
  • setpoint default 102 provides only setpoints of 0% or 100% to logic unit 101.
  • the logic unit 101 determines an adjusted setpoint value from the desired value provided by the setpoint input 102.
  • the logic unit 101 takes into account the signals supplied by the temperature monitoring devices 110, 111, 112.
  • the logic unit 101 can also take into account the signals provided by the voltage monitoring device 104 and the current monitoring device 107 in order to determine the adjusted nominal value. If none of the mentioned monitoring devices indicates a critical state of one of the monitored components of the power tool 10, the logic unit 101 can take over the setpoint supplied by the setpoint input 102 directly as an adjusted setpoint. Alternatively, the logic unit 101 may arbitrarily scale the setpoint supplied by the setpoint input 102.
  • the logic unit 101 may take the setpoint of the setpoint 102 in a fixed lower range of the setpoint, for example, 40% as the adjusted setpoint, while a higher setpoint supplied by the setpoint 102 may directly apply to a matched one
  • the logic unit 101 may undertake a reduction of the adjusted target value.
  • the logic unit 101 may, for example, reduce the adjusted setpoint to 0% in this case.
  • the temperature monitoring devices 110, 111, 112 of the logic unit 101 provide a signal which is dependent on the respectively determined temperature.
  • the logic unit 101 can increasingly reduce the adjusted setpoint with increasing temperatures of the components monitored by the temperature monitors 110, 111, 112.
  • the reduction of the adjusted setpoint may, for example, be done in one or more discrete stages.
  • the reduction of the adjusted setpoint can also be done continuously with increasing temperatures. In any case, the adjusted setpoint is reduced with the aim of avoiding overheating of one of the monitored components of the power tool 10.
  • the logic unit 101 transfers the adjusted setpoint value to a unit 105 for generating a pulse width modulated signal.
  • the pulse width modulated signal generating unit 105 generates a pulse width modulated signal having a duty ratio corresponding to the adjusted target value.
  • the pulse width modulated signal generating unit 105 transfers the pulse width modulated signal to the power circuit 106.
  • the power circuit 106 supplies the motor 108 of the power tool 10 with the pulse width modulated signal according to voltage.
  • the power circuit 106 may be implemented, for example, as a power MOSFET whose gate contact is switched by the pulse width modulated signal.
  • the current monitoring device 107 monitors the current flowing through the power circuit 106 current. For this example, the voltage drop across a
  • Series resistance can be measured.
  • the current monitor 107 may monitor the resistance R D s (o n ) of the power MOSFET. This is preferably done with passive components as P, PI, PID or PD controller with an operational amplifier.
  • the power circuit 106 and the current monitor 107 may be implemented as an integrated power semiconductor. Such components are available from various manufacturers under the designations "Intelligent Power Switch,””SmartFET,””TempFET,””SenseFET,””HITFET,” etc.
  • the temperature monitor 111 may also monitor the temperature of the power circuit 106 within this integrated power half be provided ladder.
  • other monitoring functions for example for monitoring the voltage applied to the power circuit 106 voltage can be integrated.
  • the integrated component of power circuit 106 and Stromüberwachungs- device 107 may also be configured to switch off the power circuit 106 in the event of an inadmissibly high current, an inadmissibly high temperature or an inadmissibly high voltage applied independently.
  • the feedback to the logic unit 101 may be omitted alternatively. If a feedback to the logic unit 101 is provided, the logic unit 101 in the case of a critical operating state of the power circuit 101 additionally disable other components of the electric tool 10, such as the unit 105 for generating the pulse width modulated signal.
  • the logic unit 101 may be designed to switch off individual assemblies of the power tool 10 in the case of an inadmissibly low voltage of the voltage source 103.
  • the logic unit 101 may in such a case, for example, the unit 105 for generating the pulse width modulated signal and / or the power circuit 106 off. As a result, a harmful deep discharge of the voltage source 103 forming the battery is prevented.
  • the generation, monitoring and shutdown of the supply voltage can be performed by an integrated circuit.
  • the logic unit 101 the temperature monitoring devices 110, 111, 112, the unit for generating the pulse width modulated signal 105, the
  • Power circuit 106 the means for current monitoring 107, the setpoint specification 102, as well as the voltage monitoring device 104 disposed within the device switch 12 of the power tool 10.
  • all components described are designed as analog circuits. This is particularly inexpensive.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Protection Of Generators And Motors (AREA)

Abstract

Geräteschalter für ein Elektrowerkzeug, insbesondere ein Elektrowerkzeug mit Akkubetrieb, wobei in den Geräteschalter eine Leistungsschaltung zur Spannungsversorgung eines Motors und eine Elektronikschaltung zur Überwachung einer Temperatur, einer Spannung und eines Stromes integriert ist.

Description

Beschreibung
Titel
Elektrowerkzeug und Geräteschalter für ein Elektrowerkzeug
Die Erfindung betrifft einen Geräteschalter für ein Elektrowerkzeug, insbesondere ein E- lektrowerkzeug mit Akkubetrieb, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Elektrowerkzeug, insbesondere ein Elektrowerkzeug mit Akkubetrieb, nach dem Oberbegriff von Anspruch 10. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Überwachung eines Elektro- werkzeugs insbesondere eines Elektrowerkzeugs mit Akkubetrieb nach dem Oberbegriff von Anspruch 15.
Elektrowerkzeuge, insbesondere Elektrowerkzeuge die mit einem Akku betrieben werden können, sind in vielfältiger Anwendung bekannt, etwa als Bohrmaschinen oder Ak- kuschrauber. Wie beispielsweise in der DE 40 38 786 Al beschrieben, weisen derartige Elektrowerkzeuge einen Geräteschalter zur Steuerung und Regelung der Drehzahl des Werkzeugs durch den Benutzer auf. Dies wird dadurch verwirklicht, dass in dem Geräteschalter eine Elektronik integriert ist, die eine Leistungsschaltung zur Drehzahlsteuerung und Regelung aufweist. Im Steuerungsfall wird der das Werkzeug antreibende Motor von einer Spannungsquelle, insbesondere einem Akku mit Strom so versorgt, dass der zuge- führte Strom über einen Leistungshalbleiter abfließt, dessen Leitfähigkeit letztlich über die
Drückposition des Handschaltknopfes bestimmt wird. Damit wird eine Leistungssteuerung des Elektromotors möglich. Zur Leistungssteuerung können ein Leistungstransistor sowie gegebenenfalls ein hierzu erforderlicher Kühlkörper vorgesehen sein.
Bekannt ist auch, die Temperatur im Leistungsbauteil zu überwachen. Hierzu wird beispielsweise in der DE 10 2005 010 129 Al vorgeschlagen, beim Erreichen einer vorgegebenen Grenztemperatur die Leistung der Last, etwa durch eine Reduzierung des fließenden Laststroms, zu vermindern. Zum Erreichen der maximalen Drehzahl wird ein zweiter Kontakt, der so genannte Überbrückungskontakt geschlossen, wenn etwa 80% der maxi- malen Drehzahl erreicht sind, so dass dann die volle Spannung des Akkus am Motor anliegt. Weiterhin ist eine Temperatursteuerung auch aus der JP 2006 166601 bekannt. Dabei wird in einem Elektrowerkzeug ein Überhitzungsschutz dadurch verwirklicht, dass mit einem als temperaturabhängiger Widerstand ausgebildeten Temperatursensor die Temperatur erfasst wird. Damit kann der dem Motor zugeführte Strom über ein Kontrollelement so reduziert werden, dass die Temperatur wieder sinkt. Der hierbei vorgeschlagene Überhitzungsschutz ist außerhalb des Druckschalters, mit dem die Drehzahl des Werkzeugs beeinflusst werden kann, am Motor angebracht.
Erfindungsgemäß wird nun ein Geräteschalter für ein Elektrowerkzeug vorgeschlagen in den eine Schutzschaltung integriert ist, mit der die Drehzahl des Elektrowerkzeugs in Abhängigkeit von einer überwachten Temperaturen, der an der Spannungsversorgung, insbesondere dem Akku anliegenden Spannung und des Stroms beeinflusst werden kann. Bevorzugt wird diese Schaltung analog ausgeführt.
Bevorzugt wird die Schutzschaltung so ausgeführt und implementiert, dass sie direkt auf eine im Geräteschalter vorgesehene Leistungsschaltung einwirkt und damit einen Wechsel von einem kritischen zu einem unkritischen Betriebszustand erreicht werden kann.
Vornehmlich aus Gründen der Kostenreduzierung kann die Schutzschaltung als analoge Schutzschaltung in der Leistungsschaltung vorgesehen werden.
Weiterhin wird ein Elektrowerkzeug mit einem derartigen Geräteschalter vorgeschlagen, so dass das Elektrowerkzeug selbst vor Beschädigungen geschützt werden kann.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Elektrowerkzeug insbesondere ein Elektrowerkzeugs mit Akkubetrieb mit einem Geräteschalter überwacht werden, wobei der Geräteschalter eine Leistungsschaltung zur Drehzahlsteuerung und/oder Drehzahlregelung eines Motors aufweist. Dabei können sowohl die Temperatur wenigstens einer temperatursensiblen Komponente des Elektrowerkzeugs, wie auch der Strom, der durch die Leis- tungsschaltung fließt und die aktuelle Spannung der Spannungsversorgung, insbesondere des Akkus überwacht werden. In Abhängigkeit von den überwachten Werten für die Temperatur, den Strom und die Spannung kann dann mit der Schutzschaltung, die im Gehäuseschalter angeordnet ist, eine Drehzahlsteuerung und/oder -regelung und/oder eine teilweise oder vollständige Abschaltung einzelner Komponenten des Elektrowerkzeugs erfolgen. Zur Überwachung wirkt die Schutzschaltung in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf die Leistungsschaltung direkt ein.
Die Schutzschaltung kann dabei so ausgeführt sein, dass mit ihr die Drehzahl in einem vorgegebenen Bereich gesteuert und/oder geregelt und bei Überschreiten dieses Bereichs der Wert für die Drehzahl auf den maximal möglichen Wert gesetzt werden kann. Der vorgegebene Regelbereich kann dabei den gesamten Drehzahlbereich des Elektro- werkszeugs umfassen. Möglich ist es auch, die Regelung auf ein bestimmtes Regelintervall, etwa zwischen 0% und 50 % des maximal möglichen Drehzahlbereiches zu be- schränken.
Wird das Erreichen oder Überschreiten einer definierten Temperatur bei einer überwachten Komponente erkannt, so wird in einen sicheren Betriebsmodus gewechselt. Ebenso kann beim Erreichen oder Unterschreiten einer vorgegebenen Mindesteingangsspannung das Elektrowerkzeug abgeschaltet werden. Damit können insbesondere Akkus, die auf Lithium-Ionen-Basis aufbauen, geschont und vor Tiefentladung geschützt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Geräteschalter und dem erfindungsgemäßen Elektrowerkzeug sowie dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren ist es nun möglich, eine Überwachung von temperatursensiblen Komponenten wie des Motors, der eingesetzten elektrischen und elektronischen Bauteile, der Zellen und Zellenclustern zu gewährleisten und bei Überschreiten definierter Temperaturschwellwerte Maßnahmen zum Schutz dieser Komponenten zu ergreifen. Gleichzeitig können mit der Überwachung des Stromes, bei geeigneter Wahl der Stromgrenze, die stromführenden Komponenten Zelle, ZeIIc- luster, Leistungsbauteil, Schalter mit Schaltkontakten, Leitungen und Motor vor zu hoher
Stromaufnahme bzw. Stromabgabe geschützt werden. Damit kann auch ein thermischer Schutz des Leistungsbauteils erreicht werden. Mit der gleichzeitigen Überwachung der Spannung kann darüber hinaus eine Änderung, insbesondere ein Abfall der Akkuspannung unter einen festgelegten Sollwert erkannt werden. Damit lässt sich der Akku scho- nen, da es damit möglich wird, den Akku in Abhängigkeit von der überwachten Spannung, etwa bei Erreichen der Entladeschlussspannung, abzuschalten.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungen. Es zeigen im Einzelnen:
Fig. 1: schematisch einen Geräteschalter eines Elektrowerkzeugs; Fig. 2: ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer im Geräteschalter integrierten Funktionalität;
Fig. 3: ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer im Geräteschalter integrierten Funktionalität.
Fig. 1 zeigt einen Geräteschalter 12 für ein schematisch angedeutetes Elektrowerkzeug 10, etwa einen Akkuschrauber, eine Bohrmaschine oder dergleichen. Der Geräteschalter 12 weist einen Drücker 14 auf, der auf einer Drückerachse 16 sitzt und mit einem Geräte- schaltergehäuse 18 verbunden ist. Über den Drücker 14 kann ein Benutzer das Elektrowerkzeug 10 manuell betätigen und beispielsweise eine Drehzahl verändern. Weiterhin kann ein Umschalthebel 22 zum Umschalten einer Drehrichtung vorgesehen sein. Mit Anschlüssen 24 kann der Geräteschalter 12 mit einer Spannungsquelle, insbesondere einem Akku verbunden werden. Im Innern des Geräteschaltergehäuses 18 sind elektri- sehe und elektronische Bauelemente untergebracht, wozu auch eine Leistungsschaltung 20 gehört, die gestrichelt angedeutet ist. Diese Leistungsschaltung 20 dient zur Steuerung und Regelung des zur Last fließenden Stromes. Üblicherweise weist sie einen Leistungstransistor, beispielsweise einen Leistungs-MOSFET auf.
In dem Geräteschalter 12 ist eine Schutzschaltung 26 vorgesehen, die bevorzugt mit der Leistungsschaltung 20 auf einer gemeinsamen Platine integriert ist. Zudem sind Sensoren zur Überwachung von Temperaturen, Stromstärken und Spannungen vorgesehen. Mit der Schutzschaltung 26 können die überwachten Werte von Temperatur, anliegender Spannung und Strom so ausgewertet werden, dass eine Überwachung und ein Schutz emp- findlicher Komponenten wie des Motors, der eingesetzten elektrischen und elektronischen
Bauteile, der Zellen des Akkus sowie der Zellencluster gewährleistet werden kann. Temperatursensible Komponenten wie der Motor, die elektrischen und elektronischen Bauelemente und die Akkuzellen und Akkupacks werden vor Überhitzung geschützt. Akkuzellen und Akkupacks werden vor zu starker Entladung (Tiefentladung) geschützt. Stromfüh- rende Komponenten wie Akkuzellen, Akkupacks, Akkukontakte, Leitungen, Leistungselektronik und Motor werden vor zu hohen Stromstärken geschützt. Dadurch erhöhen sich Zuverlässigkeit und Lebensdauer der bezeichneten Komponenten. Außerdem können durch die Vermeidung von Bauteildefekten Sach- und Personenschäden vermieden werden. Durch die Begrenzung der maximalen Strömstärke in der Leistungsschaltung 20 wird außerdem eine Begrenzung des maximalen, durch das Elektrowerkzeug 10 bereitgestellten, Drehmoments erreicht. Dadurch werden ebenfalls Sach- und Personenschäden vermieden. In Fig. 2 ist schematisch ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäß in den Geräteschalter 12 integrierten Funktionalität der Leistungs- und Schutzschaltungen 20, 26 dargestellt. Dabei ist eine Spannungsversorgung 28, insbesondere ein Akku vorgesehen, so dass das Elektrowerkzeug mit einer ausreichenden Spannung versorgt wird. Weiterhin ist eine Einheit zur Temperaturerfassung und Signalaufbereitung 30 ebenso vorgesehen wie eine Einheit zur Spannungserfassung und Signalaufbereitung 32. Die Einheiten 28, 30 und 32 sind mit einer Logikeinheit 34 verbunden. Die Logikeinheit 34 ermöglicht es, die aus den Einheiten 28, 30 und 32 kommenden aktuellen Eingangswerte zu verarbeiten, insbesondere mit gespeicherten Sollwerten eines Sollwertspeichers 36 zu vergleichen. In Abhängigkeit von den Ergebnissen, die aus dem Vergleich der Sollwerte mit den aktuellen Werten ermittelt werden, kann ein Leistungsstellglied 38 zur Steuerung des Leistungsstromes angesteuert werden. In das Leistungsstellglied 38 kann auch eine Strom- und Temperaturüberwachung integriert sein, die allerdings auch separat vorgese- hen sein kann.
Mit dem dargestellten Geräteschalter 12 kann im gesamten Steuer- und/oder Regelbereich von 0 % bis 100 % die Drehzahl des Elektrowerkzeugs 10 gesteuert und/oder geregelt werden kann. Alternativ kann die Drehzahlregelung auch nur in einem an sich belie- big einstellbaren Intervall, etwa zwischen 0 % und 40 %, erfolgen. Der Bereich von 41 % - 100 % bleibt in diesem Fall ausgeblendet und beim Überschreiten des maximalen Regelbereichswertes von 40 % wird auf 100 %, d. h. auf den maximal möglichen Wert der Drehzahl gesprungen.
Die Schutzschaltung 26 wird bevorzugt analog ausgeführt. Damit wird eine kostengünstige Lösung erreicht. Mit dieser Schutzschaltung 26, die auch bevorzugt so ausgeführt wird, dass sie direkt auf die Leistungsschaltung 20 einwirken kann, ist es möglich, eine Grenzwertüberwachung gleichzeitig für unterschiedliche, im Betrieb des Elektrowerkzeugs 10 relevante Parameter zu gewährleisten. Es kann die maximale Temperatur für unterschied- liehe Elemente des Elektrowerkzeugs 10, wie beispielsweise die Temperatur eines vorgesehenen Akkus, oder des Leistungsbauteils überwacht werden. Gleichzeitig ist es möglich, die von der Spannungsversorgung, insbesondere vom Akku zur Verfügung gestellte Spannung zu überwachen und beim Unterschreiten einer vorgegebenen Mindestspannung ein Tiefentladen des Akkus zu unterbinden. Weiterhin kann gleichzeitig der in der Leistungsschaltung 20 fließende Strom überwacht werden, um beim Überschreiten eines maximal zulässigen Stromes Gegenmaßnahmen zur Reduzierung des Stroms zu ergreifen, die bis hin zur Abschaltung des Elektrowerkzeugs 10 gehen können. Für die Überwachung der temperatursensiblen Komponenten des Elektrowerkzeugs gibt es verschiedene Möglichkeiten, mit denen ein Übergang von einem kritischen Betriebszustand in einen unkritischen erreicht werden kann. So kann eine Auswerteschaltung für die Temperaturerfassung ein stetiges Signal ausgeben. Beim Erreichen von diskret einstellbaren Grenzwertstufen wird über den zur Verfügung gestellten Sollwert in der Logikeinheit 34 der Sollwert angepasst und die Drehzahl und Leistung gegebenenfalls bis hin zum Stillstand des Elektrowerkzeugs 10 abgesenkt.
In einer alternativen Variante zur Auswertung wird wiederum von der Temperaturerfassung ein stetiges Signal ausgegeben. Beim Erreichen von kontinuierlichen Grenzwerten wird über die Logikeinheit 34 das Sollwertsignal kontinuierlich beeinflusst.
Weiterhin kann die Temperaturauswerteschaltung so ausgeführt werden, dass beim Er- reichen einer eingestellten Grenze das Sollwertsignal auf Null gesetzt wird.
Das Sollwertsignal für die Temperatur kann auch direkt mit dem aktuellen Temperatursignal gekoppelt werden, so dass eine separate Auswertung hierfür entfallen kann. In diesem Fall beeinflusst eine Änderung der Temperatur direkt das Sollwertsignal.
Um Schwingungen in der Schaltung zu vermeiden, kann eine an sich bekannte Hysterese in der Schaltung der Logikeinheit 34 oder in der Sensorsignalerfassung 30 implementiert werden.
Zur Spannungsüberwachung wird für den Sollwert der Spannung ein minimaler Wert für die Eingangsspannung festgelegt. Beim Erreichen oder Unterschreiten dieser minimalen Eingangsspannung können unterschiedliche Varianten zum Schutz des Elektrowerkzeugs 10 verwirklicht werden. So kann beispielsweise die Versorgungsspannung der gesamten Elektronik abgeschaltet werden. Weiterhin kann über die Logikeinheit 34 ein Reset durch- geführt werden und dabei ein vorhandener Frequenzgenerator, der beispielsweise ein pulsweitenmoduliertes Signal zur Ansteuerung der Leistungsschaltung generiert, abgeschaltet und verriegelt werden. Ebenso kann das Frequenzsignal, das beispielsweise als PWM-Signal ausgebildet ist und der Leistungsschaltung 20 zugeführt wird, gesperrt werden.
Die Stromüberwachung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass etwa mit einem so genannten Intelligent Power Switch (IPS) der zulässige Strom im Leistungsbauteil be- grenzt wird. Damit wird dieses Bauteil vor einem überhöhten Stromfluss und einer daraus resultierenden unzulässigen Überhitzung geschützt. Außerdem kann zusätzlich eine eigenständige Temperaturüberwachung vorgesehen sein.
Mit dem vorgeschlagenen Überwachungssystem kann ein Übergang von einem kritischen Betriebszustands des Elektrowerkzeugs 10 zu einem unkritischen Zustand durch eine Drehzahlreduzierung oder eine Abschaltung des Elektrowerkzeugs 10 erfolgen. Zum einen wird damit das Elektrowerkzeug 10 selbst geschützt. Zum andern kann auch ein Beitrag zur Vermeidung von Personenschäden des Benutzers geleistet werden.
Die Schutzschaltung 26 ist in den Geräteschalter 12 integriert und bevorzugt so ausgebildet, dass sie direkt auf die Leistungsschaltung 20 einwirken kann.
Figur 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer in den Geräteschalter 12 integrierten Funktionalität. Die in Figur 3 schematisch dargestellte Schaltung umfasst dabei sowohl die Funktionalität der Leistungsschaltung 20 als auch die Funktionalität der Schutzschaltung 26 aus Figur 1.
Die in Figur 3 dargestellte Schaltung umfasst eine Logikeinheit 101. Die Logikeinheit 101 ist mit einer ersten Temperaturüberwachungseinrichtung 110 zur Überwachung der Temperatur einer Spannungsquelle 103 des Elektrowerkzeugs 10 verbunden. Die Spannungsquelle 103 des Elektrowerkzeugs 10 kann beispielsweise ein Akku sein. Die Temperaturüberwachungseinrichtung 110 zur Überwachung der Temperatur der Spannungsquelle 103 misst die Temperatur der Spannungsquelle 103 fortlaufend und vergleicht die gemessene Temperatur mit einer vorgegebenen Grenztemperatur. Sobald die von der
Temperaturüberwachungseinrichtung 110 ermittelte Temperatur der Spannungsquelle 103 den festgelegten Grenzwert überschreitet, übergibt die Temperaturüberwachungseinrichtung 110 ein Signal an die Logikeinheit 101.
Die Logikeinheit 101 ist weiter mit einer Temperaturüberwachungseinrichtung 111 zur
Überwachung der Temperatur einer Leistungsschaltung 106 verbunden. Die Temperaturüberwachungseinrichtung 111 ermittelt fortlaufend die Temperatur der Leistungsschaltung 106 und vergleicht diese mit einer festgelegten Grenztemperatur. Sobald die ermittelte Temperatur der Leistungsschaltung 106 den festgelegten Grenzwert überschreitet, über- gibt die Temperaturüberwachungseinrichtung 111 ein entsprechendes Signal an die Logikeinheit 101. Die Logikeinheit 101 ist weiter mit einer Temperaturüberwachungseinrichtung 112 zur Überwachung der Temperatur eines Motors 108 des Elektrowerkzeugs 10 verbunden. Die Temperaturüberwachungseinrichtung 112 ermittelt fortlaufend die Temperatur des Motors 108 und vergleicht diese mit einem festgelegten Grenzwert. Sobald die ermittelte Tempe- ratur des Motors 108 den festgelegten Grenzwert überschreitet, übergibt die Temperaturüberwachungseinrichtung 112 ein entsprechendes Signal an die Logikeinheit 101.
Die Temperaturüberwachungseinrichtungen 110, 111, 112 sind jeweils mit einem Temperatursensor verbunden, der in gutem thermischem Kontakt mit der von der jeweiligen Temperaturüberwachungseinrichtung überwachten Komponente des Elektrowerkzeugs 10 steht. Die Temperaturüberwachungseinrichtungen 110, 111, 112 weisen außerdem jeweils eine Auswerteschaltung auf, die zur Auswertung des durch den jeweiligen Temperatursensor gelieferten Signals dient, den Vergleich mit dem jeweils festgelegten Grenzwert durchführt und ein vom Ergebnis dieses Vergleichs abhängiges Signal erzeugt und an die Logikeinheit 101 übergibt.
Die Logikeinheit kann zusätzlich mit weiteren Temperaturüberwachungseinrichtungen zur Überwachung der Temperatur anderer elektrischer oder elektronischer oder anderer Komponenten des Elektrowerkzeugs 10 verbunden sein.
Die Logikeinheit 101 ist weiter mit einer Spannungsüberwachungseinrichtung 104 verbunden, die zur Überwachung einer von der Spannungsquelle 103 des Elektrowerkzeugs 10 bereitgestellten Spannung vorgesehen ist. Die Spannungsüberwachungseinrichtung 104 vergleicht die von der Spannungsquelle 103 gelieferte Spannung mit einem vorgege- benen Grenzwert. Falls die von der Spannungsquelle 103 bereitgestellte Spannung den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, liefert die Spannungsüberwachungseinrichtung 104 ein entsprechendes Signal an die Logikeinheit 101. Die Spannungsüberwachungsein- richtung 104 kann die von der Spannungsquelle 103 gelieferte Spannung beispielsweise mittels eines Komparators mit einer Referenzspannung einer Zener-Diode vergleichen.
Die Logikeinheit 101 ist weiter mit einer Stromüberwachungseinrichtung 107 zur Überwachung eines in der Leistungsschaltung 106 fließenden Stroms verbunden. Die Stromüberwachungseinrichtung 107 ermittelt fortlaufend den in der Leistungsschaltung 106 fließenden Strom und vergleicht diesen mit einem festgelegten Grenzwert. Falls der in der Leistungsschaltung 106 fließende Strom den festgelegten Grenzwert überschreitet, liefert die Stromüberwachungseinrichtung 107 ein entsprechendes Signal an die Logikeinheit 101. Die Logikeinheit 101 ist weiter mit einer Sollwertvorgabe 102 verbunden. Die Sollwertvorgabe 102 liefert einen von der Position des Drückers 14 des Geräteschalters 12 abhängigen Sollwert. Der von der Sollwertvorgabe 102 an die Logikeinheit 101 übergebene SoII- wert gibt somit den Wunsch des Benutzers des Elektrowerkzeugs 10 wieder. Falls der Benutzer des Elektrowerkzeugs den Drücker 14 des Geräteschalters 12 überhaupt nicht betätigt, liefert die Sollwertvorgabe 102 einen Sollwert von 0 %. Falls der Benutzer des Elektrowerkzeugs 10 den Drücker 14 des Geräteschalters 12 zur Hälfte eindrückt, liefert die Sollwertvorgabe 102 einen Sollwert von 50 %. Falls der Benutzer den Drücker 14 voll- ständig eindrückt, liefert die Sollwertvorgabe 102 einen Sollwert von 100 % an die Logikeinheit 101.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Drücker 14 als Taster aufgeführt. In dieser Ausführungsform liefert die Sollwertvorgabe 102 lediglich Sollwerte von 0 % oder 100 % an die Logikeinheit 101.
Die Logikeinheit 101 ermittelt aus dem von der Sollwertvorgabe 102 bereitgestellten Sollwert einen angepassten Sollwert. Dabei berücksichtigt die Logikeinheit 101 die von den Temperaturüberwachungseinrichtungen 110, 111, 112 gelieferten Signale. Die Logikein- heit 101 kann zur Ermittlung des angepassten Sollwerts auch die von der Spannungs- überwachungseinrichtung 104 und von der Stromüberwachungseinrichtung 107 bereitgestellten Signale berücksichtigen. Falls keine der erwähnten Überwachungseinrichtungen einen kritischen Zustand einer der überwachten Komponenten des Elektrowerkzeugs 10 anzeigt, kann die Logikeinheit 101 den von der Sollwertvorgabe 102 gelieferten Sollwert direkt als angepassten Sollwert übernehmen. Alternativ kann die Logikeinheit 101 eine beliebige Skalierung des von der Sollwertvorgabe 102 gelieferten Sollwerts vornehmen. Um Umschaltverluste der Leistungsschaltung 106 zu reduzieren, kann die Logikeinheit 101 den Sollwert der Sollwertvorgabe 102 in einem festgelegten unteren Bereich des Sollwerts bis beispielsweise 40 % als angepassten Sollwert übernehmen, einen höheren von der Sollwertvorgabe 102 gelieferten Sollwert hingegen direkt auf einen angepassten
Sollwert von 100% umsetzen.
Falls eine der beschriebenen Überwachungseinrichtungen einen kritischen Zustand eines Bauteils des Elektrowerkzeugs 10 anzeigt, kann die Logikeinheit 101 eine Reduzierung des angepassten Sollwerts vornehmen. Die Logikeinheit 101 kann den angepassten Sollwert in diesem Fall beispielsweise auf 0 % reduzieren. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung stellen die Temperaturüberwachungsein- richtungen 110, 111, 112 der Logikeinheit 101 ein von der jeweils ermittelten Temperatur abhängiges Signal bereit. In dieser Ausführungsform der Erfindung kann die Logikeinheit 101 den angepassten Sollwert mit zunehmenden Temperaturen der durch die Tempera- turüberwachungseinrichtungen 110, 111, 112 überwachten Komponenten zunehmend reduzieren. Die Reduzierung des angepassten Sollwerts kann beispielsweise in ein oder mehreren diskreten Stufen erfolgen. Die Reduzierung des angepassten Sollwertes kann auch kontinuierlich mit steigenden Temperaturen erfolgen. In jedem Fall wird der ange- passte Sollwert mit dem Ziel reduziert, eine Überhitzung einer der überwachten Kompo- nenten des Elektrowerkzeugs 10 zu vermeiden.
Die Logikeinheit 101 übergibt den angepassten Sollwert an eine Einheit 105 zur Erzeugung eines pulsweitenmodulierten Signals. Die Einheit 105 zur Erzeugung eines pulswei- tenmodulierten Signals erzeugt ein pulsweitenmoduliertes Signal mit einem dem ange- passten Sollwert entsprechenden Tastverhältnis. Die Einheit 105 zur Erzeugung des pulsweitenmodulierten Signals übergibt das pulsweitenmodulierte Signal an die Leistungsschaltung 106.
Die Leistungsschaltung 106 versorgt den Motor 108 des Elektrowerkzeugs 10 dem puls- weitenmodulierten Signal entsprechend mit Spannung. Die Leistungsschaltung 106 kann beispielsweise als Leistungs-MOSFET ausgeführt sein, dessen Gate-Kontakt durch das pulsweitenmodulierte Signal geschaltet wird.
Die Stromüberwachungseinrichtung 107 überwacht dabei den durch die Leistungsschal- tung 106 fließenden Strom. Hierfür kann beispielsweise der Spannungsabfall an einem
Serienwiderstand (Shunt) gemessen werden. Falls die Leistungsschaltung 106 als Leistungs-MOSFET ausgeführt ist, kann die Stromüberwachungseinrichtung 107 alternativ den Widerstand RDs(on) des Leistungs-MOSFET überwachen. Dies geschieht vorzugsweise mit passiven Bauelementen als P-, PI-, PID- oder PD-Regler mit einem Operations- Verstärker.
In alternativen Ausführungsformen können die Leistungsschaltung 106 und die Stromüberwachungseinrichtung 107 als integrierter Leistungshalbleiter ausgeführt sein. Derartige Bauteile sind unter den Bezeichnungen „Intelligent Power Switch", „SmartFET", „TempFET", „SenseFET", „HITFET" etc. von diversen Herstellern erhältlich. Je nach Ausführungsform kann auch die Temperaturüberwachungseinrichtung 111 zur Überwachung der Temperatur der Leistungsschaltung 106 innerhalb dieses integrierten Leistungshalb- leiters vorgesehen sein. Zusätzlich können auch weitere Überwachungsfunktionen, etwa zur Überwachung der an der Leistungsschaltung 106 anliegenden Spannung integriert sein. Das integrierte Bauelement aus Leistungsschaltung 106 und Stromüberwachungs- einrichtung 107 kann auch dazu ausgebildet sein, die Leistungsschaltung 106 im Falle einer unzulässig hohen Stromstärke, einer unzulässig hohen Temperatur oder einer unzulässig hohen anliegenden Spannung selbstständig abzuschalten. In diesem Fall kann die Rückmeldung an die Logikeinheit 101 alternativ entfallen. Falls eine Rückmeldung an die Logikeinheit 101 vorgesehen ist, kann die Logikeinheit 101 im Fall eines kritischen Betriebszustands der Leistungsschaltung 101 zusätzlich weitere Komponenten des Elektro- Werkzeugs 10, etwa die Einheit 105 zur Erzeugung des pulsweitenmodulierten Signals, deaktivieren.
Die Logikeinheit 101 kann dazu ausgebildet sein, einzelne Baugruppen des Elektrowerk- zeugs 10 im Falle einer unzulässig niedrigen Spannung der Spannungsquelle 103 abzu- schalten. Die Logikeinheit 101 kann in einem solchen Fall beispielsweise die Einheit 105 zur Erzeugung des pulsweitenmodulierten Signals und/oder die Leistungsschaltung 106 abschalten. Hierdurch wird eine schädliche Tiefentladung des die Spannungsquelle 103 bildenden Akkus verhindert.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Generierung, Überwachung und Abschaltung der Versorgungsspannung durch einen integrierten Schaltkreis vorgenommen werden.
Erfindungsgemäß sind die Logikeinheit 101, die Temperaturüberwachungseinrichtungen 110, 111, 112, die Einheit zur Erzeugung des pulsweitenmodulierten Signals 105, die
Leistungsschaltung 106, die Einrichtung zur Stromüberwachung 107, die Sollwertvorgabe 102, sowie die Spannungsüberwachungseinrichtung 104 innerhalb des Geräteschalters 12 des Elektrowerkzeug 10 angeordnet. Bevorzugterweise sind alle beschriebenen Bauteile als analoge Schaltungen ausgeführt. Dies ist besonders kostengünstig.

Claims

Patentansprüche
1. Geräteschalter (12) für ein Elektrowerkzeug (10), insbesondere ein Elektrowerk- zeug mit Akkubetrieb, wobei in den Geräteschalter (12) eine Leistungsschaltung (20, 106) zur Spannungsversorgung eines Motors (108) integriert ist, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in den Geräteschalter (12) eine Elektronikschaltung, insbesondere eine Schutzschaltung (26), zur Überwachung einer Temperatur, einer Spannung und/oder eines Stromes integriert ist.
2. Geräteschalter (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikschaltung als analoge Elektronikschaltung ausgeführt ist.
3. Geräteschalter (12) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsschaltung (20, 106) und die Elektronikschaltung auf einer ge- meinsamen Platine integriert sind.
4. Geräteschalter (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Geräteschalter (12) eine Schaltung (105) zur Erzeugung eines pulsweitenmodulierten Signals aufweist, wobei das pulsweitenmodulierte Signal zur Ansteuerung der Leistungs- Schaltung (20, 106) vorgesehen ist, wobei das pulsweitenmodulierte Signal zur
Drehzahlsteuerung und/oder -regelung des Motors (108) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlsteuerung und/oder -regelung in Abhängigkeit von den überwachten Werten für die Temperaturen, den Strom oder/und die Spannung erfolgt.
5. Geräteschalter (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (105) zur Erzeugung des pulsweitenmodulierten Signals und/oder die Leistungsschaltung (20, 106) abschaltbar sind, wenn eine der durch die Elektronikschaltung überwachten Größen einen festgelegten Grenzwert er- reicht.
6. Geräteschalter (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikschaltung eine Einrichtung zur Überwachung der Spannung einer Spannungsquelle (103), insbesondere eines Akkus, aufweist.
7. Geräteschalter (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikschaltung ausgebildet ist, einen in der Leistungsschaltung (20, 106) fließenden Strom zu überwachen und/oder zu regeln.
8. Geräteschalter (12) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Strom- Überwachung ein Nebenschlusswiderstand vorgesehen ist.
9. Geräteschalter (12) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikschaltung ausgebildet ist, zur Stromüberwachung die über einen Transistor der Leistungsschaltung (20, 106) abfallende Spannung zu messen.
10. Elektrowerkzeug (10), insbesondere Elektrowerkzeug mit Akkubetrieb, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Elektrowerkzeug (10) einen Geräteschalter (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
11. Elektrowerkzeug (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrowerkzeug (10) einen Temperatursensor zur Überwachung einer Motortemperatur aufweist.
12. Elektrowerkzeug (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrowerkzeug (10) einen Temperatursensor zur Überwachung einer Temperatur eines elektrischen oder elektronischen Bauelements aufweist.
13. Elektrowerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeich- net, dass das Elektrowerkzeug (10) einen Temperatursensor zur Überwachung einer Temperatur eines Akkus aufweist.
14. Elektrowerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Überwachung eines in der Leistungsschaltung (20, 106) flie- ßenden maximalen Stroms eine Begrenzung eines durch das Elektrowerkzeug
(10) bereitgestellten Drehmoments bewirkt wird.
15. Verfahren zur Überwachung eines Elektrowerkzeugs (10), insbesondere eines Elektrowerkzeugs (10) mit Akkubetrieb, mit einem Geräteschalter (12), wobei der Geräteschalter (12) eine Leistungsschaltung (20, 106) zur Spannungsversorgung eines Motors (108) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Temperatur wenigstens einer Komponente des Elektrowerkzeugs, der Strom durch die Leistungsschaltung (20, 106) und/oder eine Versorgungsspannung, insbesondere eine Akkuspannung überwacht werden, und mit einer Elektronikschaltung, insbesondere einer Schutzschaltung (26), eine Drehzahlsteuerung und/oder -regelung in Abhängigkeit von den überwachten
Werten für die Temperatur, den Strom und/oder die Spannung erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikschaltung die Drehzahl in einem vorgegebenen Bereich steuert und/oder regelt und bei Überschreiten dieses Bereichs der Wert für die Drehzahl auf den maximal möglichen Wert gesetzt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Bereich zwischen 0% und 50 % der maximal möglichen Drehzahl liegt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erreichen oder Überschreiten einer definierten Temperatur einer überwachten Komponente in einen sicheren Betriebsmodus gewechselt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erreichen oder Unterschreiten einer vorgegebenen Mindestspannung das Elektrowerkzeug (10) abgeschaltet wird.
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