JP2007053899A - Battery pack - Google Patents

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Nobuhiro Takano
信宏 高野
Shuichi Harada
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Koki Holdings Co Ltd
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack that makes an user recognize the end of discharge of a secondary battery, and prevents an overdischarge of a battery set to enhance a cycle life characteristics. <P>SOLUTION: A microcomputer 60 is designed to interrupt a connection between a battery set 10 and a power tool 200 when a battery voltage becomes equal to a first predetermined voltage or less, while a load current flows, so that the battery set 10 may not be discharged further; and performs a switching control of the load current flowing through the power tool 200 at a fixed frequency to perform the modulation drive of the motor 210 of the power tool 200, when the battery voltage is between the first predetermined voltage and a second predetermined voltage. Consequently, the user of the power tool 200 is able to sense that the battery set 10 is close to overdischarge, and that the battery set 10 has entered into the overdischarge from the stoppage of rotation of the motor 210. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、コードレス電動工具(以下、単に「電動工具」という。)の電源として用いられているニッケルカドミウム電池(以下、「ニカド電池」という。)、ニッケル水素電池及びリチウムイオン電池等の2次電池から構成される電池パックに関するものである。   The present invention provides a secondary battery such as a nickel cadmium battery (hereinafter referred to as “Nicad battery”), a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery, or the like used as a power source for a cordless power tool (hereinafter simply referred to as “power tool”). The present invention relates to a battery pack composed of batteries.

近年,ニカド電池、ニッケル水素電池及びリチウムイオン電池等の2次電池の高容量化及び大電流による充放電特性の改善は目覚ましいものがある。このため、このような性能改善を施した2次電池が、電動工具のような高負荷機器の電源として使用されるようになった。通常、このような使用目的の2次電池は、素電池を接続板等により直列に接続した電池組からなる電池パックの形態をとり、この電池パックを電動工具に装着してモータを駆動しネジ締め等の作業を行う。   In recent years, secondary batteries such as nickel-cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, and lithium ion batteries have been remarkably improved in capacity and improved in charge / discharge characteristics due to large currents. For this reason, the secondary battery which performed such performance improvement came to be used as a power supply of high load equipment like an electric tool. Usually, such a secondary battery intended for use takes the form of a battery pack composed of a battery set in which unit cells are connected in series by a connection plate or the like, and the battery pack is mounted on an electric tool to drive a motor and screw. Work such as tightening.

しかしながら、電池パックを電源とする電動工具の場合、2次電池が完全に放電する直前までモータの回転速度はほとんど低下せず、2次電池が放電しきったところで突然モータの回転が停止するため、使用者はモータの回転が停止するまで作業を続けるのが普通である。このため、電池パックのサイクル寿命が短くなるという問題があった。   However, in the case of an electric tool using a battery pack as a power source, the rotation speed of the motor hardly decreases until immediately before the secondary battery is completely discharged, and the rotation of the motor suddenly stops when the secondary battery is completely discharged. The user usually keeps working until the motor stops rotating. For this reason, there existed a problem that the cycle life of a battery pack became short.

電池パックのサイクル寿命が短くなるのは、電池組を構成する素電池間に容量のバラツキがあるためである。素電池の容量にバラツキがあると、容量の少ない素電池は過充電・過放電となりやすく、その素電池が他の素電池に比べて早く寿命となる。これがサイクル寿命を短縮する要因である。   The reason why the cycle life of the battery pack is shortened is that there is a variation in capacity between the unit cells constituting the battery set. If there is a variation in the capacity of the unit cells, the unit cell with a small capacity is likely to be overcharged and overdischarged, and the unit cell has a shorter life than other unit cells. This is a factor that shortens the cycle life.

図3は、電池組及び電池組内の素電池の放電特性を示したものである。電池組電圧は放電の進行に伴い徐々に低下し、電池容量がなくなると急激に電圧が低下する。この時、電池組内の素電池の電圧特性に着目すると、先に述べた通り、電池組内の容量の少ない素電池が先に急激な電圧低下を引き起こす。更に、放電を続けると、容量の少ない素電池の電圧は0V以下になる。これを転極状態(逆充電状態)という。転極状態に至ると、素電池内部の正極側から水素ガスが発生し始め、素電池内部に蓄積される。充放電が繰り返し行われると、やがて素電池内部から電解液漏れを引き起こし電池組のサイクル寿命を低減させる。   FIG. 3 shows the discharge characteristics of the battery set and the unit cells in the battery set. The battery assembly voltage gradually decreases as the discharge progresses, and when the battery capacity is exhausted, the voltage rapidly decreases. At this time, paying attention to the voltage characteristics of the unit cells in the battery set, as described above, the unit cell having a small capacity in the battery set causes a rapid voltage drop first. Further, when the discharge is continued, the voltage of the unit cell having a small capacity becomes 0V or less. This is called a reversal state (reverse charge state). When the inversion state is reached, hydrogen gas starts to be generated from the positive electrode side inside the unit cell and is accumulated in the unit cell. If charging / discharging is repeated, it will eventually cause electrolyte leakage from the inside of the unit cell and reduce the cycle life of the battery set.

特に、電動工具のような高負荷でモータが駆動され、ネジ締め等を行う用途では、電池過放電を抑制する機能がなく、モータが停止するまで使用可能なため、電池が過放電され電池組のサイクル寿命が短縮する。   In particular, in applications where the motor is driven with a high load such as an electric tool and screw tightening, etc., there is no function to suppress battery overdischarge and it can be used until the motor stops. Cycle life is shortened.

本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし、2次電池の放電末期状態を使用者に認知させ、素電池の過放電を防止し、もって電池パックのサイクル寿命特性を向上させることにある。   An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, to allow the user to recognize the end-of-discharge state of the secondary battery, to prevent overdischarge of the unit cell, and to improve the cycle life characteristics of the battery pack. .

上記目的を達成させるためになされた請求項1記載の発明は、コードレス電動工具の電源として使用される電池パックにおいて、複数の素電池を直列接続してなる電池組と、前記電池組の電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、前記電池組と前記コードレス電動工具間の電流経路をオンオフするスイッチング手段と、前記電池電圧検出手段の出力に基づいて前記スイッチング手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a battery pack used as a power source of a cordless electric tool, wherein a battery set in which a plurality of unit cells are connected in series, and a battery voltage of the battery set. Battery voltage detecting means for detecting the battery, switching means for turning on and off the current path between the battery set and the cordless power tool, and control means for controlling the switching means based on the output of the battery voltage detecting means. It is characterized by that.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の電池パックであって、前記電池組から前記コードレス電動工具に流れる負荷電流を検出する電流検出手段を有し、前記制御手段は、前記電池電圧検出手段の出力が所定電圧以下となったとき、負荷電流が低減方向に変化するように前記スイッチング手段を制御することを特徴としている。   A second aspect of the present invention is the battery pack according to the first aspect, further comprising current detection means for detecting a load current flowing from the battery set to the cordless power tool, wherein the control means is configured to detect the battery voltage. The switching means is controlled so that the load current changes in a decreasing direction when the output of the means becomes a predetermined voltage or less.

このように構成された本発明では、電動工具の使用中、電池電圧検出手段の出力が所定電圧以下となり、電池組の容量が一定レベルまで減少したことが検出されると、制御手段はスイッチング手段を制御して電池組から電動工具に流れる負荷電流の電流値を低減方向に変化させる。この結果、電動工具に電流は流れ続けるものの電流レベルが低下するか、あるいは電流が全く流れない状態となり、電動工具のモータの回転数は低下するか、あるいは回転が停止する。かかる電動工具の変調動作から使用者は電池組の放電状態を知ることができ、電池組を過放電状態に至らしめることを防止することができる。   In the present invention configured as above, when it is detected that the output of the battery voltage detecting means becomes equal to or lower than a predetermined voltage and the capacity of the battery set is reduced to a certain level during use of the electric power tool, the control means switches the switching means. Is controlled to change the current value of the load current flowing from the battery set to the power tool in the decreasing direction. As a result, although the current continues to flow to the electric tool, the current level is reduced or no current flows at all, and the rotation speed of the motor of the electric tool is reduced or the rotation is stopped. The user can know the discharge state of the battery set from the modulation operation of the power tool, and can prevent the battery set from reaching the overdischarge state.

負荷電流の低減の仕方は、低レベルの負荷電流に固定する方法であってもよいし、定常負荷電流レベルより低下した範囲内で負荷電流を周期的に変動させる方法であってもよい。前者の場合電動工具のモータは低速で一定回転し、後者の場合モータは回転数が周期的に変動するうなり回転をすることになる。いずれの場合であっても、作業中の使用者が知覚可能な警報となり、使用者の注意を喚起することができる。   The method of reducing the load current may be a method of fixing the load current at a low level, or a method of periodically changing the load current within a range lower than the steady load current level. In the former case, the motor of the electric tool rotates at a constant speed at a low speed, and in the latter case, the motor rotates in a roaring manner in which the rotation speed varies periodically. In either case, the alarm is perceptible to the user who is working, and the user's attention can be drawn.

制御の基準となる電池電圧検出手段が検出する所定電圧は、電池組が過放電間近になった時の電圧に相当する電圧でもよいし、過放電状態となった直後の電圧に相当する電圧でもよい。後者の基準で所定電圧を設定した場合には、電池電圧が所定電圧以下になったことを検出したときに、電動工具には電流を流さないように制御するのが好ましい。   The predetermined voltage detected by the battery voltage detection means serving as a reference for control may be a voltage corresponding to the voltage when the battery set is about to be overdischarged, or may be a voltage corresponding to the voltage immediately after the overdischarge state is reached. Good. When the predetermined voltage is set based on the latter reference, it is preferable to control so that no electric current flows through the electric tool when it is detected that the battery voltage is equal to or lower than the predetermined voltage.

請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の電池パックであって、前記制御手段は、前記電池電圧検出手段の出力が第1所定電圧以下となったとき、前記スイッチング手段をオフすることを特徴としている。   A third aspect of the present invention is the battery pack according to the first or second aspect, wherein the control means controls the switching means when the output of the battery voltage detection means becomes equal to or lower than a first predetermined voltage. It is characterized by turning off.

このように構成された本発明では、電動工具の使用中、電池電圧検出手段の出力が第1所定電圧以下となり、電池組の容量が一定レベルまで減少したことが検出されると、制御手段はスイッチング手段を制御して電池組から電動工具に流れる電流を遮断させる。この結果、電動工具のモータの回転は停止し、これによって、使用者は電池組の放電状態を知ることができると共に電池組を過放電状態に至らしめることを防止することができる。   In the present invention configured as described above, when it is detected that the output of the battery voltage detecting means is equal to or lower than the first predetermined voltage and the capacity of the battery set is reduced to a certain level during use of the electric power tool, the control means The switching means is controlled to interrupt the current flowing from the battery set to the power tool. As a result, the rotation of the motor of the electric tool is stopped, whereby the user can know the discharge state of the battery set and can prevent the battery set from reaching the overdischarge state.

スイッチング手段を制御する基準となる電池電圧検出手段が検出する第1所定電圧は、電池組が過放電間近になった時の電圧に相当する電圧でもよいし、過放電状態となった直後の電圧に相当する電圧でもよい。   The first predetermined voltage detected by the battery voltage detecting means serving as a reference for controlling the switching means may be a voltage corresponding to a voltage when the battery set is nearly overdischarged, or a voltage immediately after the overdischarge state is reached. A voltage corresponding to may be used.

請求項4記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の電池パックであって、前記制御手段は、前記電池電圧検出手段の出力が第2所定電圧以下となったとき、前記スイッチング手段を繰り返しオンオフすることを特徴としている。   A fourth aspect of the present invention is the battery pack according to the first or second aspect, wherein the control means controls the switching means when the output of the battery voltage detecting means becomes equal to or lower than a second predetermined voltage. It is characterized by being repeatedly turned on and off.

このように構成された本発明では、電動工具の使用中、電池電圧検出手段の出力が所定電圧以下となり、電池組の容量が一定レベルまで減少したことが検出されると、制御手段はスイッチング手段を制御して電池組から電動工具に流れる電流を低減させる。この結果、電動工具には継続して電流が流れるものの電流レベルが低下し、電動工具のモータの回転数は低下する。かかる電動工具の変調動作から使用者は電池組の放電状態を知ることができ、電池組を過放電状態に至らしめることを防止することができる。   In the present invention configured as above, when it is detected that the output of the battery voltage detecting means becomes equal to or lower than a predetermined voltage and the capacity of the battery set is reduced to a certain level during use of the electric power tool, the control means switches the switching means. Is controlled to reduce the current flowing from the battery set to the power tool. As a result, although the electric current continues to flow through the electric tool, the current level is reduced, and the motor rotation speed of the electric tool is reduced. The user can know the discharge state of the battery set from the modulation operation of the power tool, and can prevent the battery set from reaching the overdischarge state.

スイッチング手段を制御する基準となる電池電圧検出手段が検出する第2所定電圧は、電池組が過放電間近になった時の電圧に相当する電圧でもよいし、過放電状態となった直後の電圧に相当する電圧でもよい。   The second predetermined voltage detected by the battery voltage detecting means serving as a reference for controlling the switching means may be a voltage corresponding to a voltage when the battery set is nearly overdischarged, or a voltage immediately after the overdischarge state is reached. A voltage corresponding to may be used.

請求項5記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の電池パックであって、前記制御手段は、前記電池電圧検出手段の出力が第1所定電圧以下となったとき前記スイッチング手段をオフし、第1所定電圧以上で第2所定電圧以下となったとき前記スイッチング手段を繰り返しオンオフすることを特徴としている。   The invention according to claim 5 is the battery pack according to claim 1 or 2, wherein the control means turns off the switching means when the output of the battery voltage detection means becomes equal to or lower than a first predetermined voltage. The switching means is repeatedly turned on and off when the voltage becomes equal to or higher than the first predetermined voltage and equal to or lower than the second predetermined voltage.

このように構成された本発明では、電動工具の使用中、電池電圧検出手段の出力が第1所定電圧以上第2所定電圧以下となり、電池組の容量が、たとえば、過放電間近まで減少したことが検出されると、制御手段はスイッチング手段を制御して電池組から電動工具に流れる電流を低減させる。この結果、電動工具には継続して電流は流れるが電流レベルが低下し、電動工具のモータの回転数は低下する。かかる電動工具の変調動作から使用者は電池組が過放電間近であることを知ることができる。この状態で電動工具の使用を継続し、電池電圧検出手段の出力が第2所定電圧よりも低い第1所定電圧以下となり、電池組の容量が、たとえば、過放電状態に入ったことが検出されると、制御手段はスイッチング手段を制御して電池組から電動工具に流れる電流を遮断し、電池組が過放電とならないようにしている。   In the present invention configured as described above, the output of the battery voltage detecting means becomes equal to or higher than the first predetermined voltage and equal to or lower than the second predetermined voltage during use of the power tool, and the capacity of the battery set is reduced to, for example, close to overdischarge. Is detected, the control means controls the switching means to reduce the current flowing from the battery set to the power tool. As a result, current continues to flow through the power tool, but the current level decreases, and the motor speed of the power tool decreases. From the modulation operation of the electric power tool, the user can know that the battery set is close to overdischarge. In this state, the use of the electric tool is continued, and the output of the battery voltage detecting means becomes equal to or lower than the first predetermined voltage lower than the second predetermined voltage, and it is detected that the capacity of the battery set has entered, for example, an overdischarge state Then, the control means controls the switching means to cut off the current flowing from the battery set to the electric tool so that the battery set is not overdischarged.

本発明の電池パックによれば、電池電圧検出手段の出力が所定電圧以下となり、電池組の容量が低下したことが検出された場合には、電池組から電動工具に流れる負荷電流の電流値が低減方向に変化するように制御したので、これに伴う電動工具の変調動作から使用者は電池組の放電状態を知ることができる。所定電圧を電池組が過放電間近になった時の電圧に相当する電圧に設定すれば、電動工具の変調動作から使用者は電池組が過放電間近であることを認知することができる。従って、電池パックの過放電防止が可能となり、飛躍的なサイクル寿命の向上が図れる。   According to the battery pack of the present invention, when it is detected that the output of the battery voltage detecting means is equal to or lower than the predetermined voltage and the capacity of the battery set is reduced, the current value of the load current flowing from the battery set to the electric tool is Since the control is performed so as to change in the decreasing direction, the user can know the discharge state of the battery set from the accompanying modulation operation of the power tool. If the predetermined voltage is set to a voltage corresponding to the voltage when the battery set is about to be overdischarged, the user can recognize from the modulation operation of the power tool that the battery set is about to be overdischarged. Therefore, the battery pack can be prevented from being overdischarged, and the cycle life can be dramatically improved.

また、電池電圧検出手段の出力が第1所定電圧以下となり、電池組の容量が低下したことが検出された場合には、電池組から電動工具に流れる電流を遮断するように制御したので、第1の所定電圧を電池組の過放電電圧に相当する電圧に設定すれば、電池組の過放電を確実に防止することができ、飛躍的なサイクル寿命の向上が図れる。   In addition, when it is detected that the output of the battery voltage detecting means is equal to or lower than the first predetermined voltage and the capacity of the battery set is reduced, the current flowing from the battery set to the power tool is controlled to be cut off. If the predetermined voltage of 1 is set to a voltage corresponding to the overdischarge voltage of the battery set, the overdischarge of the battery set can be reliably prevented and the cycle life can be drastically improved.

電流検出手段が電池組から電動工具に流れる電流を検出している期間中に、電池電圧検出手段の出力が第2所定電圧以下となったときはスイッチング手段をパルス制御させ、電池組から電動工具に流れる電流を低減し、これに伴う電動工具の変調動作により電池組の放電状態を知らせるようにしたので、使用者に急な使用停止による不快感を与えることがない。   When the output of the battery voltage detecting means falls below the second predetermined voltage during the period when the current detecting means detects the current flowing from the battery set to the power tool, the switching means is pulse-controlled to Since the current flowing in the battery is reduced and the discharge state of the battery set is notified by the accompanying modulation operation of the electric power tool, the user is not discomforted due to a sudden stop of use.

電流検出手段が電池組から電動工具に流れる電流を検出している期間中に、電池電圧検出手段の出力が第1所定電圧以下となった時はスイッチング手段をオフさせて電池組から電動工具に流れる電流を遮断し、第1所定電圧以上第2所定電圧以下となったときはスイッチング手段をパルス制御させて電池組から電動工具に流れる電流を低減するようにしたので、電動工具の使用中、電池電圧検出手段の出力が第2所定電圧以下であれば、電池組の容量が、たとえば、過放電間近まで減少したと判断でき、電池電圧検出手段の出力が第2所定電圧よりも低い第1所定電圧以下となれば、電池組の容量が、たとえば、過放電状態に入ったと判断できる。   When the output of the battery voltage detection means falls below the first predetermined voltage during the period when the current detection means detects the current flowing from the battery set to the power tool, the switching means is turned off to switch from the battery set to the power tool. Since the current flowing from the battery set to the power tool is reduced by interrupting the flowing current and when the first predetermined voltage or more and the second predetermined voltage or less, the switching means is pulse-controlled, If the output of the battery voltage detecting means is equal to or lower than the second predetermined voltage, it can be determined that the capacity of the battery set has decreased, for example, to the point of overdischarge, and the output of the battery voltage detecting means is lower than the second predetermined voltage If it becomes below a predetermined voltage, it can be judged that the capacity | capacitance of a battery group has entered into the overdischarge state, for example.

本発明の実施の形態による電池パックについて、図1及び図2を用いて説明する。   A battery pack according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、電池パック1を電動工具200に接続した状態の回路図である。電池パック1の正極端子2と負極端子3は、電動工具200に設けられている正極端子201と負極端子202とそれぞれ接続されている。電動工具200の正極端子201と負極端子202の間には、直流モータ210とスイッチ220が直列に接続されている。   FIG. 1 is a circuit diagram in a state where the battery pack 1 is connected to the electric tool 200. The positive electrode terminal 2 and the negative electrode terminal 3 of the battery pack 1 are respectively connected to a positive electrode terminal 201 and a negative electrode terminal 202 provided in the electric power tool 200. A DC motor 210 and a switch 220 are connected in series between the positive terminal 201 and the negative terminal 202 of the electric tool 200.

電池パック1には、素電池11〜18を接続板で直列接続されてなる電池組10が内包されている。電池組10は、同一の容量の素電池を用いて構成されるが、実際には、それぞれの素電池11〜18の容量にはバラツキがある。   The battery pack 1 includes a battery set 10 in which the cells 11 to 18 are connected in series with connection plates. The battery set 10 is configured using unit cells having the same capacity, but actually, the capacities of the unit cells 11 to 18 vary.

電池パック1と電動工具200を接続して、電動工具200のスイッチ220をオンにした場合に、電池組10の正極端子から電動工具200を介して電池組10の負極端子に流れる放電電流経路には、スイッチング部20,定電圧電源30,電池電圧検出部40,トリガ検出部80が接続されており、これら各部は制御手段たるマイクロコンピュータ60(以下、「マイコン60」という。)に接続されている。電池パック1には、更に、電池温度検出部50と表示部90が含まれ、これらもマイコン60に接続されている。   When the battery pack 1 and the power tool 200 are connected and the switch 220 of the power tool 200 is turned on, a discharge current path flows from the positive terminal of the battery set 10 to the negative terminal of the battery set 10 via the power tool 200. Are connected to a switching unit 20, a constant voltage power supply 30, a battery voltage detection unit 40, and a trigger detection unit 80, and these units are connected to a microcomputer 60 (hereinafter referred to as “microcomputer 60”) as control means. Yes. The battery pack 1 further includes a battery temperature detection unit 50 and a display unit 90, which are also connected to the microcomputer 60.

マイコン60は、中央処理装置(CPU)61、ROM62、RAM63、タイマ64、A/Dコンバータ65、出力ポート66、リセット入力ポート67から構成され、これらは内部バスにより相互に接続されている。   The microcomputer 60 includes a central processing unit (CPU) 61, a ROM 62, a RAM 63, a timer 64, an A / D converter 65, an output port 66, and a reset input port 67, which are connected to each other via an internal bus.

スイッチング部20は、電池組10の負極側と電池パック1の負極端子3の間に接続されており、マイコン60の制御により、電動工具200に流れる負荷電流をスイッチングするためのものである。スイッチング部20は、FET21、ダイオード22及び抵抗23、24から構成されており、FET21のゲートには抵抗24を介してマイコン60の出力ポート66より制御信号が印加されるようになっている。FET21のソース・ドレイン間にはダイオード22が接続されており、電池組10の充電時の充電電流経路を構成している。   The switching unit 20 is connected between the negative electrode side of the battery set 10 and the negative electrode terminal 3 of the battery pack 1, and is for switching a load current flowing through the electric tool 200 under the control of the microcomputer 60. The switching unit 20 includes an FET 21, a diode 22, and resistors 23 and 24, and a control signal is applied to the gate of the FET 21 from the output port 66 of the microcomputer 60 via the resistor 24. A diode 22 is connected between the source and drain of the FET 21 to form a charging current path when the battery set 10 is charged.

電流検出部70は、充電中、放電中、あるいはそれ以外の状態(電池無負荷状態)のいずれであるかを判別するためのものであり、入力側はダイオード22のカソードとFET21のドレインの接続点に接続されており、出力側はマイコン60のA/Dコンバータ65に接続されている。   The current detection unit 70 is for determining whether charging, discharging, or any other state (battery no-load state), and the input side connects the cathode of the diode 22 and the drain of the FET 21. The output side is connected to the A / D converter 65 of the microcomputer 60.

電流検出部70は、反転増幅回路と非反転増幅回路の両方を備えた構成で、FET21のON抵抗及びダイオード22のオン電圧に基づき、その流れる電流の方向によって生じる電位を、反転増幅及び非反転増幅する。充電及び放電に対応して反転増幅回路または非反転増幅回路に出力が生じ、この出力に基づきマイコン60のA/Dコンバータ65はA/D変換をする。なお、正確に充電及び放電時の電流値を検出したければ、低抵抗の電流検出抵抗を電流が流れるループに配置し、その抵抗に流れる電流の大きさによって生じる電位を演算増幅器で増幅させ、その出力をA/Dコンバータ65でA/D変換し算出するようにしてもよい。   The current detection unit 70 is configured to include both an inverting amplifier circuit and a non-inverting amplifier circuit. Based on the ON resistance of the FET 21 and the ON voltage of the diode 22, the current detection unit 70 converts the potential generated by the direction of the flowing current to inverting amplification and non-inverting. Amplify. An output is generated in the inverting amplifier circuit or the non-inverting amplifier circuit in response to charging and discharging, and the A / D converter 65 of the microcomputer 60 performs A / D conversion based on this output. If you want to accurately detect the current value during charging and discharging, place a low-resistance current detection resistor in the loop through which the current flows, amplify the potential generated by the magnitude of the current flowing through the resistor with an operational amplifier, The output may be calculated by A / D conversion by the A / D converter 65.

定電圧電源30は、3端子レギュレータ(REG.)31、平滑コンデンサ32、33、リセットIC34から構成されており、定電圧電源30から出力される定電圧VCCは、電池温度検出部50、マイコン60及び電流検出部70、表示部90の電源となる。リセットIC34はマイコン60のリセット入力ポート67に接続されており、マイコン60を初期状態にするためにリセット入力ポート67にリセット信号を出力する。 Constant voltage power supply 30, three-terminal regulator (REG.) 31, smoothing capacitors 32 and 33 are composed of a reset IC 34, a constant voltage V CC output from the constant-voltage power supply 30, battery temperature detection unit 50, the microcomputer 60, the current detection unit 70, and the display unit 90. The reset IC 34 is connected to a reset input port 67 of the microcomputer 60, and outputs a reset signal to the reset input port 67 in order to put the microcomputer 60 into an initial state.

電池電圧検出部40は、電池組10の電池電圧を検出するためのもので、抵抗41〜43からなる。電池組10の正極端子とアース間に直列接続された抵抗41,42の接続点は、抵抗43を介してマイコン60のA/Dコンバータ65に接続されている。A/Dコンバータ65からは、検出した電池電圧に対応するデジタル値が出力され、マイコン60のCPU61は、当該デジタル値と後述する第1所定電圧及び第2所定電圧とを比較する。第1所定電圧と第2所定電圧はマイコン60のROM62に記憶されている。   The battery voltage detection unit 40 is for detecting the battery voltage of the battery set 10 and includes resistors 41 to 43. The connection point of the resistors 41 and 42 connected in series between the positive terminal of the battery set 10 and the ground is connected to the A / D converter 65 of the microcomputer 60 via the resistor 43. A digital value corresponding to the detected battery voltage is output from the A / D converter 65, and the CPU 61 of the microcomputer 60 compares the digital value with a first predetermined voltage and a second predetermined voltage described later. The first predetermined voltage and the second predetermined voltage are stored in the ROM 62 of the microcomputer 60.

電池温度検出部50は、電池組10の近傍に配置して電池組10の温度を検出するものであり、感温素子としてのサーミスタ51、抵抗52〜54から構成されている。サーミスタ51は抵抗53を介してマイコン60のA/Dコンバータ65に接続されている。A/Dコンバータ65からは、検出した電池温度に対応するデジタル値が出力され、マイコン60のCPU61は、当該デジタル値と予め設定した所定値とを比較し、電池温度が異常高温であるかどうかの判断を行う。   The battery temperature detection unit 50 is disposed in the vicinity of the battery set 10 and detects the temperature of the battery set 10, and includes a thermistor 51 as a temperature sensitive element and resistors 52 to 54. The thermistor 51 is connected to the A / D converter 65 of the microcomputer 60 via the resistor 53. A digital value corresponding to the detected battery temperature is output from the A / D converter 65, and the CPU 61 of the microcomputer 60 compares the digital value with a preset predetermined value to determine whether the battery temperature is abnormally high. Make a decision.

トリガ検出部80は抵抗81、82からなり、電動工具200のスイッチ220のオン動作を検出する。スイッチ220がオフのときはFET21のドレインには電池組10の電圧が印加されず、抵抗81、82によりA/Dコンバータ65に入力される電位はGND電位である。一方、スイッチ220がオンされれば、直流モータ210の直流抵抗は非常に小さい(数オーム程度)ので、FET21のドレイン・ソース間にはほぼ電池電圧が印加され、この電圧を抵抗81、82で分圧してA/Dコンバータ65へ入力し、スイッチ220のオン動作を検出している。   The trigger detection unit 80 includes resistors 81 and 82, and detects the ON operation of the switch 220 of the electric tool 200. When the switch 220 is off, the voltage of the battery set 10 is not applied to the drain of the FET 21, and the potential input to the A / D converter 65 by the resistors 81 and 82 is the GND potential. On the other hand, if the switch 220 is turned on, the DC resistance of the DC motor 210 is very small (several ohms), so that a battery voltage is applied between the drain and source of the FET 21 and this voltage is applied by the resistors 81 and 82. The voltage is divided and input to the A / D converter 65, and the ON operation of the switch 220 is detected.

表示部90はLED91、抵抗92からなり、マイコン60の出力ポート66の出力に応じてLED91の点灯、点滅制御をしている。表示部90は、たとえば、電池温度検出部50で検出した電池温度が所定温度よりも高い場合には、電池温度異常表示を行う。   The display unit 90 includes an LED 91 and a resistor 92, and controls the lighting and blinking of the LED 91 according to the output of the output port 66 of the microcomputer 60. For example, when the battery temperature detected by the battery temperature detection unit 50 is higher than a predetermined temperature, the display unit 90 performs battery temperature abnormality display.

次に図1の回路図及び図2のフローチャートを参照して動作を説明する。   Next, the operation will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 1 and the flowchart of FIG.

最初に、マイコン60は、出力ポート66をイニシャルセットすると共に、電池組10が過放電になったことを示す過放電Flagフラグ、電池組10が過放電間近になったことを示すパルス制御開始Flag、電池温度が異常な高温になったことを示す電池温度異常Flagを0にイニシャルセットする(ステップ301)。   First, the microcomputer 60 initially sets the output port 66, an overdischarge flag flag indicating that the battery set 10 is overdischarged, and a pulse control start flag indicating that the battery set 10 is close to overdischarge. The battery temperature abnormality flag indicating that the battery temperature has become abnormally high is initially set to 0 (step 301).

次いで電池温度異常Flagが1であるか否かを判別する(ステップ302)。後述するように、電池温度が、たとえば、80℃に達している場合には、電池組10は異常高温状態と判断する。電池組10は放電時間に比例してジュール熱を発生するため、過去の使用状況によっては、新たに使用を開始する段階で既に異常高温になっている場合がある。異常高温状態にある電池組10を使用すると、電池組10の寿命を低下させることになるので、かかる場合には電池温度が低下するまで使用を控える必要がある。   Next, it is determined whether or not the battery temperature abnormality Flag is 1 (step 302). As will be described later, when the battery temperature reaches, for example, 80 ° C., the battery set 10 is determined to be in an abnormally high temperature state. Since the battery set 10 generates Joule heat in proportion to the discharge time, depending on past usage conditions, the battery set 10 may already be at an abnormally high temperature when it is newly used. If the battery set 10 in an abnormally high temperature state is used, the life of the battery set 10 is reduced. In such a case, it is necessary to refrain from using the battery set 10 until the battery temperature decreases.

そこで、ステップ302で、電池温度異常Flagが1の場合、すなわち、電池組10が異常高温であると判断した場合には、表示部90に電池温度が異常高温である旨の表示をすると共に(ステップ303)、電池温度検出部50の出力に基づいて電池組10が所定の温度まで低下したか否かの判別を行う(ステップ304)。所定の温度まで低下しない場合(ステップ304:NO)はステップ302に戻り、電池温度の低下を待つ。電池温度が所定の温度まで低下した場合は(ステップ304:YES)、電池温度異常Flagを0にセットし(ステップ305)、表示部90の電池温度異常表示をオフとし(ステップ306)、ステップ302に戻る。   Therefore, in step 302, when the battery temperature abnormality flag is 1, that is, when it is determined that the battery set 10 is abnormally high temperature, the display unit 90 displays that the battery temperature is abnormally high ( Step 303) Based on the output of the battery temperature detection unit 50, it is determined whether or not the battery set 10 has been lowered to a predetermined temperature (Step 304). When the temperature does not decrease to the predetermined temperature (step 304: NO), the process returns to step 302 and waits for the battery temperature to decrease. When the battery temperature drops to a predetermined temperature (step 304: YES), the battery temperature abnormality flag is set to 0 (step 305), the battery temperature abnormality display on the display unit 90 is turned off (step 306), and step 302 is performed. Return to.

ステップ302において電池温度異常Flagが1でない場合(ステップ302:NO)、すなわち、電池組10の温度が異常な高温ではなく使用可能であると判断した場合は、次に過放電Flagが1であるか否かを判別する(ステップ307)。過放電Flagは電池組10が過放電状態であるかどうかを示すフラグで、1の場合には、電池組10が過放電状態であることを示し、0の場合には過放電状態にないことを示す。過放電Flagが1であると判定されると(ステップ307:YES)、出力ポート66からの出力に従い表示部90は電池組10が過放状態にある旨の表示をし(ステップ308)、使用者に電池組10の充電を促す。   If the battery temperature abnormality flag is not 1 in step 302 (step 302: NO), that is, if it is determined that the temperature of the battery set 10 is not abnormally high but usable, the overdischarge flag is next 1. Whether or not (step 307). The overdischarge flag is a flag indicating whether or not the battery set 10 is in an overdischarge state. When the flag is 1, it indicates that the battery set 10 is in an overdischarge state, and when it is 0, it is not in an overdischarge state. Indicates. If it is determined that the overdischarge flag is 1 (step 307: YES), the display unit 90 displays that the battery set 10 is in an overreleased state according to the output from the output port 66 (step 308). The user is prompted to charge the battery set 10.

次いで、電流検出部70の出力に基づいて電池組10が充電されたか否かの判別を行う(ステップ309)。過放電Flagが1の状態にあるので(ステップ307)、電池組10は充電しない限り使用することができない。そこで、充電されたかどうかを電池組10に流れる電流の向きにより判別している。すなわち、充電電流はダイオード22を介して電池組10の負極側から正極側に流れるので、電流検出部70が検出した電流の方向に従い充電がされたかどうかの判別をしている。ステップ309では、充電が一定時間継続して行われた場合に充電が行われたと判別し、ステップ310へ進む。なお、充電は、電池パック1を電動工具200から取り出し、図示しない充電器に接続することに行う。   Next, it is determined whether or not the battery set 10 is charged based on the output of the current detection unit 70 (step 309). Since the overdischarge flag is 1 (step 307), the battery set 10 cannot be used unless it is charged. Therefore, whether or not the battery has been charged is determined by the direction of the current flowing through the battery set 10. That is, since the charging current flows from the negative electrode side to the positive electrode side of the battery set 10 via the diode 22, it is determined whether or not charging has been performed according to the direction of the current detected by the current detection unit 70. In step 309, it is determined that charging has been performed when charging has been performed for a certain period of time, and the process proceeds to step 310. Charging is performed by removing the battery pack 1 from the electric tool 200 and connecting it to a charger (not shown).

ステップ309で、充電が行われていないと判断されると(ステップ309:NO)、ステップ302に戻り充電されるのを待つ。ステップ309において、電池組10の充電が完了したと判定されると(ステップ309:YES)、過放電Flagを0にセットし(ステップ310)、表示部90の電池過放電表示をオフし(ステップ311)、ステップ302に戻る。   If it is determined in step 309 that charging has not been performed (step 309: NO), the process returns to step 302 to wait for charging. If it is determined in step 309 that charging of the battery set 10 has been completed (step 309: YES), the overdischarge flag is set to 0 (step 310), and the battery overdischarge display on the display unit 90 is turned off (step 310). 311), the process returns to step 302.

ステップ307において過放電Flagが1でない場合は(ステップ307:NO)、電池温度検出部50の出力に基づいて電池組10の電池温度が異常な高温状態に達しているか否かの判別を行う(ステップ312)。電池組10の電池温度が、たとえば、80℃を越えるような異常な高温状態の場合は、電池温度異常Flagを1にセットし(ステップ313)、出力ポート66の出力に従い、表示部90は電池温度が異常高温である旨の表示を行う。この場合、出力ポート66の出力に従いスイッチング部20のFET21をオフし(ステップ327)、ステップ302の処理に戻る。   If the overdischarge flag is not 1 in step 307 (step 307: NO), it is determined whether or not the battery temperature of the battery set 10 has reached an abnormally high temperature state based on the output of the battery temperature detection unit 50 (step 307: NO). Step 312). When the battery temperature of the battery set 10 is abnormally high, for example, exceeding 80 ° C., the battery temperature abnormality Flag is set to 1 (step 313), and the display unit 90 is connected to the battery according to the output of the output port 66. Display that the temperature is abnormally high. In this case, the FET 21 of the switching unit 20 is turned off according to the output of the output port 66 (step 327), and the process returns to step 302.

ステップ312において電池組10の電池温度が異常な高温状態でないと判定した場合は(ステップ312:NO)、スイッチング部20のFET21のドレイン・ソース間電圧VDSを検出する(ステップ315)。次いで、トリガ検出部80の出力に基づいて電動工具200のスイッチ220がオンされたか否かの判別を行う(ステップ316)。スイッチ220がオンされればFET21のドレイン・ソース間にほぼ電池電圧が印加されるので、ステップ315で検出したドレイン・ソース間電圧VDSに基づきスイッチ220のオン動作の検出が可能になる。 If the battery temperature of the battery 10 is determined not to be abnormal high temperature condition in the step 312 (step 312: NO), detecting the drain-source voltage V DS of the FET21 of the switching unit 20 (step 315). Next, it is determined whether or not the switch 220 of the electric power tool 200 is turned on based on the output of the trigger detection unit 80 (step 316). When the switch 220 is turned on, a battery voltage is substantially applied between the drain and source of the FET 21, so that the on operation of the switch 220 can be detected based on the drain-source voltage V DS detected in step 315.

ステップ316においてスイッチ220がオンされてない場合は(ステップ316:NO)、ステップ302の処理に戻る。スイッチ220がオンされた場合は(ステップ316:YES)、出力ポート66の出力に従いスイッチング部20のFET21をオンし(ステップ317)、電流検出部70の出力に基づいて電池組10が放電中か否かの判別を行う(ステップ318)。放電中でない場合は出力ポート66の出力に従いスイッチング部20のFET21をオフし(ステップ327)、ステップ302の処理に戻る。   If the switch 220 is not turned on in step 316 (step 316: NO), the process returns to step 302. When the switch 220 is turned on (step 316: YES), the FET 21 of the switching unit 20 is turned on according to the output of the output port 66 (step 317), and the battery set 10 is being discharged based on the output of the current detection unit 70. It is determined whether or not (step 318). If not, the FET 21 of the switching unit 20 is turned off according to the output of the output port 66 (step 327), and the process returns to step 302.

電池組10が放電中の場合は(ステップ318:YES)、パルス制御開始Flagが1であるか否かを判別する(ステップ319)。パルス制御開始Flagが1の場合は(ステップ319:YES)、ステップ324の処理へスキップする。   If the battery set 10 is discharging (step 318: YES), it is determined whether or not the pulse control start flag is 1 (step 319). If the pulse control start flag is 1 (step 319: YES), the process skips to step 324.

ステップ319においてパルス制御開始Flagが1でない場合は(ステップ319:NO)、電池電圧検出部40の出力に基づいて電池組10の電池電圧が第2所定値以下に達したか否かの判別を行う(ステップ320)。電池電圧が第2所定値以下かどうかの判別は、本実施の形態においては、電池組10が過放電間近であるかどうかの判別である。過放電間近であるかどうかは、放電電流の大きさ等によって異なるが、電動工具に用いられる電池でニカド電池やニッケル水素電池の場合は、1素電池数に対し0.9〜1.0V程度、リチウムイオン電池で、例えば3.6V系のものであれば、2.5〜2.7V程度に達していれば放電間近と言える。本実施の形態では、素電池数が10セルなのでニカド電池やニッケル水素電池の場合は9〜10Vの範囲内の値を第2所定値に設定する。   If the pulse control start flag is not 1 in step 319 (step 319: NO), it is determined whether or not the battery voltage of the battery set 10 has reached a second predetermined value or less based on the output of the battery voltage detector 40. Perform (step 320). In the present embodiment, the determination as to whether or not the battery voltage is equal to or lower than the second predetermined value is a determination as to whether or not the battery set 10 is close to overdischarge. Whether or not it is close to overdischarge depends on the magnitude of the discharge current, etc., but in the case of a nickel-cadmium battery or nickel-metal hydride battery used for an electric tool, it is about 0.9 to 1.0 V with respect to the number of unit cells. In the case of a lithium ion battery of, for example, a 3.6V type, it can be said that the discharge is approaching if it reaches about 2.5 to 2.7V. In the present embodiment, since the number of unit cells is 10, in the case of a nickel-cadmium battery or a nickel-metal hydride battery, a value in the range of 9 to 10 V is set to the second predetermined value.

同様に、後述するステップ324の第1所定電圧は、電池組10が過放電状態にあるかどうかを判別するための基準電圧であり、よって、第1所定電圧は第2所定電圧より低い値に設定する。電池組10が過放電状態にあるかどうかを判別するための基準電圧は、放電電流の大きさ等によって異なるが、電動工具に用いられる電池でニカド電池やニッケル水素電池の場合は、1素電池数に対し0.8〜0.9V程度、リチウムイオン電池で、例えば3.6V系のものであれば、2.3〜2.5V程度となるので、これらの値を基準に第1所定値を設定すればよい。   Similarly, a first predetermined voltage in step 324, which will be described later, is a reference voltage for determining whether or not the battery set 10 is in an overdischarged state. Therefore, the first predetermined voltage is lower than the second predetermined voltage. Set. The reference voltage for determining whether or not the battery set 10 is in an overdischarged state varies depending on the magnitude of the discharge current or the like, but in the case of a nickel-cadmium battery or a nickel-metal hydride battery used for the power tool, a unit cell If the lithium-ion battery is, for example, a 3.6V battery, the voltage is about 2.3 to 2.5V, and the first predetermined value is based on these values. Should be set.

電池組10の電池電圧が第2所定値以下になっていない場合は(ステップ320:NO)、引き続き放電を継続して差し支えないが、放電に伴い電池温度が上昇するので、ここで電池温度検出部50の出力に基づき電池組10の電池温度が異常な高温状態に達していないかどうかの判別を行う(ステップ328)。ここでの判別は、ステップ312と同じ基準で行う。電池組10の電池温度が異常な高温状態の場合は(ステップ328:YES)、電池温度異常Flagを1にセットし(ステップ329)、出力ポート66からの出力に従い表示部90は電池温度異常表示を行う(ステップ330)。そして、出力ポート66の出力でスイッチング部20のFET21をオフし(ステップ327)、ステップ302の処理に戻る。また、ステップ328において、電池組10の電池温度が異常な高温状態でない場合は(ステップ328:NO)、ステップ318の処理に戻る。   If the battery voltage of the battery set 10 is not less than or equal to the second predetermined value (step 320: NO), the discharge may be continued, but the battery temperature rises with the discharge. Based on the output of the unit 50, it is determined whether or not the battery temperature of the battery set 10 has reached an abnormally high temperature state (step 328). This determination is performed based on the same criteria as in step 312. When the battery temperature of the battery set 10 is abnormally high (step 328: YES), the battery temperature abnormality flag is set to 1 (step 329), and the display unit 90 displays the battery temperature abnormality according to the output from the output port 66. (Step 330). Then, the FET 21 of the switching unit 20 is turned off by the output of the output port 66 (step 327), and the process returns to step 302. In step 328, when the battery temperature of the battery set 10 is not abnormally high (step 328: NO), the process returns to step 318.

ステップ320において、電池組10の電池電圧が第2所定値以下に達した場合は(ステップ320:YES)、電池組10が過放電間近になったと判別し、出力ポート66の出力に従いスイッチング部20のFET21を所定の周波数でスイッチングするパルス制御を開始する(ステップ321)。パルス制御が開始すると、直流モータ210に印加される電圧が低下し、直流モータ210の回転数が低下する。電動工具200の使用者は、直流モータ210の回転数の変動を感知することで、電池組10が過放電間近になったことを知ることができる。   In step 320, when the battery voltage of the battery set 10 has reached the second predetermined value or less (step 320: YES), it is determined that the battery set 10 is about to be overdischarged, and the switching unit 20 is output according to the output of the output port 66. The pulse control for switching the FET 21 at a predetermined frequency is started (step 321). When the pulse control starts, the voltage applied to the DC motor 210 decreases, and the rotational speed of the DC motor 210 decreases. The user of the electric power tool 200 can know that the battery set 10 is about to be over-discharged by sensing a change in the rotational speed of the DC motor 210.

ステップ321におけるパルス制御を開始した後、パルス制御開始Flagを1にセットし(ステップ322)、出力ポート66の出力で表示部90に電池過放電間近表示を行わせる(ステップ323)。これにより電動工具200の使用者は、過放電間近になったことを確認することができる。次いで、電池電圧検出部40の出力に基づいて、電池組10の電池電圧が第1所定値以下に達したか否かの判別を行う(ステップ324)。電池組10の電池電圧が第1所定値以下になっていない場合は(ステップ324:NO)、先に述べたステップ328の処理にスキップする。   After starting the pulse control in step 321, the pulse control start flag is set to 1 (step 322), and the display of the battery overdischarge is displayed on the display unit 90 by the output of the output port 66 (step 323). As a result, the user of the electric power tool 200 can confirm that the overdischarge is approaching. Next, based on the output of the battery voltage detector 40, it is determined whether or not the battery voltage of the battery set 10 has reached a first predetermined value or less (step 324). When the battery voltage of the battery set 10 is not less than or equal to the first predetermined value (step 324: NO), the process skips to step 328 described above.

ステップ324において、電池組10の電池電圧が第1所定値以下に達した場合は(ステップ324:YES)、電池組10が過放電状態に入ったと判別し、電池過放電Flagを1にセットする(ステップ325)。そして、出力ポート66の出力に従い表示部90に電池過放電表示をさせる(ステップ326)。次いで、出力ポート66の出力に従いスイッチング部20のFET21をオフさせ(ステップ327)、ステップ302の処理に戻る。   In step 324, when the battery voltage of the battery set 10 has reached the first predetermined value or less (step 324: YES), it is determined that the battery set 10 has entered an overdischarge state, and the battery overdischarge Flag is set to 1. (Step 325). Then, according to the output of the output port 66, the battery overdischarge display is displayed on the display unit 90 (step 326). Next, the FET 21 of the switching unit 20 is turned off according to the output of the output port 66 (step 327), and the process returns to step 302.

本発明による電池パックは上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、上記実施の形態においては、電動工具200の使用中に電池電圧が第2所定値以下に低下した場合は、スイッチング部20を制御することによりモータ210の回転数を強制的に低下させ(第1の制御)、更に、電池電圧が第2所定値よりも更に低い第1所定値以下に低下した場合には、スイッチング部20を制御してモータ210への負荷電流を遮断するようにしたが(第2の制御)、第1の制御を割愛し、第2の制御のみを行うようにしてもよいし、逆に第2の制御を割愛し、第1の制御のみを行うようにしてもよい。後者の変形例の場合には、電池電圧が第1所定値以下に低下した以降は、電動工具200による作業を継続できない程度までモータ210の回転数を低下させて使用者に電池組10の充電を促すようにし、更に継続して使用することにより生ずる電池の過放電を防止する必要がある。また、後者の変形例で、第1所定値を電池組10の過放電状態となる電池電圧を基準に設定せず、過放電間近の電池電圧を基準に設定してもよい。   The battery pack according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims. For example, in the above-described embodiment, when the battery voltage decreases to the second predetermined value or less during use of the electric power tool 200, the rotational speed of the motor 210 is forcibly decreased by controlling the switching unit 20 ( (First control) Further, when the battery voltage drops below the first predetermined value which is lower than the second predetermined value, the switching unit 20 is controlled to cut off the load current to the motor 210. (Second control), the first control may be omitted and only the second control may be performed. Conversely, the second control may be omitted and only the first control may be performed. Also good. In the case of the latter modification, after the battery voltage drops below the first predetermined value, the number of revolutions of the motor 210 is reduced to such an extent that the operation by the electric power tool 200 cannot be continued, and the user is charged with the battery set 10. It is necessary to prevent overdischarge of the battery caused by continuous use. In the latter modification, the first predetermined value may not be set with reference to the battery voltage at which the battery set 10 is in the overdischarge state, but may be set with reference to the battery voltage that is close to overdischarge.

上記実施の形態において、ステップ320、ステップ324における放電中の電池電圧の判別は直流モータの起動時に大きな電流が瞬間的に流れ、その結果、それに対応して電池電圧が瞬間的にドロップするので、上記ステップの判別にあたってはフロー上では記載しなかったが時間的考慮が必要である。   In the above embodiment, the determination of the battery voltage during discharge in step 320 and step 324 is such that a large current flows instantaneously when the DC motor is started, and as a result, the battery voltage instantaneously drops accordingly. Although the above steps are not described in the flow, time consideration is necessary.

また上記の実施の形態において、ステップ314、ステップ330の電池温度異常表示、ステップ323の電池過放電間近表示、ステップ326の電池過放電表示の表示方法はLED91の点灯方法、すなわち周期を変えた点滅等で対応してもよいし、図1のブロック回路図では記載しなかったが、夫々の状態表示に対応する個数のLEDを配列するようにしてもよい。   In the above embodiment, the battery temperature abnormality display in step 314 and step 330, the battery overdischarge near-up display in step 323, and the battery overdischarge display display method in step 326 are the lighting method of the LED 91, that is, blinking with a different cycle. The number of LEDs corresponding to each status display may be arranged, although not shown in the block circuit diagram of FIG.

更に、上記の実施の形態では、スイッチング部20を電池組10の負極側と電池パック1の負極端子3の間に接続したが、電池組10の正極側と電池パック1の正極端子2の間に接続してもよい。   Furthermore, in the above embodiment, the switching unit 20 is connected between the negative electrode side of the battery set 10 and the negative electrode terminal 3 of the battery pack 1, but between the positive electrode side of the battery set 10 and the positive electrode terminal 2 of the battery pack 1. You may connect to.

本発明の電池パックと電動工具との関係を示す回路図。The circuit diagram which shows the relationship between the battery pack of this invention, and an electric tool. 本発明電池パックの動作説明用フローチャート。The flowchart for operation | movement description of this invention battery pack. 電池組の放電特性の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the discharge characteristic of a battery group.

符号の説明Explanation of symbols

1…電池パック
10…電池組
11〜18…素電池
20…スイッチング部
40…電池電圧検出部
60…マイコン
70…電流検出部
80…トリガ検出部
90…表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery pack 10 ... Battery group 11-18 ... Unit cell 20 ... Switching part 40 ... Battery voltage detection part 60 ... Microcomputer 70 ... Current detection part 80 ... Trigger detection part 90 ... Display part

Claims (5)

コードレス電動工具の電源として使用される電池パックにおいて、
複数の素電池を直列接続してなる電池組と、
前記電池組の電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、
前記電池組と前記コードレス電動工具間の電流経路をオンオフするスイッチング手段と、
前記電池電圧検出手段の出力に基づいて前記スイッチング素子を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする電池パック。
In battery packs used as power sources for cordless power tools,
A battery set formed by connecting a plurality of unit cells in series;
Battery voltage detection means for detecting the battery voltage of the battery set;
Switching means for turning on and off a current path between the battery set and the cordless power tool;
Control means for controlling the switching element based on the output of the battery voltage detection means;
A battery pack comprising:
前記電池組から前記コードレス電動工具に流れる負荷電流を検出する電流検出手段を有し、
前記制御手段は、前記電池電圧検出手段の出力が所定電圧以下となったとき、負荷電流が低減方向に変化するように前記スイッチング手段を制御することを特徴とする請求項1記載の電池パック。
Current detection means for detecting a load current flowing from the battery set to the cordless power tool;
2. The battery pack according to claim 1, wherein the control means controls the switching means so that the load current changes in a decreasing direction when the output of the battery voltage detection means becomes a predetermined voltage or less.
前記制御手段は、前記電池電圧検出手段の出力が第1所定電圧以下となったとき、前記スイッチング手段をオフすることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電池パック。   3. The battery pack according to claim 1, wherein the control unit turns off the switching unit when the output of the battery voltage detection unit becomes equal to or lower than a first predetermined voltage. 4. 前記制御手段は、前記電池電圧検出手段の出力が第2所定電圧以下となったとき、前記スイッチング手段を繰り返しオンオフすることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電池パック。   The battery pack according to claim 1 or 2, wherein the control means repeatedly turns on and off the switching means when the output of the battery voltage detection means becomes equal to or lower than a second predetermined voltage. 前記制御手段は、前記電池電圧検出手段の出力が第1所定電圧以下となったとき前記スイッチング手段をオフし、第1所定電圧以上で第2所定電圧以下となったとき前記スイッチング手段を繰り返しオンオフすることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電池パック。   The control means turns off the switching means when the output of the battery voltage detection means falls below a first predetermined voltage, and repeatedly turns on and off the switching means when it falls above a first predetermined voltage and below a second predetermined voltage. The battery pack according to claim 1 or 2, characterized in that:
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