[发明专利]具有多个蓄电池组的电动工具

说明书

一种具有多个蓄电池组的电动工具，包括：至少一个负载；多个接口，通过接口能将至少两个蓄电池组与负载串联地电和机械连接，为每个蓄电池组设置至少一个信号接口，接收蓄电池组的至少一个信号，第一蓄电池组发出第一电压范围内的信号且第二蓄电池组发出第二电压范围内的信号；多个控制器，为每个连接的蓄电池组分配控制器并将它们连接，接收所属的蓄电池组的信号，将控制器之一形成为评估所连接的蓄电池组信号并将信号转送到电动工具控制装置的信号处理单元且与用于信号接收的每个其他控制器连接；至少一个电平变换器，其各自布置在信号处理单元和其他控制器之间，以将至少一个连接的其他控制器信号的电压范围适配至信号处理单元信号的电压范围。

技术领域

本发明涉及一种电动工具，其包括至少一个负载以及多个接口，所述负载尤其是用于驱动可驱动的工具的电动机，通过所述多个接口可将至少两个用于为电动工具供电的蓄电池组与该至少一个负载串联地电连接和机械连接，其中为每个待连接的蓄电池组设置至少一个信号接口，该信号接口用于接收所连接的蓄电池组的至少一个信号，并且其中连接的第一蓄电池组发出在第一电压范围内的信号并且连接的第二蓄电池组发出在第二电压范围内的信号。

原则上，本发明可用于任何可以想到的独立于电网可运行的电器，并因此尤其适合于具有多个蓄电池组和/或电池组的电动工具。电动工具在下面理解为既包括手持的电动工具，例如钻机、角磨机等，也包括在运行中固定的、即固定或半固定器具，例如台式圆盘锯等。

背景技术

为了提高相关电动工具的功率和/或运行时间而将多个蓄电池组以电和机械的方式互联是现有技术中充分已知的。

例如在DE 38 44 093 A1中记载了在蓄电池组串联连接的情况下可以满足手持电动工具更大的功率需求。然而这也产生了问题，即在这样连接的情况下存在蓄电池组的不被注意的过度放电的风险，并且所涉及的蓄电池组会被意外地损坏。为了解决该问题，根据该文献，提出一种具有独立于电网供电的手持电动工具，其中至少两个蓄电池组通过用于监视其充电状态的电路布置与驱动马达可连接，其中蓄电池组串联连接，并且与驱动马达通过具有控制开关电路的保护开关可连接，该控制开关电路在超过蓄电池组之一的下限电压的情况下导致保护开关的断开。

如果使用具有整合的监视装置的蓄电池组，该监视装置尤其通过具有相应的传感器的微控制器实现，使得蓄电池组可以以模拟和/或数字方式发出关于其状态的数据(例如各个蓄电池的充电状态以及温度状态)，那么可以并且应当以其他方式更详细地进行蓄电池组状态的评估。

为此，在文献DE 201022110568 U1中公开了具有多个蓄电池接口和多个指示器的手持电动工具，所述指示器各自适于显示各个蓄电池组的至少一个状态。在这方面使用在专利申请US 2011/0198103 A1中公开并更详细说明的主控制装置。该主控制装置可以与蓄电池接口的蓄电池控制-输入/输出接头(也称为“自动停止接头”)电连接，并且可以从蓄电池控制装置接收信号电压(例如自动停止信号)作为输入信号。与手持电动工具连接的蓄电池组串联连接，使得两个蓄电池组的参考电压(接地电压)彼此不同。因此，连接的第一蓄电池组发出在第一电压范围内的信号并且连接的第二蓄电池组发出在第二电压范围内的信号。因此，所发出的信号电压的电平也不同，并且不能直接在控制装置之间输入和输出，除非首先进行信号电压的转换。

为了解决该问题，现有技术已知的手持电动工具包括两个相应的电压电平移位器，它设置在高电压蓄电池组的蓄电池控制装置和主控制装置之间，其中将主控制装置布置在低电压蓄电池组的电平水平上。

这种解决方案不利的是使用仅仅一个与所有参与的蓄电池组电连接的主控制装置。在常规的将主控制装置实施为CPU的情况下，尽管蓄电池接口并联连接，但是可以将各个蓄电池组仅仅顺序地进行评估。相应于CPU的时钟频率和所用的蓄电池组的数目，这样的评估可能带来时间关联的安全性缺乏问题并因此带来蓄电池组寿命的降低。

相反，为了并行处理将主控制装置实施为ASIC或者可编程的数字电路是高成本的，并且在电动工具的应用领域方面是不经济的。