ИНСТРУМЕНТ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ, ПИТАЕМЫЙ ПОСРЕДСТВОМ БАТАРЕЙНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ, И АДАПТЕР ДЛЯ НИХ
ELECTRIC DRIVEN TOOL WITH BATTERY POWER SUPPLY AND SUITABLE ADAPTER

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к инструменту с электрическим приводом, питаемому посредством батарейного источника питания, и адаптеру для них.
Уровень техники, к которому относится изобретение
В патенте США № 5028858 описан инструмент с электрическим приводом, который запитывается посредством двух батарейных источников питания. В этом инструменте с электрическим приводом два батарейных источника питания соединены последовательно, а возбуждение электродвигателя осуществляется высоким напряжением. Благодаря этому инструмент с электрическим приводом может обеспечить мощность, которая больше, чем используемая в случае использования одного батарейного источника питания в качестве источника питания.
Когда батарейные источники питания соединены последовательно, возможно приложение большой нагрузки к одному батарейному источнику питания. Например, если уровень заряда между двумя батарейными источниками питания является разным, один батарейный источник питания может быть избыточно заряжен и может быть заряжен в обратном направлении (т.е. обратно заряжен) другим батарейным источником питания. В этом случае один батарейный источник питания может быть серьезно поврежден, так что снижение его качества будет все больше прогрессировать, либо этот батарейный источник питания может стать непригодным для использования.
В связи с вышеизложенной проблемой, в вышеописанном инструменте с электрическим приводом предусматривается измерение уровня заряда каждого из двух батарейных источников питания, и когда уровень заряда батарейного источника питания находится вне допустимого диапазона, происходит электрическое отсоединение схемы подачи питания, которая подает питание из батарейного источника питания в электродвигатель. В соответствии с этой конфигурацией можно предотвратить избыточную разрядку батарейного источника питания и предотвратить причинение серьезного повреждения батарейному источнику питания. Такая конфигурация не ограничивается инструментом с электрическим приводом, в котором множество батарейных источников питания соединены последовательно, а может быть эффективно применена к инструменту с электрическим приводом, в котором множество батарейных источников питания соединены параллельно, и к инструменту с электрическим приводом, в котором используется лишь один батарейный источник питания.
Сущность изобретения
Техническая задача
Недавно разработан батарейный источник питания, который сам оперативно контролирует уровень заряда и имеет функцию аварийной сигнализации, которая обеспечивает выдачу аварийного сигнала в соответствии с уменьшением уровня заряда, и функцию автоматического прекращения, которая обеспечивает автоматическое прекращение разрядки в соответствии с уменьшением уровня заряда. В соответствии с батарейным источником питания этого типа в инструменте с электрическим приводом можно исключить потребность в измерении уровня заряда батарейного источника питания и упростить электрическую структуру инструмента с электрическим приводом. Вместе с тем, если инструмент с электрическим приводом имеет такую конфигурацию, что неспособен измерять уровень заряда батарейного источника питания, в случае использования батарейного источника питания более ранней модели, который не имеет функции аварийной сигнализации и функции аварийного прекращения, возникает проблема, заключающаяся в том, что происходит избыточная разрядка батарейного источника питания. Таким образом, существует потребность в разработке метода, позволяющего надлежащим образом предотвратить избыточную разрядку батарейного источника питания независимо от того, имеет батарейный источник питания функцию аварийной сигнализации и функцию автоматического прекращения или нет.
Решение технической задачи
Предлагаемый метод воплощается в адаптере для соединения основного корпуса инструмента с электрическим приводом и по меньшей мере одного батарейного источника питания друг с другом. Этот адаптер включает в себя: соединительный участок, выполненный с возможностью разъемного прикрепления к основному корпусу инструмента с электрическим приводом; по меньшей мере один приемный участок для батареи, выполненный с возможностью разъемного прикрепления к батарейному источнику питания; схему подачи питания, выполненную с возможностью электрического подключения батарейного источника питания, прикрепленного к приемному участку для батареи, к основному корпусу инструмента с электрическим приводом, прикрепленному к соединительному участку; измерительный участок, выполненный с возможностью измерения показателя, соответствующего уровню заряда батарейного источника питания, прикрепленного к приемному участку для батареи; принимающий сигнал участок, выполненный с возможностью приема аварийного сигнала, выдаваемого из батарейного источника питания, прикрепленного к приемному участку для батареи; и контроллерный участок, выполненный с возможностью прекращения или ограничения подачи питания в основной корпус инструмента с электрическим приводом на основе замера измерительным участком и аварийного сигнала, который принят.
Этот адаптер может прекращать или ограничивать разрядку батарейного источника питания в соответствии с аварийным сигналом, выдаваемым из батарейного источника питания. Более того, даже когда аварийный сигнал не выдается из батарейного источника питания, этот адаптер может прекращать или ограничивать разрядку батарейного источника питания в соответствии с уровнем заряда батарейного источника питания, измеряемым им самим. Таким образом, можно предотвратить избыточную разрядку батарейного источника питания независимо от того, имеет батарейный источник питания функцию аварийной сигнализации и функцию автоматического прекращения или нет. Кроме того, когда батарейный источник питания имеет функцию аварийной сигнализации, разрядку батарейного источника питания можно надлежащим образом прекращать или ограничивать с помощью аварийного сигнала.
Аварийный сигнал в адаптере предпочтительно является сигналом, который батарейный источник питания выдает в соответствии с уменьшением уровня заряда. В этом случае контроллерный участок прекращает разрядку батарейного источника питания, предпочтительно - в тот момент времени, когда принят аварийный сигнал.
Измерительный участок в адаптере выполнен с возможностью измерения выходного напряжения батарейного источника питания. Выходное напряжение в батарейном источнике питания уменьшается в соответствии с уменьшением уровня заряда. Таким образом, оказывается возможным правильное обнаружение уровня заряда батарейного источника питания посредством измерения выходного напряжения батарейного источника питания.
В одном варианте осуществления адаптера контроллерный участок предпочтительно выполнен с возможностью прекращения или ограничения подачи питания в основной корпус инструмента с электрическим приводом, когда принимается аварийный сигнал или когда замер измерительным участком находится вне заранее определенного допустимого диапазона. В этом варианте осуществления, когда принимается аварийный сигнал, зарядка батарейного источника питания прекращается или ограничивается независимо от измеренного уровня заряда батарейного источника питания. С другой стороны, когда замер измерительным участком находится вне заранее определенного допустимого диапазона, разрядка батарейного источника питания прекращается независимо от того, принимается аварийный сигнал или нет. В соответствии с этим вариантом осуществления батарейный источник питания, прикрепленный к адаптеру, может предотвратить избыточную разрядку батарейного источника питания, не определяя, имеет ли батарейный источник питания функцию аварийной сигнализации.
В еще одном варианте осуществления адаптера контроллерный участок предпочтительно выполнен с возможностью быть способным на обнаружение того, имеет ли или нет батарейный источник питания, прикрепленный к приемному участку для батареи, функцию аварийной сигнализации, чтобы выдавать аварийный сигнал. Кроме того, если батарейный источник питания имеет функцию аварийной сигнализации, то контроллерный участок предпочтительно выполнен с возможностью игнорирования замера измерительным участком и прекращения или ограничения подачи питания в основной корпус инструмента с электрическим приводом, только когда принимается аварийный сигнал. В этом варианте осуществления, когда батарейный источник питания имеет функцию аварийной сигнализации, аварийный сигнал, выдаваемый батарейным источником питания, имеет больший приоритет, чем уровень заряда, измеренный адаптером. Это происходит потому, что во многих случаях определение посредством батарейного источника питания обеспечивает более точный результат определения, чем определение на основе замера посредством адаптера.
В вышеописанном варианте осуществления адаптера контроллерный участок предпочтительно выполнен с возможностью быть дополнительно способным на обнаружение того, имеет ли или нет батарейный источник питания, прикрепленный к приемному участку для батареи, функцию автоматического прекращения, чтобы автоматически прекращать разрядку в соответствии с уменьшением уровня заряда. Более того, контроллерный участок предпочтительно выполнен с возможностью игнорирования замера измерительным участком, если батарейный источник питания, прикрепленный к приемному участку для батареи, имеет функцию автоматического прекращения. В этом варианте осуществления, когда батарейный источник питания имеет функцию автоматического прекращения, предпочтительно осуществляется процесс, позволяющий батарейному источнику питания самопроизвольно прекращать разрядку, а процесс прекращения или ограничения разрядки в соответствии с уровнем заряда, измеряемым посредством адаптера, не осуществляется. В соответствии с этим вариантом осуществления можно надлежащим образом предотвратить избыточную разрядку батарейного источника питания, который имеет функцию аварийной сигнализации, батарейного источника питания, который имеет функцию автоматического прекращения, и батарейного источника питания, который не имеет обеих упомянутых функций.
Еще один адаптер, воплощаемый посредством предлагаемого метода, представляет собой адаптер для соединения основного корпуса инструмента с электрическим приводом и по меньшей мере одного батарейного источника питания друг с другом. Адаптер включает в себя: соединительный участок, выполненный с возможностью разъемного прикрепления к основному корпусу инструмента с электрическим приводом; по меньшей мере один приемный участок для батареи, выполненный с возможностью разъемного прикрепления к батарейному источнику питания; схему подачи питания, выполненную с возможностью электрического подключения батарейного источника питания, прикрепленного к приемному участку для батареи, к основному корпусу инструмента с электрическим приводом, прикрепленному к соединительному участку; измерительный участок, выполненный с возможностью измерения показателя, соответствующего уровню заряда батарейного источника питания, прикрепленного к приемному участку для батареи; и контроллерный участок, выполненный с возможностью прекращения или ограничения подачи питания в основной корпус инструмента с электрическим приводом на основе замера измерительным участком. Контроллерный участок выполнен с возможностью быть способным на обнаружение того, имеет ли или нет батарейный источник питания, прикрепленный к приемному участку для батареи, функцию автоматического прекращения, чтобы автоматически прекращать разрядку в соответствии с уменьшением уровня заряда. Более того, контроллерный участок выполнен с возможностью игнорирования замера измерительным участком, если батарейный источник питания, прикрепленный к приемному участку для батареи, имеет функцию автоматического прекращения. С другой стороны, контроллерный участок выполнен с возможностью прекращения или ограничения подачи питания в основной корпус инструмента с электрическим приводом, когда замер измерительным участком находится вне заранее определенного допустимого диапазона, если батарейный источник питания, прикрепленный к приемному участку для батареи, не имеет функции автоматического прекращения.
Этот адаптер может прекращать разрядку батарейного источника питания в соответствии с измеренным уровнем заряда батарейного источника питания. Вместе с тем, когда батарейный источник питания имеет функцию автоматического прекращения, предпочтительно осуществляется процесс, позволяющий батарейному источнику питания самопроизвольно прекращать разрядку, и процесс прекращения или ограничения разрядки в соответствии с уровнем заряда, измеряемым посредством адаптера, не осуществляется. Таким образом, можно предотвратить избыточную разрядку батарейного источника питания независимо от того, имеет батарейный источник питания функцию автоматического прекращения или нет. Кроме того, что касается батарейного источника питания, то за счет выполнения функции автоматического прекращения появляется возможность прекращать разрядку батарейного источника питания, предпочтительно - в надлежащий момент времени.
В адаптере в соответствии с данным методом можно предусмотреть множество приемных участков для батареи, так что можно использовать множество батарейных источников питания. В этом случае схема подачи питания имеет конфигурацию, обеспечивающую соединение множества батарейных источников питания, прикрепленных к множеству приемных участков для батареи, последовательно или параллельно с основным корпусом инструмента с электрическим приводом.
В конфигурации, в которой схема подачи питания соединяет множество батарейных источников питания последовательно, эта схема подачи питания не может образовывать замкнутую цепь до тех пор, пока батарейные источники питания не будут прикреплены ко всем приемным участкам для батареи. То есть устройство (например, контроллерный участок) в адаптере не может получить питание, подаваемое из батарейного источника питания, когда батарейный источник питания прикреплен лишь к части приемных участков для батареи. Устройство в адаптере может начать свою работу только после прикрепления батарейных источников питания ко всем приемным участкам для батареи.
В этой связи, в одном варианте осуществления предлагаемого метода, когда схема подачи питания имеет конфигурацию, обеспечивающую последовательное соединение множества батарейных источников питания, пара входных клемм питания, предусмотренная для каждого из приемных участков для батареи, может быть электрически соединена посредством диода. В данном случае пара входных клемм питания - это клеммы, которые соединяются с положительной клеммой батарейного источника питания и отрицательной клеммой батарейного источника питания. В соответствии с этим вариантом осуществления схема подачи питания может образовывать замкнутую цепь как раз посредством скрепления батарейных источников питания с частью приемных участков для батареи, и появляется возможность подавать питание из батарейного источника питания в устройство в адаптере.
Метод, связанный с вышеописанным адаптером, непосредственно применим к инструменту с электрическим приводом. То есть сам инструмент с электрическим приводом может предусматривать конфигурацию, связанную с вышеописанным адаптером.
Инструмент с электрическим приводом в соответствии с вариантом осуществления предлагаемого метода представляет собой инструмент с электрическим приводом, питаемый посредством по меньшей мере одного батарейного источника питания. Этот инструмент с электрическим приводом включает в себя: электродвигатель, выполненный с возможностью приведения в действие инструмента; по меньшей мере один приемный участок для батареи, выполненный с возможностью разъемного прикрепления к батарейному источнику питания; схему подачи питания, выполненную с возможностью электрического подключения батарейного источника питания, прикрепленного к приемному участку для батареи, к электродвигателю; измерительный участок, выполненный с возможностью измерения показателя, соответствующего уровню заряда батарейного источника питания, прикрепленного к приемному участку для батареи; принимающий сигнал участок, выполненный с возможностью приема аварийного сигнала, выдаваемого из батарейного источника питания, прикрепленного к приемному участку для батареи; и контроллерный участок, выполненный с возможностью прекращения или ограничения подачи питания в электродвигатель на основе замера измерительным участком и аварийного сигнала, который принят.
В соответствии с этим инструментом с электрическим приводом появляется возможность предотвратить чрезмерную разрядку батарейного источника питания независимо от того, имеет батарейный источник питания функцию аварийной сигнализации или нет. Помимо этого, когда батарейный источник питания имеет функцию аварийной сигнализации, появляется возможность прекращать или ограничивать разрядку батарейного источника питания в надлежащий момент времени с помощью аварийного сигнала.
Инструмент с электрическим приводом в соответствии с еще одним вариантом осуществления предлагаемого метода представляет собой инструмент с электрическим приводом, питаемый посредством по меньшей мере одного батарейного источника питания. Этот инструмент с электрическим приводом включает в себя: электродвигатель, выполненный с возможностью приведения в действие инструмента; по меньшей мере один приемный участок для батареи, выполненный с возможностью разъемного прикрепления к батарейному источнику питания; схему подачи питания, выполненную с возможностью электрического подключения батарейного источника питания, прикрепленного к приемному участку для батареи, к электродвигателю; измерительный участок, выполненный с возможностью измерения показателя, соответствующего уровню заряда батарейного источника питания, прикрепленного к приемному участку для батареи; и контроллерный участок, выполненный с возможностью прекращения или ограничения подачи питания в электродвигатель на основе замера измерительным участком. Контроллерный участок выполнен с возможностью быть способным на обнаружение того, имеет ли или нет батарейный источник питания, прикрепленный к приемному участку для батареи, функцию автоматического прекращения, чтобы автоматически прекращать разрядку в соответствии с уменьшением уровня заряда. Более того, контроллерный участок выполнен с возможностью игнорирования замера измерительным участком, если батарейный источник питания, прикрепленный к приемному участку для батареи, имеет функцию автоматического прекращения, и прекращения или ограничения подачи питания в электродвигатель, когда замер измерительным участком находится вне заранее определенного допустимого диапазона, если батарейный источник питания, прикрепленный к приемному участку для батареи, не имеет функции автоматического прекращения.
В соответствии с этим инструментом с электрическим приводом появляется возможность предотвращать избыточную разрядку батарейного источника питания независимо от того, имеет батарейный источник питания функцию автоматического прекращения или нет. Кроме того, когда батарейный источник питания имеет функцию автоматического прекращения, появляется возможность прекращать разрядку батарейного источника питания в надлежащий момент времени, предпочтительно - за счет выполнения функции автоматического прекращения.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен внешний вид, иллюстрирующий адаптер в соответствии с вариантом осуществления.
На фиг. 2 представлен внешний вид, иллюстрирующий блок адаптера со стороны инструмента.
На фиг. 3 представлен внешний вид, иллюстрирующий блок адаптера со стороны батареи.
На фиг. 4 представлен вид, иллюстрирующий схемную конфигурацию адаптера, основного корпуса инструмента с электрическим приводом и батарейного источника питания (с функцией аварийной сигнализации) в соответствии с первым вариантом осуществления.
На фиг. 5 представлен вид, иллюстрирующий схемную конфигурацию адаптера, основного корпуса инструмента с электрическим приводом и батарейного источника питания (без функции аварийной сигнализации) в соответствии с первым вариантом осуществления.
На фиг. 6 представлен вид, иллюстрирующий схемную конфигурацию адаптера, основного корпуса инструмента с электрическим приводом и батарейного источника питания (с функцией аварийной сигнализации и клеммой идентификации (ID-клеммой)) в соответствии со вторым вариантом осуществления.
На фиг. 7 представлен вид, иллюстрирующий схемную конфигурацию адаптера, основного корпуса инструмента с электрическим приводом и батарейного источника питания (без функции аварийной сигнализации и с ID-клеммой) в соответствии со вторым вариантом осуществления.
На фиг. 8 представлен вид, иллюстрирующий схемную конфигурацию адаптера, основного корпуса инструмента с электрическим приводом и батарейного источника питания (с функцией автоматического прекращения и ID-клеммой) в соответствии со вторым вариантом осуществления.
На фиг. 9 представлен вид, иллюстрирующий схемную конфигурацию адаптера, основного корпуса инструмента с электрическим приводом и батарейного источника питания (с функцией автоматического прекращения и ID-клеммой) в соответствии с третьим вариантом осуществления.
На фиг. 10 представлен вид, иллюстрирующий схемную конфигурацию адаптера, основного корпуса инструмента с электрическим приводом и батарейного источника питания (без функции автоматического прекращения и с ID-клеммой) в соответствии с третьим вариантом осуществления.
На фиг. 11 представлен внешний вид, иллюстрирующий встроенный адаптер.
На фиг. 12 представлен внешний вид, иллюстрирующий инструмент с электрическим приводом в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления в состоянии, в котором батарейный источник питания прикреплен к инструменту.
На фиг. 13 представлен внешний вид, иллюстрирующий инструмент с электрическим приводом в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления в состоянии, в котором батарейный источник питания откреплен от инструмента.
На фиг. 14 представлен внешний вид снизу, иллюстрирующий инструмент с электрическим приводом в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления в состоянии, в котором батарейный источник питания откреплен от инструмента.
На фиг. 15 представлен вид, иллюстрирующий схемную конфигурацию основного корпуса инструмента с электрическим приводом и батарейного источника питания (с функцией аварийной сигнализации) в соответствии с четвертым вариантом осуществления.
На фиг. 16 представлен вид, иллюстрирующий схемную конфигурацию основного корпуса инструмента с электрическим приводом и батарейного источника питания (с функцией аварийной сигнализации и ID-клеммой) в соответствии с пятым вариантом осуществления.
На фиг. 17 представлен вид, иллюстрирующий схемную конфигурацию адаптера, основного корпуса инструмента с электрическим приводом и батарейного источника питания (с функцией автоматического прекращения и ID-клеммой) в соответствии с шестым вариантом осуществления.
Описание вариантов осуществления
Вариант 1 осуществления
Ниже, со ссылками на чертежи, будет описан адаптер 100 в соответствии с первым вариантом осуществления. Фиг. 1, 2 и 3 иллюстрируют внешний вид адаптера 100. Как показано на фиг. 1, 2 и 3, адаптер 100 представляет собой устройство для электрического соединения двух батарейных источников 10 питания с основным корпусом 52 инструмента с электрическим приводом. В данном случае расчетное напряжение основного корпуса 52 инструмента с электрическим приводом составляет 36 вольт, а номинальное напряжение каждого батарейного источника 10 питания составляет 18 вольт. В общем случае в основном корпусе 52 инструмента с электрическим приводом используется батарейный источник питания, имеющий номинальное напряжение 36 вольт, и не может быть использован батарейный источник питания, имеющий номинальное напряжение 18 вольт. Вместе с тем, в соответствии с адаптером 100 согласно данному варианту осуществления, появляется возможность использовать инструмент с электрическим приводом, имеющий расчетное напряжение 36 вольт, путем использования двух батарейных источников 10 питания, имеющих номинальное напряжение 18 вольт, и при этом не требуется батарейный источник питания, имеющий номинальное напряжение 36 вольт.
Метод, о котором идет речь в этом описании, применим к инструментам с электрическим приводом, имеющим различные расчетные напряжения, и батарейным источникам питания, имеющим различные номинальные напряжения, а на конкретное расчетное напряжение и конкретное номинальное напряжение ограничений нет. Более того, метод, о котором идет речь в этом описании, применим к адаптеру для соединения одного или трех или более батарейных источников питания с основным корпусом инструмента с электрическим приводом.
Примером основного корпуса 52 инструмента с электрическим приводом, изображенного на чертежах, является основной корпус воздуходувного устройства с электрическим приводом. Этот инструмент с электрическим приводом обеспечивает привод нагнетательного вентилятора, заключенного в основном корпусе 52, в соответствии с нажимом на основной переключатель 54 и обеспечивает продувку воздуха из дистального конца 53a сопла 53. Воздуходувное устройство с электрическим приводом представляет собой инструмент с электрическим приводом, который применяется главным образом на открытом воздухе и используется для операции сдувания и сбора опавших листьев и мусора. Адаптер 100 не ограничивается применением к воздуходувному устройству с электрическим приводом, а может найти широкое применение в различных беспроводных инструментах с электрическим приводом, которые питаются посредством батарейного источника питания.
Как показано на фиг. 1, адаптер 100 включает в себя блок 102 со стороны инструмента, который выполнен с возможностью разъемного прикрепления к основному корпусу 52 инструмента с электрическим приводом, блок 106 со стороны батареи, к которому могут быть разъемно прикреплены два батарейных источника 10 питания, и электрический шнур 104, который соединяет блок 102 со стороны инструмента и блок 106 со стороны батареи друг с другом. Как показано на фиг. 2, в блоке 102 со стороны инструмента выполнен соединительный участок 102a. Соединительный участок 102a вводится в зацепление с возможностью расцепления с приемным участком 56а для батареи, который выполнен в основном корпусе 52 инструмента с электрическим приводом. В данном случае приемный участок 56а для батареи, выполненный в основном корпусе 52 инструмента с электрическим приводом, имеет такую конфигурацию, что к нему можно прикреплять с возможностью открепления батарейный источник питания, имеющий номинальное напряжение 36 вольт, и упомянутый участок имеет такую конструкцию, что к нему нельзя непосредственно прикреплять батарейный источник 10 питания, имеющий номинальное напряжение 18 вольт.
Как показано на фиг. 3, в блоке 106 со стороны батареи выполнены два приемных участка 106а для батареи. Каждый приемный участок 106а для батареи вводится в зацепление с возможностью расцепления с соединительным участком 10a батарейного источника 10 питания. Благодаря этому батарейный источник 10 питания, имеющий номинальное напряжение 18 вольт, можно прикреплять с возможностью открепления к каждому приемному участку 106а для батареи. Оба батарейных источника 10 питания, прикрепленных к блоку 106 со стороны батареи, электрически соединены с основным корпусом 52 инструмента с электрическим приводом, то есть скреплены с блоком 102 со стороны инструмента, и питание из обоих батарейных источников 10 питания подается в основной корпус 52 через адаптер 100.
В блоке 106 со стороны батареи выполнены два индикатора 130. Эти два индикатора 130 расположены в верхней части двух приемных участков 106а для батареи. Примером каждого индикатора 130 является светоизлучающий диод. Один индикатор 130 отображает уровень заряда батарейного источника 10 питания, прикрепленного к одному приемному участку 106а для батареи, а другой индикатор 130 отображает уровень заряда батарейного источника 10 питания, прикрепленного к другому приемному участку 106а для батареи. Более того, как показано на фиг. 1, в блоке 106 со стороны батареи выполнен крюк 108, позволяющий пользователю подвешивать блок 106 со стороны батареи на ремне или аналогичном средстве.
Фиг. 4 иллюстрирует схемную конфигурацию основного корпуса 52 инструмента с электрическим приводом, батарейного источника 10 питания и адаптера 100. Сначала будет описана схемная конфигурация основного корпуса 52 инструмента с электрическим приводом. Как показано на фиг. 4, основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом включает в себя электродвигатель 60, схему 62 подачи питания, основной переключатель 54, схему 66 регулирования скорости, мощный полевой транзистор (МПТ) 64, транзистор 68, схему 70 делителя напряжения, положительную входную клемму 72, отрицательную входную клемму 74 и клемму 78 аварийной сигнализации.
Положительная входная клемма 72, отрицательная входная клемма 74 и клемма 78 аварийной сигнализации находятся на приемном участке 56а для батареи основного корпуса 52 инструмента с электрическим приводом и электрически соединены с адаптером 100, то есть прикреплены к приемному участку 56а для батареи. Положительная входная клемма 72 и отрицательная входная клемма 74 электрически соединены с электродвигателем 60 посредством схемы 62 подачи питания, а питание, вводимое из адаптера 100, подается в электродвигатель 60 посредством схемы 62 подачи питания. Электродвигатель 60 представляет собой первичный движитель, который осуществляет привод инструмента (в этом примере - нагнетательного вентилятора). Основной переключатель 54 и МПТ 64 выполнены в схеме 62 подачи питания. Основной переключатель 54 и МПТ 64 включаются и выключаются, в результате чего можно электрически размыкать и замыкать схему 62 подачи питания.
Схема 66 регулирования скорости взаимоблокирована с основным переключателем 54. Когда пользователь включает основной переключатель 54, схема 66 регулирования скорости выдает сигнал включения (ВКЛ) на клемму затвора МПТ 64. В результате, оба - основной переключатель 54 и МПТ 64 - включаются, а схема 62 подачи питания электрически замыкается (подсоединяется). В данном случае, схема 66 регулирования скорости может осуществлять управление широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на МПТ 64. То есть схема 66 регулирования скорости в прерывистом режиме включает МПТ 64 и изменяет период ВКЛ для МПТ 64 в соответствии с параметром операции, который пользователь применяет к основному переключателю 54. В результате скорость вращения электродвигателя 60 регулируется в соответствии с параметром операции, применяемым пользователем к основному переключателю 54.
Клемма затвора МПТ 64 соединена со схемой 62 подачи питания, которая соединена с отрицательной входной клеммой 74 посредством транзистора 68. Кроме того, клемма 78 аварийной сигнализации соединена с затвором транзистора 68 посредством схемы 70 делителя напряжения. Аварийный сигнал, выдаваемый адаптером 100, является входным для клеммы 78 аварийной сигнализации. Когда аварийный сигнал вводится на клемму 78 аварийной сигнализации, транзистор 68 включается, и клемма затвора МПТ 64 соединяется с отрицательной входной клеммой 74, имеющей низкий уровень (ноль вольт). В результате МПТ 64 выключается, а возбуждение электродвигателя 60 прекращается независимо от сигнала ВКЛ из схемы 66 регулирования скорости. Таким образом, основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом имеет конфигурацию, обеспечивающую прекращение возбуждения электродвигателя 60, когда принимается аварийный сигнал, выдаваемый адаптером 100.
Далее будет описана схемная конфигурация батарейного источника 10 питания. Батарейный источник 10 питания включает в себя пять элементов 20 батареи, которые соединены последовательно, контроллер 22 батареи, первый транзистор 24, второй транзистор 26, третий транзистор 28, плавкий предохранитель 30, положительную выходную клемму 32, отрицательную выходную клемму 34, клемму 36 сигнала высокого уровня и клемму 38 аварийной сигнализации.
Положительная выходная клемма 32, отрицательная выходная клемма 34, клемма 36 сигнала высокого уровня и клемма 38 аварийной сигнализации находятся на соединительном участке 10a батарейного источника 10 питания и электрически соединены с адаптером 100, к которому прикрепляется батарейный источник 10 питания. Положительная выходная клемма 32 и отрицательная выходная клемма 34 электрически соединены с пятью элементами 20 батареи и выдает питание при разрядке пяти элементов 20 батареи на адаптер 100. Примером каждого элемента 20 батареи является ионно-литиевый элемент, а его номинальное напряжение составляет 3,6 вольт. Батарейный источник 10 питания может включать в себя устанавливаемое по выбору количество (один или множество) элементов 20 батареи, не обязательно ограничиваемое пятью элементами 20 батареи.
Клемма 36 сигнала высокого уровня соединена с положительной выходной клеммой 32 через плавкий предохранитель 30 и выдает сигнал высокого уровня (18 вольт в этом примере). Клемма 36 сигнала высокого уровня представляет собой клемму, используемую зарядным устройством для батареи, которое заряжает батарейный источник 10 питания, а не используется в зависимости от адаптера 100.
Клемма 38 аварийной сигнализации соединена с контроллером 22 батареи посредством трех транзисторов 24, 26 и 28. Клемма 38 аварийной сигнализации представляет собой клемму, с которой аварийный сигнал выдается в адаптер 100, и является клеммой, на которую сигнал выключения аварийной сигнализации вводится из адаптера 100. Контроллер 22 батареи осуществляет оперативный контроль уровня заряда каждого элемента 20 батареи путем измерения напряжения каждого элемента 20 батареи. Более того, когда уровень заряда по меньшей мере одного элемента 20 батареи находится вне допустимого диапазона, контроллер 22 батареи определяет, что разрядку надо прекратить, и выдает аварийный сигнал с клеммы 38 аварийной сигнализации. Контроллер 22 батареи непрерывно выдает аварийный сигнал до тех пор, пока с адаптера 100 не вводится сигнал выключения аварийной сигнализации. Таким образом, батарейный источник 10 питания имеет функцию аварийной сигнализации, которая обуславливает выдачу аварийного сигнала в соответствии с уменьшением уровня заряда упомянутого источника.
Далее будут описаны возможная операция выдачи аварийного сигнала и возможная операция приема сигнала выключения аварийной сигнализации батарейным источником 10 питания. Когда с уровнем заряда элемента 20 батареи проблем нет, контроллер 22 батареи включает второй транзистор 26. Когда второй транзистор 26 включается, включается и первый транзистор 24, а клемма 38 аварийной сигнализации выдает сигнал высокого уровня. Этот сигнал высокого уровня является не аварийным сигналом, а сигналом, который указывает, что батарейный источник 10 питания находится в состоянии использования. Из этого состояния - когда определено, что разрядку следует прекратить, - контроллер 22 батареи выключает второй транзистор 26. Когда второй транзистор 26 выключается, первый транзистор 24 тоже выключается, а клемма 38 аварийной сигнализации электрически изолируется внутри батарейного источника 10 питания. То есть клемма 38 аварийной сигнализации выдает сигнал высокого полного сопротивления. Этот сигнал высокого полного сопротивления представляет собой аварийный сигнал, который выдается батарейным источником 10 питания.
С другой стороны, сигнал выключения аварийной сигнализации из адаптера 100 принимается с помощью третьего транзистора 28. Как описано выше, когда с уровнем заряда элемента 20 батареи проблем нет, включается первый транзистор 24. Когда первый транзистор 24 находится в состоянии ВКЛ, третий транзистор 28 также включен, и из третьего транзистора 28 в контроллер 22 батареи вводится сигнал, имеющий низкий уровень (ноль вольт). Из этого состояния, когда контроллер 22 батареи выключает второй транзистор 26, чтобы выдать аварийный сигнал, первый и третий транзисторы 24 и 28 также выключаются. В результате третий транзистор 28 в контроллер 22 батареи вводится сигнал высокого полного сопротивления. После этого, когда из адаптера 100 на клемму 38 аварийной сигнализации вводится сигнал выключения аварийной сигнализации, третий транзистор 28 снова включается. В данном случае сигнал выключения аварийной сигнализации адаптера 100 представляет собой сигнал высокого уровня. Когда третий транзистор 28 включается, из третьего транзистора 28 в контроллер 22 батареи снова вводится сигнал низкого уровня. При получении этого сигнала низкого уровня контроллер 22 батареи включает второй транзистор 26 и прекращает выдачу аварийного сигнала.
Далее будет описана схемная конфигурация адаптера 100. Адаптер 100 включает в себя две положительные входные клеммы 112, две отрицательные входные клеммы 14, две клеммы 118 аварийной сигнализации со стороны батареи, основной контроллер 150, схему 154 ввода-вывода аварийного сигнала, схему 160 подачи питания, МПТ 162, схему 164 обнаружения тока, шунтирующий резистор 166, положительную выходную клемму 172, отрицательную выходную клемму 174 и клемму 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента.
Одна положительная входная клемма 112, одна отрицательная входная клемма 114 и одна клемма 118 со стороны батареи находятся на одном приемном участке 106а для батареи и электрически соединены с положительной выходной клеммой 32, отрицательной выходной клеммой 34 и клеммой 38 аварийной сигнализации одного батарейного источника 10 питания, соответственно. Другая положительная входная клемма 112, другая отрицательная входная клемма 114 и другая клемма 118 со стороны батареи находятся на другом приемном участке 106а для батареи и электрически соединены с положительной выходной клеммой 32, отрицательной выходной клеммой 34 и клеммой 38 аварийной сигнализации другого батарейного источника 10 питания, соответственно. Положительная выходная клемма 172, отрицательная выходная клемма 174 и клемма 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента находятся на соединительном участке 102a и электрически соединены с положительной входной клеммой 72, отрицательной входной клеммой 74 и клеммой 78 аварийной сигнализации основного корпуса 52 инструмента с электрическим приводом, соответственно.
Схема 160 подачи питания электрически соединяет положительную входную клемму 112, находящуюся на одном приемном участке 106а для батареи, с положительной выходной клеммой 172. Схема 160 подачи питания электрически соединяет отрицательную входную клемму 114, находящуюся на одном приемном участке 106a для батареи, с положительной входной клеммой 112, находящейся на другом приемном участке 106а для батареи. Схема 160 подачи питания электрически соединяет отрицательную входную клемму 114, находящуюся на другом приемном участке 106а для батареи, с отрицательной выходной клеммой 174. Благодаря этому, оба батарейных источника 10 питания, прикрепленные к адаптеру 100, соединены последовательно с основным корпусом 52 инструмента с электрическим приводом, и питание подается в электродвигатель 60 основного корпуса 52 в виде напряжения приблизительно 36 вольт. Питание из обоих батарейных источников 10 питания также подается на основной контроллер 150 через схему 152 питания.
МПТ 162 и шунтирующий резистор 166 выполнены в схеме 160 подачи питания. В шунтирующем резисторе 166 генерируется напряжение, соответствующее току, который течет в схеме 160 подачи питания. Напряжение, генерируемое в шунтирующем резисторе 166, вводится в основной контроллер 150 через схему 164 обнаружения тока. Когда входное напряжение превышает допустимый диапазон, сначала основной контроллер 150 выдает аварийный сигнал с клеммы 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом. Как описано выше, в основном корпусе 52 инструмента с электрическим приводом, когда из адаптера 100 выдается аварийный сигнал, МПТ 64 выключается, возбуждение электродвигателя 60 прекращается, а разрядка батарейного источника 10 питания запрещается. В данном случае будет предполагаться, что - по некоторой причине - ток разрядки из батарейного источника 10 питания обнаруживается даже после того, как адаптер 100 выдает аварийный сигнал. В этом случае основной контроллер 150 выключает МПТ 162 в адаптере 100 и электрически размыкает (отсоединяет) схему 160 подачи питания. В результате появляется возможность надежно предотвращать протекание тока излишне большой величины в батарейном источнике 10 питания и электродвигателе 60. Адаптер 100 может иметь конфигурацию, которая обеспечивает выключение МПТ 162 без выдачи аварийного сигнала в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом. В соответствии с этой конфигурацией основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом не всегда должен включать в себя клемму 78 аварийной сигнализации. В данном случае, даже когда МПТ 162 выключен, питание непрерывно подается из батарейного источника 10 питания в основной контроллер 150. Вместо МПТ 162 возможен переключающий элемент другого типа.
Основной контроллер 150 электрически соединен с клеммой 118 со стороны батареи и выполнен с возможностью приема аварийного сигнала из батарейного источника 10 питания. Более того, основной контроллер 150 может выдавать сигнал выключения аварийной сигнализации в батарейный источник 10 питания с клеммы 118со стороны батареи. При приеме аварийного сигнала из батарейного источника 10 питания основной контроллер 150 выдает аварийный сигнал с клеммы 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом. В результате МПТ 64 в основном корпусе 52 выключается, а подача питания из батарейного источника 10 питания в электродвигатель 60 прекращается. В этом случае основной контроллер 150 зажигает индикатор 130, соответствующий батарейному источнику 10 питания, который выдает аварийный сигнал, для информации пользователя о том, что необходима замена или зарядка батарейного источника 10 питания. В данном случае, даже после выдачи аварийного сигнала, когда обнаруживается ток разрядки из батарейного источника 10 питания, основной контроллер 150 выключает МПТ 162 в адаптере 100 и электрически размыкает (отсоединяет) схему 160 подачи питания. Основной контроллер 150 может иметь конфигурацию, обеспечивающую выключение МПТ 162 без выдачи аварийного сигнала в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом. В соответствии с этой конфигурацией основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом не всегда должен включать в себя клемму 78 аварийной сигнализации.
Между основным контроллером 150 и клеммой 118 со стороны батареи предусмотрен выключатель 132. Включение и выключение выключателя 132 осуществляет основной контроллер 150. Основной контроллер 150 выключает выключатель 132, когда инструмент с электрическим приводом не используется в течение заранее определенного периода. В результате запрещается разрядка батарейного источника 10 питания из-за тока утечки и предотвращается избыточная разрядка батарейного источника 10 питания. Кроме того, основной контроллер 150 прекращает работу схемы 152 питания, а также прекращает свою работу.
Между одной клеммой 118со стороны батареи и основным контроллером 150 предусмотрены понижающая схема 136 сдвига уровня и повышающая схема 138 сдвига уровня. Это сделано потому, что два батарейных источника 10 питания соединены последовательно, и поэтому опорное напряжение (напряжение отрицательной выходной клеммы 34 батарейного источника 10 питания, находящейся на верхней стороне согласно фиг. 4) батарейного источника 10 питания, находящегося на стороне высокого напряжения, отличается от опорного напряжения основного контроллера 150. Поэтому понижающая схема 136 сдвига уровня преобразует аварийный сигнал, выдаваемый батарейным источником 10 питания, с переходом к уровню напряжения, который является подходящим для основного контроллера 150. С другой стороны, повышающая схема 138 сдвига уровня преобразует сигнал выключения аварийной сигнализации, выдаваемый основным контроллером 150, с переходом к уровню напряжения, который является подходящим для контроллера 22 батареи. В результате оказывается возможной надлежащая передача сигналов между основным контроллером 150 и контроллером 22 батареи, имеющими разные опорные напряжения. С другой стороны, схемы сдвига уровня этого типа не являются обязательными в батарейном источнике 10 питания, находящемся на стороне низкого напряжения. А именно, в данном варианте осуществления, клемма 118 со стороны батареи и основной контроллер 150 могут быть соединены посредством транзисторов 140 и 142.
Основной контроллер 150 электрически соединен с клеммой 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента. При приеме аварийного сигнала из батарейного источника 10 питания основной контроллер 150 выдает аварийный сигнал с клеммы 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом. Как описано выше, в основном корпусе 52 инструмента с электрическим приводом, когда из адаптера 100 выдается аварийный сигнал, МПТ 64 выключается, а возбуждение электродвигателя 60 запрещается. Более того, основной контроллер 150 может принимать сигнал выключения аварийной сигнализации из основного корпуса 52 инструмента с электрическим приводом посредством клеммы 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента. При приеме сигнала выключения аварийной сигнализации из основного корпуса 52 инструмента с электрическим приводом, основной контроллер 150 выдает сигнал выключения аварийной сигнализации с клеммы 118со стороны батареи в батарейный источник 10 питания.
Адаптер 100 дополнительно включает в себя два измерительных участка 134, причем один измерительный участок 134 соединен с положительной входной клеммой 112 и отрицательной входной клеммой 114, находящимися на одном приемном участке 106а для батареи, и выполнен с возможностью измерения выходного напряжения батарейного источника 10 питания, скрепленного с одним приемным участком 106a для батареи. В данном случае опорное напряжение батарейного источника 10 питания (батарейного источника 10 питания, находящегося на верхней стороне согласно фиг. 4), находящегося на стороне высокого напряжения, представляет собой напряжение на отрицательной выходной клемме 34 батарейного источника 10 питания и отличается от опорного напряжения основного контроллера 150. Таким образом, измерительный участок 134 не может непосредственно измерять выходное напряжение батарейного источника 10 питания. Следовательно, один измерительный участок 134 (тот, который находится на верхней стороне согласно фиг. 4), который измеряет выходное напряжение батарейного источника 10 питания, находящегося на стороне высокого напряжения, осуществляет сдвиг уровня с помощью дифференциальной схемы для измерения выходного напряжения батарейного источника 10 питания. Другой измерительный участок 134 соединен с положительной входной клеммой 112 и отрицательной входной клеммой 114, находящейся на другом приемном участке 106а для батареи, и выполнен с возможностью измерения выходного напряжения батарейного источника 10 питания, прикрепленного к другому приемному участку 106а для батареи.
Замер, получаемый посредством каждого измерительного участка 134, вводится в основной контроллер 150. Замер измерительным участком 134 соответствует уровню заряда батарейного источника 10 питания. Когда замер, получаемый посредством по меньшей мере одного измерительного участка 134, находится вне допустимого диапазона, который сохраняется заранее (в частности, когда замер меньше, чем допустимое значение, которое сохраняется заранее), основной контроллер 150 выдает аварийный сигнал с клеммы 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом. В результате МПТ 64 в основном корпусе 52 выключается, и подача питания из батарейного источника 10 питания в электродвигатель 60 прекращается. В этом случае основной контроллер 150 зажигает индикатор 130, соответствующий батарейному источнику 10 питания, замер напряжения которого неправильный, чтобы проинформировать пользователя о том, что необходима замена или зарядка батарейного источника 10 питания. В данном случае, даже после выдачи аварийного сигнала, когда обнаруживается ток разрядки из батарейного источника 10 питания, основной контроллер 150 выключает МПТ 162 в адаптере 100 и электрически размыкает (отсоединяет) схему 160 подачи питания. Основной контроллер 150 может иметь конфигурацию, обеспечивающую выключение МПТ 162 без выдачи аварийного сигнала в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом. В соответствии с этой конфигурацией, основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом не всегда должен включать в себя клемму 78 аварийной сигнализации.
Как описано выше, адаптер 100 может прекращать разрядку батарейного источника 10 питания в соответствии с аварийным сигналом, выдаваемым батарейным источником 10 питания. Более того, даже когда аварийный сигнал из батарейного источника 10 питания не выдается, появляется возможность прекращать разрядку батарейного источника 10 питания в соответствии с измеренным выходным напряжением или разрядным током батарейного источника 10 питания. В результате становится возможной защита батарейного источника 10 питания. Даже когда МПТ 162 выключается, электрическое соединение между основным контроллером 150 и батарейным источником 10 питания поддерживается. То есть, даже после выключения МПТ 162, основной контроллер 150 может работать непрерывно, потребляя питание из батарейного источника 10 питания.
Как показано на фиг. 5, в адаптере 100 батарейный источник 12 питания, который не имеет функции аварийной сигнализации, а также батарейный источник 10 питания, который имеет функцию аварийной сигнализации, можно скреплять с каждым приемным участком 106а для батареи. Даже когда батарейный источник 12 питания не имеет функции аварийной сигнализации, адаптер 100 может выдавать аварийный сигнал с клеммы 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом в соответствии с выходным напряжением батарейного источника 10 питания, выключать МПТ 64 в основном корпусе 52 и прекращать подачу питания батарейного источника 12 питания в основной корпус 52. Таким образом, адаптер 100 может предотвращать избыточную разрядку батарейных источников 10 и 12 питания независимо от того, имеют батарейные источники 10 и 12 питания функцию аварийной сигнализации или нет. Когда батарейный источник 10 питания имеет функцию аварийной сигнализации, появляется возможность прекращать разрядку батарейного источника 10 питания в надлежащий момент времени с помощью аварийного сигнала. Как батарейный источник 10 питания, который имеет функцию аварийной сигнализации, так и батарейный источник 12 питания, который не имеет функции аварийной сигнализации, может быть прикреплен к адаптеру 100.
В данном варианте осуществления, когда предотвращают избыточную разрядку батарейного источника 10 питания, аварийный сигнал выдается с клеммы 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом, а МПТ 64 в основном корпусе 52 выключается, полностью прекращая подачу питания в электродвигатель 60. Вместе с тем, полное прекращение подачи питания в электродвигатель 60 не является обязательным, а подачу питания в электродвигатель 60 можно частично ограничивать, включая и выключая МПТ 162 в прерывистом режиме. За счет такого подхода появляется возможность в значительной степени предотвращать избыточную разрядку батарейного источника 10 питания.
Адаптер 100 согласно данному варианту осуществления дополнительно включает в себя две обходных схемы 122. Одна обходная схема 122 электрически соединяет положительную входную клемму 112 и отрицательную входную клемму 114, которые предусмотрены на одном приемном участке 106а для батареи. Другая обходная схема 122 электрически соединяет положительную входную клемму 112 и отрицательную входную клемму 114, которые предусмотрены на другом приемном участке 106а для батареи. Каждая обходная схема 122 имеет резистивный элемент 124 и диод 126. Катод диода 126 соединен с положительной входной клеммой 112 через резистивный элемент 124, а анод диода 126 соединен с отрицательной входной клеммой 114.
Предположим, что адаптер 100 не включает в себя обходную схему 122. В этом случае, если один из батарейных источников 10, 12 питания скреплен лишь с одним приемным участком 106а для батареи, основной контроллер 150 не может получить питание, подаваемое из батарейного источника 10 или 12 питания. Это происходит потому, что на приемном участке 106а для батареи, с которым не скреплен другой из батарейных источников 10, 12 питания, положительная входная клемма 112 и отрицательная входная клемма 114 не соединены электрически друг с другом, а схема 160 подачи питания не может образовать замкнутую цепь по отношению к основному контроллеру 150. В отличие от этого, в соответствии с адаптером 100 согласно данному варианту осуществления, на приемном участке 106а для батареи, с которым не скреплен ни один из батарейных источников 10, 12 питания, положительная входная клемма 112 и отрицательная входная клемма 114 электрически соединены друг с другом посредством обходной схемы 122. Таким образом, когда один из батарейных источников 10, 12 питания прикреплен по меньшей мере к одному приемному участку 106а для батареи, основной контроллер 150 может получить питание, подаваемое из батарейного источника 10 или 12 питания и начать свою работу.
Поскольку обходная схема 122 включает в себя диод 126, на приемном участке 106а для батареи, с которым скрепляется батарейный источник 10 или 12 питания, обходная схема 122 находится, по существу, в состоянии отсечки. Таким образом, когда оба батарейных источника 10 и 12 питания прикреплены к адаптеру 100, а в электродвигатель 60 подается питание, ток большой величины, текущий в электродвигатель 60, не будет течь в обходную схему 122. Вместе с тем, когда между батарейными источниками 10 и 12 питания и адаптером 100 возникает мгновенное нарушение контакта (так называемое дрожание) клемм, ток, текущий в электродвигатель 60, может течь в обходную схему 122. Поэтому в обходной схеме 122 согласно данному варианту осуществления предусмотрен резистивный элемент 124, чтобы ограничить ток, текущий в обходную схему 122.
Вариант 2 осуществления
Ниже, со ссылками на фиг. 6, 7 и 8, будет описан адаптер 200 в соответствии со вторым вариантом осуществления. В адаптере 200 согласно второму варианту осуществления - по сравнению с конфигурацией адаптера 100 согласно первому варианту осуществления - добавлены две идентификационные клеммы 220 (ID-клеммы), два выключателя 232 и две схемы 236 и 238 сдвига уровня. Кроме того, модифицирована часть программы основного контроллера 150. Поскольку остальные составляющие компоненты являются такими же, как составляющие компоненты согласно первому варианту осуществления, эти составляющие компоненты будут обозначены такими же позициями, как составляющие компоненты согласно первому варианту осуществления, а их дублирующее описание приведено не будет.
Одна ID-клемма 220 предусмотрена на одном приемном участке 106а для батареи, а другая ID-клемма 220 предусмотрена на другом приемном участке 106а для батареи. ID-клемма 220 электрически соединена с основным контроллером 150. Между одной ID-клеммой 220 и основным контроллером 150 предусмотрены два выключателя 232 и две схемы 236 и 238 сдвига уровня. Назначение и функционирование этих выключателей 232 и схем 236 и 238 сдвига уровня являются такими же, как назначение и функционирование выключателя 132 и схем 136 и 138 сдвига уровня, описанных в связи с первым вариантом осуществления.
Как показано на фиг. 6, 7 и 8, батарейные источники 14, 16 и 18 питания, имеющие ID-клемму 40, можно скреплять с адаптером 200 согласно данному варианту осуществления. В этих батарейных источниках 14, 16 и 18 питания ID-клемма 40 соединена с контроллером 22 батареи, а контроллер 22 батареи может выдавать хранящуюся в нем идентификационную информацию (ID-информацию) с ID-клеммы 40. ID-клемма 220 адаптера 200 соединена с ID-клеммой 40 каждого из батарейных источников 14, 16 и 18 питания, и ID-информация, выдаваемая батарейными источниками 14, 16 и 18 питания, принимается основным контроллером 150 адаптера 200. Основной контроллер 150 определяет, какую функцию имеют батарейные источники 14 питания, 16 и 18, соединенные с приемным участком 106а для батареи, на основе принимаемой ID-информации.
На фиг. 6 показано, что батарейный источник 14 питания, имеющий функцию аварийной сигнализации, прикреплен к адаптеру 200. В этом случае основной контроллер 150 может обнаружить, что батарейный источник 14 питания имеет функцию аварийной сигнализации, на основе ID-информации, принимаемой из батарейного источника 14 питания. Когда батарейный источник 14 питания имеет функцию аварийной сигнализации, основной контроллер 150 игнорирует замер, полученный посредством измерительного участка 134, и прекращает подачу питания в электродвигатель 60 лишь тогда, когда принимается аварийный сигнал батарейного источника 14 питания. В частности, основной контроллер 150 выдает аварийный сигнал с клеммы 178 аварийной сигнализации со стороны инструмента в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом и выключает МПТ 64 в основном корпусе 52 инструмента с электрическим приводом. В этом примере аварийный сигнал, выдаваемый батарейным источником 14 питания, имеет более высокий приоритет, чем уровень заряда батарейного источника 14 питания, измеряемый адаптером 200. Причина заключается в том, что во многих случаях замер, проводимый батарейным источником 14 питания, обеспечивает более точный результат определения, чем замер, проводимый адаптером 200.
На фиг. 7 показано, что батарейный источник 16 питания, который не имеет функции аварийной сигнализации, прикреплен к адаптеру 200. В этом случае основной контроллер 150 может обнаружить, что батарейный источник 16 питания не имеет функции аварийной сигнализации, на основе ID-информации, принимаемой из батарейного источника 16 питания. Когда батарейный источник 16 питания не имеет функции аварийной сигнализации, основной контроллер 150 - аналогично первому варианту осуществления - прекращает подачу питания в электродвигатель 60 в соответствии с замером, получаемым посредством измерительного участка 134. В результате появляется возможность предотвратить избыточную разрядку батарейного источника 16 питания независимо от того, имеет батарейный источник 16 питания функцию аварийной сигнализации или нет.
На фиг. 8 показано, что батарейный источник 18 питания, имеющий функцию автоматического прекращения, прикреплен к адаптеру 200. Этот батарейный источник 18 питания включает в себя МПТ 44 и шунтирующий резистор 42. Контроллер 22 батареи оперативно контролирует уровень заряда каждого элемента 20 батареи путем измерения напряжения каждого элемента 20 батареи. Более того, когда уровень заряда по меньшей мере одного элемента 20 батареи находится вне допустимого диапазона, контроллер 22 батареи выключает МПТ 44 и самопроизвольно прекращает разрядку батарейного источника 18 питания. Более того, когда значение тока, измеряемое с помощью шунтирующего резистора 42, превышает допустимое значение, которое запомнено, контроллер 22 батареи выключает МПТ 44 и автоматически прекращает разрядку батарейного источника 18 питания. Как и прежде, эта функция, которая позволяет батарейному источнику 18 питания самому измерять свое состояние и автоматически прекращать разрядку, называется функцией автоматического прекращения.
Основной контроллер 150 может обнаружить, что батарейный источник 18 питания имеет функцию автоматического прекращения, на основе ID-информации, принимаемой из батарейного источника 18 питания. Когда батарейный источник 18 питания имеет функцию автоматического прекращения, основной контроллер 150 игнорирует замер измерительным участком 134. То есть предпочтительно осуществляется процесс, позволяющий батарейному источнику 18 питания самопроизвольно прекращать разрядку, а процесс, позволяющий адаптеру 200 прекращать разрядку, не осуществляется. В результате избыточная разрядка батарейного источника 18 питания предотвращается за счет функции автоматического прекращения батарейного источника 18 питания. В случае адаптера 200 согласно данному варианту осуществления предпочтительно выполняется функция автоматического прекращения батарейного источника 18 питания, а не процесс адаптера 200, и разрядка батарейного источника 18 питания прекращается в надлежащий момент времени.
Как описано выше, адаптер 200 согласно данному варианту осуществления может определить, имеет ли каждый из батарейных источников 14, 16 и 18 питания, прикрепленных к приемному участку 106а для батареи, функцию аварийной сигнализации и функцию автоматического прекращения. Более того, когда батарейный источник 14 питания имеет функцию аварийной сигнализации (см. фиг. 6), адаптер 200 не прекращает подачу питания в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом до тех пор, пока не принимается аварийный сигнал из батарейных источников 14, 16 и 18 питания, независимо от замера измерительным участком 134. Когда батарейный источник 16 питания не имеет функции аварийной сигнализации (см. фиг. 7), адаптер 200 прекращает подачу питания в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом в соответствии с замером, получаемым посредством измерительного участка 134. Поэтому появляется возможность предотвратить избыточную разрядку батарейных источников 14 и 16 питания независимо от того, имеет батарейный источник питания функцию аварийной сигнализации или нет. Вместе с тем, когда батарейный источник 18 питания имеет функцию автоматического прекращения (см. фиг. 8), адаптер 200 не осуществляет процесс прекращения разрядки батарейного источника 18 питания путем игнорирования замера измерительным участком 134. Причина заключается в том, что во многих случаях замер батарейным источником 18 питания обеспечивает более точный результат определения, чем замер адаптером 200.
Вариант 3 осуществления
Ниже, со ссылками на фиг. 9 и 10, будет описан адаптер 300 в соответствии с третьим вариантом осуществления. В адаптере 300 согласно третьему варианту осуществления - по сравнению с конфигурацией адаптера 200 согласно второму варианту осуществления - удалены две клеммы 118 аварийной сигнализации со стороны батареи, схемы 136 и 138 сдвига уровня и транзисторы 140 и 142, соединенные с клеммами 118 аварийной сигнализации на стороне батареи. Кроме того, модифицирована часть программы основного контроллера 150. Поскольку остальные составляющие компоненты являются такими же, как составляющие компоненты согласно первому и второму вариантам осуществления, эти составляющие компоненты будут обозначены такими же позициями, как составляющие компоненты согласно первому и второму вариантам осуществления, а их дублирующее описание приведено не будет.
Адаптер 300 согласно третьему варианту осуществления имеет ID-клемму 220 и может получать ID-информацию батарейных источников 14, 16 и 18 питания аналогично адаптеру 200 согласно второму варианту осуществления. Таким образом, адаптер 300 определить, имеет ли каждый из батарейных источников 14, 16 и 18 питания, прикрепленных к приемному участку 106а для батареи, по меньшей мере функцию автоматического прекращения.
С другой стороны, адаптер 300 согласно третьему варианту осуществления не имеет клеммы 118 со стороны батареи и не может принимать аварийный сигнал, выдаваемый батарейными источниками 10 и 14 питания, в отличие от адаптеров 100 и 200 согласно первому и второму вариантам осуществления. Таким образом, основной контроллер 150 адаптера 300 прекращает подачу питания в основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом в соответствии с замером, получаемым посредством измерительного участка 134, даже когда батарейные источники 10 и 14 питания имеют функцию аварийной сигнализации. Благодаря этому адаптер 300 может предотвратить избыточную разрядку батарейных источников 10 и 14 питания, хотя адаптер 300 и не может принимать аварийный сигнал.
Вместе с тем, как показано на фиг. 9, когда батарейный источник 18 питания имеет функцию автоматического прекращения, основной контроллер 150 игнорирует замер измерительным участком 134. То есть адаптер 300 не осуществляет процесс прекращения разрядки батарейного источника 18 питания даже тогда, когда замер измерительным участком 134 находится вне допустимого диапазона. В результате избыточная разрядка батарейного источника 18 питания предотвращается благодаря функции автоматического прекращения батарейного источника 18 питания. В случае адаптера 300 согласно данному варианту осуществления предпочтительно выполняется функция автоматического прекращения батарейного источника 18 питания, а не процесс адаптера 300, и разрядка батарейного источника 18 питания прекращается в надлежащий момент времени.
В отличие от этого, как изображено на фиг. 10, когда батарейный источник 16 питания не имеет функции автоматического прекращения, подача питания на основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом прекращается в соответствии с замером, получаемым посредством измерительного участка 134, независимо от того, имеет батарейный источник 16 питания функцию аварийной сигнализации или нет.
Как описано выше, адаптер 300 согласно данному варианту осуществления может предотвратить избыточную разрядку батарейных источников 16 и 18 питания независимо от того, имеют батарейные источники 16 и 18 питания функцию аварийной сигнализации или нет. Кроме того, в связи с батарейным источником 18 питания, имеющим функцию автоматического прекращения, отметим, что - за счет выполнения им своей функции автоматического прекращения - предпочтительно оказывается возможным прекращение разрядки батарейного источника 18 питания в надлежащий момент времени.
Как показано на фиг. 1, 2, и 3, адаптеры 100, 200 и 300 имеют конструкцию, в которой блок 102 со стороны инструмента и блок 106 со стороны батареи соединены электрическим шнуром 104. Вместе с тем, как изображено на фиг. 11, адаптеры 100, 200 и 300 могут иметь беспроводную конфигурацию, в которой адаптер включает в себя один-единственный кожух. В этом случае, например, соединительный участок 102a может быть образован на верхней поверхности кожуха, а приемный участок 106а для батареи может быть образован на нижней поверхности кожуха.
Вариант 4 осуществления
Ниже, со ссылками на фиг. 12-15, будет описан инструмент 400 с электрическим приводом в соответствии с четвертым вариантом осуществления. Инструмент 400 с электрическим приводом согласно данному варианту осуществления соответствует инструменту, в котором адаптер 100 согласно первому варианту осуществления, изображенному на фиг. 1-5, выполнен как единое целое с основным корпусом 52 инструмента с электрическим приводом.
Инструмент 400 с электрическим приводом представляет собой воздуходувное устройство с электрическим приводом, которое питается посредством двух батарейных источников 10 питания. Этот инструмент с электрическим приводом обеспечивает привод нагнетательного вентилятора, заключенный в основном корпусе 402, в соответствии с нажимом на основной переключатель 404 и обеспечивает продувку воздуха из дистального конца 403a сопла 403. Конфигурация инструмента 400 с электрическим приводом, описанная в данном варианте осуществления, не ограничивается воздуходувным устройством с электрическим приводом и может широко применяться в различных беспроводным инструментам с электрическим приводом, которые питаются посредством батарейных источников питания.
Как показано на фиг. 13 и 14, в основном корпусе 402 выполнены два приемных участка 406а для батареи. Каждый приемный участок 406а для батареи введен в зацепление с возможностью расцепления с соединительным участком 10a батарейного источника 10 питания. Благодаря этому появляется возможность скреплять с возможностью открепления батарейный источник 10 питания, имеющий номинальное напряжение 18 вольт, с каждым приемным участком 406а для батареи. Оба батарейных источника 10 питания, скрепленные с основным корпусом 402, электрически соединены с основным корпусом 402, а питание из обоих батарейных источников 10 питания подается в основной корпус 402.
Фиг. 15 иллюстрирует схемную конфигурацию основного корпуса инструмента 400 с электрическим приводом и батарейного источника питания (с функцией аварийной сигнализации) в соответствии с четвертым вариантом осуществления. Как очевидно из сравнения между фиг. 4 и фиг. 15, схемная конфигурация основного корпуса 402 инструмента 400 с электрическим приводом, изображенная на фиг. 15, является приблизительно такой же, как схемная конфигурация, в которой основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом и адаптер 100, изображенные на фиг. 4, объединены друг с другом. Таким образом, составляющие компоненты согласно фиг. 15 будут обозначаться теми же позициями, что и соответствующие составляющие компоненты согласно первому варианту осуществления, а их дублирующее описание приведено не будет.
В соответствии с этим инструментом 400 с электрическим приводом возможно прекращение разрядки батарейного источника 10 питания в соответствии с аварийным сигналом, выдаваемым батарейным источником 10 питания, аналогично адаптеру 100 согласно первому варианту осуществления. Более того, даже когда аварийный сигнал из батарейного источника 10 питания не выдается, возможен прекращение разрядки батарейного источника 10 питания в соответствии измеренным выходным напряжением батарейного источника 10 питания. Таким образом, даже когда батарейный источник 10 питания не имеет функции аварийной сигнализации, возможен прекращение разрядки батарейного источника 10 питания в соответствии с измеренным выходным напряжением батарейного источника 10 питания. Инструмент 400 с электрическим приводом может предотвратить избыточную разрядку батарейного источника 10 питания независимо от того, имеет батарейный источник 10 питания функцию аварийной сигнализации или нет.
Вариант 5 осуществления
Ниже, со ссылками на фиг. 16, будет описан инструмент 500 с электрическим приводом в соответствии с пятым вариантом осуществления. В инструменте 500 с электрическим приводом согласно данному варианту осуществления - по сравнению с конфигурацией инструмента 400 с электрическим приводом согласно четвертому варианту осуществления - добавлены две ID-клеммы 220, два выключателя 232 и две схемы 236 и 238 сдвига уровня. Кроме того, модифицирована часть программы основного контроллера 150. Иными словами, инструмент 500 с электрическим приводом согласно данному варианту осуществления соответствует инструменту, в котором основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом, изображенный на фиг. 6, 7 и 8, выполнен как единое целое с адаптером 200 согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 16 иллюстрирует схемную конфигурацию инструмента 500 с электрическим приводом. Как очевидно из сравнения между фиг. 6 и фиг. 16, схемная конфигурация основного корпуса 502 инструмента 500 с электрическим приводом, изображенная на фиг. 16, является приблизительно такой же, как схемная конфигурация, в которой основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом и адаптер 200, изображенные на фиг. 5, объединены друг с другом. Таким образом, составляющие компоненты согласно фиг. 16 будут обозначаться теми же позициями, что и соответствующие составляющие компоненты согласно второму варианту осуществления, а их дублирующее описание приведено не будет.
В этом инструменте 500 с электрическим приводом, аналогично адаптеру 200 согласно второму варианту осуществления, основной контроллер 150 может определить, имеет ли батарейный источник 14 питания, прикрепленный к приемному участку 106а для батареи, функцию аварийной сигнализации и функцию автоматического прекращения. Более того, когда батарейный источник 14 питания имеет функцию аварийной сигнализации, основной корпус 502 инструмента 500 с электрическим приводом не прекращает подачу питания в электродвигатель 60 до тех пор, пока основной контроллер 150 не принимает аварийный сигнал из батарейного источника 14 питания, независимо от замера измерительным участком 134. С другой стороны, когда батарейный источник 16 питания не имеет функции аварийной сигнализации, основной контроллер 150 позволяет основному корпусу 502 прекратить подачу питания в электродвигатель 60 в соответствии с замером, получаемым посредством измерительного участка 134. Вместе с тем, когда батарейный источник 14 питания имеет функцию автоматического прекращения, основной контроллер 150 не осуществляет процесс прекращения разрядки батарейного источника 14 питания, игнорируя замер измерительным участком 134. В результате предпочтительно выполняется функция автоматического прекращения батарейного источника 14 питания, а не процесс основного корпуса 502 инструмента 500 с электрическим приводом, а разрядка батарейного источника 14 питания прекращается в надлежащий момент времени.
Вариант 6 осуществления
Ниже, со ссылками на фиг. 17, будет описан инструмент 600 с электрическим приводом в соответствии с шестым вариантом осуществления. В инструменте 600 с электрическим приводом согласно данному варианту осуществления - по сравнению с конфигурацией инструмента 500 с электрическим приводом согласно пятому варианту осуществления - удалены две клеммы 118 аварийной сигнализации со стороны батареи, выключатели 132, схемы 136 и 138 сдвига уровня и транзисторы 140 и 142, соединенные с клеммами 118 аварийной сигнализации на стороне батареи. Иными словами, инструмент 600 с электрическим приводом согласно данному варианту осуществления соответствует инструменту, в котором основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом, изображенный на фиг. 9 и 10, выполнен как единое целое с адаптером 300 согласно третьему варианту осуществления.
Фиг. 17 иллюстрирует схемную конфигурацию инструмента 600 с электрическим приводом. Как очевидно из сравнения между фиг. 9 и фиг. 17, схемная конфигурация основного корпуса 602 инструмента 600 с электрическим приводом, изображенная на фиг. 17, является приблизительно такой же, как схемная конфигурация, в которой основной корпус 52 инструмента с электрическим приводом и адаптер 300, изображенные на фиг. 9, объединены друг с другом. Таким образом, составляющие компоненты согласно фиг. 17 будут обозначаться теми же позициями, что и соответствующие составляющие компоненты согласно третьему варианту осуществления, а их дублирующее описание приведено не будет.
В соответствии с этим инструментом 600 с электрическим приводом, аналогично адаптеру 300 согласно третьему варианту осуществления, основной контроллер 150 может определить, имеет ли батарейный источник 18 питания, прикрепленный к приемному участку 106а для батареи, функцию аварийной сигнализации и функцию автоматического прекращения. Более того, когда батарейный источник 18 питания имеет функцию автоматического прекращения, основной контроллер 150 игнорирует замер измерительным участком 134. То есть основной контроллер 150 не осуществляет процесс прекращения разрядки батарейного источника 18 питания, даже когда замер измерительным участком 134 находится вне допустимого диапазона. В результате избыточная разрядка батарейного источника 18 питания предотвращается за счет функции автоматического прекращения батарейного источника 18 питания. В инструменте с электрическим приводом 600 согласно данному варианту осуществления предпочтительно выполняется функция автоматического прекращения батарейного источника 18 питания, а не процесс основного корпуса 602 инструмента 600 с электрическим приводом, и разрядка батарейного источника 18 питания прекращается в надлежащий момент времени.
Выше описаны конкретные варианты осуществления положений данного изобретения, но они лишь иллюстрируют некоторые возможности этих положений, а не ограничивают объем притязаний формулы изобретения. Техническая информация, изложенная в формуле изобретения, включает в себя варианты и модификации конкретных примеров, приведенных выше.
Технические элементы, раскрытые в описании или на чертежах, можно использовать по отдельности или в комбинациях любых типов, и они не ограничиваются комбинациями, охарактеризованными в формуле изобретения в момент подачи заявки. Помимо этого, технология, проиллюстрированная в данном описании или на чертежах, может способствовать решению множества задач одновременно и обладает технологической полезностью при решении одной из этих задач.