JP2003244858A - 給電装置および電気機器 - Google Patents

給電装置および電気機器

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JP2003244858A
JP2003244858A JP2003038686A JP2003038686A JP2003244858A JP 2003244858 A JP2003244858 A JP 2003244858A JP 2003038686 A JP2003038686 A JP 2003038686A JP 2003038686 A JP2003038686 A JP 2003038686A JP 2003244858 A JP2003244858 A JP 2003244858A
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Stefan Roepke
レープケ シュテファン
Rainer Glauning
グラウニング ライナー
Volker Bosch
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    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 保護回路によるエネルギー蓄積器の望ましく
ない放電を防止するように、電気エネルギー蓄積器(2
0)及び該エネルギー蓄積器のための保護回路(22)
を有する、電気機器(10)たとえばバッテリ駆動形工
作機械のための給電装置を提案する。 【解決手段】 スイッチ素子(16,26)を、保護回
路の遮断のために設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気エネルギー蓄
積器及びエネルギー蓄積器のための保護回路を有する、
電気機器、たとえばバッテリ形工具のための給電装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】例えば手持ちドリル又はバッテリ形ドラ
イバのようなバッテリ駆動形電気機器では、従来の蓄電
池は技術的原因による自己放電が生じ、それ故長い間置
いておくとしばしば、もはや使用できないという問題が
ある。
【0003】さらに、長い間保管しておいた後にも使用
することのできる自己放電のない蓄電池が知られてい
る。しかし、この自己放電のない蓄電池は通常の作動に
おいて電子保護回路を必要とし、該電子保護回路はまた
電流を消費するものである。したがって、上記自己放電
のない蓄電池を用いるバッテリ駆動形電気機器を長い間
保管しておくと、保護回路の電流消費により放電され
る。そのため、蓄電池は長い間置いておいた後では同様
にもはや使用できない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の欠点を克服するように、冒頭に述べた形式の給電装置
を提案することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、スイッチ素子が、保護回路の遮断のために設けられ
ていることにより解決される。
【0006】
【発明の利点】本発明は、次のような一般的な技術的教
示を含む。すなわち、例えば既述の蓄電池のような自己
放電のない電気エネルギー蓄積器のための保護回路を、
エネルギー蓄積器が保護回路の電力消費によって放電さ
れないように、比較的長い間保管する間遮断する。
【0007】本発明の範囲で用いられる電気エネルギー
蓄積器の概念は、既述の自己放電のない蓄電池に限定さ
れるものではない。むしろ、本発明は、保護回路を必要
とする再充電できない電池を用いても実現可能である。
さらに、本発明の範囲内のエネルギー蓄積器の概念は、
例えば燃料電池のような別のタイプのエネルギー蓄積器
も含む。
【0008】したがって、比較的長い保管期間中、保護
回路を遮断するために、スイッチ素子が設けられてお
り、このスイッチ素子は、直接または間接的に保護回路
に接続されている。
【0009】本発明の変形例では、それ故有利には、ス
イッチ素子が、保護回路とエネルギー蓄積器との間に設
けられている。このため、比較的長い保管期間中、保護
回路はエネルギー蓄積器から切離され、それにより、保
護回路によるエネルギー蓄積器の望ましくない放電が防
止される。
【0010】これに対して、本発明の別の変形例では、
保護回路の給電は、所属の電気機器の制御回路を介し
て、間接的に行われる。この場合、つまり保護回路は一
般に、エネルギー蓄積器と直接接続されていない。その
ため、保護回路をエネルギー蓄積器から切離すことも必
要でない。したがって、該変形例では、スイッチ素子が
電気機器の制御回路に接続されており、このため、電気
機器が遮断され、ひいては間接的に保護回路も遮断され
る。
【0011】この場合、本発明のスイッチ素子の概念
は、手動で操作されるスイッチに限定されるものではな
く、例えばリレー、パワートランジスタおよび時間的に
制御されるスイッチ素子も含む。また、自動切換えと手
動切換えとを組合わせてもよい。それ故、例えば、所定
の持続時間イナクティブであった後、保護回路の遮断を
自動的に時間的な制御により行い、他方、保護回路ない
し電気機器全体を手動でオンにすることが可能である。
【0012】こうして、本発明の1つの変形例は、電気
機器が所定の期間の間使用されなかった場合、保護回路
が自動的に時間的な制御により遮断されるように構成さ
れている。このため、タイマが設けられており、イナク
ティブ状態が所定の期間経過した場合、前記タイマはス
イッチ素子に作用し、このようにして保護回路を遮断す
る。有利には、タイマはこの場合、電気機器の制御回路
に接続されている制御入力側を有する。したがって、タ
イマは、その都度電気機器を使用する際に、リセットさ
れる。次いで、ユーザは、電気機器の使用を再開する前
に、スイッチ素子を操作する。それにより、保護回路は
再びアクティブにされる。
【0013】本発明の有利な実施例では、エネルギー蓄
積器および保護回路が、例えばバッテリパックの形式の
エネルギー蓄積器モジュールの構成部分であり、共通の
ケーシングを有している。
【0014】この場合、スイッチ素子をエネルギー蓄積
器モジュールのなかに一体化することが可能であり、そ
の際、スイッチ素子は通常の動作状態において、有利に
は、外部から操作可能である。それにより、電気機器の
ユーザは、エネルギー蓄積器モジュールを予め電気機器
から取出す必要なく、長い保管の間保護回路をオフにす
ることができる。
【0015】しかしまた、スイッチ素子をエネルギー蓄
積器モジュールの外部に、例えば電気機器それ自体に設
ける方法もある。このことは、スイッチ素子が電気機器
のケーシングに、人間工学的に最適に配置できるという
利点を有する。本発明の当該変形例では、有利には、保
護回路は自身の電流を、電気機器の制御回路から取出
す。そのため、制御回路のためのスイッチ素子により、
保護回路の遮断も実現できる。
【0016】さらに、有利には、本発明の電気機器は、
エネルギー蓄積器モジュールのための収容ポケットを有
している。その際、有利には、収容ポケットのなかに及
びエネルギー蓄積器モジュールに、接続コンタクトが設
けられており、該接続コンタクトは、電気機器内にある
制御回路とエネルギー蓄積器モジュール内にある保護回
路との間の電気的接続を形成する。
【0017】図面、明細書ならびに請求項は、組合せに
より種々な特徴を含む。当業者は、これらの特徴を適切
に個別的にも考察し、有意義な別な組合せに統合するで
あろう。
【0018】
【発明の実施の形態】次に本発明を実施の形態に基づき
図を用いて詳細に説明する。
【0019】図1に示したブロック回路図に、バッテリ
形ドライバ10のための本発明の給電装置が示されてい
る。前記バッテリ形ドライバは駆動ユニット12により
駆動されるが、ここでは、駆動ユニット12は略線的に
示されているにすぎない。
【0020】この場合、駆動ユニット12の制御は、同
様に単に略線的に示したにすぎない制御ユニット14に
より行われる。その際、制御ユニット14は、以下に詳
細に説明するように、スイッチ素子16により遮断され
る。
【0021】この場合、バッテリ形ドライバ10の給電
は、自己放電のない蓄電池20を有するバッテリパック
18により行われる。通常の作動期間中の蓄電池20を
保護するため、バッテリパック18は、蓄電池20の損
傷を防止する電子保護回路22を有している。
【0022】この場合、蓄電池20及び保護回路22を
有するバッテリパック18は、ケーシングを有し、該ケ
ーシングは、バッテリ形ドライバ10内の相応して形状
に合った収容ポケットに挿入できる。
【0023】バッテリパック18のケーシングに及びバ
ッテリ形ドライバ10の収容ポケットのなかに、種々な
接続コンタクトが設けられている。該接続コンタクトに
より、収容ポケットにバッテリパック18を挿入する際
に、電気的接続が形成される。
【0024】そのため、蓄電池20のアース端子は、保
護回路22、制御回路14ならびに駆動ユニット12の
相応するアース端子と接続される。さらに、蓄電池20
の電圧端子が、駆動ユニット12の相応する電圧端子に
接続されている。また、蓄電池20の電圧端子は、スイ
ッチ素子16を介して、制御ユニット14の電圧端子に
接続されている。したがって、制御回路14はスイッチ
素子16によりオン又はオフ可能である。さらに、保護
回路22は、バス線を介して、制御回路14に接続され
ており、その際、保護回路22は制御回路14から作動
電流を取出す。そのため、制御ユニット14の遮断によ
ってまた間接的に、保護回路22が遮断される。
【0025】バッテリパック18を用いるバッテリ形ド
ライバ10を比較的長い間保管する前に、ユーザはスイ
ッチ素子16を操作する。それにより、制御ユニット1
4が遮断される。制御ユニット14の遮断により、保護
回路22に対する給電もまた、遮断される。そのため、
保護回路22は保管期間中、如何なる電流ももはや消費
しない。このことにより、最大限可能な保管期間が延長
される。
【0026】図2に示した実施例は、上述のおよび図1
に示した実施例と広く一致している。そのため、以下、
互いに対応する素子に同じ符号を用いて、繰返し説明を
避けるため、上記の図1に対する記述を参照して説明す
る。
【0027】この実施例の特徴は、実質的に、制御回路
14を時間的な制御により遮断するために、付加的にタ
イマ24が設けられていることにある。その際、タイマ
24はスイッチ素子16に作用し、該スイッチ素子をオ
ン又はオフにする。スイッチプロセスを制御するため、
タイマ24はリセット入力側を有しており、該リセット
入力側を介して、タイマ24は制御回路14に接続され
ている。この場合、制御回路14の各作動により、タイ
マ24はリセットされるが、他方、タイマ24は、制御
回路14のイナクティブ状態が比較的長く持続した後、
スイッチ素子16を切離する。このことにより、制御回
路14は遮断される。制御装置14の遮断により、ま
た、保護回路22に対する給電も遮断される。したがっ
て、電気エネルギーはもはや消費されず、このことによ
り、最大限可能な保管期間をはるかに延長することがで
きる。
【0028】電気機器10の再作動の際に、ユーザはこ
のとき、スイッチ素子16を手動で操作しさえすればよ
い。このことにより、制御回路13がオンにされる、す
なわち、保護回路22に対する電流供給もスイッチイン
により開始される。
【0029】図3に示したバッテリパック18’は、上
述のおよび図1に示したバッテリパック18と広く一致
している。そのため、以下、互いに対応する素子に同じ
符号を用いて、繰返し説明を避けるため、上記の記述を
参照して説明する。
【0030】この実施例の特徴は次のことにある。すな
わち、保護回路22の給電が、バス線を介して制御回路
14により行われるのではなく、直接蓄電池20によっ
て行われるのである。このため、蓄電池20の電圧端子
は、付加的に別のスイッチ素子26を介して、保護回路
22の電圧端子に接続されている。
【0031】この場合、スイッチ素子26は、バッテリ
パック18の中に、次のように設けられている。すなわ
ち、ユーザはスイッチ素子26を、予めバッテリ形ドラ
イバ10からバッテリパック18を取出す必要なく、操
作できる。このとき、ユーザは、バッテリパック18を
用いるバッテリ形ドライバ10を比較的長い間保管する
前に、スイッチ素子26を操作して、保護回路22をオ
フにすることができる。このことにより、最大限可能な
保管期間がはるかに長くなる。
【0032】さらに、スイッチ素子26はまた、バッテ
リパック18において、次のように設けることもでき
る。すなわち、スイッチ素子26は、バッテリパック1
8を取出す際に、自動的に切離され、それにより保護回
路22が遮断される。このようにして、バッテリパック
18が取出された状態において、不必要に保護回路22
によって放電されることがないようにすることが保証さ
れる。
【0033】本発明は、上述の有利な実施例に限定され
るものではない。むしろ、同様に本発明の思想を用い、
且つそれ故に保護範囲に該当する多数の変形実施例およ
びヴァリエーションが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の給電装置を有する電気機器を略線的に
示す。
【図2】図1の電気機器の代替的な実施例である。
【図3】電気機器に対するバッテリパックの実施例であ
る。
【符号の説明】
10 バッテリ形ドライバ 12 駆動ユニット 14 制御回路 16,26 スイッチ素子 18,18’ バッテリパック 20 蓄電池 22 保護回路 24 タイマ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー グラウニング ドイツ連邦共和国 アイヒタール−グレッ ツィンゲン フローシェゲルト 11 (72)発明者 フォルカー ボッシュ ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト レ ンブラントシュトラーセ 12 Fターム(参考) 5G003 BA01 DA13 FA04 5H030 AA04 AS12 BB27

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気エネルギー蓄積器(20)及び該エ
    ネルギー蓄積器(20)のための保護回路(22)を有
    する、電気機器(10)、たとえばバッテリ駆動形工作
    機械のための給電装置において、 スイッチ素子(16,26)が、前記保護回路(22)
    の遮断のために設けられていることを特徴とする、給電
    装置。
  2. 【請求項2】 前記スイッチ素子(26)が直接、保護
    回路(22)に接続されていることを特徴とする、請求
    項1に記載の給電装置。
  3. 【請求項3】 前記保護回路(22)は、自身の給電が
    できるようにするため、制御回路(14)に接続されて
    おり、 前記スイッチ素子(16)は、保護回路(22)を間接
    的に遮断するために、制御回路(14)に接続されてい
    ることを特徴とする、請求項1に記載の給電装置。
  4. 【請求項4】 前記保護回路(22)を、自動的に時間
    的制御により遮断するために、タイマ(24)が設けら
    れていることを特徴とする、請求項1から3までのいず
    れか1項記載の給電装置。
  5. 【請求項5】 前記タイマ(24)は、制御回路(1
    4)と接続されている制御入力側を有していることを特
    徴とする、請求項4に記載の給電装置。
  6. 【請求項6】 前記エネルギー蓄積器(20)及び前記
    保護回路(22)は、エネルギー蓄積器モジュール(1
    8)の構成部分であり、共通のケーシングを有している
    ことを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項
    記載の給電装置。
  7. 【請求項7】 請求項1から6までのいずれか1項記載
    の給電装置を有する、電気機器。
  8. 【請求項8】 機器ケーシングを備えており、該機器ケ
    ーシングにおいて前記スイッチ素子(16)が、保護回
    路(22)の遮断のため、外部から操作できるように設
    けられていることを特徴とする、請求項7に記載の電気
    機器。
  9. 【請求項9】 前記エネルギー蓄積器モジュール(1
    8)を収容するため、収容ポケットが設けられているこ
    とを特徴とする、請求項7又は8に記載の電気機器。
  10. 【請求項10】 収容ポケットのなか及びエネルギー蓄
    積器モジュール(18)に、互いに適合した接続コンタ
    クトが設けられており、該接続コンタクトにより、制御
    回路(14)と保護回路(22)との間の電気的接続が
    形成されることを特徴とする、請求項9に記載の電気機
    器。
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