DE102018102972A1

DE102018102972A1 - Leistungsversorgungsadapter und Verfahren zum Zuführen von elektrischer Leistung zu einer elektrischen Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE102018102972A1
Application number: DE102018102972.1A
Authority: DE
Inventors: Toru Yamada; Takayoshi Endo; Hiroki Oka
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2018-08-16
Also published as: US20180233936A1; CN108418182B; US10797494B2; JP6908387B2; CN108418182A; JP2018129986A

Abstract

Ein Leistungszufuhradapter (1) gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Stromkabel (3), einen Leistungsquellenbefestigungsabschnitt (5), einen Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt (10), einen Temperaturdetektor (37) und einen Überhitzungsbestimmer (45) auf. Der Temperaturdetektor (37) ist zum Detektieren einer Temperatur des Stromkabels (3) und zum Ausgeben eines Detektionssignals, das die detektierte Temperatur angibt, ausgebildet. Der Überhitzungsbestimmer (45) ist zum Bestimmen, dass sich das Stromkabel (3) in einem Überhitzungszustand befindet, basierend auf dem Detektionssignal von dem Temperaturdetektor (37) und zum Ausgeben eines Überhitzungsbestimmungsergebnisses, das angibt, dass sich das Stromkabel (3) in dem Überhitzungszustand befindet, ausgebildet.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Leistungsversorgungsadapter, der einer elektrischen Arbeitsmaschine durch ein Stromkabel elektrische Leistung von einer Leistungsversorgungsvorrichtung zuführt.
Dieser Typ eines Leistungsversorgungsadapters weist ein Stromkabel und Befestigungsabschnitte auf, die an beiden Enden des Stromkabels vorgesehen und so ausgebildet sind, dass sie an der Leistungsversorgungsvorrichtung und der elektrischen Arbeitsmaschine angebracht und von diesen abgenommen werden können. Die Befestigungsabschnitte weisen jeweils Anschlüsse auf, die mit Leistungsversorgungsanschlüssen der Leistungsversorgungsvorrichtung und der elektrischen Arbeitsmaschine zu verbinden sind, wenn die Befestigungsabschnitte jeweils an der Leistungsversorgungsvorrichtung und der elektrischen Arbeitsmaschine angebracht werden.
Ein Beispiel für die Leistungsversorgungsvorrichtung für ein elektrisches Kraftwerkzeug ist ein Batteriepack, das zum Überwachen des Zustands einer in demselben eingebauten Batterie und zum Ausgeben eines Statussignals, das angibt, ob die Batterie der elektrischen Arbeitsmaschine elektrische Leistung zuführen kann, von einem Anschluss für eine Signalausgabe ausgebildet ist.
Ein Leistungsversorgungsadapter, der zum Zuführen von elektrischer Leistung von diesem Typ eines Batteriepacks zu einer elektrischen Arbeitsmaschine verwendet wird, ist beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 2010/092885 offenbart. Der zuvor erwähnte Leistungsversorgungsadapter weist einen Anschluss auf, der zum Eingeben/Ausgeben von Statussignalen in/aus Befestigungsabschnitte(n), die an beiden Enden eines Stromkabels vorgesehen sind, ausgebildet ist. Das zuvor erwähnte Stromkabel weist zusätzlich zu einer positiven und einer negativen Leistungsversorgungsleitung eine Signalleitung auf, durch die die Statussignale übertragen werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Mit dem zuvor erwähnten Leistungsversorgungsadapter kann eine elektrische Arbeitsmaschine, beispielsweise ein elektrisches Kraftwerkzeug, ohne direktes Befestigen einer Leistungsversorgungsvorrichtung, beispielsweise eines Batteriepacks, an der elektrischen Arbeitsmaschine verwendet werden. Somit kann das Gewicht der elektrischen Arbeitsmaschine während einer Verwendung verringert werden, was eine Handhabung der elektrischen Arbeitsmaschine erleichtern kann.
Wenn der zuvor erwähnte Leistungsversorgungsadapter an der elektrischen Arbeitsmaschine angebracht wird, wird nicht nur das Gewicht des Befestigungsabschnitts des Leistungsversorgungsadapters für die elektrische Arbeitsmaschine, sondern auch das Gewicht des aus dem Befestigungsabschnitt hinausgeführten Stromkabels dem der elektrischen Arbeitsmaschine hinzugefügt.
Zur weiteren Verringerung des Gewichts der elektrischen Arbeitsmaschine während ihrer Verwendung muss das Gewicht des Stromkabels verringert werden. Dies kann durch Verringern des Durchmessers des Stromkabels erreicht werden.
Das Verringern des Durchmessers des Stromkabels führt jedoch dazu, dass das Stromkabel aufgrund des in demselben fließenden elektrischen Stroms leichter Wärme erzeugt. Die Wärme des Stromkabels kann sich für einen Benutzer unangenehm anfühlen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es wünschenswert, einen Leistungsversorgungsadapter bereitzustellen, der leichter handzuhaben ist, während ein unangenehmes Gefühl für einen Benutzer aufgrund einer Temperaturerhöhung des Stromkabels verringert wird.
Ein Leistungsversorgungsadapter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Stromkabel, einen Leistungsquellenbefestigungsabschnitt und einen Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt auf.
Das Stromkabel weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf und ist zum Zuführen von elektrischer Leistung von einer Leistungsversorgungsvorrichtung zu einer elektrischen Arbeitsmaschine ausgebildet. Der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt ist zur Befestigung an der Leistungsversorgungsvorrichtung und zum Verbinden des ersten Endes des Stromkabels mit der Leistungsversorgungsvorrichtung ausgebildet. Der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt ist zur Befestigung an der elektrischen Arbeitsmaschine und zum Verbinden des zweiten Endes des Stromkabels mit der elektrischen Arbeitsmaschine ausgebildet. Somit kann, wenn der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt und der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt jeweils an der Leistungsversorgungsvorrichtung und der elektrischen Arbeitsmaschine befestigt sind, durch das Stromkabel von der Leistungsversorgungsvorrichtung zu der elektrischen Arbeitsmaschine elektrische Leistung zugeführt werden.
Da in dem Stromkabel ein großer Antriebsstrom fließt, wenn die elektrische Arbeitsmaschine angetrieben wird, neigt das Stromkabel dazu, aufgrund des Antriebsstroms Wärme zu erzeugen. Insbesondere in einem Fall, in dem der Durchmesser des Stromkabels klein ist und der Innenwiderstand des Stromkabels groß ist, wird die Menge an erzeugter Wärme des Stromkabels groß, und das Stromkabel überhitzt.
Der Leistungsversorgungsadapter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist somit ferner einen Temperaturdetektor und einen Überhitzungsbestimmer auf. Der Temperaturdetektor ist zum Detektieren einer Temperatur des Stromkabels und zum Ausgeben eines Detektionssignals, das die detektierte Temperatur angibt, ausgebildet. Der Überhitzungsbestimmer ist zum Bestimmen, dass sich das Stromkabel in einem Überhitzungszustand befindet, basierend auf einem Detektionssignal von dem Temperaturdetektor und zum Ausgeben eines Überhitzungsbestimmungsergebnisses, das angibt, dass sich das Stromkabel in dem Überhitzungszustand befindet, ausgebildet.
Zum Verbessern der Handhabbarkeit der elektrischen Arbeitsmaschine für einen Benutzer beim Halten der elektrischen Arbeitsmaschine mit den Händen und Verwenden derselben ist der Leistungsversorgungsadapter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung mit dünnen Leistungsversorgungsleitungen in dem Stromkabel ausgebildet, so dass das Gewicht des Stromkabels verringert ist. Dieser Aufbau führt dazu, dass das Stromkabel leicht überhitzt. Nichtsdestotrotz kann bei dem Leistungsversorgungadapter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Bestimmung des Überhitzungszustands des Stromkabels vorgenommen werden, und das Überhitzungsbestimmungsergebnis kann ausgegeben werden.
Die Ausgabe des Überhitzungsbestimmungsergebnisses durch den Leistungsversorgungsadapter kann die Leistungszufuhr von der Leistungsversorgungsvorrichtung zu der elektrischen Arbeitsmaschine begrenzen oder stoppen. Dieser Aufbau verringert ein unangenehmes Gefühl, das der Benutzer aufgrund einer Temperaturerhöhung des Stromkabels empfindet, was wiederum die Handhabbarkeit des Leistungsversorgungsadapters verbessert.
Der Leistungsversorgungsadapter kann ferner eine Mitteilungsvorrichtung aufweisen, die zum Mitteilen des Überhitzungsbestimmungsergebnisses an die elektrische Arbeitsmaschine ausgebildet ist. Solch ein Aufbau kann einen Antrieb der elektrischen Arbeitsmaschine begrenzen oder stoppen. Demzufolge kann der Leistungsversorgungsadapter einen in dem Stromkabel fließenden Strom verringern und eine weitere Temperaturerhöhung des Stromkabels hemmen.
Der Leistungsversorgungsadapter kann ferner eine Unterbrechungsvorrichtung aufweisen, die zum Unterbrechen eines Leistungszufuhrpfads von der Leistungsversorgungsvorrichtung zu der elektrischen Arbeitsmaschine ansprechend auf eine Ausgabe des Überhitzungsbestimmungsergebnisses von dem Überhitzungsbestimmer ausgebildet ist. Somit kann der Leistungszufuhrpfad lediglich dann durch den Leistungsversorgungsadapter unterbrochen werden, wenn das Stromkabel überhitzt. Der Leistungsversorgungsadapter kann alleine, ohne Berücksichtigung des Betriebs der elektrischen Arbeitsmaschine, eine Temperaturerhöhung des Stromkabels hemmen.
Der Überhitzungsbestimmer kann zum fortwährenden Ausgeben des Überhitzungsbestimmungsergebnisses während einer Zeitdauer von einer Bestimmung des Überhitzungszustands des Stromkabels zu einer Abnahme des Leistungsquellenbefestigungsabschnitts von der Leistungsversorgungsvorrichtung ausgebildet sein. Dieser Aufbau kann verhindern, dass gegen den Willen des Benutzers eine Leistungszufuhr von der Leistungsversorgungsvorrichtung zu der elektrischen Arbeitsmaschine erneut aufgenommen wird, wenn die Temperatur des Stromkabels abnimmt, nachdem der Überhitzungszustand des Stromkabels bestimmt worden ist.
Der Überhitzungsbestimmer kann zum Betrieb bei einem Empfang von elektrischer Leistung, die von der Leistungsversorgungsvorrichtung zugeführt wird, ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Leistungsversorgungsadapter ferner einen Kondensator aufweisen, der in einem Leistungszufuhrpfad von der Leistungsversorgungsvorrichtung zu dem Überhitzungsbestimmer angeordnet ist. Der Kondensator kann zum Laden durch die elektrische Leistung, die von der Leistungsversorgungsvorrichtung zugeführt wird, und zur Zufuhr der geladenen Leistung zu dem Überhitzungsbestimmer ausgebildet sein.
Dieser Aufbau kann eine Fehlfunktion des Überhitzungsbestimmers in einem Fall, in dem beispielsweise die Leistungsversorgungsspannung ansprechend auf den Beginn eines Betriebs der elektrischen Arbeitsmaschine vorübergehend abnimmt, hemmen. Dieser Aufbau verringert die Wahrscheinlichkeit, dass die Leistungszufuhr von der Leistungsversorgungsvorrichtung zu der elektrischen Arbeitsmaschine aufgrund einer Fehlfunktion des Überhitzungsbestimmers gehemmt wird.
Der Temperaturdetektor kann in dem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt angeordnet sein und in einem Leistungszufuhrpfad so positioniert sein, dass er von einem mit der elektrischen Arbeitsmaschine verbundenen Anschluss entfernt ist.
Da er ein Detektor ist, der die Temperatur des Stromkabels detektiert, kann der Temperaturdetektor entlang des Stromkabels angeordnet sein. In einem Fall, in dem der Temperaturdetektor nicht ohne weiteres entlang des Stromkabels angeordnet werden kann, kann der Temperaturdetektor in dem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt oder in dem Leistungsquellenbefestigungsabschnitt eingebaut sein.
In einem Fall, in dem der Temperaturdetektor in dem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt angeordnet ist und in dem Anschluss, der mit der elektrischen Arbeitsmaschine verbunden ist, positioniert ist, wird die von dem Stromkabel auf den Anschluss übertragene Wärme weiter auf die elektrische Arbeitsmaschine übertragen. In diesem Fall neigt die Wärme dazu, von dem Anschluss abgegeben zu werden, was eine Detektion oder Abschätzung der Temperatur des Stromkabels erschwert.
Somit kann in einem Fall, in dem der Temperaturdetektor in dem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt angeordnet ist und so in dem Leistungszufuhrpfad positioniert ist, dass er von dem Anschluss entfernt ist, die Temperatur des Stromkabels genauer detektiert oder abgeschätzt werden. Dieser Aufbau erlaubt, dass der Überhitzungsbestimmer die Überhitzungsbestimmung mit hoher Genauigkeit vornehmen kann.
In diesem Fall kann der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt ein Verbindungskabel aufweisen, das so mit dem Stromkabel verbunden ist, dass es einen Teil des Leistungszufuhrpfads bildet. Der Temperaturdetektor kann entlang des Verbindungskabels angeordnet sein.
Dieser Aufbau erlaubt, dass der Temperaturdetektor die Temperatur des Stromkabels durch das Verbindungskabel, mit dem das Stromkabel direkt verbunden ist, genauer detektieren oder abschätzen kann, was wiederum die Genauigkeit der Überhitzungsbestimmung, die von dem Überhitzungsbestimmer vorgenommen wird, verbessert.
Die Mitteilungsvorrichtung kann in einem Kommunikationspfad, der mit der elektrischen Arbeitsmaschine zu verbinden ist, angeordnet sein und zum Unterbrechen des Kommunikationspfads ansprechend auf eine Ausgabe des Überhitzungsbestimmungsergebnisses von dem Überhitzungsbestimmer ausgebildet sein, so dass der elektrischen Arbeitsmaschine das Überhitzungsbestimmungsergebnis mitgeteilt wird.
Dieser Aufbau erlaubt, dass die elektrische Arbeitsmaschine den Überhitzungszustand des Stromkabels durch Detektion der Unterbrechung des Kommunikationspfads erkennen kann.
Der Temperaturdetektor kann zusammen mit dem Verbindungskabel durch einen Schrumpfschlauch bedeckt sein und durch den Schrumpfschlauch an dem Verbindungskabel befestigt sein.
Auf diese Weise kann der Temperaturdetektor sicher an dem Verbindungskabel befestigt werden.
Darüber hinaus kann der Temperaturdetektor einen Thermistor aufweisen. Der Thermistor weist einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf. Der Überhitzungsbestimmer kann einen spannungsgesteuerten Transistor aufweisen. Eine Spannung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss kann als eine Steuerspannung an den spannungsgesteuerten Transistor angelegt werden.
Aufgrund dieses Aufbaus kann basierend darauf, ob sich der spannungsgesteuerte Transistor in dem eingeschalteten Zustand oder dem ausgeschalteten Zustand befindet, bestimmt werden, ob sich das Stromkabel in dem Überhitzungszustand befindet.
Ein Verfahren zum Zuführen von elektrischer Leistung zu einer elektrischen Arbeitsmaschine gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Verbinden eines Stromkabels von einer Leistungsversorgungsvorrichtung mit der elektrischen Arbeitsmaschine, ein Detektieren einer Temperatur des Stromkabels zum Ausgeben eines Detektionssignals, das die detektierte Temperatur angibt, ein Bestimmen, dass das Stromkabel überhitzt ist, basierend auf dem Detektionssignal und ein Begrenzen einer elektrischen Leistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung zu der elektrischen Arbeitsmaschine gemäß einer Bestimmung, dass das Stromkabel überhitzt ist. Dieses Verfahren kann denselben Effekt erzielen wie der oben beschriebene Leistungsversorgungsadapter.
Figurenliste
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht, die einen Gesamtaufbau eines Leistungsversorgungsadapters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ein Diagramm, das einen inneren Aufbau eines Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitts, der an einer elektrischen Arbeitsmaschine zu befestigen ist, zeigt.
3A eine Draufsicht, die ein Substrat, das in dem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt aufgenommen ist, und Komponenten, die mit dem Substrat verbunden sind, zeigt, wobei das Substrat von einer Fläche aus betrachtet wird, auf der Anschlüsse montiert sind;
3B ein Diagramm, das das Substrat und die Komponenten von der rechten Seite in 3A aus betrachtet zeigt;
3C ein Diagramm, das das Substrat von der Rückseite in 3A aus betrachtet zeigt, die der in 3A gezeigten Ansicht gegenüberliegt;
4 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer elektrischen Schaltung zur Überhitzungsbestimmung, die in dem in 3A bis 3C gezeigten Substrat enthalten ist, sowie eine Schaltungskonfiguration einer elektrischen Arbeitsmaschine, die mit der elektrischen Schaltung verbunden ist, zeigt;
5 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer elektrischen Schaltung für die Überhitzungsbestimmung gemäß einem ersten modifizierten Beispiel zeigt; und
6 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer elektrischen Schaltung für die Überhitzungsbestimmung gemäß einem zweiten modifizierten Beispiel zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Leistungsversorgungsadapter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Leistungsübertragungsvorrichtung, die zum Zuführen von elektrischer Leistung zu verschiedenen Typen von elektrischen Arbeitsmaschinen, beispielsweise einem elektrischen Kraftwerkzeug und einem elektrischen Grasschneider, von einem Batteriepack, das eine Leistungsversorgungsvorrichtung für solch eine elektrische Arbeitsmaschine ist, ausgebildet ist. Wie in 1 gezeigt, weist der Leistungsversorgungsadapter 1 ein Stromkabel 3 für eine Leistungsübertragung auf.
An einem ersten Ende des Stromkabels 3 ist ein Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 vorgesehen, der zur Befestigung an bzw. Abnehmen von dem Batteriepack, das als eine Leistungsversorgungsvorrichtung dient, ausgebildet ist. An einem zweiten Ende des Stromkabels 3 ist ein Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 vorgesehen, der zur Befestigung an und Abnehmen von einem Befestigungsabschnitt einer elektrischen Arbeitsmaschine 60 (siehe 4) ausgebildet ist.
In dem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 ist ein Paar von Schienen 14 an einer Befestigungsfläche 12 so vorgesehen, dass es in Kontakt mit der elektrischen Arbeitsmaschine 60 ist. Das Paar von Schienen 14 kann mit einem Paar von Schienen, die in einem Befestigungsabschnitt der elektrischen Arbeitsmaschine 60 vorgesehen sind, in Eingriff gebracht werden. In der Nähe der hinteren Enden des Paars von Schienen 14 ist ein Vorsprung 16 für einen Eingriff vorgesehen. Der Vorsprung 16 stößt gegen einen Eingriffsabschnitt, der in dem Befestigungsabschnitt der elektrischen Arbeitsmaschine 60 vorgesehen ist, bestimmt die Position des Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitts 10 bezüglich der elektrischen Arbeitsmaschine 60 und befestigt den Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10.
Der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 kann an der elektrischen Arbeitsmaschine 60 befestigt werden, indem ein Teil der Befestigungsfläche 12, der sich bezüglich des Vorsprungs 16 auf der anderen Seite der Schienen 14 befindet, in Anlage an den Befestigungsabschnitt der elektrischen Arbeitsmaschine 60 gebracht wird, die Enden der Schienen 14 mit den Schienen des Befestigungsabschnitts der elektrischen Arbeitsmaschine 60 in Eingriff gebracht werden und der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 in der Richtung des in 1 gezeigten Pfeils geschoben wird.
Der Vorsprung 16 steht aufgrund der Vorspannkraft einer Feder von der Befestigungsfläche 12 des Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitts 10 vor. Wenn ein Benutzer einen Betätigungsabschnitt 18 nach unten drückt, wird der Vorsprung 16 in den Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 bewegt.
Wenn ein Benutzer den Betätigungsabschnitt 18 drückt, während der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 an dem Befestigungsabschnitt der elektrischen Arbeitsmaschine 10 befestigt ist, werden der Vorsprung 16 und ein Eingriffsloch, das an dem Befestigungsabschnitt der elektrischen Arbeitsmaschine 60 vorgesehen ist, außer Eingriff gebracht. In diesem Zustand kann der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 ohne weiteres von der elektrischen Arbeitsmaschine 60 abgenommen werden, indem der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 in einer Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung zur Befestigung ist, geschoben wird.
In dem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 sind Leistungsversorgungsanschlussabschnitte 21, 22 und ein Kommunikationsanschlussabschnitt 23 zwischen dem Paar von Schienen 14 vorgesehen. Wenn der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 an dem Befestigungsabschnitt der elektrischen Arbeitsmaschine 60 befestigt wird, werden die Leistungsversorgungsanschlussabschnitte 21, 22 und der Kommunikationsanschlussabschnitt 23, wie in 4 gezeigt, jeweils mit einem positiven Leistungsversorgungsanschluss 61, einem negativen Leistungsversorgungsanschluss 62 und einem Kommunikationsanschluss 63 verbunden, die in dem Befestigungsabschnitt der elektrischen Arbeitsmaschine 60 vorgesehen sind.
Auf der anderen Seite ist das Batteriepack, an dem der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 befestigt wird, mit einer Befestigungsfläche versehen, die im Wesentlichen auf die gleiche Weise ausgebildet ist wie die Befestigungsfläche 12 des Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitts 10. Mit anderen Worten, das Batteriepack kann direkt an der elektrischen Arbeitsmaschine 60 befestigt werden, ohne dass der Leistungsversorgungsadapter 1 zwischen diesen angeordnet ist.
Der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 ist somit mit einem Paar von Schienen 10 versehen, die mit Schienen des Batteriepacks in Eingriff zu bringen sind, wenn der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 an der Befestigungsfläche des Batteriepacks befestigt wird. Der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 ist ebenfalls mit einem positiven Leistungsversorgungsanschluss, einem negativen Leistungsversorgungsanschluss und einem Kommunikationsanschluss versehen, die jeweils mit einem positiven Leistungsversorgungsanschluss und einem negativen Leistungsversorgungsanschluss und einem Kommunikationsanschluss des Batteriepacks zu verbinden sind.
Wie in 2 gezeigt, ist das Stromkabel 3 mit einer positiven Leistungsversorgungsleitung 31, einer negativen Leistungsversorgungsleitung 32 und einer Kommunikationsleitung 33 versehen, die durch einen Schutzschlauch bedeckt sind. Die positive Leistungsversorgungsleitung 31 und die negative Leistungsversorgungsleitung 32 verbinden jeweils den positiven Leistungsversorgungsanschluss und den negativen Leistungsversorgungsanschluss des Leistungsquellenbefestigungsabschnitts 5 mit dem positiven Leistungsversorgungsanschlussabschnitt 21 und dem negativen Leistungsversorgungsanschlussabschnitt 22 des Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitts 10. Die Kommunikationsleitung 33 verbindet einen Kommunikationsanschluss des Leistungsquellenbefestigungsabschnitts 5 und den Kommunikationsanschlussabschnitt 23 des Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitts 10.
Wie in 2 und 3 gezeigt, nimmt der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 eine Leiterplatte 40 auf, die zum Verbinden der positiven Leistungsversorgungsleitung 31, der negativen Leistungsversorgungsleitung 32 und der Kommunikationsleitung 33 des Stromkabels 3 jeweils mit den Leistungsversorgungsanschlussabschnitten 21, 22 und dem Kommunikationsanschlussabschnitt 23 ausgebildet ist.
Wie in 3A gezeigt, sind auf der Fläche der Leiterplatte 40, die sich in Richtung der Befestigungsfläche 12 (im Folgenden als die vordere Fläche bezeichnet) befindet, Leistungsversorgungsanschlüsse 21A, 22A, die jeweils in den Leistungsversorgungsanschlussabschnitten 21, 22 enthalten sind, sowie ein Kommunikationsanschluss 23A, der in dem Kommunikationsanschlussabschnitt 23 enthalten ist, montiert.
Wie in 3C gezeigt, sind auf einer Fläche der Leiterplatte 40, die der Befestigungsfläche 12 gegenüberliegt (im Folgenden als die hintere Fläche bezeichnet), Anschlussflächen 25 vorgesehen, mit denen jeweils die Anschlüsse 21A, 22A, 23A verlötet sind.
Auf der Leiterplatte 40, die in 4 gezeigt ist, ist eine elektrische Schaltung (im Folgenden als eine Bestimmungsschaltung bezeichnet) montiert, die zum Bestimmen eines Überhitzungszustands des Stromkabels 3 ausgebildet ist. Verschiedene Typen von Elektronikkomponenten der Bestimmungsschaltung sind ebenfalls auf der Leiterplatte 40 montiert. Wie in 3C gezeigt, ist ein isolierendes Haftmittel 27 auf den Teil der Leiterplatte 40 aufgebracht, in dem diese Komponenten montiert sind. Die Bestimmungsschaltung, die auf der Leiterplatte 40 montiert ist, wird so durch das Haftmittel 27 geschützt.
Wie in 2 und 3B gezeigt, ist auf der hinteren Fläche der Leiterplatte 40 ein Verbindungskabel, das mit dem Stromkabel 3 verbunden ist, verlötet. Dieses Verbindungskabel beinhaltet Leistungsversorgungsleitungen 31A, 32A und eine Kommunikationsleitung 33A, die jeweils mit der positiven Leistungsversorgungsleitung 31, der negativen Leistungsversorgungsleitung 32 und der Kommunikationsleitung 33 verbunden sind, die in dem Stromkabel 3 enthalten sind.
Die Leistungsversorgungsleitungen 31A, 32A und die Kommunikationsleitung 33A bestehen aus demselben Typ von Drähten wie diejenigen der Leistungsversorgungsleitungen 31, 32 und der Kommunikationsleitung 33 des Stromkabels 3 und sind jeweils über Crimpanschlüsse 35 mit den Leistungsversorgungsleitungen 31, 32 und der Kommunikationsleitung 33 des Stromkabels 3 verbunden.
Der Grund dafür, dass die Leistungsversorgungsleitungen 31A, 32A aus demselben Typ von Drähten wie diejenigen der Leistungsversorgungsleitungen 31, 32 des Stromkabels 3 bestehen, ist der, dass ein elektrischer Strom, der so groß ist wie der elektrische Strom, der in dem Stromkabel 3 fließt, in den Leistungsversorgungsleitungen 31A, 32A fließt und somit in diesen auf ähnliche Weise Wärme erzeugt wird. Die Kommunikationsleitung 33A muss nicht derselbe Typ Draht wie der der Kommunikationsleitung 33 des Stromkabels 3 sein.
Das Verbindungskabel mit den Leistungsversorgungsleitungen 31A, 32A und der Kommunikationsleitung 33A ist für einen problemlosen Austausch des Stromkabels 3 vorgesehen. Mit anderen Worten, das Stromkabel 3 kann ausgetauscht werden, indem die Crimpanschlüsse 35 unterbrochen werden und ein neues Stromkabel 3 mit dem Verbindungskabel verbunden wird. Dies erfordert kein Löten auf der Leiterplatte 40 und erlaubt somit einen problemlosen Austausch des Stromkabels 3.
Von den Leitungen des Verbindungskabels, die von der Leiterplatte 40 weggeführt sind, ist die negative Leistungsversorgungsleitung 32A länger als die positive Leistungsversorgungsleitung 31A und die Kommunikationsleitung 33A. Entlang der Mitte der Leistungsversorgungsleitung 32A ist ein Thermistor 37 angeordnet, der als ein Temperaturdetektor dient. Der Thermistor 37 ist zusammen mit der Leistungsversorgungsleitung 32A durch einen Schrumpfschlauch 39 bedeckt und durch Schrumpfen des Schrumpfschlauchs 39 an der Leistungsversorgungsleitung 32A befestigt. Der Thermistor 37 weist positive Temperaturcharakteristika auf, bei denen der Widerstand mit zunehmender Temperatur der Leistungsversorgungsleitung 32A (das heißt, der Temperatur des Stromkabels 3) zunimmt.
Zwei Signalleitungen 37A des Thermistors 37 sind aus dem Schrumpfschlauch 39 zu der Leiterplatte 40 hinausgeführt und auf Anschlussflächen 29, die auf der hinteren Fläche der Leiterplatte 40 vorgesehen sind, verlötet. Dieser verlötete Abschnitt und die Signalleitungen 37A werden durch das Haftmittel 27 geschützt.
Die Signalleitungen 37A des Thermistors 37 sind dünn und können ohne weiteres unterbrochen werden. Somit sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Signalleitungen 37A direkt mit der Leiterplatte 40 verlötet, und der verlötete Abschnitt ist mit dem Haftmittel 27 befestigt, so dass eine Unterbrechung der Signalleitungen 37A, beispielsweise aufgrund von Vibration, verhindert wird.
Im Folgenden wird die auf der Leiterplatte 40 montierte Bestimmungsschaltung beschrieben.
Wie in 4 gezeigt, weist die Leiterplatte 40 einen positiven Leistungszufuhrpfad 41, einen negativen Leistungszufuhrpfad 42 und einen Kommunikationspfad 43 auf. Der positive Leistungszufuhrpfad 41, der negative Leistungszufuhrpfad 42 und der Kommunikationspfad 43 verbinden jeweils die positive Leistungsversorgungsleitung 31A, die negative Leistungsversorgungsleitung 32A und die Kommunikationsleitung 33A mit dem positiven Leistungsversorgungsanschluss 21, dem negativen Leistungsversorgungsanschluss 22 und dem Kommunikationsanschlussabschnitt 23, die mit der elektrischen Arbeitsmaschine 60 verbunden sind.
Zwischen dem positiven Leistungszufuhrpfad 41 und dem negativen Leistungszufuhrpfad 42 sind ein Widerstand R1, eine Diode D1, eine Zenerdiode ZD1, Widerstände R2, R3 und eine Zenerdiode ZD2 der Reihe nach von der Seite des positiven Leistungszufuhrpfads 41 aus in Reihe angeordnet.
Eine Anode der Diode D1 ist über den Widerstand R1 mit dem positiven Leistungszufuhrpfad 41 verbunden. Dies verhindert einen Rückstrom von elektrischem Strom von der Seite des negativen Leistungszufuhrpfads 41 zu dem positiven Leistungszufuhrpfad 41.
Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R1 und der Diode D1 ist über Überspannungsschutzkondensatoren C1, C2 mit einer Masseleitung verbunden.
Die Zenerdiode ZD1 verhindert eine Überentladung des Batteriepacks, wenn die Leistungsversorgungsspannung (das heißt, die Batteriespannung), die über die Diode D1 zugeführt wird, kleiner oder gleich einer spezifizierten Schwellenspannung ist, indem der Stromleitungspfad, der sich von dem positiven Leistungszufuhrpfad 41 zu dem negativen Leistungszufuhrpfad 42 erstreckt, unterbrochen wird.
An dem Verbindungspunkt der Diode D1 und der Zenerdiode ZD1 ist ein Kondensator C3 angeschlossen. Der Kondensator C3 wird durch Gleichstromleistung (eine Leistungsversorgungsspannung), die von der Diode D1 zugeführt wird, geladen und speichert elektrische Ladung.
Wenn beispielsweise die Leistungsversorgungsspannung ansprechend auf das Einleiten des elektrischen Betriebs der elektrischen Arbeitsmaschine 60 vorübergehend abnimmt, wird der Stromleitungspfad durch die Zenerdiode ZD1 unterbrochen. Der Kondensator C3 gibt die elektrische Ladung ab, die gespeichert ist, während die Leistungsversorgungsspannung abnimmt, so dass ein Versagen der Bestimmungsschaltung beim Bestimmen des Überhitzungszustands verhindert wird.
Aufgrund dieser Konfiguration ermöglicht in einem Fall, in dem beispielsweise die Leistungsversorgungsspannung vorübergehend abnimmt und eine momentane Unterbrechung stattfindet, die Bestimmungsschaltung aufgrund des Entladens des Kondensators C3, dass ein Überhitzungsbestimmer, der im Folgenden beschrieben wird, weiter in Betrieb sein kann. Dies kann verhindern, dass der Überhitzungsbestimmer seinen Betrieb einstellt.
Die Zenerdiode ZD2 verhindert, dass die an den Thermistor 37 und über Gate-Source eines FET 45 (im Folgenden beschrieben) angelegten Spannungen größer oder gleich der spezifizierten Durchbruchspannung sind, und verhindert somit einen Durchschlag des Thermistors 37 und des FET 45. Der Thermistor 37 ist durch die Signalleitungen 37A parallel zu der Zenerdiode ZD2 geschaltet.
Ein Spannungsstabilisierungskondensator C4 ist ebenfalls parallel zu der Zenerdiode ZD2 geschaltet. Der negative Leistungszufuhrpfad 42, mit dem die Zenerdiode ZD2 verbunden ist, ist mit der Masseleitung der Leiterplatte verbunden.
Eine Seite der Zenerdiode ZD2 in Richtung eines Widerstands R3 ist mit dem Gate des FET 45 verbunden. Der FET 45 dient als der zuvor erwähnte Überhitzungsbestimmer. Der FET 45 ist ein n-Kanal-Feldeffekttransistor, der einer von spannungsgesteuerten Transistoren ist, bei denen Source mit dem negativen Leistungszufuhrpfad 42 verbunden ist.
Aufgrund dieser Konfiguration wird, wenn die Temperatur des Stromkabels 3 zunimmt und die Spannung zwischen den beiden Enden des Thermistors 37 die Schwellenspannung des FET 45 überschreitet, der FET 45 eingeschaltet. Der FET 45 ist durch geeignetes Einstellen der Konstante des Schaltelements, das den Thermistor 37 aufweist, dazu ausgebildet, zu bestimmen, dass das Stromkabel 3 in dem Überhitzungszustand ist, wenn die Temperatur des Stromkabels 3 auf eine spezifizierte Temperatur zunimmt, und eingeschaltet zu werden. Im Folgenden wird eine Bestimmung des Überhitzungszustands des Stromkabels 3 als Überhitzungsbestimmung bezeichnet.
Der Drain des FET 45 ist über Widerstände R4, R5 mit dem Verbindungspunkt der Zenerdiode ZD1 und eines Widerstands R2 verbunden. Mit diesem Verbindungspunkt ist die Source eines FET 46, der ein p-Kanal-Feldeffekttransistor ist, verbunden. Mit dem Verbindungspunkt des Widerstands R4 und des Widerstands R5 ist das Gate des FET 46 verbunden. Der Drain des FET 46 ist mit dem Verbindungspunkt des Widerstands R2 und des Widerstands R3 verbunden.
Aufgrund dieser Konfiguration nimmt, wenn der FET 45, der als der Überhitzungsbestimmer dient, eingeschaltet wird, das Gate-Potential des FET 46 ab. Dann wird der FET 46 eingeschaltet, und der Widerstand R2 wird an beiden Enden kurzgeschlossen. Demzufolge nimmt die an den Thermistor 37 angelegte Spannung zu, das heißt, die Gate-Spannung des FET 45 nimmt zu, und der eingeschaltete Zustand des FET 45 wird beibehalten, auch wenn der Widerstand des Thermistors 37 mit abnehmender Temperatur des Stromkabels 3 abnimmt. Demzufolge gibt der FET 45 weiterhin das Ergebnis der Überhitzungsbestimmung aus, das angibt, dass sich das Stromkabel 3 in dem Überhitzungszustand befindet.
Der eingeschaltete Zustand des FET 45 wird beibehalten, bis beispielsweise der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 von dem Batteriepack abgenommen wird und die Leistungsversorgungsspannung zwischen dem positiven Leistungszufuhrpfad 41 und dem negativen Leistungszufuhrpfad 42 abnimmt. Wenn die Leistungsversorgungsspannung abnimmt, werden die FET 46, 45 ausgeschaltet, und die Bestimmungsschaltung geht erneut in einen regulären Temperaturüberwachungszustand über.
Mit dem Drain des FET 45 ist das Gate eines FET 47 verbunden, der ein n-Kanal-Feldeffekttransistor ist. Zwischen dem Gate und der Source des FET 47 ist ein Widerstand R6 verbunden. Die Source des FET 47 ist mit dem negativen Leistungszufuhrpfad 42 verbunden.
Aufgrund dieser Konfiguration wird, wenn der FET 45 ausgeschaltet wird, der FET 47 eingeschaltet, und wenn der FET 45 eingeschaltet wird (das heißt, wenn eine Überhitzungsbestimmung vorgenommen wird), wird der FET 47 ausgeschaltet.
Der Drain des FET 47 ist über einen Widerstand R7 mit dem Gate eines FET 48 verbunden, der ein p-Kanal-Feldeffekttransistor ist. Der FET 48 ist in dem Kommunikationspfad 43 angeordnet, sein Drain ist mit dem Kommunikationsanschlussabschnitt 23 verbunden, und seine Source ist mit der Kommunikationsleitung 33A verbunden.
Zwischen dem Source und dem Gate des FET 48 sind ein Widerstand R8 und eine Zenerdiode ZD3 verbunden. Die Zenerdiode ZD3 begrenzt die zwischen Source-Gate des FET 48 angelegte Spannung auf seine Durchbruchspannung oder eine kleinere Spannung, so dass der FET 48 geschützt wird.
Somit werden, wenn der FET 45 bestimmt, dass der Überhitzungszustand des Stromkabels 3 vorliegt, und der FET 47 ausgeschaltet wird, das elektrische Potential des Gates und das der Source des FET 48 gleich, und somit wird der FET 48 ausgeschaltet, was dazu führt, dass der Kommunikationspfad 43 unterbrochen wird. Der Kommunikationsanschlussabschnitt 23 ist demzufolge massefrei, und der Überhitzungszustand des Stromkabels 3 wird der elektrischen Arbeitsmaschine 60 mitgeteilt.
Wie in 4 gezeigt, weist die elektrische Arbeitsmaschine 60 beispielsweise einen Motor 70, der die Leistungsquelle ist, eine Treiberschaltung 72, die zum Antreiben des Motors 70 ausgebildet ist, eine Steuerschaltung 74, die zum Steuern eines Antriebs des Motors 70 über die Antriebsschaltung 72 ausgebildet ist, und eine Leistungsversorgungsschaltung 78 auf. Die Leistungsversorgungsschaltung 78 ist zum Erzeugen einer konstanten Gleichspannung Vcc mit der von dem Batteriepack zugeführten elektrischen Leistung zum Antreiben der Steuerschaltung 74 ausgebildet. Die Steuerschaltung 74 weist einen Mikrocomputer auf, der für einen Betrieb bei einem Empfang der erzeugten konstanten Gleichspannung Vcc ausgebildet ist.
Die Steuerschaltung 74 steuert den Antrieb des Motors 70 basierend auf Detektionssignalen von einem Drehdetektor 75, einem Stromdetektor 76 und einem Drückerschalter 77. Der Drehdetektor 75 detektiert den Drehzustand des Motors 70. Der Stromdetektor 76 detektiert einen Strom, der in dem Motor 70 fließt. Der Drückerschalter 77 wird von einem Benutzer betätigt.
Beim Antrieb des Motors 70 bestimmt die Steuerschaltung 74 basierend darauf, ob ein von dem Batteriepack ausgegebenes Entladungserlaubnissignal eingegeben worden ist, ob die Batterie dazu in der Lage ist, elektrische Leistung abzugeben. Wenn bestimmt wird, dass über den Kommunikationsanschluss 63 ein Entladungserlaubnissignal eingegeben worden ist, bestimmt die Steuerschaltung 74, dass die Batterie die elektrische Leistung abgeben kann, und treibt den Motor 70 gemäß einem Befehl von dem Drückerschalter 77 an.
Wenn kein Entladungserlaubnissignal eingegeben wird, da der Kommunikationsanschluss 63 massefrei ist, bestimmt die Steuerschaltung 74, dass die Batterie nicht entladen werden kann, und stoppt (deaktiviert) den Antrieb des Motors 70.
Somit teilt, wenn der FET 45, der als der Überhitzungsbestimmer dient, die Überhitzungsbestimmung vornimmt, der Leistungszufuhradapter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der elektrischen Arbeitsmaschine 60 den Überhitzungszustand mit, so dass die elektrische Arbeitsmaschine 60 den Antrieb des Motors 70 stoppt.
Dies kann eine weitere Zunahme der Temperatur des Stromkabels 3 hemmen, was wiederum ein unangenehmes Gefühl für den Benutzer aufgrund der Temperaturerhöhung verringert und die Handhabbarkeit des Leistungszufuhradapters 1 verbessert.
Der Leistungszufuhradapter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist so ausgebildet, dass der FET 46 das Bestimmungsergebnis während einer Zeitdauer von einer Überhitzungsbestimmung durch den FET 45 bis zu einer Unterbrechung der Leistungszufuhr von dem Batteriepack und der Abnahme der Leistungsversorgungsspannung beibehält.
Somit kann der Leistungsversorgungsadapter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Zunahme der Temperatur des Stromkabels 3, die mit einem erneuten Antrieb des Motors 70 durch die elektrische Arbeitsmaschine 60, wenn die Temperatur des Stromkabels 3 ansprechend auf die Überhitzungsbestimmung abnimmt und der FET 48 eingeschaltet wird, hemmen.
Der Thermistor 37, der als der Temperaturdetektor dient, ist mit der in dem Stromkabel 3 enthaltenen negativen Leistungsversorgungsleitung 32 verbunden und entlang der Leistungsversorgungsleitung 32A angeordnet, die einen ähnlichen Typ aufweist wie die negative Leistungsversorgungsleitung 32. Somit kann gemäß dem Leistungsversorgungsadapter 1 der vorliegenden Ausführungsform die Temperatur des Stromkabels 3 detektiert (abgeschätzt) werden, indem der Thermistor 37 entlang der Leistungsversorgungsleitung 32A angeordnet ist, ohne dass ein Temperaturdetektor entlang des Stromkabels 3 vorgesehen ist.
Der Thermistor 37, der als der Temperaturdetektor dient, kann entlang der Leistungsversorgungsleitung 31A der in dem Verbindungskabel enthaltenen Leitungen, die mit der positiven Leistungsversorgungsleitung 31 des Stromkabels 3 verbunden ist, angeordnet sein. Der Temperaturdetektor muss lediglich die Temperatur des Stromkabels 3 detektieren bzw. abschätzen, und somit kann er direkt an dem Stromkabel 3 vorgesehen sein. Alternativ dazu kann der Temperaturdetektor beispielsweise einen Thermistor mit negativen Temperaturcharakteristika aufweisen, der sich von dem Thermistor 37 unterscheidet.
Im Vorhergehenden wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden.
Beispielsweise ist bei dem Leistungsversorgungsadapter 1 gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform der FET 48, der den Stromleitungspfad 43 schließt und unterbricht, in dem Kommunikationspfad 43 angeordnet, der auf der Leiterplatte 40 angeordnet ist. Somit wird, wenn der FET 45 den Überhitzungszustand des Stromkabels 3 bestimmt, der FET 48 ausgeschaltet, und demzufolge ist der Kommunikationsanschlussabschnitt 23 massefrei.
Alternativ dazu kann der in 5 gezeigte Leistungsversorgungsadapter 1 gemäß einem ersten modifizierten Beispiel einen FET 50 aufweisen, der in dem Verbindungsabschnitt des Leistungsversorgungsanschlussabschnitts 22 des negativen Leistungszufuhrpfads 42 und des Leistungszufuhrpfads 42 angeordnet ist, so dass er den Leistungszufuhrpfad 42 schließt und unterbricht. Der Leistungsversorgungsadapter 1 kann derart ausgebildet sein, dass, wenn der FET 45 einen Überhitzungszustand bestimmt, der FET 50 ausgeschaltet wird.
In 5 ist der FET 50 ein n-Kanal-Feldeffekttransistor, dessen Source mit dem Leistungszufuhrpfad 42 verbunden ist, der sich zu der Leistungsversorgungsleitung 32A erstreckt, und dessen Drain mit dem Leistungsversorgungsanschlussabschnitt 22 verbunden ist. Das Gate des FET 50 ist über einen FET 51, der ein p-Kanal-Feldeffekttransistor ist, mit dem positiven Leistungsversorgungspfad 41 verbunden.
Der FET 51 weist einen Drain auf, der mit dem Gate des FET 50 verbunden ist, seine Source ist mit dem positiven Leistungszufuhrpfad 41 verbunden, und sein Gate ist mit dem Drain des FET 47 verbunden. Zwischen dem Gate und der Source des FET 51 ist ein Widerstand R10 angeordnet.
Somit befinden sich, wenn der FET 45 die Überhitzungsbestimmung nicht vorgenommen hat und der FET 47 eingeschaltet ist, der FET 51 und der FET 50 ebenfalls in dem eingeschalteten Zustand. Wenn dagegen der FET 45 die Überhitzungsbestimmung vornimmt und der FET 47 ausgeschaltet ist, sind der FET 51 und der FET 50 ausgeschaltet, so dass der negative Leistungszufuhrpfad 42 unterbrochen ist.
Demzufolge kann der Leistungsversorgungsadapter 1 gemäß dem ersten modifizierten Beispiel die Leistungsversorgung von dem Batteriepack zu der elektrischen Arbeitsmaschine 60 stoppen und eine Temperaturerhöhung des Stromkabels 3 hemmen.
Wie in 5 gezeigt, ist der Leistungsversorgungsadapter 1 gemäß dem ersten modifizierten Beispiel derart ausgebildet, dass die FET 48 und 50 jeweils in dem Kommunikationspfad 3 und dem negativen Leistungszufuhrpfad 42 angeordnet sind, so dass die FET 48 und 50 ausgeschaltet werden, wenn die Überhitzungsbestimmung vorgenommen wird. Diese Konfiguration hemmt einen Antrieb des Motors 70 der elektrischen Arbeitsmaschine 60, auch wenn einer der FET 48 und 50 kurzgeschlossen ist.
Wie in 6 gezeigt, weist der Leistungsversorgungsadapter 1 gemäß einem zweiten modifizierten Beispiel den FET 50 auf, der in dem negativen Leistungszufuhrpfad 42 angeordnet ist und derart ausgebildet ist, dass, wenn die Überhitzungsbestimmung des Stromkabels 3 vorgenommen wird, der FET 50 ausgeschaltet wird, so dass der negative Leistungszufuhrpfad 42 unterbrochen wird. In diesem Fall kann der FET 48 weggelassen werden, und der Kommunikationspfad 43 kann ständig geschlossen sein.
Bei der zuvor erwähnten Ausführungsform ist die Bestimmungsschaltung auf der Leiterplatte des Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitts 10 montiert, und die Überhitzungsbestimmung wird in dem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 vorgenommen. Alternativ dazu kann die Bestimmungsschaltung auf einer Leiterplatte, die in dem Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 angeordnet ist, montiert sein.
Diese Konfiguration erlaubt ferner, dass der Leistungsversorgungsadapter 1 den Betrieb (beispielsweise den Antrieb des Motors 70) der elektrischen Arbeitsmaschine 60 stoppen kann, indem die Überhitzungsbestimmung in dem Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 vorgenommen wird, so dass der Leistungszufuhrpfad von dem Batteriepack zu der elektrischen Arbeitsmaschine 60 unterbrochen wird, und indem der elektrischen Arbeitsmaschine 60 der Überhitzungszustand des Stromkabels 3 mitgeteilt wird.
Bei der zuvor erwähnten Ausfiihrungsform dient das Batteriepack als die Leistungsversorgungsvorrichtung, und der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 ist zum Empfangen von Gleichstromleistung von dem Batteriepack an dem Batteriepack befestigt. Alternativ dazu kann der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 zum Empfangen einer elektrischen Leistungszufuhr von einem Wechselstromadapter, der beispielsweise einen AC/DC-Wandler aufweist, ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 entweder an dem Wechselstromadapter oder an dem Batteriepack anbringbar sein.
Alternativ dazu kann der Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 einen Wechselstromadapter aufweisen und zum Empfangen einer Leistungszufuhr von einer externen Wechselstromquelle (beispielsweise einer Netzstromquelle) und Umwandeln der Wechselstromleistung in Gleichstromleistung zum Ausgeben der umgewandelten Gleichstromleistung zu dem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 über das Stromkabel 3 ausgebildet sein. Ferner kann der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt 10 einen Wechselstromadapter aufweisen und zum Empfangen einer Leistungszufuhr über eine externe Wechselstromquelle, den Leistungsquellenbefestigungsabschnitt 5 und das Stromkabel 3 und zum Umwandeln der Wechselstromleistung in Gleichstromleistung zum Ausgeben der umgewandelten Gleichstromleistung zu der elektrischen Arbeitsmaschine ausgebildet sein.
Mehrere Funktionen, die eine einzelne Komponente der oben beschriebenen Ausführungsform aufweist, können durch mehrere Komponenten realisiert werden. Eine einzige Funktion, die eine einzige Komponente aufweist, kann durch mehrere Komponenten realisiert werden. Ferner können mehrere Funktionen, die mehrere Komponenten aufweisen, durch eine einzige Komponente realisiert werden, oder eine einzige Funktion, die durch mehrere Komponenten realisiert ist, kann durch eine einzige Komponente realisiert werden. Ein Teil des Aufbaus der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann weggelassen werden. Mindestens ein Teil des Aufbaus der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann zu dem Aufbau anderer hierin beschriebener Beispiele hinzugefügt werden oder diese abändern. Verschiedene Aspekte der technischen Ideen, die in den Ansprüchen angegeben sind, entsprechen den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2010/092885 [0004]

Claims

Leistungsversorgungsadapter (1) mit: einem Stromkabel (3) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das zum Zuführen von elektrischer Leistung von einer Leistungsversorgungsvorrichtung zu einer elektrischen Arbeitsmaschine (60) ausgebildet ist; einem Leistungsquellenbefestigungsabschnitt (5), der zum Befestigen an der Leistungsversorgungsvorrichtung und zum Verbinden des ersten Endes des Stromkabels (3) mit der Leistungsversorgungsvorrichtung ausgebildet ist; einem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt (10), der zum Befestigen an der elektrischen Arbeitsmaschine (60) und zum Verbinden des zweiten Endes des Stromkabels (3) mit der elektrischen Arbeitsmaschine (60) ausgebildet ist; einem Temperaturdetektor (37), der zum Detektieren der Temperatur des Stromkabels (3) und zum Ausgeben eines Detektionssignals, das die detektierte Temperatur angibt, ausgebildet ist; und einem Überhitzungsbestimmer (45), der zum Bestimmen, dass sich das Stromkabel (3) in einem Überhitzungszustand befindet, basierend auf dem Detektionssignal von dem Temperaturdetektor (37) und zum Ausgeben eines Überhitzungsbestimmungsergebnisses, das angibt, dass sich das Stromkabel (3) in dem Überhitzungszustand befindet, ausgebildet ist.
Leistungsversorgungsadapter (1) nach Anspruch 1, ferner mit einer Mitteilungsvorrichtung (48), die zum Mitteilen des Überhitzungsbestimmungsergebnisses an die elektrische Arbeitsmaschine (60) ausgebildet ist.
Leistungsversorgungsadapter (1) nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einer Unterbrechungsvorrichtung (50), die zum Unterbrechen eines Leistungszufuhrpfads (42) von der Leistungsversorgungsvorrichtung zu der elektrischen Arbeitsmaschine (60) ansprechend auf eine Ausgabe des Überhitzungsbestimmungsergebnisses von dem Überhitzungsbestimmer (45) ausgebildet ist.
Leistungsversorgungsadapter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Überhitzungsbestimmer (45) zum fortwährenden Ausgeben des Überhitzungsbestimmungsergebnisses während einer Zeitdauer von einer Bestimmung des Überhitzungszustands des Stromkabels (3) bis zu einer Abnahme des Leistungsquellenbefestigungsabschnitts (5) von der Leistungsversorgungsvorrichtung ausgebildet ist.
Leistungsversorgungsadapter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Überhitzungsbestimmer (45) zum Betrieb bei einem Empfang von elektrischer Leistung, die von der Leistungsversorgungsvorrichtung zugeführt wird, ausgebildet ist, bei dem der Leistungsversorgungsadapter (1) optional einen Kondensator (C3) aufweist, der in einem Leistungszufuhrpfad von der Leistungsversorgungsvorrichtung zu dem Überhitzungsbestimmer (45) angeordnet ist, bei dem der Kondensator (C3) optional dazu ausgebildet ist, durch die elektrische Leistung, die von der Leistungsversorgungsvorrichtung zugeführt wird, geladen zu werden und dem Überhitzungsbestimmer (45) geladene Leistung zuzuführen.
Leistungsversorgungsadapter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Temperaturdetektor (37) in dem Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt (10) angeordnet und in einem Leistungszufuhrpfad (42) so positioniert ist, dass er von einem Anschluss (22), der mit der elektrischen Arbeitsmaschine (60) verbunden ist, entfernt ist.
Leistungsversorgungsadapter (1) nach Anspruch 6, bei dem der Arbeitsmaschinenbefestigungsabschnitt (10) ein Verbindungskabel (32A), das zum Ausbilden eines Abschnitts des Leistungszufuhrpfads (42) mit dem Stromkabel (3) verbunden ist, aufweist und bei dem der Temperaturdetektor (37) optional entlang des Verbindungskabels (32A) angeordnet ist.
Leistungsversorgungsadapter (1) nach Anspruch 2, bei dem die Mitteilungsvorrichtung (48) optional in einem Kommunikationspfad (43), der mit der elektrischen Arbeitsmaschine (60) zu verbinden ist, angeordnet ist und optional zum Unterbrechen des Kommunikationspfads (43) ansprechend auf eine Ausgabe des Überhitzungsbestimmungsergebnisses von dem Überhitzungsbestimmer (45) zum Mitteilen des Überhitzungsbestimmungsergebnisses an die elektrische Arbeitsmaschine (60) ausgebildet ist.
Leistungsversorgungsadapter (1) nach Anspruch 7, bei dem der Temperaturdetektor (37) optional zusammen mit dem Verbindungskabel (32A) durch einen Schrumpfschlauch (39) bedeckt und durch den Schrumpfschlauch (39) an dem Verbindungskabel (32A) befestigt ist.
Leistungsversorgungsadapter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Temperaturdetektor optional einen Thermistor (37) aufweist, der einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist, bei dem der Überhitzungsbestimmer optional einen spannungsgesteuerten Transistor (45) aufweist, und bei dem eine Spannung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss optional als eine Steuerspannung an den spannungsgesteuerten Transistor (45) angelegt wird.
Verfahren zum Zuführen von elektrischer Leistung zu einer elektrischen Arbeitsmaschine (60), mit folgenden Schritten: Verbinden eines Stromkabels (3) von einer Leistungsversorgungsvorrichtung mit der elektrischen Arbeitsmaschine (60); Detektieren einer Temperatur des Stromkabels (3) zum Ausgeben eines Detektionssignals, das die detektierte Temperatur angibt; Bestimmen, dass das Stromkabel (3) überhitzt ist, basierend auf dem Detektionssignal; und Begrenzen einer elektrischen Leistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung zu der elektrischen Arbeitsmaschine (60) gemäß einer Bestimmung, dass das Stromkabel (3) überhitzt ist.