JP6743443B2 - Battery pack and power tool - Google Patents
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Description
本発明は、複数の電池セルを有する電池セル組と、前記電池セル組を収納する外殻となる電池ケースとを備えた、コードレス電動工具等に使用する電池パック及びこれを備える電動工具に関する。 The present invention relates to a battery pack for use in a cordless power tool or the like, which includes a battery cell group having a plurality of battery cells and a battery case serving as an outer shell for housing the battery cell group, and an electric tool including the battery pack.
近年、電池パックを着脱自在に備えるコードレス電動工具が広く使用されるようになってきている。図７乃至図９を用いてコードレス電動工具の一例を説明する。図７は電池パック１Ａ（それぞれ１個のみの正側放電端子及び負側放電端子を有するもの）の上側ケース部を外した状態の平面図、図８は電池パック１Ａが装着されるコードレス電動工具本体７０Ａ（ここで、電動工具本体とは電動工具から電池パックを外した部分を言う）であって、その電池パック装着部８０Ａを示す電動工具本体底面側よりみた斜視図、図９は１個のみの正側放電端子を有する電池パック１Ａに、１個のみの正側受電端子を有するコードレス電動工具本体７０Ａを接続した状態のブロック図である。
2. Description of the Related Art In recent years, cordless electric tools that have a battery pack detachably attached have been widely used. An example of the cordless power tool will be described with reference to FIGS. 7 to 9. 7 is a plan view of the
図７に示すように、電池パック１Ａは複数の電池セルを有する電池セル組２と、電池セル組２を収納する電池ケース３と、電池セル組２上に載置固定される基板４と、基板４上に固着される端子群５と、防塵等のために基板４上に固定される基板カバー６とを有する。電池パック１Ａでは、端子群５はそれぞれ１個のみの正側放電端子５Ｐ及び負側放電端子５Ｎと、制御信号端子（ＬＤ端子）５ＬＤとを含んでいる。基板４には図９に示す電流検出抵抗４１及び保護手段４５が搭載されている。基板４に取り付けられた正側放電端子５Ｐは電流検出抵抗４１を介して電池セル組２の正側電圧供給端に接続され、負側放電端子５Ｎは電池セル組２の負側電圧供給端に接続されている。保護手段４５としては保護ＩＣやマイクロコンピュータが考えられる。ここでは保護手段４５としてマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）を例に説明する。マイコン４５で電流検出抵抗４１の電圧降下を検知することで放電電流を検出している。
As shown in FIG. 7, the
図８に示すコードレス電動工具本体７０Ａの電池パック装着部８０Ａは、電池パック１Ａ側のそれぞれ１個の正側放電端子５Ｐ及び負側放電端子５Ｎに接続可能なそれぞれ１個のみの正側受電端子９Ｐ及び負側受電端子９Ｎを有するとともに、制御信号端子５ＬＤに接続する制御信号端子９ＬＤを有する。電池パック１Ａの放電電流が、過電流であるとして放電を停止する過電流検知閾値に到達したことをマイコン４５が検出した場合、マイコン４５は電池パック１Ａ側の制御信号端子５ＬＤから所定の制御信号（放電禁止信号）をコードレス電動工具本体７０Ａの制御信号端子９ＬＤに出力する。
The battery
図９に示すように、コードレス電動工具本体７０Ａは運転開始・停止、回転速度制御等を行うスイッチＳＷ、マイコン７１、ＦＥＴを含むモータ駆動回路７２、モータ駆動回路７２で駆動されるモータＭ等を有している。過電流検知閾値に到達したことを示す制御信号が制御信号端子９ＬＤを通してマイコン７１に入力されると、マイコン７１はモータ駆動回路７２を介してモータＭを停止する。
As shown in FIG. 9, the cordless electric tool
ところで、コードレス電動工具に用いられる電池パック内の電池セルは、１８６５０タイプ（直径１８ｍｍ、長さ６５ｍｍ）のリチウムイオン電池が主流であるが、近年、高容量・高出力を目的として２０６５０タイプ（直径２０ｍｍ、長さ６５ｍｍ）や２１７００タイプ（直径２１ｍｍ、長さ７０ｍｍ）など、セル径を太くすることや長さを大きくする傾向にある。これに伴い、飛躍的に高容量・高出力が可能になってきている。例えば、これまでの１８６５０タイプは、１セルが容量１,３００ｍＡｈから３,０００ｍＡｈ程度で定格放電電流は１５Ａから２５Ａ程度であったが、２０６５０タイプや２１７００タイプは、容量３,０００ｍＡｈ程度で定格放電電流は３０Ａ程度となり将来は容量４,０００ｍＡｈ程度で定格放電電流は４０Ａ程度と大幅に性能が向上する可能性がある。これらの性能向上により、コードレス電動工具も商用電源使用のＡＣコード付き電動工具に代われる分野が広がり、より高出力な製品が提供出来る様になる。
By the way, the battery cell in the battery pack used for the cordless power tool is mainly a 18650 type (diameter 18 mm, length 65 mm) lithium-ion battery. 20 mm, length 65 mm) and 21700 type (
電池パック及び電動工具の公知例としては、以下の特許文献１がある。
As a known example of the battery pack and the power tool, there is
これまで、コードレス電動工具に取り付け可能な電池パックは、製造メーカが同じであれば、完全に互換性がありユーザは工具を選ばずに電池パックを取り付ける事が可能であった。 Until now, battery packs that can be attached to cordless power tools are completely compatible if the manufacturers are the same, and the user can attach the battery packs without selecting the tool.
しかし、高容量・高出力な電池パックを新規に採用するにあたり、２つの問題点が生じる。１つは、電池パックの性能をフルに活用するために、電池パックから負荷（電動工具本体）に供給する放電電流が過電流になったときに放電を停止する過電流検知の閾値を上げることが考えられるが、コードレス電動工具のモータ駆動用ＦＥＴの定格が低い事で、容易に変更できないことである。 However, two problems arise when a high-capacity, high-output battery pack is newly adopted. One is to raise the threshold of overcurrent detection that stops discharging when the discharge current supplied from the battery pack to the load (power tool body) becomes overcurrent in order to fully utilize the performance of the battery pack. However, it is not possible to change easily because the rating of the motor drive FET of the cordless power tool is low.
近年の電池セルは、高出力が可能なため、コードレス電動工具の出力向上が求められている。しかし、高出力でない電池セルを用いた電池パックを、高出力可能な電動工具に使用した場合、重負荷製品であるディスクグラインダや丸のこでは電池パック側の過電流保護機能又は電圧低下による過放電保護機能が働き、モータが停止してしまう問題がある。また、近年の電池セルを使用して電池パックの過電流検知閾値を上げた場合、既存のコードレス電動工具のモータ駆動用ＦＥＴが定格オーバとなり破損することが考えられる。 Since battery cells in recent years are capable of high output, it is required to improve the output of cordless power tools. However, when a battery pack that uses battery cells that do not have high output is used in a power tool that can output high power, a heavy load product such as a disk grinder or circular saw will prevent the battery pack from overcurrent protection or overvoltage. There is a problem that the discharge protection function works and the motor stops. Further, when the battery cell of recent years is used to raise the overcurrent detection threshold of the battery pack, it is conceivable that the motor drive FET of the existing cordless electric tool will be overrated and damaged.
もう１つの問題点は、電池セルは内部抵抗を低下させる事で高出力を可能としているため、コードレス電動工具本体側において、電流を容易に引き出せることで、モータやモータ駆動用ＦＥＴ等の温度上昇によってコードレス電動工具が破損することである。 Another problem is that the battery cell enables high output by lowering the internal resistance, so that the current can be easily drawn on the cordless power tool body side, and the temperature rise of the motor and motor drive FET etc. The cordless power tool will be damaged by this.
これらの問題は、ディスクグラインダや丸のこなど高負荷状態で連続的に作業可能なコードレス電動工具で多く発生すると考えられる。これらの電動工具は作業用工具を切削対象に押し当てて使用するため、先端部の荷重により先端部の負荷が大きくなり回転数が下がるとモータ電流が大きくなる特性がある。これにより、先端部の速度が下がると同時にモータの回転速度も下がるため、モータ及びモータ駆動用ＦＥＴ周辺を冷却する風量が減るため、モータ及びモータ駆動用ＦＥＴ周辺が温度上昇し破損する。 It is considered that these problems often occur in a cordless power tool such as a disc grinder or a circular saw that can continuously work under a high load condition. Since these power tools are used by pressing a work tool against the object to be cut, the load on the tip increases the load on the tip and the motor current increases when the rotational speed decreases. As a result, the rotation speed of the motor decreases at the same time as the speed of the tip portion decreases, so the amount of air that cools around the motor and the FET for driving the motor decreases, and the temperature around the motor and the FET for driving the motor rises and is damaged.
高出力でない電池セルを用いた電池パックであれば、モータ電流の増加に伴い、電池パック電圧の電圧低下が発生し、過放電検知によりコードレス電動工具が停止したが、高容量・高出力電池セルでは、電池セルの内部抵抗が低く設定されているため、電池パック電圧の電圧低下が小さい上、さらにモータ電流を流すことが可能になり、さらにコードレス電動工具の破損が多くなると考えられる。 If the battery pack uses battery cells that are not of high output, the voltage of the battery pack voltage will drop as the motor current increases, and the cordless power tool will stop due to overdischarge detection. Since the internal resistance of the battery cell is set low, the voltage drop of the battery pack voltage is small, more motor current can be passed, and the cordless power tool is more likely to be damaged.
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、電池セル組の正側及び負側電圧供給電極にそれぞれ接続される正側及び負側放電端子を備える電池パックにおいて、多様な電動工具についてその性能を引き出すことを可能にする電池パック及びその電池パックを備える電動工具を提供することにある。 The present invention has been made aware of this situation, and its object is Te battery pack odor with a positive and negative discharge terminal is connected to the positive and negative voltage supply electrode of the battery cell group, It is to provide a power tool including a battery pack and the battery pack makes it possible to bring out the performance for diverse power tool.
本発明の第１の態様は電池パックである。この電池パックは、複数の電池セルを有する電池セル組と、前記電池セル組を収納する電池ケースと、前記電池セル組の正側及び負側電圧供給端にそれぞれ接続する正側及び負側放電端子と、前記電池セル組からの放電電流が過電流検知閾値を超えると放電を停止するよう構成された制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電池パックに接続された電動工具本体の種類に応じて前記過電流検知閾値を変更可能に構成されることを特徴とする。
A first aspect of the present invention is a battery pack. This battery pack includes a battery cell group having a plurality of battery cells, a battery case accommodating the battery cell group, and positive side and negative side discharges respectively connected to positive side and negative side voltage supply terminals of the battery cell set. A terminal, and a control unit configured to stop discharging when the discharge current from the battery cell set exceeds an overcurrent detection threshold value ,
The control unit is configured to be able to change the overcurrent detection threshold value according to the type of the power tool main body connected to the battery pack .
前記第１の態様において、前記正側及び負極放電端子の少なくとも一方を介して前記電池パックに接続された電動工具本体の種類を判別可能とするとよい。
前記正側及び負側放電端子の少なくとも一方は、複数個設けられているとよい。
前記電動工具本体の種類の判別は、前記複数個設けられている前記正側及び負側放電端子の少なくとも一方を介して行うとよい。
複数個設けられた端子の各端子に流れる電流を検出する電流検出手段を有するとよい。
In the first aspect, it is preferable that the type of the power tool main body connected to the battery pack can be discriminated via at least one of the positive side and the negative electrode discharge terminal.
A plurality of at least one of the positive side and negative side discharge terminals may be provided.
Determination of the kind of pre-SL tool body is preferably performed through at least one of the positive and negative discharge terminal are provided the plurality.
It may have a current detection means for detecting a current flowing through each terminal of the multi several provided the pin.
本発明の第２の態様は電池パックである。この電池パックは、複数の電池セルを有する電池セル組と、前記電池セル組を収納する電池ケースと、前記電池セル組の正側及び負側電圧供給端にそれぞれ接続する正側及び負側放電端子と、を備え、
前記正側及び負側放電端子の少なくとも一方は複数個設けられており、
前記複数個設けられた端子の各端子に流れる電流を検出する電流検出手段を有し、
前記電流検出手段の電流検出値は制御部に入力され、前記制御部は、過電流であるとして放電を停止する過電流検知閾値を、各端子の電流検出値に応じて変更可能としたことを特徴とする。
前記複数個設けられた端子は、実質的に同電位であるとよい。
A second aspect of the present invention is a battery pack. This battery pack includes a battery cell group having a plurality of battery cells, a battery case accommodating the battery cell group, and positive side and negative side discharges respectively connected to positive side and negative side voltage supply terminals of the battery cell set. And a terminal,
At least one of the positive side and negative side discharge terminals is provided in plurality,
A current detection means for detecting a current flowing through each of the plurality of terminals provided,
Current detection value of said current detecting means is inputted to the control unit, said control unit, the overcurrent detection threshold for stopping the discharge as an over-current, and can be changed in accordance with the current detection value of each pin Characterize.
The plurality of terminals may have substantially the same potential.
本発明の第３の態様は電動工具である。この電動工具は、前記電池パックを、本体の電池パック装着部に着脱自在に装着することを特徴とする。 A third aspect of the present invention is an electric power tool. This electric power tool is characterized in that the battery pack is detachably mounted on a battery pack mounting portion of a main body.
本発明の第３の態様において、前記電動工具は、前記正側又は負側放電端子のそれぞれに接続する受電端子を有するとよい。 In the third aspect of the present invention, the power tool may have a power receiving terminal connected to each of the positive side or negative side discharge terminals.
本発明の第４の態様はシステムである。このシステムは、電池パック、第１の電動工具本体、及び、第２の電動工具本体を備え、
前記電池パックは、正側及び負側放電端子を有し、
前記第１の電動工具本体は、前記正側及び負側放電端子にそれぞれ接続される第１の本体側正側及び負側端子と、前記第１の本体側正側及び負側端子の少なくとも一方から分岐する分岐端子と、を有し、
前記第２の電動工具本体は、前記正側及び負側放電端子にそれぞれ接続される第２の本体側正側及び負側端子を有すると共に、前記分岐端子に相当する端子を有さず、
前記電池パックは、過電流であるとして放電を停止する過電流検知閾値を、前記分岐端子の有無に応じて変更可能としたことを特徴とする。
A fourth aspect of the invention is a system . The system includes a battery pack, a first power tool body, and a second power tool body,
The battery pack has positive and negative discharge terminals,
The first electric power tool main body has at least one of a first main body side positive side and a negative side terminal connected to the positive side and the negative side discharge terminals, and a first main body side positive side and a negative side terminal. A branch terminal that branches from,
The second power tool main body has second main body side positive side and negative side terminals connected to the positive side and negative side discharge terminals, respectively, and does not have terminals corresponding to the branch terminals,
The battery pack is characterized in that the overcurrent detection threshold value for stopping the discharge as an overcurrent can be changed according to the presence or absence of the branch terminal.
前記第４態様において、前記電池パックは、前記分岐端子と接続されるパック側分岐端子を有するとよい。 In the fourth aspect, the battery pack may have a pack-side branch terminal connected to the branch terminal.
前記第４態様において、前記電池パックは電池セルを有し、前記第１の電動工具本体はモータを有し、前記分岐端子及び前記パック側分岐端子は、前記電池セルと前記モータとの放電経路に設けられるとよい。 In the fourth aspect, the battery pack has a battery cell, the first power tool body has a motor, and the branch terminal and the pack-side branch terminal have a discharge path between the battery cell and the motor. It is good to be provided in.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above constituent elements and one obtained by converting the expression of the present invention between methods and systems are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、複数の電池セルを有する電池セル組を収納した電池パックにおいて、多様な電動工具についてその性能を引き出すことが可能である。また、従来の電池パックとの識別を容易に行うこともできる。 According to the present invention, Te battery pack odor accommodating the battery cell assembly having a plurality of battery cells, it is possible to derive the performance for diverse power tool. Further, it can be easily distinguished from the conventional battery pack.
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same or equivalent components, members, processes, and the like shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description will be appropriately omitted. In addition, the embodiments do not limit the invention and are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
図１は実施の形態における電池パック１の全体構成を示す分解斜視図、図２は電池パック１の上側ケース部を外した状態の平面図、図３は電池パック１が装着されるコードレス電動工具本体７０が備える電池パック装着部８０を示す電動工具本体底面側よりみた斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an overall configuration of a
図１及び図２において、電池パック１は、複数の電池セルを有する電池セル組２と、電池セル組２を収納する電池ケース３と、電池セル組２上に載置固定される基板４と、基板４上に固着される端子群５と、防塵等のために基板４上に固定される基板カバー６とを有する。本実施の形態の電池パック１では、端子群５は従来１個であった正側放電端子を複数含んでいる。つまり、図示の場合、２個の正側放電端子５Ｐ−１，５Ｐ−２及び負側放電端子５Ｎと、制御信号端子（以下、「ＬＤ端子」という）５ＬＤとを含んでいる。正側放電端子５Ｐ−２（パック側分岐端子）は、正側放電端子が１つの電池パック１Ａでは空きスペースとなっていた正側放電端子５Ｐ−１に隣接するスペースに配置される。
1 and 2, a
電池ケース３は上側ケース部３Ａと下側ケース部３Ｂの組み合わせ構造であり、両者を組み合わせたときに基板４や端子群５が設置された電池セル組２をがたつかないように保持する。上側ケース部３Ａの両側には、図３に示す電動工具本体７０が備える電池パック装着部８０側のレール部８２が嵌合する凹溝３１が形成されている。また、上側ケース部３Ａの両側には、ラッチ部材３５が設けられる。ラッチ部材３５は凹溝３１に形成された穴３２から突出するように付勢されるラッチ３６と、ラッチ解除用の押しボタン部３７とを有している。また、上側ケース部３Ａには端子群５を露出させるスリット穴３３が形成されている。
The
図４のブロック図に示すように、基板４には電流検出手段としての電流検出抵抗４１，４２及び制御部（保護手段）としてのマイクロコンピュータ４５が搭載されている。基板４に取り付けられた正側放電端子５Ｐ−１は電流検出抵抗４１を介して電池セル組２の正側電圧供給端に接続され、基板４に取り付けられたもう一つの正側放電端子５Ｐ−２も電流検出抵抗４２を介して電池セル組２の正側電圧供給端に接続され、負側放電端子５Ｎは電池セル組２の負側電圧供給端に接続されている。無負荷状態では正側放電端子５Ｐ−１，５Ｐ−２は同電位であり、放電時も電流検出抵抗４１，４２は微小抵抗値であるため実質的に同電位である。マイコン４５には電流検出抵抗４１，４２の電圧降下（検出電流値）が入力されることで、マイコン４５側にて正側放電端子５Ｐ−１，５Ｐ−２の放電電流を個別に認識でき、放電電流が過電流であるとして放電を停止する過電流検知閾値の決定に利用する。
As shown in the block diagram of FIG. 4,
本実施の形態に係る図３に示すコードレス電動工具本体７０の電池パック装着部８０は、例えば本体７０のグリップ部７１の下部端面に設けられている。電池パック装着部８０は電池パック１の上部が嵌る凹部８１を有し、その凹部内側の両側面に電池パック１側の凹溝３１に嵌合するレール部８２が形成されている。レール部８２には電池パック１側のラッチ３６と係合する係合凹部８３が形成されている。電池パック装着部８０は、電池パック１側の複数の正側放電端子５Ｐ−１，５−２にそれぞれ接続可能な正側受電端子９Ｐ−１，９Ｐ−２（分岐端子）、負側放電端子５Ｎに接続可能な負側受電端子９Ｎ、及びＬＤ端子５ＬＤに接続する制御信号端子９ＬＤを、凹部８１の底面に有している。各端子９Ｐ−１，９Ｐ−２，９Ｎ，９ＬＤは、電池パック１の装着時に端子５Ｐ−１，５−２，５Ｎ，５ＬＤでそれぞれ挟持される板状金属端子であり、凹部８１の底面に固定配置されている。電池パック１側のＬＤ端子５ＬＤは、放電電流が、過電流であるとして放電を停止する過電流検知閾値に到達した場合に放電禁止信号をコードレス電動工具本体７０の制御信号端子９ＬＤに出力するものである。分岐端子９Ｐ−２は、正側放電端子９Ｐ−１（端子９Ｐ−１が接続される放電経路）から分岐されて設けられている。
The battery
複数の受電端子９Ｐ−１，９Ｐ−２を有するコードレス電動工具本体７０に電池パック１が装着される場合は正側放電端子５Ｐ−１，５−２の両方に放電電流が検出されることになり、また従来のコードレス電動工具本体７０Ａに電池パック１が装着される場合は正側放電端子５Ｐ−１，５−２の一方のみに放電電流が検出されることになるが、電池パック１では、正側放電端子５Ｐ−１，５−２の一方のみに放電電流が検出された場合と、両方に放電電流が検出された場合とで、過電流検知閾値を異ならせるようにしている（詳細は後述する）。
When the
図４に示すように、コードレス電動工具本体７０（以下、従来の電動工具本体７０Ａ（旧型電動工具本体）と区別するために新型電動工具本体と言う場合がある）は、端子９Ｐ−１，９Ｐ−２，９Ｎ，９ＬＤの他に、運転開始・停止、回転速度制御等を行うスイッチＳＷ、マイコン７１、ＦＥＴを含むモータ駆動回路７２、モータ駆動回路７２で駆動されるモータＭ等を有している。過電流検知閾値に到達したことを示す制御信号（放電禁止信号）が制御信号端子９ＬＤを通してマイコン７１に入力されると、マイコン７１はモータ駆動回路７２を介してモータＭを停止する。
As shown in FIG. 4, the cordless power tool body 70 (hereinafter, may be referred to as a new power tool body to distinguish it from the conventional
本実施の形態に係る電池パック１は、接続される電動工具本体が正側放電端子５Ｐ−１，５−２の両方を使用するもの（新型電動工具本体）であるか、一方のみを使用するもの（旧型電動工具本体）であるかによって、過電流検知閾値を変更する制御をマイコン４５で行うことができる。例えば１端子（旧型電動工具本体）であれば過電流検知閾値を５０Ａ、２端子（新型電動工具本体）であれば過電流検知閾値を１００Ａと変える事を可能にする。具体例を図４及び図５のブロック図、並びに図６のフローチャートで説明する。
In the
図６のフローチャートにおいて、スタート（コードレス電動工具の電源オンでありスイッチＳＷをオン）後のステップＳ１で正側放電端子５Ｐ−２に放電電流有りかどうか判断する。この判断は電流検出抵抗４１，４２の電圧降下を受けるマイコン４５で行う。端子５Ｐ−２に放電電流無しの場合、図５（Ａ）のように旧型電動工具本体７０Ａが接続されていると判断する。そして、ステップＳ２で過電流検知閾値ＩＬｉｍをＩＬに設定する。次に、ステップＳ３で正側放電端子５Ｐ−１の放電電流が過電流検知閾値ＩＬｉｍ（＝ＩＬ）以下であるかどうかマイコン４５で判断する。そして、端子５Ｐ−１の放電電流が過電流検知閾値ＩＬｉｍ（＝ＩＬ）を超えた場合には、マイコン４５から制御信号（放電禁止信号）が制御信号端子５ＬＤ及び９ＬＤを通してマイコン７１に入力され、マイコン７１はモータ駆動回路７２をオフ（ＯＦＦ）してモータＭを停止する。すなわち電池パック１の放電を停止する。
In the flowchart of FIG. 6, it is determined whether or not there is a discharge current at the positive
一方、ステップＳ１で端子５Ｐ−２に放電電流有りの場合、図４又は図５（Ｂ）のように新設の端子５Ｐ−２への接続機能を有する新型電動工具本体が接続されていると判断する。そして、ステップＳ４で端子５Ｐ−１に放電電流有りかどうか判断する。端子５Ｐ−１に放電電流が無い場合（Ｎｏの場合）、図５（Ｂ）のように従来からある端子５Ｐ−１には接続しないが新設の端子５Ｐ−２への接続機能を有する新型電動工具本体７０Ｂが接続されていると判断し、ステップＳ５で過電流検知閾値ＩＬｉｍをＩＨ２に設定する。但し、ＩＨ２＞ＩＬであり、過電流検知閾値ＩＬｉｍを高めに設定することになる。次に、ステップＳ６で正側放電端子５Ｐ−２の放電電流が過電流検知閾値ＩＬｉｍ（＝ＩＨ２）以下であるかどうかマイコン４５で判断する。そして、端子５Ｐ−２の放電電流が過電流検知閾値ＩＬｉｍ（＝ＩＨ２）を超えた場合には上記と同様、マイコン４５から制御信号（放電禁止信号）が制御信号端子５ＬＤ及び９ＬＤを通してマイコン７１に入力され、マイコン７１はモータ駆動回路７２をオフ（ＯＦＦ）して電池パック１の放電を停止する。
On the other hand, if there is a discharge current at the terminal 5P-2 in step S1, it is determined that the new power tool body having the function of connecting to the new terminal 5P-2 is connected as shown in FIG. 4 or FIG. 5B. To do. Then, in step S4, it is determined whether or not there is a discharge current at the terminal 5P-1. When there is no discharge current at the terminal 5P-1 (No), as shown in FIG. 5B, the new type electric motor which is not connected to the existing
ステップＳ４で端子５Ｐ−１に放電電流がある場合（Ｙｅｓの場合）、図４のように両方の放電端子５Ｐ−１，５Ｐ−２への接続機能を有する新型電動工具本体７０が接続されていると判断し、ステップＳ７で過電流検知閾値ＩＬｉｍをＩＨ１に設定する。但し、ＩＨ１＞ＩＨ２＞ＩＬであり、過電流検知閾値ＩＬｉｍをさらに高めに設定することになる。次に、ステップＳ８で端子５Ｐ−１の放電電流と端子５Ｐ−２の放電電流との合計値が過電流検知閾値ＩＬｉｍ（＝ＩＨ１）以下であるかどうかマイコン４５で判断する。そして、端子５Ｐ−１，５Ｐ−２の放電電流合計値が過電流検知閾値ＩＬｉｍ（＝ＩＨ１）を超えた場合には上記と同様、モータ駆動回路７２をオフ（ＯＦＦ）して電池パック１の放電を停止する。
If there is a discharge current at the terminal 5P-1 in step S4 (Yes), the new
なお、図５（Ｃ）は正側放電端子が１つの電池パック１Ａに新型電動工具本体７０を接続した場合であるが、電池パック１Ａは１個の正側放電端子５Ｐを有するのみで、電動工具本体７０の受電端子９Ｐ−２には電流を供給できない。従って、新型電動工具本体７０の性能を充分に発揮できない。しかしながら、電池パック１Ａの各端子に対応する位置に新型電動工具本体７０の各端子が配置されているため、電池パック１Ａと新型電動工具７０は接続することが可能であり、電池パック１Ａによって新型電動工具７０を駆動することができる。なお、新型電動工具７０は高容量・高出力の電池パック１で駆動するように設計されているため、電池パック１Ａの能力は充分に発揮することができる。
Although FIG. 5C shows the case where the new
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 複数の電池セルを有する電池セル組２と、電池セル組を収納する電池ケース３とを有する電池パック１において、電池セル組２の正側電圧供給端に接続する正側放電端子を複数個、つまり正側放電端子５Ｐ−１，５Ｐ−２を設けているので、複数個の放電端子の使い分けにより多様なコードレス電動工具についてその性能を引き出すことが可能である。また、電池パック１を正側放電端子５Ｐ−１，５Ｐ−２のそれぞれに接続する受電端子９Ｐ−１，９Ｐ−２を具備する電動工具本体７０に装着した場合、端子間接続をいっそう確実にしてチャタリング現象の発生を抑制可能である。さらに、電池パック１は複数の正側放電端子を有するのに対し、電池パック１Ａは正側放電端子が１個のみであるため、電池パック１Ａとの識別を容易に行うことができる。
(1) In a
(2) 正側放電端子５Ｐ−１，５Ｐ−２の各端子毎に電流検出手段（電流検出抵抗４１，４２）による電流検出を行うことで、電池パック１が接続されているコードレス電動工具本体が、１個の放電端子のみに接続する旧型電動工具本体７０Ａか、両方の放電端子に接続する機能を有する新型電動工具本体７０であるかを判別可能である。
(2) The cordless electric tool main body to which the
(3) 正側放電端子５Ｐ−１，５Ｐ−２の各端子毎の電流検出手段（電流検出抵抗４１，４２）による電流検出値は制御部(保護手段)としてのマイコン４５に入力されているので、放電電流が過電流であるとして放電を停止する過電流検知閾値を、各端子５Ｐ−１，５Ｐ−２毎の電流検出値に応じてマイコン４５で制御（変更）することが可能である。このため、電池パック１が装着される電動工具本体の性能、仕様に応じた過電流検知閾値に設定でき、電動工具本体の性能を充分に発揮させることができる。
(3) The current detection value by the current detection means (
具体的に言えば、既存のコードレス電動工具７０Ａは正側受電端子が１つであるため、本実施の形態の電池パック１の使用時は過電流検知閾値を現行電池パックと同等にし、モータ駆動用ＦＥＴの定格を守り、またモータやモータ駆動用ＦＥＴの温度上昇による電動工具本体の破損を回避することができる。また、電池パック１の複数の放電端子５Ｐ−１，５Ｐ−２に対応する受電端子９Ｐ−１，９Ｐ−２を有する新型電動工具本体７０（例えばハイパワー製品）は、モータ駆動用ＦＥＴの定格を上げることで、電池パック１側の過電流検知閾値を高くすることができ、充分にその性能を発揮できる。また、電池パック１の性能をフルに引き出す事が可能になる。
Specifically, since the existing
(4) 正側放電端子が１個のみの電池パック１Ａの基板４上には、正側放電端子５Ｐに隣接して端子１個分の空きスペースがあり、本実施の形態の電池パック１は、その空きスペースに正側放電端子をもう一つ追加する構造に相当するため、基板４上の端子群５の配列間隔は変更しなくともよく、旧型電動工具本体に対して電池パック１Ａの代わりに支障なく電池パック１を装着でき、互換性を確保できる。
(4) On the
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。 Although the present invention has been described with the embodiment as an example, it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. Hereinafter, modified examples will be described.
本発明の上記実施の形態では、電池パックの正側放電端子を複数個としたが、負側放電端子を複数個にして、各端子の放電電流を個別に計測する構成も可能である。また、図１０のように、正側放電端子５Ｐ−２及び受電端子９Ｐ−２をモータＭと電池セル組２との放電経路に設けるのではなく、信号端子（分岐端子）として利用してもよい。すなわち、受電端子９Ｐ−２（分岐端子）は受電端子９Ｐ−１に接続され分岐して並列に接続されているため、受電端子９Ｐ−１と分岐端子９Ｐ−２には電池セル組２の電圧が出力される。分岐端子９Ｐ−２は電池パック１側のパック側分岐端子５Ｐ−２に接続される。分岐端子９Ｐ−２からの電圧は、分圧抵抗からなる電圧変換回路４２ａによって降圧されてマイコン４５に入力される。マイコン４５は電圧変換回路４２ａから信号が入力されると、新型電動工具本体７０が接続されたと判断することができる。一方、旧型電動工具本体７０Ａが接続された場合にはパック側分岐端子５Ｐ−２に接続される端子がないため、電圧変換回路４２ａからの信号がマイコン４５に入力されない。この変形例の場合には、図６のステップＳ１で電流ではなく電圧（電圧変換回路４２ａの出力の有無）を検出することにより、図６と同様に放電を制御することができる。なお、ステップＳ６、Ｓ８では端子５Ｐ−１の電流に基づいて判断すればよい。
In the above-described embodiment of the present invention, the battery pack has a plurality of positive side discharge terminals, but it is possible to have a plurality of negative side discharge terminals and individually measure the discharge current of each terminal. Further, as shown in FIG. 10, the positive
本発明は、コードレス電動ドライバードリル等の他、電池パックを装着して使用する草刈り機等の電池パックを駆動源とする電動作業機を含む各種電動工具に本発明が適用可能であることが明らかである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY It is clear that the present invention is applicable to various electric tools including a cordless electric screwdriver drill and the like, and an electric working machine driven by a battery pack such as a mower used with the battery pack attached. is there.
１，１Ａ 電池パック、２ 電池セル組、３ 電池ケース、４ 基板、５ 端子群、５Ｐ，５Ｐ−１，５Ｐ−２ 正側放電端子、５Ｎ 負側放電端子、５ＬＤ 制御信号端子（ＬＤ端子）、６ 基板カバー、９Ｐ，９Ｐ−１，９Ｐ−２ 正側受電端子、９Ｎ 負側受電端子、９ＬＤ 制御信号端子、３１ 凹溝、３５ ラッチ部材、４１，４２ 電流検出抵抗、４５，７１ マイコン、７０，７０Ａ，７０Ｂ コードレス電動工具本体、７１ グリップ部、７２ モータ駆動回路、８０，８０Ａ 電池パック装着部、８２ レール部、Ｍ モータ、ＳＷ スイッチ 1, 1A battery pack, 2 battery cell set, 3 battery case, 4 substrate, 5 terminal group, 5P, 5P-1, 5P-2 positive side discharge terminal, 5N negative side discharge terminal, 5 LD control signal terminal (LD terminal) ), 6 substrate cover, 9P, 9P-1, 9P-2 positive side power receiving terminal, 9N negative side power receiving terminal, 9 LD control signal terminal, 31 concave groove, 35 latch member, 41, 42 current detection resistor, 45, 71 Microcomputer, 70, 70A, 70B Cordless power tool body, 71 Grip part, 72 Motor drive circuit, 80, 80A Battery pack mounting part, 82 Rail part, M motor, SW switch
Claims (12)
前記電池セル組を収納する電池ケースと、
前記電池セル組の正側及び負側電圧供給端にそれぞれ接続する正側及び負側放電端子と、
前記電池セル組からの放電電流が過電流検知閾値を超えると放電を停止するよう構成された制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電池パックに接続された電動工具本体の種類に応じて前記過電流検知閾値を変更可能に構成されることを特徴とする電池パック。 A battery cell set having a plurality of battery cells,
A battery case for housing the battery cell set,
Positive side and negative side discharge terminals connected to the positive side and negative side voltage supply terminals of the battery cell set, respectively,
A control unit configured to stop discharging when the discharge current from the battery cell set exceeds an overcurrent detection threshold value ,
The battery pack, wherein the control unit is configured to be able to change the overcurrent detection threshold according to a type of a power tool body connected to the battery pack.
前記電池セル組を収納する電池ケースと、
前記電池セル組の正側及び負側電圧供給端にそれぞれ接続する正側及び負側放電端子と、を備え、
前記正側及び負側放電端子の少なくとも一方は複数個設けられており、
前記複数個設けられた端子の各端子に流れる電流を検出する電流検出手段を有し、
前記電流検出手段の電流検出値は制御部に入力され、前記制御部は、過電流であるとして放電を停止する過電流検知閾値を、各端子の電流検出値に応じて変更可能としたことを特徴とする電池パック。 A battery cell set having a plurality of battery cells,
A battery case for housing the battery cell set,
A positive side and a negative side discharge terminal respectively connected to the positive side and negative side voltage supply terminals of the battery cell set,
At least one of the positive side and negative side discharge terminals is provided in plurality,
A current detection means for detecting a current flowing through each of the plurality of terminals provided,
The current detection value of the current detection unit is input to the control unit, and the control unit can change the overcurrent detection threshold value for stopping the discharge as an overcurrent , according to the current detection value of each terminal. It shall be the feature batteries pack.
前記電池パックは、正側及び負側放電端子を有し、The battery pack has positive and negative discharge terminals,
前記第１の電動工具本体は、前記正側及び負側放電端子にそれぞれ接続される第１の本体側正側及び負側端子と、前記第１の本体側正側及び負側端子の少なくとも一方から分岐する分岐端子と、を有し、The first electric power tool main body has at least one of a first main body side positive side and a negative side terminal connected to the positive side and the negative side discharge terminals, and a first main body side positive side and a negative side terminal. A branch terminal that branches from,
前記第２の電動工具本体は、前記正側及び負側放電端子にそれぞれ接続される第２の本体側正側及び負側端子を有すると共に、前記分岐端子に相当する端子を有さず、The second power tool main body has second main body side positive side and negative side terminals connected to the positive side and negative side discharge terminals, respectively, and does not have terminals corresponding to the branch terminals,
前記電池パックは、過電流であるとして放電を停止する過電流検知閾値を、前記分岐端子の有無に応じて変更可能としたことを特徴とするシステム。The system is characterized in that the battery pack is capable of changing an overcurrent detection threshold value for stopping discharge as an overcurrent, depending on the presence or absence of the branch terminal.
前記第１の電動工具本体はモータを有し、
前記分岐端子及び前記パック側分岐端子は、前記電池セルと前記モータとの放電経路に設けられることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。 The battery pack has battery cells,
The first power tool body has a motor,
The system according to claim 11 , wherein the branch terminal and the pack-side branch terminal are provided in a discharge path between the battery cell and the motor.
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