一种电动工具保护装置的制作方法

1.本公开涉及电机保护技术领域，更为具体来说，本公开涉及一种电动工具保护装置。


背景技术：

2.常用的电动工具中，般是采用电池包向直流电动工t具供电。常用的电动工具通过mcu输出pwm波形控制开关电路实现电池电压的转换，从而实现电机的无级调速。另外电动工具中还设有检测模块与控制模块，检测模块可以用于监测到电池包或电动工具的异常，当出现异常时，电动工具的控制模块可以进行断电保护，从而保护电池与电机。
3.然而，当电动工具出现短时负载变化(例如负载瞬间变大或者变小)，特别是负载突然增大时，控制模块会控制电池包断电以保护电池或工具。此时，操作者不得不关闭电动工具然后再重新启动电动工具以使电动工具重新进行工作。当工况变化频繁(即负载频繁变化)时，就需要频繁的关闭与重新启动电动工具。这样就可能会给使用者带来困扰，带来使用的不便。


技术实现要素：

4.为解决现有技术缺少实用的电机设备保护装置的技术问题。
5.为实现上述技术目的，本公开提供了一种电动工具保护装置，作用于电动工具的电机上，所述装置包括：
6.电源、电源保护模块、控制器和调速开关；
7.所述电机的负极具有第一焊点，所述控制器的负极具有第二焊点，所述第一焊点和第二焊点之间连接有所述调速开关；
8.所述电机的正极与所述控制器的正极相连接；
9.所述控制器的地线具有第三焊点，所述第三焊点与所述电源保护模块的第四焊点相连接，所述控制器的正极与所述电源保护模块的正极分别与所述电源的正极相连接；
10.所述电源保护模块的负极与所述电源的负极相连接；
11.通过控制一位于所述第四焊点和所述电源保护模块负极之间的开关电路的通断实现所述控制器与所述电源负极之间的导通或者断开。
12.进一步，所述控制器为单片机。
13.进一步，所述电源为蓄电池、电池组或电池包。
14.进一步，当所述调速开关断开后，所述控制器通过使能引脚输出一个低电平以使得所述电源保护模块进入休眠状态。
15.为实现上述技术目的，本公开还能够提供一种电动工具保护装置，作用于电动工具的电机上，所述装置包括：
16.电源、电源保护模块、控制器和调速开关；
17.所述电机的负极具有第一焊点，所述控制器的负极具有第二焊点，所述第一焊点
和第二焊点之间连接有所述调速开关；
18.所述电机的正极通过所述调速开关与所述控制器的正极相连接；
19.所述控制器的地线具有第三焊点，所述第三焊点与所述电源保护模块的第四焊点相连接，所述控制器的正极与所述电源保护模块的正极分别与所述电源的正极相连接；
20.所述电源保护模块的负极与所述电源的负极相连接；
21.通过控制一位于所述第四焊点和所述电源保护模块负极之间的第二开关电路的通断实现所述控制器与所述电源负极之间的导通或者断开。
22.进一步，所述控制器为单片机。
23.进一步，所述电源为蓄电池、电池组或电池包。
24.进一步，当所述调速开关断开后，所述控制器通过使能引脚输出一个低电平以使得所述电源保护模块进入休眠状态。
25.本公开的有益效果为：
26.(1)该保护装置基本覆盖所有电动工具，例如电钻、电扳手、角磨、抛光机等等。不需要调速的只需要更换开关即可，电机启动电流大的，只需要在控制器上增加软启动，调整软件。
27.(2)该保护装置成本较低，控制部件模块化程度高，生产方便，同时有利于后期检验，维护。客户机器损坏只需要更换模块即可，不会出现所有模块都损坏。
28.(3)该保护装置易于实现，可根据不同客人需求定制其专有的电池包，电池包保护装置、控制器，只要修改其通讯协议即可。
29.(4)机器在异常状态下或者断开开关后，控制器会及时控制电源保护模块与自己断电，实现休眠功能，休眠电流非常小《30ua。
附图说明
30.图1示出了本公开的实施例一的装置的结构示意图；
31.图2示出了本公开的实施例二的装置的结构示意图。
具体实施方式
32.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
33.在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
34.实施例一：
35.如图1所示：
36.本公开提供了一种电动工具保护装置，作用于电动工具的电机上，所述装置包括：
37.电源、电源保护模块、控制器和调速开关；
38.所述电机的负极具有第一焊点，所述控制器的负极具有第二焊点，所述第一焊点和第二焊点之间连接有所述调速开关；
39.调速开关与控制器负极的导通与否是由控制器内部开关电路根据电机实时状态进行控制；
40.所述电机的正极与所述控制器的正极相连接；
41.所述控制器的地线具有第三焊点，所述第三焊点与所述电源保护模块的第四焊点相连接，所述控制器的正极与所述电源保护模块的正极分别与所述电源的正极相连接；
42.所述电源保护模块的负极与所述电源的负极相连接；
43.通过控制一位于所述第四焊点和所述电源保护模块负极之间的开关电路的通断实现所述控制器与所述电源负极之间的导通或者断开。
44.进一步，所述控制器为单片机。
45.进一步，所述电源为蓄电池、电池组或电池包。
46.进一步，当所述调速开关断开后，所述控制器通过使能引脚输出一个低电平以使得所述电源保护模块进入休眠状态。
47.使能引脚是控制器判断调速开关断开后，输出一个低电平来控制电源保护模块进入休眠状态。
48.电源的正极b+作为输入给电源保护模块供电，电源的负极直接与电源保护模块相连，同时电源会在整机系统工作时通过com口利用专用的通讯协议告知电源保护模块当前电源的实时状态，例如：电源的电压、温度等等。
49.电源保护模块是整个装置的核心部件。
50.一方面监控电源的实时状态，一方面检测控制器与电机的工作状态。保护装置通过控制电机控制器的地线gnd与电源负极b-的通断来控制整机系统的工作。
51.这有几点好处：
52.即使电机、控制器、开关损坏后处于开路和短路的状态，电池包保护装置都能通过检测gnd上的负载电流，来保护自身和电源，起到安全保护的作用。
53.第二方面，检测到异常gnd上的负载电流，gnd线将会与b-线立即截断，控制器将会处在断电状态，这样即使电机、开关、控制器有其中之一损坏，也不会使3个整机系统部件全部损坏。
54.sw为电池包保护装置的使能引脚，整个装置只有在工作时，保护模块才处于监测状态，这是为了减少不必要的电量损耗。
55.控制器起到控制电机和电源保护模块正常工作的作用。
56.控制器自带电机过流保护，可根据不同电机设置相应的过流保护值。控制器上有一个控制电机的大电流开关mos，通过控制控制器负极p-与gnd的通断来控制电机的工作。同时，控制器在检测到开关按下时，就会控制电源保护模块进行工作。检测到开关断开后，控制器会控制整机处于休眠状态，仅消耗微安级别电流。
57.调速开关为控制整机工作的开关部件，自带调速功能，能随着开关的行程控制pwm输出从而控制电机速度，同时起到唤醒控制器的作用。
58.(1)该保护装置基本覆盖所有电动工具，例如电钻、电扳手、角磨、抛光机等等。不需要调速的只需要更换开关即可，电机启动电流大的，只需要在控制器上增加软启动，调整
软件。
59.(2)该保护装置成本较低，控制部件模块化程度高，生产方便，同时有利于后期检验，维护。客户机器损坏只需要更换模块即可，不会出现所有模块都损坏。
60.(3)该保护装置易于实现，可根据不同客人需求定制其专有的电池包，电池包保护装置、控制器，只要修改其通讯协议即可。
61.实施例二：
62.如图2所示：
63.本公开提供了一种电动工具保护装置，作用于电动工具的电机上，所述装置包括：
64.电源、电源保护模块、控制器和调速开关；
65.所述电机的负极具有第一焊点，所述控制器的负极具有第二焊点，所述第一焊点和第二焊点之间连接有所述调速开关；
66.所述电机的正极通过所述调速开关与所述控制器的正极相连接；
67.所述控制器的地线具有第三焊点，所述第三焊点与所述电源保护模块的第四焊点相连接，所述控制器的正极与所述电源保护模块的正极分别与所述电源的正极相连接；
68.所述电源保护模块的负极与所述电源的负极相连接；
69.通过控制一位于所述第四焊点和所述电源保护模块负极之间的第二开关电路的通断实现所述控制器与所述电源负极之间的导通或者断开。
70.本实施例二与实施例一的区别主要在于所述电机的正极通过所述调速开关与所述控制器的正极相连接，这样共用一个引脚的结构可以节约一条线路，使得装置的电路结构整体更为紧凑，节约了空间也减小了成本。
71.进一步，所述控制器为单片机。
72.进一步，所述电源为蓄电池、电池组或电池包。
73.进一步，当所述调速开关断开后，所述控制器通过使能引脚输出一个低电平以使得所述电源保护模块进入休眠状态。
74.使能引脚是控制器判断调速开关断开后，输出一个低电平来控制电源保护模块进入休眠状态。
75.以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。