JP2014204448A

JP2014204448A - 電池パック

Info

Publication number: JP2014204448A
Application number: JP2013075724A
Authority: JP
Inventors: 石井　周一; Shuichi Ishii; 周一石井
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2014-10-27
Anticipated expiration: 2033-04-01
Also published as: JP6115260B2

Abstract

【課題】専用の表示手段や治具を使用しなくても、ユーザが作業中に容易に充電回数などの寿命判断情報を確認することができる電池パックを提供する。【解決手段】残量を表示するための表示部１２と、前記表示部１２に残量を表示させるために使用される操作部１３と、寿命判断情報を記憶する記憶手段２３と、を備え、前記寿命判断情報は、電池パック１０の充電時に前記記憶手段２３に記憶され、前記操作部１３に対して所定の操作が行われたときに、前記記憶手段２３が記憶する前記寿命判断情報を前記表示部１２に表示するようにした。【選択図】図４

Description

この発明は、充電式工具の動力源としての使用可能な電池パックに関し、特に、劣化状態を推測することができる電池パックに関する。

ユーザが充電式工具の動力源として電池パックを使用する場合、充電による待機時間を省略するために複数個の電池パックを用意し、これらを使い回すことで効率良く作業を行っている。こうした充電式の電池パックは充電を繰り返すことで劣化するため買い替える必要がある。買い替え頻度を減らすためには、複数個の電池パックをなるべく均等に使用することが望ましいが、従来の電池パックでは、各電池パックの充電回数を管理したり確認したりすることは困難であった。

こうした問題を解決するため、特許文献１には、電池パックの充電回数情報を不揮発性の記憶手段に記憶し、この充電回数情報を液晶表示に表示するように構成した二次電池装置が開示されている。このような構成によれば、充電回数を表示することで、充放電容量の劣化や負荷特性の劣化をユーザに報知することができる。

特開平１０−１８９０５８号公報

しかし、上記した特許文献１記載の二次電池装置では、充電回数情報を表示するための液晶表示が必要であり、製造コストが上昇してしまうという問題があった。

なお、電池パック内部の不揮発性の記憶手段に記憶された充電回数情報を外部機器によって吸い出すようにすれば、充電回数情報を表示するための液晶表示を省略することも可能である。しかしながら、このような構成を採用した場合、充電回数情報の確認に専用の治具やパソコン（ソフトウェア）が必要となるため、ユーザが作業中に充電回数情報を確認することが困難になってしまう。このため、ユーザが現場にて充電回数の少ない電池パックを選択し、この充電回数の少ない電池パックを優先して使用することで複数の電池パックを均等に使用する、といった使い方が困難となる。

そこで、本発明は、専用の表示手段や治具を使用しなくても、ユーザが作業中に容易に充電回数などの寿命判断情報を確認することができる電池パックを提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。

（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
すなわち、請求項１に記載の電池パックは、充電式工具の動力源として使用可能な電池パックであって、残量を表示するための表示部と、前記表示部に残量を表示させるために使用される操作部と、寿命判断情報を記憶する記憶手段と、を備え、前記寿命判断情報は、電池パックの充電時に前記記憶手段に記憶され、前記操作部に対して所定の操作が行われたときに、前記記憶手段が記憶する前記寿命判断情報を前記表示部に表示することを特徴とする。

（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記寿命判断情報とは、電池パックの充電回数であることを特徴とする。

（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記寿命判断情報とは、電池パックの所要充電時間であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明は上記の通りであり、残量を表示するための表示部と前記表示部に残量を表示させるために使用される操作部とを使用して寿命判断情報を表示するので、専用の表示手段を設けなくても充電回数などの寿命判断情報を表示することができ、電池パックの製造コストを抑えることができる。また、専用の治具等を使用しなくてもユーザが作業中に容易に寿命判断情報を確認することができるので、ユーザが複数個の電池パックを使い回している場合でも、容易に劣化の少ない電池パックを選択することができる。このため、ユーザが劣化の少ない電池パックを優先して使用することで電池パックの劣化を均等にすることができるので、電池パックを買い増しする頻度を少なくすることができる。

また、請求項２に記載の発明は上記の通りであり、寿命判断情報として電池パックの充電回数を表示するので、ユーザが複数個の電池パックを使い回している場合でも、充電回数の少ない電池パックを優先して使用することで電池パックの充電回数（劣化）を均等にすることができるので、電池パックを買い増しする頻度を少なくすることができる。

また、請求項３に記載の発明は上記の通りであり、寿命判断情報として電池パックの所要充電時間を表示するので、ユーザが複数個の電池パックを使い回している場合でも、所要充電時間の少ない電池パックを優先して使用することで電池パックの充電回数（劣化）を均等にすることができるので、電池パックを買い増しする頻度を少なくすることができる。

充電式工具に電池パックを取り付けた状態の外観図である。電池パックの外観図である。電池パックの内部構造を示すブロック図である。電池パックの操作部を押下したときのフロー図である。電池パックの充電回数の表示例を示す表である。

本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
本実施形態に係る充電式工具１００及び電池パック１０は、図１に示すように、互いに着脱可能に形成されている。すなわち、充電式工具１００のグリップの下端部には、電池パック１０を取り付けるための取付部１０１が形成されており、グリップの下端面と電池パック１０の上端面とが接触するように電池パック１０を取り付け可能となっている。充電式工具１００は、このように取り付けられた電池パック１０から供給される電力によって作動する。

本実施形態に係る電池パック１０には、図２に示すように、前面に残量表示パネル１１が設けられている。残量表示パネル１１には、電池の残量を表示する表示部１２と、この表示部１２に残量を表示させるために使用される操作部１３と、が設けられている。

表示部１２は、透光性の素材を使用した３つの窓として設けられており、具体的には、左ＬＥＤ窓１２ａ、中ＬＥＤ窓１２ｂ、右ＬＥＤ窓１２ｃの３つの窓が横並びに配設されている。この各窓の背後にはそれぞれ緑と色とに発光する２色ＬＥＤが配設されている。具体的には、左ＬＥＤ窓１２ａ、中ＬＥＤ窓１２ｂ、右ＬＥＤ窓１２ｃのそれぞれに対応して左ＬＥＤ２４、中ＬＥＤ２５、右ＬＥＤ２６の３つのＬＥＤが配設されている。これらのＬＥＤが発光すると、その光がＬＥＤ窓を介して外部から視認されるようになっている。

操作部１３は、押下操作可能に設けられており、この操作部１３の背面には制御回路基板２０上のスイッチ２７（図３参照）が配置されている。このスイッチ２７は、電池残量の表示や寿命判断情報の表示に使用される。ユーザがこの操作部１３を押下操作すると、制御回路基板２０に設けられたスイッチ２７がオンになり、制御回路基板２０が電池残量や寿命判断情報を表示するように形成されている。

本実施形態においては、操作部１３が押下操作されたときの操作内容によって２つの異なる表示内容（電池残量の表示、または寿命判断情報の表示）のうちのいずれかを選択し、選択した表示内容を表示部１２に表示するようになっている。具体的には、操作部１３が１秒未満の時間で押下操作されたときには電池の残量を表示し、操作部１３が１秒以上長押しされたときには電池の寿命判断情報を表示するようになっている。

電池パック１０に内蔵された制御回路基板２０は、ＣＰＵを中心に構成され、図３に示すように、不揮発性メモリで構成された記憶手段２３を備えるとともに、上記したＬＥＤ２４〜２６やスイッチ２７を備えている。

また、この制御回路基板２０は、バッテリセル３０の充放電を制御するための充放電制御部２２を備えている。この充放電制御部２２は、充電式工具１００や充電器などの外部機器との間でやり取りされる信号の入出力を制御することで、バッテリセル３０の充放電を制御している。

また、この充放電制御部２２は、バッテリセル３０の電圧や電流の測定結果を基に、バッテリセル３０の充電状態を判定することができる。例えば、充電器によって電池パック１０を充電したときには、バッテリセル３０の電圧や電流の測定結果を基に充電の完了を検知可能となっている。充放電制御部２２は、充電の完了を検知したら、ＬＥＤ２４〜２６などを使用して充電完了をユーザに報知し、充電を停止する。

また、操作部１３が操作されて電池の残量を表示する際には、充放電制御部２２がバッテリセル３０の電圧の測定結果を基に電池残量を推測し、推測した電池残量に応じてＬＥＤ２４〜２６を点灯させる。例えば、残量が十分にある場合には３つのＬＥＤをすべて点灯させ、残量がおおよそ半分以下の場合には２つのＬＥＤを点灯させ、残量がほとんどない場合には１つのＬＥＤのみを点灯させるなどの制御を行う。

なお、この充放電制御部２２は、充電を実行する際に、寿命判断情報を記憶手段２３に記憶させる。本実施形態においては、寿命判断情報として電池パック１０の充電回数を用いているため、充電を実行するごとに充放電制御部２２が充電回数を１ずつカウントアップし、カウントアップした充電回数を記憶手段２３に記憶させる。なお、充電回数は電池パック１０の工場出荷時において「０」に設定されており、以後充電を行うごとに１ずつカウントアップされるようになっている。

充放電制御部２２が充電回数をカウントアップする基準としては種々のものが考えられる。例えば、満充電が検知されたときに充電が１回実行されたと判定してもよい。また、予め閾値を設定し、この閾値まで電池起電力が低下したときに一定のレベルまで充電が完了したと判断して充電が１回実行されたと判定してもよい。また、充電器に装着されて充電が開始したこと（充電器からの接続信号受信）をもって、充電が１回実行されたと判定してもよい。
図４は、電池パック１０の操作部１３を押下操作したときのフロー図である。

まず、図４に示すステップＳ１００において、スイッチ２７からの信号を基に、操作部１３の押下が検出される。そして、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、操作部１３が１秒以上押下されたかがチェックされる。１秒以上押下されている場合には、寿命判断情報表示モードとなり、ステップＳ１０２へ進む。一方、押下された時間が１秒未満である場合には、残量表示モードとなり、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０２では、寿命判断情報表示モードであることをユーザに報知するために、すべてのＬＥＤ２４〜２６が一定時間点滅する。これにより、ユーザは寿命判断情報表示モードであること（通常の残量表示モードではないこと）を判別することができる。そして、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、記憶手段２３が記憶している寿命判断情報（すなわち充電回数）が表示部１２に表示される。具体的には、図５に示すような態様でＬＥＤ２４〜２６を点灯または点滅させることで充電回数をユーザに報知する。本実施形態においては、充電回数１００回ごとに報知態様が異なるように設定されており、充電回数０〜６００回まではＬＥＤ２４〜２６を緑で点灯または点滅させるとともに、充電回数が多いほど発光量が多くなるようにしている。また、充電回数６０１回以上の場合には、ＬＥＤ２４〜２６を赤で点灯または点滅させるとともに、充電回数が多いほど発光量が多くなるようにしている。このため、ＬＥＤ２４〜２６の光で直感的に電池パック１０の寿命を判断できるようになっている。

そして、寿命判断情報の報知を一定時間行ったら、ステップＳ１０５に進み、すべてのＬＥＤ２４〜２６を消灯して処理が終了する。

一方、ステップＳ１０１において残量表示モードとなり、ステップＳ１０４に進んだ場合には、充放電制御部２２によって電池残量が検出され、検出された電池残量に応じた態様で表示部１２のＬＥＤ２４〜２６が点灯する。これにより電池残量がユーザに報知される。

そして、電池残量の報知を一定時間行ったら、ステップＳ１０５に進み、すべてのＬＥＤ２４〜２６を消灯して処理が終了する。

上記したように、本実施形態によれば、残量を表示するための表示部１２と前記表示部１２に残量を表示させるために使用される操作部１３とを使用して寿命判断情報を表示するので、専用の表示手段を設けなくても充電回数などの寿命判断情報を表示することができ、電池パック１０の製造コストを抑えることができる。また、専用の治具等を使用しなくてもユーザが作業中に容易に寿命判断情報を確認することができるので、ユーザが複数個の電池パック１０を使い回している場合でも、劣化の少ない電池パック１０（充電回数の少ない電池パック１０）を優先して使用することで電池パック１０の劣化を均等にすることができるので、電池パック１０を買い増しする頻度を少なくすることができる。

なお、上記した実施形態においては、寿命判断情報として電池パック１０の充電回数を用いていたが、これに限らず、他の情報を寿命判断情報として用いていてもよい。例えば、電池が劣化して電池容量が小さくなると満充電になるまでの時間が短くなるという特性を利用して、充電器によって充電したときに満充電になるまでの時間を計測し、この所要充電時間を基に寿命判断情報を生成してもよい。例えば、予め複数の閾値を設定し、満充電になるまでの時間がどの閾値のレベルに属するかを判定し、この判定結果をＬＥＤを使用して表示するようにしてもよい。

また、充電器によって電池パック１０の状態を検査する診断モードの診断結果を基に寿命判断情報を生成してもよい。このような態様によれば、ユーザは個々の電池パック１０に対して、より精度の高い寿命判断情報を得ることができる。

１０電池パック
１１残量表示パネル
１２表示部
１２ａ左ＬＥＤ窓
１２ｂ中ＬＥＤ窓
１２ｃ右ＬＥＤ窓
１３操作部
２０制御回路基板
２２充放電制御部
２３記憶手段
２４左ＬＥＤ
２５中ＬＥＤ
２６右ＬＥＤ
２７スイッチ
３０バッテリセル
１００充電式工具
１０１取付部

Claims

充電式工具の動力源として使用可能な電池パックであって、
残量を表示するための表示部と、
前記表示部に残量を表示させるために使用される操作部と、
寿命判断情報を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記寿命判断情報は、電池パックの充電時に前記記憶手段に記憶され、
前記操作部に対して所定の操作が行われたときに、前記記憶手段が記憶する前記寿命判断情報を前記表示部に表示することを特徴とする、電池パック。
前記寿命判断情報とは、電池パックの充電回数であることを特徴とする、請求項１記載の電池パック。
前記寿命判断情報とは、電池パックの所要充電時間であることを特徴とする、請求項１記載の電池パック。