JP7180108B2 - 電気機器 - Google Patents
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Description
本発明の他の目的は、高電圧と低電圧の出力電圧を切り替え可能とした電池パックを装着した際に、複数有する正極端子群、負極端子群における短絡発生の有無を判定した後で2組のセルユニットの直列接続を確立するようにした電気機器を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、高電圧と低電圧の出力電圧を切り替え可能とした電池パックを接続した際に、正極端子群と負極端子群のいずれかに短絡が発生している場合は、電池パックから電気機器への電力経路を遮断したままとする電気機器を提供することにある。
本発明の一つの特徴によれば、複数の電池セルが直列接続された第一セルユニットと第二セルユニットを有し、第一セルユニットからの第一正極端子及び第一負極端子と、第二セルユニットからの第二正極端子及び第二負極端子が独立して設けられた電池パックと、第一正極端子に接続される正極入力端子と、第二負極端子に接続される負極入力端子と、第一負極端子と第二正極端子を短絡させる短絡回路を有する電気機器本体を有する電気機器本体からなり、電池パックが脱着可能とされた電気機器において、短絡回路にメインスイッチを介在させ、電池パックが電気機器本体に装着された際に、第一正極端子と第二正極端子の間又は第一負極端子と第二負極端子の間が短絡している場合はメインスイッチを開いて第一セルユニットと第二セルユニットを直列接続を阻止し、一方、短絡していない場合はメインスイッチを閉じて第一セルユニットと第二セルユニットを直列接続するように構成した。このように、電池パックの複数のセルユニットを直接接続する前に各端子間の短絡の有無をチェックするようにしたので、短絡発生による電気機器の破損を予防できる。
2c 電池パック装着部 3 モータ 4 動作スイッチ
5 正逆切替レバー 8 装着機構 10 出力軸 11 電動工具本体
20 ターミナル部 22 正極入力端子 22a 端子部
27 負極入力端子 27a 端子部 50、50A ターミナル
51 基台 51a、51b 凹部 52 正極入力端子
52 端子部 52c 配線部 54c 配線部 57 負極入力端子
57 端子部 59 短絡回路 59a、59b 短絡用端子
60 マイコン 61 電源装置 63 メインスイッチ
65 第三スイッチ 66 フォトカプラ 66a 発光ダイオード
66b フォトトランジスタ 68 第二スイッチ 70 負荷装置
71 照明装置 100 電池パック 101 下ケース
110 上ケース 111 下段面 115 上段面
121~128 スロット 131 ストッパ部 132 隆起部
138a、138b レール 141 ラッチ 142 係止部
146 上側セルユニット(第一セルユニット)
147 下側セルユニット(第二セルユニット)
147a 電池セル 150 回路基板
162 上側正極端子(第一正極端子) 162a、162b 腕部
167 上側負極端子(第二負極端子) 167a、167b 腕部
172 下側正極端子(第二正極端子) 172a、172b 腕部
177 下側負極端子(第一負極端子) 177a、177b 腕部
180 保護IC 182 上側電圧検出回路 183 過放電信号
184 過充電信号 185 電源回路 190 保護IC
191 過放電信号 192 過充電信号 193 電流検出回路
194 シャント抵抗 195 マイコン 201 インパクト工具
202 ハウジング 202a 胴体部 202b ハンドル部
202c 電池パック装着部 204 動作スイッチ
205 正逆切替レバー 208 装着機構 210 出力軸
220 ターミナル部 222 正極入力端子 227 負極入力端子
M1、M2 半導体スイッチング素子 R1~R4 抵抗
Claims (11)
- 電池パックと、
前記電池パックに装着される電気機器本体と、
を有する電気機器であって、
前記電池パックは、
複数の電池セルが直列接続された第一及び第二セルユニットと、
前記第一セルユニットの正極に接続された第一正極端子と、
前記第一セルユニットの負極に接続された第一負極端子と、
前記第一負極端子に対して離れた位置において前記第一正極端子と電気的に非導通状態で第一のスロットに並んで配置され、前記第二セルユニットの正極に接続された第二正極端子と、
前記第一正極端子及び前記第二正極端子に対して離れた位置において前記第一負極端子と電気的に非導通状態で第二のスロッに並んで配置され、前記第二セルユニットの負極に接続された第二負極端子と、
を有し、
前記電気機器本体は、
前記第一正極端子に接続される正極入力端子と、
前記第二負極端子に接続される負極入力端子と、
前記第一負極端子と前記第二正極端子とを互いに接続可能に構成された短絡回路と、
前記短絡回路によって互いに接続された前記第一及び第二セルユニットから電力供給を受けて駆動するよう構成された負荷装置と、
を有し、
前記短絡回路は、前記第一負極端子と前記第二正極端子とを互いに接続する導通状態と、前記第一負極端子と前記第二正極端子とを互いに切断する切断状態とを有し、前記第一正極端子と前記第二正極端子との間に短絡が発生した場合、又は、前記第一負極端子と前記第二負極端子との間に短絡が発生した場合に前記短絡回路が前記切断状態になるよう構成されたことを特徴とする電気機器。 - 前記短絡回路は、前記第二正極端子に接続される第一短絡用端子と、前記第一負極端子に接続される第二短絡用端子と、を有することを特徴とする請求項1に記載の電気機器。
- 前記第一短絡用端子と前記第二短絡用端子との間に設けられ、前記短絡が発生した場合に前記短絡回路を切断状態にする切断部を有することを特徴とする請求項2に記載の電気機器。
- 前記切断部はメインスイッチを有し、
前記電池パックが前記電気機器本体に装着された際に、前記第一正極端子と前記第二正極端子の間又は前記第一負極端子と前記第二負極端子の間が短絡している場合は前記メインスイッチを開いて前記第一セルユニットと前記第二セルユニットを直列接続せず、短絡していない場合は前記メインスイッチを閉じて前記第一セルユニットと前記第二セルユニットを直列接続するように構成したことを特徴とする請求項3に記載の電気機器。 - 前記第一正極端子、前記第二正極端子、前記第一負極端子、前記第二負極端子の端子電圧を検出するマイコンを有し、
前記メインスイッチは前記マイコンによってオンオフが制御されることを特徴とする請求項4に記載の電気機器。 - 前記短絡回路と並列接続される抵抗付きのバイパス接続回路を設け、
前記電池パックが前記電気機器本体に装着された際には、前記メインスイッチをオフにした状態で前記バイパス接続回路によって端子間の短絡の有無を検出することを特徴とする請求項5に記載の電気機器。 - 前記バイパス接続回路に、前記抵抗と直列接続となる第二スイッチを設け、
前記第二スイッチは前記マイコンによってオンオフが制御可能であり、
前記マイコンは前記メインスイッチをオンにした際に前記第二スイッチをオフにすることを特徴とする請求項6に記載の電気機器。 - 前記メインスイッチとして半導体スイッチング素子を用い、
前記マイコンが停止している際には、前記半導体スイッチング素子が切断状態を維持することを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の電気機器。 - 前記マイコンによってオンオフ制御可能な第三スイッチと、
前記第三スイッチを介して前記第一正極端子と前記第一負極端子の間の分圧電圧を取り出す回路と、を有し、
前記マイコンは取り出された分圧電圧を用いて前記半導体スイッチング素子のオンオフを行うことを特徴とする請求項8に記載の電気機器。 - 前記第三スイッチはフォトカプラであって、前記フォトカプラと直列に接続される2つの抵抗の分圧電圧が前記半導体スイッチング素子に接続されることを特徴とする請求項9に記載の電気機器。
- 前記マイコンは、前記第一正極端子と前記第二正極端子の間、又は、前記第一負極端子と前記第二負極端子の間で短絡が生じていることを検出したら、アラームを発すると共に前記メインスイッチのオフ状態を保つことを特徴とする請求項5から10のいずれか一項に記載の電気機器。
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