JP7103360B2 - 電池パック及び電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、電池パック、及び電池パックを接続可能な電動工具等の電気機器に関する。また、本発明は、電気機器に接続可能な通信機能を有する電池パック、及び電池パックと機器本体との間で通信を行う電気機器に関する。

下記特許文献１は、電池パックにマイクロコンピュータ（以下「マイコン」）を内蔵することで様々な機能（例えば充電装置との通信機能）を付加した電池パック、及び前記電池パックに対応した充電装置を開示する。電池パックのマイコンは、電池パックが充電装置に装着されると、電池組の充電条件を表すパルス信号を充電装置に向けて出力し、充電装置は、前記充電条件に基づいて電池組の充電を行う。また、一般に、電池パックは、過放電保護機能を有し、過放電（低電圧）状態になると電流供給を停止する。一方、電池パックに接続される電気機器の本体も電池パックの過放電保護機能を有する場合があり、どのような電圧値になったときに過放電と判断するかは、電気機器ごとに設定される（特許文献２）。

特開２０１４－７２９４５号公報 特開２０１１－２１１８６１号公報

電池パックと機器本体とのデジタル通信のタイミングは、電池パックが機器本体に接続された直後が最適とは限らない。最適なタイミングは、機器本体の種類によっても異なるため、電池パック側で特定することは困難である。また、電気機器の本体が電池パックを過放電と判断する電圧は、電池パックが自身を過放電と判断する電圧よりも低いことがある。この場合、電池パックでの過放電検出より先に機器本体で過放電検出が行われる。過放電検出に限らず、電池パックの各種制御の閾値は、接続した電気機器によらず一定であると、適切な制御ができないことがある。また、機器本体や電池パックに残量表示部がある場合、機器本体が過放電検出で停止しているにも関わらず、電池パックの残量表示は残量ありの表示となり、動作と表示が整合しないという課題がある。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、電池パックと機器本体との間で適切なタイミングでデジタル通信することの可能な電池パック及び電気機器を提供することにある。また、本発明の他の目的は、接続した電気機器に応じた適切な制御が可能な電池パック、及び電池パックの制御を適切化することの可能な電気機器を提供することにある。

本発明の第１態様は、
電気機器に接続可能な電池パックであって、
電池側制御部と、
前記電池側制御部に接続された第１デジタル通信回路であり、前記電気機器とのデジタル通信のための第１デジタル通信回路と、
前記電池パックの第１情報を直流電圧値で示すアナログ電圧を前記電気機器に出力するための第１アナログ通信回路と、
前記第１デジタル通信回路及び前記第１アナログ通信回路のいずれかに択一的に接続される、前記電気機器との接続用の第１電池側通信端子と、
前記第１デジタル通信回路及び前記第１アナログ通信回路と、前記第１電池側通信端子と、の間に設けられる第１切替回路と、
前記第１切替回路に接続される、前記電気機器との接続用の電池側切替端子と、を備え、
前記第１切替回路は、接続した前記電気機器から前記電池側切替端子を介して入力される所定の信号に応じて、前記第１デジタル通信回路及び前記第１アナログ通信回路のいずれを前記第１電池側通信端子に接続するかを切り替える。

前記所定の信号に応じて、前記第１電池側通信端子を介して前記電気機器へ前記第１情報を示すアナログ電圧を出力するか、前記第１電池側通信端子を介して前記電気機器からデジタル信号を入力するかを切り替えてもよい。

前記電池側制御部に接続された第２デジタル通信回路と、
前記電池パックの第２情報を直流電圧値で示すアナログ電圧を前記電気機器に出力するための第２アナログ通信回路と、
前記第２デジタル通信回路及び前記第２アナログ通信回路のいずれかに択一的に接続される、前記電気機器との接続用の第２電池側通信端子と、
前記第２デジタル通信回路及び前記第２アナログ通信回路と、前記第２電池側通信端子と、の間に設けられる第２切替回路と、を備え、
前記電池側制御部は、前記第１デジタル通信回路を介して前記電気機器からデジタル信号を受信すると、前記第２切替回路を、前記第２デジタル通信回路を前記第２電池側通信端子に接続するように制御してもよい。

前記第１デジタル通信回路は、電気機器からのデジタル信号を受信する受信用回路であり、
前記第２デジタル通信回路は、電気機器にデジタル信号を送信する送信用回路であり、
前記電池側制御部は、前記受信用回路を介して受信した信号に応じて、前記第２切替回路に入力する電圧を決定してもよい。

接続した前記電気機器から受信したデジタル信号に応じて、制御の閾値を切り替えるよう構成され、
前記閾値は、過放電閾値、過電流閾値、及び電池セルの高温保護閾値の少なくともいずれかを含む異常検出用の閾値、又は、前記電池パックの残容量報知を切り替える閾値であってもよい。

本発明の第２態様は、電気機器である。この電気機器は、
第２態様の電池パックと、前記電池パックに接続される機器本体と、を備える電気機器であって、
前記機器本体は、
本体側制御部と、
前記第１電池側通信端子に接続される第１本体側通信端子と、
前記電池側切替端子に接続される本体側切替端子と、を有し、
前記本体側制御部は、前記本体側切替端子及び前記電池側切替端子を介して、前記第１切替回路に前記所定の信号を入力する。

前記機器本体は、異常を検出した場合に異常検出信号、又は、異常を検出して停止した場合に停止した旨の信号、又は、自身の異常情報を前記電池パックに送信し、
前記電池パックは、前記所定の信号又は前記異常情報を受信すると、その旨を報知してもよい。

前記機器本体と前記電池パックとで、異常判別の基準値が異なってもよい。

前記電池パック及び前記機器本体の一方で異常を検出した場合に、前記一方又は他方で報知する、又は、
前記電池パック及び前記機器本体は、前記電池パックの残容量を表示する残容量表示部を有し、双方の残容量表示部の表示状態を一致させてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、電池パックから機器本体に適切なタイミングで情報を送信することの可能な電池パック及び電気機器を提供することができる。また、本発明によれば、接続した電気機器に応じた適切な制御が可能な電池パック、及び電池パックの制御を適切化することの可能な電気機器を提供することができる。

本発明の実施の形態のブロック図であり、電池パック１０を電動工具５０に接続した状態のブロック図。 本発明の実施の形態のブロック図であり、電池パック１０を充電器７０に接続した状態のブロック図。 電動工具５０の制御フローチャート。 電動工具５０の図３に示す通信制御（Ｓ１５）の第１例を示すフローチャート。 電池パック１０の制御フローチャート。 電池パック１０の図５に示す過放電判定（Ｓ３０）の第１例を示すフローチャート。 電池パック１０の図５に示す通信制御（Ｓ５９）の第１例を示すフローチャート。 電池パック１０の図５に示す残容量表示制御（Ｓ６０）のフローチャート。 電動工具５０の図３に示す通信制御（Ｓ１５）の第２例を示すフローチャート。 電池パック１０の図５に示す過放電判定（Ｓ３０）の第２例を示すフローチャート。 電池パック１０の図５に示す通信制御（Ｓ５９）の第２例を示すフローチャート。 電動工具５０の図３に示す通信制御（Ｓ１５）の第３例を示すフローチャート。 電池パック１０の図５に示す過放電判定（Ｓ３０）の第３例を示すフローチャート。 電池パック１０の図５に示す通信制御（Ｓ５９）の第３例を示すフローチャート。 電池パック１０の残容量表示手段１７の表示例を示す説明図。 図２に示すブロック図における動作の一例を示すタイムチャート。 充電器７０の制御フローチャート。 本発明の他の実施の形態のブロック図であり、電池パック１０を電動工具５０に接続した状態のブロック図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態のブロック図であり、電池パック１０を電動工具５０に接続した状態のブロック図である。図２は、本発明の実施の形態のブロック図であり、電池パック１０を充電器７０に接続した状態のブロック図である。図１に示すように、電池パック１０及び電動工具５０はそれぞれ、プラス端子、ＬＳ端子、Ｖ端子、Ｔ端子、ＬＤ端子、及びマイナス端子を備える。電池パック１０及び電動工具５０の同名の端子同士が互いに電気的に接続される。図２に示すように、充電器７０は、プラス端子、ＬＳ端子、Ｖ端子、Ｔ端子、及びマイナス端子を備える。電池パック１０及び充電器７０の同名の端子同士が互いに電気的に接続される。電池パック１０のＬＳ端子は第１電池側通信端子の例示であり、電動工具５０及び充電器７０のＬＳ端子は第１本体側通信端子の例示である。電池パック１０のＴ端子は第２電池側通信端子の例示であり、電動工具５０及び充電器７０のＴ端子は第２本体側通信端子の例示である。電池パック１０のＶ端子は電池側切替端子の例示であり、電動工具５０及び充電器７０のＶ端子は本体側切替端子の例示である。

電池パック１０は、自身のプラス端子とマイナス端子との間に直列接続された複数の（ここでは５つの）二次電池セル１１を備える。セル電圧監視ＩＣ１２は、各々の二次電池セル１１の電圧を監視し、少なくとも１つの二次電池セル１１の電圧が所定値以下になると、過放電と判断し、また、少なくとも１つの二次電池セル１１の電圧が過充電の所定値を超えると、過充電と判断し、制御部（電池側制御部）１５に過放電検出信号または過充電検出信号を送信する。二次電池セル１１には電流検出用の抵抗Ｒ１が直列接続される。電流検出回路１４は、抵抗Ｒ１の両端の電圧により二次電池セル１１の出力電流を検出し、制御部１５に検出結果を送信する。電源回路１３は、二次電池セル１１の出力電圧からセル電圧監視ＩＣ１２及び制御部１５の電源電圧VDD1を生成する。電池電圧検出回路１６は、二次電池セル１１の出力電圧を検出し、制御部１５に検出結果を送信する。残容量表示手段１７は、例えばＬＥＤであり、制御部１５の制御により電池パック１０の残容量を使用者に表示（報知）する。セル温度検出手段１８は、二次電池セル１１の近傍に配置されたサーミスタＴＨの電圧により二次電池セル１１の温度を検出し、温度に対応した電圧値を制御部１５に出力する。残容量表示スイッチ１９は、使用者が残容量表示手段１７への残容量表示を指示するためのスイッチである。

電池パック１０は、電動工具５０から送信されるシリアル通信信号（デジタル信号）を制御部１５に受信させるための経路を成すシリアル通信用受信回路３１と、サーミスタＴＨの一端のアナログ電圧（二次電池セル１１の温度情報）を電動工具５０に送信するための経路を成す温度情報送信回路３２と、を有する。シリアル通信用受信回路３１及び温度情報送信回路３２は、それぞれ第１通信回路の例示である。電池パック１０のＬＳ端子は、第１切替回路２１を介して、シリアル通信用受信回路３１及び温度情報送信回路３２のいずれかに択一的に接続される。第１切替回路２１は、一端がＬＳ端子に接続され、制御端子がＶ端子に接続され、Ｖ端子から入力される信号に応じて、他端がシリアル通信用受信回路３１及び温度情報送信回路３２のいずれかに択一的に接続される。ここでは、Ｖ端子からの信号がローレベルのとき、第１切替回路２１の他端はシリアル通信用受信回路３１に接続され、Ｖ端子からの信号がハイレベルのとき、第１切替回路２１の他端は温度情報送信回路３２に接続される。サーミスタＴＨの一端は、第１切替回路２１の他端に接続される。サーミスタＴＨの他端とグランドとの間に、ＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ１が設けられる。第３切替回路２３は、一端がＶ端子に接続され、制御端子が制御部１５に接続され、制御部１５から入力される信号に応じて、他端がスイッチング素子Ｑ１の制御端子（ゲート）及びサーミスタＴＨの一端（第１切替回路２１の他端）に択一的に接続される。

電池パック１０は、識別抵抗Ｒａの一端のアナログ電圧（電池パック１０の識別情報）を電動工具５０に送信するための経路を成す識別情報送信回路３５と、制御部１５から電動工具５０に向けたシリアル通信信号（デジタル信号）を送信するための経路を成すシリアル通信用送信回路３６と、を有する。識別情報送信回路３５及びシリアル通信用送信回路３６は、それぞれ第２通信回路の例示である。電池パック１０のＴ端子は、第２切替回路２２を介して、識別情報送信回路３５及びシリアル通信用送信回路３６のいずれかに択一的に接続される。第２切替回路２２は、一端がＴ端子に接続され、制御端子が制御部１５に接続され、制御部１５から入力される信号に応じて、他端が識別情報送信回路３５及びシリアル通信用送信回路３６のいずれかに択一的に接続される。識別抵抗Ｒａの一端は、第２切替回路２２の他端に接続される。識別抵抗Ｒａの他端とグランドとの間に、識別抵抗Ｒｂ及びＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ２が並列接続される。スイッチング素子Ｑ２の制御端子（ゲート）は、Ｖ端子に接続される。Ｖ端子から入力される信号がハイレベルのとき、スイッチング素子Ｑ２はオンとなり、識別抵抗Ｒｂには電流が流れない。Ｖ端子から入力される信号がローレベルのとき、スイッチング素子Ｑ２はオフとなり、識別抵抗Ｒｂに電流が流れる。

電池パック１０において、ＬＤ端子とグランドとの間には、ＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ３が設けられる。スイッチング素子Ｑ３の制御端子（ゲート）は、制御部１５に接続される。制御部１５から制御端子に入力される信号がハイレベルのとき、スイッチング素子Ｑ３はオンとなり、同信号がローレベルのとき、スイッチング素子Ｑ３はオフとなる。

電気機器の例示である電動工具５０は、自身のプラス端子とマイナス端子との間に直列接続された、駆動源となるモータ５１、トリガスイッチ５２、ＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ５、及び抵抗Ｒ５を備える。モータ５１は、ここではブラシ付きモータであるが、ブラシレスモータとしてもよい。スイッチング素子Ｑ５の制御端子（ゲート）は、制御部（本体側制御部）５５に接続される。スイッチ状態検出回路５３は、トリガスイッチ５２のモータ５１側の端子電圧によりトリガスイッチ５２のオンオフを検出し、制御部５５に検出結果を送信する。制御部５５は、トリガスイッチ５２がオンになると、スイッチング素子Ｑ５を連続的ないし断続的にオンし、モータ５１に駆動電流を供給する。なお、断続的なオンは、例えばＰＷＭ制御である。電流検出回路５４は、抵抗Ｒ５の両端の電圧によりモータ５１に流れる電流を検出し、制御部５５に検出結果を送信する。電源回路５６は、プラス端子からの入力電圧（二次電池セル１１の出力電圧）から制御部５５の電源電圧VDD2を生成する。電池電圧検出回路５７は、プラス端子の電圧により二次電池セル１１の出力電圧を検出し、制御部５５に検出結果を送信する。残容量表示手段５８は、例えばＬＥＤであり、制御部５５の制御により電池パック１０の残容量を使用者に表示（報知）する。残容量表示スイッチ５９は、使用者が残容量表示手段５８への残容量表示を指示するためのスイッチである。

電動工具５０において、制御部５５は、ＬＳ端子、Ｖ端子、Ｔ端子、及びＬＤ端子にそれぞれ接続する端子を有する。抵抗Ｒ６の一端は、電源ラインに接続される。抵抗Ｒ６の他端とグランドとの間に、抵抗Ｒ７及びＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ６が直列接続される。抵抗Ｒ６及び抵抗Ｒ７の相互接続点は、ＬＳ端子に接続される。スイッチング素子Ｑ６の制御端子（ゲート）は、制御部５５に接続される。抵抗Ｒ８は、電源ラインとＴ端子との間に設けられる。抵抗Ｒ９は、電源ラインとＬＤ端子との間に設けられる。

電気機器の例示である充電器７０は、自身のプラス端子とマイナス端子との間に充電回路７１を備える。充電回路７１は、制御部（本体側制御部）７５の制御により、交流電源７２からの供給電力から二次電池セル１１の充電電力を生成する。抵抗Ｒ１１は、充電回路７１に直列接続される。電流検出回路７４は、抵抗Ｒ１１の両端の電圧により充電回路７１の出力電流（二次電池セル１１への充電電流）を検出し、制御部７５に検出結果を送信する。電池電圧検出回路７７は、プラス端子の電圧により二次電池セル１１の出力電圧を検出し、制御部７５に検出結果を送信する。

充電器７０において、制御部７５は、ＬＳ端子、Ｖ端子、及びＴ端子にそれぞれ接続する端子を有する。抵抗Ｒ１２の一端は、電源ラインに接続される。抵抗Ｒ１２の他端とグランドとの間に、抵抗Ｒ１３及びＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ８が直列接続される。抵抗Ｒ１２及び抵抗Ｒ１３の相互接続点は、ＬＳ端子に接続される。スイッチング素子Ｑ８の制御端子（ゲート）は、制御部７５に接続される。抵抗Ｒ１４は、電源ラインとＴ端子との間に設けられる。

電動工具５０の制御部５５は、Ｖ端子を介して電池パック１０に送信する信号により、ＬＳ端子の機能を切り替えることができる。具体的には、制御部５５は、Ｖ端子からハイレベルの信号を送信すると、第１切替回路２１の他端の接続先が温度情報送信回路３２となり、第１切替回路２１及びＬＳ端子を介して、サーミスタＴＨの一端の電圧を受信することができる。なお、電池パック１０の制御部１５は、通常時は第３切替回路２３の他端の接続先をスイッチング素子Ｑ１の制御端子としているため、Ｖ端子の信号がハイレベルのときはスイッチング素子Ｑ１はオンとなり、サーミスタＴＨの一端（温度情報送信回路３２）には二次電池セル１１の温度に応じたアナログ電圧が出力される。また、Ｖ端子の信号がハイレベルのときは、スイッチング素子Ｑ２はオンとなり、Ｔ端子の電圧は、電動工具５０の電源電圧VDD2を抵抗Ｒ８及び抵抗Ｒａで分圧した第１識別電圧となる。

一方、制御部５５は、Ｖ端子からローレベルの信号を送信すると、第１切替回路２１の他端の接続先がシリアル通信用受信回路３１となり、ＬＳ端子を介して電池パック１０の制御部１５にシリアル通信信号を送信することができる。シリアル通信信号は、スイッチング素子Ｑ６のオンオフにより作成される。また、Ｖ端子の信号がローレベルのときは、スイッチング素子Ｑ２はオフとなり、Ｔ端子の電圧は、電動工具５０の電源電圧VDD2を、抵抗Ｒ８と、抵抗Ｒａ及び抵抗Ｒｂの直列合成抵抗と、で分圧した第２識別電圧となる。制御部５５は、第１及び第２識別電圧の双方を基に、電池パック１０の情報を得ることができる。

充電器７０の制御部７５も、電動工具５０の制御部５５と同様に、Ｖ端子を介して電池パック１０に送信する信号によりＬＳ端子の機能を切り替えることができ、またＴ端子から受信する電圧を第１及び第２識別電圧のいずれにするかを切り替えることができる。

電池パック１０の制御部１５は、第２切替回路２２の他端の接続先を切り替えることにより、Ｔ端子の機能を切り替えることができる。具体的には、制御部１５は、第２切替回路２２の他端の接続先をシリアル通信用送信回路３６とすれば、第２切替回路２２及びＴ端子を介して、電動工具５０又は充電器７０に、シリアル通信信号を送信することができる。一方、制御部１５は、第２切替回路２２の接続先を識別情報送信回路３５とすれば、第２切替回路２２及びＴ端子を介して、電動工具５０又は充電器７０に、識別抵抗Ｒａの一端のアナログ電圧を出力することができる。

電動工具５０から電池パック１０に送信されるシリアル通信信号の中身は、例えば、電動工具５０の種類や型番、過放電停止の通知、過放電表示の指示、異常検出用の閾値（例えば過放電閾値、過電流閾値、二次電池セル１１の高温保護閾値）、残容量表示の表示閾値（残容量表示を切り替える閾値）、エラーログ、使用履歴情報、電池パック１０に要求する情報などである。なお、電動工具５０から電池パック１０に、全ての情報を送信してもよいし、電池パック１０から要求された情報のみを送信してもよい。充電器７０から電池パック１０に送信されるシリアル通信信号の中身は、例えば、充電器７０の種類や型番、エラーログ、使用履歴情報、電池パック１０に要求する情報などである。なお、充電器７０から電池パック１０に、全ての情報を送信してもよいし、電池パック１０から要求された情報のみを送信してもよい。電池パック１０から電動工具５０に送信されるシリアル通信信号の中身は、例えば、電池パック１０の種類や型番、二次電池セル１１の種別、エラーログ、使用履歴情報、電動工具５０に要求する情報などである。なお、電池パック１０から電動工具５０に、全ての情報を送信してもよいし、電動工具５０から要求された情報のみを送信してもよい。電池パック１０から充電器７０に送信されるシリアル通信信号の中身は、例えば、電池パック１０の種類や型番、二次電池セル１１の種別、充電条件、エラーログ、使用履歴情報、充電器７０に要求する情報などである。なお、電池パック１０から充電器７０に、全ての情報を送信してもよいし、充電器７０から要求された情報のみを送信してもよい。シリアル通信では、識別抵抗Ｒａ、Ｒｂの電圧よりも、電池パック１０の識別情報を、より多く乃至より詳細に通知することができる。シリアル（デジタル）通信は、一方の制御部（マイコン）から出力するハイ信号又はロー信号を、他方の制御部（マイコン）へ入出力することで、一方の信号を他方に出力するものである。

電池パック１０の制御部１５は、電池パック１０が充電器７０に接続されていて充電停止条件が満たされた場合に、第３切替回路２３の他端の接続先をサーミスタＴＨの一端（第１切替回路２１の他端）とする。後述のように充電器７０の制御部７５は、充電中にはＶ端子の信号をハイレベルとしているため、第１切替回路２１の他端の接続先は温度情報送信回路３２である。したがって、Ｖ端子の信号（ハイレベル）は、第３切替回路２３、第１切替回路２１及びＬＳ端子を介して、充電器７０の制御部７５に送信され、制御部７５に充電停止の旨が通知されることになる。

電池パック１０の制御部１５は、過電流、過放電、及び二次電池セル１１の異常高温のいずれかを検出すると、スイッチング素子Ｑ３をターンオンする。これにより、ＬＤ端子の電圧が電動工具５０の電源電圧VDD2からグランド電位に低下し、制御部５５に放電禁止の旨が通知されることになる。

図３は、電動工具５０の制御フローチャートである。制御部５５は、電動工具５０が運転可能状態であり（Ｓ１のＹＥＳ）、かつトリガスイッチ５２がオンであれば（Ｓ３のＹＥＳ）、スイッチング素子Ｑ５を連続的ないし断続的にオンすることでモータ５１に駆動電流を供給する（Ｓ５）。運転可能状態とは、電池パック１０からの信号が放電許可であること（ＬＤ端子からの信号がハイレベルであること）、過放電でないこと、過電流でないこと、二次電池セル１１が異常高温でないこと、という条件が全て満たされている状態である。

制御部５５は、モータ５１の駆動中に、電動工具５０が運転可能状態でなくなり（Ｓ７のＮＯ）、又はトリガスイッチ５２がオフになると（Ｓ９のＮＯ）、スイッチング素子Ｑ５をオフにしてモータ５１への駆動電流の供給を停止し、モータ５１を停止する（Ｓ１１）。運転可能状態でなくなることは、運転可能状態になる条件の少なくとも一つが満たされなくなることの他に、スイッチ状態検出回路５３がトリガスイッチ５２のオンを検出している状態で制御部１５がモータ電流の立ち下り（モータ電流が流れなくなったこと）を検出することも含む。制御部５５は、電池パック１０を接続した際にはＶ端子に出力する信号をハイレベルとしているが、ステップＳ１１においてモータ５１を停止した後、Ｖ端子に出力する信号をローレベルに切り替える（Ｓ１３）。これにより、電池パック１０は、ＬＳ端子に温度情報を出力するモードから、ＬＳ端子を介してシリアル通信信号を受信するモードに切り替わる。制御部５５は、通信制御を実行する（Ｓ１５）。制御部５５は、通信制御実行中に、所定時間通信信号を受信しない場合（Ｓ１７のＹＥＳ）、シリアル通信を中断し（Ｓ２０）、Ｖ端子に出力する信号をハイレベルに切り替え（Ｓ２３）、ステップＳ１に戻る。制御部５５は、通信制御実行中（Ｓ１７のＮＯ）に、トリガスイッチ５２がオンになると（Ｓ１８のＹＥＳ）、シリアル通信を中断し（Ｓ１９）、Ｖ端子に出力する信号をハイレベルに切り替え（Ｓ２１）、電動工具５０が運転可能状態であれば（Ｓ２５のＹＥＳ）、ステップＳ５に戻り、運転可能状態でなければ（Ｓ２５のＮＯ）、ステップＳ１３に戻る。ステップＳ２１及びＳ２３において、Ｖ端子に出力する信号をハイレベルに切り替えると、電池パック１０は、ＬＳ端子を介してシリアル通信信号を受信するモードから、ＬＳ端子に温度情報を出力するモードに切り替わる。

図４は、電動工具５０の図３に示す通信制御（Ｓ１５）の第１例を示すフローチャートである。制御部５５は、過放電停止コマンド通信中フラグが立っていない（セットされていない）場合において（Ｓ１５１のＮＯ）、モータ５１を停止した原因が過放電であり（Ｓ１５３のＹＥＳ）、過放電停止コマンド通信終了フラグが立っていなければ（Ｓ１５５のＮＯ）、ＬＳ端子を介して電池パック１０に過放電停止コマンドを送信し（Ｓ１５７）、過放電停止コマンド通信中フラグを立て（セットし）（Ｓ１５９）、電池パック１０からの信号を待つ（Ｓ１７）。制御部５５は、過放電停止コマンド通信中フラグが立っている場合において（Ｓ１５１のＹＥＳ）、Ｔ端子を介して電池パック１０から過放電停止コマンドに対するＯＫ応答を受信すると（Ｓ１６１のＹＥＳ）、過放電停止コマンド通信終了フラグを立て（Ｓ１６３）、過放電停止コマンド通信中フラグをクリアする（Ｓ１６５）。制御部５５は、モータ５１を停止した原因が過放電でない場合（Ｓ１５３のＮＯ）、過放電停止コマンド通信終了フラグが立っている場合（Ｓ１５５のＹＥＳ）、又は電池パック１０から過放電停止コマンドに対するＯＫ応答を受信しない場合（Ｓ１６１のＮＯ）、電池パック１０からの信号を待つ（Ｓ１７）。制御部５５は、所定時間通信信号を受信しない場合（Ｓ１７のＹＥＳ）、過放電停止コマンド通信中フラグをクリアしてシリアル通信を中断する（Ｓ２０）。制御部５５は、トリガスイッチ５２がオンになると（Ｓ１８のＹＥＳ）、過放電停止コマンド通信中フラグをクリアしてシリアル通信を中断する（Ｓ１９）。なお、制御部５５は、モータ５１を停止した原因が過電流である場合に、過電流停止コマンドを電池パック１０に送信する機能を有してもよい。この場合、図４及びそれに関する上記説明の「過放電」を「過電流」と読み替えて適用することができる。また、例えば、シリアル通信が不可能な構成であっても、電池パック１０の制御部１５によって、電動工具５０が運転可能状態でなくなったことを判別することができる。具体的には、電池パック１０から異常信号（ＬＤ端子からの信号）が入力されていない場合において、スイッチ状態検出回路５３がトリガスイッチ５２のオンを検出しているにもかかわらず、電流検出回路５４や電流検出回路１４によって抵抗Ｒ５や抵抗Ｒ１に電流が検出されなくなった場合、電動工具５０が異常になった（運転可能状態でなくなった）と電動工具５０の制御部５５や電池パック１０の制御部１５で判断することができる。或いは、電池パック１０側に電動工具５０のトリガスイッチ状態検出手段（図示していない）を設け、トリガスイッチ５２のオン状態が継続されている状態でモータ５１に流れるモータ電流の立ち下り（モータ電流が流れなくなったこと）を電流検出回路１４を介して制御部１５が検出すると、電動工具５０が運転可能状態でなくなったと、電池パック１０側で判別することができる。このとき、残容量表示手段１７や５８を用いて電動工具５０が何らかの要因で運転可能状態でなくなったことを報知することもできる。また、制御部５５は、モータ５１を停止した原因が二次電池セル１１の高温異常である場合に、高温異常停止コマンドを電池パック１０に送信する機能を有してもよい。この場合、図４及びそれに関する上記説明の「過放電」を「高温異常」と読み替えて適用する。

図５は、電池パック１０の制御フローチャートである。制御部１５は、過放電でなく（Ｓ３０のＮＯ）、過電流でなく（Ｓ４１のＮＯ）、かつ二次電池セル１１が異常高温でなければ（Ｓ４３のＮＯ）、スイッチング素子Ｑ３の制御端子に印加する信号をローレベルにする（放電停止信号を解除する）（Ｓ４５）。制御部１５は、過放電である場合（Ｓ３０のＹＥＳ）、過電流である場合（Ｓ４１のＹＥＳ）、又は二次電池セル１１が異常高温である場合（Ｓ４３のＹＥＳ）、スイッチング素子Ｑ３の制御端子に印加する信号をハイレベルにする（放電停止信号を出力する）（Ｓ４７）。制御部１５は、過電流か否かの判定（Ｓ４１）において、モータ電流が自身の設定している過電流閾値を超えた場合に加え、電動工具５０の制御部５５から過電流停止コマンドを受信した場合も、過電流と判定してもよい。制御部１５は、二次電池セル１１が異常高温であるか否かの判定（Ｓ４３）において、二次電池セル１１の温度が自身の設定している高温保護閾値を超えた場合に加え、電動工具５０の制御部５５から高温異常停止コマンドを受信した場合も、二次電池セル１１が異常高温であると判定してもよい。

制御部１５は、充電可能状態であれば（Ｓ４９のＹＥＳ）、第３切替回路２３の他端の接続先をスイッチング素子Ｑ１の制御端子として、ＬＳ端子から充電停止信号を出力しない状態となる（Ｓ５１）。充電可能状態とは、過充電でないこと、過電流でないこと、及び二次電池セル１１が異常高温でないこと、という条件が全て満たされている状態である。制御部１５は、充電可能状態でなければ（Ｓ４９のＮＯ）、第３切替回路２３の他端の接続先をサーミスタＴＨの一端（第１切替回路２１の他端）として、ＬＳ端子から充電停止信号を出力する（Ｓ５３）。

制御部１５は、通信フラグが立っていない場合（Ｓ５５のＮＯ）において、ＬＳ端子を介して電動工具５０又は充電器７０からシリアル通信信号を受信すると（Ｓ７１）、通信フラグを立て（Ｓ７３）、第２切替回路２２の他端の接続先をシリアル通信用送信回路３６として、Ｔ端子に電池パック１０の識別情報を出力するモードから、Ｔ端子を介してシリアル通信信号を送信するモードに切り替わり（Ｓ７５）、通信制御を実行する（Ｓ５９）。制御部１５は、通信フラグが立っている場合（Ｓ５５のＹＥＳ）、所定時間通信信号を受信しない状態が継続しなければ（Ｓ５７のＮＯ）、通信制御を実行する（Ｓ５９）。制御部１５は、所定時間通信信号を受信しない状態が継続すると（Ｓ５７のＹＥＳ）、通信フラグをクリアし（Ｓ７７）、第２切替回路２２の他端の接続先を識別情報送信回路３５として、Ｔ端子を介してシリアル通信信号を送信するモードから、Ｔ端子に電池パック１０の識別情報を出力するモードに切り替わる（Ｓ７９）。制御部１５は、通信制御（Ｓ５９）の後、又はステップＳ７９におけるモード切替の後、残容量表示制御を実行する（Ｓ６０）。

図６は、電池パック１０の図５に示す過放電判定（Ｓ３０）の第１例を示すフローチャートである。制御部１５は、二次電池セル１１の電圧が過放電検知電圧VLO未満でなく（Ｓ３０１のＮＯ）、かつ二次電池セル１１の電圧が過放電復帰電圧VL1より大きければ（Ｓ３０３のＹＥＳ）、過放電（電圧）フラグをクリアする（Ｓ３０５）。制御部１５は、二次電池セル１１の電圧が過放電検知電圧VLO未満の場合（Ｓ３０１のＹＥＳ）、過放電（電圧）フラグを立てる（Ｓ３０７）。制御部１５は、充電電流を検出した場合（Ｓ３０９のＹＥＳ）、過放電（通信）フラグをクリアする（Ｓ３１１）。制御部１５は、過放電（電圧）フラグが立っている場合（Ｓ３１３のＹＥＳ）、又は過放電（通信）フラグが立っている場合（Ｓ３１５のＹＥＳ）、過放電と判断する。制御部１５は、過放電（電圧）フラグが立っていない場合（Ｓ３１３のＮＯ）かつ過放電（通信）フラグが立っていない場合（Ｓ３１５のＮＯ）、過放電でないと判断する。

図７は、電池パック１０の図５に示す通信制御（Ｓ５９）の第１例を示すフローチャートである。制御部１５は、ＬＳ端子を介して電動工具５０から過放電停止コマンドを受信すると（Ｓ５９１のＹＥＳ）、過放電（通信）フラグを立て（Ｓ５９２）、Ｔ端子を介してＯＫ応答を送信する（Ｓ５９３）。

図８は、電池パック１０の図５に示す残容量表示制御（Ｓ６０）のフローチャートである。残容量表示手段１７が４つのＬＥＤを有する場合として説明する。制御部１５は、残容量表示スイッチ１９がオンの場合（Ｓ６０１のＹＥＳ）、表示ＯＮフラグを立てる（Ｓ６０３）。制御部１５は、残容量表示スイッチ１９がオンでない場合（Ｓ６０１のＮＯ）において残容量表示スイッチ１９がオフになってから３秒以上が経過した場合（Ｓ６０５のＹＥＳ）、表示ＯＮフラグをクリアする（Ｓ６０７）。制御部１５は、表示ＯＮフラグが立っていない場合（Ｓ６０９のＮＯ）、残容量表示手段１７のＬＥＤを消灯する（Ｓ６１１）。制御部１５は、表示ＯＮフラグが立っている場合（Ｓ６０９のＹＥＳ）において、過放電である場合（Ｓ６１３のＹＥＳ）は残容量表示手段１７のＬＥＤを１個点滅する（Ｓ６１５）。制御部１５は、過放電でない場合（Ｓ６１３のＮＯ）において、二次電池セル１１の電圧がＶ４より大きければ（Ｓ６１７のＹＥＳ）、残容量表示手段１７のＬＥＤを４個点灯する（Ｓ６１９）。制御部１５は、二次電池セル１１の電圧が第１表示閾値Ｖ４以下（Ｓ６１７のＮＯ）かつ第２表示閾値Ｖ３より大きければ（Ｓ６２１のＹＥＳ）、残容量表示手段１７のＬＥＤを３個点灯する（Ｓ６２３）。制御部１５は、二次電池セル１１の電圧が第２表示閾値Ｖ３以下（Ｓ６２１のＮＯ）かつ第３表示閾値Ｖ２より大きければ（Ｓ６２５のＹＥＳ）、残容量表示手段１７のＬＥＤを２個点灯する（Ｓ６２７）。制御部１５は、二次電池セル１１の電圧が第３表示閾値Ｖ２以下であれば（Ｓ６２５のＮＯ）、残容量表示手段１７のＬＥＤを１個点灯する（Ｓ６２９）。図示は省略したが、制御部１５は、過電流と判定した場合（図５のＳ４１のＹＥＳ）に、残容量表示スイッチ１９の操作によらず、残容量表示手段１７のＬＥＤを過放電時（Ｓ６１５）とは異なる態様で点滅させてもよいし、異なる個数点滅させてもよい。また、制御部１５は、二次電池セル１１が異常高温と判定した場合（図５のＳ４３のＹＥＳ）に、残容量表示スイッチ１９の操作によらず、残容量表示手段１７のＬＥＤを過放電時（Ｓ６１５）及び過電流時とは異なる態様で点滅させてもよいし、異なる個数点滅させてもよい。

図９は、電動工具５０の図３に示す通信制御（Ｓ１５）の第２例を示すフローチャートである。制御部５５は、過放電閾値通信中フラグが立っていない（セットされていない）場合において（Ｓ１５１ａのＮＯ）、過放電閾値通信終了フラグが立っていなければ（Ｓ１５５ａのＮＯ）、ＬＳ端子を介して電池パック１０に過放電閾値を送信し（Ｓ１５７ａ）、過放電閾値通信中フラグを立て（セットし）（Ｓ１５９ａ）、電池パック１０からの信号を待つ（Ｓ１７）。制御部５５は、過放電閾値通信中フラグが立っている場合において（Ｓ１５１ａのＹＥＳ）、Ｔ端子を介して電池パック１０から過放電閾値に対するＯＫ応答を受信すると（Ｓ１６１ａのＹＥＳ）、過放電閾値通信終了フラグを立て（Ｓ１６３ａ）、過放電閾値通信中フラグをクリアし（Ｓ１６５ａ）、電池パック１０からの信号を待つ（Ｓ１７）。制御部５５は、過放電閾値通信終了フラグが立っている場合（Ｓ１５５ａのＹＥＳ）、又は電池パック１０から過放電閾値に対するＯＫ応答を受信しない場合（Ｓ１６１ａのＮＯ）、電池パック１０からの信号を待つ（Ｓ１７）。制御部５５は、所定時間通信信号を受信しない場合（Ｓ１７のＹＥＳ）、過放電閾値通信中フラグをクリアしてシリアル通信を中断する（Ｓ２０）。制御部５５は、トリガスイッチ５２がオンになると（Ｓ１８のＹＥＳ）、過放電閾値通信中フラグをクリアしてシリアル通信を中断する（Ｓ１９）。なお、制御部５５は、電池パック１０に過電流閾値を送信してもよい。この場合、図９及びそれに関する上記説明の「過放電」を「過電流」と読み替えて適用する。電池パック１０の制御部１５は、過電流か否かの判定（図５のＳ４１）において、モータ電流が自身の設定している過電流閾値を超えた場合に加え、モータ電流が電動工具５０の制御部５５から受信した過電流閾値を超えた場合も、過電流と判定してもよい。制御部５５は、電池パック１０に高温保護閾値を送信してもよい。この場合、図９及びそれに関する上記説明の「過放電」を「高温保護」と読み替えて適用する。電池パック１０の制御部１５は、二次電池セル１１が異常高温であるか否かの判定（図５のＳ４３）において、二次電池セル１１の温度が自身の設定している高温保護閾値を超えた場合に加え、二次電池セル１１の温度が電動工具５０の制御部５５から受信した高温保護閾値を超えた場合も、二次電池セル１１が異常高温であると判定してもよい。例えば高出力工具の場合、電動工具５０において電池パック１０よりも高温保護閾値を低く設定することで、サーミスタＴＨの電圧のタイムラグにも好適に対応できる。

図１０は、電池パック１０の図５に示す過放電判定（Ｓ３０）の第２例を示すフローチャートである。このフローチャートは、図６に示す第１例と比較して、二次電池セル１１の電圧が過放電検知電圧VLO'未満である場合（Ｓ３０８のＹＥＳ）に、過放電（通信）フラグを立てる（Ｓ３１０）という処理が加わり、かつ、充電電流を検出した場合（Ｓ３０９のＹＥＳ）に過放電検知電圧VLO'に０を代入する（Ｓ３１２）処理が加わった点で相違し、その他の点で一致する。過放電検知電圧VLO,VLO'は、共に電池パック１０が過放電であるか否かを判定するための閾値であるが、VLOは電池パック１０自身が予め保持している閾値であるのに対し、VL0'は電動工具５０から送信された閾値である。

図１１は、電池パック１０の図５に示す通信制御（Ｓ５９）の第２例を示すフローチャートである。制御部１５は、ＬＳ端子を介して電動工具５０から過放電閾値を受信すると（Ｓ５９１ａのＹＥＳ）、VL0'に受信した過放電閾値を代入し（Ｓ５９２ａ）、Ｔ端子を介してＯＫ応答を送信する（Ｓ５９３ａ）。

図１２は、電動工具５０の図３に示す通信制御（Ｓ１５）の第３例を示すフローチャートである。このフローチャートは、図９に示す第２例と比較して、電動工具５０から電池パック１０に、過放電閾値に加えて残容量表示を切り替える表示閾値も送信する点で相違し、その他の点で一致する。制御部５５は、表示・過放電閾値通信中フラグが立っていない（セットされていない）場合において（Ｓ１５１ｂのＮＯ）、表示・過放電閾値通信終了フラグが立っていなければ（Ｓ１５５ｂのＮＯ）、ＬＳ端子を介して電池パック１０に表示・過放電閾値を送信し（Ｓ１５７ｂ）、表示・過放電閾値通信中フラグを立て（セットし）（Ｓ１５９ｂ）、電池パック１０からの信号を待つ（Ｓ１７）。制御部５５は、表示・過放電閾値通信中フラグが立っている場合において（Ｓ１５１ｂのＹＥＳ）、Ｔ端子を介して電池パック１０から表示・過放電閾値に対するＯＫ応答を受信すると（Ｓ１６１ｂのＹＥＳ）、表示・過放電閾値通信終了フラグを立て（Ｓ１６３ｂ）、表示・過放電閾値通信中フラグをクリアし（Ｓ１６５ｂ）、電池パック１０からの信号を待つ（Ｓ１７）。制御部５５は、表示・過放電閾値通信終了フラグが立っている場合（Ｓ１５５ｂのＹＥＳ）、又は電池パック１０から表示・過放電閾値に対するＯＫ応答を受信しない場合（Ｓ１６１ｂのＮＯ）、電池パック１０からの信号を待つ（Ｓ１７）。制御部５５は、所定時間通信信号を受信しない場合（Ｓ１７のＹＥＳ）、表示・過放電閾値通信中フラグをクリアしてシリアル通信を中断する（Ｓ２０）。制御部５５は、トリガスイッチ５２がオンになると（Ｓ１８のＹＥＳ）、表示・過放電閾値通信中フラグをクリアしてシリアル通信を中断する（Ｓ１９）。

図１３は、電池パック１０の図５に示す過放電判定（Ｓ３０）の第３例を示すフローチャートである。このフローチャートは、図１０に示す第２例と比較して、充電電流を検出して（Ｓ３０９のＹＥＳ）過放電検知電圧VLO'に０を代入した（Ｓ３１２）後に、第１表示閾値Ｖ４、第２表示閾値Ｖ３、第３表示閾値Ｖ２に、それぞれ初期値であるV4bat、V3bat、V2batを代入する処理（Ｓ３１２ａ）が加わった点で相違し、その他の点で一致する。

図１４は、電池パック１０の図５に示す通信制御（Ｓ５９）の第３例を示すフローチャートである。制御部１５は、ＬＳ端子を介して電動工具５０から表示・過放電閾値を受信すると（Ｓ５９１ｂのＹＥＳ）、VL0'に受信した過放電閾値を代入し（Ｓ５９２ｂ）、かつＶ４、Ｖ３、Ｖ２に受信した表示閾値を代入し（同）、Ｔ端子を介してＯＫ応答を送信する（Ｓ５９３ｂ）。

図１５は、電池パック１０の残容量表示手段１７の表示例を示す説明図である。図１５に示す５つの表示例は、残容量が多い順に上から並んでいる。最も上のＬＥＤ４個点灯は、二次電池セル１１の電圧がＶ４より大きい場合であり、残容量は１００～７５％である。上から２つ目のＬＥＤ３個点灯は、二次電池セル１１の電圧が第１表示閾値Ｖ４以下かつ第２表示閾値Ｖ３より大きい場合であり、残容量は７５～５０％である。上から３つ目のＬＥＤ２個点灯は、二次電池セル１１の電圧が第２表示閾値Ｖ３以下かつ第３表示閾値Ｖ２より大きい場合であり、残容量は５０～２５％である。上から４つ目のＬＥＤ１個点灯は、二次電池セル１１の電圧が第３表示閾値Ｖ２以下ではあるが過放電ではない場合であり、残容量は２５％以下である。上から５つ目のＬＥＤ１個点滅（オンオフとも例えば０．５秒間隔）は、過放電の場合であり、放電禁止状態である。

図１６は、図１に示すブロック図における動作の一例を示すタイムチャートである。時刻ｔ１においてトリガスイッチ５２がオンになると、モータ５１に電流が流れ始める。また、Ｖ端子の信号がハイレベルのため、電池パック１０のＬＳ端子は温度検出モードであり、ＬＳ端子からは二次電池セル１１の温度情報を示すアナログ電圧が出力され、当該アナログ電圧は、モータ５１に電流が流れ始めると共に上昇を開始する。また、電池パック１０のＴ端子は電池判別モードであり、Ｔ端子からは電池パック１０の識別情報を示すアナログ電圧が出力される。時刻ｔ２において電動工具５０の制御部５５が過放電を検出すると、制御部５５は、モータ５１と直列接続されたスイッチング素子Ｑ５をターンオフし、モータ５１に流れる電流を遮断する。モータ５１が停止した時刻ｔ３において、制御部５５は、Ｖ端子の信号をローレベルに切り替える。これによりＬＳ端子は通信モードに切り替わる。制御部５５は、ＬＳ端子を介して電池パック１０の制御部１５にシリアル通信信号を送信する。このシリアル通信信号には、電動工具５０が過放電を検出してモータ５１を停止したことを示す過放電停止コマンドが含まれる。それに応える形で、制御部１５は、Ｔ端子を通信モードに切替、Ｔ端子を介して電動工具５０の制御部５５にシリアル通信信号を送信する。その後の時刻ｔ５において、電池パック１０の制御部１５は、ＬＤ端子に繋がるスイッチング素子Ｑ３の制御端子の電圧をハイレベルとすることでＬＤ端子の信号をハイレベルからローレベルに切り替える。これは、電動工具５０の制御部５５からのシリアル通信信号により過放電を報知されたことに起因する。シリアル通信信号の送信が終了した時刻ｔ４から所定時間が経過した時刻ｔ６において、電動工具５０の制御部５５はＶ端子の信号をハイレベルに切り替え、電池パック１０のＬＳ端子は温度検出モードとなり、Ｔ端子は電池判別モードとなる。モータ５１が回転していない状態でシリアル通信を行う。図１６では過放電を検知した後にシリアル通信を行っているが、トリガスイッチ５２をオフした後や、シリアル通信開始用のスイッチを設けた場合には当該スイッチを操作したときに、Ｖ端子の電圧をローレベルに切り替える構成でもよい。

図１７は、充電器７０の制御フローチャートである。制御部７５は、電池パック１０が接続されると（Ｓ８１のＹＥＳ）、Ｖ端子にローレベルの信号を出力し、ＬＳ端子を通信モードに切り替え（Ｓ８３）、通信制御を実行する（Ｓ８５）。制御部７５は、充電器７０に対する電池パック１０の接続を、ＬＳ端子の電圧又はＴ端子の電圧により知ることができる。制御部７５は、所定時間通信信号を受信しない場合（Ｓ８７のＹＥＳ）、Ｖ端子にハイレベルの信号を出力し、ＬＳ端子を温度検出モードに切り替える（Ｓ８９）。制御部７５は、充電可能状態であれば（Ｓ９０のＹＥＳ）、Ｔ端子の電圧（電池パック１０の識別情報を示すアナログ電圧）又はシリアル通信によって得られた電池パック１０の識別情報を基に、充電電圧を設定し（Ｓ９１）、充電電流を設定し（Ｓ９２）、充電出力をオンする（充電電流の供給を開始する）（Ｓ９３）。充電可能状態とは、電池パック１０が実装されていること（ＬＳ端子、Ｔ端子の電圧から判別）、電池パック１０から充電停止信号が送信されていないこと（ＬＳ端子の電圧から判別）、二次電池セル１１が異常高温でないこと（ＬＳ端子の電圧から判別）、二次電池セル１１が充電器７０により充電可能な電池種類であること（Ｔ端子の電圧から判別）、電池パック１０が満充電でないこと（プラス端子の電圧から判別）、という条件が全て満たされている状態である。制御部７５は、電池パック１０の充電中に充電可能状態でなくなった場合（Ｓ９４のＮＯ）、充電出力をオフにする（充電電流の供給を停止する）（Ｓ９５）。なお、ステップＳ９４における充電可能状態の判断においては、ステップＳ９０における判別と異なり、二次電池セル１１が充電器７０により充電可能な電池種類であるか否かの確認は不要である。制御部７５は、電池パック１０が外されると（Ｓ９６のＹＥＳ、Ｓ９７のＹＥＳ、又はＳ９８のＹＥＳ）、ステップＳ８１に戻る。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 電池パック１０と電動工具５０又は充電器７０との間でシリアル通信を行うため、サーミスタの電圧や識別抵抗の電圧を電池パック１０から電動工具５０又は充電器７０に送信するだけの場合と比較して、より多くの、より詳細な情報を送受信することができる。

(2) シリアル通信には、電池パック１０から電動工具５０又は充電器７０に温度情報を送信するためのＬＳ端子、及び電池パック１０の識別情報を送信するためのＴ端子を兼用しているため、シリアル通信のための専用端子を設ける必要がなく、端子数の増大を抑制することができると共に、シリアル通信機能を有さない電池パックや電気機器との互換性を確保できる。

(3) 電動工具５０又は充電器７０がＶ端子の信号をハイレベルにするかローレベルにするかにより、電池パック１０のＬＳ端子の機能を温度情報送信とシリアル通信信号受信との間で切り替えることができるため、電動工具５０又は充電器７０にとって都合の良いタイミング（他の制御の邪魔にならないタイミングや、電動工具５０であればモータ５１のノイズが乗らないタイミング等）で通信を開始することができる。電池パック１０は様々な電気機器に対して使われるため、電気機器によって異なるタイミングで通信を開始できる有意義性は大きい。なお、Ｖ端子は、シリアル通信機能がない場合においても、識別抵抗Ｒａ、Ｒｂの切替（スイッチング素子Ｑ２のオンオフの切替）用の端子、及び充電停止指示用にＬＳ端子の電圧をハイレベルにするための端子として利用していた端子であり、ＬＳ端子の機能を切り替えるための専用端子ではないため、端子数の増大を抑制できる。

(4) 例えばアクセサリ機器（ラジオやランタン等）のように低負荷の電気機器では、電動工具のような高負荷の電気機器と同じ電圧まで放電すると深い放電になってしまうため、電池パック１０で設定される過放電閾値よりも高い過放電閾値を設定しており、電池パック１０よりも先に過放電を検出することになる。インパクト工具や釘打ち機のように電圧が低くなると動作上の不都合が生じる電動工具においても、電池パック１０で設定される過放電閾値よりも高い過放電閾値を設定しており、電池パックよりも先に過放電を検出することになる。このような場合において、図４に示すように電動工具５０から電池パック１０に過放電による停止を通知し、電池パック１０では自身の過放電閾値によらず残容量表示を過放電とする場合、電動工具５０が過放電を検出して停止したにも関わらず電池パック１０の残容量表示手段１７が残容量ありの表示をするという不整合の発生を抑制できる。また、図９に示すように電動工具５０から電池パック１０に過放電閾値を送信し、電池パック１０では自身の過放電閾値によらず電動工具から送信された過放電閾値により残容量表示を行う場合も、同様に不整合の発生を抑制できる。また、図１２に示すように電動工具５０から電池パック１０に過放電閾値及び表示閾値を送信し、電池パック１０では自身の過放電閾値及び表示閾値によらず電動工具から送信された過放電閾値及び表示閾値により残容量表示を行う場合、過放電になる前においても、電池パック１０の残容量表示手段１７の残容量表示と電動工具５０の残容量表示手段５８の残容量表示とを互いに一致させることができる。図示は省略したが、電動工具５０から電池パック１０に残容量表示そのもの（例えばＬＥＤ点灯数）を送信し、それに応じた残容量表示を電池パック１０で行ってもよく、この場合も電池パック１０の残容量表示手段１７の残容量表示と電動工具５０の残容量表示手段５８の残容量表示とを互いに一致させることができる。

図１８は、本発明の他の実施の形態のブロック図であり、電池パック１０を電動工具５０に接続した状態のブロック図である。以下、図１との相違点を中心に説明する。電池パック１０は、Ｔ端子とグランドとの間にＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ９を有する。スイッチング素子Ｑ９の制御端子（ゲート）は、制御部１５に接続される。電動工具５０において、ＬＤ端子は、第４切替回路６０を介して、シリアル通信用受信回路６２及び放電許可／禁止信号受信回路６１のいずれかに択一的に接続される。第４切替回路６０は、一端がＬＤ端子に接続され、制御端子がＴ端子に接続され、Ｔ端子から入力される信号に応じて、他端がシリアル通信用受信回路６２及び放電許可／禁止信号受信回路６１のいずれかに択一的に接続される。ここでは、Ｔ端子からの信号がローレベルのとき、第４切替回路６０の他端はシリアル通信用受信回路６２に接続され、Ｔ端子からの信号がハイレベルのとき、第４切替回路６０の他端は放電許可／禁止信号受信回路６１に接続される。

制御部１５がスイッチング素子Ｑ９の制御端子に入力する信号をハイレベルにすると、Ｔ端子の電圧はローレベル（グランドレベル）となり、電動工具５０のＬＤ端子の回路が通信モードへ切り替わる（第４切替回路６０の他端の接続先がシリアル通信用受信回路６２となる）。ここで、通信モードの場合、放電許可／禁止信号受信回路６１の電圧が不定となるが、制御部５５は放電許可として制御する。制御部５５は、シリアル通信信号を受信し、応答が必要ならば、Ｖ端子に出力する信号をローレベルにしてＬＳ端子を通信モードに切り替えて応答する。放電許可/禁止を伝えたいのは電池パック１０であり、放電許可状態ならば任意のタイミングで通信を開始できる。放電を禁止したい場合でも、通信を開始し、トリガスイッチ５２のオンあるいはモータ電流を検出したら、通信を中断し放電禁止信号を出力すれば問題はない。例えば、二次電池セル１１の温度が高い場合、電流が流れている場合、又は二次電池セル１１の電圧が低い若しくは高い場合は通信しないことを制御部１５が決めることができる（制御部１５で設定することができる）。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

１０…電池パック、１１…二次電池セル、１２…セル電圧監視ＩＣ、１３…電源回路、１４…電流検出回路、１５…制御部（電池側制御部）、１６…電池電圧検出回路、１７…残容量表示手段、１８…セル温度検出手段、１９…残容量表示スイッチ、２１…第１切替回路、２２…第２切替回路、２３…第３切替回路、３１…シリアル通信用受信回路、３２…温度情報送信回路、３５…識別情報送信回路、３６…シリアル通信用送信回路、５０…電動工具、５１…モータ、５２…トリガスイッチ、５３…スイッチ状態検出回路、５４…電流検出回路、５５…制御部（本体側制御部）、５６…電源回路、５７…電池電圧検出回路、５８…残容量表示手段、５９…残容量表示スイッチ、７０…充電器、７１…充電回路、７２…交流電源、７４…電流検出回路、７５…制御部（本体側制御部）、７７…電池電圧検出回路

Claims (9)

1. 電気機器に接続可能な電池パックであって、
   電池側制御部と、
   前記電池側制御部に接続された第１デジタル通信回路であり、前記電気機器とのデジタル通信のための第１デジタル通信回路と、
   前記電池パックの第１情報を直流電圧値で示すアナログ電圧を前記電気機器に出力するための第１アナログ通信回路と、
   前記第１デジタル通信回路及び前記第１アナログ通信回路のいずれかに択一的に接続される、前記電気機器との接続用の第１電池側通信端子と、
   前記第１デジタル通信回路及び前記第１アナログ通信回路と、前記第１電池側通信端子と、の間に設けられる第１切替回路と、
   前記第１切替回路に接続される、前記電気機器との接続用の電池側切替端子と、を備え、
   前記第１切替回路は、接続した前記電気機器から前記電池側切替端子を介して入力される所定の信号に応じて、前記第１デジタル通信回路及び前記第１アナログ通信回路のいずれを前記第１電池側通信端子に接続するかを切り替える、電池パック。
2. 前記所定の信号に応じて、前記第１電池側通信端子を介して前記電気機器へ前記第１情報を示すアナログ電圧を出力するか、前記第１電池側通信端子を介して前記電気機器からデジタル信号を入力するかを切り替える、請求項１に記載の電池パック。
3. 前記電池側制御部に接続された第２デジタル通信回路と、
   前記電池パックの第２情報を直流電圧値で示すアナログ電圧を前記電気機器に出力するための第２アナログ通信回路と、
   前記第２デジタル通信回路及び前記第２アナログ通信回路のいずれかに択一的に接続される、前記電気機器との接続用の第２電池側通信端子と、
   前記第２デジタル通信回路及び前記第２アナログ通信回路と、前記第２電池側通信端子と、の間に設けられる第２切替回路と、を備え、
   前記電池側制御部は、前記第１デジタル通信回路を介して前記電気機器からデジタル信号を受信すると、前記第２切替回路を、前記第２デジタル通信回路を前記第２電池側通信端子に接続するように制御する、請求項１又は２に記載の電池パック。
4. 前記第１デジタル通信回路は、電気機器からのデジタル信号を受信する受信用回路であり、
   前記第２デジタル通信回路は、電気機器にデジタル信号を送信する送信用回路であり、
   前記電池側制御部は、前記受信用回路を介して受信した信号に応じて、前記第２切替回路に入力する電圧を決定する、請求項３に記載の電池パック。
5. 接続した前記電気機器から受信したデジタル信号に応じて、制御の閾値を切り替えるよう構成され、
   前記閾値は、過放電閾値、過電流閾値、及び電池セルの高温保護閾値の少なくともいずれかを含む異常検出用の閾値、又は、前記電池パックの残容量報知を切り替える閾値である、請求項１から４のいずれか一項に記載の電池パック。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の電池パックと、前記電池パックに接続される機器本体と、を備える電気機器であって、
   前記機器本体は、
   本体側制御部と、
   前記第１電池側通信端子に接続される第１本体側通信端子と、
   前記電池側切替端子に接続される本体側切替端子と、を有し、
   前記本体側制御部は、前記本体側切替端子及び前記電池側切替端子を介して、前記第１切替回路に前記所定の信号を入力する、電気機器。
7. 前記機器本体は、異常を検出した場合に異常検出信号、又は、異常を検出して停止した場合に停止した旨の信号、又は、自身の異常情報を前記電池パックに送信し、
   前記電池パックは、前記所定の信号又は前記異常情報を受信すると、その旨を報知する、請求項６に記載の電気機器。
8. 前記機器本体と前記電池パックとで、異常判別の基準値が異なる、請求項７に記載の電気機器。
9. 前記電池パック及び前記機器本体の一方で異常を検出した場合に、前記一方又は他方で報知する、又は、
   前記電池パック及び前記機器本体は、前記電池パックの残容量を表示する残容量表示部を有し、双方の残容量表示部の表示状態を一致させる、請求項６から８のいずれか一項に記載の電気機器。

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