JP6115204B2 - 電池容量報知装置、及び電池容量報知装置を備える電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、２次電池の残存容量を報知する電池容量報知装置、及び電池容量報知装置を備える電動工具に関する。

２次電池の残存容量を表示する技術して、特許文献１及び２に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の技術では、２次電池の大電流使用時における残存容量の推定誤差を補正するために次の処理を行っている。この技術では、充放電電流の積算値と、電池電圧とに基づいて残存容量を算出し、更に、電池電圧が設定電圧に低下するとき電池電圧で残存容量を補正する。

特許文献２に記載の技術では、２次電池の残存容量を精度よく計測するために次の処理を行っている。すなわち、この技術では、電気負荷への電力供給前（すなわち電力供給していないとき）、電力供給中、及び電力供給停止直後のそれぞれの状況において、各状況
に対応した残存容量の演算処理を行うことにより、残存容量の推定精度を高めている。

特開平７−１９２７７２号公報 特開２００７−１３９５４９号公報

ところで、上記のような技術を採用したとしても、２次電池の使用態様によっては、演算による残存容量と実際の残存容量との差が大きくなるという課題がある。例えば、電気負荷に大電流を供給している最中において、２次電池の残存容量を精確に推定することは難しい。

そして、２次電池の放電が許容される程度に残存容量があるにも拘らず、電気機器に、残存容量が少ない旨の表示が行われたときには、その電気機器の使用者に、２次電池の交換を促すことになる。また、２次電池の放電が禁止されべきであるにも拘わらず、電気機器に、残存容量が十分にある旨の表示が行われたときには、その使用者に、電気機器の使用を継続させることになる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、２次電池について、不正確な残存容量情報を提供してしまうことを抑制することができる電池容量報知装置、及び電池容量報知装置を備える電動工具を提供することにある。

上記課題を解決するために、電池容量報知装置は、電気負荷に電力を供給する２次電池の端子間電圧を計測する電圧計測部と、前記端子間電圧に基づいて前記２次電池の残存容量情報を報知する報知部と、前記残存容量情報を報知させる旨の報知指令を出力する報知スイッチとを備え、前記報知部は、前記電気負荷に電力が供給されていない旨を受信もしくは判定しているときに前記報知指令を受信するときは、前記残存容量情報を報知し、前記電気負荷に電力が供給されている旨を受信もしくは判定しているときは、前記報知指令の受信の有無に関わらず、前記残存容量情報を報知しない。
そして、電池容量報知装置において、前記報知部は、前記電気負荷への電力供給停止時における前記端子間電圧の回復を予測するための回復予測関数または回復予測マップを有し、前記電気負荷への電力供給停止時において、前記回復予測関数または前記回復予測マップを用いて前記電気負荷への電力供給停止後における回復後の前記端子間電圧を予測し、予測に係る前記端子間電圧に基づいて前記２次電池の残存容量情報を生成する。

上記電池容量報知装置において、前記報知部は、前記残存容量情報を報知するときは、前記報知指令の受信後の前記端子間電圧の変化に関らず、前記報知指令の受信時に生成された前記残存容量情報を報知設定時間にわたって報知することが好ましい。

上記電池容量報知装置において、前記報知部は、前記２次電池の残存容量情報の報知中に、前記電気負荷に電力が供給されている旨を受信し、またはその旨を判定するとき、前記２次電池の残存容量情報の報知を停止することが好ましい。

上記電池容量報知装置において、前記報知部は、前記２次電池の残存容量情報を表示する表示部を備えることが好ましい。
上記電池容量報知装置において、前記報知部は、前記２次電池の残存容量情報を音声で報知する音声再生部を備えることが好ましい。

上記電池容量報知装置において、前記電気負荷はモータであることが好ましい。
上記課題を解決するために、電動工具は、上記電池容量報知装置を備えることが好ましい。

上記電池容量報知装置及び上記電動工具は、２次電池について、不正確な残存容量情報を提供してしまうことを抑制することができる。

本実施形態の電動工具を示す斜視図。 本実施形態の電動工具のブロック図。 ２次電池の端子間電圧と残存容量との関係を示すグラフ。 残存容量の表示形態を示す表。 電力供給開始時における２次電池の端子間電圧と電力供給状態との関係を示すグラフ。 電力供給停止時における２次電池の端子間電圧と電力供給状態との関係を示すグラフ。 報知部が実行する「残存容量報知の開始処理」の処理手順を示すフローチャート。 報知部が実行する「残存容量報知の停止処理」の処理手順を示すフローチャート。 電力供給状態と、報知指令の有無と、残存容量情報の表示との関係を示す図。 電力供給状態と、報知指令の有無と、残存容量情報の表示との関係を示す図。 電力供給状態と、報知指令の有無と、残存容量情報の表示と、２次電池の端子間電圧との関係を示す図。 ２次電池の端子間電圧の変化を示す図。

図１を参照して、実施形態に係る電動工具１について、説明する。
図１に、電動工具１の一例として充電式ドリルドライバーを示す。以下の説明では、電動工具１について、充電式ドリルドライバーを例に挙げて説明する。

電動工具１は、電動工具本体２と、電動工具本体２に対して着脱可能な電池パック３とを備えている。
電動工具本体２は、筐体１０と、筐体１０に収容される電気回路２０（図２参照）とを備えている。

筐体１０は、胴部１１と、胴部１１の前方部に設けられるチャック部１２と、胴部１１の側面に設けられる把持部１３とを有する。この胴部１１は、電気回路２０を収容する。チャック部１２は、電動工具本体２に取り付けられる先端工具（例えば、ドリル）を着脱可能に保持する。

把持部１３は、使用者が把持する部分である。
把持部１３の上部１３ａ（胴部１１に近い側）には、トリガレバー１４が取り付けられている。

トリガレバー１４は、先端工具（例えば、ドリル）のトルクの大きさを設定するための操作レバーであり、その引込み量の大きさに応じて、トルクを増大させる。例えば、トリガレバー１４は、ばねにより押し出されるように付勢され、把持部１３の内方へ引き込むことができるように取り付けられている。トリガレバー１４は、その引込み量に応じた大きさのトリガ信号Ｓｔｒを出力する。引込み量は、例えば、トリガレバー１４を把持部１３の内方へ引き込んだときのトリガレバー１４の移動距離の大きさとして、設定されている。

把持部１３の下部１３ｂ（胴部１１から遠い側）は、把持部１３の中間部１３ｃよりも幅広に形成されている。把持部１３の下部１３ｂの下面は、電池パック３が着脱可能であるように構成されている。把持部１３の下部１３ｂの上面には、表示部２７ｂ及び報知スイッチ２８（後述）が設けられている。

表示部２７ｂは、３個のＬＥＤ（Light Emitting Diode）（以下、第１〜第３ＬＥＤ２７１〜２７３という。）により構成されている。第１〜第３ＬＥＤ２７１〜２７３は一列に並べられている。

報知スイッチ２８は、次のように２つの状態を有するように構成される。例えば、報知スイッチ２８は、押されたときにその押圧方向に移動して押圧状態になり、押す力を解放したときに元の位置に戻って回復状態になる押しボタンスイッチにより、構成される。

図２を参照して、電池パック３及び電動工具１の電気回路２０について説明する。
電池パック３は、２次電池３０を内蔵する。２次電池３０は、複数個の電池セル３１により構成されている。複数個の電池セル３１は互いに直列に接続されている。２次電池３０のプラス側にはプラス電極３２が接続されている。２次電池３０のマイナス側にはマイナス電極３３が接続されている。電池セル３１としては、リチウムイオン２次電池、リチウム２次電池、ニッケル水素充電池等の各種の電池が用いられる。

電動工具１の電気回路２０について説明する。
電動工具１の電気回路２０は、回路本体２１と、電池容量報知装置２５とを備える。
回路本体２１は、モータ２２（電動モータ）と、駆動制御部２３と、本体制御部２４とを備えている。

モータ２２は、先端工具（例えば、ドリル）を回転させるための駆動装置である。
モータ２２は、駆動制御部２３及び本体制御部２４に比べて、消費電力が大きい。２次電池３０から供給される電力は、主にモータ２２により消費される。このため、モータ２２は、実質的に、２次電池３０の残存容量Ｃを決定する電気負荷とみなされる。

駆動制御部２３は、本体制御部２４から出力される制御信号に基づいてモータ２２に供給する電力を制御する。例えば、制御信号として、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号が用いられる。

本体制御部２４は、トリガ信号Ｓｔｒを受信して、トリガ信号Ｓｔｒの大きさに応じてモータ２２を制御するための制御信号を生成し、制御信号を駆動制御部２３に出力する。例えば、トリガ信号Ｓｔｒが大きくなる程、モータ２２に供給する電力を増大させる。また、トリガ信号Ｓｔｒがないときには、モータ２２に供給する電力を略０にする。

本体制御部２４は、モータ２２に電力が供給されているか否かを判定する。
例えば、トリガレバー１４からのトリガ信号Ｓｔｒの大きさ、モータ２２に供給される電流量、またはモータ２２の回転数に基づいて、モータ２２に電力が供給されているか否かを判定する。そして、本体制御部２４は、モータ２２に電力が供給されているとき、モータ２２に電力が供給されている旨を示す電力供給判定信号ＳＸを報知部２７（後述）に出力する。

また、本体制御部２４は、報知スイッチ２８（後述）から出力される報知指令ＳＣを受信し、この報知指令ＳＣを報知部２７に伝達する。なお、この構成に代えて、報知スイッチ２８から出力される報知指令ＳＣを、本体制御部２４を介さずに報知部２７に伝達する構成としてもよい。

次に、電池容量報知装置２５について説明する。
電池容量報知装置２５は、電圧計測部２６と、報知部２７と、報知スイッチ２８とを備えている。

電圧計測部２６は、プラス端子２９ａとマイナス端子２９ｂとの間の電位差を計測して、この電位差を２次電池３０の端子間電圧Ｖｔとして本体制御部２４に出力する。なお、プラス端子２９ａは２次電池３０のプラス電極３２に接続される端子であり、マイナス端子２９ｂは２次電池３０のマイナス電極３３に接続される端子である。

報知スイッチ２８は、２次電池３０の残存容量Ｃに関する情報（以下、「残存容量情報」という。）を報知部２７に報知させるためのスイッチである。報知スイッチ２８は、押圧状態のとき本体制御部２４に報知指令ＳＣを出力し、回復状態のとき報知指令ＳＣを出力しない。

報知部２７は、報知制御部２７ａと、表示部２７ｂとを備える。
報知制御部２７ａは、本体制御部２４から出力される報知指令ＳＣの受信、及び本体制御部２４から出力される電力供給判定信号ＳＸに基づいて、２次電池３０の残存容量情報を表示部２７ｂに表示するか否かを判定する。２次電池３０の残存容量情報を報知する旨判定したときには、残存容量情報を表示部２７ｂに表示させる。

表示部２７ｂは、残存容量情報を表示する。
表示部２７ｂを構成する第１〜第３ＬＥＤ２７１〜２７３は、報知制御部２７ａによる制御により、表示態様を変更する。例えば、第１〜第３ＬＥＤ２７１〜２７３は、２次電池３０の残存容量Ｃの大きさに対応して、個々の点灯が制御される。

図３及び図４を参照して、２次電池３０の残存容量Ｃの表示態様を説明する。
図３は、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔと２次電池３０の残存容量Ｃとの関係を示すグラフである。なお、図３に示す２次電池３０の端子間電圧Ｖｔは、２次電池３０の放電電流が略０であるときの端子間電圧Ｖｔを示す。

図３に示すように、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔが低下するに従って、２次電池３０の残存容量Ｃは小さくなる。このため、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔに基づいて２次電池３０の残存容量Ｃを推定することができる。

図４は、２次電池３０の残存容量Ｃの表示態様の一例を示す表である。
この表示態様では、次のように、２次電池３０の残存容量情報を表示する。
・２次電池３０の端子間電圧Ｖｔが電圧Ｖ１未満にあるときは、残存容量Ｃが容量Ｃ１未満にあるとして（すなわち、「レベル０」）、第１ＬＥＤ２７１を点滅させる。
・２次電池３０の端子間電圧Ｖｔが電圧Ｖ１以上電圧Ｖ２未満にあるときは、残存容量Ｃが容量Ｃ１以上容量Ｃ２未満にあるとして（すなわち、「レベル１」）、第１ＬＥＤ２７１を点灯させる。
・２次電池３０の端子間電圧Ｖｔが電圧Ｖ２以上電圧Ｖ３未満にあるときは、残存容量Ｃが容量Ｃ２以上容量Ｃ３未満にあるとして（すなわち、「レベル２」）、第１ＬＥＤ２７１及び第２ＬＥＤ２７２を点灯させる。
・２次電池３０の端子間電圧Ｖｔが電圧Ｖ３以上にあるときは、残存容量Ｃが容量Ｃ３以上にあるとして（すなわち、「レベル３」）、第１ＬＥＤ２７１、第２ＬＥＤ２７２、及び第３ＬＥＤ２７３を点灯させる。

次に、図５及び図６を参照して、モータ２２への電力供給状態に対する２次電池３０の端子間電圧Ｖｔの変化について説明する。
図５は、モータ２２への電力供給開始時において、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔの変化を示す。すなわち、時間ｔ１で、トリガレバー１４の引き操作によりモータ２２に電力供給が開始される。このとき、モータ２２に大きい突入電流が流れるため、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔが一時的に大きく低下する。その後、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔは回復する。更に、モータ２２で消費される電力量の増大に伴って、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔが低下する。

図６は、モータ２２への電力供給停止時において、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔの変化を示す。
時間ｔ２で、トリガレバー１４の引戻し操作によりモータ２２への電力供給が停止される。このとき、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔは徐々に上昇する。

これは、モータ２２の動作時の放電電流が大きく、２次電池３０の内部抵抗による電圧降下が大きいこと、そしてこれにより、端子間電圧Ｖｔが、実際の残存容量Ｃｒに対応する端子間電圧Ｖｔよりも低めになることに起因する。このため、モータ２２への電力供給を停止すると、端子間電圧Ｖｔは、停止時における端子間電圧Ｖｔから徐々に上昇する。

次に、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔに基づいて２次電池３０の残存容量Ｃを表示することに関し、その問題点を説明する。
モータ２２の消費電力が大きいこと、すなわち２次電池３０の放電電流が大きいことに起因して、モータ２２の動作時における２次電池３０の端子間電圧Ｖｔは、実際の残存容量Ｃｒに対応した端子間電圧Ｖｔよりも低くなる。また、モータ２２の動作時における２次電池３０の端子間電圧Ｖｔと、実際の残存容量Ｃｒに対応した端子間電圧Ｖｔとの電圧差は、２次電池３０の残存容量Ｃを推定する上で無視することができない程大きい。このため、モータ２２の動作時における２次電池３０の端子間電圧Ｖｔに基づいて２次電池３０の残存容量Ｃを推定すると、その値は、実際の残存容量Ｃｒよりも低めになり、電動工具１の使用上において次に示す支障が生じる。

例えば、使用者は、電動工具１を動作させているときに、２次電池３０の残存容量Ｃを確認し、その残存容量Ｃが少ないと判断したとする。この場合、この使用者は、電池パック３を他の電池パック３と交換する。しかし、実際には、電動工具１を動作させているときの２次電池３０の残存容量Ｃは、実際の残存容量Ｃｒよりも低めに表示されているため、この使用者は、２次電池３０の容量に見合った使用をしていないことになる。すなわち、電動工具１の動作中に、２次電池３０の残存容量Ｃが表示されると、実際に使用することができる時間よりも短い時間で電池パック３が交換される可能性がある。このことは、電池パック３が使用可能であるにも拘わらず、使用者に電池パック３の交換をさせてしまうことになる。また、電池パック３の交換回数が多いことは、使用者に、電動工具１の電力損失が大きいと感じさせたり、その手間故に、煩雑さを感じさせたりする要因になる。

そこで、本実施形態に係る電動工具１では、モータ２２の動作中においては、２次電池３０の残存容量Ｃを表示しない処理を行う。
以下に、その処理の一例を説明する。

図７を参照して、報知部２７が実行する「残存容量報知の開始処理」の処理手順について説明する。
「残存容量報知の開始処理」は、所定の周期で実行される。

ステップＳ１１０において、モータ２２に電力供給されているか否かを判定する。この判定は、本体制御部２４からの電力供給判定信号ＳＸに基づいて行われる。すなわち、報知制御部２７ａは、電力供給判定信号ＳＸを受信するとき、モータ２２に電力供給されている旨を判定する。また、報知制御部２７ａは、電力供給判定信号ＳＸを受信しないとき、モータ２２に電力供給されていない旨を判定する。

ステップＳ１１０の判定において、モータ２２に電力供給されている旨の判定（ＹＥＳ判定）をするときは、「残存容量報知の開始処理」を終了する。
ステップＳ１１０の判定において、モータ２２に電力供給されていない旨の判定（ＮＯ判定）をするときは、ステップＳ１２０に移行する。

ステップＳ１２０において、報知指令ＳＣを受信しているか否かを判定する。
ステップＳ１２０の判定において、報知指令ＳＣを受信していない旨判定（ＮＯ判定）するときは、「残存容量報知の開始処理」を終了する。ステップＳ１２０の判定において、報知指令ＳＣを受信している旨判定（ＹＥＳ判定）するときは、ステップＳ１３０に移行する。

ステップＳ１３０において、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔを計測する。
ステップＳ１４０において、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔに基づいて残存容量情報を設定し、設定された残存容量情報を報知する。残存容量情報とは、残存容量Ｃの大きさを示す情報である。例えば、図４の表であれば、左端欄に示される残存容量Ｃのレベル情報が残存容量情報に対応する。

図８を参照して、報知部２７が実行する「残存容量報知の停止処理」の処理手順について説明する。
この「残存容量報知の停止処理」は残存容量Ｃの報知中に実行される。

ステップＳ２１０において、報知部２７は、残存容量情報の報知中であるか否かを判定する。ステップＳ２１０の判定において、残存容量情報の報知中ではない旨判定（ＮＯ判定）するときは、報知部２７は「残存容量報知の停止処理」を終了する。すなわち、残存容量情報を報知していないときは「残存容量報知の停止処理」を実行しない。

ステップＳ２１０の判定において、残存容量情報の報知中である旨判定（ＹＥＳ判定）するときは、ステップＳ２２０に移行する。
ステップＳ２２０において、報知部２７は残存容量情報の報知時間が報知設定時間Ｔｘよりも長いか否かを判定する。報知設定時間Ｔｘは、使用者が残存容量情報を認識することができる適当な時間に設定されている。

ステップＳ２２０の判定において、残存容量情報の報知時間が報知設定時間Ｔｘよりも長い旨判定（ＹＥＳ判定）するときは、残存容量情報の報知の目的が達成されたこととして、残存容量情報の報知を停止する。すなわち、残存容量情報の報知は、報知設定時間Ｔｘにわたって実行される。なお、残存容量情報の報知中に、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔが変化することもあるが、この場合においても、「残存容量報知の開始処理」のステップＳ１４０において設定された残存容量情報が維持され、この残存容量情報が変更されずに、報知される。

ステップＳ２２０の判定において、残存容量情報の報知時間が報知設定時間Ｔｘ以下である旨判定（ＮＯ判定）するときは、ステップＳ２３０に移行する。
ステップＳ２３０において、報知部２７は、モータ２２に電力供給されているか否かを判定する。この判定は、本体制御部２４から出力される電力供給判定信号ＳＸの受信があるか否かに基づいて行われる。すなわち、報知制御部２７ａは、電力供給判定信号ＳＸを受信するとき、モータ２２に電力供給されている旨を判定する。

ステップＳ２３０の判定において、モータ２２に電力供給されている旨判定（ＹＥＳ判定）するときは、残存容量情報の報知を停止する。このような処理は、モータ２２に電力供給されているとき、２次電池３０において電圧降下が生じるため、端子間電圧Ｖｔに基づいては２次電池３０の残存容量Ｃを精確に推定することができないことからである。

ステップＳ２３０の判定において、モータ２２に電力供給されていない旨判定（ＮＯ判定）するときは、ステップＳ２４０に移行する。ステップＳ２４０において、報知指令ＳＣを受信しているか否かを判定する。

ステップＳ２４０の判定において、報知指令ＳＣを受信していない旨判定（ＮＯ判定）するときは、ステップＳ２２０に移行する。
ステップＳ２４０の判定において、報知指令ＳＣを受信している旨判定（ＹＥＳ判定）するときは、ステップＳ２６０に移行し、「残存容量報知の開始処理」が実行される。そして、「残存容量報知の開始処理」が開始されたときには、前回の報知時間及び残存容量情報がリセットされて、あらためて報知時間及び端子間電圧Ｖｔが計測される。なお、「残存容量報知の開始処理」の実行とともに「残存容量報知の停止処理」は終了する。

すなわち、残存容量情報の報知は、報知設定時間Ｔｘにわたって実行される。そして、残存容量情報の報知中に、モータ２２に電力が供給されるときには、この報知が途中で停止される。また、残存容量情報の報知中に新たな報知指令ＳＣを受信するとき、「残存容量報知の開始処理」が実行される。

図９〜図１１を参照して、上記電池容量報知装置２５の作用について、幾つかの例を挙げて説明する。
図９は、モータ２２に電力が供給される前に報知部２７が報知指令ＳＣを受信したときと、モータ２２への電力供給が停止された後に報知部２７が報知指令ＳＣを受信したときの、２次電池３０の残存容量情報の表示状態を示す。

時間ｔ１１は、モータ２２に電力が供給される前に、報知部２７が報知指令ＳＣを受信したときを示す。このとき、「残存容量報知の開始処理」により、２次電池３０の残存容量情報が表示部２７ｂに表示される。例えば、２次電池３０の端子間電圧ＶｔがＶ３以上にあるときは第１〜第３ＬＥＤ２７１〜２７３が点灯する。この表示は、時間ｔ１１から時間ｔ１２までの期間（すなわち報知設定時間Ｔｘ）行われる。

時間ｔ１３は、モータ２２に電力が供給され始めるときを示す。
時間ｔ１４は、モータ２２に電力供給されている最中に、報知部２７が報知指令ＳＣを受信したときを示す。このとき、モータ２２に電力供給されているため、「残存容量報知の開始処理」により、２次電池３０の残存容量情報が表示部２７ｂに表示されない。すなわち、第１〜第３ＬＥＤ２７１〜２７３は消灯状態に維持される。

図１０は、２次電池３０の残存容量情報の表示中にモータ２２の電力供給が開始されたときの残存容量情報の表示態様を示す。
時間ｔ２１は、モータ２２に電力が供給される前に報知部２７が報知指令ＳＣを受信したときを示す。このとき、「残存容量報知の開始処理」により、２次電池３０の残存容量情報が表示部２７ｂに表示される。

時間ｔ２２は、モータ２２への電力供給が開始されたときを示す。
このときは、報知設定時間Ｔｘの経過前（すなわち時間ｔ２３よりも前）であって、２次電池３０の残存容量情報の表示中であるが、「残存容量報知の停止処理」のステップＳ２３０の判定により、その表示が停止される。すなわち、モータ２２への電力供給があるときには、２次電池３０の残存容量情報の表示は行われない。

図１１は、モータ２２への電力供給の停止直後において報知スイッチ２８が連続的に押されたときの残存容量情報の表示態様を示す。図１１において二点鎖線は、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔの変化を示す。

時間ｔ３１は、モータ２２への電力供給が停止されたときを示す。
時間ｔ３２、時間ｔ３３、時間ｔ３４はそれぞれ報知スイッチ２８が押されて、報知指令ＳＣが出力されたときを示す。このため、時間ｔ３２、時間ｔ３３、時間ｔ３４において、報知部２７は報知指令ＳＣを受信する。図１１では、時間ｔ３２と時間ｔ３３との間の期間、及び時間ｔ３３と時間ｔ３４との間の期間は報知設定時間Ｔｘよりも短い。このため、報知部２７は、時間ｔ３１において設定した残存容量情報を報知している最中に、時間ｔ３２において新たに設定した残存容量情報の報知を開始する。またその後、報知部２７は、時間ｔ３２において設定した残存容量情報を報知している最中に、時間ｔ３３において新たに設定した残存容量情報の報知を開始する。

また、モータ２２への電力供給が停止されたとき、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔは徐々に上昇する。このため、時間ｔ３２、時間ｔ３３、時間ｔ３４のそれぞれのタイミングで、表示部２７ｂに示される残存容量情報が更新される。

例えば、図１１に示されるように、時間ｔ３２、時間ｔ３３、時間ｔ３４において計測される端子間電圧Ｖｔが、それぞれ電圧Ｖ１１、電圧Ｖ１２、電圧Ｖ１３にあるとする。そして、電圧Ｖ１１及び電圧Ｖ１２が、図４の表に示される電圧Ｖ２〜電圧Ｖ３の間にあり、電圧Ｖ１３が、図４の表に示される電圧Ｖ３以上であるとする。このときは、表示部２７ｂの表示が２個のＬＥＤ（第１ＬＥＤ２７１，第２ＬＥＤ２７２）の点灯から３個のＬＥＤ（第１〜第３ＬＥＤ２７１〜２７３）の点灯に変化する。

上記電池容量報知装置２５及び電動工具１は以下の効果を奏する。
（１）本実施形態の電池容量報知装置２５は、次の報知部２７を備える。
図９に示すように、報知部２７は、モータ２２に電力が供給されていない旨を受信しているときに報知指令ＳＣを受信するときは、残存容量情報を報知する。一方、モータ２２に電力が供給されている旨を受信しているときは、報知指令ＳＣの受信の有無に関わらず、残存容量情報を報知しない。

モータ２２に電力供給されているときの２次電池３０の端子間電圧Ｖｔは、実際の２次電池３０の端子間電圧Ｖｔ（放電していないときの端子間電圧Ｖｔ）に比べて、低い。そこで、モータ２２に電力供給されているときには、報知指令ＳＣがあるか否かに関らず、残存容量情報を報知しない。これにより、使用者に、２次電池３０について、不正確な２次電池３０の残存容量情報を提供してしまうことを抑制することができる。

（２）本実施形態では、図１１に示すように、報知部２７が残存容量情報を報知するとき、報知指令ＳＣの受信後の端子間電圧Ｖｔの変化に関らず、報知部２７は報知指令ＳＣの受信時に生成された残存容量情報を変更せずに報知設定時間Ｔｘにわたって報知する。

これにより、残存容量情報を安定して報知することができる。
仮に、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔの変化に応じて残存容量情報を変更するとした場合、表示部２７ｂに表示される情報が頻繁に変更される。例えば、端子間電圧Ｖｔが図４の表における電圧Ｖ２を境として高くなったり低くなったりするとき、これによって表示部２７ｂの表示態様が頻繁に変更される。このような表示は、使用者に２次電池３０が不安定になっていると誤認させるおそれがあり、好ましくない。このため、上記構成によって、残存容量情報の報知を安定させることで、使用者が、２次電池３０自体が不安定になっていると誤認することを抑制することができる。

（３）本実施形態では、図１０に示すように、報知部２７は、２次電池３０の残存容量情報の報知中に、モータ２２に電力供給されている旨の信号を受信するとき、２次電池３０の残存容量情報の報知を停止する。

すなわち、モータ２２に電力供給され始めると、２次電池３０の残存容量Ｃは減少し始める。このため、モータ２２に電力供給され始めるときにおいて２次電池３０の残存容量情報を報知し続けると、使用者に不正確な残存容量情報を報知することになる。上記構成によれば、２次電池３０の残存容量情報の報知中であっても、モータ２２に電力が供給され始めると、その報知を停止する。このような不正確な残存容量情報の提供を抑制することができる。

（４）本実施形態では、報知部２７は、２次電池３０の残存容量情報を表示する表示部２７ｂを備える。これにより、使用者に、２次電池３０の残存容量情報を視認させることができる。

（５）本実施形態では、２次電池３０の電力供給先は主にモータ２２である。すなわち、主にモータ２２で２次電池３０の電力が消費される。モータ２２は消費電力が大きく、消費する電流量の変動も大きい。このため、２次電池３０の内部抵抗による電圧降下を無視することができないため、モータ２２の駆動中に２次電池３０の残存容量Ｃを精確に推定することは難しい。このようなことから、モータ２２を有する電気回路２０に本実施形態の技術が適用されると、不正確な２次電池３０の残存容量情報が使用者に提供されにくくなるといった効果がより顕著にあらわれる。

（６）本実施形態の電動工具１は、上記構成の電池容量報知装置２５を備える。
このような電動工具１によれば、２次電池３０について、不正確な残存容量情報を提供してしまうことを抑制することができる。

（その他の実施形態）
本技術の実施形態の変形例を例示する。なお、以下に示す変形例は、それぞれを互いに組み合わせることができる。

・上記実施形態では、「残存容量報知の開始処理」を実行する都度、２次電池３０の端子間電圧Ｖｔを計測し、端子間電圧Ｖｔに基づいて残存容量情報を表示部２７ｂに表示する。このため、図１１に示したように、モータ２２に電力を供給することを停止した直後おいて端子間電圧Ｖｔが回復する時期に、複数回、報知スイッチ２８が押されると、表示部２７ｂの表示が変化する。この時期に、端子間電圧Ｖｔの回復時期に報知スイッチ２８が数回押されることは殆どないと考えられるが、このような表示部２７ｂの表示変化は、２次電池３０の残存容量Ｃが増大しているとの認識を使用者に与えるおそれがある。このため、２次電池３０の残存容量Ｃが増大するような表示部２７ｂの表示変化を少なくすることが好ましい。そこで、モータ２２への電力供給停止の直後における端子間電圧Ｖｔの回復時期に、回復後の端子間電圧Ｖｔを予測し、これに基づいて残存容量情報を報知することが考えられる。

例えば、報知部２７は、回復後の端子間電圧Ｖｔを予測するための回復予測関数（図１２の２点鎖線）を有するものとして、構成される。回復予測関数は、２次電池３０の放電試験等により設定される。また、回復予測関数は、初期の端子間電圧Ｖｔを入力することにより、所定時間経過後の端子間電圧Ｖｔを算出することができる関数として、構成される。

図１２を参照して、この報知部２７の作用を説明する。
図１２は、モータ２２に電力を供給することを停止した直後で、端子間電圧Ｖｔが回復するときの回復後の端子間電圧Ｖｔの予測を示す図である。

回復後の端子間電圧Ｖｔを予測する場合、モータ２２への電力供給を停止した直後（時間ｔ４２）の端子間電圧Ｖｔを計測し、この計測により得られた電圧Ｖ２２を初期値として回復予測関数に入力する。更に、端子間電圧Ｖｔが安定するであろう所定時間を回復予測関数に入力する。これにより、所定時間後（すなわち時間ｔ４３）の端子間電圧Ｖｔ（時間ｔ４３における電圧Ｖ２３）が予測される。なお、この予測において、モータ２２への電力供給を開始する直前の端子間電圧Ｖｔ（時間ｔ４１の電圧Ｖ２１）に基づいて、予測に係る端子間電圧Ｖｔを補正してもよい。また、モータ２２への電力供給開始（時間ｔ４１）から電力供給停止（時間ｔ４２）までの期間においてモータ２２に供給される電流量を積算し、この積算値に基づいて、予測に係る端子間電圧Ｖｔを補正してもよい。

この変形例では、モータ２２への電力供給停止時において、回復予測関数を用いてモータ２２への電力供給停止後における回復後の端子間電圧Ｖｔを予測する。そして、この予測に係る端子間電圧Ｖｔに基づいて２次電池３０の残存容量情報を生成する。

すなわち、モータ２２への電力供給停止の直後において、報知スイッチ２８が押されたとき、予測に係る端子間電圧Ｖｔに基づいて推定される残存容量情報を報知する。このため、表示部２７ｂに表示される残存容量情報が安定する。従って、２次電池３０の残存容量Ｃが増大しているとの誤認を与えることを抑制することができる。

・上記変形例では、モータ２２への電力供給停止の直後において、端子間電圧Ｖｔが回復する状況において、回復後の端子間電圧Ｖｔを回復予測関数を用いているが、この回復予測関数に代えて、回復予測マップを用いてもよい。回復予測マップは、例えば、モータ２２への電力供給を停止した直後の端子間電圧Ｖｔと、所定時間経過後の回復後の端子間電圧Ｖｔとを対応付けているマップとして設定される。

・上記実施形態では、モータ２２に電力が供給されているか否かの判定を、本体制御部２４から出力される電力供給判定信号ＳＸに基づいて行っている。すなわち、モータ２２に電力が供給されているか否かについて、実質的な判定は本体制御部２４で行っている。これに対して、モータ２２に電力が供給されているか否かの判定を報知部２７で行ってもよい。

・上記実施形態では、視覚で確認することができる表示部２７ｂに２次電池３０の残存容量情報を表示することにより、使用者に２次電池３０の残存容量情報を報知するが、２次電池３０の残存容量情報を報知する手段はこれに限定されない。例えば、２次電池３０の残存容量情報を音声により報知してもよい。この場合、表示部２７ｂに代えて、スピーカ等から構成される音声再生部が電動工具１に設けられる。なお、表示部２７ｂと音声再生部との両方を電動工具１に設けてもよい。この構成によれば、使用者に、音声で、２次電池３０の残存容量情報を提供することができる。

・上記実施形態では、報知部２７を本体制御部２４の外部に設けているが、報知部２７を本体制御部２４の内部に設けてもよい。
また、上記実施形態では、電圧計測部２６を報知部２７の外部に設けているが、電圧計測部２６を報知部２７の内部に設けてもよい。

・上記実施形態では、電動工具１の例として充電式ドリルドライバーを挙げて説明したが、本技術は、充電式ドリルドライバー以外の電動工具１にも適用される。例えば、本技術が適用される電動工具１の例としては、充電式のこぎり、充電式エアポンプ、充電式カッタ、充電式ブロア、充電式チェーンソー等が挙げられる。

・上記実施形態では、モータ２２を有する電気回路２０に本技術を適用しているが、本技術は、このような電気回路２０への適用に限定されない。例えば、電力を消費するデバイスとして電熱装置（ニクロム線、加熱コイル等）を有する電気回路２０にも、本技術を適用することができる。

１…電動工具、３…電池パック、２２…モータ、２５…電池容量報知装置、２６…電圧計測部、２７…報知部、２８…報知スイッチ、３０…２次電池。

Claims (7)

1. 電気負荷に電力を供給する２次電池の端子間電圧を計測する電圧計測部と、
   前記端子間電圧に基づいて前記２次電池の残存容量情報を報知する報知部と、
   前記残存容量情報を報知させる旨の報知指令を出力する報知スイッチとを備え、
   前記報知部は、前記電気負荷への電力供給停止時における前記端子間電圧の回復を予測するための回復予測関数または回復予測マップを有し、
   前記電気負荷への電力供給停止時において、前記回復予測関数または前記回復予測マップを用いて前記電気負荷への電力供給停止後における回復後の前記端子間電圧を予測し、予測に係る前記端子間電圧に基づいて前記２次電池の残存容量情報を生成し、
   前記電気負荷に電力が供給されていない旨を受信もしくは判定しているときに前記報知指令を受信するときは、前記残存容量情報を報知し、
   前記電気負荷に電力が供給されている旨を受信もしくは判定しているときは、前記報知指令の受信の有無に関わらず、前記残存容量情報を報知しない
   ことを特徴とする電池容量報知装置。
2. 前記報知部は、前記残存容量情報を報知するときは、前記報知指令の受信後の前記端子間電圧の変化に関らず、前記報知指令の受信時に生成された前記残存容量情報を報知設定時間にわたって報知する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電池容量報知装置。
3. 前記報知部は、前記２次電池の残存容量情報の報知中に、前記電気負荷に電力が供給されている旨を受信し、またはその旨を判定するとき、前記２次電池の残存容量情報の報知を停止する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電池容量報知装置。
4. 前記報知部は、前記２次電池の残存容量情報を表示する表示部を備える
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池容量報知装置。
5. 前記報知部は、前記２次電池の残存容量情報を音声で報知する音声再生部を備える
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池容量報知装置。
6. 前記電気負荷はモータであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池容量報知装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池容量報知装置を備える電動工具。