DE10313053A1

DE10313053A1 - Vorrichtung zum Auffrischen von Batterien

Info

Publication number: DE10313053A1
Application number: DE10313053A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Sakakibara; Tomoo Muramatsu; Hisakazu Okabayashi
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2003-11-27
Also published as: JP2003284254A; US20030178968A1; US7030590B2; JP3886835B2

Abstract

Batterieladegerät (10), das eine Leistungsversorgungsschaltung (22) aufweisen kann, zum Laden von wiederaufladbaren Batterien (58), wenn ein Batteriepack (50) direkt mit dem Batterieladegerät verbunden ist oder mit einem dazwischenliegend angeordneten Adapter (30) mit diesem verbunden ist. Der Adapter kann eine Entladeschaltung (42) aufweisen, um die wiederaufladbaren Batterien zu entladen. Der Adapter kann einen Schalter (48) aufweisen, um die wiederaufladbaren Batterien abwechselnd mit der Entladeschaltung oder der Ladeschaltung des Batterieladegeräts zu verbinden. Das Batteriepack kann einen Speicher (61) aufweisen, zum Speichern eine Flags, das anzeigt, ob ein Auffrischvorgang erforderlich ist. Der Adapter kann ferner einen Steuerbereich (41) zur Steuerung des Schalters aufweisen. Wenn das Batteriepack mit dem Batterieladegerät über den Adapter verbunden worden ist, kann der Steuerbereich vorzugsweise den Schalter auf der Basis des Flags steuern, das in dem Speicher des Batteriepacks gespeichert ist.

Description

Die Erfindung nimmt die Priorität der Japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2002- 84382 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hiermit Bestandteil wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Technik zur Vermeidung von Memory Effekten von wiederaufladbaren Batterien (beispielsweise einer Nickelmetallhydridbatterie, einer Nickelcadmiumbatterie).

Beschreibung de Standes der Technik

Die Japanische Patentoffenlegung Nr. 7-143680 beschreibt ein Gerät, das durch eine wiederaufladbare Batterie (also eine sekundäre Batterie) angetrieben wird. Das bekannte Gerät hat eine Ladevorrichtung, die in einem Gehäuse des Geräts angeordnet ist. Die Ladevorrichtung weist eine Entladungsschaltung und einen Zähler auf. Der Zähler wird verwendet, um die Anzahl der Aufladungen der Batterie zu zählen. Wenn der Wert des Zählers unter einem vorbestimmten Wert liegt, wird, wenn die Batterie zu laden ist, die Batterie aufgeladen, und der Zähler erhöht sich um "1". Wenn der Wert des Zählers dagegen einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird, wenn die Batterie zu laden ist, ein Auffrischvorgang (also ein Entladeprozess) für die Batterie durchgeführt, und der Zähler gelöscht. Jedes Mal, wenn also eine vorbestimmte Anzahl von Aufladungen für die Batterie durchgeführt worden sind, wird der Auffrischvorgang automatisch ausgeführt.

Zusammenfassung der Erfindung

Bei der bekannten Ladevorrichtung wird der Auffrischvorgang nur durchgeführt, wenn der Zähler den vorbestimmten Wert erreicht hat. Der Auffrischvorgang findet also weniger häufig statt, als der Ladevorgang. Die bekannte Ladevorrichtung weist jedoch eine Entladungsschaltung auf. Die Entladungsschaltung, die innerhalb der Ladevorrichtung angeordnet ist, kann somit nicht effektiv verwendet werden.

Aufgabe der Erfindung ist folglich die Schaffung einer verbesserten Vorrichtung, die wirkungsvoll den Auffrischvorgang durchführen kann.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ein Batteriepack eine oder mehrere wiederaufladbare Batterien aufweisen (beispielsweise Nickelmetallhydridbatterien, Nickelkadmiumbatterien). Das Batteriepack kann einen Speicher aufweisen, der ein Flag speichert, das anzeigt, ob ein Auffrischvorgang notwendig ist. Das Batteriepack kann mit den Geräten herkömmlich gekoppelt sein (beispielsweise mit schnurlosen elektrischen Werkzeugen, schnurlosen elektrischen Staubsaugern) und Energie an die Geräte liefern. Wenn das Batteriepack entladen ist, wird das Batteriepack vorzugsweise aus den Geräten entfernt. Das von den Geräten entfernte Batteriepack kann vorzugsweise direkt mit einem Batterieladegerät verbunden werden.

Das Batterieladegerät kann eine Ladeschaltung aufweisen (beispielsweise eine Leistungsversorgungsschaltung) zum Aufladen der Batterien des Batteriepacks. Das Batterieladegerät kann auch mit einem Adapter verbunden sein. Der Adapter kann auch mit dem Batteriepack verbunden sein. Wenn das Batteriepack mit dem Adapter verbunden ist, der wiederum mit dem Batterieladegerät verbunden ist, kann das Batteriepack vorzugsweise mit dem Batterieladegerät verbunden sein, wobei der Adapter dazwischenliegend angeordnet ist.

Der Adapter kann eine Entladeschaltung aufweisen, um die Batterien des Batteriepacks zu entladen. Der Adapter kann auch eine Schalterschaltung aufweisen, um die Batterien des Batteriepacks abwechselnd entweder mit der Entladeschaltung oder der Ladeschaltung des Ladegeräts zu verbinden. Der Adapter kann ferner eine Steuerschaltung aufweisen (beispielsweise einen Mikroprozessor oder einen Mikrocomputer) zur Steuerung der Schaltschaltung. Wenn das Batteriepack mit dem Batterieladegerät mit dem Adapter dazwischenliegend angeordnet verbunden ist, steuert die Steuerschaltung die Schaltschaltung auf der Basis des Flags, das in dem Speicher des Batteriepacks gespeichert ist. Wenn das Flag in dem Zustand ist, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang notwendig ist, veranlasst die Steuerschaltung also eine Verbindung des Batteriepacks mit der Entladeschaltung, und ein Entladen wird durchgeführt. Wenn dagegen das Flag in dem Zustand ist, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang nicht erforderlich ist, veranlasst die Steuerschaltung eine Verbindung der wiederaufladbaren Batterie mit der Ladeschaltung, und ein Laden wird durchgeführt.

Wenn das Batteriepack folglich direkt mit dem Batterieladegerät verbunden wird, können die Batterien des Batteriepacks nur mit der Ladeschaltung verbunden werden, und das Batteriepack kann nur aufgeladen werden. Wenn alternativ der Adapter mit dem Batterieladegerät verbunden ist, ist das Batteriepack mit dem Adapter verbunden, wobei die Batterien des Batteriepacks optional entweder mit der Ladeschaltung oder der Entladeschaltung verbunden werden können. Das Batteriepack kann folglich aufgeladen werden, oder ein Auffrischvorgang kann für dieses durchgeführt werden. Wenn ein Adapter für eine Mehrzahl von Batterieladegeräten und Batteriepacks verwendet wird, kann entsprechend ein Adapter wirkungsvoll den Auffrischvorgang durchführen.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann der Speicher ferner die gesamte Anzahl an Aufladungen des Batteriepacks speichern. Jedes Mal, wenn ein Aufladevorgang für den Batteriepack durchgeführt wird, wird also dieser Aufladeprozess gezählt, und die Anzahl wird in dem Speicher gespeichert. Das Flag, das in dem Speicher des Batteriepacks gespeichert ist, kann in einem Zustand sein, der basierend auf einer Gesamtanzahl von Aufladungen des Batteriepacks anzeigt, dass der Auffrischvorgang notwendig ist.

Wenn der Auffrischvorgang beispielsweise bei n Ladevorgängen einmal durchgeführt wird, wenn die gesamte Anzahl von Aufladungen n erreicht hat, zeigt das Flag an, dass der Auffrischvorgang notwendig ist. Daraufhin wird der Auffrischvorgang für das Batteriepack durchgeführt, und das Flag schaltet in den Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang nicht notwendig ist.

Das Flag kann vorzugsweise anzeigen, ob der Auffrischvorgang in einer ersten Periode oder einer zweiten Periode eines Auffrischzyklus erforderlich ist. Der Auffrischzyklus kann voreingestellt sein, wobei die erste Periode in einer ersteren Hälfte und die zweite Periode in einer letzteren Hälfte des Zyklus auftreten. Der Auffrischzyklus kann durch die Häufigkeit repräsentiert sein, mit der der Auffrischvorgang durchgeführt wird. Wenn der Auffrischvorgang beispielsweise einmal für durchschnittlich n-Aufladungen ausgeführt werden soll, wird der Auffrischzyklus bei n gesetzt. Der Auffrischzyklus kann vorzugsweise basierend auf den Batterieeigenschaften von dem Entwickler bestimmt werden.

Der Auffrischzyklus kann ferner in eine erstere Hälfte und eine letztere Hälfte unterteilt sein. Die erste Periode und die zweite Periode, in denen der Auffrischvorgang ausgeführt wird, kann innerhalb der Dauer der ersteren Hälfte und der letzteren Hälfte jeweils voreingestellt sein. Beispielsweise kann die erste Periode die gesamte Dauer der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus andauern. Die zweite Periode kann beispielsweise die gesamte Dauer der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus andauern.

Das Flag kann vorzugsweise die folgenden Zustände aufweisen: (1) Einen ersten Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang in der ersten Periode erforderlich ist, und dass der Auffrischvorgang noch nicht durchgeführt worden ist; (2) einen zweiten Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischzyklus in der ersten Periode durchgeführt worden ist; (3) einen dritten Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang in der ersten Periode nicht erforderlich ist; (4) einen vierten Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang in der zweiten Periode erforderlich ist, und dass der Auffrischvorgang noch nicht durchgeführt worden ist; (5) einen fünften Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang in der zweiten Periode durchgeführt worden ist; und (6) einen sechsten Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang in der zweiten Periode nicht notwendig ist.

Wenn von der Gesamtanzahl der Aufladungen, die in dem Speicher gespeichert ist, bestimmt wird, dass der Batteriepack in der ersten Periode ist, und das Flag den ersten Zustand, den vierten Zustand, oder den sechsten Zustand anzeigt, kann die Steuerschaltung veranlassen, dass der Auffrischvorgang für den Batteriepack durchzuführen ist. Nach Beendigung des Auffrischvorganges kann die Steuerschaltung das Flag des Speichers in den zweiten Zustand ändern. Wenn beispielsweise der Auffrischzyklus "40" ist, ist die erste Periode gleich der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus, und die zweite Periode ist gleich der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus. Wenn die Gesamtanzahl von Aufladungen des Batteriepacks "50" ist, kann bestimmt werden, dass das Batteriepack in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus ist, also in der ersten Periode. Wenn das Flag den ersten Zustand, den zweiten Zustand oder den sechsten Zustand anzeigt (also wenn der Auffrischvorgang in der zweiten Periode des unmittelbar vorangehenden Auffrischzyklus durchgeführt worden ist), wird der Auffrischvorgang durchgeführt. Wenn der Auffrischvorgang durchgeführt worden ist, wird das Flag in den zweiten Zustand geändert. Wenn dagegen von der gesamten Anzahl von Aufladungen, die von dem Speicher gespeichert ist, bestimmt wird, dass das Batteriepack in der ersten Periode ist, und dass das Flag den fünften Zustand anzeigt, kann die Steuerschaltung vorzugsweise das Flag des Speichers in den dritten Zustand ändern. Der Auffrischvorgang ist folglich für den Batteriepack in der zweiten Periode in der letzteren Hälfte des unmittelbar vorangehenden Auffrischzyklus durchgeführt worden, und der Auffrischvorgang ist nicht in der ersten Periode der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus ausgeführt worden. Als Ergebnis ist das Zeitintervall zwischen den Auffrischvorgängen nicht übermäßig kurz.

Wenn von der Gesamtanzahl der Aufladungen, die in der Speicherschaltung gespeichert ist, bestimmt wird, dass das Batteriepack in der zweiten Periode ist, und das Flag den ersten Zustand, den dritten Zustand oder den vierten Zustand anzeigt, kann in ähnlicher Weise die Steuerschaltung die Ausführung des Auffrischvorganges für den Batteriepack veranlassen, und das Flag des Speichers in den fünften Zustand ändern, nachdem der Auffrischvorgang abgeschlossen ist. Wenn von der Gesamtanzahl von Aufladungen, die in dem Speicher gespeichert ist, bestimmt wird, dass das Batteriepack in der zweiten Periode ist, und das Flag den zweiten Zustand anzeigt, kann darüber hinaus die Steuerschaltung ebenfalls das Flag des Speichers in den sechsten Zustand ändern.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann der Auffrischvorgang der ersten Periode oder der zweiten Periode derart eingestellt sein, dass ein Entladen mehrmals (beispielsweise zweimal) erfolgt. Dieses mehrmalige Entladen kann zuverlässig Memory Effekte in der wiederaufladbaren Batterie verhindern. In diesem Fall kann die Steuerschaltung das Ausführen nur einer Entladung pro Anbringung des Batteriepacks veranlassen. Da eine Mehrzahl von Entladungen pro einem Anbringen nicht ausgeführt wird, vergeht weniger Zeit zwischen dem Anbringen des Batteriepacks und der Beendigung des Aufladens. Es ist jedoch möglich, dass eine Mehrzahl von Entladungen weder in der ersten Periode noch in der zweiten Periode durchgeführt werden. Dies hat zur Folge, dass die Steuerschaltung nicht die Ausführung des Auffrischvorganges innerhalb dieser Perioden veranlasst. Wenn innerhalb der ersten Periode (oder der zweiten Periode) eine Mehrzahl von Entladungen nicht durchgeführt wird (also wenn die wiederaufladbare Batterie nicht mehrmals an das Batterieladegerät mit dem Adapter dazwischenliegend angeordnet angeschlossen wird), kann der Auffrischvorgang vorzugsweise erneut in der zweiten Periode durchgeführt werden (oder in der ersten Periode).

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Batterieladegerät mit einer Anzeigevorrichtung versehen (beispielsweise ein Indikator, Anzeige) und einem Prozessor, der in der Lage ist, mit dem Speicher des Batteriepacks zu kommunizieren. Wenn das Batteriepack direkt an das Batterieladegerät angeschlossen ist, kann der Prozessor das Flag in dem Speicher des Batteriepacks lesen. Wenn das Flag in einem Zustand ist, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang erforderlich ist, kann dies vorzugsweise durch die Anzeigevorrichtung angezeigt werden.

Diese Aspekte und Merkmale können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um ein verbessertes elektrisches Gerät zu erhalten, umfassend Schlagschraubenschlüssel und Schlagschraubendreher. Darüber hinaus werden andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung nach Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und der Ansprüche deutlich. Selbstverständlich können die zusätzlichen Merkmale und Aspekte, die hier offenbart sind, einzeln oder in Kombination mit den oben beschriebenen Aspekten und Merkmalen verwendet werden.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 zeigt ein Batterieladegerät, einen Adapter und ein Batteriepack gemäß einem ersten repräsentativen Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbildes des Batterieladegeräts gemäß dem ersten repräsentativen Ausführungsbeispiels.
Fig. 3 zeig eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild des Adapters gemäß dem ersten repräsentativen Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild des Batteriepacks gemäß dem ersten repräsentativen Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm, das die Funktionen identifiziert, die durchgeführt werden, wenn das Batteriepack mit dem Lader gekoppelt ist.
Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm, das Funktionen identifiziert, die durchgeführt werden, wenn der Adapter mit dem Lader gekoppelt ist.
Fig. 7 zeigt eine repräsentative Speicherstruktur für das erste repräsentative Ausführungsbeispiel.
Fig. 8 zeigt eine repräsentative Speicherstruktur für die Gesamtladezahl gemäß Fig. 7.
Fig. 9 zeigt numerische Werte des Auffrischzeitgeberflags gemäß dem ersten repräsentativen Ausführungsbeispiel, und Zustände entsprechend jedem numerischen Wert.
Fig. 10 zeigt ein Flussdiagramm, das die Prozessschritte zeigt, die von einem Steuerbereich des Adapters ausgeführt werden.
Fig. 11 zeigt ein Flussdiagramm, das den Betrieb des ersten Auffrischvorganges erklärt.
Fig. 12 zeigt ein Flussdiagramm, das den Betrieb des zweiten Auffrischvorganges erklärt.
Fig. 13 zeigt schematisch ein erstes Beispiel der Verwendung des Ladegeräts und des Adapters gemäß dem repräsentativen Ausführungsbeispiel.
Fig. 14 zeigt schematisch ein zweites Beispiel der Verwendung des Ladegeräts und des Adapters gemäß dem repräsentativen Ausführungsbeispiel.
Fig. 15 zeigt numerische Werte eines Auffrischzeitgeberflags gemäß einem anderen repräsentativen Ausführungsbeispiel und Zustände entsprechend jedem numerischen Wert.
Fig. 16 zeigt ein Flussdiagramm, das Prozessschritte zeigt, die von einem Steuerbereich eines Adapters des repräsentativen Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 13 ausgeführt werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Detailliertes repräsentatives Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt ein detailliertes repräsentatives Ausführungsbeispiel eines Batterieladegeräts 10, einen Adapter 30 und einen Batteriepack 50 gemäß der Erfindung. Fig. 2 zeigt die äußere Erscheinungsform des Batterieladegeräts 10, Fig. 3 zeigt die externe Erscheinungsform des Adapters 30 und Fig. 4 zeigt die externe Erscheinungsform des Batteriepacks 50. Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm, das Funktionen des Batterieladegeräts 10 identifiziert, wenn es direkt mit dem Batteriepack 50 gekoppelt ist. Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm, das Funktionen des Batterieladegeräts 10 identifiziert, wenn es mit dem Batteriepack über den Adapter 30 gekoppelt ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, kann das Batterieladegerät 10 entweder mit dem Adapter 30 oder mit dem Batteriepack 50 gekoppelt sein. Wenn der Adapter 30 mit dem Batterieladegerät 10 gekoppelt ist (der in der linken Hälfte in Fig. 1 gezeigte Zustand), kann das Batteriepack 50 mit dem Batterieladegerät 10 über den Adapter 30 gekoppelt werden. Wenn der Adapter 30 nicht mit dem Batterieladegerät 10 gekoppelt ist (der in der rechten Hälfte in Fig. 4 gezeigte Zustand), kann das Batteriepack 50 direkt mit dem Batterieladegerät 10 gekoppelt werden.
Wie in Fig. 5 gezeigt, kann das Batteriepack 50 eine Mehrzahl von Nickelmetallhydridbatterien 58 aufweisen, die innerhalb eines im wesentlichen rechteckig geformten Harzgehäuses 51 in Reihe geschaltet sind. Das Batteriepack 50 kann auch einen Temperatursensor TM aufweisen, der die Temperatur der Batterien 58 detektiert. Der Temperatursensor TM kann einen Thermistor aufweisen, der einen elektrischen Widerstand aufweist, der sich gemäß einer Temperaturabweichung ändert.
Das Batteriepack 50 kann ferner ein EEPROM 61 aufweisen. Das EEPROM 61 kann Information speichern, beispielsweise das Auffrischzeitgeberflag. Die Gesamtanzahl von Aufladungen, die für das Batteriepack 50 durchgeführt worden sind, etc. Das Auffrischzeitgebungsflag ist ein Flag, das anzeigt, ob ein Auffrischvorgang für den Batteriepack 50 durchzuführen ist. Die Gesamtanzahl von Aufladungen stellt Information dar, die verwendet wird, um die Batterielebenszeit des Batteriepacks 50 zu verwalten.
Fig. 7 zeigt eine repräsentative Speicherstruktur für das EEPROM 61. Das Auffrischzeitgebungsflag kann innerhalb der drei Bits (a1-a3) des EEPROM 61 gespeichert sein. Die Ziffern (0-7) können für das Auffrischzeitgebungsflag verwendet werden, diese acht Ziffern zeigen acht Zustände des Batteriepacks 50 an.
In dem repräsentativen Ausführungsbeispiel ist der Auffrischzyklus (die Häufigkeit, mit der der Auffrischvorgang durchgeführt wird) auf 32 Zyklen gesetzt. Der Auffrischvorgang wird also durchschnittlich einmal pro 32 Aufladungen ausgeführt. Der Auffrischzyklus ist auf 32 Zyklen derart eingestellt, dass der Auffrischvorgang ausgeführt wird, bevor Memory Effekte zu weit vorangeschritten sind. Der Grund hierfür ist, dass wenn Memory Effekte zu weit vorangeschritten sind, das Laden und das Entladen mehrmals aufeinanderfolgend ausgeführt werden müssen, um die Memory Effekte zu beseitigen.
Darüber hinaus ist der Auffrischzyklus in eine erstere Hälfte und eine letztere Hälfte unterteilt. Wenn der Auffrischvorgang in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus ausgeführt wird, wird in der letzteren Hälfte kein Auffrischvorgang ausgeführt, wenn der Auffrischvorgang in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus ausgeführt worden ist, wird kein Auffrischvorgang in der ersteren Hälfte ausgeführt. Der Auffrischvorgang tritt in einem Zeitintervall von mindestens der Hälfte des Wertes des Auffrischzyklus (also 16 Ladungen) auf, so dass der Auffrischvorgang nicht häufig ausgeführt wird.
In dem repräsentativen Ausführungsbeispiel weist ein Auffrischvorgang einen ersten Standardauffrischvorgang und einen zweiten Standardauffrischvorgang auf. Das Entladen kann einmal in dem ersten Standardauffrischvorgang ausgeführt werden, und kann auch einmal in dem zweiten Standardauffrischprozess ausgeführt werden. Das Ausführen von zwei Standardauffrischprozessen während eines Auffrischvorganges in dieser Weise hat den folgenden Zweck: Der erste Standardauffrischprozess eliminiert Memory Effekte der Batterien 58; und die Batteriekapazität wird während des Aufladens nach dem zweiten Standardauffrischprozess gemessen. Da Memory Effekte der Batterien 58 in dem ersten Standardauffrischprozess beseitigt worden sind, kann die Batteriekapazität genau gemessen werden.
Wie durch die oben gegebene Beschreibung klar hervorgeht, zeigt das Auffrischzeitgebungsflag gemäß dem repräsentativen Ausführungsbeispiel die acht Zustände des Batteriepacks 50 an. Fig. 9 zeigt acht Zustände des Batteriepacks 50 entsprechend jedem Auffrischzeitgebungsflag. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [0] ist, zeigt dies einen Zustand an, bei dem der erste Standardauffrischprozess in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus erforderlich ist, und nicht durchgeführt worden ist. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [1] ist, zeigt dies einen Zustand an, bei dem der erste Standardauffrischprozess in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus abgeschlossen ist, und der zweite Standardauffrischprozess nicht in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus ausgeführt worden ist. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [3] ist, zeigt dies einen Zustand an, bei dem der erste Standardauffrischprozess und der zweite Standardauffrischprozess in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus abgeschlossen worden sind. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [2] ist, zeigt dies an, dass der Auffrischvorgang in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus nicht notwendig ist.
Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [4] ist, zeigt dies einen Zustand an, bei dem der erste Standardauffrischprozess in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus erforderlich ist, und nicht durchgeführt worden ist. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [5] ist, zeigt dies einen Zustand an, bei dem der erste Standardauffrischprozess in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus abgeschlossen worden ist, und der zweite Standardauffrischprozess nicht in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus ausgeführt worden ist. Wenn das Auffrischflag [7] ist, zeigt dies einen Zustand an, bei dem der erste Standardauffrischprozess und der zweite Standardauffrischprozess in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus abgeschlossen worden sind. Wenn das Auffrischflag [6] ist, zeigt dies an, dass der Auffrischvorgang in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus nicht notwendig ist.
Fig. 8 zeigt die Gesamtanzahl von Aufladungen, die in den EEPROM 61 gespeichert sind. Die Gesamtanzahl von Aufladungen kann innerhalb von (a4-a"i" (i > 9)) des EEPROM 61 gespeichert werden. Wenn das Batteriepack 50 einmal geladen wird, wird somit "1" den Werten hinzuaddiert, die in den Bits (a4-a"i") gespeichert sind. In den Werten, die in dem EEPROM 61 gespeichert sind, repräsentiert das Bit (a4) das am wenigsten signifikante Bit, und das Bit (a5), das Bit (a6) . . . repräsentieren zunehmend höherwertigere Bits. Wenn die Gesamtanzahl von Aufladungen folglich "16" erreicht, sind die Bits (a4-a7) [0], und das Bit (a8) ist [1]. Wie bereits beschrieben, ist der Auffrischzyklus auf 32 Zyklen in dem repräsentativen Ausführungsbeispiel eingestellt. Entsprechend wird von dem Wert des Bits (a8) bestimmt, ob das Batteriepack 50 in der ersteren Hälfte oder in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus ist. Es wird also bestimmt, dass das Batteriepack 50 in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus ist, wenn das Bit (a8) gleich [0] ist. Es wird bestimmt, dass das Batteriepack 50 in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus ist, wenn das Bit (a8) gleich [I] ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein Paar von Kontaktbereichen 52 auf einer oberen Seite des Gehäuses 51 des Batteriepacks 50 gebildet. Das Paar von Kontaktbereichen 52 kontaktiert einen entsprechenden Bereich des elektrischen Werkzeuges (beispielsweise eines batteriebetriebenen Schlagtreibers), oder einen entsprechenden Bereich des Batterieladegeräts 10, oder einen entsprechenden Bereich des Adapters 30. Eine positive Anschlussrille 57, und eine negative Anschlussrille 59 und ein Verbinder 60 sind auf der oberen Seite des Gehäuses 51 zwischen den Kontaktbereichen 52 angeordnet. Ein positiver Anschluss 58a und ein negativer Anschluss 58b sind jeweils innerhalb der positiven Anschlussrille 57 und der negativen Anschlussrille 59 angeordnet. Wenn das Batteriepack 50 an das elektrische Werkzeug angeschlossen wird, oder an das Batterieladegerät 10, oder an den Adapter 30, kontaktieren der positive Anschluss 58a und der negative Anschluss 58b die Anschlüsse des elektrischen Werkzeuges, oder des Batterieladegeräts 10, oder des Adapters 30. Die Anschlüsse 60a, 60b sind im Inneren des Verbinders 60 angeordnet, um mit dem Temperatursensor TM oder EEPROM 61 verbunden zu werden.
Das Batterieladegerät 10 zum Laden des Batteriepacks 50 wird jetzt genauer unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 5 beschrieben. Wie in Fig. 2 gezeigt, kann das Batterieladegerät 10 ein Gehäuse 11 aufweisen, welches einen Kontaktbereich 12 aufweist, auf dem das Batteriepack 50 und der Adapter 30 montiert werden können. Verschiedene Indikatoren (Anzeigen) können auf dem Gehäuse 11 gebildet sein, beispielsweise eine Kapazitätsanzeigelampe zum Anzeigen der verbleibenden Batteriekapazität des Batteriepacks 50, das zu laden ist, eine Operationsbedingungsanzeigelampe zum Anzeigen der Operationsbedingung des Batterieladegeräts 10, etc. Eine Steuerschaltung des Batterieladegeräts 10 kann die Illumination dieser Anzeigen steuern und wird im folgenden genauer beschrieben.
Der Kontaktbereich 12 kann Führungen 13 und 14 aufweisen, die zur Führung des Kontaktbereichs 52 des Batteriepacks 50 und einer unteren Fläche des Adapters 30 dienen. Der Kontaktbereich 12 kann Ausgangsanschlüsse 22a, 22b aufweisen, die den positiven Anschluss 58a und negativen Anschluss 58b des Batteriepacks 50 elektrisch koppeln. Ebenso kann ein Verbinder bereitgestellt sein, der mit dem Verbinder 60 des Batteriepacks 50 verbunden werden kann. Die Steuerschaltung, die innerhalb des Batterieladegeräts 10 angeordnet ist, kann eine Batterietemperaturinformation von dem Batteriepack 50 über den Verbinder gewinnen.
Wie in Fig. 5 gezeigt, kann die Steuerschaltung des Batterieladegeräts 10 die folgenden funktionalen Schaltungen aufweisen: Eine Leistungsversorgungsschaltung 22, einen Ladestromsteuerbereich 24, einen Steuerbereich 26, einen Batteriespannungsdetektierbereich 27, einen Batterietemperaturdetektierbereich 28 und einen Speicher 29. Die Leistungsversorgungsschaltung 22 liefert einen Ladestrom, der für die Batterien 58 des Batteriepacks 50 geeignet ist. Während des Ladens kann der Batterietemperaturdetektierbereich 28 die Temperatur der Batterien 58 detektieren, indem der Batterietemperatursensor TM verwendet wird. Der Batteriespannungsdetektierbereich 27 detektiert die Batteriespannung. Der Speicher 29 speichert die Stromsteuerinformation, beispielsweise als eine Karte, die bestimmte Werte aufzeichnet, die den geeigneten Ladeströmen entsprechen, die an die Batterie 58 gemäß der Batterietemperaturanstiegsrate geliefert werden.
Der Steuerbereich 26 kann einen Mikroprozessor oder einen Mikrocomputer aufweisen, der beispielsweise eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), einen Nurlesespeicher (ROM), einen Zufallszugriffsspeicher und einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss (I/O) aufweist. Der Steuerbereich 26 kann einen Temperaturwert differenzieren, der von dem Temperaturdetektierbereich 28 ausgegeben worden ist, um eine Temperaturanstiegsrate zu berechnen, und dann einen entsprechenden Ladestromwert bestimmen, der auf der in dem Speicher 29 gespeicherten Stromsteuerinformation basiert. Anschließend kann der Steuerbereich 26 den ausgewählten Ladestromwert, der als ein Stromanweisungswert dient, an den Ladestromsteuerbereich 24 ausgeben. Der Ladestromsteuerbereich 24 kann auch in der Lage sein, die Leistungsversorgungsschaltung 22 basierend auf dem Stromanweisungswert von dem Steuerbereich 26 derart zu steuern, dass der Ladestrom, der an das Batteriepack 50 geliefert wird, eingestellt wird.
Die Leistungsversorgungsschaltung 22, der Ladestromsteuerbereich 24, der Steuerbereich 26, der Batteriespannungsdetektierbereich 27, der Batterietemperaturdetektierbereich 28 und der Speicher 29 sind im wesentlichen gleich denen, die in der Japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 11-081247 beschrieben sind, die von dem Erfinder der vorliegenden Erfindung eingereicht worden ist. Diese Patentanmeldung offenbart eine Batterieladetechnik, die die Detektion der Batterietemperatur der Batterien 58 umfasst, indem der Temperatursensor TM verwendet wird, und ein Erhöhen oder Reduzieren des Ladestroms basierend auf der detektierten Batterietemperatur durchzuführen.
Wenn das Batteriepack 50 auf dem Kontaktbereich 12 des Ladegeräts 10 montiert ist, welches den oben genannten Aufbau aufweisen kann, verwendet der Steuerbereich 26 einen bestimmten Algorithmus, um die Leistungsversorgungsschaltung 22, den Ladestromsteuerbereich 24, den Spannungsdetektierbereich 27, den Temperaturdetektierbereich 28 und den Speicher 29 zu steuern. Als Ergebnis werden die Batterien 58 in dem Batteriepack 50 geladen. Während der Ladeoperation leuchtet die Kapazitätsanzeigelampe, um die Batteriekapazität des Batteriepacks 50 anzuzeigen. Bei Beendigung der Ladeoperation ist das Aufladen abgeschlossen, und die gleiche Lampe zeigt folglich die Ladebeendigung an. Der Steuerbereich 26 weist auch einen Kommunikationsanschluss 26a auf, der beispielsweise Ladeanweisungen (die im folgenden genauer beschrieben werden) von dem Adapter 30 empfängt, die zur Steuerung des Ladestroms verwendet werden können.
Der Adapter 30 zum Aufladen und zum Entladen des Batteriepacks 50 wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 6 genauer beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann der Kontaktbereich 32 auf der unteren Oberfläche des Gehäuses 31 des Adapters 30 gebildet sein, und den Kontaktbereich 12 des Batterieladegeräts 10 kontaktieren. Der Kontaktbereich 24, auf dem das Batteriepack 50 montiert werden kann, kann auch auf einer oberen Fläche des Gehäuses 31 gebildet sein.
Der Schalter 46 zum Starten eines Vollauffrischprozesses kann auf einer oberen Fläche des Gehäuses 31 gebildet sein. Der Vollauffrischprozess ist ein Prozess, der von dem Operator initiiert wird, wobei der Aufladeprozess und der Entladeprozess mehrmals wiederholt werden. Speziell wird zuerst das Aufladen durchgeführt, gefolgt von einem Entladen, dann einem erneuten Aufladen, gefolgt von einem Entladen. Letztendlich wird ein Aufladen durchgeführt, und der Prozess abgeschlossen. Durch das zweimalige Wiederholen des Aufladens und Entladens in dieser Weise wird der Trägheitszustand eines Batteriepacks 50 beseitigt, das in einem tiefen Trägheitszustand aufgrund einer langen Zeitperiode des Nichtverwendens war, und das wiederholte Entladen während des Vollauffrischprozesses eliminiert die tiefen Memory Effekte. Im Gegensatz zu dem Auffrischvorgang, der automatisch von dem Adapter 30 ausgeführt wird, dauert der Vollauffrischprozess ungefähr sechs Stunden.
Die Anzeige 44 kann auf der oberen Fläche des Gehäuses 31 gebildet sein. Die Anzeige 44 kann die Kapazitätsanzeigelampe 44a aufweisen, um die verbleibende Batteriekapazität des Batteriepacks 50 anzuzeigen, und eine Auffrischanzeigelampe 44b, um die Operationsbedingung des Adapters 30 anzuzeigen. Eine Steuerschaltung des Adapters 30 kann die Illumination der Kapazitätsanzeigelampe 44a und der Auffrischanzeigelampe 44b steuern.
Die Kapazitätsanzeigelampe 44a kann eine rote Lampe und zwei grüne Lampen enthalten. Die rote Lampe der Kapazitätsanzeigelampe 44a wird während des Auffrischvorganges illuminiert. Wenn die Kapazität des Batteriepacks 50 weniger als 40% seiner brandneuen Kapazität aufweist, nachdem der Auffrischvorgang abgeschlossen ist, blinken eine rote Lampe und zwei grüne Lampen abwechselnd, um den Operator anzuzeigen, dass die Lebensdauer des Batteriepacks 50 vorüber ist.
Die Auffrischanzeigelampe 44b kann vorzugsweise drei Lampen aufweisen. Während der Auffrischvorgang von dem Adapter 30 ausgeführt wird, kann eine Lampe der Auffrischanzeigelampe 44b auf der linken Seite schnell blinken. Die Auffrischanzeigelampe 44b kann ferner die Kapazität des Batteriepacks 50 nach Abschluss des Auffrischvorganges anzeigen (also nachdem der Vollauffrischprozess abgeschlossen worden ist, oder nach dem zweiten Standardauffrischprozess). Wenn die Kapazität des Batteriepacks 50 80% oder mehr in Bezug auf seine brandneue Kapazität beträgt, leuchten alle drei Lampen. Wenn die Kapazität 60-80% von der brandneuen Kapazität beträgt, leuchten die zwei am weitesten links angeordneten Lampen. Wenn die Kapazität 40-60% von der brandneuen Kapazität beträgt, leuchtet die am weitesten links angeordneten Lampe. In dieser Weise wird die verbleibende Lebensdauer des Batteriepacks 50 angezeigt.
Der Kontaktbereich 32 kann Eingangsanschlüsse 49a, 49b aufweisen, die die Ausgangsanschlüsse des Batterieladegeräts 10 elektrisch verbinden. Ferner kann ein Verbinder bereitgestellt sein, der mit dem Verbinder des Batterieladegeräts 10 verbunden werden kann. Ein Kontaktbereich 34 kann auch Ausgangsanschlüsse 49d, 49e aufweisen, die den positiven Anschluss 58a und den negativen Anschluss 58b des Batteriepacks 50 elektrisch koppeln. Ein anderer Verbinder kann weiter bereitgestellt sein, der mit dem Verbinder des Batteriepacks 50 verbunden werden kann.
Wie in Fig. 6 gezeigt, kann die Steuerschaltung des Adapters 30 einen Steuerbereich 41, einen Batterietemperaturdetektierbereich 47 und einen Batteriespannungsdetektierbereich 43 aufweisen. Die Steuerschaltung des Adapters 30 kann auch eine Entladeschaltung 42 aufweisen, die einen Widerstand enthalten kann, der als Last während der Entladeoperation dient. Die Steuerschaltung des Adapters 30 kann ferner ein Relais 48 aufweisen, das verwendet werden kann, um zwischen der Ladeoperation und der Entladeoperation zu schalten, und einen Lade/Entlade-Schaltbereich 45, der zur Steuerung des Relais 48 verwendet werden kann.
Der Steuerbereich 41 kann einen Mikroprozessor oder einen Mikrocomputer enthalten, der beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Nurlesespeicher (ROM), einen Zufallszugriffsspeicher und einen Eingabe/Ausgabe-Anschluss (I/O) aufweist. Der Steuerbereich 41 des Adapters 30 kann Kommunikationsfunktionen ausführen, um Information an den Steuerbereich 26 des Batterieladegeräts 10 zu übertragen. Die Kommunikation wird spezieh zwischen dem Kommunikationsanschluss 41a und dem Kommunikationsschluss 26a des Steuerbereichs 26 des Batterieladegeräts 10 gebildet. Der Steuerbereich 41 des Adapters 30 kann auch einen Kommunikationsanschluss 41b aufweisen, um Information von dem EEPROM 61 des Batteriepacks 50 zu empfangen.
Wenn das Batteriepack 50 montiert ist, liest der Steuerbereich 41 des Batteriepacks 30 zuerst die Gesamtanzahl von Aufladungen und das Auffrischzeitgebungsflag von dem EEPROM 61 des Batteriepacks 50, und bestimmt, ob der Auffrischvorgang durchgeführt werden muss. Wenn bestimmt wird, dass der Auffrischvorgang erforderlich ist, wird das Relais 48 mit der Entladeschaltung 42 über den Lade/Entlade-Schaltbereich 45 verbunden, und die Leistung der Batterien 58 des Batteriepacks 50 wird entladen. Das Relais 48 wird dann mit der Leistungsversorgungsschaltung 22 des Batterieladegeräts 10 über den Lade/Entlade-Schalterbereich 45 verbunden, und die Batterien 58 des Batteriepacks 50 werden geladen. Während des Ladens sendet der Steuerbereich 41 des Adapters 30 Ladeanweisungen an den Steuerbereich 26 des Batterieladegeräts 10. Der Steuerbereich 26 des Batterieladegeräts 10 steuert den Ladestrom basierend auf den Ladeanweisungen von dem Steuerbereich 41 des Adapters 30. Wenn bestimmt wird, dass der Auffrischvorgang nicht erforderlich ist, wird das Relais 48 mit der Leistungsversorgungsschaltung 22 des Batterieladegeräts 10 über den Lade/Entlade-Schaltbereich 45 verbunden, und die Batterien 58 des Batteriepacks 50 werden geladen. Der Ladestrom wird während des Ladens in der gleichen Weise gesteuert, bei dem Laden nach dem Auffrischvorgang, wie oben beschrieben. Wenn der Operator den Schalter 46 betätigt, wird darüber hinaus das Relais 48 abwechselnd mit der Leistungsversorgungsschaltung 22 und der Entladeschaltung 42 verbunden. Die Batterien 58 des Batteriepacks 50 werden folglich abwechseln geladen und entladen.
Die Operation des Adapters 30 wird jetzt für einen Fall beschrieben, bei dem das Batteriepack 50 an dem Batterieladegerät 10 mit dem Adapter 30 dazwischenliegend angeordnet angebracht ist. Die Operation des Batterieladegeräts 10, wenn das Batteriepack 50 direkt an dieses angeschlossen ist, ist dagegen gleich der Operation des Batterieladegeräts, wie in der Japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 11-081247 offenbart. Eine detaillierte Beschreibung davon wird folglich nicht gegeben.
Fig. 10 zeigt das Flussdiagramm des repräsentativen Prozesses, der von dem Steuerbereich 41 des Adapters 30 ausgeführt wird. Der Steuerbereich 41 des Adapters 30 kann zuerst bestimmen, ob das Batteriepack 50 auf dem Adapter 30 montiert ist (Schritt S10). Der Schritt S10 wird JA, wenn der Steuerbereich 41 die Batteriespannung detektiert (indem der Spannungsdetektierbereich 43 verwendet wird) und/oder wenn der Steuerbereich die Batterietemperatur detektiert (indem der Temperaturdetektierbereich 28 verwendet wird). Wenn das Batteriepack s0 auf dem Adapter 30 montiert ist (JA in Schritt S10), wird die in dem EEPROM 61 gespeicherte Information gelesen (Schritt S12). In Schritt S12 werden das Auffrischzeitgebungsflag und die Gesamtanzahl von Aufladungen, die in dem EEPROM 61 gespeichert sind, gelesen.
In Schritt S14 bestimmt der Steuerbereich 41 des Adapters 30, ob der Schalter 46 zum Starten der Vollauffrischoperation betätigt worden ist. Falls Schritt S14 gleich JA ist (also wenn der Schalter 46 betätigt worden ist), wird der Prozess bei Schritt S68 fortgesetzt. In Schritt S68 wird der Vollauffrischprozess ausgeführt. Bei dem Vollauffrischprozess wird zuerst das Relais 48 betrieben, das die Leistungsversorgungsschaltung 22 mit den Batterien 58 verbindet, der Aufladeprozess ausgeführt, und die Batterien 58 werden in Ruhe gelassen, bis sie abgekühlt sind. Als nächstes wird das Relais 48 betrieben, um die Batterien 58 mit der Entladeschaltung 42 zu verbinden, und die Batterien 58 werden zwangsentladen. Das Entladen ist abgeschlossen, wenn die Batteriespannung die Entladeendspannung erreicht hat. Die Batterien 58, die eine hohe Temperatur erreicht haben, als Folge des Entladens, werden in Ruhe gelassen, bis sie abgekühlt sind. Als nächstes werden das Aufladen und das Entladen in einer Reihenfolge wiederholt, die bereits oben beschrieben worden ist. Letztendlich werden die Batterien 58 aufgeladen und der Prozess abgeschlossen. In dieser Weise werden die Batterien 58 des Batteriepacks 50 vollständig aufgefrischt, und eine Verschlechterung der Batterie, aufgrund eines tiefen Trägheitszustands oder tiefer Memory Effekte, wird eliminiert.
Wenn der Vollauffrischprozess abgeschlossen ist, ändert der Steuerbereich 41 das Auffrischzeitgebungsflag des EEPROM 61 (Schritt S70). Wenn die Gesamtanzahl von Aufladungen, die in Schritt S12 gelesen worden sind, in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus liegt, wird speziell das Auffrischzeitgebungsflag geändert in [3]. Wenn die Gesamtanzahl von Aufladungen in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus liegt, wird das Auffrischzeitgebungsflag geändert in [7].
Wenn Schritt S14 gleich NEIN ist, wird der Prozess bei Schritt S16 fortgesetzt. In Schritt S16 bestimmt der Steuerbereich 41, ob das Batteriepack 50, das angeschlossen worden ist, in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus liegt. Dies wird speziell auf der Basis der gesamten Anzahl von Aufladungen bestimmt, die in Schritt S12 gelesen worden sind (also auf der Basis, ob Bit (a8) des EEPROM 61 gleich [0] oder [1]) ist. Wenn das Bit (a8) gleich [0] ist, wird bestimmt, dass das Batteriepack 50 in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus ist. Falls das Bit (a8) gleich [1] ist, wird bestimmt, dass das Batteriepack 50 in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus ist.
Wenn das Batteriepack 50 in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus ist (JA in Schritt S16) wird der erste Auffrischentladeprozess durch den Steuerbereich 41 gestartet (Schritt S17). Der erste Auffrischentladeprozess wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Zuerst bestimmt der Steuerbereich 41, ob das Auffrischzeitgebungsflag [A], welches in Schritt S12 gemäß Fig. 10 gelesen worden ist, gleich [0] ist (Schritt in S18). Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [0] ist (JA in Schritt S18), wird der erste Standardauffrischprozess ausgeführt (Schritt S20). Wenn das Auffrischzeitgebungsflag gleich [0] ist, ist der erste Standardauffrischprozess in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus notwendig, und ist noch nicht ausgeführt worden (siehe Fig. 9). Als Ergebnis initiiert der Steuerbereich 41 den ersten Standardauffrischprozess. Speziell wird das Relais 48 betrieben, wodurch die Batterien 58 mit der Entladeschaltung 42 verbunden werden, und die Batterien 58 werden zwangsentladen. Das Entladen ist abgeschlossen, wenn die Batteriespannung eine vorbestimmte Entladeabschlussspannung erreicht (1,0 V pro Zelle). Die Batterien 58, die eine hohe Temperatur als Folge des Entladens erreicht haben, werden in Ruhe gelassen, bis sie abgekühlt sind. Wenn der erste Standardauffrischprozess abgeschlossen ist, wird das Verfahren in Schritt S58 gemäß Fig. 10 fortgesetzt.
Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] nicht [0] ist (NEIN in Schritt S18), wird als nächstes bestimmt, ob das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [1] ist (Schritt S22). Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [1] ist (JA in Schritt S22), wird der zweite Standardauffrischprozess ausgeführt (Schritt S24). Wenn das Auffrischzeitgebungsflag gleich [1] ist, ist der zweite Standardauffrischprozess in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus notwendig, und ist noch nicht durchgeführt worden (siehe Fig. 9). Als Ergebnis initiiert der Steuerbereich 41 den zweiten Standardauffrischprozess. Der zweite Standardauffrischprozess wird im wesentlichen in der gleichen Weise ausgeführt, wie der erste Standardauffrischprozess, mit der Ausnahme, dass die Entladeabschlussspannung sich von der gemäß dem ersten Standardauffrischprozess unterscheidet. Die Entladeabschlussspannung bei dem zweiten Standardauffrischprozess beträgt 0,8 V pro Zelle. Das Entladen erfolgt also tiefer in dem zweiten Standardauffrischprozess, als bei dem ersten Standardauffrischprozess.
Wenn der zweite Auffrischvorgang abgeschlossen ist, wird das Auffrischzeitgebungsflag des EEPROM 61 in [3] geändert (Schritt S26), und der Prozess wird bei Schritt S58 gemäß Fig. 10 fortgesetzt. Die Auffrischvorgänge in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus sind bei Beendigung des zweiten Auffrischvorganges abgeschlossen, und das Auffrischzeitgebungsflag wird folglich in [3] geändert.
Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] nicht gleich [1] ist (NEIN in Schritt S22), wird als nächstes bestimmt, ob das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [2] ist (Schritt S28). Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [2] ist, (JA in Schritt S28), ist der Auffrischvorgang nicht in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus notwendig, und der Prozess wird folglich bei Schritt S58 von Fig. 10 fortgesetzt. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] nicht gleich [2] ist (NEIN in Schritt S28), wird bestimmt, ob das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [3] ist (Schritt S30). Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [3] ist, (JA in Schritt S30) ist der Auffrischvorgang bereits in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus beendet worden, und der Prozess wird folglich bei Schritt S58 von Fig. 10 fortgesetzt.
Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] nicht gleich [3] ist (NEIN in Schritt S30), wird bestimmt, ob das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [7] ist (Schritt S32). Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [7] ist, (JA in Schritt S32), ist der Auffrischvorgang bereits in der letzteren Hälfte des vorangegangenen Auffrischzyklus abgeschlossen worden. Das Auffrischzeitgebungsflag wird folglich in [2] geändert (Schritt S36) und der Prozess wird bei Schritt S58 von Fig. 10 fortgesetzt. Es ist also nicht notwendig, die Auffrischvorgänge in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus auszuführen, wenn die Auffrischvorgänge in der letzteren Hälfte des vorangegangenen Auffrischzyklus abgeschlossen worden sind, und folglich kann das Auffrischzeitgebungsflag in [2] geändert werden.
Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] nicht gleich [7] ist (NEIN in Schritt S32), wird das Auffrischzeitgebungsflag [A] in [0] geändert (Schritt S34), und der Prozess kehrt zu Schritt S18 zurück. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] nicht gleich [7] ist, ist das Auffrischzeitgebungsflag [A] also entweder [4], [5] oder [6]. In dem Fall, bei dem das Auffrischzeitgebungsflag irgendeinen dieser numerischen Werte aufweist, sind die Auffrischvorgänge nicht in der letzteren Hälfte des vorangegangen Auffrischzyklus abgeschlossen worden. Als ein Ergebnis wird das Auffrischzeitgebungsflag [A] in [0] geändert, wodurch veranlasst wird, dass der Schritt S18 JA bestimmt, und der erste Standardauffrischprozess wird ausgeführt.
Wenn das Batteriepack 50 nicht in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus ist (NEIN in Schritt S16 von Fig. 10) ist, wird dagegen der zweite Auffrischentladeprozess durch den Steuerbereich 41 gestartet (Schritt S37). Der zweite Auffrischentladeprozess wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben. Wie in Fig. 12 gezeigt, wird der zweite Auffrischentladeprozess in einer Art und Weise durchgeführt, die im wesentlichen identisch mit dem ersten Auffrischentladeprozess ist. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [4] ist (JA in Schritt S38), wird also der erste Standardauffrischprozess ausgeführt (Schritt S40). Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [5] ist (JA in Schritt S42), wird der zweite Standardauffrischprozess durchgeführt (S44), und das Auffrischzeitgebungsflag [A] wird geändert in [7]. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [6] oder [7] ist (JA in Schritt S48, oder JA in Schritt S50), wird der Prozess bei Schritt S58 von Fig. 10 fortgesetzt. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [3] ist, (JA in Schritt S52), wird das Auffrischzeitgebungsflag [A] geändert in [6] (Schritt S56). Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] nicht gleich [3] ist (NEIN in Schritt S52), also das Auffrischzeitgebungsflag gleich [0], [1] oder [2] ist, wird das Auffrischzeitgebungsflag geändert in [4].
Erneut bezugnehmend auf Fig. 10, werden die Batterien 58 des Batteriepacks 50 geladen (Schritt S58). Der Steuerbereich 41 steuert speziell das Relais 48, um die Leistungsversorgungsschaltung 22 des Batterieladegeräts 10 mit den Batterien 58 zu verbinden. Der Steuerbereich 41 sendet ferner Ladeanweisungen (beispielsweise die Batterietemperatur, die Batteriespannung) an den Steuerbereich 26 des Batterieladegeräts 10. Der Steuerbereich 26 steuert den Ladestromsteuerbereich 24 auf der Basis dieser Ladeanweisungen, und die Batterien 58 werden geladen.
In Schritt S60 wird bestimmt, ob das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [0] ist. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [0] ist (JA in Schritt S60), ändert sich das Auffrischzeitgebungsflag [A] in [1] (Schritt S62). Als Ergebnis, in dem Fall, bei dem das Laden der Reihe nach in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus durchzuführen ist, wenn das Batteriepack 50 an den Adapter 30 angeschlossen ist, wird der zweite Standardauffrischprozess für die Batterien 58 des Batteriepacks 50 durchgeführt.
Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] nicht gleich [0] ist (NEIN in Schritt 60), wird bestimmt, ob das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [4] ist (Schritt S64). Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] gleich [4] ist (JA in Schritt S64), wird das Auffrischzeitgebungsflag [A] in [5] geändert (Schritt S66). Als Ergebnis, in dem Fall, wenn das Laden nachfolgend in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus durchzuführen ist, wenn das Batteriepack 50 auf dem Adapter 30 montiert ist, wird der zweite Standardauffrischprozess für die Batterien 58 des Batteriepacks 50 durchgeführt. Wenn das Auffrischzeitgebungsflag [A] nicht gleich [4] ist (NEIN in Schritt S64), wird der Prozess sofort beendet.
Das oben genannte Batterieladegerät 10 und der Adapter 30 können die in den Fig. 13 und 14 gezeigten Gesichtspunkte aufweisen. In dem in Fig. 13 gezeigten Beispiel einer Verwendung können vier Batteriepacks 50, die in einer Mehrzahl von Arbeitsbereichen (1-4) verwendet werden, in einem Laderbereich geladen werden. Vier Ladegeräte 10 können beispielsweise in dem Laderbereich bereitgestellt sein. Der Adapter 30 ist dann an einem der vier Ladegeräte 10, die in dem Laderbereich gebildet sind, angebracht. In diesem Fall sind vier Batteriepacks 50 zufällig entweder mit den Ladegeräten 10 oder mit dem Adapter 30 verbunden. Folglich ist es wahrscheinlich, dass jedes der Batteriepacks 50 zweimal oder mehrmals während einer Hälfte des Auffrischzyklus mit dem Adapter 30 verbunden wird (beispielsweise 16 Ladungen). Dies verhindert das Problem von dem Batteriepack 50 nicht mit dem Adapter 30 verbunden und folglich keinem Auffrischerprozess unterzogen zu werden.
Das Batterieladegerät 10 und der Adapter 30 können selbstverständlich auch gemäß dem in Fig. 14 gezeigten Gesichtspunkt verwendet werden. In Fig. 14 ist ein Ladergerät 10 und ein Adapter 30 in jedem Arbeitsbereich (1-4) gebildet.
Aus der oben genannten Beschreibung wird deutlich, dass der Steuerbereich 41 des Adapters 30 die Gesamtanzahl von Aufladungen und das Auffrischzeitgebungsflag, die in dem EEPROM 61 gespeichert sind verwendet, um zu bestimmen, ob das Batteriepack 50 den Auffrischvorgang benötigt. Wenn der Auffrischvorgang erforderlich ist, wird er automatisch durch den Steuerbereich des Adapters 30 ausgeführt. Der Auffrischvorgang kann folglich automatisch für die Batterien 58 des Batteriepacks 50 durchgeführt werden.
Wie Fig. 9 verdeutlicht, wird der Auffrischvorgang nicht in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus durchgeführt, der unmittelbar folgt, wenn der Auffrischvorgang in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus durchgeführt worden ist. Wenn der Auffrischvorgang in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus durchgeführt worden ist, wird in ähnlicher Weise der Auffrischvorgang nicht in der ersteren Hälfte des Auffrischzyklus durchgeführt, der unmittelbar folgt. Als Ergebnis wird der Auffrischvorgang nicht in übermäßiger Anzahl für die Batterien 58 des Batteriepacks 50 durchgeführt, wodurch verhindert wird, dass sich die Lebensdauer der Batterien 58 verkürzt.
Obwohl ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Beschreibung nur beispielhaft, und es ist selbstverständlich, dass Fachleute auf diesem Gebiet Änderungen und Modifikationen vornehmen können.
In dem oben dargestellten repräsentativen Ausführungsbeispiel wird beispielsweise der Standardauffrischprozess (also der Entladeprozess) zweimal in der ersteren Hälfte oder in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus durchgeführt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt: Der Entladeprozess kann auch nur einmal in der ersteren Hälfte oder in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus durchgeführt werden. Die Häufigkeit des Entladeprozesses kann also durch Setzen einer entsprechenden Anzahl von Auffrischzyklen eingestellt werden, so das Memory Effekte verhindert werden können, durch einen Entladeprozess, wenn notwendig.
Fig. 15 zeigt ein repräsentatives Beispiel von numerischen Werten des Auffrischzeitgebungsflags und die Zustände, die diesen numerischen Werten entsprechen, für einen Falle, bei dem der Auffrischvorgang nur einmal in der ersteren Hälfte oder der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus durchgeführt wird. Da der Auffrischvorgang nur einmal in der ersteren Hälfte oder in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus durchgeführt werden muss, kann das Auffrischzeitgebungsflag sechs mögliche Werte aufweisen (beispielsweise [1], [2], [3], [5], [6], [7], wie in Fig. 15 gezeigt).
Fig. 16 zeigt ein Flussdiagramm des repräsentativen Prozesses, der durch den Steuerbereich des Adapters durchgeführt wird, in einem Fall, bei dem der Auffrischzyklus nur einmal in der ersteren Hälfte oder in der letzteren Hälfte des Auffrischzyklus durchgeführt wird. In Fig. 16 ist nur der Bereich, der den Prozessschritten S16-S58 von Fig. 10 entspricht, gezeigt. Wie Fig. 16 verdeutlicht, ist der Prozess für den Fall einfacher, bei dem das Auffrischzeitgebungsflag sechs mögliche Werte aufweist.
In dem oben verdeutlichten repräsentativen Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus der Auffrischzyklus in die erstere Hälfte und die letztere Hälfte unterteilt. Der Auffrischzyklus kann jedoch auch gleichmäßig in drei oder mehrere Zeitperioden unterteilt sein, wobei in jeder der Zeitperioden bestimmt wird, ob der Auffrischvorgang erforderlich ist. Wenn der Auffrischzyklus beispielsweise durch drei geteilt ist, ist der Auffrischzyklus in eine erste Zeitperiode, eine zweite Zeitperiode und eine dritte Zeitperiode unterteilt. In dem Fall, bei dem der Auffrischvorgang in die erste Zeitperiode unterteilt ist, wird der Auffrischvorgang nicht in der zweiten Zeitperiode und der dritten Zeitperiode durchgeführt, die unmittelbar folgen. In dieser Weise wird das Zeitintervall zwischen den Auffrischvorgängen verlängert.
Ein Batterieladegerät kann mit einem Prozessor versehen sein, der in der Lage ist, mit dem Speicher des Batteriepacks zu kommunizieren. Wenn das Batteriepack direkt an das Batterieladegerät angeschlossen ist, kann der Prozessor die Gesamtanzahl von Ladungen aus dem Speicher lesen. Wenn die Gesamtanzahl von Ladungen, die gelesen worden ist, ein Vielfaches eines vorbestimmten Wertes ist, kann der Prozessor das Flag des Speichers ändern, um anzuzeigen, dass der Auffrischvorgang erforderlich ist. Nachdem das Flag geändert worden ist, wird der Auffrischvorgang für das Batteriepack durchgeführt, wenn das Batteriepack an das Batterieladegerät mit dem Adapter dazwischenliegend angeordnet angeschlossen ist.
Ein Batterieladegerät kann ferner eine Spannungsdetektierschaltung aufweisen, um die Spannung des Batteriepacks zu überwachen, zusätzlich zu dem Prozessor, der in der Lage ist, mit dem Speicher des Batteriepacks zu kommunizieren. Wenn die Ladespannung, die von der Spannungsdetektierschaltung detektiert worden ist, über einem ersten vorbestimmten Wert liegt, oder wenn die Entladespannung unter einem zweiten vorbestimmten Wert liegt, kann der Prozessor das Flag des Speichers ändern, um anzuzeigen, dass der Auffrischvorgang notwendig ist. Wenn das Batteriepack in einem Trägheitszustand ist, und die Ladespannung über den ersten vorbestimmten Wert liegt, oder wenn die Entladespannung unter dem zweiten vorbestimmten Wert liegt, wird das Flag geändert, um anzuzeigen, dass der Auffrischvorgang notwendig ist. Nachdem das Flag geändert worden ist, wird der Auffrischvorgang für das Batteriepack durchgeführt, wenn das Batteriepack an das Batterieladegerät mit dem Adapter dazwischenliegend angeordnet, angeschlossen ist. In diesem Fall kann der Trägheitszustand der Batterie automatisch beseitigt werden.
Obwohl das bevorzugte repräsentative Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben worden ist, dient das vorliegende Ausführungsbeispiel nur zur Verdeutlichung, und ist in keiner Weise einschränkend. Es soll verstanden werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. Darüber hinaus können weitere Merkmale und Aspekte, die hier offenbart worden sind, einzeln oder in Kombination mit den oben beschriebenen Aspekten und Merkmalen verwendet werden.

Claims

1. Vorrichtung mit:
einem Batterieladegerät, das eine Ladeschaltung zum Aufladen von wiederaufladbaren Batterien eines Batteriepacks aufweist;
einem Adapter, der mit dem Batteriepack und dem Batterieladegerät verbunden werden kann, wobei der Adapter eine Entladeschaltung zum Entladen der wiederaufladbaren Batterien aufweist, einen Schalter zum selektiven Verbinden der wiederaufladbaren Batterien mit der Entladeschaltung oder mit der Ladeschaltung des Batterieladegeräts, wenn das Batteriepack mit dem Batterieladegerät über den Adapter verbunden ist, und einen Mikroprozessor zur Steuerung des Schalters auf der Basis eines Flags, das in einem Speicher des Batteriepacks gespeichert ist, wenn das Batteriepack mit dem Batterieladegerät über den Adapter verbunden ist, wobei das Flag anzeigt, ob ein Auffrischvorgang erforderlich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Batteriepack direkt mit dem Batterieladegerät verbunden werden kann, wobei das Batterieladegerät die wiederaufladbaren Batterien des Batteriepacks auflädt, wenn das Batteriepack direkt mit dem Batterieladegerät verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Mikroprozessor mit dem Speicher des Batteriepacks kommunizieren kann, wobei der Mikroprozessor das Flag von dem Speicher liest und bestimmt, ob der Auffrischvorgang notwendig ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Speicher ferner eine Gesamtanzahl von Aufladungen des Batteriepacks speichert, wobei der Mikroprozessor basierend auf der Gesamtanzahl von Aufladungen und dem Zustand des Flags bestimmt, ob der Auffrischvorgang notwendig ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Flag anzeigt, ob der Auffrischvorgang in einer ersten Periode während einer ersteren Hälfte des voreingestellten Auffrischzyklus notwendig ist, oder in einer zweiten Periode während einer letzteren Hälfte des voreingestellten Auffrischzyklus, wobei das Flag mindestens sechs Zustände anzeigt: (1) Einen ersten Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang in der ersten Periode notwendig ist, und dass der Auffrischvorgang noch nicht durchgeführt worden ist; (2) einen zweiten Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischzyklus in der ersten Periode durchgeführt worden ist; (3) einen dritten Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang nicht in der ersten Periode notwendig ist; (4) einen vierten Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang in der zweiten Periode erforderlich ist, und dass der Auffrischvorgang noch nicht durchgeführt worden ist; (5) einen fünften Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang in der zweiten Periode durchgeführt worden ist; und (6) einen sechsten Zustand, der anzeigt, dass der Auffrischvorgang in der zweiten Periode nicht notwendig ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Mikroprozessor folgendes durchführt: (1) wenn aus der Gesamtanzahl von Aufladungen bestimmt wird, dass das Batteriepack in der ersten Periode ist, und das Flag den ersten Zustand, den vierten Zustand oder den sechsten Zustand anzeigt, veranlasst der Mikroprozessor die Durchführung des Auffrischvorganges für das Batteriepack und ändert das Flag in den zweiten Zustand nach Abschluss des Auffrischvorganges; (2) wenn aus der Gesamtanzahl von Aufladungen bestimmt wird, dass das Batteriepack in der ersten Periode ist, und das Flag den fünften Zustand anzeigt, ändert der Mikroprozessor das Flag in den dritten Zustand; (3) wenn aus der Gesamtanzahl von Aufladungen bestimmt wird, dass das Batteriepack in der zweiten Periode ist, und das Flag den ersten Zustand, den dritten Zustand oder den vierten Zustand anzeigt, veranlasst der Mikroprozessor die Durchführung des Auffrischvorganges für das Batteriepack, und ändert das Flag in den fünften Zustand nach Abschluss des Auffrischvorganges; (4) wenn aus der Gesamtanzahl von Aufladungen bestimmt wird, dass das Batteriepack in der zweiten Periode ist, und das Flag den zweiten Zustand anzeigt, ändert der Mikroprozessor das Flag in den sechsten Zustand.

7. Adapter mit:
einem ersten elektrischen Kontakt zur Verbindung mit wiederaufladbaren Batterien eines Batteriepacks;
einem zweiten elektrischen Kontakt zur Verbindung mit einer Ladeschaltung eines Batterieladegeräts;
einer Entladeschaltung zum Entladen der wiederaufladbaren Batterien;
einem Schalter zum selektiven Verbinden des ersten elektrischen Kontakts entweder mit der Entladeschaltung oder mit dem zweiten elektrischen Kontakt;
einem Mikroprozessor, der den Schalter und einen Speicher des Batteriepacks elektrisch verbindet, wobei der Speicher einen Flag speichert, das anzeigt, ob der Auffrischvorgang notwendig ist, wobei der Mikroprozessor ein Flag von dem Speicher liest und den Schalter auf der Basis des gelesenen Flags steuert, wenn die wiederaufladbaren Batterien mit dem ersten elektrischen Kontakt verbunden sind und die Ladeschaltung mit dem zweiten elektrischen Kontakt verbunden ist.