DE10254223A1

DE10254223A1 - Batteriesäule und schnurloses, mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug, das diese als Leistungsversorgung verwendet

Info

Publication number: DE10254223A1
Application number: DE10254223A
Authority: DE
Inventors: Nobuhiro Takano; Hidekazu Harada
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2003-07-17
Also published as: US20030096158A1; CN100492753C; JP2003164066A; CN1424786A

Abstract

Um zu verhindern, dass eine Batterie überentladen wird, und um somit eine Lebensdauer der Batterie zu verbessern, unterbricht ein Mikrocomputer elektrisch eine Verbindung zwischen der Batterie und einem schnurlosen mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeug, um ein Betreiben des Werkzeugs zwangsweise zu stoppen, wenn die Batteriespannung gleich einem ersten vorbestimmten Wert geworden oder unter diesen abgefallen ist. Ebenso führt der Mikrocomputer, um einem Bediener zu ermöglichen, zu wissen, dass die Batterie in einem nahen Überentladezustand ist, eine Schaltsteuerung eines Laststroms durch, wenn die Batteriespannung über der ersten vorbestimmten Spannung ist, aber gleich der zweiten vorbestimmten Spannung geworden oder unter diese abgefallen ist. Als Ergebnis wird die Drehung des Motors des Werkzeugs plötzlich langsamer oder dreht sich der Motor auf eine unregelmäßige Weise, wodurch der Bediener erkennt, dass die Batterie in einem Zustand für ein nötiges Laden ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriesäule, die ein Sammelbatterie enthält, die als Leistungsversorgung für ein schnurloses mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug verwendet wird.

2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik

In letzter Zeit haben Sammelbatterien, wie beispielsweise Nickel-Cadmium-Batterien, Nickel-Hydrogen-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien, ihre Kapazität erhöht und eine Lade/Entlade-Leistungsfähigkeit stark verbessert, wenn sie mit großem Strom geladen und entladen werden. Diese Sammelbatterien hoher Leistungsfähigkeit werden als Leistungsversorgung von Maschinen mit hoher Belastung verwendet, wie beispielsweise von schnurlosen mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugen (die hierin nachfolgend einfach "mit elektrischem Antrieb versehene Werkzeuge" genannt werden). Sammelbatterien, die in mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugen verwendet werden, sind normalerweise in der Form einer Batteriesäule, die eine Batterie enthält, die aus Batteriezellen hergestellt ist, die beispielsweise durch eine Anschluss- bzw. Verbindungsplatte in Reihe geschaltet sind. Die Batteriesäule ist im mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeug angebracht, um einen Motor zum Befestigen bzw. Anziehen von Schrauben oder zum Durchführen von anderen Operationen anzutreiben.
Jedoch dann, wenn ein mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug unter Verwendung einer Batteriesäule als die Leistungsversorgung angetrieben wird, dreht sich der Motor ohne einen wesentlichen Abfall bezüglich einer Drehgeschwindigkeit, bis die Sammelbatterie nahezu vollständig entladen ist. Wenn die Sammelbatterie bzw. Batterie von Akkumulatoren einmal vollständig entladen ist, hört der Motor plötzlich auf, sich zu drehen. Als Ergebnis wird der Bediener normalerweise damit fortfahren, das mit elektrischem Antrieb versehene Werkzeug zu verwenden, bis der Motor stoppt. Dies kann die Lebensdauer der Batteriesäule verkürzen. Die Lebensdauer der Batteriesäule wird aufgrund einer Schwankung bezüglich der Kapazität der Zellen verkürzt, die die Batterie bilden. Das bedeutet, dass Zellen mit niedrigerer Kapazität dazu neigen, sich zu überladen und zu überentladen, wenn Zellen mit normaler Kapazität, die in derselben Batteriesäule enthalten sind, richtig geladen und entladen werden, was die Lebensdauer der Zellen mit niedrigerer Kapazität verglichen mit den anderen Zellen verkürzt. Folglich wird die Lebensdauer der Batteriesäule insgesamt verkürzt.
Fig. 1 zeigt eine Entladekennlinie einer Batterie und von zwei Typen von Zellen in der Batterie. Eine Kurve A stellt eine bezüglich einer Ausgabe einer Batterie beobachtete Änderung bezüglich einer Spannung über die Zeit dar, während sich die Batterie entlädt. Kurven B und C stellen eine über die Zeit bei einer Ausgabe von individuellen Zellen der Batterie beobachtete Änderung bezüglich einer Spannung dar. Die Zelle der Kurve B hat eine Kapazität, die äquivalent zum Durchschnitt von allen anderen Zellen in der Batterie ist. Die Zelle der Kurve C hat eine Kapazität, die niedriger als der Durchschnitt ist. Es ist angenommen, dass der Bediener das mit elektrischem Antrieb versehene Werkzeug zu einer Zeit 5 ausschaltet, weil beurteilt wird, dass die Spannung der Batterie nicht ausreichend ist, den Motor des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs anzutreiben.
Wenn die Batterie entladen wird, fällt eine Spannung der Batterie nach und nach ab, bis die Batterie nahezu leer ist, woraufhin die Spannung schnell abfällt, wie es in der Kurve C gesehen werden kann, beginnt die Spannung der Zelle mit niedrigerer Kapazität vor einer Spannung der Zelle mit einer Durchschnittskapazität ein schnelles Abfallen, und wie es durch einen Kreis D gezeigt ist, kann sie vor der Entlade- Stoppzeit S unter 0 V abfallen. In diesem Fall ist die Zelle mit niedrigerer Kapazität in einem überentladenen Zustand und ist in dem Zustand, der "Polumkehrzustand" genannt wird. Wenn eine Zelle in einem Polumkehrzustand ist, dann wird Sauerstoffgas am positiven Anschluss der Zelle erzeugt und akkumuliert sich innerhalb der Zelle. Wenn ein Laden und ein Entladen wiederholt werden, kann ein Elektrolyt aus der Zelle ausfließen und kann die Lebensdauer der Batterie reduziert werden.
Insbesondere dann, wenn die Batteriesäule bei einem mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeug zum Antreiben eines Motors unter starker Belastung bzw. Beanspruchung verwendet wird, wie beispielsweise zum Anziehen von Schrauben, kann die Lebensdauer einer Sammelbatterie verkürzt werden. Dies ist deshalb so, weil die Batterie verwendet wird, bis der Motor damit aufhört, sich zu drehen. Typischerweise sind mit elektrischem Antrieb versehene Werkzeuge nicht mit einer Funktion zum Verhindern eines Überentladens der Batterie versehen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des Vorangehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen herkömmlichen Probleme zu überwinden und die Lebensdauer der Batteriesäule zu verbessern, indem ermöglicht wird, dass ein Bediener weiß, dass die Batterie nahezu vollständig entladen ist, so dass eine Überentladung der Zellen verhindert werden kann.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Batteriesäule geschaffen, die eine Batterie enthält, einen Batterie-Spannungsdetektor, eine Erfassungseinrichtung und eine Alarmgebungseinrichtung. Die Batterie enthält eine Vielzahl von aufladbaren Batteriezellen, die in Reihe geschaltet sind. Die Batterie hat einen ersten Anschluss, der an den positiven Anschluss der Batteriesäule angeschlossen ist, und einen zweiten Anschluss, der an den negativen Anschluss der Batteriesäule angeschlossen ist. Der Batterie- Spannungsdetektor ist zum Erfassen einer Batteriespannung über dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss der Batterie vorgesehen. Basierend auf der durch den Batterie- Spannungsdetektor erfassten Batteriespannung erfasst die Erfassungseinrichtung, dass die Batterie einen Zustand erreicht hat, in welchem ein Aufladen nötig ist. Der Zustand, in welchem ein Aufladen nötig ist, zeigt an, dass die Batterie geladen werden muss. Wenn der Zustand, in welchem ein Aufladen nötig ist, erfasst wird, gibt die Erfassungseinrichtung ein Erfassungssignal aus. In Reaktion auf das Erfassungssignal alarmiert die Alarmgebungseinrichtung einen Anwender, die Batterie zu laden, während einer Verwendung der Batterie als Leistungsversorgung für eine Last, die zwischen dem positiven Anschluss und dem negativen Anschluss angeschlossen ist. Die Alarmgebungseinrichtung gibt dem Anwender einen physikalisch wahrnehmbaren Eindruck, so dass der Anwender den Zustand, in welchem ein Aufladen nötig ist, der Batterie erkennen kann.
Vorzugsweise kann die Alarmgebungseinrichtung die Last anweisen, den physikalisch wahrnehmbaren Eindruck zu erzeugen. Eine Anzeigeeinheit kann weiterhin vorgesehen sein, um eine Warnung anzuzeigen, dass die Batterie den Zustand erreicht hat, in welchem ein Aufladen nötig ist, wenn die Alarmgebungseinrichtung den Anwender alarmiert, die Batterie aufzuladen.
Vorzugsweise kann die Alarmgebungseinrichtung eine Schalteinheit enthalten, die in einem Strompfad zwischen dem ersten Anschluss und dem positiven Anschluss und zwischen dem zweiten Anschluss und dem negativen Anschluss angeordnet ist. Die Schalteinheit führt eine Schaltaktion durch, wobei dann, wenn die Schalteinheit EIN-geschaltet wird, zugelassen wird, dass ein Strom in der Last fließt, wohingegen dann, wenn die Schalteinheit AUS-geschaltet wird, der Strom von einem Fließen in der Last unterbrochen wird. Durch die durch die Schalteinheit durchgeführte Schaltaktion wird ein Durchschnittspegel des Stroms erniedrigt. Als Ergebnis wird ein reduzierter Strom damit fortfahren, zur Last zu fließen. Daher wird sich in dem Fall eines Verwendens der Batteriesäule für ein mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug eine Drehung des Motors des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs verlangsamen. Der Bediener wird aus der Änderung bezüglich der Motorgeschwindigkeit realisieren können, dass die Batterie nahezu in einem entladenen Zustand ist, und eine Aktion durchführen bzw. vornehmen, um eine Überentladung der Batterie zu verhindern.
Der Laststrom kann durch Festlegen des Stroms auf einen Strom mit niedrigem Pegel erniedrigt werden. In diesem Fall wird sich der Motor des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs mit einer festen niedrigen Geschwindigkeit drehen. Alternativ dazu kann der Laststrom durch zyklisches Ändern des Laststroms innerhalb eines Bereichs erniedrigt werden, der niedriger als der normale Laststrompegel ist. In diesem Fall wird sich die Geschwindigkeit des Motors zyklisch ändern. In jedem Fall empfängt der Bediener eine wahrnehmbare Warnung, die seine oder ihre Aufmerksamkeit auf den entladenen Zustand der Batterie zieht.
Die Batteriespannung zum Bestimmen, dass die Batterie in dem Zustand ist, in welchem ein Aufladen nötig ist, kann eine Spannung sein, die dem Zustand entspricht, in welchem die Batterie nahe einem überentladenen Zustand ist, oder kann eine Spannung sein, die dem Zustand entspricht, der genau nach einer Überentladung erreicht wird. Wenn die Batteriespannung entsprechend dem Zustand, in welchem ein Aufladen nötig ist, einer Spannung direkt nach einem überentladenen Zustand entspricht, ist es wünschenswert, einen Stromfluss zu dem mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeug zu stoppen, wenn erfasst wird, dass die Batteriespannung auf eine vorbestimmte Spannung oder darunter abgefallen ist.
Es ist wünschenswert, dass die Erfassungseinrichtung erfasst, dass die Batterie einen kritischen Zustand erreicht hat, wenn die durch den Batteriespannungsdetektor erfasste Batteriespannung gleich einer ersten vorbestimmten Spannung geworden oder unter diese abgefallen ist, und dass die Batterie einen nahezu überentladenen Zustand erreicht hat, wenn die durch den Batteriespannungsdetektor erfasste Batteriespannung gleich einer zweiten vorbestimmten Spannung geworden oder darunter abgefallen ist, aber über der ersten vorbestimmten Spannung ist. Der Zustand, in welchem ein Aufladen nötig ist, enthält sowohl den nahezu entladenen Zustand als auch den kritischen Zustand.
In diesem Fall kann die Schalteinheit die Schaltaktion zum Erniedrigen eines Durchschnittspegels des Stroms durchführen, wenn der nahezu überentladene Zustand erfasst wird. Ebenso ist es wünschenswert, dass die Schalteinheit AUS-geschaltet wird, um eine Aktivierung bzw. Betätigung der Last zu stoppen, wenn der kritische Zustand erfasst wird. Es ist wünschenswert, eine Anzeigeeinheit vorzusehen, die eine erste Warnung anzeigt, dass die Batterie den kritischen Zustand erreicht hat, wenn der kritische Zustand erfasst wird, und eine zweite Warnung, dass die Batterie den nahezu überentladenen Zustand erreicht hat. Weil die erste Anzeige die erste Warnung anzeigt, dass die Batterie den kritischen Zustand erreicht hat, was einen entladenen Zustand bedeuten kann, kann der Bediener wissen, dass der Grund dafür, dass der Motor des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs aufgehört hat sich zu drehen, darin besteht, dass die Batterie nahezu leer ist. Die Anzeige kann eingestellt werden, um zu lesen, dass die Batterie überentladen ist, wenn die erste vorbestimmte Spannung auf eine Spannung eingestellt ist, die einer Spannung direkt nach einem Erreichen eines überentladenen Zustands entspricht. Die Anzeige kann anzeigen, dass die Batterie nahezu überentladen ist, wenn die zweite vorbestimmte Spannung eine Spannung ist, die der Spannung der Batterie entspricht, wenn die Batterie nahezu überentladen ist.
Ein Batterietemperaturdetektor kann weiterhin zum Erfassen einer Temperatur der Batterie vorgesehen sein. Es wird veranlasst, dass die Schalteinheit AUS ist, wenn die durch den Batterietemperaturdetektor erfasste Temperatur der Batterie eine vorbestimmte Temperatur übersteigt. Wenn die Batterie kontinuierlich entladen wird, wird Joule'sche Wärme proportional zur Dauer einer Entladung erzeugt, so dass die Temperatur der Batterie sich erhöht. Wenn die Batterietemperatur extrem hoch wird, dann kann das Elektrolyt in der Batterie kochen. Selbst wenn die Batterietemperatur nicht hoch genug ist, um das Elektrolyt zu kochen, kann die Lebensdauer der Batterie durch kontinuierliche Verwendung bei hohen Temperaturen verkürzt werden. Daher gibt es eine Notwendigkeit, die Temperatur der Batterie zu managen. Mit dem Batterietemperaturdetektor wird beurteilt, ob die Batterietemperatur auf einer anormal hohen Temperatur ist oder nicht, die größer als eine vorbestimmte Temperatur ist. Wenn beurteilt wird, dass die Batterietemperatur anormal hoch ist, dann wird ein weiteres Entladen der Batterie, d. h. eine weitere Verwendung des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs, verhindert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug geschaffen, das die oben beschriebene Batteriesäule als Leistungsversorgung verwendet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch Lesen der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels klarer werden, genommen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:
Fig. 1 eine Kurve ist, die eine Entladekennlinie einer herkömmlichen Batterie zeigt;
Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine Batteriesäule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeschlossen an ein mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug zeigt; und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm ist, das Operationen darstellt, die durch eine Steuereinheit der Batteriesäule der Fig. 2 durchgeführt werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Als nächstes wird eine Batteriesäule 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben werden. Die Fig. 2 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Batteriesäule 1 zeigt, die an ein mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug 200 angeschlossen ist. Die Batteriesäule 1 hat einen positiven Anschluss 2 und einen negativen Anschluss 3. Der positive Anschluss 2 ist an einen positiven Anschluss 201 des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs 200 angeschlossen und der negative Anschluss 3 ist an einen negativen Anschluss 202 des mit elektrischen Antrieb versehenen Werkzeugs 200 angeschlossen. Ein DC- bzw. Gleichstrommotor 210 und ein Schalter 220 sind zwischen dem positiven Anschluss 201 und dem negativen Anschluss 202 des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs 200 in Reihe geschaltet.
Die Batteriesäule 1 enthält eine Batterie 10, einen Schaltabschnitt 20, eine Konstantspannungs- Leistungsversorgung 30, einen Batteriespannungsdetektor 40, einen Batterietemperaturdetektor 50, einen Mikrocomputer 60, einen Stromdetektor 70, einen Trigger-Detektor 80 und eine Anzeige 90.
Die Batterie 10 enthält Zellen 11-18, die durch Anschlussplatten bzw. Verbindungsplatten in Reihe geschaltet sind. Von den Zellen der Batterie 10 ist angenommen, dass sie dieselbe Kapazität haben. Jedoch haben die Zellen 11-18 in Wirklichkeit eine gewisse Schwankung bezüglich der Kapazität.
Wenn der Schalter 220 des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs 200 eingeschaltet wird, während die Batteriesäule 1 an das mit elektrischem Antrieb versehene Werkzeug 200 angeschlossen ist, fließt ein Entladestrom vom positiven Anschluss der Batterie 10 durch das mit elektrischem Antrieb versehene Werkzeug 200 zum negativen Anschluss der Batterie 10. Der Batteriespannungsdetektor 40, die Konstantspannungs- Leistungsversorgung 30, der Trigger-Detektor 80 und der Schaltabschnitt 20 sind an den Entlade-Strompfad angeschlossen, und der Mikrocomputer 60 ist an diese und andere Komponenten, die in der Batteriesäule 1 enthalten sind, angeschlossen.
Der Mikrocomputer 60 enthält eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 61, einen Nurlesespeicher (ROM) 62, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 63, einen Zeitgeber 64, einen Analog/Digital-(A/D)-Wandler 65, ein Ausgangsport 66 und ein Rücksetz-Eingangsport 67. Die Komponenten des Mikrocomputers 60 sind über einen internen Bus miteinander verbunden.
Der Schaltabschnitt 20 ist zwischen dem negativen Anschluss der Batterie 10 und dem negativen Anschluss 3 der Batteriesäule 1 angeschlossen und enthält einen Feldeffekttransistor (FET) 21 und Widerstände 23, 24. Ein Steuersignal vom Ausgangsport 66 des Mikrocomputers 60 wird an den Gateanschluss des FET 21 über den Widerstand 24 angelegt, um eine Schaltsteuerung für den Laststrom durchzuführen, der durch das mit elektrischem Antrieb versehene Werkzeug 200 fließt. Eine Diode 22, die über dem Sourceanschluss und dem Drainanschluss des FET 21 angeschlossen ist, dient als Lade-Strompfad, in welchem ein Ladestrom fließt, während der Batterie 10 mit einem Batterielader (nicht gezeigt) geladen wird, der anstelle des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs 200 an die Batteriesäule 1 angeschlossen wird.
Der Stromdetektor 70 dient zum Beurteilen, ob die Batterie 10 geladen wird, sich entlädt oder in anderen Zuständen ist, wie beispielsweise in solchen, in welchen der Batterie keine Last auferlegt wird. Der Eingang des Stromdetektors 70 ist an die Kathode der Diode 22 und an den Drainanschluss des FET 21 angeschlossen. Der Ausgang des Stromdetektors 70 ist an den A/D-Wandler 65 des Mikrocomputers 60 angeschlossen.
Obwohl es nicht gezeigt ist, enthält der Stromdetektor 70 eine invertierende Verstärkerschaltung und eine nicht invertierende Verstärkerschaltung, die parallel geschaltet sind und die die Spannung selektiv verstärken, die an den Stromdetektor 70 angelegt wird. Die Polarität der an den Stromdetektor 70 angelegten Spannung wird in Abhängigkeit von der Richtung des Stroms bestimmt, d. h. ob ein Ladestrom in der Diode 22 fließt oder ob ein Entladestrom im FET 21 fließt. Der Pegel der Spannung, die an den Stromdetektor 70 angelegt ist, wird in Abhängigkeit von einem EIN-Widerstand des FET 21 und einer EIN-Spannung der Diode 22 bestimmt. Als Ergebnis wird eine Ausgabe durch entweder die invertierende Verstärkerschaltung oder die nicht invertierende Verstärkerschaltung in Abhängigkeit davon erzeugt, ob die Batterie 10 geladen oder entladen wird. Die Ausgabe vom Stromdetektor 70 wird einer A/D-Wandlung durch den A/D- Wandler 65 des Mikrocomputers 60 unterzogen. Wenn es erwünscht ist, den Stromwert während eines Ladens und Entladens genau zu erfassen, dann kann ein stromerfassender Widerstand mit niedrigem Widerstand in der Schleife angeordnet werden, der durch den Strom gefolgt wird. In diesem Fall kann die Spannung, die gemäß dem Pegel des Stroms entwickelt wird, der durch den Widerstand fließt, durch einen Operationsverstärker verstärkt werden. Der A/D-Wandler 65 führt eine A/D-Wandlung an der Ausgabe vom Operationsverstärker durch, und der Stromwert wird basierend auf der resultierenden digitalen Ausgabe berechnet.
Die Konstantspannungs-Leistungsversorgung 30 enthält einen Regler mit drei Anschlüssen (REG.) 31, Glättungskondensatoren 32, 33 und ein Rücksetz-IC 34. Die konstante Spannung V_CC, die von der Konstantspannungs-Leistungsversorgung 30ausgegeben wird, dient als die Leistungsversorgung für den Batterietemperaturdetektor 50, den Mikrocomputer 60, den Stromdetektor 70 und die Anzeige 90. Der Rücksetz-IC 34 ist an einen Rücksetz-Eingangsport 67 des Mikrocomputers 60 angeschlossen und gibt ein Rücksetzsignal zum Rücksetz- Eingangsport 67 aus, um Einstellungen im Mikrocomputer 60 zu initialisieren.
Der Batteriespannungsdetektor 40 ist zum Erfassen einer Spannung der Batterie 10 vorgesehen und enthält Widerstände 41 bis 43. Die Widerstände 41, 42 sind zwischen dem positiven Anschluss der Batterie 10 und Erde in Reihe geschaltet. Der A/D-Wandler 65 des Mikrocomputers 60 ist über den Widerstand 43 an die Anschlussstelle angeschlossen, bei welcher die Widerstände 41, 42 miteinander verbunden sind, und gibt einen digitalen Wert aus, der der erfassten Batteriespannung entspricht. Die CPU 61 des Mikrocomputers 60 vergleicht den digitalen Wert vom A/D-Wandler 65 mit einer ersten und einer zweiten vorbestimmten Spannung, die später beschrieben werden. Die erste und die zweite vorbestimmte Spannung sind im ROM 62 des Mikrocomputers 60 gespeichert.
Der Batterietemperaturdetektor 50 ist benachbart zu der Batterie 10 angeordnet, um eine Temperatur der Batterie 10 zu erfassen. Die durch den Batterietemperaturdetektor 50 erfasste Temperatur ist nicht die Temperatur der Batterie 10 in einem strengen Sinn, sondern ist im Wesentlichen gleich der Temperatur der Batterie 10. Der Batterietemperaturdetektor 50 enthält einen Thermistor 51 und Widerstände 52 bis 54. Der Thermistor 51 ist an den A/D- Wandler 65 des Mikrocomputers 60 über den Widerstand 53 angeschlossen. Demgemäß gibt der A/D-Wandler 65 einen digitalen Wert aus, der der durch den Batterietemperaturdetektor 50 erfassten Batterietemperatur entspricht. Die CPU 61 des Mikrocomputers 60 vergleicht den digitalen Wert mit einem vorbestimmten Wert, um zu beurteilen, ob die Batterietemperatur anormal hoch ist.
Der Trigger-Detektor 80 enthält Widerstände 81, 82 und erfasst, wenn der Schalter 220 des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs 200 EIN-geschaltet ist. Während der Schalter 220 AUS ist, wird die Spannung der Batterie 10 nicht an den Drainanschluss des FET 21 angelegt. Daher wird der Eingang des A/D-Wandlers 65, der an den Trigger-Detektor 80 angeschlossen ist, auf Erdungspotential gehalten. Andererseits wird deshalb, weil der Gleichstromwiderstand des Gleichstrommotors 210 extrem klein ist, wie beispielsweise nur einige Ohm, eine Spannung, die im Wesentlichen dieselbe wie die Batteriespannung ist, zwischen dem Drainanschluss und dem Sourceanschluss des FET 21 entwickelt, während der Schalter 220 EIN ist. Diese Spannung wird an den Widerständen 81, 82 geteilt und die über dem Widerstand 82 entwickelte Spannung wird an den A/D-Wandler 65 angelegt, so dass der EIN-Zustand des Schalters 220 erfasst werden kann.
Die Anzeige 90 enthält eine lichtemittierende Diode (LED) 91 und einen Widerstand 92. Die LED 91 wird gemäß einer Ausgabe vom Ausgangsport 66 des Mikrocomputers 60 gesteuert, um zu leuchten oder AUS-geschaltet zu sein. Die Anzeige 90 wird gesteuert, um beispielsweise eine Warnung anzuzeigen, dass die Temperatur der Batterie 10 zu hoch ist, wenn der Batterietemperaturdetektor 50 eine Batterietemperatur erfasst, die höher als die vorbestimmte Temperatur ist.
Als nächstes wird ein Betrieb der Batteriesäule 1 unter Bezugnahme auf das Schaltungsdiagramm der Fig. 2 und des Ablaufdiagramms der Fig. 3 beschrieben werden.
Zuerst initialisiert der Mikrocomputer 60 in einem Schritt S301 Einstellungen an seinem Ausgangsport 66 und initialisiert auch sein Überentlade-Flag, sein Flag zur Steuerung eines Startimpulses und sein Flag für eine anormale Batterietemperatur auf Null. Das Überentlade-Flag zeigt an, dass die Batterie 10 überentladen ist. Das Flag zur Steuerung eines Startimpulses zeigt an, dass die Batterie 10 nahezu überentladen ist. Das Flag für eine anormale Batterietemperatur zeigt an, dass die Batterietemperatur anormal hoch ist. In S302 beurteilt der Mikrocomputer 60, ob das Flag für eine anormale Batterietemperatur auf Eins gesetzt ist. Wie es später beschrieben wird, beurteilt der Mikrocomputer 60 dann, wenn die Batterietemperatur beispielsweise 80°C erreicht hat, dass die Batterie 10 eine anormal hohe Temperatur erreicht hat. Die Batterie 10 erzeugt Joule'sche Wärme proportional zur Entladezeit. In Abhängigkeit davon, wann und für wie lange die Batterie 10 zuletzt verwendet wurde, kann die Batterie 10 schon zu Beginn eines neuen Ansatzes auf einer anormal hohen Temperatur sein. Die Lebensdauer der Batterie 10 kann reduziert werden, wenn die Batterie 10 verwendet wird, während sie auf einer anormal hohen Temperatur ist. Daher sollte die Batterie 10 nicht verwendet werden, bis sie sich abkühlt.
Wenn beurteilt wird, dass das Flag für eine anormale Batterietemperatur auf Eins gesetzt ist (S302: JA), bedeutet dies, dass die Temperatur der Batterie 10 anormal hoch ist. Daher wird in S303 die Anzeige 90 gesteuert, um anzuzeigen, dass die Batterie 10 zu heiß ist. Dann wird in S304 basierend auf der Ausgabe vom Batterietemperaturdetektor 50 beurteilt, ob die Batterie 10 sich auf eine vorbestimmte Temperatur abgekühlt hat oder nicht. Wenn sich die Batterie 10 nicht abgekühlt hat (S304: NEIN), dann springt das Programm zurück zu S302, bis die Batterietemperatur ausreichend abfällt. Wenn die Batterietemperatur einmal auf die vorbestimmte Temperatur abkühlt (S304: JA), dann wird das Flag für eine anormale Batterietemperatur in S305 auf Null rückgesetzt. Dann wird die Anzeige 90 in S306 gesteuert, um ein Anzeigen zu stoppen, dass die Batterie zu heiß ist, woraufhin das Programm zu S302 zurückspringt.
Wenn in S302 beurteilt wird, dass das Flag für eine anormale Batterietemperatur nicht auf Eins gesetzt ist (S302: NEIN), d. h. wenn die Batterie 10 nicht zu heiß ist, dann wird in S307 beurteilt, ob das Überentlade-Flag auf Eins gesetzt ist oder nicht. Das Überentlade-Flag zeigt an, ob die Batterie 10 überentladen ist oder nicht, und zeigt an, dass die Batterie 10 überentladen ist, wenn es auf Eins gesetzt ist, und dass sie nicht überentladen ist, wenn es auf Null gesetzt ist. Wenn beurteilt wird, dass das Überentlade-Flag auf Eins gesetzt (S307: JA), dann folgt die Anzeige 90 in S308 der Ausgabe vom Ausgangsport 66 und zeigt an, dass die Batterie 10 überentladen ist. Dies zwingt den Anwender dazu, die Batterie 10 zu laden.
Als nächstes wird in S309 beurteilt, ob die Batterie 10 geladen ist oder nicht. Weil das Überentlade-Flag mit einem Wert von Eins gesetzt ist, wie es in S307 beurteilt ist, kann die Batterie 10 nicht verwendet werden, bis die Batterie 10 geladen worden ist. Die Beurteilung diesbezüglich, ob die Batterie 10 geladen ist oder nicht, wird basierend auf der Richtung eines Stroms durchgeführt, der durch die Batterie 10 fließt. Das bedeutet, dass ein Ladestrom vom negativen Anschluss zum positiven Anschluss der Batterie 10 über die Diode 22 fließt. Daher wird gemäß der Richtung des Stroms, der durch den Stromdetektor 70 erfasst wird, beurteilt, ob die Batterie 10 geladen wird oder nicht. Das Programm geht weiter zu S310, wenn in S309 einmal beurteilt ist, dass ein Laden für eine feste Zeitperiode fortgeführt ist (S309: JA). Es sollte beachtet werden, dass die Batterie 10 durch Entfernen der Batteriesäule 1 vom mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeug 200 und durch Anschließen von ihr an einen separaten Batterielader (nicht gezeigt) geladen wird.
Wenn beurteilt wird, dass die Batterie 10 noch nicht vollständig geladen ist (S309: NEIN), dann springt das Programm zurück zu S302, bis ein Laden beendet ist. Wenn einmal beurteilt ist, dass die Batterie 10 vollständig geladen worden ist (S309: JA), dann wird in S310 das Überentlade-Flag auf Null rückgesetzt und wird in S311 die Anzeige 90 gesteuert, um ein Anzeigen zu stoppen, dass die Batterie überentladen ist, woraufhin das Programm zu S302 zurückspringt.
Wenn das Überentlade-Flag nicht auf Eins gesetzt ist (S307: NEIN), dann wird in S312 basierend auf der Ausgabe vom Batterietemperaturdetektor 50 beurteilt, ob die Batterietemperatur anormal hoch ist. Wenn die Batterietemperatur beispielsweise 80°C übersteigt und sie somit zu heiß ist, dann wird das Flag für eine anormale Batterietemperatur in S313 auf Eins gesetzt, und gemäß einer Ausgabe vom Ausgangsport 66 zeigt die Anzeige 90 in S314 an, dass die Batterie 10 zu heiß ist. In diesem Fall wird in S327 der FET 21 des Schaltabschnitts 20 gemäß einer Ausgabe vom Ausgangsport 66 AUS-geschaltet, woraufhin das Programm zu S302 zurückspringt.
Wenn beurteilt wird, dass die Batterie 10 nicht zu heiß ist (S312: NEIN), dann wird in S315 die Spannung VDS zwischen dem Drainanschluss und dem Sourceanschluss des FET 21 des Schaltabschnitts 20 erfasst. Als nächstes wird in S316 basierend auf der Ausgabe vom Trigger-Detektor 80 beurteilt, ob der Schalter 220 des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs 200 EIN ist oder nicht. Eine Spannung, die im Wesentlichen gleich der Batteriespannung ist, wird zwischen dem Drainanschluss und dem Sourceanschluss des FET 21 entwickelt, wenn der Schalter 220 EIN-geschaltet ist. Daher kann basierend auf der in S315 erfassten Spannung VDS erfasst werden, ob der Schalter 220 EIN-geschaltet ist oder nicht.
Wenn der Schalter 220 nicht EIN-geschaltet ist (S316: NEIN), dann springt das Programm zurück zu S302. Wenn der Schalter 220 EIN-geschaltet ist (S316: JA), dann wird in S317 der FET 21 des Schaltabschnitts 20 gemäß einer Ausgabe vom Ausgangsport 66 EIN-geschaltet. Dann wird in S318 basierend auf einer Ausgabe vom Stromdetektor 70 beurteilt, ob sich die Batterie 10 entlädt. Wenn sich die Batterie 10 nicht entlädt (S318: NEIN), dann wird der FET 21 des Schaltabschnitts 20 in S327 gemäß einer Ausgabe vom Ausgangsport 66 AUS-geschaltet, woraufhin das Programm zu S302 zurückspringt.
Wenn die Batterie 10 sich entlädt (S318: JA), dann wird in S319 beurteilt, ob das Flag für eine Steuerung eines Startimpulses auf Eins gesetzt ist oder nicht. Wenn das Flag für eine Steuerung eines Startimpulses auf Eins gesetzt ist (S319: JA), dann springt das Programm zum Prozess von S324.
Wenn das Flag für eine Steuerung eines Startimpulses nicht auf Eins gesetzt ist (S319: NEIN), dann wird in S320 basierend auf einer Ausgabe vom Batteriespannungsdetektor 40 beurteilt, ob die Spannung der Batterie 10 den zweiten vorbestimmten Wert erreicht hat oder kleiner als dieser ist oder nicht. Ob eine Batteriespannung auf dem zweiten vorbestimmten Wert oder kleiner als dieser ist oder nicht bedeutet beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zu wissen, ob die Batterie 10 nahe einem überentladenen Zustand ist oder nicht. Die Batteriespannung, die anzeigt, dass die Batterie 10 nahe einem überentladenen Zustand ist, ist in Abhängigkeit vom Pegel des Entladestroms unterschiedlich. Im Fall einer Batterie, die in einem mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeug verwendet wird, kann von einem Zustand, der nahe einem überentladenen Zustand ist, gesprochen werden, wenn die Spannung einer Nickel-Cadmium- oder einer Nickel-Hydrogen- Batteriezelle auf etwa 0,9 V bis 1,0 V abfällt, und wenn die Batteriespannung von einer 3,6 V-Lithium-Ionen-Batteriezelle auf 2,5 V bis 2,7 V abfällt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Batterie 10 eine Nickel-Cadmium- oder eine Nickel-Hydrogen-Batterie mit zehn Zellen, so dass die Batteriespannung, die einen nahen überentladenen Zustand anzeigt, 9 V bis 10 V ist.
Eine erste vorbestimmte Spannung, die später in Bezug auf einen Prozess in S324 zu beschreiben ist, dient als Referenzspannung zum Beurteilen, ob die Batterie 10 tatsächlich einen überentladenen Zustand erreicht hat oder nicht. Demgemäß ist die erste vorbestimmte Spannung niedriger als die zweite vorbestimmte Spannung. Die Referenz zum Anzeigen, dass die Batterie 10 einen überentladenen Zustand erreicht hat, ist auch in Abhängigkeit vom Pegel des Entladestroms unterschiedlich. Im Fall einer Batterie, die in einem mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeug verwendet wird, kann von einem überentladenen Zustand gesprochen werden, wenn die Spannung einer Nickel-Cadmium- oder einer Nickel-Hydrogen-Batteriezelle etwa 0,8 V bis 0,9 V ist und wenn die Batteriespannung einer 3,6 V-Lithium-Ionen- Batteriezelle 2,3 V bis 2,5 V ist. Die erste vorbestimmte Spannung wird basierend auf diesen Werten eingestellt.
Wenn die Spannung der Batterie 10 nicht die zweite vorbestimmte Spannung oder darunter ist (S320: NEIN), bedeutet dies, dass die Batterieentladung sich fortsetzen kann, ohne die Batterie 10 zu beschädigen. Daher wird in S328 basierend auf der Ausgabe vom Batterietemperaturdetektor 50 beurteilt, ob die Batterie 10 zu heiß ist. Die Beurteilung von S328 wird auf dieselbe Weise durchgeführt, wie es für S312 beschrieben ist. Wenn die Batterie 10 zu heiß ist (S328: JA), dann wird das Flag für eine anormale Temperatur in S329 auf Eins gesetzt, und gemäß einer Ausgabe vom Ausgangsport 66 zeigt die Anzeige 90 in S330 an, dass die Batterie zu heiß ist. Dann wird in S327 der FET 21 des Schaltabschnitts 20 gemäß einer Ausgabe vom Ausgangsport 66 AUS-geschaltet, woraufhin das Programm zu S302 zurückspringt. Wenn die Batterietemperatur nicht anormal hoch ist (S328: NEIN), dann springt das Programm zu S318 zurück.
Wenn beurteilt wird, dass die Spannung der Batterie 10 gleich der zweiten vorbestimmten Spannung oder kleiner als diese ist (S320: JA), dann bedeutet dies, dass die Batterie 10 nahezu in einem überentladenen Zustand ist. Daher wird in S321 eine Impulssteuerung gemäß einer Ausgabe vom Ausgangsport 66 begonnen, um eine Schaltaktion des FET 21 des Schaltabschnitts 20 bei einer vorbestimmten Frequenz durchzuführen. Wenn die Impulssteuerung begonnen wird, fällt eine an den Gleichstrommotor 310 angelegte Durchschnittsspannung ab, so dass sich der Gleichstrommotor 210 mit einer niedrigeren Geschwindigkeit dreht. Der Bediener des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs 200 kann die Änderung bezüglich der Geschwindigkeit des Gleichstrommotors 210 wahrnehmen und versteht, dass dies bedeutet, dass die Batterie 10 nahezu einen überentladenen Zustand erreicht hat.
Nachdem die Impulssteuerung in S321 begonnen hat, wird das Flag für eine Steuerung eines Startimpulses in S322 auf Eins gesetzt. Dann wird in S323 die Anzeige 90 durch die Ausgabe des Ausgangsports 66 gesteuert, um anzuzeigen, dass die Batterie nahezu überentladen ist. Der Bediener des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs 200 kann die Anzeige 90 anschauen, um zu bestätigen, dass der Grund dafür, dass sich der Gleichstrommotor 210 langsamer dreht, darin besteht, dass die Batterie 10 nahezu aufgebraucht ist. Dann wird in S324 basierend auf der Ausgabe vom Batteriespannungsdetektor 40 beurteilt, ob die Spannung über der Batterie 10 die erste vorbestimmte Spannung oder weniger erreicht hat oder nicht. Wenn die Spannung über der Batterie 10 nicht bei der ersten vorbestimmten Spannung oder darunter ist (S324: NEIN), dann springt das Programm zu S328.
Wenn die Spannung über der Batterie 10 bei der ersten vorbestimmten Spannung oder darunter ist (S324: JA), dann wird beurteilt, dass die Batterie 10 in einen überentladenen Zustand eingetreten ist. Daher wird das Flag für ein Überentladen der Batterie in S325 auf Eins gesetzt und wird gemäß einer Ausgabe von dem Ausgangsport 66 die Anzeige 90 in S326 angezeigt, um einen Batterie-Überentladezustand anzuzeigen. Als nächstes wird der FET 21 des Schaltabschnitts 20 in S327 AUS-geschaltet, woraufhin das Programm zu S302 zurückspringt.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiele davon detailliert beschrieben worden ist, wäre es für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen daran durchgeführt werden können, ohne vom Sinngehalt der Erfindung abzuweichen, deren Schutzumfang durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
Beispielsweise beschreibt das Ausführungsbeispiel, dass dann, wenn die Batteriespannung während eines Einsatzes des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs 200 bei der zweiten vorbestimmten Spannung oder darunter ist, der Schaltabschnitt 20 gesteuert wird, um die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors 210 zwangsweise zu erniedrigen (erste Steuerung). Weiterhin wird dann, wenn die Batteriespannung niedriger als die zweite vorbestimmte Spannung ist und auch gleich der ersten vorbestimmten Spannung oder niedriger als diese ist, der Schaltabschnitt 20 gesteuert, um einen Laststrom abzutrennen, der zum Gleichstrommotor 210 zugeführt wird (zweite Steuerung).
Jedoch kann das oben beschriebene Ausführungsbeispiel auf eine solche Weise modifiziert werden, dass auf die erste Steuerung verzichtet wird und nur die zweite Steuerung durchgeführt wird (erste Modifikation). Das Ausführungsbeispiel kann alternativ dazu auf eine solche Weise modifiziert werden, dass auf die zweite Steuerung verzichtet wird und nur die erste Steuerung durchgeführt wird (zweite Modifikation). Wenn die zweite Modifikation implementiert wird, sollte dann, nachdem die Batteriespannung die erste vorbestimmte Spannung oder darunter erreicht hat, die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors 210 auf einen Pegel reduziert werden, bei welchem der Bediener das mit elektrischem Antrieb versehene Werkzeug 200 nicht mehr einsetzen kann. Dies zwingt den Bediener dazu, die Batterie 10 zu laden, und verhindert auch, dass die Batterie 10 durch kontinuierlichen Einsatz des mit elektrischem Antrieb versehenen Werkzeugs 200 überladen wird. Ebenso kann beim Implementieren der zweiten Modifikation die erste vorbestimmte Spannung auf eine Spannung entsprechend einem nahen überentladenen Zustand der Batterie 10 eingestellt werden und nicht auf eine Spannung entsprechend einem überentladenen Zustand eingestellt werden.
Ein großer Momentanstrom fließt dann, wenn ein Gleichstrommotor gestartet wird. Dies resultiert in einem momentanen Abfall bezüglich der Batteriespannung. Daher ist es, obwohl es im Ablaufdiagramm der Fig. 3 nicht gezeigt ist, bei der in S320 und S324 zum Bestimmen einer Batteriespannung während eines Einsatzes durchgeführten Beurteilung nötig, die Zeit in Betracht zu ziehen.
Der Anzeigebetrieb von S314 und S330 zum Anzeigen, dass die Batterie 10 zu heiß ist, der Anzeigebetrieb von S323 zum Anzeigen, dass die Batterie nahezu überentladen ist, und der Anzeigebetrieb von S326 zum Anzeigen, dass die Batterie 10 in einem Batterie-Überentladezustand ist, können durch EIN- und AUS-Schalten der LED 91 bei Frequenzen durchgeführt werden, die den unterschiedlichen Zuständen entsprechen, die anzuzeigen sind. Alternativ dazu kann eine Vielzahl von LEDs (im Schaltungsdiagramm der Fig. 2 nicht gezeigt) in einem Feld bzw. einer Matrix zum Anzeigen von Nachrichten und ähnlichem vorgesehen sein, die diesen unterschiedlichen Zuständen entsprechen.
Das Ausführungsbeispiel beschreibt, dass der Schaltabschnitt 20 zwischen dem negativen Anschluss der Batterie 10 und dem negativen Anschluss 3 der Batteriesäule 1 angeschlossen ist. Jedoch kann der Schaltabschnitt 20 zwischen dem positiven Anschluss der Batterie 10 und dem positiven Anschluss 2 der Batteriesäule 1 angeschlossen sein.

Claims

1. Batteriesäule mit einem positiven Anschluss und einem negativen Anschluss, die folgendes aufweist:
eine Batterie mit einer Vielzahl von in Reihe geschalteten aufladbaren Batteriezellen, wobei die Batterie einen an den positiven Anschluss angeschlossenen ersten Anschluss und einen an den negativen Anschluss angeschlossenen zweiten Anschluss aufweist;
einen Batteriespannungsdetektor zum Erfassen einer Batteriespannung über dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss der Batterie;
eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen, basierend auf der durch den Batteriespannungsdetektor erfassten Batteriespannung, dass die Batterie einen Zustand erreicht hat, in welchem ein Aufladen nötig ist, der anzeigt, dass die Batterie geladen werden muss, wobei die Erfassungseinrichtung ein Erfassungssignal ausgibt, wenn der Zustand für ein nötiges Laden erfasst wird; und
eine Alarmgebungseinrichtung, die auf das Erfassungssignal reagiert, zum Alarmieren eines Anwenders, die Batterie zu laden, und zwar während einer Verwendung der Batterie als Leistungsversorgung für eine Last, die zwischen dem positiven Anschluss und dem negativen Anschluss angeschlossen ist, wobei die Alarmgebungseinrichtung dem Anwender einen physikalisch wahrnehmbaren Eindruck gibt, so dass der Anwender den Zustand für ein nötiges Laden der Batterie erkennen kann.

2. Batteriesäule nach Anspruch 1, wobei die Alarmgebungseinrichtung die Last anweist, den physikalisch wahrnehmbaren Eindruck zu erzeugen.

3. Batteriesäule nach Anspruch 2, die weiterhin eine Anzeigeeinheit aufweist, die eine Warnung anzeigt, dass die Batterie den Zustand für ein nötiges Laden erreicht hat, wenn die Alarmgebungseinrichtung den Anwender alarmiert, die Batterie zu laden.

4. Batteriesäule nach Anspruch 2, wobei die Alarmgebungseinrichtung eine Schalteinheit aufweist, die in einem Strompfad zwischen dem ersten Anschluss und dem positiven Anschluss oder zwischen dem zweiten Anschluss und dem negativen Anschluss angeordnet ist, zum Durchführen einer Schaltaktion, wobei dann, wenn die Schalteinheit EIN-geschaltet ist, zugelassen wird, dass ein Strom in der Last fließt, wohingegen dann, wenn die Schalteinheit AUS-geschaltet wird, der Strom vom Fließen in der Last unterbrochen wird.

5. Batteriesäule nach Anspruch 4, wobei die Schalteinheit die Schaltaktion zum Erniedrigen eines Durchschnittspegels des Stroms durchführt.

6. Batteriesäule nach Anspruch 4, wobei die Schalteinheit AUS-geschaltet wird, um eine Aktivierung der Last zu stoppen.

7. Batteriesäule nach Anspruch 1, wobei die Erfassungseinrichtung erfasst, dass die Batterie einen kritischen Zustand erreicht hat, wenn die durch den Batteriespannungsdetektor erfasste Batteriespannung gleich einer ersten vorbestimmten Spannung geworden oder unter diese abgefallen ist, und dass die Batterie einen nahen Überentladezustand erreicht hat, wenn die durch den Batteriespannungsdetektor erfasste Batteriespannung gleich einer zweiten vorbestimmten Spannung geworden oder unter diese abgefallen ist, aber über der ersten vorbestimmten Spannung ist, wobei der Zustand für ein nötiges Laden sowohl den nahen Entladezustand als auch den kritischen Zustand enthält.

8. Batteriesäule nach Anspruch 7, wobei die Alarmgebungseinrichtung eine Schalteinheit aufweist, die in einem Strompfad zwischen dem ersten Anschluss und dem positiven Anschluss oder zwischen dem zweiten Anschluss und dem negativen Anschluss angeordnet ist, zum Durchführen einer Schaltaktion, wobei dann, wenn die Schalteinheit EIN-geschaltet ist, zugelassen wird, dass ein Strom in der Last fließt, wohingegen dann, wenn die Schalteinheit AUS-geschaltet ist, der Strom von einem Fließen in der Last unterbrochen wird, wobei die Schalteinheit die Schaltaktion durchführt, um einen Durchschnittspegel des Stroms zu verringern, wenn ein naher Überentladezustand durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird, und wobei die Schalteinheit AUS-geschaltet wird, um eine Aktivierung der Last zu stoppen, wenn der kritische Zustand durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird.

9. Batteriesäule nach Anspruch 8, die weiterhin eine Anzeigeeinheit aufweist, die eine erste Warnung anzeigt, dass die Batterie den kritischen Zustand erreicht hat, wenn der kritische Zustand durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird, und eine zweite Warnung, dass die Batterie den nahen Überentladezustand erreicht hat, wenn der nahe Überentladezustand durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird.

10. Batteriesäule nach Anspruch 8, die weiterhin einen Batterietemperaturdetektor zum Erfassen einer Temperatur der Batterie aufweist, wobei veranlasst wird, dass die Schalteinheit AUS ist, wenn die durch den Batterietemperaturdetektor erfasste Temperatur der Batterie eine vorbestimmte Temperatur übersteigt.

11. Mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug, das folgendes aufweist:
einen Motor mit einem ersten positiven Anschluss und einem ersten negativen Anschluss;
eine Batterie mit einer Vielzahl von in Reihe geschalteten aufladbaren Batteriezellen, wobei die Batterie einen an den ersten positiven Anschluss angeschlossenen zweiten positiven Anschluss und einen an den ersten negativen Anschluss angeschlossenen zweiten negativen Anschluss aufweist, wobei die Batterie als Leistungsversorgung für den Motor dient;
einen Batteriespannungsdetektor zum Erfassen einer Batteriespannung über dem zweiten positiven Anschluss und dem zweiten negativen Anschluss;
eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen, basierend auf der durch den Batteriespannungsdetektor erfassten Batteriespannung, dass die Batterie einen Zustand für ein nötiges Laden erreicht hat, der anzeigt, dass die Batterie geladen werden muss, wobei die Erfassungseinrichtung ein Erfassungssignal ausgibt, wenn der Zustand für ein nötiges Laden erfasst wird; und
eine Alarmgebungseinrichtung, die auf das Erfassungssignal reagiert, zum Alarmieren eines Anwenders, die Batterie zu laden, wobei die Alarmgebungseinrichtung einen physikalisch wahrnehmbaren Eindruck zum Anwender gibt, so dass der Anwender den Zustand für ein nötiges Laden der Batterie erkennen kann.

12. Mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug nach Anspruch 11, wobei die Alarmgebungseinrichtung den Motor anweist, den physikalisch wahrnehmbaren Eindruck zu erzeugen.

13. Mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug nach Anspruch 12, das weiterhin eine Anzeigeeinheit aufweist, die eine Warnung anzeigt, dass die Batterie den Zustand für ein nötiges Laden erreicht hat, wenn die Alarmgebungseinrichtung den Anwender alarmiert, die Batterie zu laden.

14. Mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug nach Anspruch 12, wobei die Alarmgebungseinrichtung eine Schalteinheit aufweist, die in einem Strompfad zwischen dem ersten positiven Anschluss und dem zweiten positiven Anschluss oder zwischen dem ersten negativen Anschluss und dem zweiten negativen Anschluss angeordnet ist, zum Durchführen einer Schaltaktion, wobei dann, wenn die Schalteinheit EIN-geschaltet ist, zugelassen wird, dass ein Strom im Motor fließt, wohingegen dann, wenn die Schalteinheit AUS-geschaltet ist, der Strom vom Fließen im Motor unterbrochen wird.

15. Mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug nach Anspruch 14, wobei die Schalteinheit die Schaltaktion zum Erniedrigen eines Durchschnittspegels des Stroms durchführt.

16. Mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug nach Anspruch 14, wobei die Schalteinheit AUS-geschaltet wird, um Drehungen des Motors zu stoppen.

17. Mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug nach Anspruch 10, wobei die Erfassungseinrichtung erfasst, dass die Batterie einen kritischen Zustand erreicht hat, wenn die durch den Batteriespannungsdetektor erfasste Batteriespannung gleich einer ersten vorbestimmten Spannung geworden oder unter diese abgefallen ist, und dass die Batterie einen nahen Überentladezustand erreicht hat, wenn die durch den Batteriespannungsdetektor erfasste Batteriespannung gleich einer zweiten vorbestimmten Spannung geworden oder unter diese abgefallen ist, aber über der ersten vorbestimmten Spannung ist, wobei der Zustand für ein nötiges Laden sowohl den nahen Entladezustand als auch den kritischen Zustand enthält.

18. Mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug nach Anspruch 17, wobei die Alarmgebungseinrichtung eine Schalteinheit aufweist, die in einem Strompfad zwischen dem ersten positiven Anschluss und dem zweiten positiven Anschluss oder zwischen dem ersten negativen Anschluss und dem zweiten negativen Anschluss angeordnet ist, zum Durchführen einer Schaltaktion, wobei dann, wenn die Schalteinheit EIN-geschaltet ist, zugelassen wird, dass ein Strom im Motor fließt, wohingegen dann, wenn die Schalteinheit AUS-geschaltet ist, der Strom vom Fließen im Motor unterbrochen wird, wobei die Schalteinheit die Schaltaktion zum Erniedrigen eines Durchschnittspegels des Stroms durchführt, wenn der nahe Überentladezustand durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird, und wobei die Schalteinheit AUS-geschaltet wird, um Drehungen des Motors zu stoppen, wenn der kritische Zustand durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird.

19. Mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug nach Anspruch 18, das weiterhin eine Anzeigeeinheit aufweist, die eine erste Warnung anzeigt, dass die Batterie den kritischen Zustand erreicht hat, wenn der kritische Zustand durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird, und eine zweite Warnung, dass die Batterie den nahen Überentladezustand erreicht hat, wenn der nahe Überentladezustand durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird.

20. Mit elektrischem Antrieb versehenes Werkzeug nach Anspruch 18, das weiterhin einen Batterietemperaturdetektor zum Erfassen einer Temperatur der Batterie aufweist, wobei veranlasst wird, dass die Schalteinheit AUS ist, wenn die durch den Batterietemperaturdetektor erfasste Temperatur der Batterie eine vorbestimmte Temperatur übersteigt.