DE102015010739A1

DE102015010739A1 - Batteriepack für motorbetriebenes Gerät

Info

Publication number: DE102015010739A1
Application number: DE102015010739.9A
Authority: DE
Inventors: Junya Kaneda; Masafumi NODA
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2035-08-18
Also published as: JP6404640B2; DE102015010739B4; JP2016046917A; US20160056655A1

Abstract

Ein Batteriepack (1) für ein motorbetriebenes Gerät weist eine Batterie (10) mit einer Mehrzahl von Zellen (11, 12, 13, 14, 15), eine Zellenentladeeinheit (21, 22, 23, 24, 25), die jede Zelle einzeln entlädt, eine Spannungserfassungseinheit (30, 41), die jede Zellenspannung erfasst, eine Zielzellenbestimmungseinheit (41) und eine Entladesteuerungseinheit (41) auf. Wenn mindestens eine Zelle vorliegt, die die Zellenspannung gleich oder kleiner als einen festgelegten Schwellwert aufweist, wird die Zellenspannung, die die kleineste unter ihnen ist, als eine kleinste Zellenspannung festgelegt, und, wenn mindestens eine andere Zelle vorliegt, die die um einen festgelegten Wert oder mehr größere Zellenspannung als die kleinste Zellenspannung aufweist oder die um den festgelegten Wert oder mehr größere Zellenspannung als den Schwellwert aufweist, bestimmt die Zielzellenbestimmungseinheit (41) die mindestens eine Zelle als eine Zielzelle und bewirkt die Entladesteuerungseinheit (41), dass die Zielzelle durch die Zellenentladeeinheit (21, 22, 23, 24, 25) entladen wird.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät mit einer Batterie, die mit einer Mehrzahl aufladbarer und entladbarer Zellen, die in Reihe miteinander verbunden sind, ausgebildet ist.
Bei dem Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät dieser Art gibt es ein Problem, dass, falls die Batterie so verwendet wird, dass sie wiederholt in einen tiefentladenen Zustand gelangt, Ungleichgewicht in Leistung unter den Zellen, die die Batterie ausbilden, voranschreitet und dadurch eine Lebensdauer der Batterie verkürzt wird.
Zum Beikommen eines derartigen Problems ist eine Technik vorgeschlagen worden, bei der eine Spannung jeder Zelle (nachfolgend als „Zellenspannung” bezeichnet) gemessen wird, der kleineste Wert der Zellenspannung (nachfolgend als „kleinste Zellenspannung” bezeichnet) aus jeweiligen Messungen erhalten wird, und Abgleichen einer Zelle mit einer Zellenspannung, deren Spannungsunterschied von der kleinsten Zellenspannung gleich oder größer als eine festgelegte Spannung ist, durchgeführt wird. Abgleichen ist ein Prozess, bei dem die abzugleichende Zelle entladen wird, so dass Ladeleistung/-energie der Zelle verringert wird und dadurch Abweichung in Zellenspannung unter den jeweiligen Zellen verringert wird (siehe z. B. JP2013-081315 ).
ZUSAMMENFASSUNG
Bei der in der JP2013-081315 dargelegten Technik wird jede Zellenspannung an dem Punkt gemessen, wenn der Batteriepack an dem Ladegerät angebracht wird. Die somit gemessene Spannung ist eine Spannung in einem Zustand, in dem von jeder Zelle kein Strom an eine Last zugeführt wird, d. h. eine Leerlaufspannung. Das heißt, bei der in der JP2013-081315 dargelegten Technik, wird eine Leerlaufspannung jeder Zelle gemessen und die abzugleichende Zelle wird auf der Grundlage der Leerlaufspannung bestimmt.
Da die Leerlaufspannung der Zelle eine Spannung bei keiner Last (bei keiner Stromanlegung/ohne angelegten Strom) ist, wird eine Innenimpedanz (ein Innenwiderstand) der Zelle nicht widergegeben. Somit kann in Abhängigkeit von einem Zustand der Innenimpedanz der Zelle die Zelle, die an sich nicht abgeglichen werden muss, als ein Abgleichziel bestimmt werden und kann unnötigerweise abgeglichen werden. Im Gegensatz dazu kann die Zelle, die an sich abgeglichen werden muss, möglicherweise als kein Abgleichziel bestimmt werden (nicht als ein Abgleichziel bestimmt werden) und kann nicht abgeglichen werden.
Zum Beispiel fällt in einem Fall der Zelle, die eine hohe Innenimpedanz aufweist, obwohl ihre Zellenspannung größer als die Zellenspannungen der anderen Zellen in einem Leerlaufzustand ist, die Zellenspannung beim Entladen aufgrund von Einfluss der Innenimpedanz erheblich ab und wird in einigen Fällen kleiner als die Zellenspannungen der anderen Zellen. Falls eine derartige Zelle auf der Grundlage der Leerlaufspannung als ein Abgleichziel bestimmt wird und die Leistung (Energie) durch Abgleichen verringert wird, fällt die Zellenspannung beim Entladen stärker ab und der Spannungsunterschied von den Zellenspannungen der anderen normalen Zellen kann größer werden.
Im Gegensatz dazu ist in einem Fall der Zelle, die eine niedrige Innenimpedanz aufweist, der Zellenspannungsunterschied zwischen einem Leerlaufzustand und beim Entladen klein und somit kann, selbst wenn die Zelle mehr Leistung (Energie) als die anderen Zellen enthält, die Zelle nicht als ein Abgleichziel bestimmt werden, weil die Spannung kleiner als jene der anderen Zellen in einem Leerlaufzustand ist, und der Unterschied in der Leistung von (zu) den anderen Zellen, die weniger Leistung (Energie) enthalten, kann dadurch nicht verringert werden.
Bei dem Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät mit einer Abgleichfunktion zum Verringern von Abweichung der Spannungen der Mehrzahl von Zellen, die die Batterie bilden, ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine geeignete Bestimmung zu ermöglichen, wenn die abzugleichende Zelle bestimmt wird, wobei die Innenimpedanz jeder Zelle berücksichtigt wird.
Dieser Aspekt wird gelöst durch einen Batteriepack nach Anspruch 1.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Batterie, eine Zellenentladeeinheit, eine Spannungserfassungseinheit, eine Zielzellenbestimmungseinheit und eine Entladesteuerungseinheit auf.
Die Batterie ist mit einer Mehrzahl von Zellen ausgebildet, die aufladbar und entladbar sind und in Reihe miteinander verbunden sind. Die Zellenentladeeinheit ist dazu ausgebildet, jede der Mehrzahl von Zellen einzeln zu entladen. Die Spannungserfassungseinheit ist dazu ausgebildet, eine Zellenspannung zu erfassen, die eine Spannung jeder der Mehrzahl von Zellen ist, wenn eine Antriebsleistung für ein motorbetriebenes Gerät von der Batterie dem motorbetriebenen Gerät zugeführt wird. Die Zielzellenbestimmungseinheit ist dazu ausgebildet, eine Bestimmung einer Zielzelle vorzunehmen, die zum Verringern von Abweichung der jeweiligen Zellenspannungen entladen werden sollte, wenn mindestens eine Zelle aus der Mehrzahl von Zellen vorliegt, die die Zellenspannung, die von der Spannungserfassungseinheit erfasst wird, gleich oder kleiner als einen festgelegten Schwellwert aufweist. Insbesondere wird die Zellenspannung, die die kleinste unter den Zellenspannungen gleich oder kleiner als der Schwellwert ist, als eine kleinste Zellenspannung festgelegt, und wenn mindestens eine andere Zelle vorliegt, die die um einen festgelegten Wert oder mehr größere Zellenspannung als die kleinste Zellenspannung aufweist oder die um den festgelegten Wert oder mehr größere Zellenspannung als den Schwellwert aufweist, wird die mindestens eine andere Zelle als die Zielzelle bestimmt. Die Entladesteuerungseinheit ist dazu ausgebildet, zu bewirken, dass die Zelle, die durch die Zielzellenbestimmungseinheit als die Zielzelle bestimmt wird, durch die Zellenentladeeinheit entladen wird.
Bei dem somit ausgebildeten Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät wird, wenn Zufuhr der Antriebsleistung zu dem motorbetriebenen Gerät durchgeführt wird, d. h., wenn zum Betrieb des motorbetriebenen Geräts notwendige Entladung von der Batterie an das motorbetriebene Gerät durchgeführt wird, die Bestimmung der zu entladenden (abzugleichenden) Zelle durch die Zellenentladeeinheit auf der Grundlage der jeweiligen Zellenspannungen zu diesem Zeitpunkt vorgenommen. Jede Zellenspannung, die erfasst wird, wenn die Antriebsleistung zugeführt wird, ist ein Wert, bei dem die Innenimpedanz der entsprechenden Zelle berücksichtigt wird. Somit wird verhindert, selbst falls Leerlaufspannungen relativ hoch sind, dass die Zelle, deren Zellenspannung bei Entladung an das motorbetriebene Gerät aufgrund ihrer hohen Innenimpedanz abfällt, d. h. die Zelle, die nicht abgeglichen werden muss, als die Zielzelle bestimmt wird.
Infolgedessen kann mit dem wie oben ausgebildeten Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät eine geeignete Bestimmung vorgenommen werden, bei der die Innenimpedanz jeder Zelle berücksichtigt wird, wenn die Abgleichzielzelle bestimmt wird.
Der Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät kann eine Temperaturerfassungseinheit aufweisen, die eine Temperatur der Batterie erfasst. In diesem Fall kann die Spannungserfassungseinheit die Zellenspannung jeder der Mehrzahl von Zellen erfassen, wenn die Temperatur der Batterie, die von der Temperaturerfassungseinheit erfasst wird, innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs ist.
Je niedriger die Temperatur der Batterie ist, umso größer ist allgemein die Innenimpedanz der Batterie. Somit kann die Zielzelle bei niedriger Temperatur durch die Zellenspannungen möglicherweise nicht in geeigneter Weise bestimmt werden. Somit wird der festgelegte Temperaturbereich, innerhalb dessen die Zellenspannungen in geeigneter Weise erfasst werden können, im Voraus festgelegt, und die jeweiligen Zellenspannungen sind dazu vorgesehen, erfasst zu werden, wenn die Batterietemperatur innerhalb des festgelegten Temperaturbereichs ist, so dass dadurch eine geeignetere Bestimmung der Zielzelle ermöglicht wird.
Der Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät kann eine Speichereinheit aufweisen, in der Information speicherbar ist, und wenn mindestens eine Zelle vorliegt, die als die Zielzelle bestimmt wird, kann die Zielzellenbestimmungseinheit die mindestens eine Zielzelle in der Speichereinheit speichern. Die Entladesteuerungseinheit kann bewirken, dass die mindestens eine Zielzelle, die in der Speichereinheit gespeichert ist, durch die Zellenentladeeinheit entladen wird.
Auf diese Weise kann Entladung der Zielzelle durch Speichern der Zielzelle in der Speichereinheit und Entladen der Zielzelle auf der Grundlage des Speicherinhalts der Speichereinheit zuverlässig durchgeführt werden.
Wenn mindestens eine Zelle vorliegt, die als die Zielzelle bestimmt wird, kann die Zielzellenbestimmungseinheit einen Parameter berechnen, der eine Prioritätsreihenfolge der Entladung angibt, die durch die Entladesteuerungseinheit für jede Zielzelle durchzuführen ist, und kann den Parameter für jede Zielzelle in der Speichereinheit speichern.
Durch Berechnen und Speichern des Parameters ist es in einem Fall, in dem es mehr als eine Zielzelle gibt, möglich, in geeigneter Weise und leicht zu bestimmen, von welcher Zielzelle die Entladung durchgeführt werden sollte, so dass dadurch ermöglicht wird, dass die Entladung in einer geeigneten Reihenfolge durchgeführt wird.
Es kann auf verschiedene Weise konzipiert werden, welche Art Wert von der Zielzellenbestimmungseinheit insbesondere als der Parameter für jede Zielzelle berechnet wird. Zum Beispiel kann die Zielzellenbestimmungseinheit als den Parameter erste Abweichungsdaten, die einen Wert angeben, der durch Subtrahieren der kleinsten Zellenspannung von der Zellenspannung der Zielzelle erhalten wird, oder zweite Abweichungsdaten, die einen Wert angeben, der durch Subtrahieren des Schwellwerts von der Zellenspannung der Zielzelle erhalten wird, berechnen und kann die ersten Abweichungsdaten oder die zweiten Abweichungsdaten in der Speichereinheit speichern.
Für sowohl die ersten Abweichungsdaten als auch die zweiten Abweichungsdaten ist es vorzuziehen, dass, je größer der Wert derselben ist, umso höher die Priorität der Zelle in Bezug auf Entladung ist. Somit kann durch Berechnen und Speichern der ersten Abweichungsdaten oder der zweiten Abweichungsdaten als des Parameters die Entladereihenfolge leicht und in geeigneter Weise bestimmt werden. Zudem ist es lediglich notwendig, einen einfachen Prozess, d. h. Berechnung und Speicherung entweder der ersten Abweichungsdaten oder der zweiten Abweichungsdaten durchzuführen, und somit ist es möglich, Einfluss auf verschiedene andere Prozesse, die in dem Batteriepack durchgeführt werden, zu verringern.
Es ist anzumerken, dass, je größer die Zellenspannung der Zielzelle ist, umso größer der Wert jeder Abweichungsdaten ist. Somit kann, wenn die Zielzelle abgeglichen wird, zusätzlich zu der Abgleichreihenfolge, die auf der Grundlage des Parameters bestimmt wird, eine Dauer, während derer Abgleichen durchgeführt wird, (d. h. Entladedauer und somit Entladebetrag) für jede Zielzelle gemäß dem Parameter geeignet festgelegt werden.
Alternativ kann z. B. die Zielzellenbestimmungseinheit als den Parameter einen Rang des Werts, der durch Subtrahieren der kleinsten Zellenspannung von der Zellenspannung der Zielzelle erhalten wird, in absteigender Reihenfolge oder einen Rang des Werts, der durch Subtrahieren des Schwellwerts von der Zellenspannung der Zielzelle erhalten wird, in absteigender Reihenfolge berechnen und kann den berechneten Rang in der Speichereinheit speichern. Das heißt, im Wesentlichen wird der Rang der ersten Abweichungsdaten in absteigender Reihenfolge oder der Rang der zweiten Abweichungsdaten in absteigender Reihenfolge als der Parameter gespeichert. Auf diese Weise kann durch Berechnen und Speichern des Rangs als des Parameters die Reihenfolge des später durchzuführenden Abgleichens leichter bestimmt werden.
Die Entladesteuerungseinheit kann bewirken, dass die Zielzelle durch die Zellentladeeinheit entladen wird, wenn die Batterie für einen festgelegten Zeitraum, der in Voraus festgelegt wird, oder länger nicht geladen worden ist und auch Zufuhr der Antriebsleistung an das motorbetriebene Gerät für den festgelegten Zeitraum oder länger nicht durchgeführt worden ist.
Während die Zielzelle abgeglichen wird, kann es sein, dass die jeweiligen Zellenspannungen (insbesondere die Zellenspannung der sich in Abgleich befindlichen Zielzelle) nicht genau gemessen werden können. Somit können, falls Laden der Batterie gesteuert wird oder Entladung an das motorbetriebene Gerät gesteuert wird, auf der Grundlage der jeweiligen Zellenspannungen, während das Abgleichen durchgeführt wird, verschiedene Steuerungen wie diese nicht geeignet durchgeführt werden. Somit ist es durch Durchführen des Abgleichens, wenn Laden und Zufuhr der Antriebsleistung an das motorbetriebene Gerät für den festgelegten Zeitraum oder länger nicht durchgeführt worden sind, möglich, Einfluss auf verschiedene reguläre Prozesse, wie z. B. Steuerung eines Ladens der Batterie und Steuerung einer Entladung an das motorbetriebene Gerät, zu verringern.
In Abhängigkeit von einem Betrag von Ladeleistung (Ladeenergie) und/oder der Innenimpedanz der Zelle kann die Zielzelle in einem Zustand, in dem die Antriebsleistung dem motorbetriebenen Gerät zugeführt wird, möglicherweise nicht bestimmt werden. In diesem Fall kann es möglich sein, Abgleichen aus dem Grund, dass keine Zelle vorliegt, die abgeglichen werden muss, nicht durchzuführen. Jedoch kann es in einem Fall, in dem ein Unterschied in der Leerlaufspannung groß ist, vorzuziehen sein, Abgleichen in Abhängigkeit von der Größe (dem Betrag) des Unterschieds durchzuführen.
Somit kann der Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät eine Keine-Last-Zeit-Bestimmungseinheit aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Zielzelle auf der Grundlage der Leerlaufspannungen der jeweiligen Zellen zu bestimmen. Wenn keine Zielzelle als ein Ergebnis der Bestimmung durch die Zielzellenbestimmungseinheit bestimmt wird, kann die Keine-Last-Zeit-Bestimmungseinheit die Notwendigkeit des Abgleichens auf der Grundlage der Leerlaufspannungen bestimmen. Insbesondere kann die Keine-Last-Zeit-Bestimmungseinheit die jeweiligen Zellenspannungen zu einem festgelegten Bestimmungszeitpunkt während einer Zeitspanne bestimmen, während derer Zufuhr der Antriebsleistung von der Batterie an das motorbetriebene Gerät nicht durchgeführt wird, und kann auf der Grundlage der erfassten jeweiligen Zellenspannungen bestimmen, ob die zum Verringern von Abweichung der jeweiligen Zellenspannungen zu entladende Zelle vorliegt. Dann kann, wenn durch die Keine-Last-Zeit-Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass die zu entladende Zelle vorliegt, die Entladesteuerungseinheit bewirken, dass die Zelle als die Zielzelle durch die Zellenentladeeinheit entladen (abgeglichen) wird.
Wie oben ist es grundlegend, die jeweiligen Zellenspannungen während Entladung an das motorbetriebene Gerät zu erfassen, so dass dadurch Vorliegen/Nichtvorliegen der Zielzelle bestimmt wird, und, falls keine Zielzelle vorliegt, wird Vorliegen/Nichtvorliegen der Zielzelle auf der Grundlage der Leerlaufspannungen der jeweiligen Zellen bestimmt. Die Zielzelle, die abgeglichen werden sollte, kann dadurch in geeigneterer Weise bestimmt werden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, von denen:
1 ein Blockschaltbild ist, das eine Schaltungsausgestaltung eines Batteriepacks für ein motorbetriebenes Gerät gemäß einer Ausführungsform und ein Ladegerät zeigt;
2 ein Blockschaltbild ist, das eine Schaltungsausgestaltung des Batteriepacks für ein motorbetriebenes Gerät gemäß der Ausführungsform und einen Werkzeugkörper zeigt;
3 ein Ablaufdiagramm eines Hauptprozesses ist, der in dem Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät durchgeführt wird;
4 ein Ablaufdiagramm eines Entladezeitzielzellenbestimmungsprozesses in dem Hauptprozess in 3 ist;
5A, 5B und 5C Ablaufdiagramme von Parameterberechnungsprozessen in dem Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess in 4, in einem Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess in 6 und in einem Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess in 8 sind;
6 ein Ablaufdiagramm des Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozesses in dem Hauptprozess in 3 ist;
7 ein Ablaufdiagramm eines Abgleichprozesses in dem Hauptprozess in 3 ist; und
8 ein Ablaufdiagramm ist, das ein anderes Beispiel des Entladezeitzielzellenbestimmungsprozesses zeigt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
(1) Ausgestaltung von Batteriepack 1
Wie in 1 und 2 gezeigt, weist ein Batteriepack für ein motorbetriebenes Gerät der vorliegenden Ausführungsform (nachfolgend als ein „Batteriepack” abgekürzt) 1 eine Batterie 10 auf. Die Batterie 10 ist mit einer Mehrzahl wiederholt aufladbarer und entladbarer Zellen, die in Reihe miteinander verbunden sind, ausgebildet. In der Batterie 10 der vorliegenden Ausführungsform sind fünf Zellen 11, 12, 13, 14 und 15 in Reihe miteinander verbunden. Jede der Zellen 11–15 der vorliegenden Ausführungsform ist z. B. eine wiederaufladbare Lithiumionenbatteriezelle (Lithiumionenakkuzelle).
Ein Gehäuse des Batteriepacks 1 ist dazu ausgebildet, selektiv an entweder einem Ladegerät 60 oder einem Werkzeugkörper 80 angebracht oder davon gelöst werden zu können.
Eine positive Elektrode der Batterie 10 ist mit einem positiven Anschluss 3 verbunden und eine negative Elektrode der Batterie 10 ist mit einem negativen Anschluss 4 verbunden. Wenn der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist, wie in 1 gezeigt, ist der positive Anschluss 3 des Batteriepacks 1 mit einem positiven Anschluss 66 des Ladegeräts 60 verbunden und der negative Anschluss 4 des Batteriepacks 1 ist mit einem negativen Anschluss 67 des Ladegeräts 60 verbunden. Aufgrund einer derartigen Ausgestaltung kann Laden der Batterie 10 durch das Ladegerät 60 durchgeführt werden.
Wenn der Batteriepack 1 an dem Werkzeugkörper 80 angebracht ist, wie in 2 gezeigt, ist der positive Anschluss 3 des Batteriepacks 1 mit einem positiven Anschluss 86 des Werkzeugkörpers 80 verbunden und der negative Anschluss 4 des Batteriepacks 1 ist mit einem negativen Anschluss 87 des Werkzeugkörpers 80 verbunden. Aufgrund einer derartigen Ausgestaltung kann Leistungs-/Energieeinspeisung von der Batterie 10 an den Werkzeugkörper 80 (mit anderen Worten, Entladung der Batterie 10) durchgeführt werden.
Mit der Batterie 10 ist ein Überwachungs-IC (eine integrierte Überwachungsschaltung) 30 verbunden, der den Zustand der Batterie 10 überwacht und das Überwachungsergebnis an eine Steuerungsschaltung 31 ausgibt. Eine Hauptfunktion des Überwachungs-ICs 30 ist, eine Spannung (Zellenspannung) jeder der Zellen 11–15 und eine Spannung (Batteriespannung) der Batterie 10 zu erfassen und die Erfassungsergebnisse an die Steuerungsschaltung 31 auszugeben. Beide Enden (Kontakte) jeder der Zellen 11–15 sind jeweils mit dem Überwachungs-IC 30 verbunden. Der Überwachungs-IC 30 erfasst die Spannung (d. h. Zellenspannung) der beiden Enden jeder der Zellen 11–15 und die Batteriespannung und gibt ein Spannungserfassungssignal, das den erfassten jeweiligen Zellenspannungen und der Batteriespannung entspricht, an die Steuerungsschaltung 31 aus. In einem Fall, in dem die Steuerungsschaltung 31 eine Funktion zum Berechnen der Batteriespannung auf der Grundlage der jeweiligen Zellenspannungen aufweist, ist es nicht immer notwendig, dass der Überwachungs-IC 30 das Spannungserfassungssignal ausgibt, das die Batteriespannung angibt.
Ein Erfassungszeitpunkt der jeweiligen Zellenspannungen und der Batteriespannung durch den Überwachungs-IC 30 kann in geeigneter Weise bestimmt werden. Zum Beispiel können die jeweiligen Zellenspannungen und die Batteriespannung periodisch erfasst werden, können erfasst werden, wenn eine festgelegte Erfassungsbedingung erfüllt wird, oder können bei Empfang einer Erfassungsanweisung von der Steuerungsschaltung 31 erfasst werden. Ein Ausgabezeitpunkt des Erfassungsergebnisses (des Spannungserfassungssignals) von dem Überwachungs-IC 30 an die Steuerungsschaltung 31 kann auch in geeigneter Weise bestimmt werden. Zum Beispiel kann das Erfassungsergebnis jedes Mal ausgegeben werden, wenn die jeweiligen Zellenspannungen und die Batteriespannung erfasst werden, (d. h., kann periodisch ausgegeben werden) oder kann bei Empfang einer Ausgabeanweisung von der Steuerungsschaltung 31 ausgegeben werden. Solange die Steuerungsschaltung 31 die jeweiligen Zellenspannungen und die Batteriespannung zu einem geeigneten Zeitpunkt geeignet erlangen kann (z. B. die neuesten möglichen Werte erlangen kann), sind der Erfassungszeitpunkt durch den Überwachungs-IC 30 und der Ausgabezeitpunkt des Erfassungsergebnisses nicht im Besonderen beschränkt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden in verschiedenen Prozessen, die durch die Steuerungsschaltung 31 durchgeführt werden, die später zu beschreiben sind, verschiedene Bestimmungsprozesse und Berechnungsprozesse für die Zellenspannungen durchgeführt. Die Zellenspannungen, die in derartigen Prozessen verwendet werden, können von dem Überwachungs-IC 30 jedes Mal, wenn der Prozess durchgeführt wird, erlangt werden, oder die neuesten Werte, die z. B. durch eine periodische Erlangung bereits erlangt worden sind, können verwendet werden.
Die jeweiligen Zellen 11–15 in der Batterie 10 sind einzeln parallel mit Entladesteuerungseinheiten 21, 22, 23, 24 bzw. 25 verbunden. Ein Entladeweg (Entladepfad) für jede Zelle wird jeweils durch jede der Zellen 11–15 und jede der Entladesteuerungseinheiten 21–25, die diesen entsprechen, ausgebildet. Jede der Entladesteuerungseinheiten 21–25 weist einen Widerstand auf, der einen Entladestrom begrenzt. In jeder der Zellen 11–15 sind die beiden Enden (eine positive Elektrode und eine negative Elektrode) über den Widerstand der entsprechenden Entladesteuerungseinheit miteinander verbunden, so dass sie dadurch den Entladeweg ausbilden, der von der positiven Elektrode über den Widerstand zu der negativen Elektrode führt.
Jede der Entladesteuerungseinheiten 21–25 weist ferner einen Schalter auf, der den entsprechenden Entladeweg schließt und öffnet. Dieser Schalter ist im Normalfall offen, und somit ist der Entladeweg im Normalfall offen. Dieser Schalter wird in Übereinstimmung mit einem Entladesteuerungssignal, das einzeln von der Steuerungsschaltung 31 an jede der Entladesteuerungseinheiten 21–25 ausgegeben wird, ein- und ausgeschaltet. Wenn dieser Schalter geschlossen ist, ist der Entladeweg geschlossen und Entladung der entsprechenden Zelle wird dadurch durchgeführt. Insbesondere fließt in der entsprechenden Zelle ein Strom von der positiven Elektrode zu der negativen Elektrode über den Widerstand und den Schalter, und Leistung (Energie) der Zelle wird dadurch verringert. Der Entladestrom beim Entladen kann durch einen Widerstandswert des Widerstands angepasst werden. Alternativ kann eine Größe (ein Betrag) des Entladestroms dazu ausgebildet sein, durch Antreiben/Betätigen des Schalters mit einer bestimmten relativen Einschaltdauer (Pulsweitenmodulation) steuerbar zu sein.
Aufgrund der oben beschriebenen Ausgestaltung kann jede der Entladesteuerungseinheiten 21–25 die entsprechende Zelle bei einem in etwa konstanten Strom entladen. Als eine Ausgestaltung jeder der Entladesteuerungseinheiten 21–25 ist die oben beschriebene Ausgestaltung mit dem Widerstand und dem Schalter lediglich ein Beispiel.
An einer negativseitigen Verbindungsleitung, die die negative Elektrode der Batterie 10 und den negativen Anschluss 4 miteinander verbindet, ist ein Stromerfassungselement 33 vorgesehen. Das Stromerfassungselement 33 ist dazu vorgesehen, einen Ladestrom von dem Ladegerät 60 zu erfassen, während der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist, und den Entladestrom zu dem Werkzeugkörper 80 zu erfassen, während der Batteriepack 1 an dem Werkzeugkörper 80 angebracht ist. Das Stromerfassungselement 33 ist mit der Steuerungsschaltung 31 verbunden. Insbesondere wird eine Spannung zwischen beiden Enden des Stromerfassungselements 33 direkt an die Steuerungsschaltung 31 eingegeben, oder ein Signal, das die Spannung zwischen den beiden Enden angibt, wird an die Steuerungsschaltung 31 als ein Stromerfassungssignal eingegeben.
Der Batteriepack 1 weist ferner eine Temperaturerfassungsschaltung 34 auf, die eine Temperatur der Batterie 10 (nachfolgend als eine „Batterietemperatur” bezeichnet) erfasst und ein Temperaturerfassungssignal ausgibt, das das Erfassungsergebnis angibt. Die Temperaturerfassungsschaltung 34 weist ein Erfassungselement (z. B. einen Thermistor), der ein Signal ausgibt, das der Batterietemperatur entspricht, und eine Signalverarbeitungsschaltung, die das Signal von dem Erfassungselement zum Erzeugen und Ausgeben des Temperaturerfassungssignals verarbeitet, auf. Das Erfassungselement ist in der unmittelbaren Umgebung der Batterie 10 platziert, so dass die Batterietemperatur so genau wie möglich erfasst werden kann.
Die Steuerungsschaltung 31 weist eine Betriebseinheit 41 und einen Speicher 42 auf. Der Speicher 42 weist einen nicht-flüchtigen Speicher (z. B. ROM), dessen Speicherinhalt nicht umgeschrieben werden kann, einen flüchtigen Speicher (z. B. RAM), dessen Speicherinhalt umgeschrieben werden kann, und einen nicht-flüchtigen Speicher (z. B. Flash-Speicher), dessen Speicherinhalt elektrisch umgeschrieben werden kann, auf. Hauptsächlich sind in den nicht-flüchtigen Speichern in dem Speicher 42 verschiedene Programme, Daten und dergleichen zur Erfüllung verschiedener Funktionen des Batteriepacks 1 gespeichert. Teile der verschiedenen Programme und der Daten können in dem Flash-Speicher gespeichert sein.
Die Betriebseinheit 41 führt die verschiedenen Programme aus, die in dem Speicher 42 gespeichert sind, so dass sie dadurch die verschiedenen Funktionen des Batteriepacks 1 erfüllt. Eine bestimmte Hardware-Ausgestaltung der Steuerungsschaltung 31 kann auf verschiedene Weise konzipiert sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuerungsschaltung 31 mit einem Einzelchipmikrocomputer ausgebildet, der im Wesentlichen aus einer CPU, einem ROM und einem RAM besteht. Somit ist die Betriebseinheit 41 bei der vorliegenden Ausführungsform die CPU. Der flüchtige Speicher in dem Speicher 42 wird hauptsächlich als ein Arbeitsbereich zu der Zeit, wenn die Betriebseinheit 41 die verschiedenen Programme ausführt, verwendet.
Die Steuerungsschaltung 31 weist einen Analog-zu-digital-Umwandler (A/D-Umwandler, nicht gezeigt) auf, der verschiedene eingegebene analoge Signale in digitale Daten umwandelt. Das Stromerfassungssignal, das von dem Stromerfassungselement 33 eingegeben wird, das Spannungserfassungssignal, das von dem Überwachungs-IC 30 eingegeben wird, und das Temperaturerfassungssignal, das von der Temperaturerfassungsschaltung 34 eingegeben wird, werden durch den Analog-zu-digital-Umwandler von analog zu digital umgewandelt, und die von analog zu digital umgewandelten Signale werden an die Betriebseinheit 41 eingegeben. Die Betriebseinheit 41 kann die jeweiligen Zellenspannungen, die Batteriespannung, den Entladestrom von der Batterie 10, den Ladestrom an die Batterie 10 und die Batterietemperatur auf der Grundlage der eingegebenen von analog zu digital umgewandelten Signale erfassen.
Der Batteriepack 1 weist ferner einen Vcc-Eingabeanschluss 6, einen AS-Ausgabeanschluss 7 und einen Kommunikationsanschluss 8 auf. Wenn der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist, ist der Vcc-Eingabeanschluss 6 des Batteriepacks 1 mit einem Vcc-Ausgabeanschluss 69 des Ladegeräts 60 verbunden, und der Kommunikationsanschluss 8 des Batteriepacks 1 ist mit einem Kommunikationsanschluss 68 des Ladegeräts 60 verbunden. Wenn der Batteriepack 1 mit dem Werkzeugkörper 80 verbunden ist, ist der AS-Ausgabeanschluss 7 des Batteriepacks 1 mit einem AS-Eingabeanschluss 88 des Werkzeugkörpers 80 verbunden.
Der Batteriepack 1 weist ferner eine Anbringungserfassungseinheit 36 auf. Die Anbringungserfassungseinheit 36 erfasst, ob der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist, und gibt ein Anbringungserfassungssignal, das das Erfassungsergebnis angibt, an die Steuerungsschaltung 31 aus. Falls eine Steuerungsspannung Vcc in dem Ladegerät 60 erzeugt worden ist, wenn der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist, wird die Steuerungsspannung Vcc von dem Ladegerät 60 an die Anbringungserfassungseinheit 36 über den Vcc-Eingabeanschluss 6 eingegeben. Falls die Steuerungsspannung Vcc nicht eingegeben worden ist, gibt die Anbringungserfassungseinheit 36 ein Anbringungserfassungssignal aus, das angibt, dass der Batteriepack 1 nicht an dem Ladegerät 60 angebracht ist, und falls die Steuerungsspannung Vcc eingegeben worden ist, gibt die Anbringungserfassungseinheit 36 ein Anbringungserfassungssignal aus, das angibt, das der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist. Die Steuerungsschaltung 31 kann auf der Grundlage des Anbringungserfassungssignals, das von der Anbringungserfassungseinheit 36 eingegeben wird, erkennen, ob der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist.
Die Steuerungsschaltung 31 weist eine Anomalieerfassungsfunktion zum Erfassen einer Anomalie des Batteriepacks 1 auf. Insbesondere wird auf der Grundlage des Spannungserfassungssignals, das von dem Überwachungs-IC 30 eingegeben wird, des Temperaturerfassungssignals, das von der Temperaturerfassungsschaltung 34 eingegeben wird, des Stromerfassungssignals, das von dem Stromerfassungselement 33 eingegeben wird, und dgl. bestimmt, ob eine Anomalie in dem Batteriepack 1 auftritt. Falls bestimmt wird, dass eine Anomalie auftritt, wird ein AS-(Abkürzung für Autostopp)Signal ausgegeben, und/oder Anonalieerfassungsdaten, die Auftreten der Anomalie angeben, werden ausgegeben.
Das AS-Signal wird ausgegeben, wenn eine Anomalie auftritt, während Entladung von der Batterie 10 an den Werkzeugkörper 80 durchgeführt wird, nachdem der Batteriepack 1 an dem Werkzeugkörper 80 angebracht worden ist, und wird über den AS-Ausgabeanschluss 7 an den Werkzeugkörper 80 eingegeben. Andererseits werden die Anomalieerfassungsdaten ausgegeben, während der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist, und über den Kommunikationsanschluss 8 an das Ladegerät 60 eingegeben. Außerdem kann die Steuerungsschaltung 31, während der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist, nach Bedarf verschiedene Datenkommunikationen mit dem Ladegerät 60 über den Kommunikationsanschluss 8 durchführen.
In dem Batteriepack 1 ist eine Anode einer Diode 38 mit dem Vcc-Eingabeanschluss 6 verbunden. Eine Kathode der Diode 38 ist mit einem Regler 32 verbunden. Ferner ist in dem Batteriepack 1 eine Anode einer Diode 37 mit dem positiven Anschluss 3 verbunden. Eine Kathode der Diode 37 ist mit dem Regler 32 verbunden. Das heißt, die Steuerungsspannung Vcc von dem Ladegerät 60 kann über die Diode 38 an den Regler 32 eingegeben werden, und die Batteriespannung kann über die Diode 37 an den Regler 32 eingegeben werden.
Während der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist, wird, falls die Batteriespannung größer als die Steuerungsspannung Vcc ist, die von dem Ladegerät 60 zugeführt wird, der Regler 32 durch Aufnehmen von Leistungszufuhr (Leistungsversorgung) von der Batterie 10 betrieben und erzeugt eine Leistungszufuhrspannung. Falls die Batteriespannung kleiner als die Steuerungsspannung Vcc ist, die von dem Ladegerät 60 zugeführt wird, wird der Regler 32 durch die Steuerungsspannung Vcc betrieben, die von dem Ladegerät 60 zugeführt wird, und erzeugt eine Leistungszufuhrspannung. Falls die Batteriespannung gleich der Steuerungsspannung Vcc ist, die von dem Ladegerät 60 zugeführt wird, wird der Regler 32 durch Aufnehmen von Leistungszufuhr von sowohl der Batterie 10 als auch dem Ladegerät 60 betrieben und erzeugt eine Leistungszufuhrspannung. Die Leistungszufuhrspannung, die von dem Regler 32 erzeugt wird, wird als eine Leistungsquelle zum Betreiben jeweiliger Teile in dem Batteriepack 1, inklusive der Steuerungsschaltung 31 und des Überwachungs-ICs 30, verwendet.
Der Batteriepack 1 weist ferner eine Verbleibende-Energie-LED-Steuerungsschaltung 35 auf. Genauer gesagt weist die Verbleibende-Energie-LED-Steuerungsschaltung 35 eine festgelegte Anzahl (z. B. drei) LEDs (nicht gezeigt) und einen Steuerungsabschnitt, der das Anlegen von Strom an jede der LEDs steuert (d. h., Beleuchten und Auslöschen jeder der LEDs steuert), auf. Es ist akzeptabel, dass die Verbleibende-Energie-LED-Steuerungsschaltung 35 nicht vorgesehen ist.
Die Steuerungsschaltung 31 berechnet eine verbleibende Energie der Batterie 10 auf der Grundlage des Spannungserfassungssignals, das von dem Überwachungs-IC 30 eingegeben wird, und gibt ein Verbleibende-Energie-Signal, das der berechneten verbleibenden Energie entspricht, an die Verbleibende-Energie-LED-Steuerungsschaltung 35 aus. Die Verbleibende-Energie-LED-Steuerungsschaltung 35 beleuchtet und löscht jede der LEDs in einem Beleuchtungsmuster entsprechend der verbleibenden Energie, die durch das Verbleibende-Energie-Signal angegeben wird, auf der Grundlage des Verbleibende-Energie-Signals, das von der Steuerungsschaltung 31 eingegeben wird.
(2) Ausgestaltung des Ladegeräts 60
Wie in 1 gezeigt, weist das Ladegerät 60 eine Leistungszufuhrschaltung 61, eine Ladesteuerungsschaltung 62, den positiven Anschluss 66, den negativen Anschluss 67, den Kommunikationsanschluss 68 und den Vcc-Ausgabeanschluss 69 auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Ladesteuerungsschaltung 62 mit einem Mikrocomputer ähnlich der Steuerungsschaltung 31 in dem Batteriepack 1 ausgebildet und ist mit dem Kommunikationsanschluss 68 verbunden. Der Kommunikationsanschluss 68 ist mit dem Kommunikationsanschluss 8 des Batteriepacks 1 verbunden, wenn der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist, so dass dadurch Datenkommunikation zwischen der Ladesteuerungsschaltung 62 und der Steuerungsschaltung 31 in dem Batteriepack 1 ermöglicht wird.
Die Leistungszufuhrschaltung 61 nimmt eine Leistungszufuhr von einer externen kommerziellen Leistungsquelle (z. B.: 100 V-Wechselspannungsleistungsquelle) oder dgl. auf und erzeugt eine Ladeleistung (einen Ladestrom) zum Laden der Batterie 10 in dem Batteriepack 1. Die Ladeleistung, die von der Leistungszufuhrschaltung 61 erzeugt wird, wird dem Batteriepack 1 über den positiven Anschluss 66 und den negativen Anschluss 67 zugeführt, während der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist.
Die Leistungszufuhrschaltung 61 weist eine darin enthaltene Steuerungsleistungszufuhrschaltung auf, die die Steuerungsspannung Vcc erzeugt. Die Steuerungsspannung Vcc, die durch die Steuerungsleistungszufuhrschaltung erzeugt wird, wird als eine Leistungszufuhr zum Betreiben der Ladesteuerungsschaltung 62 verwendet, und wird außerdem auch dem Batteriepack 1 über den Vcc-Ausgabeanschluss 69 zugeführt, wie bereits beschrieben.
Wenn dem Batteriepack 10 die Ladeleistung zugeführt wird, erlangt die Ladesteuerungsschaltung 62 verschiedene Daten, wie z. B. die Batteriespannung und den Ladestrom, von der Steuerungsschaltung 31 in dem Batteriepack 1 durch Datenkommunikation und führt Ladesteuerung in Übereinstimmung mit den verschiedenen erlangten Daten durch.
(3) Ausgestaltung des Werkzeugkörpers 80
Wie in 2 gezeigt ist, wirkt, wenn der Batteriepack 1 an dem Werkzeugkörper 80 angebracht ist und Zufuhr von Elektrizität von dem Batteriepack 1 möglich ist, der Werkzeugkörper 80 zusammen mit dem Batteriepack 1 als Ganzes als ein Kraftwerkzeug. Der Werkzeugkörper 80 weist einen Motor 81, einen Auslöseschalter 82, ein Schaltelement 83, eine Antriebsschaltung 84, eine Leistungszufuhrschaltung 85, den positiven Anschluss 86, den negativen Anschluss 87 und den AS-Eingabeanschluss 88 auf.
Der positive Anschluss 86 ist mit einem Ende des Motors 81 über den Auslöseschalter 82 verbunden. Der negative Anschluss 87 ist mit dem anderen Ende des Motors 81 über das Schaltelement 83 verbunden.
Der Auslöseschalter 82 wird durch eine Benutzerbetätigung eines nicht gezeigten Auslösers, der an dem Werkzeugkörper 80 vorgesehen ist, ein- und ausgeschaltet. Insbesondere wenn der Benutzer den Auslöser zieht, wird der Auslöseschalter 82 eingeschaltet, und wenn der Benutzer den Auslöser loslässt, wird der Auslöseschalter 82 ausgeschaltet. Verschiedene Arten von Informationen hinsichtlich des Auslöseschalters 82, wie z. B. ein Ein-/Ausschaltzustand des Auslöseschalters 82 und ein Ziehbetrag des Auslösers werden an die Antriebsschaltung 84 eingegeben.
Die Antriebsschaltung 84 steuert das Ein-/Ausschalten (Pulsweitenmodulation) des Schaltelements 83 auf der Grundlage des Ein-/Ausschaltzustands des Auslöseschalters 82, des Ziehbetrags des Auslösers und dgl., so dass sie ein Anlegen von Strom (eine Entladung) von der Batterie 10 an den Motor 81 startet. Dies bewirkt, dass sich der Motor 81 mit einer bestimmten Drehzahl (Drehgeschwindigkeit) dreht, die dem Ziehbetrag des Auslösers entspricht. Wenn sich der Motor 81 dreht, wird ein nicht gezeigtes Werkzeugelement durch die Drehantriebskraft des Motors 81 betrieben, und die Funktion als ein Kraftwerkzeug wird dadurch erfüllt. Wenn der Auslöseschalter 82 ausgeschaltet wird, schaltet die Antriebsschaltung 84 das Schaltelement 83 aus, so dass dadurch Entladung von dem Batteriepack 1 an den Motor 81 gestoppt und der Motor 81 gestoppt wird.
Außerdem stoppt in einem Fall, in dem das AS-Signal von dem Batteriepack 1 über den AS-Eingabeanschluss 88 eingegeben wird, während ein Anlegen von Strom an den Motor 81 durchgeführt wird, die Antriebsschaltung 84 zwangsweise das Anlegen von Strom an den Motor 81.
(4) Erläuterung von Abgleichsteuerung
Als Nächstes wird unter verschiedenen Steuerungsfunktionen der Steuerungsschaltung 31 in dem Batteriepack 1 eine genaue Erläuterung insbesondere einer Abgleichsteuerung zum Verringern von Abweichung der jeweiligen Zellenspannungen angegeben. Die Abgleichsteuerung ist eine Steuerung, bei der ein Vorliegen/Nichtvorliegen der Zelle, die entladen werden muss, auf der Grundlage der jeweiligen Zellenspannungen bestimmt wird, und, falls eine Zelle vorliegt, die entladen werden muss, die Zelle als eine Abgleichzielzelle bestimmt wird und ein Abgleichen (eine Verringerung von Energie durch Entladung und letztendlich eine Verringerung der Zellenspannung) der Zelle durchgeführt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Bestimmung der Abgleichzielzelle in der Abgleichsteuerung grundsätzlich durchgeführt, während Entladung (Zufuhr von Elektrizität) zum Antreiben des Motors 81 von der Batterie 10 an den Werkzeugkörper 80 durchgeführt wird (nachfolgend auch als „während Lastentladung” bezeichnet). Insbesondere werden die jeweiligen Zellenspannungen während Lastentladung überwacht, und in einem Fall, in dem die kleinste Zellenspannung unter den jeweiligen Zellenspannungen gleich oder kleiner als ein Schwellwert wird, und in dem auch eine Zelle vorliegt, deren Spannungsunterschied von der kleinesten Zellenspannung gleich oder größer als ein festgelegter Wert ist, wird eine derartige Zelle als ein Abgleichziel bestimmt. Nachfolgend wird die Zelle, die während Lastentladung als abzugleichend bestimmt wird, auch als eine „Unter-Last-Abgleichzielzelle” bezeichnet.
Jedoch wird in einem Fall, in dem die Unter-Last-Abgleichzielzelle nicht während Lastentladung bestimmt wird, wenn der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht ist, ein Vorliegen/Nichtvorliegen der Abgleichzielzelle auf der Grundlage der jeweiligen Zellenspannungen (d. h. Leerlaufspannungen) zu der Zeit derartiger Anbringung bestimmt.
Dann, wenn die Batterie 10 nicht verwendet wird und sich in einen stabilen Zustand verlagert, wird Abgleichen der Abgleichzielzelle durchgeführt. Insbesondere wird unter den jeweiligen Entladesteuerungseinheiten 21–25 die Entladesteuerungseinheit, die der Abgleichzielzelle entspricht, zum Entladen der Abgleichzielzelle betrieben, und die Energie der Abgleichzielzelle wird dadurch verringert (und letztendlich wird die Zellenspannung verringert).
Eine Erläuterung eines Hauptprozesses, der durch die Steuerungsschaltung 31 in dem Batteriepack 1 zum Durchführen der oben beschriebenen Abgleichsteuerung durchgeführt wird, wird in Bezug auf 3 angegeben. Wenn die Leistungszufuhrspannung von dem Regler 32 der Steuerungsschaltung 31 zugeführt wird, so dass dadurch die Steuerungsschaltung 31 aktiviert wird (insbesondere die Betriebseinheit 41 aktiviert wird), liest die Betriebseinheit 41 ein Programm für den Hauptprozess in 3 aus dem Speicher 42 und führt das Programm aus.
Wenn der Hauptprozess in 3 gestartet wird, bestimmt die Betriebseinheit 41 in der Steuerungsschaltung 31 in S110, ob ein Entladestrom vorliegt, d. h., ob es während Lastentladung ist. Falls kein Entladestrom vorliegt, d. h., Entladung an den Werkzeugkörper 80 nicht durchgeführt wird (S110: NEIN), schreitet der Prozess zu S120 voran. Falls der Entladestrom vorliegt, d. h., falls es während Lastentladung ist (S110: JA), wird ein Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess in S140 durchgeführt. Der Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess ist ein Prozess zum Bestimmen der Unter-Last-Abgleichzielzelle auf der Grundlage der jeweiligen Zellenspannungen während Lastentladung.
Details des Entladezeitzielzellenbestimmungsprozesses von S140 sind in 4 gezeigt. Wenn der Prozess zu dem Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess voranschreitet, wird in S210 bestimmt, ob die Batterietemperatur innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs ist. Zum Beispiel wird eine untere Grenze der Batterietemperatur im Voraus festgelegt und, falls die Batterietemperatur gleich oder höher als die untere Grenze ist, kann die Batterietemperatur als sich innerhalb des festgelegten Temperaturbereichs befindlich bestimmt werden. Alternativ werden z. B. eine untere Grenze und eine obere Grenze im Voraus festgelegt und, falls die Batterietemperatur gleich oder höher als die untere Grenze und auch gleich oder niedriger als die obere Grenze ist, kann die Batterietemperatur als sich innerhalb des festgelegten Temperaturbereichs befindlich bestimmt werden.
Falls die Batterietemperatur nicht innerhalb des festgelegten Temperaturbereichs ist (S210: NEIN), endet der Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess und der Prozess schreitet zu S120 voran (3). Wenn die Batterietemperatur nicht innerhalb des festgelegten Temperaturbereichs ist, kann die Abgleichzielzelle möglicherweise nicht in geeigneter Weise bestimmt werden. Insbesondere wird, falls die Batterietemperatur sehr niedrig ist, eine Innenimpedanz der Zelle sehr hoch. Somit ist, wenn es während Lastentladung ist, die Abgleichzielzelle dazu ausgestaltet, bestimmt zu werden, wenn die Batterietemperatur innerhalb des festgelegten Temperaturbereichs ist.
Falls die Batterietemperatur innerhalb des festgelegten Temperaturbereichs ist (S210: JA), werden in S220 die gegenwärtigen jeweiligen Zellenspannungen von dem Überwachungs-IC 30 erlangt, und es wird bestimmt, ob die kleinste Zellenspannung darunter gleich oder kleiner als ein festgelegter Schwellwert ist. Falls die kleinste Zellenspannung größer als der Schwellwert ist (S220: NEIN), endet der Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess und der Prozess schreitet zu S120 voran (3). Ein derartiger Bestimmungsprozess von S220 wird zum Bestimmen eines Vorliegens/Nichtvorliegens der Abgleichzielzelle in Bezug auf die Zellenspannung der Zelle auf der Entladeendstufe durchgeführt. Falls die Zelle auf der Entladeendstufe nicht vorliegt, ist die Notwendigkeit zum Durchführen eines Abgleichens relativ gering, und somit ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Abgleichen dazu ausgebildet, nicht durchgeführt zu werden. Jedoch ist es nicht wesentlich, ein Abgleichen nicht durchzuführen, wenn die kleinste Zellenspannung größer als der Schwellwert ist. Selbst wenn die kleinste Zellenspannung größer als der Schwellwert ist, kann die Abgleichzielzelle bestimmt werden und ein Abgleichen kann nach Bedarf durchgeführt werden.
Falls die kleineste Zellenspannung gleich oder kleiner als der Schwellwert ist (S220: JA), schreitet der Prozess zu S230 voran. In S230 wird bestimmt, ob die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „die kleineste Zellenspannung + der festgelegte Wert” aufweist, unter den jeweiligen Zellen 11–15 vorliegt. Falls die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „die kleinste Zellenspannung + der festgelegter Wert” aufweist, nicht vorliegt (S230: NEIN), endet der Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess und der Prozess schreitet zu S120 voran (3). Falls die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „die kleinste Zellenspannung + der festgelegte Wert” aufweist, vorliegt (S230: JA), schreitet der Prozess zu S240 voran.
In S240 wird die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „die kleinste Zellenspannung + der festgelegte Wert” aufweist, unter den jeweiligen Zellen 11–15 als die Abgleichzielzelle bestimmt, und die bestimmte Zelle wird in dem Speicher 42 gespeichert. Da die hier bestimmte Abgleichzielzelle während Lastentladung bestimmt wird, ist eine derartige Abgleichzielzelle die Unter-Last-Abgleichzielzelle.
In S250 wird ein Parameterberechnungsprozess durchgeführt. Ein Parameter, auf den hier Bezug genommen wird, ist ein Wert, der für jede Abgleichzielzelle berechnet wird, und ist ein Wert, der die Prioritätsreihenfolge eines Abgleichens angibt. Details des Parameterberechnungsprozesses von S250 sind wie in 5A bis 5C gezeigt.
Wie in 5A bis 5C gezeigt, gibt es bei der vorliegenden Ausführungsform drei Verarbeitungsverfahren als den Parameterberechnungsprozess, und ein beliebiges der drei Verarbeitungsverfahren kann übernommen werden. Die drei Parameterberechnungsprozesse werden in der passenden Reihenfolge erläutert.
Zunächst wird eine Erläuterung des Parameterberechnungsprozesses angegeben, der in 5A gezeigt ist (der nachfolgend auch als „erster Parameterberechnungsprozess” bezeichnet wird). Wenn der Prozess zu dem ersten Parameterberechnungsprozess voranschreitet, wird in S310 eine Abgleichzielzelle, deren erste Abweichungsdaten noch nicht berechnet worden sind, aus den Abgleichzielzellen, die in S240 bestimmt werden, ausgewählt. Es ist zu beachten, dass die ersten Abweichungsdaten in S320 zu berechnende Daten bezeichnen.
In S320 werden für die in S310 ausgewählte Abgleichzielzelle die ersten Abweichungsdaten berechnet. Insbesondere werden die ersten Abweichungsdaten der Abgleichzielzelle durch Subtrahieren der kleinsten Zellenspannung von der Zellenspannung der Abgleichzielzelle berechnet.
In S330 wird bestimmt, ob die ersten Abweichungsdaten für alle Abgleichzielzellen bereits berechnet worden sind. Falls irgendeine Abgleichzielzelle vorliegt, deren erste Abweichungsdaten noch nicht berechnet worden sind (S330: NEIN), kehrt der Prozess zu S310 zurück.
Falls die ersten Abweichungsdaten für alle Abgleichzielzellen bereits berechnet worden sind (S330: JA), schreitet der Prozess zu S340 voran. In S340 werden für jede Abgleichzielzelle die ersten Abweichungsdaten der Abgleichzielzelle in dem Speicher 42 als ein Parameter gespeichert. Das heißt, jeder Parameter wird mit der damit assoziierten entsprechenden Abgleichzielzelle in dem Speicher 42 gespeichert. Prozesse von S440 und S550, die später beschrieben werden, sind einem derartigen Prozess ähnlich. Wenn der Prozess von S340 endet, endet der Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess in 4, und somit schreitet der Prozess zu S120 voran (3).
Als Nächstes wird eine Erläuterung des Parameterberechnungsprozesses angegeben, der in 5B gezeigt ist (der nachfolgend auch als ein „zweiter Parameterberechnungsprozess” bezeichnet wird). Wenn der Prozess zu dem zweiten Parameterberechnungsprozess voranschreitet, wird in S410 eine Abgleichzielzelle, deren zweite Abweichungsdaten noch nicht berechnet worden sind, aus den Abgleichzielzellen, die in S240 bestimmt werden, ausgewählt. Es ist zu beachten, dass die zweiten Abweichungsdaten in S420 zu berechnende Daten bezeichnen.
In S420 werden für die in S410 ausgewählte Abgleichzielzelle die zweiten Abweichungsdaten berechnet. Insbesondere werden die zweiten Abweichungsdaten der Abgleichzielzelle durch Subtrahieren des Schwellwerts von der Zellenspannung der Abgleichzielzelle berechnet. Es ist zu beachten, dass der hier verwendete Schwellwert derselbe wie der in S220 (4) verwendete ist.
In S430 wird bestimmt, ob die zweiten Abweichungsdaten für alle Abgleichzielzellen bereits berechnet worden sind. Falls irgendeine Abgleichzielzelle vorliegt, deren zweite Abweichungsdaten noch nicht berechnet worden sind (S430: NEIN), kehrt der Prozess zu S410 zurück.
Falls die zweiten Abweichungsdaten für alle Abgleichzielzellen bereits berechnet worden sind (S430: JA), schreitet der Prozess zu S440 voran. In S440 werden für jede Abgleichzielzelle die zweiten Abweichungsdaten der Abgleichzielzelle in dem Speicher 42 als ein Parameter gespeichert. Wenn der Prozess von S440 endet, endet der Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess in 4, und somit schreitet der Prozess zu S120 (3) voran.
Als Nächstes wird eine Erläuterung des Parameterberechnungsprozesses angegeben, der in 5C gezeigt ist (der nachfolgend auch als ein „dritter Parameterberechnungsprozess” bezeichnet wird). In dem dritten Parameterberechnungsprozess sind Prozesse von S510–S530 jeweils dieselben wie jene von S310–S330 in dem ersten Parameterberechnungsprozess, und somit wird eine Erläuterung hier nicht wiederholt. In S540 werden die jeweiligen Abgleichzielzellen in Reihenfolge von der einen, die die größten ersten Abweichungsdaten aufweist, eingestuft. Insbesondere werden die Abgleichzielzellen als erste, zweite, ... von der einen, die die größten ersten Abweichungsdaten aufweist, (d. h. von der einen, die den größten Unterschied von der kleinsten Zellenspannung aufweist) eingestuft.
In S550 wird für jede Abgleichzielzelle der oben beschriebene Rang, der der Abgleichzielzelle zugeordnet wird, als ein Parameter in dem Speicher 42 gespeichert. Wenn der Prozess von S550 endet, endet der Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess in 4, und somit schreitet der Prozess zu S120 (3) voran.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird im Voraus entschieden, welcher der drei Parameterberechnungsprozesse, die in 5A bis 5C gezeigt sind, als der Parameterberechnungsprozess von S250 übernommen wird, und der Parameter jeder Abgleichzielzelle (Unter-Last-Abgleichzielzelle) wird in dem übernommenen Parameterberechnungsprozess berechnet, und der berechnete Parameter wird gespeichert.
In S120 wird bestimmt, ob das Ladegerät 60 in einem Anbringungszustand ist, d. h., ob der Batteriepack 1 mit dem Ladegerät 60 verbunden worden ist (aber Laden noch nicht gestartet ist). Eine derartige Bestimmung wird auf der Grundlage des Anbringungserfassungssignals, das von der Anbringungserfassungseinheit 36 eingegeben wird, vorgenommen. Insbesondere wird bestimmt, falls das Anbringungserfassungssignal, das angibt, dass das Ladegerät 60 nicht angebracht ist, von der Anbringungserfassungseinheit 36 eingegeben wird, dass der Batteriepack 1 nicht mit dem Ladegerät 60 verbunden ist (S120: NEIN), und der Prozess schreitet zu S130 voran. Falls das Anbringungserfassungssignal, das angibt, dass das Ladegerät 60 in einem Anbringungszustand ist, von der Anbringungserfassungseinheit 36 eingegeben wird, wird bestimmt, dass der Batteriepack 1 mit dem Ladegerät 60 verbunden ist (S120: JA), und ein Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess wird in S150 durchgeführt. Der Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess ist ein Prozess zum Bestimmen der Abgleichzielzelle auf der Grundlage der jeweiligen Zellenspannungen (Leerlaufspannungen) nach Verbinden des Ladegeräts 60, aber vor Start des Ladens.
Details des Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozesses von S150 sind wie in 6 gezeigt. Wenn der Prozess zu dem Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess voranschreitet, wird in S610 bestimmt, ob die Unter-Last-Abgleichzielzelle vorliegt. Falls mindestens eine Unter-Last-Abgleichzielzelle vorliegt (S610: JA), endet der Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess und der Prozess schreitet zu S130 (3) voran. Das heißt, wenn mindestens eine Unter-Last-Abgleichzielzelle vorliegt, wird die Bestimmung der Abgleichzielzelle auf der Grundlage der Leerlaufspannungen vor einem Laden nicht durchgeführt. In einem Fall, in dem keine Unter-Last-Abgleichzielzelle vorliegt, werden Prozesse in oder nach S620 durchgeführt, so dass dadurch ein Vorliegen/Nichtvorliegen der Abgleichzielzelle auf der Grundlage der Leerlaufspannungen bestimmt wird.
Insbesondere wird, falls keine Unter-Last-Abgleichzielzelle vorliegt (S610: NEIN), in S620 bestimmt, ob für einen festgelegten Zeitraum kein Entladestrom vorliegt, d. h., ob eine Zeitspanne, während derer Entladung an den Motor 81 nicht durchgeführt wird, für den festgelegten Zeitraum oder länger angedauert hat. Falls eine derartige Dauer ohne Entladestrom kürzer als der festgelegte Zeitraum ist (S620: NEIN), endet der Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess, und der Prozess schreitet zu S130 (3) voran. Das heißt, in dem Fall, in dem der festgelegte Zeitraum seit dem Stopp der Entladung noch nicht abgelaufen ist, sind die jeweiligen Zellenspannungen möglicherweise noch nicht stabil geworden, und somit werden die verschiedenen Berechnungen basierend auf den Zellenspannungen nicht durchgeführt. Falls der Zustand, in dem kein Entladestrom vorliegt, für den festgelegte Zeitraum oder langer angedauert hat (S620: JA), schreitet der Prozess zu S630 voran.
In S630 werden die gegenwärtigen jeweiligen Zellenspannungen von dem Überwachungs-IC 30 erlangt, und es wird bestimmt, ob die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „die kleineste Zellenspannung + der festgelegte Wert” aufweist, unter den jeweiligen Zellen 11–15 vorliegt. Falls keine Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „die kleinste Zellenspannung + der festgelegte Wert” aufweist, vorliegt (S630: NEIN), endet der Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess, und der Prozess schreitet zu S130 (3) voran. Falls die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „die kleinste Zellenspannung + der festgelegte Wert” aufweist, vorliegt (S630: JA), schreitet der Prozess zu S640 voran.
In S640 wird die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „die kleinste Zellenspannung + der festgelegte Wert” aufweist, unter den jeweiligen Zellen 11–15 als die Abgleichzielzelle bestimmt, und die bestimmte Zelle wird in dem Speicher 42 gespeichert. Dann schreitet der Prozess zu einem Parameterberechnungsprozess von S650 voran. Der Parameterberechnungsprozess von S650 ist identisch zu dem Parameterberechnungsprozess von S250 in dem Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess und der Parameterberechnungsprozess unter den drei Parameterberechnungsprozessen, die in 5A bis 5C gezeigt sind, für den im Voraus entschieden worden ist, dass er übernommen wird, wird durchgeführt. Nachdem der Parameterberechnungsprozess von S650 durchgeführt worden ist, schreitet der Prozess zu S130 (3) voran.
Wie oben wird in dem Fall, in dem keine Unter-Last-Abgleichzielzelle vorliegt, ein Vorliegen/Nichtvorliegen der Abgleichzielzelle auf der Grundlage der Leerlaufspannungen vor einem Laden bestimmt, und in dem Fall, in dem die Abgleichzielzelle vorliegt, wird der Parameter für jede Abgleichzielzelle berechnet.
In S130 wird bestimmt, ob ein Zustand, in dem der Batteriepack 1 nicht verwendet wird, für einen festgelegten Zeitraum angedauert hat. Insbesondere kann eine derartige Bestimmung durch Bestimmen, ob eine Zeitspanne, während derer weder Entladung von der Batterie 10 an den Werkzeugkörper 80 noch Laden der Batterie 10 durchgeführt wird und die Steuerungsschaltung 31 in einem Bereitschaftszustand (Standby-Zustand) ist, für den festgelegten Zeitraum (z. B. eine Minute) angedauert hat, vorgenommen werden.
Falls der Zustand, in dem der Batteriepack 1 nicht verwendet wird, noch nicht für den festgelegten Zeitraum angedauert hat (S130: NEIN), kehrt der Prozess zu S110 zurück. Falls der Zustand, in dem der Batteriepack 1 nicht verwendet wird, für den festgelegten Zeitraum angedauert hat (S130: JA), wird ein Abgleichprozess in S160 durchgeführt.
Kurz gesagt, ist der Bestimmungsprozess von S130 ein Prozess zum Bestimmen, ob die jeweiligen Zellenspannungen stabil sind, und somit kann die Bestimmung unter Verwendung anderer Verfahren vorgenommen werden, solange ein derartiger Zweck des Prozesses erfüllt werden kann.
Ein Abgleichen der Batterie 10 wird in S160 durchgeführt, wenn die positive (bestätigende) Bestimmung in S130 vorgenommen wird. In dem Abgleichprozess von S160 geht die Steuerungsschaltung 31 in einen Schlafmodus über und stoppt den Betrieb, wie später beschrieben wird. Dann wird Abgleichen innerhalb der Zeitspanne des Schlafmodus durchgeführt (wobei jedoch periodische Aufwachzeitspannen enthalten sind). Das heißt, bei der vorliegenden Ausführungsform wird Abgleichen nicht durchgeführt, während die Steuerungsschaltung 31 einen regulären Betrieb durchführt.
Somit kann der Bestimmungsprozess von S130 auch als ein Prozess zum Bestimmen, ob es Zeit zum Verlagern (Umschalten) in einen Schlafmodus zum Durchführen von Abgleichen während des Schlafmodus ist, angesehen werden.
Es ist nicht wesentlich, kein Abgleichen durchzuführen, während die Steuerungsschaltung 31 einen regulären Betrieb durchführt, und Abgleichen kann durchgeführt werden, selbst wenn die Steuerungsschaltung 31 einen regulären Betrieb durchführt. Das heißt, selbst während z. B. Entladung an den Werkzeugkörper 80 durchgeführt wird oder die Batterie 10 durch das Ladegerät 60 geladen wird, kann Abgleichen durchgeführt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es jedoch derart ausgebildet, dass Abgleichen nicht durchgeführt wird, während die Steuerungsschaltung 31 einen regulären Betrieb durchführt. Ein Grund ist, dass die jeweiligen Zellenspannungen während eines Abgleichens instabil sein können, und dass, falls verschiedene Steuerungen auf der Grundlage derartiger instabiler Zellenspannungen durchgeführt werden, die Steuerungsgenauigkeit abnehmen kann. Es ist nicht unmöglich, die jeweiligen Zellenspannungen selbst während des Abgleichens mit Genauigkeit zu erfassen. Jedoch erfordert dies Übernehmen der Steuerungsschaltung 31 oder des Überwachungs-ICs 30, die/der teuer und von hoher Qualität ist, was im Hinblick auf Kosten unrealistisch ist.
Der Abgleichprozess von S160 ist hauptsächlich ein Prozess zum Abgleichen der Abgleichzielzellen nacheinander in Reihenfolge. Das Abgleichen, das hier durchgeführt wird, ist ein Ablauf, bei dem die Entladesteuerungseinheit, die der Abgleichzielzelle entspricht, für einen festgelegten Zeitraum zum Entladen der Abgleichzielzelle für den festgelegten Zeitraum betrieben wird, so dass dadurch die Energie der Abgleichzielzelle verringert wird (die Zellenspannung verringert wird).
Details des Abgleichprozesses von S160 sind in 7 gezeigt. Wenn der Prozess zu dem Abgleichprozess voranschreitet, wird in S710 bestimmt, ob eine Mittenabgleichzelle vorliegt. Die Mittenabgleichzelle bezeichnet eine Zelle, deren Abgleichen gestartet worden ist, aber in dem Prozess von S810 ausgesetzt worden ist. Falls die Mittenabgleichzelle vorliegt (S710: JA), wird die Mittenabgleichzelle als eine Ausführungszielzelle in S720 festgelegt, und der Prozess schreitet zu S750 voran. Es ist zu beachten, dass in S720 ein Prozess zum Lesen einer Ausführungszeit, die angibt, in welchem Zeitumfang das Abgleichen der Mittenabgleichzelle gegenwärtig bereits fortgeschritten ist, aus dem Speicher 42 ebenfalls durchgeführt wird. Die Ausführungszeit wird in dem Speicher 42 gespeichert, wenn das Abgleichen in S810 ausgesetzt wird.
Falls in S710 keine Mittenabgleichzelle vorliegt (S710: NEIN), wird in S730 bestimmt, ob die Abgleichzielzelle vorliegt. Falls keine Abgleichzielzelle vorliegt (S730: NEIN), schreitet der Prozess zu S830 voran, und die Steuerungsschaltung 31 geht in einen Schlafmodus über. Das heißt, lediglich eine vorherbestimmte minimal notwendige Funktion wird aufrechterhalten und Betrieb der anderen Funktionen wird gestoppt. Die hier aufrecht zu erhaltende Funktion weist mindestens eine Funktion zum Bestimmen, ob eine Aufwachbedingung erfüllt wird, die eine Bedingung zum Abbrechen des Schlafmodus und Bewirken, dass die Steuerungsschaltung 31 in einen regulären Betrieb zurückkehrt, ist, auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuerungsschaltung 31 dazu ausgebildet, jedes Mal, wenn ein festgelegter Zeitraum (z. B. 0,5 Sekunden) abgelaufen ist, periodisch aufzuwachen. Die Steuerungsschaltung 31 ist ebenfalls dazu ausgebildet, aufzuwachen, wenn der Batteriepack 1 an dem Ladegerät 60 angebracht wird und die Steuerungsspannung Vcc eingegeben wird. Außerdem ist die Steuerungsschaltung 31 ebenfalls dazu ausgebildet, aufzuwachen, wenn der Batteriepack 1 an dem Werkzeugkörper 80 angebracht ist und der Auslöseschalter 82 eingeschaltet wird. Nach Verlagern in den Schlafmodus in S830 kehrt die Steuerungsschaltung 31 aus dem Schlafmodus zu einem regulären Betrieb zurück, falls irgendeine dieser verschiedenen Aufwachbedingungen erfüllt ist, und führt einen Prozess von S840 durch.
In S840 wird bestimmt, ob eine Benutzeraktion vorliegt. Die Benutzeraktion, auf die hier Bezug genommen wird, bedeutet mindestens das Anbringen an dem Ladegerät 60 oder das Einschalten des Auslöseschalters 82 unter den oben beschriebenen verschiedenen Aufwachbedingungen. Falls keine Benutzeraktion vorliegt (S840: NEIN), bedeutet dies, dass die Steuerungsschaltung 31 aufgewacht ist, weil der Schlafmodus für den festgelegten Zeitraum angedauert hat. In diesem Fall geht die Steuerungsschaltung 31, nachdem sie einen Prozess durchgeführt hat, der als ein beim Aufwachen durchzuführender Prozess vorherbestimmt ist, in S830 wieder in einen Schlafmodus über. Falls die Benutzeraktion vorliegt (S840: JA), endet der Abgleichprozess, und der Prozess kehrt zu S110 (3) zurück.
Falls in S730 die Abgleichzielzelle vorliegt (S730: JA), schreitet der Prozess zu S740 voran. In S740 wird die Prioritätsreihenfolge von Abgleichen auf der Grundlage des Parameters jeder Abgleichzielzelle festgelegt. Dann wird die Zelle mit der höchsten Priorität als die Ausführungszielzelle festgelegt.
Die vorliegende Ausführungsform weist drei Parameterberechnungsverfahren auf, wie oben beschrieben worden ist. In dem Fall, in dem die Parameterberechnung durch den ersten Parameterberechnungsprozess, der in 5A gezeigt ist, durchgeführt wird, werden die ersten Abweichungsdaten als der Parameter berechnet und gespeichert. In diesem Fall wird in S740 die Prioritätsreihenfolge in Reihenfolge von den größten ersten Abweichungsdaten festgelegt. Das heißt, die Zelle, die die größten ersten Abweichungsdaten aufweist, wird in Bezug auf Priorität als Erste eingestuft. Dann wird die Abgleichzielzelle mit der höchsten Priorität als die Ausführungszielzelle festgelegt.
In dem Fall, in dem die Parameterberechnung durch den zweiten Parameterberechnungsprozess, der in 5B gezeigt ist, durchgeführt wird, werden die zweiten Abweichungsdaten als der Parameter berechnet und gespeichert. In diesem Fall wird in S740 die Prioritätsreihenfolge in Reihenfolge von den größten zweiten Abweichungsdaten festgelegt. Das heißt, die Zelle, die die größten zweiten Abweichungsdaten aufweist, wird in Bezug auf Priorität als Erste eingestuft. Dann wird die Abgleichzielzelle mit der höchsten Priorität als die Ausführungszielzelle festgelegt.
In dem Fall, in dem die Parameterberechnung durch den dritten Parameterberechnungsprozess, der in 5C gezeigt ist, durchgeführt wird, wird der Rang der ersten Abweichungsdaten als der Parameter berechnet und gespeichert. In diesem Fall wird S740 der Rang der ersten Abweichungsdaten, so wie er ist, als die Prioritätsreihenfolge festgelegt. Das heißt, die Zelle, die die größten ersten Abweichungsdaten aufweist, wird in Bezug auf Priorität als Erste eingestuft. Dann wird die Abgleichzielzelle mit der höchsten Priorität als die Ausführungszielzelle festgelegt.
In S750 wird Abgleichen der Ausführungszielzelle gestartet. Insbesondere wird Entladung der Ausführungszielzelle durch die Entladesteuerungseinheit, die der Ausführungszielzelle entspricht, gestartet. Zu dieser Zeit wird Zeitkontrolle der Ausführungszeit des Abgleichens ebenfalls gestartet. Jedoch wird in einem Fall, in dem die Ausführungszielzelle die Mittenabgleichzelle ist, Zeitkontrolle von der Ausführungszeit, die bei dem Prozess von S720 aus dem Speicher 42 gelesen wird, neu gestartet. Nachdem das Abgleichen in S750 gestartet worden ist, geht die Steuerungsschaltung 31 in S760 ähnlich zu S830 in einen Schlafmodus über. Das Abgleichen (d. h. die Entladung) der Ausführungszielzelle wird auch während des Schlafmodus fortgesetzt. Das heißt, nachdem sie die Entladesteuerungseinheit, die der Ausführungszielzelle entspricht, angewiesen hat, Abgleichen (Entladung) durchzuführen, geht die Steuerungsschaltung 31 selbst in den Schlafmodus über.
Nach Verlagern in den Schlafmodus bestimmt die Steuerungsschaltung 31, wenn die Steuerungsschaltung 31 aufgrund von Erfüllung der Aufwachbedingung aufwacht, in S770 ob die Benutzeraktion ähnlich zu S840 vorliegt. Falls keine Benutzeraktion vorliegt (S770: NEIN), bedeutet dies, dass die Steuerungsschaltung 31 aufgewacht ist, weil der Schlafmodus für den festgelegten Zeitraum angedauert hat. In diesem Fall wird der Prozess durchgeführt, der als der beim Aufwachen durchzuführende Prozess vorherbestimmt ist, und es wird in S780 bestimmt, ob die Ausführungszeit des Abgleichens den festgelegten Zeitraum überschritten hat. Falls die Ausführungszeit des Abgleiches den festgelegten Zeitraum nicht überschritten hat (S780: NEIN), kehrt der Prozess zu S760 zurück.
Falls die Ausführungszeit des Abgleichens den festgelegten Zeitraum überschritten hat (S780: JA), wird in S790 das Abgleichen der Ausführungszielzelle gestoppt (d. h., Entladung wird gestoppt). Dann wird in S800 die Ausführungszielzelle aus den Abgleichzielzellen ausgeschlossen. Das heißt, unter den in dem Speicher 42 gespeicherten Abgleichzielzellen wird die Ausführungszielzelle (d. h. die Zelle, deren Abgleichen für den festgelegten Zeitraum abgeschlossen worden ist) aus dem Speicher 42 gelöscht. Auf diese Weise wird die Anzahl der abzugleichenden Abgleichzielzellen, die in dem Speicher 42 gespeichert sind, um Eins verringert. Nach dem Prozess von S800 kehrt der Prozess zu S710 zurück.
Falls in S770 die Benutzeraktion vorliegt (S770: JA), wird in S810 das sich in Gang befindliche Abgleichen der Ausführungszielzelle ausgesetzt. Zu dieser Zeit wird die bisherige Ausführungszeit des Abgleichens der Ausführungszielzelle in dem Speicher 42 gespeichert. In S820 wird die Ausführungszielzelle, deren Abgleichen in S810 ausgesetzt worden ist, als die Mittenabgleichzelle festgelegt. Nach dem Prozess von S820 kehrt der Prozess zu S110 (3) zurück.
(5) Wirkungen der Ausführungsform
Gemäß dem Batteriepack 1 der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform wird der Batteriepack 1 an dem Werkzeugkörper 80 angebracht und der Auslöseschalter 82 des Werkzeugkörpers 80 wird eingeschaltet, und wenn Entladung (Zufuhr von Elektrizität) von der Batterie 10 an den Motor 81 durchgeführt wird, werden die jeweiligen Zellenspannungen der jeweiligen Zellen 11–15 erfasst, und die Unter-Last-Abgleichzielzelle wird auf der Grundlage der jeweiligen Zellenspannung bestimmt. Jede Zellenspannung, die während Lastentladung erfasst wird, ist ein Wert, bei dem die Innenimpedanz der entsprechenden Zelle berücksichtigt wird. Somit wird eine geeignete Bestimmung vorgenommen, bei der die Innenimpedanz der Zellen 11–15 berücksichtigt wird, und die Unter-Last-Abgleichzielzelle kann in geeigneter Weise bestimmt werden.
Bei dem Batteriepack 1 der vorliegenden Ausführungsform wird die Bestimmung der Unter-Last-Abgleichzielzelle basierend auf den jeweiligen Zellenspannungen während Lastentladung durchgeführt, wenn die Batterietemperatur innerhalb des festgelegten Temperaturbereichs ist. Wenn die Batterietemperatur innerhalb des festgelegten Temperaturbereichs ist, ist die Innenimpedanz jeder der Zellen 11–15 ebenfalls stabil. Somit kann die Unter-Last-Abgleichzielzelle durch Erfassen der jeweiligen Zellenspannungen, wenn die Batterietemperatur innerhalb des festgelegten Temperaturbereichs ist, in geeigneterer Weise bestimmt werden, so dass dadurch ein Vorliegen/Nichtvorliegen der Abgleichzielzelle bestimmt wird.
Bei dem Batteriepack 1 der vorliegenden Ausführungsform wird in dem Fall, in dem keine Unter-Last-Abgleichzielzelle während Lastentladung bestimmt wird, die Bestimmung des Vorliegens/Nichtvorliegens der Abgleichzielzelle basierend auf den Leerlaufspannungen der jeweiligen Zellen 11–15 durchgeführt. Dann wird als ein Ergebnis der Bestimmung, falls die abzugleichende Zelle vorliegt, die Zelle als die Abgleichzielzelle bestimmt, und ein Abgleichen wird durchgeführt.
Das heißt, bei der vorliegenden Ausführungsform ist Erfassen der jeweiligen Zellenspannungen während Lastentladung, so dass dadurch ein Vorliegen/Nichtvorliegen der Unter-Last-Abgleichzielzelle bestimmt wird, wesentlich, und, falls keine Unter-Last-Abgleichzielzelle vorliegt, wird ein Vorliegen/Nichtvorliegen der Abgleichzielzelle auf der Grundlage der Leerlaufspannungen der jeweiligen Zellen 11–15 bestimmt. Somit ist es möglich, die Zelle, die abgeglichen werden muss, in geeigneterer Weise zu bestimmen.
Bei dem Batteriepack 1 der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn die Abgleichzielzelle bestimmt wird, der Parameter für jede bestimmte Unter-Last-Abgleichzielzelle berechnet, und der berechnete Parameter wird in dem Speicher 42 gespeichert. Dann wird ein Abgleichen für die Abgleichzielzelle, die in dem Speicher 42 gespeichert ist, durchgeführt. Somit ist es möglich, die Zelle, die abgeglichen werden muss, durch Bezugnahme auf den Speicherinhalt des Speichers 42 zuverlässig gerade genug abzugleichen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden beliebige der ersten Abweichungsdaten, der zweiten Abweichungsdaten und des Rangs der ersten Abweichungsdaten in absteigender Reihenfolge als der Parameter berechnet. Diese Parameter sind alle Informationen, die Grundlagen zum Bestimmen der Prioritätsreihenfolge einer Entladung sein könnten. Somit ist es insbesondere in dem Fall, in dem es mehr als eine Abgleichzielzelle gibt, möglich, durch Speichern des Parameters für jede Abgleichzielzelle in geeigneter Weise und leicht zu bestimmen, von welcher Abgleichzielzelle das Abgleichen durchgeführt werden sollte, so dass dadurch das Durchführen des Abgleichens in einer geeigneten Reihenfolge ermöglicht wird.
Wenn die ersten Abweichungsdaten oder die zweiten Abweichungsdaten dazu ausgebildet sind, als der Parameter berechnet zu werden, kann die Abgleichreihenfolge in Reihenfolge von der Zelle mit den größten Abweichungsdaten bestimmt werden. In einem derartigen Fall ist es lediglich notwendig, einen einfachen Prozess, d. h. Berechnung und Speicherung entweder der ersten Abweichungsdaten oder der zweiten Abweichungsdaten durchzuführen, und somit ist es möglich, die Verarbeitungslast der Abgleichsteuerung, die von der Steuerungsschaltung 31 getragen wird, zu verringern, so dass dadurch eine Verringerung des Einflusses auf verschiedene andere Prozesse, die von der Steuerungsschaltung 31 durchgeführt werden, möglich ist.
Andererseits ist es möglich, wenn die Einstufung der ersten Abweichungsdaten in absteigender Reihenfolge dazu ausgebildet ist, als der Parameter berechnet zu werden, das Abgleichen gemäß der Einstufung durchzuführen, und somit kann die Reihenfolge später durchzuführenden Abgleichens leichter bestimmt werden.
Bei dem Batteriepack 1 der vorliegenden Ausführungsform wird das Abgleichen der Abgleichzielzelle durchgeführt, wenn das Laden der Batterie 10 und die Entladung von der Batterie 10 an den Werkzeugkörper 80 für den im Voraus festgelegten Zeitraum nicht durchgeführt worden sind. Somit ist es möglich, zu verhindern, dass die Abgleichsteuerung verschiedene reguläre Prozesse, die von der Steuerungsschaltung 31 durchgeführt werden, wie z. B. Ladesteuerung der Batterie 10 und Entladesteuerung an den Werkzeugkörper 80, beeinträchtigt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die jeweiligen Entladesteuerungseinheiten 21–25 einem Beispiel einer Zellenentladeeinheit der vorliegenden Erfindung. Ein Beispiel einer Spannungserfassungseinheit der vorliegenden Erfindung ist mit dem Überwachungs-IC 30 und der Betriebseinheit 41 ausgebildet. Die Betriebseinheit 41 entspricht einem Beispiel einer Zielzellenbestimmungseinheit, einer Entladesteuerungseinheit und einer Keine-Last-Zeit-Bestimmungseinheit der vorliegenden Erfindung. Der Speicher 42 entspricht einem Beispiel einer Speichereinheit der vorliegenden Erfindung. Die Temperaturerfassungsschaltung 34 entspricht einem Beispiel einer Temperaturerfassungseinheit der vorliegenden Erfindung.
[Andere Ausführungsformen]
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben erläutert worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform begrenzt und kann verschiedene Ausführungsformen annehmen.

(1) Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in Bezug auf 4 und 6 erläutert, die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „die kleineste Zellenspannung + der festgelegte Wert” aufweist, als die Abgleichzielzelle bestimmt. Jedoch ist das Bestimmungsverfahren der Abgleichzielzelle nicht auf dies beschränkt.

Zum Beispiel kann die Zelle, die eine Zellenspannung gleich oder größer als „der Schwellwert + der festgelegte Wert” aufweist, als die Abgleichzielzelle bestimmt werden. Ein Beispiel des Entladezeitzielzellenbestimmungsprozesses, der dazu ausgebildet ist, die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „der Schwellwert + der festgelegte Wert” aufweist, als die Abgleichzielzelle zu bestimmen, ist in 8 gezeigt. Bei dem Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess in 8 sind Prozesse von S910–S920 dieselben wie jene von S210–S220 in 4. In S930 wird bestimmt, ob die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „der Schwellwert + der festgelegte Wert” aufweist, unter den jeweiligen Zellen 11–15 vorliegt. Falls keine Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „der Schwellwert + der festgelegte Wert” aufweist, vorliegt (S930: NEIN), endet der Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess. Falls die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „der Schwellwert + der festgelegte Wert” aufweist, vorliegt (S930: JA), schreitet der Prozess zu S940 voran. In S940 wird unter den jeweiligen Zellen 11–15 die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „der Schwellwert + der festgelegte Wert” aufweist, als die Abgleichzielzelle (die Unter-Last-Abgleichzielzelle) bestimmt. Dann wird in S950 der Parameterberechnungsprozess ähnlich zu S250 in 4 durchgeführt.
Obwohl nicht gezeigt, kann auch in dem Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess in 6 die Zelle, die die Zellenspannung gleich oder größer als „der Schwellwert + der festgelegte Wert” aufweist, als die Abgleichzielzelle bestimmt werden.
Alternativ kann es z. B. möglich sein, einen festgelegten Bezugswert, der kleiner als der Schwellwert ist, festzulegen und die Zelle, die eine Zellenspannung gleich oder größer als „der Bezugswert + der festgelegte Wert” aufweist, als die Abgleichzielzelle zu bestimmen. Das heißt, solange der Unterschied von der kleinsten Zellenspannung zum geeigneten Bestimmen der Zelle, deren Unterschied geschmälert werden sollte, groß genug ist, können verschiedene Verfahren für eine derartige Bestimmung übernommen werden.

(2) Bei dem in 5C gezeigten dritten Parameterberechnungsprozess wird die Einstufung auf der Grundlage der ersten Abweichungsdaten durchgeführt und der Rang (die Stufe) wird als der Parameter verwendet. Jedoch kann die Einstufung durch andere Verfahren durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Einstufung auf der Grundlage der zweiten Abweichungsdaten durchgeführt werden. Das heißt, solange die Zelle letztendlich höher eingestuft werden kann, wenn ihre Zellenspannung von der kleinsten Zellenspannung verschiedener ist, kann ein bestimmtes Einstufungsverfahren als geeignet festgelegt werden.
(3) Der Parameter selbst, der als ein Bezug zum Bestimmen der Prioritätsreihenfolge eines Abgleichens dient, ist nicht auf die drei in 5A bis 5C gezeigten Parameter beschränkt, und andere Parameter können verwendet werden. Das heißt, solange die Zelle, die die von der kleinsten Zellenspannung verschiedenere Zellenspannung aufweist, mit höherer Priorität in S740 in 7 als die Ausführungszielzelle festgelegt wird, kann, soweit angemessen, festgelegt werden, welcher Wert insbesondere als der Parameter verwendet wird.
(4) In dem Fall, in dem die ersten Abweichungsdaten oder die zweiten Abweichungsdaten als der Parameter berechnet werden, wenn die Abgleichzielzelle abgeglichen wird, kann eine Dauer, während derer Abgleichen durchgeführt wird, (d. h. Entladedauer und somit Entladebetrag) für jede Abgleichzielzelle gemäß dem Parameter in geeigneter Weise festgelegt werden.
(5) In Abhängigkeit von einem Verwendungszustand des Batteriepacks 1 besteht eine Möglichkeit, dass der Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess in einem Zustand, in dem die Unter-Last-Abgleichzielzelle immer noch verbleibt, durchgeführt wird und die Bestimmung der Abgleichzielzelle basierend auf den Leerlaufspannungen durchgeführt wird. Das heißt, es besteht eine Möglichkeit, dass die Unter-Last-Abgleichzielzellen und die Abgleichzielzellen basierend auf den Leerlaufspannungen in einer gemischten Weise vorliegen. In einem derartigen Fall kann in geeigneter Weise festgelegt werden, in welcher Reihenfolge das Abgleichen durchzuführen ist. Zum Beispiel kann Priorität völlig auf das Abgleichen der Unter-Last-Abgleichzielzellen gelegt werden. Insbesondere kann es möglich sein, ein Abgleichen aller Unter-Last-Abgleichzielzellen abzuschließen und dann ein Abgleichen der Abgleichzielzellen basierend auf den Leerlaufspannungen der Reihe nach durchzuführen. Alternativ kann es z. B. möglich sein, die ersten Abweichungsdaten oder die zweiten Abweichungsdaten für alle vorliegenden Abgleichzielzellen in einer gemischten Weise zu berechnen und sie dann in Reihenfolge von der einen, die das größte Berechnungsergebnis aufweist, abzugleichen.

Alternativ kann es an erster Stelle in dem Fall, in dem die Unter-Last-Abgleichzielzellen in dem Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess bestimmt werden, möglich sein, den Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess nicht durchzuführen, bis das Abgleichen aller bestimmten Unter-Last-Abgleichzielzellen abgeschlossen ist. Außerdem kann es möglich sein, den Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess auch nicht neu durchzuführen, bis das Abgleichen aller bestimmten Unter-Last-Abgleichzielzellen abgeschlossen ist.
Im Gegensatz dazu kann es in dem Fall, in dem die Unter-Last-Abgleichzielzellen in dem Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess nicht bestimmt werden, und die Abgleichzielzellen dadurch in dem Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess bestimmt werden, möglich sein, den Entladezeitzielzellenbestimmungsprozess nicht durchzuführen, bis das Abgleichen aller bestimmten Abgleichzielzellen abgeschlossen ist. Außerdem kann es möglich sein, den Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess auch nicht neu durchzuführen, bis das Abgleichen aller bestimmten Abgleichzielzellen abgeschlossen ist. Außerdem kann der Vor-Lade-Zielzellenbestimmungsprozess dazu ausgebildet sein, nicht durchgeführt zu werden. Das heißt, in dem Hauptprozess in 3 kann es derart ausgebildet sein, dass die Prozesse von S120 und S150 weggelassen sind und der Prozess zu S130 voranschreitet, falls eine negative Bestimmung in S110 vorgenommen wird und nachdem der Prozess von S140 durchgeführt worden ist.

(6) Der Batteriepack 1 kann einen Verbleibende-Energie-Anzeigeschalter zum Betätigen der Verbleibende-Energie-LED-Steuerungsschaltung 35 zum Anzeigen der verbleibenden Energie der Batterie 10 aufweisen. Insbesondere kann er derart ausgebildet sein, dass die verbleibende Energie im Allgemeinen mit Ausnahme eines bestimmten Anzeigezeitpunkts, der eine Zeit aufweist, wenn der Verbleibende-Energie-Anzeigeschalter gedrückt wird, nicht angezeigt wird, und dass die verbleibenden Energie zu dem bestimmten Anzeigezeitpunkt, wie z. B. der Zeit, wenn der Verbleibende-Energie-Anzeigeschalter gedrückt wird, angezeigt wird.

In einem derartigen Fall kann er derart ausgebildet sein, dass das Drücken des Verbleibenden-Energie-Anzeigeschalters auch als eine der Aufwachbedingungen für die Steuerungsschaltung 31 festgelegt ist, und dass die Steuerungsschaltung 31 aufwacht, wenn der verbleibende-Energieanzeigeschalter gedrückt wird, wenn die Steuerungsschaltung 31 in einem Schlafmodus ist. Das Drücken des Verbleibende-Energie-Anzeigeschalters kann als die Benutzeraktion in S770 und S840 in 7 inbegriffen sein.

(7) Die jeweiligen Zellen 11–15, die die Batterie 10 bilden, können andere wiederaufladbare Batteriezellen als die wiederaufladbaren Lithiumionenbatteriezellen sein.

Zudem ist die Anzahl der in Reihe verbundenen jeweiligen Zellen, die die Batterie 10 bilden, nicht auf fünf, wie in der obigen Ausführungsform, beschränkt. Die Batterie 10 kann mit einer Mehrzahl parallel verbundener Blöcke ausgebildet sein, von denen jeder mit einer Mehrzahl in Reihe miteinander verbundener Zellen ausgebildet ist. Selbst wenn die Batterie 10 derart ausgebildet ist, kann eine Abgleichsteuerung für jeden Block oder für die Batterie 10 als Ganzes durch Anwenden der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.

(8) Ein motorbetriebenes Gerät, an dem der Batteriepack, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, anbringbar ist, ist nicht auf den Werkzeugkörper 80 der obigen Ausführungsform beschränkt. Der Batteriepack, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, kann an verschiedenen motorbetriebenen Geräten angebracht werden, die durch Aufnehmen von Leistungszufuhr (Energieversorgung) von der Batterie betrieben werden, wie z. B. einem wiederaufladbaren Bohrschrauber, einem wiederaufladbaren Schlagschrauber, einem wiederaufladbaren Schlagschraubenschlüssel, einem wiederaufladbaren Grasschneider, einer wiederaufladbaren Schleifmaschine, einer wiederaufladbaren Kreissäge, einer wiederaufladbaren Stichsäge.
(9) Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Anwendung auf den Batteriepack, der an dem Ladegerät 60 und dem Werkzeugkörper 80 anbringbar und davon lösbar ist, wie den Batteriepack 1 der obigen Ausführungsform, beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf ein Kraftwerkzeug mit einer darin enthaltenen Batterie, d. h. auf die enthaltene Batterie angewendet werden.
(10) Die Funktion eines Elements in der obigen Ausführungsform kann über eine Mehrzahl von Elementen verteilt werden, oder die Funktionen einer Mehrzahl von Elementen können in einem Element integriert werden. Mindestens ein Teil der Ausgestaltung der obigen Ausführungsform kann durch eine bekannte Ausgestaltung mit einer ähnlichen Funktion ersetzt werden. Ein Teil der Ausgestaltung der obigen Ausführungsform kann weggelassen werden. Mindestens ein Teil der Ausgestaltung der obigen Ausführungsform kann einer anderen Ausgestaltung der obigen Ausführungsform hinzugefügt werden oder diese ersetzen. Es ist zu beachten, dass beliebige und sämtliche Ausführungsformen, die in dem technologischen Gedanken enthalten sind, der allein durch Formulierungen in den Ansprüchen festgelegt ist, Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind.

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

JP 2013-081315 [0003, 0004]

Claims

Batteriepack (1) für ein motorbetriebenes Gerät, mit: einer Batterie (10), die mit einer Mehrzahl von Zellen (11, 12, 13, 14, 15) ausgebildet ist, die aufladbar und entladbar sind und in Reihe miteinander verbunden sind; einer Zellenentladeeinheit (21, 22, 23, 24, 25), die dazu ausgebildet ist, jede der Mehrzahl von Zellen (11, 12, 13, 14, 15) einzeln zu entladen, einer Spannungserfassungseinheit (30, 41), die dazu ausgebildet ist, eine Zellenspannung zu erfassen, die eine Spannung jeder der Mehrzahl von Zellen ist, wenn eine Antriebsleistung für ein motorbetriebenes Gerät (80) von der Batterie (10) dem motorbetriebenen Gerät (80) zugeführt wird; einer Zielzellenbestimmungseinheit (41), die derart ausgebildet ist, dass, wenn mindestens eine Zelle aus der Mehrzahl von Zellen vorliegt, die die Zellenspannung, die durch die Spannungserfassungseinheit (30, 41) erfasst wird, gleich oder kleiner als einen festgelegten Schwellwert aufweist, die Zellenspannung, die die kleinste unter den Zellenspannungen gleich oder kleiner als der Schwellwert ist, als eine kleineste Zellenspannung festgelegt wird, und, wenn mindestens eine andere Zelle vorliegt, die die um einen festgelegten Wert oder mehr größere Zellenspannung als die kleinste Zellenspannung aufweist oder die um den festgelegten Wert oder mehr größere Zellenspannung als den Schwellwert aufweist, die mindestens eine andere Zelle als eine Zielzelle bestimmt wird, die zum Verringern von Abweichung der jeweiligen Zellenspannungen entladen werden sollte; und einer Entladesteuerungseinheit (41), die dazu ausgebildet ist, zu bewirken, dass die Zelle, die durch die Zielzellenbestimmungseinheit (41) als die Zielzelle bestimmt wird, durch die Zellenentladeeinheit (21, 22, 23, 24, 25) entladen wird.
Batteriepack (1) für ein motorbetriebenes Gerät nach Anspruch 1, mit einer Temperaturerfassungseinheit (34), die dazu ausgebildet ist, eine Temperatur der Batterie (10) zu erfassen, bei der die Spannungserfassungseinheit (30, 41) dazu ausgebildet ist, die Zellenspannung jeder der Mehrzahl von Zellen zu erfassen, wenn die Temperatur der Batterie (10), die durch die Temperaturerfassungseinheit (34) erfasst wird, innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs ist.
Batteriepack (1) für ein motorbetriebenes Gerät nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Speichereinheit (42), in der Information speicherbar ist, bei dem die Zielzellenbestimmungseinheit (41) dazu ausgebildet ist, wenn mindestens eine Zelle vorliegt, die als die Zielzelle bestimmt wird, die mindestens eine Zielzelle in der Speichereinheit (42) zu speichern, und bei dem die Entladesteuerungseinheit (41) dazu ausgebildet ist, zu bewirken, dass die mindestens eine Zielzelle, die in der Speichereinheit (42) gespeichert wird, durch die Zellenentladeeinheit (21, 22, 23, 24, 25) entladen wird.
Batteriepack (1) für ein motorbetriebenes Gerät nach Anspruch 3, bei dem die Zielzellenbestimmungseinheit (41) dazu ausgebildet ist, wenn mindestens eine Zelle vorliegt, die als die Zielzelle bestimmt wird, einen Parameter, der eine Prioritätsreihenfolge von Entladung angibt, die durch die Entladesteuerungseinheit (41) durchzuführen ist, für jede Zielzelle zu berechnen und den Parameter in der Speichereinheit (42) für jede Zielzelle zu speichern.
Batteriepack (1) für ein motorbetriebenes Gerät nach Anspruch 4, bei dem die Zielzellenbestimmungseinheit (41) dazu ausgebildet ist, als den Parameter für jede Zielzelle erste Abweichungsdaten, die einen Wert angeben, der durch Subtrahieren der kleinsten Zellenspannung von der Zellenspannung der Zielzelle erhalten wird, oder zweite Abweichungsdaten, die einen Wert angeben, der durch Subtrahieren des Schwellwerts von der Zellenspannung der Zielzelle erhalten wird, zu berechnen, und die ersten Abweichungsdaten oder die zweiten Abweichungsdaten in der Speichereinheit (42) zu speichern.
Batteriepack (1) für ein motorbetriebenes Gerät nach Anspruch 4, bei dem die Zielzellenbestimmungseinheit (41) dazu ausgebildet ist, als den Parameter für jede Zielzelle einen Rang des Werts, der durch Subtrahieren der kleinsten Zellenspannung von der Zellenspannung der Zielzelle erhalten wird, in absteigender Reihenfolge oder einen Rang des Werts, der durch Subtrahieren des Schwellwerts von der Zellenspannung der Zielzelle erhalten wird, in absteigender Reihenfolge zu berechnen und den berechneten Rang in der Speichereinheit (42) zu speichern.
Batteriepack (1) für ein motorbetriebenes Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Entladesteuerungseinheit (41) dazu ausgebildet ist, zu bewirken, dass die Zielzelle durch die Zellenentladeeinheit (21, 22, 23, 24, 25) entladen wird, wenn die Batterie (10) für einen bestimmten im Voraus festgelegten Zeitraum oder langer nicht geladen worden ist und auch Zufuhr der Antriebsleistung an das motorbetriebene Gerät (80) für den bestimmten Zeitraum oder langer nicht durchgeführt worden ist.
Batteriepack (1) für ein motorbetriebenes Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Keine-Last-Zeit-Bestimmungseinheit (41), die derart ausgebildet ist, dass, wenn keine Zielzelle infolge von Bestimmung durch die Zielzellenbestimmungseinheit (41) bestimmt wird, die jeweiligen Zellenspannungen zu einem festgelegten Bestimmungszeitpunkt während einer Zeitspanne, in der Zufuhr der Antriebsleistung von der Batterie (10) an das motorbetriebene Gerät (80) nicht durchgeführt wird, erfasst werden, und auf der Grundlage der erfassten jeweiligen Zellenspannungen bestimmt wird, ob die zum Verringern von Abweichung der jeweiligen Zellenspannungen zu entladende Zelle vorliegt, bei dem die Entladesteuerungseinheit (41) dazu ausgebildet ist, wenn durch die Keine-Last-Zeit-Bestimmungseinheit (41) bestimmt wird, dass die zu entladende Zelle vorliegt, zu bewirken, dass die Zelle als die Zielzelle durch die Zellenentladeeinheit (21, 22, 23, 24, 25) entladen wird.