JP7180108B2 - 電気機器 - Google Patents

Description

本発明は電池パックを用いてモータ、照明等の負荷を稼働させる電気機器に関するものである。

電動工具等の電気機器が、リチウムイオン電池等の二次電池を用いた電池パックにて駆動されるようになり、電気機器のコードレス化が進んでいる。電池パックは電気機器本体に着脱可能に構成され、放電によって電圧が低下したら電池パックを電気機器本体から取り外して、外部充電装置を用いて充電される。通常、電池パックの出力電圧は固定であるが、特許文献１では電池を収容するハウジング内に複数のバッテリユニットを設け、それらを直列接続として出力するか、並列接続として出力するかを接続手段により選択可能とすることにより、異なる電圧の機器に対応可能とした電気機器用の電源装置が提案されている。

特開２０１４－１７９５４号公報

ユーザにとって、複数の電気機器を使用する際に、それぞれ別種類の電池パックを準備するのは煩雑であり、電圧を切り替えることで異なる電圧の電気機器にも対応する使い勝手の良い電池パックの実現が望まれている。また、電圧の切り替えに際して特別な操作が不要であって、操作ミス発生の虞がない使い勝手の良い電気機器の実現が望まれている。

本発明は上記背景に鑑みてなされたものであって、本発明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、複数有する負極端子群における短絡や接触不良等の異常の事前検知できるようにした電気機器を提供することにある。
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。

本願において開示される発明のうち代表的な特徴を説明すれば次のとおりである。
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。

本発明の他の特徴によれば、短絡回路と並列接続とされる抵抗付きのバイパス接続回路を設け、電池パックが電気機器本体に装着された際には、メインスイッチをオフにした状態で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。バイパス接続回路は高い値の抵抗器が直列に介在され、電流の測定用だけに用いられるため、メインスイッチを接続する前に安全に各端子の短絡の有無をチェックできる。電気機器本体側には、第一正極端子、第二正極端子、第一負極端子、第二負極端子の端子電圧を検出するマイコンを設けて、これら検出結果に応じてマイコンがメインスイッチのオン又はオフを制御する。

本発明のさらに他の特徴によれば、メインスイッチとして半導体スイッチング素子を用い、マイコンが停止している際には、半導体スイッチング素子が切断状態を維持する。また、バイパス接続回路に、抵抗と直列接続となる第二スイッチを設け、第二スイッチはマイコンによってオンオフが制御可能であり、マイコンはメインスイッチをオンにした際に第二スイッチをオフにする。このようにバイパス接続回路はメインスイッチがオンの際には接続が解除されるので、抵抗器によって無駄な電流が消費される虞を防止できる。

本発明のさらに他の特徴によれば、マイコンは、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で短絡していることを検出したら、アラームを発すると共にメインスイッチのオフ状態を保つようにした。また、マイコンによってオンオフ制御可能な第三スイッチを介して第一正極端子と第一負極端子の間の分圧電圧を取り出す回路を設け、取り出された分圧電圧を用いて半導体スイッチング素子のオンオフを行うことによって、低電圧にて駆動するマイコンからでも大電力の接続又は遮断を行うメインスイッチ素子を安定的に制御できる。第三スイッチは例えばフォトカプラであって、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半導体スイッチング素子に接続される。

本発明のさらに他の特徴によれば、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する電池パックと、第一セルユニットの一つの端子と第二セルユニットの一つの端子を短絡させる短絡回路を有する電気機器本体を有し、電池パックが電気機器本体に装着された際に第一セルユニットと第二セルユニットの直列接続回路が確立されるようにした電気機器において、短絡回路に遅延接続手段を設け、電気機器本体に電池パックからの出力を監視するマイコンを設け、接続用の端子群に接続異常が生じていない場合に短絡回路を接続させ、接続異常が生じている場合には短絡回路を接続しない状態を維持するようにした。マイコンは、第一正極端子と第二正極端子の間、第一負極端子と第二負極端子の間の電位差を測定することによって接続異常を検出することができる。

本発明によれば、複数設けられた接続端子間の短絡に起因する故障の発生を効果的に阻止することができる。また、接続端子間の短絡が発生した際は、電池パックからの電源供給経路を接続しないようにした電気機器を実現できる。

本発明に係る電池パック１００の電動工具本体１、２０１への装着状況を説明するための図である。 本発明の実施例に係る電池パック１００の斜視図である。 （Ａ）は正極端子（１６２と１７２）、負極端子（１６７と１７７）の形状を示す部分斜視図と高電圧出力時の接続回路を示す図であり、（Ｂ）は高電圧電気機器のターミナル部５０と、電池パック１００側の端子との接続状況を示すための部分斜視図である。 （Ａ）は正極端子（１６２と１７２）、負極端子（１６７と１７７）の形状を示す部分斜視図と低電圧出力時の接続回路を示す図であり、（Ｂ）は低電圧電気機器のターミナル部２２０と、電池パック１００側の端子との接続状況を示すための部分斜視図である。 電池パック１００の基本的な内部回路を示すブロック図である。 電圧自動切替式の電池パック１００を接続する高電圧用の電気機器の回路図である。 本実施例に係る高電圧用電気機器（電動工具本体１）の回路図である。 図７のメインスイッチ６３、第二スイッチ６８、第三スイッチ６５の詳細回路図である。 本実施例に係る高電圧用電気機器（電動工具本体１）における電池パック１００の装着時のマイコン６０の制御手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。本明細書においては、電気機器の一例として電池パックにて動作する電動工具を用いて説明するものとする。

図１は本実施例に係る電池パックの電動工具への装着状況を説明するための図である。電気機器の一形態である電動工具には様々な種類のものがあり、現在広く用いられている定格１８Ｖの電池パックを用いる電動工具に加えて、より高出力が得られる定格３６Ｖの電池パック１００を用いる電動工具が市販されている。また、出願者によって定格１８Ｖの電動工具本体２０１又は定格３６Ｖの電動工具本体１のいずれにも装着可能な電池パック１００が市販されている。

図１で示す電動工具本体１、２０１はいずれもインパクト工具と呼ばれるものである。電動工具本体１、２０１は、図示しないビットやソケットレンチ等の先端工具を出力軸１０、２１０に装着し、先端工具に回転力や軸方向の打撃力を加えることにより締め付け作業を行う工具である。ここでは出力軸１０に断面形状が六角形状の六角穴（図示せず）が形成され、ワンタッチ式の装着機構８、２０８が設けられる。電動工具本体１、２０１は、外形を形成する外枠たるハウジング２、２０２を備える。ハウジング２、２０２は、略筒状の胴体部２ａ、２０２ａと、胴体部２ａ、２０２ａの軸方向中央付近から直交方向（下方）に延在するハンドル部２ｂ、２０２ｂが形成される。ハンドル部２ｂ、２０２ｂの一部であって作業者が把持した際に人差し指があたる付近には、トリガ状の動作スイッチ４、２０４が設けられる。動作スイッチ４、２０４の近傍には、出力軸１０、２１０の回転方向を切り換える為の正逆切替レバー５、２０５が設けられる。ハンドル部２ｂ、２０２ｂの下方には電池パック１００を装着するための電池パック装着部２ｃ、２０２ｃが形成される。

電動工具本体２０１は定格電圧１８Ｖの電池パックを用いる従来の電気機器である。１８Ｖ専用の従来の電池パック（図示せず）の内部には、定格３．６Ｖのリチウムイオン電池のセル５本を直列接続してなるセルユニットが１組だけ収容されるか、又はこのようなセルユニットが２組収容されて互いに並列接続される。電動工具本体１は定格電圧３６Ｖの電池パックを用いる本実施例の電気機器本体である。３６Ｖ対応の電池パック１００の内部には、定格３．６Ｖのリチウムイオン電池のセル５本を直列接続してなるセルユニットが２組収容され、これら２つのセルユニットを直列接続した状態とすることで３６Ｖの定格出力が得られる。尚、本明細書では、電圧１８Ｖを、３６Ｖに比べて低い電圧であるという意味で「低電圧」と呼ぶ。そして３６Ｖを「高電圧」と呼ぶ。

従来の１８Ｖ用の電池パック（図示せず）は、電動工具本体２０１に装着することができる。これに対して本実施例の電池パック１００は、電池パック１００側の端子構成と、電動工具本体１の機器側のターミナル部５０の端子構成を工夫することにより、電動工具本体２０１にも電動工具本体１にも装着できるようにした。電池パック１００を矢印ａ１のように１８Ｖ用の電動工具本体２０１に装着すると電池パック１００の出力が自動的に１８Ｖとなり、矢印ａ２のように３６Ｖ用の電動工具本体１に装着すると電池パック１００の出力が自動的に３６Ｖとなるように構成した。

電動工具本体１は、定格電圧３６Ｖの電気機器本体であり、矢印ａ２に示すように３６Ｖの出力も可能な電池パック１００を電池パック装着部２ｃに装着する。電池パック１００の内部には、３．６Ｖのリチウムイオン電池のセルが５本直列接続されたセルユニットが２組収容され、２組のセルユニットの接続方法の変更により、１８Ｖ出力と３６Ｖ出力の双方を切り換えることができる。このように、低電圧と高電圧の出力を可能とした電池パック１００は、ここでは「電圧可変電池パック」と呼ぶ。電池パック１００を矢印ａ１、ａ２のように異なる電圧の電動工具本体１、２０１に装着するためには、電池パック装着部２ｃ、２０２ｃのレール部や端子部の形状をほぼ同じ形状にすることと、電池パック１００の出力電圧を切り替え可能にすることが重要である。この際、電池パック１００の出力電圧が、装着される電気機器本体や電動工具本体の定格電圧と確実に対応できるようにし、電圧設定ミスが生じないようにすることが重要である。

図２は本発明の実施例に係る電池パック１００の斜視図である。電池パック１００は電池パック装着部２ｃ、２０２ｃ（図１参照）に対して取り付け及び取り外しが可能であって、電動工具本体１又は２０１側のターミナル形状に応じて、低電圧（ここでは１８Ｖ）と高電圧（ここでは３６Ｖ）の出力が自動で切り替わるようにしたものである。また、従来の定格１８Ｖ用の電池パックと取り付け上の互換性を持たせるために、電池パック１００の装着部分の形状は従来の電池パックと同じとしている。電池パック１００の筐体は、上下方向に分割可能な下ケース１０１と上ケース１１０により形成される。上ケース１１０は、電池パック装着部２ｃに取り付けるために２本のレール１３８ａ、１３８ｂが形成された装着機構が形成される。レール１３８ａ、１３８ｂは、電池パック１００の装着方向と平行な方向に延びるように、且つ、上ケース１１０の左右側面に突出するように形成される。レール１３８ａ、１３８ｂは、電動工具本体１の電池パック装着部２ｃに形成されたレール溝（図示せず）と対応した形状に形成され、レール１３８ａ、１３８ｂが電気機器本体側のレール溝と嵌合した状態で、ラッチ１４１の爪となる係止部１４２にて係止することにより電池パック１００が電動工具本体１、２０１に固定される。電池パック１００を電動工具本体１、２０１から取り外すときは、左右両側にあるラッチ１４１を押すことにより、係止部１４２が内側に移動して係止状態が解除されるので、その状態で電池パック１００を装着方向と反対側に移動させる。

上ケース１１０の下段面１１１と上段面１１５は階段状に形成され、それらの接続部分から後方側に延びる複数のスロット１２１～１２８が形成される。スロット１２１～１２８は電池パック装着方向に所定の長さを有するように切り欠かれた部分であって、この切り欠かれた部分の内部には、電動工具本体１、２０１又は外部の充電装置（図示せず）の機器側端子と嵌合可能な複数の接続端子（図４にて後述）が配設される。スロット１２１～１２８は、電池パック１００の右側のレール１３８ａに近い側のスロット１２１が充電用正極端子（Ｃ＋端子）の挿入口となり、スロット１２２が放電用正極端子（＋端子）の挿入口となる。また、左側のレール１３８ｂに近い側のスロット１２７が負極端子（－端子）の挿入口となる。正極端子と負極端子の間には、電池パック１００と電動工具本体１、２０１や外部の充電装置（図示せず）への信号伝達用の複数の信号端子が配置され、ここでは信号端子用の４つのスロット１２３～１２６が電力端子群の間に設けられる。スロット１２３は予備の端子挿入口であり、本実施例では端子は設けられない。スロット１２４は電池パック１００の識別情報となる信号を電動工具本体又は充電装置に出力するためのＴ端子用の挿入口である。スロット１２５は外部の充電装置（図示せず）からの制御信号が入力されるためのＶ端子用の挿入口である。スロット１２６はセルに接触して設けられた図示しないサーミスタ（感温素子）による電池の温度情報を出力するためのＬＳ端子用の挿入口である。負極端子（－端子）の挿入口となるスロット１２７の左側には、さらに電池パック１００内に含まれる電池保護回路（図示せず）による異常停止信号を出力するＬＤ端子用のスロット１２８が設けられる。

上段面１１５の後方側には、隆起するように形成された隆起部１３２が形成される。隆起部１３２の中央付近に窪み状のストッパ部１３１が形成される。ストッパ部１３１は、電池パック１００を、電池パック装着部２ｃ、２０２ｃに装着した際に突き当て面となる。電池パック１００が電動工具本体１、２０１の所定の位置に装着されると電動工具本体１、２０１に配設された複数の端子（機器側端子）と電池パック１００に配設された複数の接続端子が接触して導通状態となる。

図３（Ａ）は本実施例の正極端子（１６２と１７２）、負極端子（１６７と１７７）の形状を示す部分斜視図と高電圧出力時の接続回路を示す図であり、（Ｂ）は高電圧用電気機器のターミナル部５０と、電池パック１００側の端子との接続状況を示すための部分斜視図である。図３（Ａ）に示すように、電池パック１００のスロット１２２には、上側正極端子１６２と下側正極端子１７２が並んで配置される。上側正極端子１６２と下側正極端子１７２は金属板のプレス加工によって形成され、脚部を回路基板１５０に半田付け等により強固に固定したものである。上側正極端子１６２と下側正極端子１７２は距離を隔てて配置され、電気的に非導通状態にある。同様にしてスロット１２７には、上側負極端子１６７と下側負極端子１７７が並んで配置される。上側正極端子１６２と上側負極端子１６７、下側正極端子１７２と下側負極端子１７７は同じ金属部品である。

電池パック１００の内部には、５本のリチウムイオン電池セルが直列に接続された上側セルユニット（第一セルユニット）１４６と下側セルユニット（第二セルユニット）１４７が収容され、上側セルユニット１４６の正極が第一正極端子に相当する上側正極端子１６２に接続され、上側セルユニット１４６の負極が第一負極端子に相当する下側負極端子１７７に接続される。同様にして、下側セルユニット１４７の正極が第二正極端子に相当する下側正極端子１７２に接続され、下側セルユニット１４７の負極が第二負極端子に相当する上側負極端子１６７に接続される。このような電池パック１００の形態において、電動工具本体１側の正極用入力端子を上側正極端子１６２に接続し、負極用入力端子を上側負極端子１６７に接続するとともに、点線５９で示すように下側正極端子１７２と下側負極端子１７７を電気的に接続すれば、上側セルユニット１４６と下側セルユニット１４７の直列接続の出力、即ち定格３６Ｖが電池パック１００から電動工具本体１の負荷装置７０に出力されることになる。

図３（Ｂ）は定格３６Ｖの電動工具本体１のターミナル部５０と、電池パック１００側の接続端子（１６２、１６７、１７２，１７７）との接続関係を示す図である。ターミナル部５０は、電動工具本体１の電池パック装着部２ｃに設けられる。ターミナル部５０には、電池パック１００のスロット１２１～１２８（図２参照）に対応する機器側端子（５２、５９ａ、５４～５６、５７、５９ｂ、５８）が設けられ、合成樹脂製の基台５１に鋳込まれるようにして固定される。基台５１の上側の接続端子部と、下側の板状の端子部であって同じ参照符号の部分は電気的に導通されている金属板により構成される。ここではスロット１２３（図２参照）に対応する位置には機器側端子は設けられない。電力用の入力端子として、受電用の正極入力端子５２と、負極入力端子５７が小さいサイズで、短絡用端子５９ａ、５９ｂの上側に設けられる。正極入力端子５２と短絡用端子５９ａは導通していない。また、負極入力端子５７と短絡用端子５９ｂは導通していない。

電池パック１００の装着時において、正極入力端子５２は上側正極端子１６２だけに嵌合し、負極入力端子５７は上側負極端子１６７だけに嵌合する。また、電動工具本体１のターミナル部５０には、下側正極端子１７２と下側負極端子１７７を短絡させる小さい端子５９ａ、５９ｂが設けられる。小さい端子５９ａ、５９ｂは、後述する短絡回路５９を用いて電気的に接続（短絡）するためのものである。

正極入力端子５２は、上側負極端子１６２と嵌合する部分であって平板状に形成された端子部と、電動工具本体１側の回路基板側との結線を行うものであって基台５１の上方に突出する端子部により構成される。正極入力端子５２は合成樹脂製の基台５１に鋳込まれる。負極入力端子５７も正極入力端子５２と同様であって、端子部５７の高さが、他の端子部（５４～５６、５８）に比べて半分よりやや小さい程度の大きさとされる。他の端子部（５４～５６、５８）は信号伝達用の端子である。ターミナル部５０の合成樹脂製の基台５１の前側と後側には、ハウジングによって挟持されるための凹部５１ａと５１ｂが設けられる。

図３（Ｂ）において、電池パック１００を装着する際には、電池パック１００を電動工具本体１に対して差し込み方向に沿って相対移動させると、正極入力端子５２と短絡用端子５９ｂが同一のスロット１２２（図３参照）を通って内部まで挿入され、上側正極端子１６２と下側正極端子１７２にそれぞれ嵌合される。このとき、正極入力端子５２が上側正極端子１６２の嵌合部間を押し広げるようにして上側正極端子１６２の腕部１６２ａと１６２ｂの間に圧入され、短絡用端子５９ｂが下側正極端子１７２の腕部１７２ａと１７２ｂの間を押し広げるようにして圧入される。同様にして、負極入力端子５７と短絡用端子５９ｂが同一のスロット１２７（図２参照）を通って内部まで挿入され、それぞれ上側負極端子１６７と下側負極端子１７７に嵌合される。この際、負極入力端子５７が嵌合部間を押し広げるようにして上側負極端子１６７の腕部１６７ａと１６７ｂの間に圧入される。さらに、短絡用端子５９ｂが下側負極端子１７７の腕部１７７ａと１７７ｂの間を押し広げるようにして圧入される。このように図３（Ｂ）の接続形態の実現によって、上側セルユニット１４６と下側セルユニット１４７の直列接続の出力、即ち定格３６Ｖが電池パック１００から出力されることになる。

図４（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の１８Ｖ用の電動工具本体２０１（図１参照）に本実施例の電池パック１００を装着した際の接続状態を示す図である。電池パック１００が電動工具本体２０１に取り付けられるときは、正極入力端子２２２の端子部は、上側正極端子１６２と下側正極端子１７２の開口端部の双方を押し広げるように嵌合圧入されて、正極入力端子２２２の端子部の上側一部の領域が上側正極端子１６２と接触し、下側一部の領域が下側正極端子１７２と接触する。このように正極入力端子２２２の端子部を上側正極端子１６２の腕部１６２ａ、１６２ｂと下側正極端子１７２の腕部１７２ａ、１７２ｂに同時に嵌合させることによって、２つの正極端子（１６２と１７２）が短絡状態となる。同様にして負極入力端子２２７の端子部は、上側負極端子１６７と下側負極端子１７７の開口端部の双方を押し広げるように嵌合圧入されて、負極入力端子２２７の端子部の上側一部の領域が上側負極端子１６７と接触し、下側一部の領域が下側負極端子１７７と接触する。このように負極入力端子２２７の端子部を上側負極端子１６７の腕部１６７ａ、１６７ｂと下側負極端子１７７の腕部１７７ａ、１７７ｂに同時に嵌合させることによって、２つの負極端子（１６７と１７７）が短絡状態となり、電動工具本体２０１には上側セルユニット１４６と下側セルユニット１４７の並列接続の出力、即ち定格１８Ｖが出力される。

以上のように本実施例の電池パック１００は、１８Ｖ用の電動工具本体２０１か３６Ｖ用の電動工具本体１のいずれかに装着することにより、電池パック１００の出力が自動的に切り替わる。この電圧切り替えは電池パック１００側にて行うのではなくて、電動工具本体１、２０１側のターミナル部の形状によって自動的に行われるので、電圧設定ミスが生ずる虞が全くない。また、電池パック１００側には、機械的なスイッチのような専用の電圧切替機構を設ける必要が無いので、構造が単純で故障の虞が低く、長寿命の電池パックを実現できる。

電池パック１００を外部充電装置（図示せず）を用いて充電する場合は、従来の１８Ｖ用電池パックと同じ充電装置にて充電が可能である。電池パック１００のスロット１２１には、上側正極端子１６２と下側正極端子１７２と同等の形状の充電用の正極端子が設けられるので、放電用の正極端子（１６２、１７２）の代わりに、充電用の正極端子（図示せず）を外部充電装置（図示せず）の正極端子に接続するようにすれば良い。このように電池パック１００は、上側セルユニット１４６と下側セルユニット１４７を並列接続させた状態として１８Ｖ用の充電装置を用いて充電を行うので、本実施例の電池パック１００を充電するにあたって、新しい充電装置を準備しなくて済むという利点がある。

図５は本実施例の電池パック１００の内部回路を示すブロック図である。ここでは上側セルユニット１４６及び下側セルユニット１４７に対する、マイコン１９５と保護ＩＣ１８０、１９０の接続状況を説明するための基本的な構成部分だけを図示しており、その他の関連する回路、特に、本体機器側の信号端子とのやりとりを行うための回路等の図示を省略している。電池パック１００は、図４にて示したように上側正極端子（上＋）１６２と、下側正極端子（下＋）１７２と、上側負極端子（上－）１６７と、下側負極端子（下＋）１７７を有して構成される。電池パック１００にはこれら以外に、その他の信号端子群（Ｔ端子、Ｖ端子、ＬＳ端子、ＬＤ端子）が設けられるが、ここではそれらの図示を省略している。上側正極端子１６２と下側負極端子１７７には、上側セルユニット１４６の出力が接続される。即ち、上側セルユニット１４６の正極（＋出力）が上側正極端子１６２に接続され、上側セルユニット１４６の負極（－出力）が下側負極端子１７７に接続される。同様にして、下側セルユニット１４７の正極（＋出力）が下側正極端子１７２に接続され、下側セルユニット１４７の負極（－出力）が上側負極端子１６７に接続される。

上側セルユニット１４６と下側セルユニット１４７にはそれぞれ、電池セルの電圧を監視するための保護ＩＣ１８０、１９０が接続され、これら保護ＩＣ１８０、１９０にはマイコン１９５が接続される。保護ＩＣ１８０は、上側セルユニット１４６の各電池セルの両端電圧を入力することにより、過充電保護機能、過放電保護機能の他、セルバランス機能、カスケード接続機能、断線検出機能を実行するもので、“リチウムイオン電池用保護ＩＣ”として市販されている集積回路である。また、保護ＩＣ１８０は、上側セルユニット１４６の電池セルの電圧が所定値未満に低下して過放電状態になった場合は、過放電を示す信号（ハイ信号）１８３をマイコン１９５に出力し、上側セルユニット１４６の電池セルの電圧が充電時に所定値以上に到達して過充電状態でなった場合は、過充電を示す信号（ハイ信号）１８４をマイコン１９５に出力する。

下側セルユニット１４７には保護ＩＣ１９０が接続される。ここでは、下側セルユニット１４７の回路中、即ち下側正極端子１７２と上側負極端子１６７の間の回路中には、マイコン１９５がさらに設けられる。つまり、上側セルユニット１４６と並列に設けられる保護回路が保護ＩＣ１８０だけで構成されるのに対して、下側セルユニット１４７と並列に設けられる保護回路は、保護ＩＣ１９０とマイコン（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）１９５を含む。マイコン１９５には、保護ＩＣ１８０からの出力（過放電信号１８３、過充電信号１８４）と、保護ＩＣ１９０からの出力（過放電信号１９１、過充電信号１９２）が入力される。マイコン１９５には、例えばアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）と呼ばれる電圧検出回路を含み、電流検出回路１９３の出力電圧から下側セルユニット１４７に流れる電流値を測定する。マイコン１９５の駆動用の電源は、下側セルユニット１４７に接続される電源回路１８５によって生成され、電源電源（ＶＤＤ１）がマイコン１９５に供給される。下側セルユニット１４７のグランド側には電流値を測定するためのシャント抵抗１９４が設けられる。

マイコン１９５は、電流値やセル温度の監視を行うと共に、上側セルユニット１４６と下側セルユニット１４７の状態を監視して双方の動作状況を統合して制御する。また、電動工具本体１の緊急的な停止が必要となった場合には、図示しないＬＤ端子を介して放電禁止信号を電気機器本体側に送出する。保護ＩＣ１９０は下側セルユニット１４７内の電池セルの電圧を監視し、電圧が所定の下限値まで低下した状態（過放電状態）を検出した場合に過放電信号１９１をマイコン１９５に送出する。また、図示しない外部の充電装置に電池パック１００が装着されて、充電が行われている際に、保護ＩＣ１９０は電池セルの電圧が所定の上限値を越えたことを検出した場合に、過充電状態を示す過充電信号１９２をマイコン１９５に送出する。マイコン１９５は図示しないＬＳ端子を介して図示しない充電装置に充電停止信号を送出する。

電源回路１８５は、下側セルユニット１４７の電力によってマイコン１９５の動作用の電源を生成するものである。本実施例の電池パック１００は、１８Ｖと３６Ｖの電圧切替式なので、上側セルユニット１４６側の保護回路にマイコンを搭載すると、２つのセルユニットの直列接続時と並列接続時において、マイコン１９５のグランド電位が変わってしまう。一方、下段側に電源回路１８５を設けるのであれば電源回路１８５のグランド電位は変化しない。そこで、本実施例ではマイコン１９５を上側セルユニット１４６の回路中では無くて、下側セルユニット１４７の回路中に設けた。このマイコン１９５の配置により、出力電圧を定格１８Ｖと３６Ｖの切替式としてもマイコン１９５を安定して稼働できる。マイコン１９５は、自身にかかる電源電圧（ＶＤＤ１）の保持と、解除を切り替えることができ、通常動作状態（ノーマルモード）と動作停止状態（いわゆるスリープモード）を有する。

マイコン１９５には、上側正極端子１６２に接続される上側電圧検出回路１８２の出力が入力される。この出力は、電池パック１００が電動工具本体１、２０１や外部充電装置（図示せず）に装着されていない場合は、上側セルユニット１４６の電位を示す。一方、低電圧（１８Ｖ）用の電動工具本体１に装着された場合、上側正極端子１６２と下側正極端子１７２が接続されるため、上側セルユニット１４６と下側セルユニット１４７の各々の正極が同電位となり、各々の負極が同電位となる。このことからマイコン１９５は、上側正極端子１６２の電位と、下側正極端子１７２の電位を比較することによって、電池パック１００が非装着の状態であるか、低電圧機器本体に装着されているか、高電圧機器に装着されているかを判別できる。尚、下側正極端子１７２の電位検出のためには、下側セルユニット１４７内の電池セルのうち最上位の電池セル１４７ａの正極電位をマイコン１９５が取得できるように構成すると良い。図５では図示していないが、電池パック１００からの電力供給を止めなければならない状況、例えば、放電時の過大電流、放電時のセル電圧の低下（過放電）、セル温度の異常上昇（過温度）等が生じた際には、マイコン１９５を介して電動工具本体側にＬＤ信号を伝達することで、電動工具本体１、２０１の動作を素早く停止できる。

図６は電池パック１００が装着される電動工具本体（高電圧用電気機器）１の回路図であり、短絡回路（短絡経路）５９にスイッチを用いない基本的な回路構成である。右側が電池パック１００であり、具体的な回路構成は図５で示したものとなるが、ここでは説明を容易にするため必要な構成だけを抜き出して図示している。定格３６Ｖの電動工具本体１に、電池パック１００から３６Ｖの電圧を取り出すのは、電動工具本体１側のターミナル部５０Ａに、太線で示す短絡回路５９を設ける。短絡回路５９は金属板でできた短絡子で構成でき、図３で示したように正極入力端子５２や負極入力端子５７等の他の機器側端子と共に、合成樹脂製の基台５１にＵ字状に折り曲げた金属板を鋳込むことで構成できる。Ｕ字状に折り曲げた金属板の一方側の端部が短絡用端子５９ａとなり、他方側の端部が短絡用端子５９ｂとなる。このような形状のターミナル部５０Ａに電池パック１００を装着するだけで、正極入力端子５２と負極入力端子５７に定格３６Ｖの直流電力が供給される。電動工具本体１には、モータ３の回転制御を行うためのマイコン６０が含まれる。マイコン６０の駆動用の電圧（５Ｖ又は３．３Ｖ）は、短絡用端子５９ａと負極入力端子５７の両端電圧を入力とする電源装置６１により供給される。このように電動工具本体１に短絡回路５９を有するターミナル部５０Ａを設けることによって、２つの正極端子（１６２、１７２）と２つの負極端子（１６７、１７７）を有する本実施例の電池パック１００を装着するだけで、上側セルユニット１４６と下側セルユニット１４７の直列接続回路を確立することができる。

図７は本実施例に係る高電圧用電気機器（電動工具本体１）の回路図である。基本的な回路構成は図６と同じであるが、短絡回路５９の途中に、マイコン６０からオンオフ接続を制御可能なメインスイッチ６３を介在させるためターミナル部５０の配線を変更した。メインスイッチ６３は、マイコン６０からのオン信号が出力されていない場合は、切断状態（オフ状態）にある。メインスイッチ６３を設けたのは、電池パック１００を電動工具本体１の電池パック装着部２ｃに装着したら直ちに短絡用端子５９ａと５９ｂを短絡させるのではなくて、各端子部分が正常に接続されて、異常な短絡状態が発生していないかをマイコン６０が確認し、接続が正常であることの確認後にメインスイッチ６３を接続する（オン状態にする）ためである。つまり、メインスイッチ６３は電池パック１００を装着したらすぐにオンになるのではなくて、遅延してオンになるように構成される。この遅延してオンになるまでの時間内に、マイコン６０は正極端子群（５２、５９ａ、１６２、１７２）と、負極端子群（５７、５９ｂ、１６７、１７７）において短絡や接触不良が生じていないかを検出する。マイコン６０は、各端子部分の接続異常を検出したら、メインスイッチ６３をオン状態に移行させずに、切断状態（オフ状態）を維持する。従って、接続端子部分に異常が発生した際には、電池パック１００から電動工具本体１の負荷装置７０には稼働のための電力が供給されないことになる。従って、端子間の短絡によって機器を破損してしまう虞をほとんど解消できる。

マイコン６０は電源装置６１から供給される駆動用の低電圧直流の電源装置６１によって動作する。電源装置６１は、短絡用端子５９ａと負極入力端子５７からの電力を入力とする。従って、メインスイッチ６３のオン状態又はオフ状態にかかわらずにターミナル部５０と電池パック１００が装着されて、短絡用端子５９ａと下側正極端子１７２、及び、負極入力端子５７と上側負極端子１６７が正常に接続されれば電源装置６１に電力が供給されるので、マイコン６０は正常に動作する。

マイコン６０は、例えばアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）と呼ばれる電圧検出回路を含み、マイコン６０の入力ポートには正極入力端子５２からの電圧（Ｖ３）、短絡用端子（５９ａ）からの電圧（Ｖ２）、短絡用端子（５９ｂ）からの電圧（Ｖ１）、負極入力端子５７からの電力（Ｖ０）が入力されることにより、マイコン６０は電圧Ｖ０～Ｖ４の電位を測定できる。マイコン６０の出力ポート（Ａ／Ｄ出力端子）は、第二スイッチ６８と第三スイッチ６５に接続される。また、マイコン６０は各種の制御用の信号や、センサ類からの入力信号、ＬＥＤ等の照明装置７１への出力制御信号、電池パック１００への制御信号等の様々な信号の入出力が行われる。第二スイッチ６８はマイコン６０の制御によってオフ状態とオン状態を切り替えることができるスイッチであり、抵抗Ｒ１を介して短絡用端子５９ａと短絡用端子５９ｂを接続する。抵抗Ｒ１は十分大きな抵抗値とし、仮に正極端子側（５２と５９ａ）又は負極端子側（５７と５９ｂ）で短絡が発生したとしても、第二スイッチ６８には微小な電流しか流れないように制限する。第二スイッチ６８はマイコン６０からのオン信号があるときは接続状態（オン状態）にあり、マイコン６０からのオン信号が消失すると遮断状態（オフ状態）になる。ここでは第二スイッチ６８と抵抗Ｒ１が、マイコン６０の電圧測定時に用いられるバイパス接続回路を構成する。

第三スイッチ６５は、メインスイッチ６３をオンにするために設けられるスイッチ回路である。本来、マイコン６０が直接メインスイッチ６３のオン又はオフを制御できるならば、第三スイッチ６５を介在させる必要は無い。しかしながら、マイコン６０側の動作電圧は５Ｖ又は３．３Ｖと低いため、マイコン６０からのハイ信号だけでメインスイッチ６３として用いる大電力用の半導体スイッチング素子Ｍ１（図８で後述）を安定的に稼働させることは難しい。そこで、マイコン６０が第三スイッチ６５のオンオフを制御するようにして、正極入力端子５２と短絡用端子５９ｂの間の抵抗Ｒ２、Ｒ３（図８で後述）の分圧電圧を取り出して、分圧電圧をメインスイッチ６３に供給されるようにした。このような構成にしたので、電動工具本体１の負荷装置７０が動作している最中にメインスイッチ６３を安定的にオン状態に保つことができる。

図８は図７のメインスイッチ６３、第二スイッチ６８、第三スイッチ６５の詳細回路図である。メインスイッチ６３はＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を用いた半導体スイッチング素子Ｍ１により構成される。第二スイッチ６８は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を用いた半導体スイッチング素子Ｍ２により構成される。尚、第二スイッチ６８は半導体スイッチング素子Ｍ２だけでなく、リレー又はフォトカプラにより構成しても良い。フォトカプラを用いる場合には後述の第三スイッチ６５と同様に構成すればよい。第三スイッチ６５は、フォトカプラ６６と、分圧用の抵抗Ｒ２、Ｒ３と、フォトカプラ６６に含まれる発光ダイオード６６ａの電流調整用の抵抗Ｒ４を含んで構成される。発光ダイオード６６ａへの電力回路の一方（負極側）は短絡用端子５９ａに接続され、他方側がマイコン６０の出力ポート（Ａ／Ｄ出力端子）に接続される。従って、マイコン６０がハイインピーダンス状態からロー状態になることで発光ダイオード６６ａが発光し、その光で出力側のフォトトランジスタ６６ｂを導通させる。フォトトランジスタ６６ｂのコレクタ側は正極入力端子５２側に接続され、負極側が２つの抵抗Ｒ２とＲ３を介して短絡用端子５９ｂに接続される。抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の中間点は半導体スイッチング素子Ｍ１のゲートに接続される。正極入力端子５２と短絡用端子５９ｂの間は定格で１８Ｖと十分な電位差があるので、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の分圧電圧によって半導体スイッチング素子Ｍ１を安定的にオン状態に保つことが可能となる。

図９は本実施例に係る高電圧用電気機器（電動工具本体１）における電池パック１００の装着時の接続制御手順を示すフローチャートである。図９に示す一連の制御は、ステップ９８を除いてマイコン６０にあらかじめ格納されたプログラムによってソフトウェア的に実行可能である。まず、電池パック１００が電動工具本体１に装着されたら電源装置６１からマイコン６０に動作用の直流電力が供給されるため、マイコン６０が起動するので、図９に示す一連の処理が実行される。また、電動工具本体１に電池パック１００が装着されている状況であっても、シャットダウンしていたマイコン６０が起動信号によって起動されたら図９に示す一連の制御が開始される。

図９に示すフローチャートの制御を実行する直前は、図７に示したメインスイッチ６３、第二スイッチ６８、第三スイッチ６５がそれぞれオフの状態にある。最初にマイコン６０は、第二スイッチ６８だけをオンにすることにより、短絡用端子５９ａ、５９ｂ間を抵抗Ｒ１付きのバイパス接続回路を用いて接続する。この接続は、マイコン６０からの出力（オン信号）を第二スイッチ６８に入力することにより行う。第二スイッチ６８を第三スイッチ６５と同じフォトカプラを用いた場合には、マイコン６０がダイオードのカソードに接続されたポートをハイインピーダンス状態からロー状態にする。第二スイッチ６８がオンになるとＶ１－Ｖ２間が導通状態（オン状態）になる。第二スイッチ６８のオンによって、正極入力端子５２と負極入力端子５７には、電池パック１００の上側セルユニット１４６と下側セルユニット１４７の直列接続の電圧（３６Ｖ）が印加されることになる。この高抵抗（Ｒ１）付きの直列接続経路が確立した際に、マイコン６０は端子電圧Ｖ０を基準として、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の電圧をそれぞれ測定する。

次にマイコン６０は測定した各電圧値から、測定電圧Ｖ１とＶ０が同じであるか否かを判定する（ステップ９２）。高電圧電気機器では、負極入力端子５７をグランド電位とすると、短絡用端子５９ｂの電圧（Ｖ１）は＋１８Ｖ（定格）となる筈である。測定電圧Ｖ１とＶ０が異なる場合が正常であり、正常の場合はステップ９３に進む。測定電圧Ｖ１とＶ０が同じ場合は、短絡用端子５９ｂと下側負極端子１７７との接続経路（本来なら＋１８Ｖ）と、負極入力端子５７と上側負極端子１６７との接続経路（本来ならグランド電位）との接続経路間に短絡が生じていることを意味するので、ステップ９６に進んで短絡発生時の処理を行う。

ステップ９３においてマイコン６０は、測定電圧Ｖ２とＶ３が同じであるか否かを判定する。高電圧電気機器では、正極入力端子５２は＋３６Ｖ（定格）となり、短絡用端子５９ａは＋１８Ｖ（定格）となる筈である。従って、測定電圧Ｖ２とＶ３が異なる場合が正常であり、正常の場合はステップ９４に進む。測定電圧Ｖ２とＶ３が同じ場合は、短絡用端子５９ａと下側正極端子１７２との接続経路（本来なら＋１８Ｖ）と、正極入力端子５２と上側正極端子１６２との接続経路（本来なら＋３６Ｖ）との接続経路間に短絡が生じていることを意味するので、ステップ９６に進んで短絡発生時の処理を行う。

ステップ９６では、マイコン６０は第二スイッチ６８を直ちにオフにして抵抗Ｒ１付きのバイパス接続回路を遮断する。第二スイッチ６８のオフ状態では、短絡用端子５９ａ、５９ｂの間は接続されていないことになるので、正極入力端子５２側に、負極入力端子５７側にたとえ短絡現象が生じていたとしても、図４で示す低電圧電気機器用の接続と同じ状態となるので、電池パック１００や電動工具本体１にダメージを与えることを回避できる。また、正極側の各端子（５２、５９ａ、１６２、１７２）と負極側の各端子（５７、５９ｂ、１６７、１７７）は物理的に離れた位置に配置されているので、異物や端子部品の変形等によって正極側の端子と負極側の端子が短絡することはほぼ無い。尚、マイコン６０の動作用の電源は、図７にて示したように下側セルユニット１４７の両端電圧（１７２、１６７）から得るので、短絡用端子５９ａと下側正極端子１７２、及び、短絡用端子５９ｂと下側負極端子１７７が接続されている限りマイコン６０は動作する。

次にマイコン６０は、電池パック１００の接続状態に異常が発生していることを作業者に対してアラームを発する（ステップ９７）。アラームを発する方法は様々な方法があるが、光又は音によると好ましい。例えば、電池の残量表示用のＬＥＤや、打撃強さ設定用のＬＥＤ等の照明装置７１の全灯を早い間隔で点滅させるようにすれば良い。アラーム出力を受けた作業者は、電池パック１００を電動工具本体１から取り外すことによりマイコン６０の電源が停止するので、図９の制御が強制終了される。

ステップ９２、９３において、Ｖ０≠Ｖ１、及び、Ｖ２≠Ｖ３であったら、マイコン６０は第三スイッチ６５にロー信号を出力する（ハイインピーダンス状態からロー状態にする）ことによりフォトカプラ６６の発光ダイオード６６ａを導通させる。フォトカプラ６６の出力側のフォトトランジスタ６６ｂを導通状態にすることにより、分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３に対して短絡用端子５９ｂと正極入力端子５２の電位差を利用して、抵抗Ｒ２とＲ３の分圧電圧を取り出す。抵抗Ｒ２とＲ３の分圧電圧はメインスイッチ６３の半導体スイッチング素子Ｍ１のゲート信号を取り出すために設けられるもので、この分圧電圧によって半導体スイッチング素子Ｍ１がオンになるため、短絡用端子５９ａと５９ｂの間が短絡され、３６Ｖ接続用の電力経路が確立される。この結果、負荷装置７０に定格３６Ｖの直流が供給されることになる（ステップ９５）。ステップ９５による電力供給経路は従来のインパクト工具２０１の接続経路と同じであり、この電力供給経路は、マイコン６０がシャットダウンするまで、又は、電池パック１００が取り外されるまで続く。

図９のフローチャートでの制御では、正極端子群や負極端子群での短絡発生だけに注目した制御とした。しかしながら、短絡の発生の検出だけではなく、正常状態とは異なるような特異な電位を検出した場合、例えばＶ１は本来１８Ｖ付近でなければならないのに、９Ｖ程度しか無いような場合等、電圧値の異常や接触不良などの検知をマイコン６０が併せて行うようにしても良い。そのような異常を検知した場合も、マイコン６０はアラームを出力するようにすれば良い。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では１８Ｖと３６Ｖの切替式の電池パック１００にて説明したが、切り替えられる電圧の組み合わせは１８Ｖ／３６Ｖだけに限られずに、直列接続と並列接続の組み合わせにより切り替えられるその他の電圧組であっても良い。また、上述の実施例では短絡用端子５９ａ、５９ｂ間を接続するバイパス接続回路を構成する第二スイッチ６８は、メインスイッチ６３がオン状態となったらオフにするように制御されるが、メインスイッチ６３と共に第二スイッチ６８をオン状態に保つように構成しても支障が無い。従って、マイコン６０の起動又はシャットダウンに連動するように第二スイッチ６８を制御し、マイコン６０が起動したら第二スイッチ６８がオン、マイコン６０が停止（シャットダウン又はスリープ）したら第二スイッチ６８がオフになるような構成としても良い。さらに、別の構成として、メインスイッチを有する短絡回路中に、メインスイッチの代わりに別の遅延接続手段を設けるようにして、電池パック１００が電動工具本体１に装着されたら所定の時間、例えば１秒程度の遅延時間を有してから短絡回路を接続するように構成し、この遅延時間中にマイコンが各端子の電圧を測定して短絡等の異常を検出し、異常状態が発生したらメインスイッチのオン移行を阻止するように構成しても良い。

１ 電動工具本体 ２ ハウジング ２ａ 胴体部 ２ｂ ハンドル部
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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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