具有升压转换器的电动工具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电动工具，如权利要求1的前序部分中所定义的。
[0002] 本发明还设及一种用于给电动工具的电动马达单元提供输出电压的方法，如 权利要求24的前序部分中所定义。
[0003] 本发明还设及一种计算机程序和一种计算机程序产品。
【背景技术】
[0004] 通常将来自电池单元的电力提供给包括电动马达单元的电动工具。图1示意性示 出了运样的电动工具100的示例。电动工具100包括主体/壳体101和轴/主轴102。电 动马达单元用于驱动轴102。电动马达由电池单元104驱动。可W将电池单元104安装在 电动工具的手柄103,如图1所示，但也可W安装在电动工具100的其他部分上。然而，电池 单元104也可W设置为与电动工具100分开，然后可W通过连接在外部电池单元与电动工 具100之间的一个或多个电缆向电动马达单元提供电力。如本领域技术人员所理解的，电 动工具100还包括图1中未示出的多个部件。 阳〇化]如今的电动工具，例如螺母扳手，通常具有与电动工具的尺寸和重量相关的问题。 通常存在减小电动工具的尺寸和/或重量的需求，因为小而轻便的电动工具对于消费者是 非常有用的，因为它易于运输并且也实用，因为它握持和操作起来不是太重。
[0006] 电动工具包括增加工具的尺寸和/或重量的多个部件。对工具的尺寸和重量都有 很大影响的一个部件是电池单元。如今，电动工具的性能与由电池单元供给的电力直接相 关，并且从而也与电池单元的尺寸和重量直接相关。例如，由螺母扳手提供的渐停速度和扭 矩与电池单元的电压电平直接相关。因此，如今必须给高效和高性能地执行螺母扳手提供 大而重的电池组。
[0007] 为尽量使电动工具适应当前的性能需求，同时使工具的尺寸和/或重量最小化， 一些现有技术的解决方案已经利用一组具有不同的功率和/或电压的不同的电池单元或 电池。因而，根据电动工具所需的性能，用户具有从运一组中选择合适的电池单元或电池连 接到电动工具的可能性。由此，电动工具的尺寸和重量可W适应性能需求。可W由此避免 当不那么大的功率并且也小得多和轻得多的工具就已经足够时，而操作非常大的功率且也 非常重且大的电动工具。
[0008] 然而，可W在电动工具中使用的运组电池单元仍必须由用户与电动工具一起携 带，W实现工具的性能和尺寸的适应性。此外，必须将所有的电池单元充电W使用户能够在 使用工具进行工作期间调整电池电源，运使得该解决方案不是很实用。此外，如今通常为具 有不同的功率和/或电压的电池单元和/或电池提供不同的连接接口。因而，具有第一电 压/功率的第一电池可W是可直接连接到电动工具的，而具有第二电压/功率的第二电池 通常不可直接连接到电动工具。因此，可能难W高效地交换电池，至少是在不使用一个或多 个电池适配器的情况下。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种至少部分地解决上述问题中的一个或多个的电动工具。
[0010] 本发明的目标在于提供一种比【背景技术】中已知的电动工具更紧凑和轻便的电动 工具。
[0011] 通过上面提到的根据权利要求1的特征部分的电动工具来实现该目的。
[0012] 还通过上面提到的根据权利要求24的特征部分的用于给电动工具的电动马达单 元提供输出电压的方法来实现该目的。
[0013] 还通过上面提到的计算机程序和计算机程序产品来实现该目的。
[0014] 根据本发明的电动工具和方法的特点在于，提供至工具中的电动马达单元的输出 电压％a可W在电池电压和更高的升压电压％ff之间进行切换。此可切换的输出电压 &是根据通过升压转换器、旁路电路W及控制所述升压转换器和所述旁路电路的至少一 个控制单元实现的所要求保护的本发明。
[0015] 升压转换器可连接在电池单元和电动马达单元之间并且布置为用于在被启用时 将正在由电池单元提供给升压转换器的电池电压Ubfg转换为更高的升压电压;UWE〉U Wtjj。然后将此升压电压Uwi作为输出电压提供给电动马达单兀；=Uj；|_￡g。
[0016] 旁路电路布置为与升压转换器并联，从而在被启用时将电池单元直接连接到电动 马达单元，并且将电池电压Ubft作为输出电压&提供给电动马达单元；=Ubft。
[0017] 至少一个控制单元布置为用于控制升压转换器和旁路电路，W便将输出电压 在电池电压Ubfg和升压电压之间进行切换。运种受控切换可W通过产生旁路启用/禁 用信号％和升压启用/禁用信号并且通过将运些启动/禁用信号分别提 供到旁路电路和升压转换器来实现。
[0018] 根据本发明的电动工具可W分别利用旁路电路和升压转换器的启用/禁用来改 变被提供给马达单元的输出电压，使得实现电动马达单元的暂时增加的旋转速度。由 此提高电动工具的生产率。
[0019] 可替代地，通过本发明可W提供与现有技术的电动工具相比更小和更轻的电池单 元，并且从而提供更紧凑和较不重的电动工具。紧凑且轻便的电动工具易于操作，并且因此 通过本发明改进了电动工具的使用。
[0020] 根据本发明的实施方案，电动工具可W特别适于执行工具的某些激活，例如螺母 的紧固和/或松开，在此期间，速度和/或扭矩应在激活过程中改变W实现最佳的性能。例 如，当紧固螺母时，在工具激活的第一阶段期间，可W启用升压转换器并且可W禁用旁路电 路。在第二阶段期间，可W启用旁路电路并且可W禁用升压转换器。由此，在第一阶段期间 由电动工具提供高旋转速度和低扭矩，随后是第二阶段期间的较低旋转速度和较高扭矩。 运给出了例如螺母扳手在紧固螺母（其中在第一阶段期间需要高速度但不太大的力矩并 且在第二阶段期间需要大得多的力矩）时的最佳的性能。根据本发明，可W通过紧凑且轻 便的电动工具实现运个最佳的性能。
[0021] 当松开螺母时，第一阶段可W改为提供高扭矩T和低旋转速度，并且第二阶段可 W提供高旋转速度和低扭矩。运通过在激活的第一阶段期间启用旁路电路并且禁用升压转 换器，接着在第二阶段期间启用升压转换器并且禁用旁路电路来实现。运给出了例如紧凑 且轻便的螺母扳手在松开螺母（其中，在第一阶段期间需要较多的旋转力，并且在第二阶 段期间需要少得多的旋转力）时的最佳的性能。
[0022] 现在将参考示出一些优选实施方案的附图来描述根据本发明的电动工具和方法 的详细的示例性实施方案和优点。
【附图说明】
[0023] 图1示出了电动工具。
[0024] 图2不出了根据本发明的电动工具。 阳025] 图3示出了根据本发明的电动工具。
[00%] 图4示出了根据本发明的实施方案的工具的工具激活图。
[0027] 图5示出了根据本发明的实施方案的工具的激活方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028] 根据本发明，电动工具包括如下面将详细说明的升压转换器、旁路电路和至少一 个控制单元。图2示意性示出了运样的电动工具200。在图2中，升压转换器、旁路电路和 一个或多个控制单元被示出为可连接在电池单元204与位于工具200的主体201内的电动 马达单元203之间的升压/旁路模块202。
[0029] 根据本发明的一个实施方案，升压模块202 (即，升压转换器、旁路电路和一个或 多个控制单元）布置为在电动工具200的主体201内集成，并且连接到电动马达单元203 和电池单元204。
[0030] 根据本发明的另一个实施方案，升压/旁路模块202与电池单元204集成。在运 里，集成的电池和升压/旁路模块202、204可连接到工具200的马达单元203。
[0031] 根据本发明的另一个实施方案，在电池单元204与马达单元203之间分开布置升 压/旁路模块202,即作为独立的单元。分开布置的升压/旁路模块202在运里因而可连接 到电池单元204和马达单元203二者。
[0032] 图3示意性示出了根据本发明的电动工具300。在图3中，电动工具300被示意 性地示出为包括电池单元304和升压/旁路模块302。然而，如上所述，电池单元304和/ 或升压/旁路单元302和/或一个或多个控制单元33U332也可W与电动工具300分开布 置，即在电动工具的主体的外部。
[0033] 电动工具300包括电动马达单元303,所述电动马达单元303可经由升压/旁路模 块302连接到电池单元304。在图3中，在电动马达单元303中包括反相器305。然而，根 据电动马达单元303和/或升压/旁路模块302的构造，可W在电动工具300中省略反相 器 305。