JPWO2015166908A1 - 電池パック、充電装置及び電動工具 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ＩＣタグを備えることによって、電池組の種類を判別可能とした電池パック、充電装置及び電動工具を提供するものである。電池パック（１）は、一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組（１１）と、電池組を収容し、電池組を充電する充電装置に接続可能かつ電池組の放電により駆動する電動工具に接続可能な接続部（１２Ａ）が設けられたケース（１０）と、電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグ（１３）と、を備える。

Description

本発明は電池パック、充電装置及び電動工具に関する。
従来より、一又は複数の電池セルにより構成される電池組を収容した電池パックが各種電動工具の電源として使用されており、当該電池パックの電池組は充電装置により充電される。このような電池パックの中には、電池組の種類（電池組を構成する電池セルの定格電圧、直列接続数及び並列接続数等）を示す固有の抵抗値を持つ識別抵抗を備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。当該識別抵抗の値は、当該電池パックに接続される充電装置又は電動工具に搭載されたマイコンによって読み取られ、当該識別抵抗の値に基づいて電池組の種類が判別され、充電装置による充電制御又は電動工具による放電制御に用いられていた。
特開２００９−１７８０１２号公報
しかしながら、上記した識別抵抗を用いた電池組の種類判別では、充電装置又は電動工具に搭載のマイコンの読み取り誤差等を考慮すると数十種類の電池組しか判別できない。このため、電池組の種類が多様化する傾向にある現状においては、多種多様な電池組の中の一部の種類しか正確に判別できず、充電装置による適切な充電制御又は電動工具による適切な放電制御を行うことが困難となっていた。
そこで本発明は、多種多様な電池組の種類を判別可能とする電池パック、充電装置及び電動工具を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組を収容し、該電池組を充電する充電装置に接続可能且つ該電池組の放電により駆動する電動工具に接続可能な接続部が設けられたケースと、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備えることを特徴とする電池パックを提供する。
このような構成によると、電池組に関する電池情報、すなわち電池組を構成する二次電池セルの定格電圧、並列接続数及び直列接続数等をＩＣタグに格納することができる。このため、ＩＣタグに格納された情報を充電装置又は電動工具が読み取ることが可能となり、当該充電装置又は電動工具が正確に電池組の種類を判別することができ、適切な充電制御又は放電制御が可能となる。またＩＣタグには、電池組を構成する二次電池セルの定格電圧、並列接続数及び直列接続数以外に定格充電電流、最大充電電流、定格放電電流、最大放電電流、終止電流等の様々な多くの情報を電池組に関する電池情報として格納することができるため、当該格納された電池情報を充電制御又は放電制御に用いることできめ細やかな制御ができ、より適切な充電制御又は放電制御が可能となる。
また、該ＩＣタグは、該ケースの内側面に設けられていることが好ましい。
このような構成によると、ＩＣタグはケースの内側面に設けられているため、水滴、塵及び埃等の付着、ケース外部からの衝撃等を抑制することができる。このため、ＩＣタグを長寿命とすることができる。
また、該ケースは、該接続部が該充電装置又は該電動工具に接続された状態において該充電装置又は該電動工具と対向する対向壁を有し、該ＩＣタグは、該対向壁に設けられていることが好ましい。
このような構成によると、電池パックの接続部が充電装置又は電動工具に接続された状態において、ＩＣタグは充電装置又は電動工具の近傍に位置する。このため、充電装置又は電動工具は、ＩＣタグに格納された電池情報を確実且つ容易に読み取ることができる。
また、該ケースに収容され、該電池組と接続された回路部が実装された基板を更に備え、該基板に該ＩＣタグが設けられていることが好ましい。
このような構成によると、組立工程において基板にＩＣタグを予め取付けた後に、当該基板をケースに収容することができる。これにより、電池パックの組立性を向上させることができる。
上記課題を解決するために本発明は更に、一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組の上方に配置され、該二次電池セルに接続される回路基板と、該電池組及び該回路基板を収容し、接続部が設けられたケースと、該回路基板の上方に配置され、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備えることを特徴とする電池パックを提供する。
このような構成によると、上下方向において下から順に電池組、回路基板、ＩＣタグが設けられているため、接続部が電池パックの上側に設けられている場合にＩＣタグと接続対象とが近接することになる。このため、接続対象がＩＣタグ内の情報を読み取るリーダを有している場合に、ＩＣタグ内の情報が接続対象によって確実に読み取られる。
上記構成において、上下方向において該ＩＣタグは該端子部を避けて設けられていることが好ましい。
このような構成によると、端子部を避けてＩＣタグを設けられているため、電池パックの上下方向の寸法が大型化することを抑制できる。
また、該接続部は一端側が該回路基板に接続され、他端側が外部機器に接続される端子を有し、該ＩＣタグは、上下方向において該端子の他端側の上端部又は該上端部よりも下方の位置で該ケース内に設けられていることが好ましい。
このような構成によると、該端子の他端側の上端部又は該上端部よりも下方にＩＣタグが位置している。そのため、ＩＣタグを設けても電池パックの上下方向の寸法の大型化を抑制することができる。
上記課題を解決するために本発明は更に、一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組を収容し接続対象に接続される接続端子部が設けられたケースと、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備え、該ケースは該接続対象に対して第１の方向に摺動して接続するように構成され、該第１の方向における前方側に該接続端子部を配置し、後方側に該ＩＣタグを配置したことを特徴とする電池パックを提供する。
このような構成によると、接続端子部は第１の方向において前方側に配置されており、後方側にＩＣタグが配置されている。この配置により、電池パックを接続対象である充電装置又は電動工具に接続する際にＩＣタグが邪魔になることなく接続端子部を接続対象の端子部に接続することができる。
上記課題を解決するために本発明は更に、一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備える電池パックに接続可能な充電装置であって、該ＩＣタグに格納された該電池情報を読み取り可能な読取手段と、該読取手段が読み取った該電池情報に基づいて該電池組の充電制御を行う充電制御手段と、を備えることを特徴とする充電装置を提供する。
このような構成によると、充電装置は、電池パックが備えるＩＣタグに格納された電池組に関する電池情報を読み取り、当該電池情報に基づいて充電制御を行うことができる。これにより、充電装置は充電対象である電池組に対して適切な充電を行うことができる。
また、該電池パックと該充電装置が接続された状態において、該読取手段は該ＩＣタグと対向して配置されることが好ましい。
このような構成によると、読取手段がＩＣタグと対向して配置されているため、ＩＣタグに格納された情報を容易且つ確実に読み取ることができる。
また、該電池パックは該充電装置の上方に接続されるように構成され、上下方向から見て該ＩＣタグと該読取手段が重なった位置に配置されることが好ましい。
このような構成によると、ＩＣタグと読取手段が上下方向から見て重なる位置にあるため、それらの距離を短くでき確実にＩＣタグの情報を読み取ることができる。
上記課題を解決するために本発明は更に、一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組に接続される接続端子部と、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備える電池パックに接続可能な充電装置であって、該接続端子部に接続される充電端子部と、該ＩＣタグに格納された該電池情報を読み取り可能な読取手段と、該読取手段が読み取った該電池情報に基づいて該電池組の充電制御を行う充電制御手段と、を備え、該電池パックを第１の方向に摺動することで該接続端子部と充電端子部とが接続されるように構成され、該第１の方向における前方側に該充電端子部を配置し、後方側に該読取手段を配置したことを特徴とする充電装置を提供する。
このような構成によると、第１の方向における前方側に充電端子部を配置し、後方側に読取手段を配置しているため、電池パックを充電装置に対して第１の方向に摺動して接続する際に、読取手段が邪魔になることなく端子同士を接続することができる。
上記課題を解決するために本発明は更に、一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備える電池パックに接続可能な電動工具であって、該ＩＣタグに格納された該電池情報を読み取り可能な読取手段と、該読取手段が読み取った該電池情報に基づいて該電池組の放電制御を行う放電制御手段と、を備えることを特徴とする電動工具を提供する。
このような構成によると、電動工具は、電池パックが備えるＩＣタグに格納された電池組に関する電池情報を読み取り、当該電池情報に基づいて放電制御を行うことができる。これにより、電動工具は適切な放電制御を行うことができる。
また、該電池パックと該電動工具が接続された状態において、該読取手段は該ＩＣタグと対向して配置されることが好ましい。
このような構成によると、読取手段がＩＣタグと対向して配置されているため、ＩＣタグに格納された情報を容易且つ確実に読み取ることができる。
また、該電池パックは該電動工具の下方に接続されるように構成され、上下方向から見て該ＩＣタグと該読取手段が重なった位置に配置されることが好ましい。
このような構成によると、ＩＣタグと読取手段が上下方向から見て重なる位置にあるため、それらの距離を短くでき確実にＩＣタグの情報を読み取ることができる。
上記課題を解決するために本発明は更に、一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組に接続される接続端子部と、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備える電池パックに接続可能な電動工具であって、該接続端子部に接続される工具端子部と、該ＩＣタグに格納された該電池情報を読み取り可能な読取手段と、該読取手段が読み取った該電池情報に基づいて該電池組の放電制御を行う放電制御手段と、を備え、該電池パックを第１の方向に摺動することで該接続端子部と該工具端子部とが接続されるように構成され、該第１の方向における前方側に該工具端子部を配置し、後方側に該読取手段を配置したことを特徴とする電動工具を提供する。
このような構成によると、第１の方向における前方側に工具端子部を配置し、後方側に読取手段を配置しているため、電池パックを電動工具に対して第１の方向に摺動して接続する際に、読取手段が邪魔になることなく端子同士を接続することができる。
上記電池パックの構成において、該接続部が該充電装置に接続された場合の該電池組に対する充電制御は、該充電装置が該ＩＣタグから読み取った該電池情報に基づいて行われることが好ましい。
このような構成によると、電池情報に基づいて充電制御が行われるため、電池組は当該電池組の種類に応じた適切な充電制御により充電される。
また、該電池情報は、充電履歴情報を含むことが好ましい。
このような構成によると、電池情報が充電履歴情報を含むため、充電履歴情報から電池組又は二次電池セルの劣化度合を判別することができる。このため、劣化度合を考慮した充電制御が可能となり、より適切な充電制御を行うことができる。
また、該接続部が該電動工具に接続された場合の該電池組に対する放電制御は、該電動工具が該ＩＣタグから読み取った該電池情報に基づいて行われることが好ましい。
このような構成によると、電池情報に基づいて放電制御が行われるため、電池パックに収容された電池組の種類に応じたより適切な放電制御が行われる。
また、該電池情報は、放電履歴情報を含むことが好ましい。
このような構成によると、電池情報が放電履歴情報を含むため、放電履歴情報から電池組又は二次電池セルの劣化度合を判別することができる。このため、劣化度合を考慮した放電制御が可能となり、より適切な放電制御を行うことができる。
上記充電装置の構成において、該ＩＣタグに格納された該電池情報を更新可能な更新手段を更に備えることが好ましい。
このような構成によると、電池情報をより新しい情報に更新することができる。これにより、新しい情報に基づいて充電制御を行うことができ、より適切な充電制御が可能となる。
また、該電池情報は、充電履歴情報を含むことが好ましい。
このような構成によると、充電履歴情報に基づいて充電制御を行うことができる。これにより、充電履歴情報から電池パックの備える電池組の劣化度合を判断し、当該劣化度合の判断を考慮した充電制御が可能となる。
また、該充電制御手段は、該充電制御に用いられる情報を記憶する充電記憶部と、該情報の通信を外部機器と行うことが可能な充電情報通信手段と、を備えることが好ましい。
このような構成によると、充電制御手段は充電記憶部に記憶された充電制御に用いられる情報を外部機器と通信することができる。これにより、外部機器が液晶画面等を備えている場合には、当該情報を画面上に表示することができ、ユーザ又は製造メーカのサービスマンにとって利便性が向上する。
上記電動工具の構成において、該ＩＣタグに格納された該電池情報を更新可能な更新手段を更に備えることが好ましい。
このような構成によると、電池情報をより新しい情報に更新することができる。これにより、新しい情報に基づいたより適切な放電制御が可能となる。
また、該電池情報は、放電履歴情報を含むことが好ましい。
このような構成によると、充電履歴情報に基づいて充電制御を行うことができる。これにより、充電履歴情報から電池パックの備える電池組の劣化度合を判断し、当該劣化度合の判断を考慮した放電制御が可能となる。
また、該放電制御手段は、該放電制御に用いられる情報を記憶する放電記憶部と、該情報の通信を外部機器と行うことが可能な放電情報通信手段と、を備えることが好ましい。
このような構成によると、放電制御手段は放電記憶部に記憶された放電制御に用いられる情報を外部機器と通信することができる。これにより、外部機器が液晶画面等を備えている場合には、当該情報を画面上に表示することができ、ユーザ又は製造メーカのサービスマンにとって利便性が向上する。
本発明の電池パック、充電装置及び電動工具によれば多種多様な電池組の種類を判別することができる。
本発明の実施の形態による電池パックを示す部分断面側面図である。 本発明の実施の形態による電池パックの回路基板を示す平面図である。 本発明の実施の形態による電池パックのＩＣタグに格納された情報を示す図である。 本発明の実施の形態による電池パックと充電装置とが接続された状態を示す一部断面側面図である。 本発明の実施の形態による電池パックと電動工具とが接続された状態を示す一部断面側面図である。 本発明の実施の形態による電池パック及び外部機器を示す図である。 本発明の実施の形態による電池パック、充電装置、電動工具及び外部機器の相関関係を示す図である。 本発明の実施の形態による充電装置における充電制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による充電装置における充電制御に用いられる第１充電電流決定テーブルを示す図である。 本発明の実施の形態による充電装置における充電制御に用いられる第２充電電流決定テーブルを示す図である。 本発明の実施の形態による電池パックのＩＣタグに格納されている処理プラグラムに従った充電制御を示す図である。 本発明の実施の形態による電動工具における放電制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による電動工具における放電制御に用いられる最大デューティ決定テーブルを示す図である。 本発明の実施の形態による電動工具の放電制御における電池パックの劣化度合に応じた最大デューティを示す図である。 本発明の実施の形態の変形例による電池パックを示す部分断面側面図である。
以下、図１乃至図１５を参照しながら本発明に係る電池パック、本発明に係る充電装置及び本発明に係る電動工具について説明する。
まず、図１乃至図１４を参照しながら本発明の実施の形態による電池パック１、本発明の実施の形態による充電装置２及び本発明の実施の形態による電動工具３について説明する。なお、図１に示されている上から下に向かう方向を下方向、その逆を上方向と定義し、前から後に向かう方向を後方向、その逆を前方向と定義する。さらに後から見て右を右方向、左を左方向と定義する。
図１及び図２に示されるように電池パック１は、ケース１０と、電池組１１と、回路基板１２と、ＩＣタグ１３とにより主に構成されている。図４に示されるように電池パック１と充電装置２とが接続されることにより電池組１１は充電される。また図５に示されるように電池パック１と電動工具３とが接続された状態で、電動工具３は電池組１１の放電により駆動する。電池パック１は図１において後から前に向かう第１の方向に摺動（スライド）させることで接続対象となる充電装置２又は電動工具３に接続される。
ケース１０は、上ケース１０Ａと下ケース１０Ｂとにより構成された電池パック１の外郭をなす部分であって、その内部には電池組１１と、回路基板１２と、ＩＣタグ１３とを収容している。
上ケース１０Ａは、ケース１０の略上側半分をなしており、機器接続部１０Ｃを備えている。機器接続部１０Ｃは、充電装置２に接続可能且つ電動工具３に接続可能な形状に形成されており、機器接続部１０Ｃが充電装置２に接続されることによって充電装置２と電池パック１とは電気的且つ機械的に接続され、機器接続部１０Ｃが電動工具３に接続されることによって電動工具３と電池パック１とは電気的且つ機械的に接続される。また上ケース１０Ａには、電池パック１が充電装置２又は電動工具３と接続された状態において、充電装置２又は電動工具３と対向する対向壁１０Ｄが規定されている。下ケース１０Ｂは、ケース１０の略下側半分をなしており、主に電池組１１を収容する空間を提供している。機器接続部１０Ｃは接続部の一例である。
電池組１１は、電池セル１１Ａを複数の接続板１１Ｂによって直列に５セル接続した構成となっている。本実施の形態において電池セル１１Ａは、充電可能なリチウムイオン電池であって、定格電圧は３．６０Ｖである。電池セル１１Ａは二次電池セルの一例である。
回路基板１２は、ケース１０内部において電池組１１の上方に設けられており、接続端子部１２Ａを備えている。また回路基板１２上には電池組１１と接続された電気回路が実装されており、当該電気回路は保護ＩＣと接続されている。回路基板１２は基板の一例であり、電気回路は回路部の一例である。
図１に示されるように接続端子部１２Ａは、回路基板１２の上面前側に設けられている。図２に示されるように接続端子部１２Ａは、左右方向に並んで配置された複数の端子により構成されており、当該複数の端子は充電プラス端子１２ａ、放電プラス端子１２ｂ、充放電マイナス端子１２ｃ、及び停止信号出力端子１２ｄ、を有している。接続端子部１２Ａは第１の方向において前方側に配置されており、その後ろ（第１の方向において後方側）に後述のＩＣタグ１３が配置されている。この配置により、電池パック１を接続対象に接続する際にＩＣタグ１３が邪魔になることなく接続端子部１２Ａを接続対象の端子部に接続することができる。
充電プラス端子１２ａ及び放電プラス端子１２ｂは、電池組１１の中で最も電位の高い電池セル１１Ａのプラス端子に電気回路を介して接続されている。充放電マイナス端子１２ｃは、電池組１１の中で最も電位の低い電池セル１１Ａのマイナス端子に電気回路を介して接続されている。停止信号出力端子１２ｄは、保護ＩＣに接続されている。
保護ＩＣは、個々の電池セル１１Ａの電圧を監視し、その中の一つでも過充電や過放電により、通常状態ではない状態になった場合には充電又は放電を停止させるための停止信号を停止信号出力端子１２ｄから出力する。
ＩＣタグ１３は、パッシブタグ型のアンテナ付きの非接触通信ＩＣチップであり、上ケース１０Ａの対向壁１０Ｄの内側面（電池組１１側の面）に設けられている。ＩＣタグ１３には、電池組１１に関する電池情報が格納されている。すなわち、ケース１０内に下（下ケース１０Ｂの底面側）から上に向かって、電池組１１、回路基板１２、ＩＣタグ１３の順に配置されており、その情報にＩＣタグ１３を覆うように対向壁１０Ｄが設けられている。また、ＩＣタグ１３の前側には接続端子部１２Ａが設けられており、上下方向においてＩＣタグ１３は接続端子部１２Ａの上端部又はそれよりも下の位置（接続端子部１２Ａより上方に突出しない位置）に設けられている。すなわち、上下方向においてＩＣタグ１３は接続端子部１２Ａを避けた位置（具体的には接続端子部１２Ａよりも後方）に設けられている。電池パック１を充電装置２又は電動工具３に接続する際、接続端子部１２Ａが充電装置２又は電動工具３の端子部に接続されることになるため、接続端子部１２Ａの近傍にＩＣタグ１３を設けることにより、接続対象（充電装置２又は電動工具３）との距離を短くすることができるため、接続対象の接続端子部に後述のリーダライタを設けておけばＩＣタグ１３の情報を確実に読み取ることができる。さらにその上方に対向壁１０Ｄを設けているため外力からＩＣタグ１３を保護することができる。また、上下方向においてＩＣタグ１３は接続端子部１２Ａを避けて配置されており、（図１の前後方向において接続端子部１２Ａの後方にＩＣタグ１３を配置）、接続端子部１２Ａの回路基板１２と接続されていない側の端部上端よりも下方にＩＣタグ１３が位置している。そのためＩＣタグ１３を設けても電池パック１の上下方向の寸法が大きくなってしまうことがない。ケース１０内の接続端子部１２Ａを避けた部分は空間となっており、そこにＩＣタグ１３を設けることでケース１０を大きくすることなくケース内空間を有効に活用できる。
次に、図３を参照して電池組１１に関する電池情報について説明する。図３は、ＩＣタグ１３の記憶領域を概念的に示す図であり、領域Ｎ１乃至Ｎ９にはそれぞれ電池組１１に関する電池情報が格納されている。なお、領域Ｎ１乃至Ｎ６、Ｎ８は更新（変更、書込み等）が制限されている記憶領域であり、領域Ｎ７及びＮ９は更新可能な記憶領域である。
領域Ｎ１には「電池セルの電圧／接続情報」として、電池組１１を構成している複数の電池セル１１Ａの１セルあたりの定格電圧、最大充電電圧、過放電電圧、接続形態すなわち並列接続数、直列接続数を格納されている。また「電池セルの電圧／接続情報」からは電池組１１全体の定格電圧、最大充電電圧、過放電電圧等を算出可能である。本実施の形態においては、定格電圧は３．６０Ｖ、最大充電電圧は３．８０Ｖ、過放電電圧は３．４０Ｖ、並列接続数は１、直列接続数は５である。なお、本実施の形態においては１セルあたりの定格電圧は３．６０Ｖ、最大充電電圧は３．８０Ｖ、直列接続数は５であるため、電池組１１全体の定格電圧は１８．０Ｖ（３．６０Ｖ／セル×５セル）、最大充電電圧は１９．０Ｖ（３．８０Ｖ／セル×５セル）である。
領域Ｎ２には「電池セルメーカ／型式情報」として、電池セル１１Ａを製造したセルメーカの名前、当該セルメーカよって付された型式が格納されている。本実施の形態においては、電池セル１１ＡのセルメーカはＳ、型式はＡＡＡＡである。
領域Ｎ３には「電池セルの定格／最大充電電流情報」として、電池組１１全体の定格充電電流、最大充電電流が格納されている。定格充電電流は、電池組１１を構成する複数の電池セル１１Ａを満充電まで確実に充電する際に適した電流であり、電池セル１１Ａの特性、安全性等を考慮してセルメーカ等が決定した電流値である。最大充電電流は、急速充電等の短時間の充電であれば許容可能な最大の電流値である。本実施の形態においては、定格充電電流は４Ａであり、最大充電電流は６Ａである。また、領域Ｎ３には定電流定電圧制御を行う場合に、満充電であることを判別するために利用される終止電流値が格納されている。
領域Ｎ４には「電池セルの定格／最大放電電流情報」として、電池セル１１Ａの定格放電電流、最大放電電流が格納されている。定格放電電流は、電池セル１１Ａが連続的に放電する際に適した電流値であり、電池セル１１Ａの特性、安全性等を考慮してセルメーカ等が決定した値である。最大放電電流は、短時間の放電であれば許容できる最大の電流値である。本実施の形態においては、定格放電電流は２０Ａであり、最大放電電流は４０Ａである。
領域Ｎ５には「電池セルのタイプ情報」として、電池セル１１Ａがどのような形状であるか、例えば円筒型、平型等が格納されている。本実施の形態において電池セル１１Ａは円筒型である。
領域Ｎ６には「定格容量情報」として、複数の電池セル１１Ａにより構成される電池組１１の定格容量が格納されている。本実施の形態において、電池組１１の定格容量は５Ａｈである。
領域Ｎ７には「充放電履歴情報」として、充電回数、累積充電時間、充電された際の充電装置の型式、放電回数、累積放電時間、放電した電動工具の型式、過電流となった回数、過充電となった回数、過放電となった回数が格納されている。充電回数、累積充電時間、充電された際の充電装置の型式、過電流となった回数、過充電となった回数、過放電となった回数は、充電履歴情報の一例である。また放電回数、累積放電時間、放電した電動工具の型式、過電流となった回数、過充電となった回数、過放電となった回数は、放電履歴情報の一例である。
領域Ｎ８には、「電池パックＩＤ情報」として、電池パック１が製造された際に付された固有の管理番号が格納されている。
領域Ｎ９には「その他の情報」として、充電処理プログラム、放電処理プログラム、充電処理プログラムに使用される充電電流に関するテーブル、放電処理プログラムに使用される最大デューティに関するテーブル等の充電制御又は放電制御（充放電制御）に利用される各種情報が格納されている。本実施の形態において領域Ｎ９には、図８に示されるフローチャートに従って処理されるように構成された充電処理プログラム、図１２に示されるフローチャートに従って処理されるように構成された放電処理プログラム、図９に示される第１充電電流決定テーブル、図１０に示される第２充電電流決定テーブル、図１３に示される最大デューティ決定テーブル、後述の補正値等が格納されている。
次に充電装置２について説明する。図４に示されるように充電装置２は、ハウジング２０と、充電回路基板２１と、リーダライタ２２とにより主に構成されている。なお、図４は電池パック１と充電装置２とが接続された状態を表わす図である。
ハウジング２０は、略直方体形状に構成された充電装置２の外郭をなす部分であって、耐熱性樹脂により形成されている。ハウジング２０の電池パック１と対向する面には、電池パック１と接続可能な充電接続部２０Ａが形成されている。充電接続部２０Ａと電池パック１の機器接続部１０Ｃとが接続されることにより、充電装置２と電池パック１とは、機械的且つ電気的に接続される。
図４及び図７に示されるように充電回路基板２１は、ハウジング２０の内部に配置された平面視略矩形をなした基板であり、充電回路、充電側マイコン２１Ｂを主に備えている。充電回路は、充電回路基板２１上に実装されており、電池パック１の充電及び充電制御に必要な所定の回路を具備している。また充電回路は、充電接続部２０Ａを介して電池パク１の接続端子部１２Ａに接続される出力端子部２１Ａと配線により接続されている。
出力端子部２１Ａは、出力プラス端子、出力マイナス端子及び充電側制御端子を有している。充電装置２と電池パック１とが接続された状態で、出力プラス端子は電池パック１の充電プラス端子１２ａに接続され、出力マイナス端子は電池パック１の充放電マイナス端子１２ｃに接続され、充電側制御端子は電池パック１の停止信号出力端子１２ｄに接続される。出力端子部２１Ａは、電池パック１のスライド方向（第１の方向であり、図４の紙面上において右から左に向かう方向すなわち図４中に示す方向において後から前に向かう方向）において、前方側（図４の紙面上における左側すなわち図４中に示す方向における前側であり、充電装置２から見ると後側）に配置されており、その後方側（図４の紙面上における右側すなわち図４中に示す方向において後側であり、充電装置２から見ると前側）に後述するリーダライタ２２が配置されている。この構成により、電池パック１を充電装置２にスライド接続する際に、リーダライタ２２が邪魔になることなく端子同士を接続することができる。出力端子部２１Ａは、充電端子部の一例である。
充電側マイコン２１Ｂは、充電回路基板２１上に実装され複数の入出力ポートと、各種データ、処理プログラム等を記憶する記憶部と、演算部とにより主に構成され、ＯＳ（オペレーションシステム）を搭載している。充電側マイコン２１Ｂは、充電回路等から各入力ポートに入力される各種信号を処理し、その結果に基づく各種信号を各出力ポートから充電回路に出力することで充電動作を制御する。また充電側マイコン２１Ｂは、外部機器（ＰＣ、タブレット端末等）と通信する通信機能を備えている。充電回路及び充電側マイコン２１Ｂは充電制御手段として機能する。また、充電側マイコン２１Ｂは充電情報通信手段として機能し、充電側マイコン２１Ｂの記憶部は充電記憶部として機能する。
リーダライタ２２は、電池パック１のＩＣタグ１３に格納された電池情報の読み取り、ＩＣタグ１３に格納された電池情報の更新（変更、書込み等）を非接触通信により行うことができる装置であり、充電側マイコン２１Ｂと接続されている。リーダライタ２２は、ハウジング２０の内側面であって、電池パック１と充電装置２とが接続された状態で上下方向から見てＩＣタグ１３と重なる位置に配置されている。リーダライタ２２は、読取手段及び更新手段として機能する。
次に、図８に示されるフローチャート及び図７に示される相関図に基づいて充電装置２による電池パック１の充電制御について説明する。なお、充電装置２はＩＣタグ１３から読み取られた充電処理プログラムに従うことで図８に示されるフローチャートに従った充電処理を行う。
Ｓ１において、電池パック１が充電装置２に接続されると図４に示される接続状態となり、電池パック１のＩＣタグ１３に格納されている電池情報が充電装置２のリーダライタ２２によって読み取られる（Ｓ２）。Ｓ２においては、上述した電池情報の全てがリーダライタ２２によって読み取られ、充電側マイコン２１Ｂの記憶部に格納される。当該格納された電池情報は充電制御に利用される。なお、Ｓ２は図７に示される矢印Ｒ１、矢印Ｒ２に対応する。
Ｓ３において、充電側マイコン２１ＢはＩＣタグ１３から読み取った電池情報に基づいて充電条件を決定する。充電条件の決定は、充電電圧を決定した後、充電電流を決定する。
充電電圧は、読み取った電池情報のうち最大充電電圧及び直列接続数に基づいて決定される。具体的には、最大充電電圧に直列接続数を乗じた数を充電電圧とする。本実施の形態においては１９．０Ｖ（３．８０Ｖ／セル×５セル）である。
充電電流は、読み取った電池情報のうち図９に示される第１充電電流決定テーブルに従って決定される。第１充電電流決定テーブルは、充電回数を考慮せずに電池組１１、電池組１１を構成する電池セル１１Ａ及び充電装置の型式に関する情報に基づいて基準となる充電電流を決定するためのテーブルである。本実施の形態においては、電池組１１の並列接続数は１、セルメーカはＳ、セル型式はＡＡＡＡ、定格電池電圧３．６０Ｖ、充電装置型式はＣＧ−１００であるため、基準となる充電電流は１．５Ａである。なお、充電装置２の充電側マイコン２１Ｂの記憶部に予め記憶されている。
このように、第１充電電流決定テーブルは、電池組１１、電池組１１を構成する電池セル１１Ａ、充電装置２の型式に関する情報に基づいて充電に適した充電電流を定めるように構成されている。また、充電装置型式が相違すれば充電装置の性能すなわち最大出力電流が異なるため、充電装置の性能を最大限活かせるように第１充電電流決定テーブルは定められている。なお、充電装置の最大出力電流は、ＣＧ−１００＜ＣＧ−２００＜ＣＧ−３００＜ＣＧ−４００＜ＣＧ−５００＜ＣＧ−６００である。
Ｓ３で充電条件が決定した後に、Ｓ４において充電回数を考慮してさらに充電電流を決定する（充電電流を充電回数に基づいて補正する）。具体的には、第２充電電流決定テーブルに従って充電電流を決定する。
第２充電電流決定テーブルは、充電回数を考慮して電池組１１、電池組１１を構成する電池セル１１Ａ及び充電装置の型式に関する情報に基づいて基準となる充電電流を決定するためのテーブルである。本実施の形態においては、電池組１１の並列接続数は１、セルメーカはＳ、セル型式はＡＡＡＡ、定格電池電圧３．６０Ｖであり、例えば充電回数が２５０回である場合、最終的に決定される充電電流は１．５Ａとなる。また本実施の形態において、例えば充電電流が１１００回である場合、最終的に決定される充電電流は１．０Ａである。このように第２充電電流決定テーブルは充電回数が多くなるに従って充電電流を小さくするように構成されている。
このように電池セル１１Ａの劣化度合を充電回数から推測して充電電流を決定する（Ｓ３において決定された充電電流をＳ４において劣化度合に応じて補正する）ことで、充電時の電池セル１１Ａにかかる負担を軽減し、電池セル１１Ａを長寿命とすることができる。なお、本実施の形態においては充電回数のみから電池セル１１Ａの劣化度合を判断したが、充電回数及び充電時間から電池セル１１Ａの劣化度合を判断してもよい。この場合より正確に劣化度合を判断することができる。
Ｓ４で最終的に充電条件が決定された後にＳ５において、当該充電条件を用いて充電を開始する。充電は定電流定電圧制御を用いて行われる。図１１は、充電制御における電流、電圧の時間変化を表わす図であり、例示として互いに相違する制御Ｃ１乃至Ｃ５の５つの充電制御を示している。
制御Ｃ１は、本実施の形態において決定された充電条件、充電処理プログラムに従って行われる充電制御であり、制御Ｃ１で充電した場合の充電電流のみを示している。制御Ｃ１は、ＩＣタグ１３の領域Ｎ９に格納されている充電処理プログラムである。制御Ｃ１は、充電が開始（ｔ０）されると充電電流を１．５Ａに維持しながら充電（定電流制御）を行い充電電圧が１９．０Ｖに到達（ｔ３）した後、充電電圧を１９．０Ｖに維持しながら充電を継続（定電圧制御）して定電圧制御区間において充電電流が所定の値となった場合に充電を終了する定電流定電圧充電制御である。制御Ｃ１は、図７に示される矢印Ｒ３に対応する。
例えば、ＩＣタグ１３の領域Ｎ９に格納された充電処理プログラムに制御Ｃ２又は制御Ｃ３が記述されている場合には、制御Ｃ２又は制御Ｃ３に従って充電制御が行われる。制御Ｃ２及び制御Ｃ３は、充電が開始（ｔ０）されると充電電流を所定の値に維持しながら充電（定電流制御）し、充電電圧が所定の値を超える毎（ｔ１、ｔ２）に当該定電流制御区間における充電電流を順次下げていき、充電電圧が定電圧制御に移行させるための電圧値に到達（ｔ３）した後は、充電電圧を当該電圧値に維持しながら充電を継続（定電圧制御）して定電圧制御区間において充電電流が所定の値となった場合に充電を終了する定電流定電圧充電制御である。
また同様にＩＣタグ１３の領域Ｎ９に格納された充電処理プログラムに制御Ｃ４又は制御Ｃ５が記述されている場合には、制御Ｃ４又は制御Ｃ５に従って充電制御が行われる。制御Ｃ４は、充電が開始（ｔ０）されると充電電圧を徐々に上昇させ、充電電圧が所定の値に到達（ｔ１）した後に、充電電圧の上昇勾配をｔ０〜ｔ１よりも小さくして充電し、充電電圧が定電圧制御に移行させるための電圧値に到達（ｔ３）した後は、充電電圧を当該電圧値に維持しながら充電を継続（定電圧制御）して定電圧制御区間において充電電流が所定の値となった場合に充電を終了する充電制御である。制御Ｃ５は、充電が開始（ｔ０）されると充電電圧を一定の勾配で上昇させ、充電電圧が定電圧制御に移行させるための電圧値に到達（ｔ３）した後は、充電電圧を当該電圧値に維持しながら充電を継続（定電圧制御）して定電圧制御区間において充電電流が所定の値となった場合に充電を終了する充電制御である。
なお、上記した充電制御中に電池セル１１Ａが過充電状態又は過放電状態となった場合には、電池パック１の停止信号出力端子１２ｄから充電装置２の充電側制御端子を介して充電側マイコン２１Ｂに充電を停止させるための停止信号が出力される。電池パック１から停止信号が出力された場合、充電装置２は充電を停止する。停止信号の出力は、図７に示される矢印Ｒ４に対応する。
上述した制御Ｃ１において充電を終了した場合、又は停止信号により充電を停止した場合に充電は終了する（Ｓ６のＹｅｓ）。制御Ｃ１において充電が終了されず、且つ停止信号が出力されない場合はＳ６を繰り返す（Ｓ６のＮｏ）。
充電が終了すると、Ｓ７において充電履歴情報が更新される（ＩＣタグ１３への書込みが行われる）。具体的には、充電側マイコン２１Ｂがリーダライタ２２を用いてＩＣタグ１３の領域Ｎ７に格納されている充電回数、充電された際の充電装置２の型式、過充電となった回数、過放電となった回数を更新する。充電側マイコン２１ＢによるＩＣタグ１３への書込みは図７に示される矢印Ｒ５、矢印Ｒ６に対応する。Ｓ７でＩＣタグ１３への書込みが終了した後は、Ｓ８において充電制御を終了させる。
次に電動工具３について説明する。図５及び図７に示されるように電動工具３は、ハウジング３０と、工具側マイコン３１と、リーダライタ３２と、モータ３３と、モータ３３の駆動及び駆動制御すなわち電池パック１の放電を制御する放電制御回路と、を備えている。なお、図５は電池パック１と電動工具３とが接続された状態を表わす図である。
図５に示されるように、ハウジング３０は電動工具３の外郭をなす部分であり、ハンドル部３０Ａを備えている。ハンドル部３０Ａは、ユーザに把持される上下方向に延びる部分であり、その下部には工具接続部３０Ｂが形成されている。またハンドル部３０Ａはユーザの操作によりモータ３３を駆動させるトリガスイッチを備えている。工具接続部３０Ｂは、電池パック１の機器接続部１０Ｃと接続可能に構成されており、電池パック１からの放電電圧が入力される入力プラス端子及び入力マイナス端子、工具側制御端子を有している。入力プラス端子、入力マイナス端子及び工具側制御端子は工具端子部として機能する。
工具接続部３０Ｂと電池パック１の機器接続部１０Ｃとが接続された状態で、入力プラス端子は電池パック１の放電プラス端子１２ｂに接続され、入力マイナス端子は電池パック１の充放電マイナス端子１２ｃに接続され、工具側制御端子は停止信号出力端子１２ｄに接続される。工具接続部３０Ｂは、電池パック１のスライド方向（第１の方向であり、図５の紙面上における右から左に向かう方向すなわち図５中に示す方向において後から前に向かう方向）において前方側（図５の紙面上における左側であり、工具から見ると後側）に配置され、その後方側（図５の紙面上における右側すなわち図５中に示す方向における後側であり、工具から見ると前側）に後述するリーダライタ３２が配置されている。この構成により、電池パック１を電動工具３にスライド接続する際に、リーダライタ３２が邪魔になることなく端子同士を接続することができる。
図７に示されるように工具側マイコン３１は、電動工具３内部に配置された基板に実装されており、複数の入出力ポートと、各種データ、処理プログラム等を記憶する記憶部と、演算部とにより主に構成され、ＯＳ（オペレーションシステム）を搭載している。工具側マイコン３１は、放電制御回路等から各入力ポートに入力される各種信号を処理し、その結果に基づく各種信号を各出力ポートから放電制御回路に出力することで放電動作を制御する。また工具側マイコン３１は、外部機器（ＰＣ、タブレット端末等）と通信する通信機能を備えている。放電制御回路及び工具側マイコン３１は、放電制御手段として機能する。また、工具側マイコン３１は放電情報通信手段として機能し、工具側マイコン３１の記憶部は放電記憶部として機能する。
リーダライタ３２は、電池パック１のＩＣタグ１３に格納された電池情報の読み取り、ＩＣタグ１３に格納された電池情報の更新（変更、書込み等）を非接触通信により行うことができる装置であり、工具側マイコン３１と接続されている。リーダライタ３２は、ハンドル部３０Ａの下部の内側面であって、電池パック１と電動工具３とが接続された状態で上下方向から見て電池パック１のＩＣタグ１３と重なる位置に配置されている。リーダライタ３２は、読取手段及び更新手段として機能する。
モータ３３は、３相のＤＣブラシレスモータであり、放電制御回路によって駆動される。また放電制御回路は、６個のＦＥＴにより構成されるスイッチング回路を有しており、工具側マイコン３１からの信号に基づいて所定のＦＥＴのＯＮ時間を変更（デューティを変更）してモータ３３への電力供給量を調整している。すなわち放電制御回路はＰＷＭ制御を行っている。また放電制御回路はモータ３３の回転数を検出する回転数検出部を有しており、回転数検出部は工具側マイコン３１にモータ３３の回転数を出力している。図７に示される矢印Ｒ７はＰＷＭ制御を含む放電制御に対応し、回転数検出部からの回転数情報は矢印Ｒ８に対応している。
次に、図１２に示されるフローチャート及び図７に示される相関図に基づいて電動工具３による駆動制御について説明する。なお、電動工具３はＩＣタグ１３から読み取られた放電処理プログラムに従うことで図１２に示されるフローチャートに従った充電処理を行う。
Ｓ１１において、電池パック１が電動工具３に接続されると図５に示される接続状態となり、電池パック１のＩＣタグ１３に格納されている電池情報が電動工具３のリーダライタ３２によって読み取られる（Ｓ１２）。Ｓ１２においては、上述した電池情報の全てがリーダライタ３２によって読み取られ、工具側マイコン３１の記憶部に格納される。当該格納された電池情報は放電制御に利用される。なお、Ｓ１２は図７に示される矢印Ｒ９、矢印Ｒ１０に対応する。
Ｓ１３において、工具側マイコン３１はＩＣタグ１３から読み取った電池情報に基づいて最大デューティを決定する。最大デューティの決定は、当該電池情報のうち図１３に示される最大デューティ決定テーブルに従って決定される。最大デューティ決定テーブルは、放電回数及び放電時間を考慮せずに電池組１１を構成する電池セル１１Ａの直列接続数、並列接続数、セルメーカ、セル型式に関する情報に基づいて基準となる最大デューティを決定するためのテーブルである。本実施の形態においては、電池組１１の直列接続数は５セル、並列接続数は１、セルメーカはＳ、セル型式はＡＡＡＡであるため、基準となる最大デューティは８０％である。なお、デューティはモータ３３を駆動するためのインバータ回路（スイッチング回路）の６個のＦＥＴのデューティである。
このように、最大デューティ決定テーブルは、電池組１１、電池組１１を構成する電池セル１１Ａ、充電装置２の型式に関する情報に基づいて放電に適したデューティを定めるように構成されている。
Ｓ１３で基準となる最大デューティを決定した後に、Ｓ１４において充電回数及び累積充電時間を考慮してさらに最大デューティを決定する（最大デューティを放電回数及び累積放電時間に基づいて補正する）。電池セル１１Ａの劣化度合は放電回数及び放電時間が多くなるに従って高くなると推測できるため、Ｓ１４においては電池パック１の劣化度合に応じた補正値を放電回数及び累積放電時間に基づいて決定し、Ｓ１３で決定された最大デューティに当該補正値を乗じる。例えば、放電回数が５００回以上且つ７００回未満であって、累積放電時間が２５０分以上且つ３５０分未満である場合には補正値を０．９とし、Ｓ１３で決定された基準となる最大デューティの値に０．９を乗じた数を最終的な最大デューティ（８０％×０．９＝７２％）として決定する。また、放電回数が７００回以上且つ８００回未満であって、累積放電時間が３５０分以上且つ４００分未満であれば補正値を０．８とし、Ｓ１３で決定された基準となる最大デューティの値に０．８を乗じた数を最終的な最大デューティ（８０％×０．８＝６４％）として決定する。当該補正値は、充電回数及び充電時間が多くなるに従って小さくすることが好ましい。
図１４は、電池セルの劣化度合が異なる電池パックＡ乃至Ｃに対して、電動工具３の放電制御において決定される最大デューティを示す図であり、スイッチング回路の所定のＦＥＴに出力されるパルス幅（工具側マイコン３１からの信号のパルス幅）を表わしている。電池パックＡの場合は劣化度合が最も低く最大デューティは１００％に決定されており、電池パックＢの場合は劣化度合が中程度であり８０％に決定されており、電池パックＣの場合は劣化度合が最も高く６０％に決定されている。
このように電池セル１１Ａの劣化度合を放電回数及び放電時間から推測して最大デューティを決定する（Ｓ１３において決定された最大デューティをＳ１４において劣化度合に応じて補正する）ことで、放電時の電池セル１１Ａにかかる負担を軽減し、電池セル１１Ａを長寿命とすることができる。なお、本実施の形態においては放電回数及び放電時間から電池セル１１Ａの劣化度合を判断したが、放電回数のみから判断してもよく、また放電時間のみから電池セル１１Ａの劣化度合を判断してもよい。
Ｓ１４で最終的に最大デューティが決定された後にＳ１５において、トリガスイッチがＯＮされたか否かを判断する。トリガスイッチがＯＮされていない場合は（Ｓ１５のＮｏ）、トリガスイッチがＯＮされるまでＳ１５を繰り返す。一方、トリガスイッチがＯＮされた場合は（Ｓ１５のＹｅｓ）、Ｓ１６において放電が開始される（モータ３３の駆動制御が開始される）。放電が開始されると、モータ３３はＳ１４で最終的に決定された最大デューティを超えない範囲においてＰＷＭ制御が行われる。
なお、上記した放電制御中に電池セル１１Ａが過充電状態又は過放電状態となった場合には、電池パック１の停止信号出力端子１２ｄから電動工具３の工具側制御端子を介して充電側マイコン２１Ｂに充電を停止させるための停止信号が出力される。
Ｓ１６において放電が開始された後は、Ｓ１７において放電停止条件を満たしたか否かを判断する。放電停止条件は、トリガスイッチがＯＦＦである場合又は電池パック１から停止信号が出力された場合である。放電停止条件を満たしていない場合は（Ｓ１７のＮｏ）、ト放電停止条件を満たすまでＳ１７を繰り返す。
一方、放電停止条件を満たした場合は（Ｓ１７のＹｅｓ）、Ｓ１８において放電が停止され、放電履歴情報が更新される（ＩＣタグ１３に書き込まれる）。具体的には、工具側マイコン３１がリーダライタ３２を用いてＩＣタグ１３の領域Ｎ７に格納されている放電回数、放電時間、放電された際の電動工具３の型式、過充電となった回数、過放電となった回数を更新する。工具側マイコン３１によるＩＣタグ１３に格納された放電履歴情報の更新は図７に示される矢印Ｒ１１、矢印Ｒ１２に対応する。なお、電動工具３の型式は工具側マイコン３１の記憶部に記憶されている。
Ｓ１８でＩＣタグ１３への書込みが終了した後は、Ｓ１９において電池パック１と電動工具３との接続が解除されたか否かを判断する。当該接続が解除されていないと判断した場合は、Ｓ１５乃至Ｓ１９を繰り返す。一方、当該接続が解除されたと判断した場合は、Ｓ２０において放電制御を終了する。
次に外部機器４について説明する。図６は、ＩＣタグ１３に格納された電池情報の読み取り、書込みが可能なリーダライタ４１が接続された外部機器４を示す図である。外部機器４は、例えばＰＣ、タブレット端末である。外部機器４は、接続されたリーダライタ４１を用いてＩＣタグ１３に格納された電池情報を読み取り、外部機器が備える液晶画面等に当該電池情報を表示させることが可能である。外部機器４によるＩＣタグ１３に格納された電池情報の読み取りは、図７の矢印Ｒ１３に対応する。
このように、本実施の形態における電池パック１においてはＩＣタグ１３に格納された電池情報を液晶画面等に表示させることができるので、ユーザは電池パック１から電池組１１又は電池セル１１Ａを取り出して型式等を確認する必要がなく、利便性に優れている。またリーダライタ４１を用いてＩＣタグ１３に格納された電池情報の更新（変更、書込み等）を行うことが可能である。例えば、ＩＣタグ１３に格納された充電処理プログラム又は放電処理プログラムを最新のものにアップデートすることでより適切な充放電制御を行うことができる。外部機器４によるＩＣタグ１３に格納された電池情報の更新は、図７の矢印Ｒ１４に対応する。
また外部機器４は、充電装置２の充電側マイコン２１Ｂの通信機能を用いて充電側マイコン２１Ｂの記憶部に記憶されている情報を液晶画面等に表示させることができる。外部機器４による充電装置２に記憶された情報の読み取りは、図７に示される矢印Ｒ１５に対応する。同様に電動工具３の工具側マイコン３１の通信機能を用いて工具側マイコン３１の記憶部に記憶されている情報を液晶画面等に表示させることができる。外部機器４による電動工具３に記憶された情報の読み取りは、図７に示される矢印Ｒ１７に対応する。
さらに外部機器４は、充電装置２の充電側マイコン２１Ｂの通信機能を用いて充電側マイコン２１Ｂの記憶部に記憶されている情報を更新（変更、書込み等）することができる。外部機器４による充電装置２に記憶された情報の更新は、図７に示される矢印Ｒ１６に対応する。同様に、電動工具３の工具側マイコン３１の通信機能を用いて工具側マイコン３１の記憶部に記憶されている情報を更新（変更、書込み等）することができる。外部機器４による電動工具３に記憶された情報の読み取りは、図７に示される矢印Ｒ１８に対応する。
上述したように、本発明の実施の形態による電池パック１は、複数の電池セル１１Ａにより構成される電池組１１と、電池組１１を収容し、電池組１１を充電する充電装置２に接続可能且つ電池組１１の放電により駆動する電動工具３に接続可能な機器接続部１０Ｃが設けられたケース１０と、電池組１１に関する電池情報を格納するＩＣタグ１３と、を備えているため、電池組１１に関する電池情報、すなわち電池組１１を構成する電池セル１１Ａの定格電圧、並列接続数及び直列接続数等をＩＣタグ１３に格納することができる。このため、ＩＣタグ１３に格納された情報を充電装置２又は電動工具３が読み取ることが可能となり、充電装置２又は電動工具３が正確に電池組１１の種類を判別することができ、適切な充電制御又は放電制御が可能となる。またＩＣタグ１３には、電池組１１を構成する電池セル１１Ａの定格電圧、並列接続数及び直列接続数以外に定格充電電流、最大充電電流、定格放電電流、最大放電電流、終止電流等の様々な多くの情報を電池組に関する電池情報として格納することができるため、当該格納された電池情報を充電制御又は放電制御に用いることできめ細やかな制御ができ、より適切な充電制御又は放電制御が可能となる。また、ケース１０内に下から順に電池組１１、回路基板１２、ＩＣタグ１３を配置したため、ＩＣタグ１３が接続対象と近い位置に配置されるため接続対象がＩＣタグ１３の情報を確実に読み取ることができる。また、接続端子部１２Ａの上端より上方に突出しないようにＩＣタグ１３を設けたため電池パック１が大型化することがない。
また、充電装置２は、ＩＣタグ１３に格納された電池情報を読み取り可能なリーダライタ２２と電池情報に基づいて充電制御を行う充電回路及び充電側マイコン２１Ｂと、を備えているため、充電装置２は電池パック１のＩＣタグ１３に格納された電池情報を読み取ることができ、電池組１１に対して当該電池情報に基づいた充電制御が行われる。これにより、電池組１１は、電池組１１の種類に応じた適切な充電制御により充電される。また、充電装置２に電池パック１を接続した状態において、ＩＣタグ１３とリーダライタ２２が上下方向から見て重なる位置にあるため、それらの距離を短くでき確実にＩＣタグ１３の情報を読み取ることができる。
また、電池情報は充電履歴情報を含んでいるため、充電履歴情報から電池組１１又は電池セル１１Ａの劣化度合を判別することができる。このため、劣化度合を考慮した充電制御が可能となり、より適切な充電制御を行うことができる。
また、電動工具３はＩＣタグ１３に格納された電池情報を読み取り可能なリーダライタ３２と電池情報に基づいて放電制御を行う放電制御回路及び工具側マイコン３１とを備えているため、電動工具３は電池パック１のＩＣタグ１３に格納された電池情報を読み取ることができ、電池組１１に対して当該電池情報に基づいた放電制御が行われる。これにより、電池パック１に収容された電池組１１の種類に応じたより適切な放電制御が行われる。また、電動工具３に電池パック１を接続した状態において、ＩＣタグ１３とリーダライタ３２が上下方向から見て重なる位置にあるため、それらの距離を短くでき確実にＩＣタグ１３の情報を読み取ることができる。
また、電池情報は放電履歴情報を含むため、放電履歴情報から電池組１１又は電池セル１１Ａの劣化度合を判別することができる。このため、劣化度合を考慮した放電制御が可能となり、より適切な放電制御を行うことができる。
また、ＩＣタグ１３はケースの内側面に設けられているため、水滴、塵及び埃等の付着、ケース１０外部からの衝撃等を抑制することができる。このため、ＩＣタグ１３を長寿命とすることができる。
また、ケース１０は、機器接続部１０Ｃが充電装置２又は電動工具３に接続された状態において充電装置２又は電動工具３と対向する対向壁１０Ｄを有し、ＩＣタグ１３は、対向壁１０Ｄに設けられているため、ＩＣタグ１３は充電装置２又は電動工具３の近傍に位置する。これにより、充電装置２又は電動工具３はＩＣタグ１３に格納された電池情報を確実且つ容易に読み取ることができる。
また、ケース１０に収容された電池組１１と接続された電気回路が実装された回路基板１２を備えており、回路基板１２にＩＣタグ１３が設けられているため、組立工程において回路基板１２にＩＣタグ１３を予め取付けた後に、回路基板１２をケース１０に収容することができる。これにより、電池パック１の組立性を向上させることができる。
本発明の実施の形態による充電装置２は、ＩＣタグ１３に格納された電池情報を読み取り可能なリーダライタ２２と、電池情報に基づいて電池組１１の充電制御を行う充電回路及び充電側マイコン２１Ｂとを備えているため、電池パック１が備えるＩＣタグ１３に格納された電池組に関する電池情報を読み取り、当該電池情報に基づいて充電制御を行うことができる。これにより、充電装置２は充電対象である電池組１１に対して適切な充電を行うことができる。
また充電装置２は、ＩＣタグ１３に格納された電池情報を更新可能なリーダライタ２２を備えているため、電池情報をより新しい情報に更新することができる。これにより、新しい情報に基づいて充電制御を行うことができ、より適切な充電制御が可能となる。
本発明の実施の形態による電動工具３は、ＩＣタグ１３に格納された電池情報を読み取り可能なリーダライタ３２と、電池情報に基づいて電池組１１の放電制御を行う放電制御回路及び工具側マイコン３１とを備えているため、電池パック１が備えるＩＣタグ１３に格納された電池組１１に関する電池情報を読み取り、当該電池情報に基づいて放電制御を行うことができる。これにより、電動工具３は適切な放電制御を行うことができる。
また電動工具３は、ＩＣタグ１３に格納された電池情報を更新可能なリーダライタ３２を備えているため、電池情報をより新しい情報に更新することができる。これにより、新しい情報に基づいたより適切な放電制御が可能となる。
次に本発明の実施の形態の変形例による電池パック１０１について図１５を参照しながら説明する。本発明の実施の形態による電池パック１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、相違する構成についてのみ説明する。なお、電池パック１と電池パック１０１とは、ＩＣタグに格納された電池情報、充電装置２との接続及び充電制御、電動工具３との接続及び放電制御等の構成は同一であり、ＩＣタグの配置箇所が相違するのみである。図１５に示されるように電池パック１０１のＩＣタグ１１３は、回路基板１２の上面（反電池組１１側の面）に設けられている。このように回路基板１２の上面にＩＣタグ１１３が設けられている構成であるため、回路基板１２にＩＣタグを予め取付けた後に回路基板１２をケースに収容することができる。これにより、電池パック１０１の組立性を向上させることができる。
本発明による電池パック、充電装置、電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態においては、充電処理プログラム及び放電処理プログラムをＩＣタグ１３に格納しておき、充電装置２又は電動工具３が当該プログラムを読み取って充電制御又は放電制御に用いる構成であったが、充電処理プログラムを充電装置２の充電側マイコン２１Ｂに格納し、又は電動工具３の工具側マイコン３１に放電処理プログラムを格納する構成であってもよい。
また本実施の形態においては、ＩＣタグ１３の領域Ｎ６に格納された定格容量情報を充電制御又は放電制御に用いない構成であったが、定格容量情報を充電制御又は放電制御に用いる構成としてもよい。この場合、接続時の電池組１１の電圧及び定格容量情報から駆動時間又は充電完了までの時間を算出することができる。
１、１０１…電池パック ２…充電装置 ３…電動工具 ４…外部機器 １０…ケース
１０Ｃ…機器接続部 １０Ｄ…対向壁 １１…電池組 １１Ａ…電池セル １２…回路基板 １２Ａ…接続端子部 １３、１１３…ＩＣタグ ２０…ハウジング ２０Ａ…充電接続部 ２１…充電回路基板 ２１Ａ…出力端子部 ２１Ｂ…充電側マイコン ２２、３２…リーダライタ ３０…ハウジング ３０Ａ…ハンドル部 ３０Ｂ…工具接続部 ３１…工具側マイコン ３３…モータ

Claims (15)

  1. 一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組を収容し、該電池組を充電する充電装置に接続可能且つ該電池組の放電により駆動する電動工具に接続可能な接続部が設けられたケースと、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備えることを特徴とする電池パック。
  2. 該ＩＣタグは、該ケースの内側面に設けられており、該ケースは、該接続部が該充電装置又は該電動工具に接続された状態において該充電装置又は該電動工具と対向する対向壁を有し、該ＩＣタグは、該対向壁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
  3. 該ケースに収容され、該電池組と接続された回路部が実装された基板を更に備え、該基板に該ＩＣタグが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池パック。
  4. 一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組の上方に配置され、該二次電池セルに接続される回路基板と、該電池組及び該回路基板を収容し、接続部が設けられたケースと、該回路基板の上方に配置され、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備えることを特徴とする電池パック。
  5. 上下方向において該ＩＣタグは該端子部を避けて設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電池パック。
  6. 該接続部は一端側が該回路基板に接続され、他端側が外部機器に接続される端子を有し、該ＩＣタグは、上下方向において該端子の他端側の上端部又は該上端部よりも下方の位置で該ケース内に設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の電池パック。
  7. 一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組を収容し接続対象に接続される接続端子部が設けられたケースと、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備え、該ケースは該接続対象に対して第１の方向に摺動して接続するように構成され、該第１の方向における前方側に該接続端子部を配置し、後方側に該ＩＣタグを配置したことを特徴とする電池パック。
  8. 一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備える電池パックに接続可能な充電装置であって、該ＩＣタグに格納された該電池情報を読み取り可能な読取手段と、該読取手段が読み取った該電池情報に基づいて該電池組の充電制御を行う充電制御手段と、を備えることを特徴とする充電装置。
  9. 該電池パックと該充電装置が接続された状態において、該読取手段は該ＩＣタグと対向して配置されることを特徴とする請求項８に記載の充電装置。
  10. 該電池パックは該充電装置の上方に接続されるように構成され、上下方向から見て該ＩＣタグと該読取手段が重なった位置に配置されることを特徴とする請求項９に記載の充電装置。
  11. 一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組に接続される接続端子部と、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備える電池パックに接続可能な充電装置であって、該接続端子部に接続される充電端子部と、該ＩＣタグに格納された該電池情報を読み取り可能な読取手段と、該読取手段が読み取った該電池情報に基づいて該電池組の充電制御を行う充電制御手段と、を備え、該電池パックを第１の方向に摺動することで該接続端子部と充電端子部とが接続されるように構成され、該第１の方向における前方側に該充電端子部を配置し、後方側に該読取手段を配置したことを特徴とする充電装置。
  12. 一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備える電池パックに接続可能な電動工具であって、該ＩＣタグに格納された該電池情報を読み取り可能な読取手段と、該読取手段が読み取った該電池情報に基づいて該電池組の放電制御を行う放電制御手段と、を備えることを特徴とする電動工具。
  13. 該電池パックと該電動工具が接続された状態において、該読取手段は該ＩＣタグと対向して配置されることを特徴とする請求項１２に記載の電動工具。
  14. 該電池パックは該電動工具の下方に接続されるように構成され、上下方向から見て該ＩＣタグと該読取手段が重なった位置に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の電動工具。
  15. 一又は複数の二次電池セルにより構成される電池組と、該電池組に接続される接続端子部と、該電池組に関する電池情報を格納するＩＣタグと、を備える電池パックに接続可能な電動工具であって、該接続端子部に接続される工具端子部と、該ＩＣタグに格納された該電池情報を読み取り可能な読取手段と、該読取手段が読み取った該電池情報に基づいて該電池組の放電制御を行う放電制御手段と、を備え、該電池パックを第１の方向に摺動することで該接続端子部と該工具端子部とが接続されるように構成され、該第１の方向における前方側に該工具端子部を配置し、後方側に該読取手段を配置したことを特徴とする電動工具。
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