CN101421900A - 装有关断延迟装置的手持式电动工具机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持式电动工具机，它具有至少一个电驱动器、至少一个为了其功能需要电能的电装置、一个用于电驱动器和/或电装置的关断延迟装置并具有至少一个用于驱动器和电装置的供电的蓄电池。规定，该手持式电动工具机具有一个过度放电保护装置(8)，它根据通过它获知的蓄电池(9)充电状态来预先给定关断延迟装置(3)的延迟时间(Δt)。此外本发明还涉及一种相应的方法。

Description

装有关断延迟装置的手持式电动工具机

技术领域

本发明涉及一种手持式电动工具机，它具有至少一个电驱动器、至少一个为了其功能需要电能的电装置、一个用于该电驱动器和/或该电装置的关断延迟装置并具有至少一个用于该驱动器和该电装置的供电的蓄电池。

背景技术

已经知道了这样一种手持式电动工具机。在这里，蓄电池在手持式电动工具机关断时-例如通过松开相应按钮-完全与手持式电动工具机所有用电装置断开，这在手持式电动工具机的电驱动器中大多立即发生，因为不希望延长被电驱动器驱动的刀具的惯性运动时间。然而，对于其他电装置，延迟关断则是有意义的。这些电装置例如涉及到附加的测量装置或者检验装置或者手持式电动工具机自身的控制电子元件。在工作中具有高电耗的电部件大多要立即关断，而对于几乎不消耗电流的电装置(例如控制电子元件)，延迟关断是可能的而且是有意义的。因为控制电子元件需要一个短时期来完全准备好工作，所以在重新接通手持式电动工具机时通过关断的控制电子元件会产生短的迟滞时间，一直到通过操作人员来响应对开关要求。这是操作人员不喜欢的，特别是在手持式电动工具中会导致功能失误，因为电驱动器要在比操作人员所期待的时刻晚的时刻才起动。通过延迟关断控制电子元件可以在延迟时间内又重新投入工作时避免出现迟滞时间。因为电装置为了其功能需要电能，即使只是很少，所以在蓄电池驱动的手持式电动工具机中，这会导致蓄电池放电。如果因此达到蓄电池的过度放电范围，这则会损害蓄电池。

发明内容

尽管延迟关断至少一个电装置，也应防止蓄电池过度放电。

为了解决该任务，规定，手持式电动工具机具有一个过度放电保护装置，它根据由它获知的蓄电池充电状态来预先给定关断延迟装置的延迟时间。采用通过这样的过度放电保护装置使得从蓄电池获取电能的时期受到蓄电池本身充电状态的限制。因此，只在一个本身取决于蓄电池充电状态的数量级内允许蓄电池因所述电装置而继续放电。

按照本发明的另一个构造规定，关断延迟装置具有过度放电保护装置。这减少了所需结构元件数量。

特别是规定，过度放电保护装置在蓄电池充电状态较低时预先给定关断延迟装置的一个较短的延迟时间。充电状态越低，允许从蓄电池取出的电能就越少，从而不能达到对蓄电池有害的过度放电范围。

另外规定，关断延迟装置在蓄电池充电状态低于临界的充电阈值时不设置关断延迟。如果蓄电池充电状态下降到低于临界充电阈值，则电装置没有时间延迟也关断。通过这项措施可以阻止蓄电池进一步放电。

此外，本发明涉及一种用于运行手持式电动工具机的方法，该手持式电动工具机具有至少一个电驱动器、至少一个为了其功能需要电能的电装置、一个用于该电驱动器和/或该电装置的关断延迟装置并具有至少一个用于该电驱动器和该电装置的供电的蓄电池。在这里规定，手持式电动工具机的过度放电保护装置获知蓄电池充电状态并且根据该充电状态预先给定一个延迟时间，电装置以该延迟时间被关断延迟装置延迟地关断。用这种方法由蓄电池充电状态自身限制从蓄电池获取电能的时期。

按照本发明的另一个构造规定，过度放电保护装置在蓄电池充电状态较低时预先给定的关断延迟装置的一个较短的延迟时间。由于较短的延迟时间，电装置在较短时期从蓄电池获取电能，使它比较少地继续放电。

另外规定，关断延迟装置使电装置在蓄电池充电状态低于临界充电阈值时没有关断延迟地关断。在这里，或是过度放电保护装置可给定一个相当于零秒的延迟时间，或是关断延迟装置本身没有延迟地关断。

特别是规定，延迟时间只可以采用预先确定的值。这些值例如可以是预先给定的时间间隔的整数倍。

按照本发明的另一个构造规定，过度放电保护装置随着蓄电池充电状态连续变化地预先给定延迟时间，直至达到临界充电阈值。在连续变化地预先给定延迟时间时，过度放电保护装置可以使关断延迟连续地适配于充电状态。

替换地规定，过度放电保护装置随着蓄电池充电状态而步进式变化地预先给定延迟时间。

按照本发明的另一个构造规定，过度放电保护装置通过获知蓄电池电压来确定蓄电池充电状态。蓄电池电压是一个在蓄电池放电或者部分放电时随着充电状态明显变化的参数。在该充电范围内从蓄电池电压可以明确地推断出蓄电池充电状态。如果蓄电池以锂离子电池为基础，则蓄电池电压随着充电状态下降而越来越陡地下降。对于这类的放电很多的蓄电池，在耗电量比较小时-例如通过电装置-已经能观察到蓄电池电压极端下降。

按照本发明的另一个构造规定，蓄电池电压与有电负荷时的相应电流一起测量。如果蓄电池电压在工作期间连续地测定或者有时间间隔地测定，则它由于耗电装置例如电驱动器而承受负荷。为了获取对蓄电池充电状态的推断，蓄电池电压必须与相应电流一起测量。在知道蓄电池特性曲线的情况下从该测量可以推断出蓄电池空载电压或者充电状态。

替换地或者附加地规定，几乎无电流地测量蓄电池电压。如果蓄电池电压例如在电驱动器和所有其他高能耗构件关断之后测量，则得到几乎无电流的蓄电池空载电压测量。

按照本发明的另一个构造规定，过度放电保护装置使得电驱动器只能在蓄电池充电状态高出驱动器接通电量阈值时接通。为此驱动器接通电量阈值这样选择，使蓄电池充电状态可以保证手持式电动工具机在一定的、符合手持式电动工具机用途的时间段上工作。

附加规定，过度放电保护装置使得电装置只能在蓄电池充电状态高出装置接通电量阈值时能够接通。这项措施防止了蓄电池通过电装置重新接通而继续放电。装置接通电量阈值特别明显地小于驱动器接通电量阈值，因为电装置的耗电小于电驱动器。

附图说明

附图借助于一个实施例说明了本发明，确切地示出：

图1具有关断延迟装置的手持式电动工具机的示意图，

图2延迟时间与蓄电池电压的可能关系的曲线图。

具体实施方式

图1示出了蓄电池驱动的手持式电动工具机1的原理结构。在这里，该示意图精简成用于接通和关断手持式电动工具机1的主要部件。一个操作元件2与一个关断延迟装置3作用连接，它们通过开关装置4、5对手持式电动工具机1的电驱动器6和电装置7作用。电开关装置4配置给电驱动器6配置，开关装置5给电装置7配置。另外，手持式电动工具机1具有一个过度放电保护装置8，在该实施例中它是关断延迟装置3的一部分。手持式电动工具机1的电部件、特别是电装置7和电驱动器6由蓄电池9供电。相关电线没有示出。电装置7例如涉及手持式电动工具机1的控制电子元件10。操作元件2例如可以构造为按钮开关/非自复式开关的按键11。开关装置4、5也可以是关断延迟装置3的一部分。替换地，开关装置4、5之一也可直接与操作元件作用连接。在开关装置4配置给电驱动器6时常常是这种情况，因此可保证驱动器(从而刀具)尽可能不延迟地停止。

装有关断延迟装置3的手持式电动工具机1得到下列功能：操作人员操作操作元件2，以便在工作中将手持式电动工具机1关断，关断延迟装置3的操作元件2预先给定一个用于关断手持式电动工具机1的关断时间点t₀，通过一个没有示出的测定装置确定蓄电池9的充电状态并向过度放电保护装置8输入一个相应的信号。过度放电保护装置8根据蓄电池9的充电状态对关断延迟装置3预先给定一个用于延迟关断电装置7的延迟时间△t。在该实施例中没有为关断电驱动器6规定延迟时间△t，使关断延迟装置3在时刻t₀关断电驱动器6。在这里，关断意味着耗电装置(在这里是电驱动器6)与蓄电池9完全断开。为了关断电装置7，关断延迟装置3考虑由过度放电保护装置8给定的延迟时间△t，其中，它在时刻t₀+△t关断电装置7。在操作操作元件2之后，不延迟地关断电驱动器6以及延迟一个延迟时间△t地关断电装置7。在该示例中通过测定例如可同时用作过度放电保护装置8的输入值的蓄电池电压U来获知蓄电池9充电状态。

图2示出了曲线图，在该曲线图中关于作为横坐标的相对蓄电池电压U/Umax示出作为纵坐标的延迟时间△t。数值100％Umax相当于在蓄电池9完全充电时的最大蓄电池电压。在这里，蓄电池电压U是蓄电池9充电状态的一个尺度。例如在图2曲线图中示出了用于不同用途的、由过度放电保护装置8构成的、蓄电池电压U和延迟时间△t之间的多个可能的关联。在该视图中示出了延迟时间△t和电压U之间由过度放电保护装置8预先给定的关联的定性的曲线12、13、14、15、16(曲线变化)。电压阈值Us分别相应于临界充电阈值，在此时延迟时间△t下降到零，例如在Umax的约15至50％的范围内示出。在图2中这些电压阈值Us选择得如此低并且不同，以便在电压阈值Us上方范围内尽可能清楚地看到定性的曲线形状。目前使用的电压阈值Us处于比图2所示更高的值。曲线12、13、14、15、16与直线Umax的交点的高度说明相应曲线12、13、14、15、16的最长延迟时间。对于小于对应的电压阈值Us的蓄电池电压U值，每个曲线12、13、14、15、16具有不变的延迟时间△t＝0。电装置7在蓄电池电压U低于相应电压阈值Us时的所有关联中无延迟地关断。因此下面只观察曲线12、13、14、15、16的这些区域：在这些区域中，蓄电池电压U处于对应的电压阈值Us之上。

阶梯状的曲线12表明了在蓄电池电压U变化时延迟时间△t的跳跃式变化，其中，为各个电压范围配置了固定地预先确定的延迟时间值。曲线13表示出延迟时间△t相对蓄电池电压U/Umax的连续变化。曲线14在最大蓄电池电压Umax的100％至65％的范围内表示出一个选择得不变的延迟时间△t，它相当于最大延迟时间△t。在最大蓄电池电压Umax的65％至20％的电压范围内，曲线14随着蓄电池电压U线性下降直到在点Us△t＝0。曲线15是虚线示出的并且在100％至50％的电压范围内表示出不变的延迟时间△t，它在50％时跳跃地下降到延迟时间△t＝0。曲线变化16在100％至65％的电压范围内表示出一个不变的延迟时间△t，它相当于最大延迟时间△tm。在65％至40％的蓄电池电压范围内，曲线16随着蓄电池电压U线性下降，以便在最大蓄电池电压的40％跳跃下降到等于零的延迟时间△t。

除了为关断延迟装置3预先给定延迟时间△t外，过度放电保护装置可以附加地预先给定接通电量阈值，用于重新接通手持式电动工具机1的各个部件，例如电驱动器6和电装置7。在这里，所说明的充电阈值(临界充电阈值和接通电量阈值，或者其相应电压阈值)不是必须固定，而是可以根据至少一个边缘条件-例如根据在蓄电池紧邻环境中的测量温度-来影响。

Claims (15)

1、手持式电动工具机，它具有至少一个电驱动器、至少一个为了其功能需要电能的电装置、一个用于该电驱动器和/或该电装置的关断延迟装置并具有至少一个用于该驱动器和该电装置的供电的蓄电池，其特征为，具有一过度放电保护装置(8)，它根据通过它获知的蓄电池(9)充电状态来预先给定关断延迟装置(3)的延迟时间(Δt)。

2、按照权利要求1所述的手持式电动工具机，其特征为，关断延迟装置(3)具有该过度放电保护装置(8)。

3、按照前面权利要求之一所述的手持式电动工具机，其特征为，该过度放电保护装置(8)在蓄电池(9)充电状态较低时预先给定关断延迟装置(3)的一个较短的延迟时间(Δt)。

4、按照前面权利要求之一所述的手持式电动工具机，其特征为，该关断延迟装置(3)在蓄电池(9)充电状态低于临界充电阈值时不设置关断延迟。

5、用于运行手持式电动工具机的方法，该手持式电动工具机具有至少一个电驱动器、至少一个为了其功能需要电能的电装置、一个用于该电驱动器和/或该电装置的关断延迟装置并具有至少一个用于该驱动器和该电装置的供电的蓄电池，其特征为，该手持式电动工具机的一过度放电保护装置获知所述蓄电池的充电状态并且根据该充电状态预先给定一延迟时间，由关断延迟装置以该延迟时间延迟地关断所述电装置。

6、按照权利要求5所述的方法，其特征为，该过度放电保护装置在蓄电池充电状态较低时预先给定关断延迟装置的一个较短的延迟时间。

7、按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，关断延迟装置使所述电装置在蓄电池充电状态低于临界充电阈值时没有关断延迟地关断。

8、按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，所述延迟时间只可以采用预先确定的值。

9、按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，该过度放电保护装置随着蓄电池充电状态连续变化地预先给定延迟时间，直到达到临界充电阈值。

10、按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，该过度放电保护装置随着蓄电池充电状态步进式变化地预先给定延迟时间。

11、按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，该过度放电保护装置通过获知蓄电池电压来确定蓄电池充电状态。

12、按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，蓄电池电压与在有电负荷时的相应的电流一起测量。

13、按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，几乎无电流地测量蓄电池电压。

14、按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，该过度放电保护装置使得电驱动器只能在蓄电池充电状态高出驱动器接通电量阈值时接通。

15、按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，该过度放电保护装置使得所述电装置只能在蓄电池充电状态高出电装置接通电量阈值时接通。

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