[發(fā)明專利]用于對(duì)由電池驅(qū)動(dòng)的手持工具設(shè)備進(jìn)行電流監(jiān)控的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280042186.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103796802A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·布蘭德納;T·米勒;B·澤格勒爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 喜利得股份公司
• 主分類號(hào): B25F5/00
• 分類號(hào): B25F5/00;H01M10/44
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 鄧斐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對(duì)由電池驅(qū)動(dòng)的手持工具設(shè)備進(jìn)行電流監(jiān)控的方法和裝置。該電動(dòng)設(shè)備例如是電動(dòng)螺絲旋具或者蓄電池驅(qū)動(dòng)手持圓鋸。

背景技術(shù)

可充電電池、二次電池或者蓄電池被用作手持工具中的電池。此電池具有特別是大量的可充電的電池單元，例如鋰離子蓄電池單元。為了延長(zhǎng)使用壽命，按照傳統(tǒng)的方式采用深放電保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)，例如在設(shè)備過(guò)載或卡住的情況下。

傳統(tǒng)的過(guò)載保護(hù)或過(guò)電流保護(hù)若監(jiān)視到從電池中取用的電流在一定持續(xù)時(shí)間內(nèi)超過(guò)了一個(gè)規(guī)定的或預(yù)先確定的界限，在此情況下便將設(shè)備關(guān)斷。這個(gè)預(yù)先確定的界限按照傳統(tǒng)的方式遠(yuǎn)高于電動(dòng)設(shè)備的正?；蛘咂骄ぷ麟娏?。如果電動(dòng)設(shè)備的使用者將其開(kāi)關(guān)在觸發(fā)/關(guān)斷后松開(kāi)并重新按下的話，設(shè)備可以再次運(yùn)行規(guī)定的持續(xù)時(shí)間。

但特別是在鋰離子蓄電池單元的情況下，不僅僅是短時(shí)間的高電流對(duì)使用壽命不利，而且在較長(zhǎng)時(shí)間的放電循環(huán)當(dāng)中已經(jīng)比較低的電流也會(huì)大大縮短鋰離子蓄電池單元的使用壽命。而在這種情況下，傳統(tǒng)的電流監(jiān)控是達(dá)不到針對(duì)性目的的，因?yàn)槭褂谜咴诙虝r(shí)間中斷后，特別是通過(guò)釋放和重新按壓設(shè)備開(kāi)關(guān)就能夠再次較長(zhǎng)時(shí)間地在例如70至100A的高電流范圍內(nèi)運(yùn)行該設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

按照本發(fā)明的用于借助至少一個(gè)計(jì)數(shù)器對(duì)由電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)設(shè)備進(jìn)行電流監(jiān)控的方法包括如下步驟：在電動(dòng)設(shè)備運(yùn)行期間對(duì)從電池中取用的電流進(jìn)行測(cè)量；每當(dāng)測(cè)得的電流在確定的計(jì)數(shù)間隔內(nèi)大于確定的上極限值，則使計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)增加一個(gè)確定的增量；每當(dāng)測(cè)得的電流在所述確定的計(jì)數(shù)間隔內(nèi)小于所述確定的上極限值時(shí)，則使計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)減少一個(gè)確定的減量；以及，當(dāng)所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)大于一個(gè)確定的計(jì)數(shù)器極限值時(shí)，將電動(dòng)設(shè)備關(guān)斷。

在電動(dòng)設(shè)備運(yùn)行期間以及在釋放開(kāi)關(guān)后的一個(gè)規(guī)定的自動(dòng)保持時(shí)間（Selbsthaltezeit）內(nèi)可以對(duì)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，在超過(guò)規(guī)定的界限、即超過(guò)確定的計(jì)數(shù)器極限值的情況下，斷路裝置將設(shè)備關(guān)斷。通過(guò)本發(fā)明的電流監(jiān)控，改善了電池的保護(hù)以及延長(zhǎng)了使用壽命。另外，電池使用壽命延長(zhǎng)和效能提高的結(jié)果是提高了電動(dòng)設(shè)備的設(shè)備效能。如果例如直接在關(guān)斷設(shè)備之后就以高的電流再次繼續(xù)運(yùn)行該設(shè)備的話，那么這一情況根據(jù)本發(fā)明由于計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)此后依然很高的原因而僅僅能夠持續(xù)很短時(shí)間。只有在相應(yīng)長(zhǎng)時(shí)的停歇（其中計(jì)數(shù)器再次減少）之后，才可重新提供在上極限值之上運(yùn)行電動(dòng)設(shè)備的完整時(shí)間段。而只要計(jì)數(shù)器讀數(shù)未變?yōu)榱?，就無(wú)法提供使用在確定的上極限之上運(yùn)行電動(dòng)設(shè)備的這個(gè)完整時(shí)間段。例如，通過(guò)本發(fā)明的電流監(jiān)控防止：使用者在短暫的中斷之后就例如通過(guò)松開(kāi)和重新按下開(kāi)關(guān)而能夠在高的、特別是在70A至100A的過(guò)高的電流范圍內(nèi)較長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)行該設(shè)備。

在一種實(shí)施方式中，提供多個(gè)計(jì)數(shù)器。各個(gè)計(jì)數(shù)器配置有一確定的增量、一確定的減量、一確定的計(jì)數(shù)間隔、一確定的上極限值和一確定的計(jì)數(shù)器極限值。

例如可以提供兩個(gè)計(jì)數(shù)器，其中，第一計(jì)數(shù)器配置有較小的上極限值和為此較高的計(jì)數(shù)器極限值，而第二計(jì)數(shù)器配置有較高的上極限值和為此較小的確定的計(jì)數(shù)器極限值。

在另一種實(shí)施方式中，針對(duì)多個(gè)計(jì)數(shù)器中的每一個(gè)計(jì)數(shù)器實(shí)施下述步驟：每當(dāng)測(cè)得的電流在確定的計(jì)數(shù)間隔內(nèi)大于確定的上極限值，則使計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)增加確定的增量；每當(dāng)測(cè)得的電流在所述確定的計(jì)數(shù)間隔內(nèi)小于所述確定的上極限值，則使所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)減少確定的減量；以及，當(dāng)所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)大于確定的計(jì)數(shù)器極限值時(shí)，將電動(dòng)設(shè)備關(guān)斷。

因此，當(dāng)至少一個(gè)計(jì)數(shù)器讀數(shù)超過(guò)其相應(yīng)的確定的計(jì)數(shù)器極限值時(shí)，電動(dòng)設(shè)備就已經(jīng)能夠被關(guān)斷。

在另一種實(shí)施方式中，當(dāng)測(cè)得的電流在確定的計(jì)數(shù)間隔內(nèi)小于確定的下極限值時(shí)，使計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)減少所述確定的減量的至少兩倍。

在另一種實(shí)施方式中，當(dāng)測(cè)得的電流在確定的計(jì)數(shù)間隔內(nèi)小于下極限值且大于零時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)減少確定的減量的兩倍；以及，當(dāng)測(cè)得的電流在確定的計(jì)數(shù)間隔內(nèi)為零時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)減少所述確定的減量的三倍。

所述下極限值可以與所述上極限值符合一致。但所述下極限值也可以在所述上極限值與零之間。

在另一種實(shí)施方式中，計(jì)數(shù)間隔在0.25ms與50ms之間。電池也可以稱為可充電電池、二次電池或蓄電池。所述電池具有特別是大量的可充電的電池單元，例如鋰離子蓄電池單元。

在另一種實(shí)施方式中，與電池的C率（C-Rate）相關(guān)地確定所述上極限值。電池的C率由電流與容量之間的比值得出。