RU2477550C2

RU2477550C2 - Accumulator power supply source for power-driven tool and power-driven tool

Info

Publication number: RU2477550C2
Application number: RU2009137184/07A
Authority: RU
Inventors: Хитоси СУЗУКИ; Тадахико КОБАЯКАВА; Томоо МУРАМАЦУ
Original assignee: Макита Корпорейшн
Priority date: 2008-10-08
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2013-03-10
Also published as: RU2009137189A; RU2009137184A; RU2009137186A; RU2507660C2; RU2518520C2; RU2009137175A; RU2508592C2

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: accumulator power supply source for power-driven tool includes an accumulator, a monitoring circuit and a module for switchover to economy mode. The accumulator includes at least one accumulator cell. The monitoring circuit is controlled through receipt of power supply from the accumulator. The module for switchover to reduced energy consumption mode switches the accumulator power supply source over to reduced energy consumption mode by way of discontinuation of at least some or all of the monitoring circuit operations when the monitoring circuit reveals discharge completion condition wherein the accumulator discharge current is equal to or below the specific preset current value while the monitoring circuit additionally reveals at least one condition stable in terms of voltage wherein the accumulator cell voltage variation value stays within the pre-specified stable range of voltage variation values and a condition stable in terms of temperature wherein the value of the accumulator temperature vitiation stays within the pre-specified stable range of temperature variation values.

EFFECT: reduced consumption of energy.

16 cl, 6 dwg

Description

Уровень техникиState of the art

Настоящее изобретение относится к аккумуляторному источнику питания для приводного инструмента, который включает в себя перезаряжаемый вторичный аккумулятор, и приводному инструменту, к которому присоединяется аккумуляторный источник питания для приводного инструмента и который управляется посредством приема электропитания от аккумуляторного источника питания для приводного инструмента.The present invention relates to a battery pack for a power tool, which includes a rechargeable secondary battery, and a tool to which a battery power source for a power tool is connected and which is controlled by receiving power from a battery power source for a power tool.

В аккумуляторном источнике питания для приводного инструмента, использующем аккумулятор, который включает в себя ионно-литиевую аккумуляторную батарею (в дальнейшем также называемую "аккумуляторный источник питания"), в общем, предусмотрена схема мониторинга. Схема мониторинга управляется с использованием аккумулятора в качестве источника питания. Схема мониторинга предусмотрена, поскольку необходимо всегда отслеживать состояние аккумулятора в ходе зарядки или в ходе разрядки в приводной инструмент, который является объектом, который должен снабжаться мощностью от аккумулятора. Параметры, которые должны отслеживаться посредством схемы мониторинга, включают в себя, например, напряжение каждого элемента аккумулятора, составляющего аккумулятор, температуру каждого элемента аккумулятора (или температуру всего аккумулятора), ток зарядки/разрядки в/из аккумулятора и т.п. Напряжение всего аккумулятора на основе общей суммы напряжения каждого элемента аккумулятора также может быть одним из параметров, которые должны отслеживаться.In a battery pack for a power tool using a battery that includes a lithium-ion battery (hereinafter also referred to as a “battery pack”), a monitoring circuit is generally provided. The monitoring circuit is controlled using a battery as a power source. A monitoring scheme is provided because it is always necessary to monitor the state of the battery during charging or during discharge to a power tool, which is an object that must be powered by battery power. Parameters to be monitored by the monitoring circuit include, for example, the voltage of each battery cell constituting the battery, the temperature of each battery cell (or the temperature of the entire battery), charging / discharging current to / from the battery, and the like. The voltage of the entire battery based on the total voltage of each battery cell can also be one of the parameters that should be monitored.

Когда схема мониторинга, которая всегда активирована, предусмотрена в аккумуляторном источнике питания, как описано выше, неизбежно, что электроэнергия аккумулятора всегда потребляется посредством схемы мониторинга, хотя и в небольшом количестве. Следовательно, даже если аккумулятор не подает электроэнергию в приводной инструмент, оставшаяся емкость аккумулятора постепенно уменьшается до нуля за сравнительно короткий период времени.When a monitoring circuit, which is always activated, is provided in the battery pack as described above, it is inevitable that battery power is always consumed by the monitoring circuit, although in small quantities. Therefore, even if the battery does not supply electric power to the power tool, the remaining battery capacity gradually decreases to zero in a relatively short period of time.

Между тем, в отношении объекта схемы мониторинга, когда аккумулятор не заряжается, не разряжается в приводной инструмент, т.е. когда не используется, аккумулятор, в общем, находится в стабильном состоянии и не обязательно его состояние должно отслеживаться. Следовательно, традиционно известна технология, в которой операции схемы мониторинга прекращаются посредством переключения аккумуляторного источника питания в экономичный режим, когда аккумулятор не используется.Meanwhile, with respect to the object of the monitoring circuit, when the battery is not charging, it is not discharged into the power tool, i.e. when not in use, the battery is generally in a stable condition and not necessarily its condition should be monitored. Therefore, a technology is traditionally known in which the operations of the monitoring circuit are stopped by switching the battery pack to the economy mode when the battery is not in use.

Предлагается согласование времени на то, чтобы переключать аккумуляторный источник питания в экономичный режим. Один пример раскрыт в нерассмотренной патентной публикации (Япония) номер 2003-264008. В этой публикации предлагается, что, когда нагрузка отключается от аккумуляторной батареи, сразу же или через некоторое время после этого подача энергии распределения нагрузки в схему в аккумуляторной батарее прекращается. Другой пример раскрыт в нерассмотренной патентной публикации (Япония) номер 2006-280043. В этой публикации предлагается, что, как только действия с курковым переключателем в приводном инструменте закончены, подача электропитания в модуль управления аккумуляторного источника питания прекращается по истечении предварительно определенного периода времени.It is proposed to coordinate the time to switch the battery pack to the economy mode. One example is disclosed in Unexamined Patent Publication (Japan) No. 2003-264008. This publication suggests that when the load is disconnected from the battery, immediately or after some time thereafter, the power distribution of the load distribution to the circuit in the battery is stopped. Another example is disclosed in Unexamined Patent Publication (Japan) No. 2006-280043. This publication suggests that as soon as the operations with the trigger switch in the power tool are completed, the power supply to the battery power control module is cut off after a predetermined period of time.

В вышеописанном способе, в то время как аккумулятор разряжается (например, когда приводной инструмент используется), напряжение аккумулятора понижается, а температура аккумулятора повышается за счет тока разрядки и внутреннего сопротивления в аккумуляторе. Затем, когда разрядка закончена, напряжение аккумулятора повышается так, чтобы возвращаться к исходному значению напряжения на выводах аккумулятора, а температура аккумулятора падает так, чтобы возвращаться к значению близко к температуре окружающей среды, в силу чего аккумулятор переходит в стабильное состояние.In the above method, while the battery is discharged (for example, when a power tool is used), the battery voltage decreases and the battery temperature rises due to the discharge current and the internal resistance of the battery. Then, when the discharge is completed, the battery voltage rises so as to return to the original voltage value at the terminals of the battery, and the temperature of the battery drops so as to return to a value close to the ambient temperature, whereby the battery becomes stable.

Вследствие свойств аккумулятора, тем не менее, пониженное напряжение аккумулятора и повышенная температура аккумулятора в результате разрядки не восстанавливаются сразу после того, как разрядка закончена, а требуют определенного периода времени, чтобы вернуться к исходному состоянию. Другими словами, аккумулятор постепенно возвращается из состояния сразу после разрядки, и наоборот, аккумулятор не может считаться химически стабильным в ходе постепенного возвращения к своему исходному состоянию. Также, в то время как аккумулятор находится в таком нестабильном состоянии, могут возникать нарушения в работе аккумулятора вследствие некоторых причин.Due to the properties of the battery, however, the low battery voltage and the high battery temperature as a result of the discharge are not restored immediately after the discharge is completed, but require a certain period of time to return to their original state. In other words, the battery gradually returns from the state immediately after discharge, and vice versa, the battery cannot be considered chemically stable during the gradual return to its original state. Also, while the battery is in such an unstable state, battery malfunctions can occur due to some reasons.

Пример подобного нарушения в работе аккумулятора, возникающего в нестабильном состоянии сразу после разрядки, включает в себя небольшое короткое замыкание в элементах аккумулятора, составляющих аккумулятор. Небольшое короткое замыкание - это явление, при котором межэлектродная секция в элементе аккумулятора замыкается накоротко вследствие некоторых причин.An example of such a malfunction of the battery that occurs in an unstable state immediately after discharge includes a small short circuit in the battery cells that make up the battery. A small short circuit is a phenomenon in which the interelectrode section in a battery cell is short-circuited for several reasons.

Когда межэлектродная секция в элементе аккумулятора замкнута накоротко, что вызывает небольшое короткое замыкание, короткозамкнутая секция быстро расплавляется за счет тока короткого замыкания (т.е. мгновенное короткое замыкание). Аккумулятор, в котором возникло небольшое короткое замыкание, кажется, не имеет нарушений в работе в настоящий момент. Тем не менее, даже такое мгновенное короткое замыкание остается отклонением в работе, которое возникло в элементе аккумулятора. Следовательно, необходимо предоставлять процесс, который может обнаруживать возникновение небольшого короткого замыкания и делать аккумулятор непригодным для использования после обнаружения.When the interelectrode section in the battery cell is short-circuited, which causes a small short circuit, the short-circuited section quickly melts due to the short circuit current (i.e., instantaneous short circuit). The battery, in which a small short circuit has occurred, does not seem to have any malfunctions at the moment. However, even such an instantaneous short circuit remains a deviation in operation that has occurred in the battery cell. Therefore, it is necessary to provide a process that can detect the occurrence of a small short circuit and render the battery unusable after detection.

Тем не менее, если работа схемы мониторинга прекращена за счет переключения аккумуляторного источника питания в экономичный режим сразу после того, как разрядка закончена, чтобы уменьшать потребление электроэнергии аккумулятора, нарушение в работе, такое как вышеупомянутое небольшое короткое замыкание, может не обнаруживаться. Это обусловлено тем, что схема мониторинга не работает в течение некоторого периода времени после того, как разрядка закончена, когда длится нестабильное состояние, в котором нарушение в работе, такое как небольшое короткое замыкание, возникает с большой вероятностью, как описано выше.However, if the monitoring circuit is stopped by switching the battery pack to the power save mode immediately after the discharge is finished to reduce battery consumption, a malfunction such as the aforementioned small short circuit may not be detected. This is because the monitoring circuit does not work for a certain period of time after the discharge is completed, when an unstable state lasts in which a malfunction, such as a small short circuit, is most likely to occur, as described above.

Вместо переключения аккумуляторного источника питания в экономичный режим сразу после разрядки можно сделать так, чтобы схема мониторинга работала, по меньшей мере, до тех пор, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние, если аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим по истечении предварительно определенного периода времени, как описано в вышеупомянутом патентном документе.Instead of switching the battery pack to the economy mode immediately after discharge, it is possible to make the monitoring circuit work at least until the battery is in a stable state if the battery pack switches to the economy mode after a predetermined period of time as described in the aforementioned patent document.

Тем не менее, чрезвычайно трудно точно определить требуемый период времени, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние после разрядки, поскольку на этот период времени очень большое влияние оказывают ток и температура в ходе разрядки, уровень износа элемента аккумулятора и т.п. Следовательно, этот период времени не может помочь в определении и задается сравнительно большим с тем, чтобы схема мониторинга постоянно работала до тех пор, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние, даже в случае, если аккумулятору требуется максимально длительное время для того, чтобы переходить в стабильное состояние.However, it is extremely difficult to accurately determine the required period of time until the battery goes into a stable state after discharge, since the current and temperature during discharge, the level of wear of the battery cell, etc., have a very big influence on this period of time. Therefore, this period of time cannot help in the determination and is set relatively long so that the monitoring circuit works continuously until the battery goes into a stable state, even if the battery takes as long as possible to go into stable condition.

Когда период времени вскоре после разрядки до тех пор, пока аккумуляторный источник питания не переключается в экономичный режим, заранее определяется равным относительно длительному времени, очень вероятно (или скорее это зачастую имеет место), что аккумулятор переходит в стабильное состояние до того, как предварительно определенное время истекает. Следовательно, трудно фактически уменьшать потребление электроэнергии аккумулятора.When the period of time shortly after discharge until the battery pack switches to the economy mode is predetermined to be a relatively long time, it is very likely (or rather this often happens) that the battery goes into a stable state before the predetermined time is running out. Therefore, it is difficult to actually reduce battery power consumption.

Данная проблема может возникать в различных аккумуляторных источниках питания, которые включают в себя схему мониторинга для отслеживания состояния аккумулятора, а также в аккумуляторном источнике питания, включающем в себя ионно-литиевые аккумуляторные батареи.This problem may occur in various battery packs, which include a monitoring circuit for monitoring the state of the battery, as well as in a battery pack including lithium-ion batteries.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В аккумуляторном источнике питания для приводного инструмента и приводном инструменте, приводимом в действие посредством аккумуляторного источника питания согласно одному аспекту настоящего изобретения, предпочтительно фактически уменьшать потребление электроэнергии аккумулятора при постоянном мониторинге состояния аккумулятора вскоре после того, как разрядка в приводной инструмент закончена, до тех пор, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние.In a battery pack for a power tool and a power tool driven by a battery pack according to one aspect of the present invention, it is preferable to actually reduce battery power consumption by continuously monitoring the battery condition shortly after the discharge to the power tool is completed, until until the battery is in a stable state.

Аккумуляторный источник питания согласно одному аспекту настоящего изобретения включает в себя аккумулятор, схему мониторинга и модуль переключения в экономичный режим.A battery pack in accordance with one aspect of the present invention includes a battery, a monitoring circuit, and an eco-mode switch module.

Аккумулятор включает в себя, по меньшей мере, один элемент аккумулятора.The battery includes at least one battery cell.

Схема мониторинга управляется посредством приема электропитания от аккумулятора.The monitoring circuit is controlled by receiving power from the battery.

Модуль переключения в экономичный режим переключает аккумуляторный источник питания в экономичный режим посредством прекращения, по меньшей мере, части или всех операций схемы мониторинга, когда схема мониторинга обнаруживает состояние окончания разрядки, в котором ток разрядки от аккумулятора равен или ниже предварительно определенного заданного значения тока, и схема мониторинга дополнительно обнаруживает, по меньшей мере, одно из стабильного состояния по напряжению, где величина изменения напряжения в элементе аккумулятора находится в пределах предварительно определенного стабильного диапазона величины изменения напряжения, и стабильного состояния по температуре, где величина изменения температуры в аккумуляторе находится в пределах предварительно определенного стабильного диапазона величины изменения температуры.The power-mode switching module switches the battery pack to the power-saving mode by stopping at least part or all of the operations of the monitoring circuit when the monitoring circuit detects a discharge end state in which the discharge current from the battery is equal to or lower than a predetermined current set value, and the monitoring circuit further detects at least one of a stable voltage state, where the magnitude of the voltage change in the battery cell is GSI within a predetermined range of stable voltage value changes, and the steady state temperature, where the value in the accumulator temperature variation is within a predetermined range of stable values of the temperature changes.

Аккумуляторный источник питания, сконфигурированный так, как описано выше, переключается в экономичный режим не сразу после того, когда электропитание от аккумулятора (т.е. разрядка от аккумулятора) в объект, который должен снабжаться мощностью, такой как приводной инструмент, закончено, и аккумуляторный источник питания переходит в состояние окончания разрядки, а когда обнаруживается, что аккумулятор переходит в предварительно определенное стабильное состояние (по меньшей мере, одно из стабильного состояния по напряжению и стабильного состояния по температуре).A battery pack configured as described above does not switch to power save mode immediately after the battery power (i.e., discharging from the battery) to an object that needs to be powered, such as a power tool, is finished and battery the power source goes into the end state of the discharge, and when it is detected that the battery goes into a predetermined stable state (at least one of a stable state in voltage and stable temperature state).

После того как разрядка закончена, следовательно, отслеживание посредством схемы мониторинга продолжается, по меньшей мере, до тех пор, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние, тем самым предоставляя возможность точного обнаружения любого нарушения в работе, такого как вышеописанное небольшое короткое замыкание в элементе аккумулятора. С другой стороны, когда аккумулятор находится в стабильном состоянии, модуль переключения в экономичный режим переключает аккумулятор в экономичный режим, и схема мониторинга прекращает часть или все свои операции.After the discharge is completed, therefore, monitoring by the monitoring circuit continues at least until the battery is in a stable state, thereby enabling accurate detection of any malfunction, such as the small short circuit described above in the battery cell . On the other hand, when the battery is in a stable state, the power-mode switching module switches the battery to the power-saving mode, and the monitoring circuit stops part or all of its operations.

Следовательно, согласно аккумуляторному источнику питания настоящего изобретения, потребление электроэнергии аккумулятора может быть фактически уменьшено при постоянном мониторинге состояния аккумулятора после того, как разрядка в приводной инструмент закончена, до тех пор, пока аккумулятор не перейдет в стабильное состояние.Therefore, according to the battery pack of the present invention, the battery power consumption can actually be reduced by continuously monitoring the state of the battery after the discharge in the power tool is completed until the battery is in a stable state.

Здесь предпочтительно, чтобы схема мониторинга обнаруживала стабильное состояние по напряжению в случае, если величины изменения напряжения во всех элементах аккумулятора, включенных в аккумулятор, находятся в пределах стабильного диапазона величины изменения напряжения. Согласно аккумуляторному источнику питания, сконфигурированному так, как описано выше, нарушение в работе аккумулятора может обнаруживаться более точно.Here, it is preferable that the monitoring circuit detects a stable voltage state in the event that the magnitude of the voltage change in all of the battery cells included in the battery is within the stable range of the voltage magnitude. According to a battery pack configured as described above, a battery malfunction can be detected more accurately.

Дополнительно, предпочтительно, чтобы модуль переключения в экономичный режим переключал аккумуляторный источник питания в экономичный режим в случае, если схема мониторинга обнаруживает состояние окончания разрядки и дополнительно обнаруживает оба из стабильного состояния по напряжению и стабильного состояния по температуре.Additionally, it is preferable that the power-mode switching module switches the battery pack to the power-on mode if the monitoring circuit detects a discharge end state and further detects both a stable voltage state and a stable temperature state.

Это позволяет выполнять необходимый и достаточный мониторинг состояния аккумулятора после того, как разрядка закончена, поскольку аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим, когда оба параметра из напряжения элемента аккумулятора и температуры аккумулятора становятся стабильными после того, как разрядка закончена, т.е. когда аккумулятор переходит в достаточно стабильное состояние.This allows you to perform the necessary and sufficient monitoring of the state of the battery after the discharge is completed, since the battery pack switches to the economy mode when both parameters from the battery cell voltage and battery temperature become stable after the discharge is completed, i.e. when the battery goes into a fairly stable state.

Кроме того, предпочтительно, чтобы модуль переключения в экономичный режим переключал аккумуляторный источник питания в экономичный режим, когда схема мониторинга обнаруживает состояние окончания разрядки и дополнительно обнаруживает оба из стабильного состояния по напряжению и стабильного состояния по температуре, а также обнаруживает, что температура аккумулятора ниже предварительно определенного порогового значения температуры.In addition, it is preferable that the power-saving mode switching module switches the battery pack to the power-saving mode when the monitoring circuit detects a discharge end state and further detects both a stable voltage state and a stable temperature state, and also detects that the battery temperature is lower than previously defined threshold temperature.

Даже если величина изменения температуры в аккумуляторе находится в пределах стабильного диапазона величины изменения температуры, нарушение в работе может возникать в аккумуляторе, если сама температура по-прежнему является высокой. Следовательно, если обнаруживается, является или нет стабильной сама температура, а также величина изменения температуры, т.е. если обнаруживается, является или нет температура ниже порогового значения температуры, и затем аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим, когда температура находится ниже порогового значения температуры, и мониторинг состояния аккумулятора после того, как разрядка закончена, может выполняться более точно.Even if the magnitude of the temperature change in the battery is within the stable range of the temperature change, a malfunction may occur in the battery if the temperature itself is still high. Therefore, if it is detected whether or not the temperature itself is stable, as well as the magnitude of the temperature change, i.e. if it is detected whether or not the temperature is below the temperature threshold, and then the battery pack switches to the economy mode when the temperature is below the temperature threshold, and monitoring the state of the battery after the discharge is completed can be performed more accurately.

С другой стороны, предпочтительно, чтобы схема мониторинга определяла, что аккумулятор находится в неработоспособном состоянии, когда схема мониторинга обнаруживает, по меньшей мере, одно из состояния, где величина изменения напряжения в элементе аккумулятора выходит за пределы стабильного диапазона величины изменения напряжения, и состояния, где величина изменения температуры в аккумуляторе выходит за пределы стабильного диапазона величины изменения температуры.On the other hand, it is preferable that the monitoring circuit determines that the battery is inoperative when the monitoring circuit detects at least one of a state where the magnitude of the voltage change in the battery cell is outside the stable range of the magnitude of the voltage change and the state, where the magnitude of the temperature change in the battery is outside the stable range of the magnitude of the temperature change.

Когда схема мониторинга определяет, что аккумулятор находится в неработоспособном состоянии, могут быть приняты различные меры, например простая регистрация или внешнее уведомление о возникновении неработоспособного состояния, либо можно задавать сам аккумуляторный источник питания так, чтобы он становился непригодным для использования после этого.When the monitoring circuit determines that the battery is inoperative, various measures can be taken, such as a simple registration or external notification of an inoperative condition, or the battery pack itself can be set so that it becomes unusable after that.

В случае, если после того, как аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим посредством модуля переключения в экономичный режим, и предварительно определенные условия возврата в рабочий режим удовлетворяются в аккумуляторном источнике питания, предпочтительно, чтобы модуль возврата в рабочий режим возвращал аккумуляторный источник питания из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние.In the event that after the battery pack is switched to the economy mode by the switch module to the economy mode, and the predefined conditions for returning to the operating mode are satisfied in the battery pack, it is preferable that the module to return to the operating mode returns the battery pack from the economic mode to a normal operational state.

В таком случае, различные условия возврата в рабочий режим могут быть возможными. Например, модуль возврата в рабочий режим может включать в себя модуль обнаружения начала разрядки, который обнаруживает, что разрядка от аккумулятора начата. В этом случае, модуль возврата в рабочий режим может определять, обнаружено или нет начало разрядки, посредством модуля обнаружения начала разрядки. Когда начало разрядки обнаружено, модуль возврата в рабочий режим может выполнять обработку, чтобы возвращать аккумуляторный источник питания из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние, в качестве обработки, выполняемой, когда условие возврата в рабочий режим удовлетворяется. Это позволяет схеме мониторинга безусловно перезапускать операции мониторинга, когда разрядка начата снова, после того как аккумуляторный источник питания был переключен в экономичный режим.In such a case, various return conditions may be possible. For example, the return to operating mode module may include a discharge start detection module that detects that battery discharge has started. In this case, the return to operating mode module can determine whether or not the start of the discharge is detected by the discharge start detection module. When the start of discharge is detected, the return to operating mode module may perform processing to return the battery pack from the economy mode to its normal operating state, as processing performed when the return to operating condition is satisfied. This allows the monitoring circuit to unconditionally restart monitoring operations when the discharge is started again after the battery pack has been switched to the economy mode.

Здесь предпочтительно, чтобы схема мониторинга включала в себя, по меньшей мере, одно из модуля обнаружения тока разрядки, который обнаруживает ток разрядки от аккумулятора, модуля обнаружения напряжения элемента, который обнаруживает напряжение элемента аккумулятора, и модуля обнаружения температуры, который обнаруживает температуру аккумулятора; и предпочтительно, чтобы схема мониторинга отслеживала состояние аккумулятора на основе результата обнаружения, получаемого от каждого модуля обнаружения.Here, it is preferable that the monitoring circuit includes at least one of a discharge current detection module that detects a discharge current from a battery, a cell voltage detection module that detects a battery cell voltage, and a temperature detection module that detects a battery temperature; and it is preferable that the monitoring circuit monitor the state of the battery based on the detection result obtained from each detection module.

Дополнительно аккумуляторный источник питания может включать в себя переключатель выбора элемента, который выборочно выводит напряжение, по меньшей мере, одного из элементов аккумулятора, включенных в аккумулятор; и модуль усиления, который усиливает и выводит напряжение, по меньшей мере, одного из элементов аккумулятора, выбранных посредством переключателя выбора элемента и посредством модуля обнаружения напряжения элемента, может обнаруживать напряжение элемента аккумулятора на основе сигнала, выводимого из модуля усиления.Additionally, the battery pack may include a cell select switch that selectively outputs a voltage of at least one of the battery cells included in the battery; and a gain module that amplifies and outputs the voltage of at least one of the battery cells selected by the cell select switch and by the cell voltage detection module, can detect a battery cell voltage based on a signal output from the gain module.

Более конкретно, аккумуляторный источник питания, включающий в себя модуль обнаружения начала разрядки, также может быть выполнен следующим образом: модуль обнаружения тока разрядки включает в себя модуль получения сигнала, который получает электрический сигнал, соответствующий величине тока разрядки, и модуль усиления сигнала, который усиливает электрический сигнал, полученный посредством модуля получения сигнала, с предварительно определенным первым усилением. Модуль обнаружения тока разрядки выполнен с возможностью продолжать работу после того, как аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим посредством модуля переключения в экономичный режим. Модуль обнаружения начала разрядки выполнен с возможностью обнаруживать начало разрядки на основе электрического сигнала, усиленного посредством модуля усиления сигнала. Кроме того, аккумуляторный источник питания дополнительно включает в себя модуль переключения коэффициента усиления, который переключает усиление модуля усиления сигнала на второе усиление, которое больше первого усиления, когда схема мониторинга обнаруживает состояние окончания разрядки.More specifically, a battery pack including a discharge start detection module can also be configured as follows: a discharge current detection module includes a signal receiving module that receives an electrical signal corresponding to a discharge current value, and a signal amplification module that amplifies an electrical signal obtained by a signal receiving unit with a predetermined first gain. The discharge current detection module is configured to continue to operate after the battery pack switches to the economy mode by the switching module to the economy mode. The discharge start detection module is configured to detect a discharge start based on an electrical signal amplified by the signal amplification module. In addition, the battery pack further includes a gain switching module that switches the gain of the signal amplification module to a second gain, which is greater than the first gain, when the monitoring circuit detects a discharge end state.

В аккумуляторном источнике питания, сконфигурированном так, как описано выше, в ходе разрядки от аккумулятора в объект, который должен снабжаться мощностью, ток разрядки может точно обнаруживаться, поскольку усиление модуля усиления сигнала задано равным первому усилению, тогда как после того, как разрядка закончена, усиление задается равным второму усилению, которое больше первого усиления, в силу чего даже небольшая величина тока разрядки усиливается до большего значения. Следовательно, модуль обнаружения начала разрядки может точно обнаруживать, что разрядка начата снова, даже когда величина тока разрядки является небольшой, тем самым предоставляя возможность быстрого возвращения аккумуляторного источника питания из экономичного режима.In a battery pack configured as described above, during discharge from the battery to an object to be supplied with power, the discharge current can be accurately detected since the gain of the signal amplification module is set to the first gain, whereas after the discharge is completed, the gain is set equal to the second gain, which is greater than the first gain, whereby even a small amount of discharge current is amplified to a larger value. Therefore, the discharge start detection module can accurately detect that the discharge is started again even when the discharge current is small, thereby enabling the battery pack to quickly return from the power saving mode.

В случае, если модуль переключения коэффициента усиления выполнен с возможностью переключать усиление модуля усиления сигнала на второе усиление, когда аккумуляторный источник питания переходит в состояние окончания разрядки, предпочтительно, чтобы модуль переключения коэффициента усиления снова переключал усиление на первое усиление, когда модуль обнаружения начала разрядки обнаруживает начало разрядки.If the gain switching module is configured to switch the gain of the signal amplification module to a second gain when the battery pack switches to the end state of the discharge, it is preferable that the gain switching module again switches the gain to the first gain when the discharge start detection module detects beginning of discharge.

Как описано выше, переключение усиления на первое усиление (уменьшение усиления) снова, когда разрядка начата, позволяет точно отслеживать ток разрядки как в ходе, так и после разрядки.As described above, switching the gain to the first gain (gain reduction) again, when the discharge is started, allows you to accurately monitor the discharge current both during and after the discharge.

Аккумуляторный источник питания может включать в себя модуль определения напряжения аккумулятора и модуль переключения в режим отключения. Модуль определения напряжения аккумулятора может управляться в экономичном режиме и определять то, падает или нет напряжение аккумулятора ниже предварительно определенного нижнего предела диапазона пороговых напряжений. Модуль переключения в режим отключения может управляться в нормальном работоспособном состоянии и переключать аккумуляторный источник питания в режим отключения, когда модуль определения напряжения аккумулятора определяет, что напряжение аккумулятора падает ниже нижнего предела диапазона пороговых напряжений. В режиме отключения потребление электроэнергии аккумулятора меньше потребления в экономичном режиме. Когда модуль определения напряжения аккумулятора определяет, что напряжение аккумулятора падает ниже нижнего предела диапазона пороговых напряжений, модуль возврата в рабочий режим может выполнять обработку, чтобы возвращать аккумуляторный источник питания из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние, в качестве обработки, выполняемой, когда условие возврата в рабочий режим удовлетворяется.The battery pack may include a battery voltage detecting module and a switching mode switch. The battery voltage determination module can be controlled in an economical mode and determine whether or not the battery voltage drops below a predetermined lower limit of the threshold voltage range. The shutdown mode switching module can be controlled in a normal operable state and switch the battery pack to the shutdown mode when the battery voltage determination module determines that the battery voltage falls below the lower limit of the threshold voltage range. In shutdown mode, battery power consumption is less than power saving mode. When the battery voltage detecting unit determines that the battery voltage falls below the lower limit of the threshold voltage range, the return to operating mode module may perform processing to return the battery pack from the economy mode to the normal operating state, as processing performed when the return condition to operating mode is satisfied.

Например, когда аккумуляторный источник питания не используется в течение длительного периода времени после того, как переключен в экономичный режим, емкость аккумулятора постепенно понижается вследствие естественной разрядки в схеме мониторинга и аккумуляторе, хотя в очень незначительной величине, и в итоге возникает возможность избыточной разрядки аккумулятора. Следовательно, модуль определения напряжения аккумулятора непрерывно отслеживает напряжение аккумулятора даже после того, как аккумуляторный источник питания переключается в экономичный режим, и модуль возврата в рабочий режим возвращает аккумуляторный источник питания из экономичного режима, когда напряжение аккумулятора падает ниже нижнего предела диапазона пороговых напряжений.For example, when the battery pack is not used for a long period of time after it is switched to the economy mode, the battery capacity gradually decreases due to the natural discharge in the monitoring circuit and the battery, although in a very small amount, and as a result, the possibility of over-discharging the battery. Therefore, the battery voltage detecting module continuously monitors the battery voltage even after the battery pack switches to the power save mode, and the return to operating mode module returns the battery pack from the sleep mode when the battery voltage drops below the lower limit of the threshold voltage range.

Как описано выше, если аккумуляторный источник питания возвращается из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние, когда напряжение аккумулятора падает ниже нижнего предела диапазона пороговых напряжений, модуль переключения в режим отключения переключает аккумуляторный источник питания в режим отключения, тем самым дополнительно уменьшая потребление электроэнергии аккумулятора и предотвращая избыточную разрядку аккумулятора.As described above, if the battery pack returns from the economy mode to the normal operational state when the battery voltage drops below the lower limit of the threshold voltage range, the switch mode switch to the shutdown mode switches the battery pack to the shutdown mode, thereby further reducing battery consumption and preventing excessive battery discharge.

Аккумуляторный источник питания может включать в себя модуль обнаружения зарядки, который обнаруживает, что зарядное устройство для аккумуляторов для зарядки аккумулятора подключено к аккумуляторному источнику питания. Когда модуль обнаружения зарядки обнаруживает, что зарядное устройство для аккумуляторов подключено, модуль возврата в рабочий режим может выполнять обработку, чтобы возвращать аккумуляторный источник питания из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние, в качестве обработки, выполняемой, когда условие возврата в рабочий режим удовлетворяется. Вследствие этого, аккумуляторный источник питания возвращается в нормальное работоспособное состояние, когда зарядное устройство для аккумуляторов подключается к нему, и схеме мониторинга инструктируется отслеживать аккумуляторный источник питания в обычном режиме, в силу чего состояние аккумулятора в ходе зарядки может точно отслеживаться.The battery pack may include a charge detection module that detects that the battery charger for charging the battery is connected to the battery pack. When the charge detection module detects that the battery charger is connected, the return to operating mode module may perform processing to return the battery pack from the economy mode to the normal operational state, as processing performed when the return to operating condition is satisfied. As a result, the battery pack returns to its normal working state when the battery charger is connected to it, and the monitoring circuit is instructed to monitor the battery pack in normal mode, whereby the state of the battery during charging can be accurately monitored.

Посредством конфигурирования вышеупомянутого аккумуляторного источника питания настоящего изобретения таким образом, чтобы он съемным образом присоединялся к корпусу инструмента, управляемому посредством приема электропитания от аккумуляторного источника питания, приводной инструмент может состоять из корпуса инструмента и аккумуляторного источника питания. Согласно приводному инструменту, сконфигурированному так, как описано выше, потребление электроэнергии аккумулятора в аккумуляторном источнике питания фактически уменьшается, и, следовательно, может уменьшаться частота зарядок аккумуляторного источника питания, что обеспечивает возможность предоставления удобного в использовании приводного инструмента.By configuring the aforementioned battery pack of the present invention so that it is removably connected to the tool body controlled by receiving power from the battery pack, the power tool may consist of a tool body and a battery pack. According to a drive tool configured as described above, the battery power consumption in the battery pack is actually reduced, and therefore, the charging frequency of the battery pack can be reduced, which makes it possible to provide a user-friendly drive tool.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретение далее описывается в вариантах осуществления в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The present invention is further described in embodiments by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг.1 является видом в перспективе, показывающим внешний вид перезаряжаемого ударного инструмента в варианте осуществления;1 is a perspective view showing an appearance of a rechargeable percussion instrument in an embodiment;

фиг.2 является видом в перспективе, показывающим систему зарядки в варианте осуществления;2 is a perspective view showing a charging system in an embodiment;

фиг.3 является блок-схемой, кратко показывающей электрическую конфигурацию перезаряжаемого ударного инструмента;3 is a block diagram briefly showing the electrical configuration of a rechargeable percussion instrument;

фиг.4 является блок-схемой, кратко показывающей электрическую конфигурацию системы зарядки; и4 is a block diagram briefly showing the electrical configuration of a charging system; and

фиг.5A и 5B являются блок-схемами последовательности операций способа, показывающими процессы управления для мониторинга состояния аккумуляторов, выполняемого в аккумуляторном источнике питания.5A and 5B are flowcharts showing control processes for monitoring the state of batteries performed in a battery pack.

Подробное описание предпочтительныхDetailed description of preferred

вариантов осуществленияoptions for implementation

(1) Общая конструкция перезаряжаемого ударного инструмента(1) General design of rechargeable percussion instrument

Как показано на фиг.1, перезаряжаемый ударный инструмент 1 в настоящем варианте осуществления включает в себя корпус 2 инструмента и аккумуляторный источник 10 питания. Аккумуляторный источник 10 питания съемно присоединен к нижнему концу корпуса 2 инструмента. Корпус 2 инструмента формируется посредством сборки правого и левого кожухов 3 и 4. Корпус 2 инструмента включает в себя кожух 6 корпуса с рукояткой 5, удлиняющейся в своей нижней части. Аккумуляторный источник 10 питания съемно присоединен к нижнему концу рукоятки 5 кожуха 6 корпуса.As shown in FIG. 1, the rechargeable percussion instrument 1 in the present embodiment includes a tool body 2 and a battery pack 10. The battery pack 10 is removably connected to the lower end of the tool body 2. The tool body 2 is formed by assembling the right and left shrouds 3 and 4. The tool body 2 includes a body shroud 6 with a handle 5 extending in its lower part. The battery pack 10 is removably connected to the lower end of the handle 5 of the housing casing 6.

Кожух 7 электродвигателя для размещения электродвигателя 65 (электродвигателя постоянного тока в настоящем варианте осуществления, как показано на фиг.3) в качестве источника механической энергии перезаряжаемого ударного инструмента 1 предоставляется на задней стороне (на левой стороне на фиг.1) кожуха 6 корпуса. Механизм снижения числа оборотов и ударный механизм размещены перед кожухом 7 электродвигателя. Втулка 8 патрона для прикрепления насадки (не показано) на верхний конец ударного механизма предоставляется выступающей перед кожухом 6 корпуса.A motor casing 7 for accommodating an electric motor 65 (DC motor in the present embodiment, as shown in FIG. 3) as a source of mechanical energy of the rechargeable percussion instrument 1 is provided on the rear side (on the left side of FIG. 1) of the housing casing 6. The mechanism for reducing the number of revolutions and the shock mechanism are placed in front of the casing 7 of the electric motor. A cartridge sleeve 8 for attaching a nozzle (not shown) to the upper end of the impact mechanism is provided protruding in front of the housing casing 6.

Ударный механизм включает в себя, например, вал, вращаемый через механизм снижения числа оборотов, молоток, вращаемый со шпинделем и перемещаемый в осевом направлении, и упор, предоставляемый перед молотком для насадки сверла на его верхний конец. Ударный механизм работает следующим образом.The impact mechanism includes, for example, a shaft rotated through a speed reduction mechanism, a hammer rotated with a spindle and moved in the axial direction, and a stop provided in front of the hammer to attach the drill to its upper end. The shock mechanism operates as follows.

В частности, в ударном механизме, когда вал вращается согласно вращению электродвигателя 65, упор вращается через молоток, заставляя сверло (например, сверло шуруповерта) вращаться. Впоследствии, когда затягивание винта посредством насадки продолжается, и нагрузка на упор возрастает, молоток отводится против силы смещения спиральной пружины, чтобы отступать от упора. Затем, вращаясь вместе со шпинделем, молоток продвигается вперед посредством силы смещения спиральной пружины, чтобы снова зацепляться с упором, чтобы осуществлять прерывистый удар по упору, тем самым выполняя дополнительное затягивание винта.In particular, in the percussion mechanism, when the shaft rotates according to the rotation of the electric motor 65, the emphasis rotates through the hammer, causing the drill (for example, a screwdriver drill) to rotate. Subsequently, when the tightening of the screw by means of the nozzle continues, and the load on the stop increases, the hammer is diverted against the bias force of the coil spring to retreat from the stop. Then, rotating together with the spindle, the hammer is advanced forward by the bias force of the coil spring to engage again with the stop in order to intermittently strike the stop, thereby additionally tightening the screw.

Пример такого ударного механизма раскрыт в нерассмотренной публикации (Япония) номер 2006-0218605. Его подробное пояснение опущено в данном документе.An example of such a shock mechanism is disclosed in an unexamined publication (Japan) number 2006-0218605. A detailed explanation thereof is omitted herein.

Рукоятка 5 кожуха 6 корпуса включает в себя курковый переключатель 9, управляемый пользователем, зажимающим рукоятку 5. Когда пользователь управляет курковым переключателем 9, электродвигатель 65 вращается с заданной частотой вращения в соответствии с рабочей величиной (величиной протягивания) куркового переключателя 9 вплоть до предварительно определенной максимальной частоты вращения.The handle 5 of the housing casing 6 includes a trigger switch 9 controlled by a user clamping the handle 5. When the user controls the trigger switch 9, the motor 65 rotates at a predetermined speed in accordance with the operating value (pull amount) of the trigger switch 9 up to a predetermined maximum rotational speeds.

Аккумуляторный источник 10 питания включает в себя аккумулятор 31 (см. фиг.3), в котором множество элементов аккумулятора, имеющих предварительно определенное напряжение, подключены последовательно. Рукоятка 5 вмещает узел привода, который управляется посредством приема электропитания от аккумулятора 31 в аккумуляторном источнике 10 питания и вращает электродвигатель 65 в то время, как курковый переключатель 9 управляется.The battery pack 10 includes a battery 31 (see FIG. 3), in which a plurality of battery cells having a predetermined voltage are connected in series. The handle 5 accommodates the drive unit, which is controlled by receiving power from the battery 31 in the battery pack 10 and rotates the motor 65 while the trigger switch 9 is controlled.

(2) Общая структура системы зарядки(2) General structure of the charging system

Система зарядки для зарядки аккумулятора 31 в аккумуляторном источнике 10 питания далее описывается со ссылкой на фиг.2. Как показано на фиг.2, система 30 зарядки включает в себя аккумуляторный источник 10 питания и зарядное устройство 20 для аккумуляторов для зарядки аккумуляторного источника 10 питания.A charging system for charging the battery 31 in the battery pack 10 will now be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the charging system 30 includes a battery pack 10 and a battery charger 20 for charging a battery pack 10.

Зарядное устройство 20 для аккумуляторов формирует мощность зарядки постоянного тока с предварительно определенным напряжением для зарядки аккумулятора 31 от внешнего входного источника питания (не показан), такого как источник питания переменного тока на 100 В, источник мощности постоянного тока от гнезда прикуривателя автомобиля и т.п. Зарядное устройство 20 для аккумуляторов включает в себя секцию 12 крепления на стороне зарядного устройства, сформированную на одной торцевой стороне верхней поверхности зарядного устройства 20 для аккумуляторов. Аккумуляторный источник 10 питания присоединяется к секции 12 крепления на стороне зарядного устройства. В предварительно определенной позиции секции 12 крепления на стороне зарядного устройства (в секции 12 крепления на стороне зарядного устройства) дополнительно предоставляется контактный вывод 11 на стороне зарядного устройства. Контактный вывод 11 выполнен с возможностью включать в себя один или более сигнальных контактных выводов на стороне зарядного устройства. Сигнальные контактные выводы на стороне зарядного устройства включают в себя положительный контактный вывод 71 на стороне зарядного устройства, отрицательный контактный вывод 72 на стороне зарядного устройства и выходной контактный вывод 73 сигнала подключения зарядного устройства (см. фиг.4). Контактные выводы 71 и 72 подают в аккумуляторный источник 10 питания мощность зарядки постоянного тока. Контактный вывод 73 передает/принимает различные сигналы в/из аккумуляторного источника 10 питания. Зарядное устройство 20 для аккумуляторов дополнительно включает в себя дисплей 13, снабженный множеством светодиодов, и т.п. Дисплей 13 указывает рабочее состояние зарядного устройства 20 для аккумуляторов, состояние зарядки аккумуляторного источника 10 питания и т.п.The battery charger 20 generates a DC charging power with a predetermined voltage to charge the battery 31 from an external input power source (not shown), such as a 100 V AC power source, a DC power source from a car cigarette lighter socket, etc. . The battery charger 20 includes a mounting section 12 on the side of the charger formed on one end side of an upper surface of the battery charger 20. The battery pack 10 is connected to the attachment section 12 on the side of the charger. In a predetermined position of the attachment section 12 on the charger side (in the attachment section 12 on the charger side), a terminal 11 on the charger side is further provided. The contact terminal 11 is configured to include one or more signal contact terminals on the side of the charger. The signal terminals on the side of the charger include a positive terminal 71 on the side of the charger, a negative terminal 72 on the side of the charger, and an output terminal 73 of the signal for connecting the charger (see FIG. 4). Contact pins 71 and 72 supply DC charging power to the battery pack 10. Contact terminal 73 transmits / receives various signals to / from the battery pack 10. The battery charger 20 further includes a display 13 provided with a plurality of LEDs, and the like. The display 13 indicates the operating status of the battery charger 20, the charging status of the battery pack 10, and the like.

Аккумуляторный источник 10 питания включает в себя секцию 22 крепления на стороне аккумулятора, сформированную на одной его стороне. Секция 22 крепления на стороне аккумулятора присоединена к секции 12 крепления на стороне зарядного устройства зарядного устройства 20 для аккумуляторов или к нижнему концу корпуса 2 инструмента. В предварительно определенной позиции в секции 22 крепления на стороне аккумулятора дополнительно предоставляется контактный вывод 21. Контактный вывод 21 электрически подключен к контактному выводу 11 зарядного устройства 20 для аккумуляторов или контактному выводу на стороне инструмента (не показан) корпуса 2 инструмента.The battery pack 10 includes a mounting section 22 on the side of the battery formed on one side thereof. The attachment section 22 on the battery side is connected to the attachment section 12 on the charger side of the battery charger 20 or to the lower end of the tool body 2. At a predetermined position in the attachment section 22 on the battery side, a terminal 21 is further provided. The terminal 21 is electrically connected to the terminal 11 of the battery charger 20 or the terminal on the tool side (not shown) of the tool body 2.

Контактный вывод 21 выполнен с возможностью включать в себя положительный контактный вывод 51 на стороне аккумулятора, отрицательный контактный вывод 52 на стороне аккумулятора и сигнальный контактный вывод 19 на стороне аккумулятора. На контактные выводы 51 и 52 подается ток зарядки/разрядки. Контактный вывод 19 включает в себя множество контактных выводов, включающих в себя, по меньшей мере, входной контактный вывод 53 сигнала подключения зарядного устройства и выходной контактный вывод 54 сигнала прекращения разрядки (см. фиг.3 и 4). Контактный вывод 19 электрически подключен к одному или более сигнальным контактным выводам на стороне зарядного устройства, включая контактный вывод 73 (см. фиг.4) в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов, или к одному или более сигнальным контактным выводам на стороне инструмента, включая входной контактный вывод 63 сигнала прекращения разрядки (см. фиг.3) в корпусе 2 инструмента.The terminal 21 is configured to include a positive terminal 51 on the battery side, a negative terminal 52 on the battery side and a signal terminal 19 on the battery side. Charging / discharging current is supplied to terminal pins 51 and 52. Contact terminal 19 includes a plurality of contact terminals including at least an input terminal 53 of a charger connection signal and an output terminal 54 of a discharge stop signal (see FIGS. 3 and 4). Contact terminal 19 is electrically connected to one or more signal terminals on the side of the charger, including terminal 73 (see FIG. 4) in the battery charger 20, or to one or more signal terminals on the side of the tool, including the input terminal the output 63 of the signal to stop the discharge (see figure 3) in the housing 2 of the tool.

Когда секция 22 крепления на стороне аккумулятора аккумуляторного источника 10 питания присоединена к секции 12 крепления на стороне зарядного устройства для зарядного устройства 20 для аккумуляторов, оба из контактных выводов 11 и 21 электрически подключены друг к другу, тем самым предоставляя возможность зарядки аккумулятора 31 в аккумуляторном источнике 10 питания посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов.When the attachment section 22 on the battery side of the battery pack 10 is connected to the mount section 12 on the charger side of the battery charger 20, both of the terminals 11 and 21 are electrically connected to each other, thereby enabling charging of the battery 31 in the battery pack 10 powered by a battery charger 20.

Когда пользователь использует перезаряжаемый ударный инструмент 1 с аккумуляторным источником 10 питания, аккумуляторный источник 10 питания присоединен к нижнему концу корпуса 2 инструмента таким же образом, как в случае, если аккумуляторный источник 10 питания присоединен к зарядному устройству 20 для аккумуляторов. Таким образом, контактные выводы 51 и 52 в аккумуляторном источнике 10 питания электрически подключены, соответственно, к положительному контактному выводу 61 на стороне инструмента (см. фиг.3) и отрицательному контактному выводу 62 на стороне инструмента (см. фиг.3) в корпусе 2 инструмента. Это дает возможность снабжать энергией инструмент 2 от аккумуляторного источника 10 питания.When the user uses a rechargeable percussion instrument 1 with a battery pack 10, the battery pack 10 is connected to the lower end of the tool body 2 in the same way as if the battery pack 10 is connected to the battery charger 20. Thus, the terminals 51 and 52 in the battery pack 10 are electrically connected, respectively, to the positive terminal 61 on the tool side (see FIG. 3) and the negative terminal 62 on the instrument side (see FIG. 3) in the housing 2 tools. This makes it possible to power the tool 2 from the battery pack 10.

(3) Электрическая конфигурация перезаряжаемого ударного инструмента(3) Electrical configuration of rechargeable percussion instrument

Электрическая конфигурация перезаряжаемого ударного инструмента 1 далее описывается со ссылкой на фиг.3. Фиг.3 показывает состояние, в котором аккумуляторный источник 10 питания присоединен к корпусу 2 инструмента. На фиг.3 аккумуляторный источник 10 питания и корпус 2 инструмента также подключены друг к другу электрически.The electrical configuration of the rechargeable percussion instrument 1 will now be described with reference to FIG. Figure 3 shows the state in which the battery pack 10 is connected to the tool body 2. 3, the battery pack 10 and the tool body 2 are also electrically connected to each other.

Сначала поясняется электрическая конфигурация аккумуляторного источника 10 питания, который должен присоединяться к корпусу 2 инструмента. Аккумуляторный источник 10 питания включает в себя множество различных схем, таких как различные схемы для управления разрядкой (электропитанием) в корпус 2 инструмента и зарядкой посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов, различные схемы для мониторинга состояния аккумулятора 31 и т.п. Среди вышеупомянутых схем фиг.3 показывает только схемы, связанные с мониторингом состояния аккумулятора 31, и опускает схемы, не связанные с мониторингом.First, the electrical configuration of the battery pack 10 is explained, which is to be connected to the tool body 2. The battery pack 10 includes many different circuits, such as various circuits for controlling the discharge (power) to the tool body 2 and charging by the battery charger 20, various circuits for monitoring the condition of the battery 31, and the like. Among the aforementioned circuits, FIG. 3 shows only circuits related to monitoring the state of the battery 31, and omits circuits not related to monitoring.

Другими словами, схемы в аккумуляторном источнике 10 питания, показанные на фиг.3, включают в себя микрокомпьютер 32 в качестве основного компонента и могут считаться схемой мониторинга для отслеживания состояния аккумулятора 31 в целом. Соответственно, подробное описание относительно процессов управления в ходе разрядки на корпус 2 инструмента и в ходе зарядки посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов опущено в последующем описании. Конфигурация и работа схемы мониторинга, показанной на фиг.3, подробно описываются далее.In other words, the circuits in the battery pack 10 shown in FIG. 3 include a microcomputer 32 as a main component and can be considered a monitoring circuit for monitoring the status of the battery 31 as a whole. Accordingly, a detailed description regarding control processes during discharge to the tool body 2 and during charging by the battery charger 20 is omitted in the following description. The configuration and operation of the monitoring circuit shown in FIG. 3 is described in detail below.

Как показано на фиг.3, аккумуляторный источник 10 питания по настоящему варианту осуществления включает в себя аккумулятор 31, микрокомпьютер 32, стабилизатор 33 на стороне аккумулятора и контактные выводы 51, 52, 53 и 54. Микрокомпьютер 32, в общем, выполняет различные функции управления в аккумуляторном источнике 10 питания, например управление зарядкой/разрядкой аккумулятора 31 и мониторинг состояния аккумулятора 31. Стабилизатор 33 формирует управляющее напряжение питания на стороне аккумулятора (источник питания постоянного тока, имеющий напряжение Vcc), с помощью электроэнергии аккумулятора 31 в качестве ввода, для управления различными схемами в аккумуляторном источнике 10 питания. Контактный вывод 51 подключается к положительной клемме аккумулятора 31. Контактный вывод 52 подключается к отрицательной клемме аккумулятора 31. Контактные выводы 53 и 54 составляют контактный вывод 19 (см. фиг.2).As shown in FIG. 3, the battery pack 10 of the present embodiment includes a battery 31, a microcomputer 32, a stabilizer 33 on the battery side, and terminals 51, 52, 53 and 54. The microcomputer 32 generally performs various control functions in the battery pack 10, for example, controlling the charging / discharging of the battery 31 and monitoring the status of the battery 31. The stabilizer 33 generates a control voltage on the battery side (a DC power source having a voltage Vcc), using the electric power of the battery 31 as input, for controlling various circuits in the battery pack 10. The terminal 51 is connected to the positive terminal of the battery 31. The terminal 52 is connected to the negative terminal of the battery 31. The terminals 53 and 54 comprise terminal 19 (see FIG. 2).

Аккумулятор 31 сконфигурирован посредством соединения множества элементов B1, B2,…, Bn аккумулятора последовательно. В настоящем варианте осуществления, соответствующие элементы B1, B2,…, Bn аккумулятора могут быть ионно-литиевыми перезаряжаемыми аккумуляторами, имеющими номинальное напряжение 3,6 В, и десять ионно-литиевых перезаряжаемых аккумуляторов могут быть подключены последовательно. Следовательно, в этом примере, полное напряжение аккумулятора 31 (в дальнейшем называемое "напряжением аккумулятора") Vbat составляет приблизительно 36 В в рабочем состоянии.The battery 31 is configured by connecting a plurality of battery cells B1, B2, ..., Bn in series. In the present embodiment, the respective battery cells B1, B2, ..., Bn may be lithium ion rechargeable batteries having a nominal voltage of 3.6 V, and ten lithium ion rechargeable batteries may be connected in series. Therefore, in this example, the total voltage of the battery 31 (hereinafter referred to as the "battery voltage") Vbat is approximately 36 V in operating condition.

Электроэнергия из аккумулятора 31 подается в корпус 2 инструмента через контактные выводы 51 и 52. Когда аккумулятор 31 заряжается посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов, напряжение питания зарядки постоянного тока подается в аккумулятор 31 от зарядного устройства 20 для аккумуляторов через контактные выводы 51 и 52, как описано ниже.Electricity from the battery 31 is supplied to the tool body 2 via the terminals 51 and 52. When the battery 31 is charged by the battery charger 20, a DC charging voltage is supplied to the battery 31 from the battery charger 20 through the terminals 51 and 52, as described below.

Напряжение Vbat аккумулятора вводится в стабилизатор 33 через переключатель 40 отключения и диод D1. Переключатель 40 отключения включается/отключается в соответствии с сигналом отключения из микрокомпьютера 32. Подробности управления включением/отключением описаны ниже. Поскольку переключатель 40 отключения, в общем, включен до тех пор, пока аккумулятор 31 находится в работоспособном состоянии, напряжение Vbat аккумулятора, в общем, вводится в стабилизатор 33 через переключатель 40 отключения и диод D1. Стабилизатор 33 формирует напряжение Vcc питания на основе вводимого напряжения Vbat аккумулятора.The voltage Vbat of the battery is introduced into the stabilizer 33 through the switch 40 off and the diode D1. The shutdown switch 40 is turned on / off in accordance with the trip signal from the microcomputer 32. Details of the on / off control are described below. Since the shutdown switch 40 is generally turned on as long as the battery 31 is operational, the battery voltage Vbat is generally introduced into the stabilizer 33 through the shutdown switch 40 and the diode D1. The stabilizer 33 generates a supply voltage Vcc based on the input battery voltage Vbat.

В аккумуляторном источнике 10 питания, как показано на фиг.3, схема, управляемая с помощью напряжения Vcc питания, и схема, управляемая с помощью напряжения Vbat аккумулятора, присутствуют в комбинации. Напряжение Vbat аккумулятора, вводимое через переключатель 40 отключения, вводится в анод диода D1. Напряжение Vbat аккумулятора также вводится в каждую схему в аккумуляторном источнике 10 питания, которая должна управляться с помощью напряжения Vbat аккумулятора.In the battery pack 10, as shown in FIG. 3, a circuit controlled by a battery voltage Vcc and a circuit controlled by a battery voltage Vbat are present in combination. The battery voltage Vbat inputted through the disconnect switch 40 is inputted to the anode of the diode D1. The battery voltage Vbat is also introduced into each circuit in the battery pack 10, which must be controlled by the battery voltage Vbat.

Аккумуляторный источник 10 питания дополнительно включает в себя переключатель 38 выбора элемента, дифференциальную усилительную схему 35, схему 39 обнаружения температуры, модуль 34 сравнения для обнаружения пониженного напряжения, резистор R1 для обнаружения тока, неинвертирующую усилительную схему, модуль 36 сравнения для обнаружения разрядки, транзистор Tr1 для обнаружения зарядного устройства и транзистор Tr2 для вывода сигнала прекращения разрядки. Переключатель 38 выборочно выводит одно из напряжений (в дальнейшем называемое "напряжением элемента") элементов B1, B2 …, Bn аккумулятора в аккумуляторе 31. Схема 35 усиливает напряжение одного из элементов аккумулятора, выбранного посредством переключателя 38 выбора элемента, и выводит усиленное напряжение как сигнал напряжения элемента. Схема 39 предоставляется около аккумулятора 31. Схема 39 обнаруживает температуру элемента аккумулятора (в дальнейшем называемую "температурой элемента") и выводит температуру в качестве сигнала температуры элемента. Модуль 34 сравнения сравнивает разделенное значение Vz напряжения аккумулятора, полученное посредством деления напряжения Vbat аккумулятора посредством резисторов Rx и Ry делителя напряжения на предварительно определенное первое опорное напряжение Vr1, и выводит результат сравнения как сигнал обнаружения пониженного напряжения. Резистор R1 используется для того, чтобы обнаруживать ток разрядки во время разрядки от аккумулятора 31 на корпус 2 инструмента. Неинвертирующая усилительная схема содержит операционный усилитель 37 и резисторы R2, R3 и R4 и используется для того, чтобы формировать сигнал тока разрядки посредством усиления тока, обнаруженного посредством резистора R1 (т.е. сигнал напряжения, соответствующий значению тока), с предварительно определенным усилением. Модуль 36 сравнения сравнивает сигнал тока разрядки, усиленный посредством неинвертирующей усилительной схемы, с предварительно определенным вторым опорным напряжением Vr2. Затем модуль 36 сравнения выводит результат сравнения в качестве сигнала обнаружения разрядки. Транзистор Tr1 используется для того, чтобы обнаруживать, что зарядное устройство 20 для аккумуляторов подключено. Tr2 используется для того, чтобы выводить сигнал прекращения разрядки (подробно описан ниже), выводимый из микрокомпьютера 32, в корпус 2 инструмента.The battery pack 10 further includes an element selection switch 38, a differential amplifier circuit 35, a temperature detection circuit 39, a comparison module 34 for detecting undervoltage, a current detection resistor R1, a non-inverting amplifier circuit, a comparison module 36 for discharging detection, a transistor Tr1 to detect the charger and the transistor Tr2 to output a signal to stop the discharge. The switch 38 selectively outputs one of the voltages (hereinafter referred to as the "cell voltage") of the battery cells B1, B2 ..., Bn in the battery 31. The circuit 35 amplifies the voltage of one of the battery cells selected by the cell select switch 38 and outputs the amplified voltage as a signal cell voltage. A circuit 39 is provided near the battery 31. A circuit 39 detects the temperature of the battery cell (hereinafter referred to as the "cell temperature") and outputs the temperature as a cell temperature signal. Comparison unit 34 compares the divided battery voltage value Vz obtained by dividing the battery voltage Vbat by the voltage divider resistors Rx and Ry by a predetermined first reference voltage Vr1, and outputs the comparison result as an undervoltage detection signal. The resistor R1 is used to detect the discharge current during discharge from the battery 31 to the tool body 2. The non-inverting amplifier circuit comprises an operational amplifier 37 and resistors R2, R3 and R4 and is used to generate a discharge current signal by amplifying a current detected by a resistor R1 (i.e., a voltage signal corresponding to a current value) with a predetermined gain. Comparison module 36 compares the discharge current signal amplified by a non-inverting amplifier circuit with a predetermined second reference voltage Vr2. Then, the comparison module 36 outputs the comparison result as a discharge detection signal. The transistor Tr1 is used to detect that the battery charger 20 is connected. Tr2 is used to output the discharge cessation signal (described in detail below) output from the microcomputer 32 to the tool body 2.

В качестве транзисторов Tr1 и Tr2 в настоящем варианте осуществления используется биполярный транзистор с n-p-n-структурой только в качестве примера. То же относится к случаю транзистора Tr12 прекращения разрядки в корпус 2 инструмента, который описан ниже.As the transistors Tr1 and Tr2 in the present embodiment, a bipolar transistor with an n-p-n structure is used only as an example. The same applies to the case of the transistor Tr12 ceasing discharging into the tool body 2, which is described below.

Переключатель 38 выбора элемента управляется от напряжения Vbat аккумулятора. Переключатель 38 сконфигурирован так, что в соответствии с сигналом выбора элемента от микрокомпьютера 32 напряжение в одном из элементов аккумулятора, указанных посредством сигнала выбора элемента, выводится и затем вводится в схему 35. Как проиллюстрировано, переключатель 38 выбора элемента включает в себя множество переключателей SW1a, SW2a, SW1b, SW2b, SW3a,…, SWna.The cell selection switch 38 is controlled from the battery voltage Vbat. The switch 38 is configured so that in accordance with the cell select signal from the microcomputer 32, a voltage in one of the battery cells indicated by the cell select signal is output and then input to the circuit 35. As illustrated, the cell select switch 38 includes a plurality of switches SW1a, SW2a, SW1b, SW2b, SW3a, ..., SWna.

Переключатель SW1a подключается между отрицательным электродом элемента B1 аккумулятора и неинвертирующим входным контактным выводом схемы 35. Переключатель SW1b подключается между положительным электродом элемента B1 аккумулятора и инвертирующим входным контактным выводом схемы 35. В переключателе 38 выбора элемента, сконфигурированном так, как описано выше, в случае, например, если элемент B1 аккумулятора с наименьшим электрическим потенциалом выбран посредством сигнала выбора элемента, переключатели SW1a и SW1b включаются, а все остальные переключатели выключаются. Как результат, напряжение выбранного элемента B1 аккумулятора вводится от переключателя 38 выбора элемента в схему 35.The switch SW1a is connected between the negative electrode of the battery cell B1 and the non-inverting input terminal of the circuit 35. The switch SW1b is connected between the positive electrode of the battery cell B1 and the inverting terminal of the circuit 35. In the cell select switch 38 configured as described above, in the case for example, if the battery cell B1 with the smallest electric potential is selected by the cell select signal, the switches SW1a and SW1b are turned on, and all the rest breakers are switched off. As a result, the voltage of the selected battery cell B1 is inputted from the cell select switch 38 to the circuit 35.

Переключатель SW2a подключается между отрицательным электродом элемента B2 аккумулятора и неинвертирующим входным контактным выводом схемы 35. Переключатель SW2b подключается между положительным электродом элемента B2 аккумулятора и неинвертирующим входным контактным выводом схемы 35. В другом случае, например, где элемент B2 аккумулятора, подключенный к положительному электроду элемента B1 аккумулятора, выбирается посредством сигнала выбора элемента, переключатели SW2a и SW2b включаются, а все остальные переключатели выключаются в переключателе 38 выбора элемента. Как результат, напряжение выбранного элемента B2 аккумулятора вводится от переключателя 38 выбора элемента в схему 35.A switch SW2a is connected between the negative electrode of the battery cell B2 and a non-inverting input terminal of the circuit 35. A switch SW2b is connected between the positive electrode of the battery cell B2 and a non-inverting terminal of the circuit 35. In another case, for example, where is the battery cell B2 connected to the positive electrode of the cell B1 of the battery is selected by the cell select signal, switches SW2a and SW2b are turned on, and all other switches are turned off in the switch e 38 selection element. As a result, the voltage of the selected battery cell B2 is inputted from the cell select switch 38 to the circuit 35.

Схема 35 управляется от напряжения Vcc питания. Напряжение, вводимое от переключателя 38 выбора элемента (т.е. разность потенциалов любого выбранного из элементов аккумулятора), усиливается посредством схемы 35 и вводится в микрокомпьютер 32 в качестве сигнала напряжения элемента.Circuit 35 is driven by a supply voltage Vcc. The voltage input from the cell selection switch 38 (i.e., the potential difference of any selected one of the battery cells) is amplified by the circuit 35 and input to the microcomputer 32 as a cell voltage signal.

Схема 39 сконфигурирована как известный датчик температуры, включающий в себя термочувствительное устройство, такое как терморезистор. Термочувствительное устройство предусмотрено около каждого элемента аккумулятора в аккумуляторе 31. Различные конфигурации могут использоваться в отношении того, где термочувствительное устройство должно быть предоставлено, или сколько термочувствительных устройств должно быть предоставлено. Например, одно термочувствительное устройство может быть предоставлено, и результат обнаружения на основе устройства может рассматриваться как температура элемента каждого элемента аккумулятора. Альтернативно, термочувствительные устройства могут быть отдельно предоставлены для каждого из элементов аккумулятора, и температура элемента может быть по отдельности обнаружена относительно каждого элемента аккумулятора. В настоящем варианте осуществления, дается пояснение на основе первого варианта (случая, когда предоставлено одно термочувствительное устройство), чтобы упрощать описание.The circuit 39 is configured as a known temperature sensor including a temperature sensitive device, such as a thermistor. A temperature sensitive device is provided near each battery cell in the battery 31. Various configurations can be used with regard to where the temperature sensitive device should be provided, or how many temperature sensitive devices should be provided. For example, one heat-sensitive device may be provided, and a device-based detection result may be considered as the temperature of an element of each battery element. Alternatively, heat-sensitive devices may be separately provided for each of the battery cells, and the temperature of the cell may be individually detected with respect to each battery cell. In the present embodiment, an explanation is given based on the first embodiment (the case where one heat-sensitive device is provided) to simplify the description.

Модуль 34 сравнения управляется от напряжения Vbat аккумулятора (или напряжения Vcc питания). Модуль 34 сравнения выводит сигнал обнаружения пониженного напряжения с высоким (H) уровнем в микрокомпьютер 32 в работоспособном состоянии, где разделенное значение Vz напряжения аккумулятора равно или превышает первое опорное напряжение Vr1. С другой стороны, в случае, если напряжение Vbat аккумулятора уменьшается, и значение напряжения Vz тем самым падает ниже напряжения Vr1, модуль 34 сравнения выводит сигнал обнаружения пониженного напряжения с низким (L) уровнем в микрокомпьютер 32. Модуль 34 сравнения предназначен для того, чтобы предотвращать избыточную разрядку аккумулятора 31, и обнаруживает, когда аккумулятор 31 находится практически в состоянии избыточной разрядки. Соответственно, напряжение Vr1 надлежащим образом задается равным значению, которое позволяет обнаруживать, когда аккумулятор 31 находится практически в состоянии избыточной разрядки. В настоящем варианте осуществления, в качестве примера, для того чтобы обнаруживать, когда напряжение Vbat аккумулятора падает ниже 25 В, напряжение Vr1 задается равным значению, полученному посредством деления 25 В на резисторах Rx и Ry.Comparison module 34 is controlled by battery voltage Vbat (or supply voltage Vcc). The comparison module 34 outputs a low voltage detection signal with a high (H) level to the microcomputer 32 in an operational state, where the divided battery voltage value Vz is equal to or greater than the first reference voltage Vr1. On the other hand, in the event that the battery voltage Vbat decreases, and the voltage value Vz thereby falls below the voltage Vr1, the comparison module 34 outputs the low voltage detection signal with a low (L) level to the microcomputer 32. The comparison module 34 is designed to prevent excessive discharge of the battery 31, and detects when the battery 31 is practically in a state of excessive discharge. Accordingly, the voltage Vr1 is appropriately set to a value that can be detected when the battery 31 is in a state of excessive discharge. In the present embodiment, as an example, in order to detect when the battery voltage Vbat drops below 25 V, the voltage Vr1 is set to a value obtained by dividing 25 V on the resistors Rx and Ry.

Резистор R1 предоставляется на токонесущем пути, идущем от контактного вывода 52 к отрицательному электроду аккумулятора 31 (отрицательному электроду элемента B1 аккумулятора с наименьшим электрическим потенциалом). Падение напряжения (сигнала напряжения), вызываемое посредством тока разрядки в резисторе R1, вводится в операционный усилитель 37, который составляет неинвертирующую усилительную схему.The resistor R1 is provided on a current-carrying path going from the terminal 52 to the negative electrode of the battery 31 (negative electrode of the battery element B1 with the smallest electric potential). The voltage drop (voltage signal) caused by the discharge current in the resistor R1 is input to the operational amplifier 37, which constitutes a non-inverting amplifier circuit.

Неинвертирующая усилительная схема, в основном, включает в себя операционный усилитель 37, который управляется от напряжения Vcc питания и имеет известную конфигурацию. Сигнал напряжения, обнаруженный посредством резистора R1, вводится в неинвертирующий входной контактный вывод. Инвертирующий входной контактный вывод подключается к линии заземления (потенциалу земли) через резистор R2. Инвертирующий входной контактный вывод также подключается к выходному контактному выводу через резистор R3. В настоящем варианте осуществления, который содержит вышеописанную конфигурацию в качестве основы, резистор R4 дополнительно подключается между инвертирующим входным контактным выводом и микрокомпьютером 32. Усиление неинвертирующей усилительной схемы может быть переключено между двумя уровнями при этой конфигурации.The non-inverting amplifier circuit mainly includes an operational amplifier 37, which is controlled by a supply voltage Vcc and has a known configuration. The voltage signal detected by the resistor R1 is input to a non-inverting input terminal. The inverting input terminal is connected to the ground line (ground potential) via resistor R2. The inverting input terminal is also connected to the output terminal via resistor R3. In the present embodiment, which contains the above configuration as a basis, the resistor R4 is further connected between the inverting input terminal and the microcomputer 32. The gain of the non-inverting amplification circuit can be switched between two levels in this configuration.

Один конец резистора R4 подключается к инвертирующему входному контактному выводу операционного усилителя 37, а другой конец подключается к порту 47 вывода сигнала переключения коэффициента усиления в микрокомпьютере 32. Микрокомпьютер 32 осуществляет переключение усиления неинвертирующей усилительной схемы посредством переключения порта 47 между высоким полным сопротивлением и выходом L-уровня.One end of the resistor R4 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 37, and the other end is connected to a gain switching signal output port 47 of the microcomputer 32. The microcomputer 32 switches the gain of the non-inverting amplifier circuit by switching port 47 between the high impedance and the output L- level.

Другими словами, в работоспособном состоянии, где сигнал с высоким полным сопротивлением выводится в качестве сигнала переключения коэффициента усиления, резистор R4 эквивалентен электрически несуществующему элементу с точки зрения неинвертирующей усилительной схемы. Следовательно, усиление неинвертирующей усилительной схемы в таком случае равно 1+(R3/R2), что в дальнейшем упоминается как первое усиление. Первое усиление задается, чтобы надлежащим образом обнаруживать сравнительно большую величину тока разрядки (например, сильный ток в несколько десятков ампер) в установившемся режиме, где корпус 2 инструмента управляется посредством приема электропитания от аккумулятора 31.In other words, in an operational state where a signal with a high impedance is output as a gain switching signal, the resistor R4 is equivalent to an electrically non-existent element in terms of a non-inverting amplifier circuit. Therefore, the gain of the non-inverting amplifier circuit in this case is 1+ (R3 / R2), which is hereinafter referred to as the first gain. The first gain is set in order to properly detect a relatively large amount of discharge current (for example, a strong current of several tens of amperes) in the steady state, where the tool body 2 is controlled by receiving power from the battery 31.

С другой стороны, когда ток разрядки падает до 0 А, как описано ниже, микрокомпьютер 32 переключает усиление неинвертирующей усилительной схемы на второе усиление, которое больше первого усиления, посредством вывода сигнала L-уровня как сигнала переключения коэффициента усиления. Более конкретно, в случае, если сигнал переключения коэффициента усиления - это сигнал L-уровня, и другая клемма (клемма микрокомпьютера 32) резистора R4 подключается к потенциалу земли, усиление (второе усиление) неинвертирующей усилительной схемы равно 1+(R3/(R2//R4)). Здесь (R2//R4) представляет параллельное комбинированное сопротивление резистора R2 и резистора R4. Вкратце, второе усиление становится больше первого усиления.On the other hand, when the discharge current drops to 0 A, as described below, the microcomputer 32 switches the gain of the non-inverting amplifier circuit to a second gain, which is larger than the first gain, by outputting the L-level signal as a gain switching signal. More specifically, in the case where the gain switching signal is an L-level signal, and the other terminal (microcomputer terminal 32) of the resistor R4 is connected to the ground potential, the gain (second gain) of the non-inverting amplifier circuit is 1+ (R3 / (R2 / / R4)). Here (R2 // R4) represents the parallel combined resistance of resistor R2 and resistor R4. In short, the second gain becomes larger than the first gain.

Модуль 36 сравнения управляется от напряжения Vcc питания. Модуль 36 сравнения выводит сигнал обнаружения разрядки H-уровня в микрокомпьютер 32 в случае, если сигнал тока разрядки, выводимый из операционного усилителя 37, равен или превышает второе опорное напряжение Vr2. С другой стороны, в случае, если сигнал тока разрядки, выводимый из операционного усилителя 37, меньше напряжения Vr2, модуль 36 сравнения выводит сигнал обнаружения разрядки L-уровня в микрокомпьютер 32. Модуль 36 сравнения предназначен для того, чтобы обнаруживать, когда подача питания от аккумулятора 31 на корпус 2 инструмента начата посредством операции с курковым переключателем 9 корпуса 2 инструмента.The comparison module 36 is driven by a supply voltage Vcc. The comparison module 36 outputs the H-level discharge detection signal to the microcomputer 32 if the discharge current signal output from the operational amplifier 37 is equal to or greater than the second reference voltage Vr2. On the other hand, in the event that the discharge current signal output from the operational amplifier 37 is less than the voltage Vr2, the comparison module 36 outputs the L-level discharge detection signal to the microcomputer 32. The comparison module 36 is designed to detect when power is supplied from the battery 31 to the tool body 2 is started by an operation with the trigger switch 9 of the tool body 2.

Когда подача питания в корпус 2 инструмента начата, ток разрядки сразу увеличивается вследствие свойств нагрузки (например, электродвигателя 65 здесь) и вскоре переводится в установившийся режим. Следовательно, напряжение Vr2, которое является критерием для обнаружения разрядки, может быть задано равным различным значениям, например напряжению, соответствующему значению тока, близкому к значению тока в установившемся режиме (например, несколько десятков ампер), или напряжению, соответствующему значению тока, приблизительно в одну половину значения тока в установившемся режиме. В настоящем варианте осуществления, тем не менее, напряжению Vr2 присваивается меньшее значение (например, напряжение, соответствующее 1 А) так, чтобы разрядка могла обнаруживаться быстро без необходимости ожидать достижения установившегося режима после того, как разрядка начата.When the power supply to the tool body 2 is started, the discharge current immediately increases due to the load properties (for example, the electric motor 65 here) and soon becomes steady state. Therefore, the voltage Vr2, which is the criterion for detecting discharge, can be set to different values, for example, a voltage corresponding to a current value close to the current value in a steady state (for example, several tens of amperes), or a voltage corresponding to a current value, approximately one half of the steady state current value. In the present embodiment, however, a lower value is assigned to the voltage Vr2 (for example, a voltage corresponding to 1 A) so that the discharge can be detected quickly without having to wait for steady state to be reached after the discharge is started.

Сигнал тока разрядки, вводимый в модуль 36 сравнения, вводится от неинвертирующей усилительной схемы, включающей в себя операционный усилитель 37. Сигнал тока разрядки варьируется по уровню в зависимости от усиления неинвертирующей усилительной схемы, как описано выше. В такой конфигурации, при условии, что усиление неинвертирующей усилительной схемы остается фиксировано равным первому усилению, в силу чего сильный ток может надлежащим образом обнаруживаться, должно быть трудным точно обнаруживать небольшую величину тока разрядки (например, несколько ампер), например, в течение малооборотного вращения электродвигателя.The discharge current signal inputted to the comparison module 36 is input from a non-inverting amplifier circuit including an operational amplifier 37. The discharge current signal varies in level depending on the gain of the non-inverting amplifier circuit, as described above. In such a configuration, provided that the gain of the non-inverting amplifier circuit remains fixed equal to the first gain, whereby a strong current can be properly detected, it should be difficult to accurately detect a small amount of discharge current (e.g., several amperes), for example, during low-speed rotation electric motor.

В настоящем варианте осуществления, следовательно, микрокомпьютер 32 переключает усиление неинвертирующей усилительной схемы на второе усиление, когда разрядка закончена. Даже небольшая величина тока разрядки тем самым может обнаруживаться. Таким образом, усиление задается достаточно высоким, чтобы небольшой ток удовлетворительно обнаруживался. Затем, когда начало разрядки обнаружено, усиление снова переключается на первое усиление, в силу чего сильный ток может удовлетворительно обнаруживаться.In the present embodiment, therefore, the microcomputer 32 switches the gain of the non-inverting amplifier circuit to a second gain when the discharge is completed. Even a small amount of discharge current can thereby be detected. Thus, the gain is set high enough so that a small current is satisfactorily detected. Then, when the beginning of the discharge is detected, the gain again switches to the first gain, whereby a strong current can be satisfactorily detected.

Цель предоставления возможности переключения усиления неинвертирующей усилительной схемы, по сути, состоит, в основном, в том, чтобы позволять точно обнаруживать даже небольшую величину тока, как описано выше. Дополнительная цель заключается в том, чтобы упрощать быстрое восстановление (активацию) схемы мониторинга, включающей в себя микрокомпьютер 32, из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние, когда разрядка перезапущена после того, как схема мониторинга переходит в экономичный режим, как описано позже. Переключение на второе усиление в конце разрядки позволяет точно обнаруживать, когда разрядка начата повторно, даже когда значение тока является небольшим, например, в течение малооборотного вращения привода, и активировать схему мониторинга более быстро.The purpose of enabling the gain switching of a non-inverting amplification circuit, in essence, is mainly to allow accurate detection of even a small amount of current, as described above. An additional goal is to simplify the quick recovery (activation) of the monitoring circuit, including the microcomputer 32, from the economy mode to a normal operational state when the discharge is restarted after the monitoring circuit enters the economy mode, as described later. Switching to the second gain at the end of the discharge allows you to accurately detect when the discharge is started again, even when the current value is small, for example, during a slow rotation of the drive, and activate the monitoring circuit more quickly.

В транзисторе Tr1 база подключается к контактному выводу 53, эмиттер подключается к потенциалу земли, а коллектор подключается к источнику Vcc питания через резистор R5. Коллектор также подключается к порту 49 ввода сигнала обнаружения подключения зарядного устройства микрокомпьютера 32. Операции транзистора Tr1 описываются ниже со ссылкой на фиг.4.In transistor Tr1, the base is connected to terminal 53, the emitter is connected to ground potential, and the collector is connected to power supply Vcc via resistor R5. The collector is also connected to the input port 49 of the detection signal of the connection of the charger of the microcomputer 32. The operations of the transistor Tr1 are described below with reference to Fig.4.

В транзисторе Tr2 база подключается к порту 50 вывода сигнала прекращения разрядки микрокомпьютера 32, эмиттер подключается к потенциалу земли, а коллектор подключается к контактному выводу 54.In the transistor Tr2, the base is connected to the output terminal 50 of the microcomputer 32 discharging signal, the emitter is connected to the ground potential, and the collector is connected to the terminal 54.

Микрокомпьютер 32 имеет известную конфигурацию, включающую в себя ЦПУ 56, ПЗУ 57, ОЗУ 58, энергонезависимое запоминающее устройство 59 и т.п., в качестве аппаратных средств. Микрокомпьютер 32 управляется от напряжения Vcc питания, формируемого посредством стабилизатора 33. Микрокомпьютер 32 выполняет различные операции управления в соответствии с различными программами, сохраненными в ПЗУ 57.The microcomputer 32 has a known configuration, including a CPU 56, ROM 57, RAM 58, non-volatile memory 59, and the like, as hardware. The microcomputer 32 is controlled from the supply voltage Vcc generated by the stabilizer 33. The microcomputer 32 performs various control operations in accordance with various programs stored in the ROM 57.

Микрокомпьютер 32 включает в себя следующие порты, на которые вводятся/выводятся сигналы: порт 41 ввода сигнала обнаружения пониженного напряжения, порт 42 вывода сигнала выбора элемента, порт 43 ввода сигнала напряжения элемента, порт 44 ввода сигнала температуры элемента, порт 45 ввода сигнала обнаружения разрядки, порт 46 ввода сигнала тока разрядки, порт 47 вывода сигнала переключения коэффициента усиления, порт 48 вывода сигнала отключения, порт 49 ввода сигнала обнаружения подключения зарядного устройства, порт 50 вывода сигнала прекращения разрядки и т.п. Сигнал обнаружения пониженного напряжения от модуля 34 сравнения вводится в порт 41. Сигнал выбора элемента в переключатель 38 выбора элемента выводится из порта 42. Сигнал напряжения элемента от схемы 35 вводится в порт 43. Сигнал температуры элемента от схемы 39 вводится в порт 44. Сигнал обнаружения разрядки от модуля 36 сравнения вводится в порт 45. Сигнал тока разрядки от операционного усилителя 37 вводится в порт 46. Сигнал переключения коэффициента усиления выводится из порта 47. Сигнал SD отключения, управляющий переключателем 40 отключения, выводится из порта 48. Сигнал обнаружения подключения зарядного устройства от транзистора Tr1 вводится в порт 49. Сигнал прекращения разрядки в транзистор Tr2 выводится от порта 50.The microcomputer 32 includes the following ports on which signals are input / output: a low voltage detection signal input port 41, an element selection signal output port 42, an element voltage signal input port 43, an element temperature signal input port 44, a discharge detection signal input port 45 , discharge current signal input port 46, gain switching signal output port 47, shutdown signal output port 48, charger connection detection input port 49, termination signal output port 50 azryadki etc. The undervoltage detection signal from the comparison module 34 is input to port 41. The element selection signal to the element selection switch 38 is output from port 42. The element voltage signal from circuit 35 is input to port 43. The element temperature signal from circuit 39 is input to port 44. Detection signal the discharge from the comparison module 36 is input to port 45. The discharge current signal from the operational amplifier 37 is input to port 46. The gain switching signal is output from port 47. The trip signal SD controlling the trip switch 40 is output is given from port 48. The signal to detect the connection of the charger from the transistor Tr1 is input to port 49. The signal to stop the discharge to the transistor Tr2 is output from port 50.

Далее описывается электрическая конфигурация корпуса 2 инструмента в перезаряжаемом ударном инструменте 1. Как показано на фиг.3, корпус 2 инструмента включает в себя контактные выводы 61, 62 и 63, курковый переключатель 9, стабилизатор 64 на стороне инструмента, электродвигатель 65, транзистор Tr11 регулирования подачи питания и транзистор Tr12. Контактный вывод 61 электрически подключен к контактному выводу 51 аккумуляторного источника 10 питания. Контактный вывод 62 электрически подключен к контактному выводу 52. Контактный вывод 63 электрически подключен к контактному выводу 54 аккумуляторного источника 10 питания. Стабилизатор 64 формирует управляющий источник питания на стороне инструмента (источник питания постоянного тока с напряжением Vdd) для управления соответствующими секциями в корпусе 2 инструмента на основе напряжения Vbat аккумулятора, вводимого от аккумуляторного источника 10 питания, когда курковый переключатель 9 управляется (включается). Электродвигатель 65 подключается между контактными выводами 61 и 62. Транзистор Tr11 подключается последовательно с электродвигателем 65. Транзистор Tr12 прекращает работу электродвигателя 65 (т.е. прекращает разрядку от аккумулятора 31 на корпус 2 инструмента) посредством выключения транзистора Tr11, когда сигнал прекращения разрядки от аккумуляторного источника 10 питания вводится в контактный вывод 63.The following describes the electrical configuration of the tool body 2 in a rechargeable percussion instrument 1. As shown in FIG. 3, the tool body 2 includes contact leads 61, 62 and 63, a trigger switch 9, a tool-side stabilizer 64, an electric motor 65, and a regulation transistor Tr11 power supply and transistor Tr12. The terminal 61 is electrically connected to the terminal 51 of the battery pack 10. The terminal 62 is electrically connected to the terminal 52. The terminal 63 is electrically connected to the terminal 54 of the battery pack 10. The stabilizer 64 generates a control power source on the tool side (DC power supply with a voltage of Vdd) for controlling the respective sections in the tool body 2 based on the battery voltage Vbat input from the battery power supply 10 when the trigger switch 9 is controlled (turned on). An electric motor 65 is connected between the terminals 61 and 62. The transistor Tr11 is connected in series with the electric motor 65. The transistor Tr12 stops the operation of the electric motor 65 (ie, stops the discharge from the battery 31 to the tool body 2) by turning off the transistor Tr11 when the signal to stop the discharge from the battery a power source 10 is introduced into the terminal 63.

В качестве транзистора Tr11 может использоваться полевой МОП-транзистор в настоящем варианте осуществления. Оба конца электродвигателя 65 подключаются к диоду D11, используемому в качестве диода свободного хода для высвобождения остаточной энергии электродвигателя 65, когда курковый переключатель 9 переключается в нерабочее положение.As the transistor Tr11, a MOSFET can be used in the present embodiment. Both ends of the electric motor 65 are connected to a diode D11, which is used as a freewheeling diode to release the residual energy of the electric motor 65 when the trigger switch 9 switches to the off position.

В корпусе 2 инструмента, сконфигурированном так, как описано выше, когда курковый переключатель 9 управляется, подача питания начинается из аккумулятора 31 на клемму корпуса 2 инструмента. Напряжение Vdd питания тем самым формируется в стабилизаторе 64 и подается в каждую секцию в корпусе 2 инструмента. Как результат, напряжение Vdd питания прикладывается к базе транзистора Tr12 через резистор R12. Напряжение Vdd питания также прикладывается к коллектору транзистора Tr12 через резистор RU.In the tool body 2, configured as described above, when the trigger switch 9 is controlled, power is supplied from the battery 31 to the terminal of the tool body 2. The supply voltage Vdd is thereby generated in the stabilizer 64 and is supplied to each section in the tool body 2. As a result, a supply voltage Vdd is applied to the base of the transistor Tr12 through the resistor R12. A supply voltage Vdd is also applied to the collector of the transistor Tr12 through the resistor RU.

В аккумуляторном источнике 10 питания, в случае, если нарушение в работе не обнаружено в аккумуляторе 31, и разрядка на корпус 2 инструмента может быть разрешена, микрокомпьютер 32 выводит сигнал прекращения разрядки H-уровня (т.е. сигнал, чтобы разрешать разрядку) от порта 50. Также контактный вывод 54 переводится к L-уровню (потенциалу земли).In the battery pack 10, if a malfunction is not detected in the battery 31, and discharging to the tool body 2 can be resolved, the microcomputer 32 outputs an H-level discharge termination signal (i.e., a signal to permit discharging) from port 50. Also, pin 54 is translated to the L-level (ground potential).

Следовательно, в корпусе 2 инструмента база транзистора Tr12 также оказывается потенциалом земли, в силу чего транзистор Tr12 выключается. Напряжение Vdd питания тем самым прикладывается к затвору транзистора Tr11, который включен, чтобы разрешать подавать питание на электродвигатель 65.Therefore, in the tool housing 2, the base of the transistor Tr12 also turns out to be a ground potential, whereby the transistor Tr12 turns off. The supply voltage Vdd is thereby applied to the gate of the transistor Tr11, which is turned on to allow power to be supplied to the motor 65.

(4) Электрическая конфигурация системы зарядки(4) Electrical configuration of the charging system

Электрическая конфигурация системы 30 зарядки, как показано на фиг.2, для зарядки аккумулятора 31 в аккумуляторном источнике 10 питания далее описывается со ссылкой на фиг.4.The electrical configuration of the charging system 30, as shown in FIG. 2, for charging the battery 31 in the battery pack 10 will now be described with reference to FIG. 4.

Как показано на фиг.4, при зарядке аккумулятора 31 аккумуляторный источник 10 питания присоединяется к зарядному устройству 20 для аккумуляторов. Зарядное устройство 20 для аккумуляторов включает в себя контактные выводы 71, 72 и 73 и преобразователь 76. Контактный вывод 71 электрически подключен к контактному выводу 51 аккумуляторного источника 10 питания. Контактный вывод 72 электрически подключен к контактному выводу 52. Контактный вывод 73 электрически подключен к контактному выводу 53 аккумуляторного источника 10 питания. Преобразователь 76 формирует мощность зарядки постоянного тока от внешнего входного источника питания, вводимого через два входных контактных вывода 74 и 75 источника питания.As shown in FIG. 4, when charging the battery 31, the battery pack 10 is connected to the battery charger 20. The battery charger 20 includes terminals 71, 72, and 73 and a converter 76. Terminal 71 is electrically connected to terminal 51 of battery power source 10. The terminal 72 is electrically connected to the terminal 52. The terminal 73 is electrically connected to the terminal 53 of the battery 10. Converter 76 generates DC charging power from an external input power source introduced through two input terminal pins 74 and 75 of the power source.

Хотя не показано, зарядное устройство 20 для аккумуляторов дополнительно включает в себя схему управления, выполняющую различные операции управления, такие как управление формированием мощности зарядки постоянного тока посредством преобразователя 76. Преобразователь 76 включает в себя стабилизатор 77 на стороне зарядного устройства, который формирует управляющее напряжение питания на стороне зарядного устройства (источник питания постоянного тока с напряжением Vdd), с помощью которого управляются различные секции в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов, включая вышеупомянутую схему управления.Although not shown, the battery charger 20 further includes a control circuit performing various control operations, such as controlling the generation of direct current charging power by the converter 76. The converter 76 includes a stabilizer 77 on the side of the charger, which generates a control supply voltage on the side of the charger (DC power supply with voltage Vdd), with which various sections in the charger 20 are controlled for batteries, including the aforementioned control circuit.

Управляющий источник питания Vdd на стороне зарядного устройства также вводится в аккумуляторный источник 10 питания как сигнал подключения зарядного устройства от контактного вывода 73. В аккумуляторном источнике 10 питания сигнал подключения зарядного устройства вводится в базу транзистора Tr1 через контактный вывод 53. Транзистор Tr1 тем самым включается, и электрический потенциал его коллектора, т.е. сигнал, который должен быть введен в микрокомпьютер 32, становится равным L-уровню.The control power supply Vdd on the side of the charger is also input to the battery pack 10 as a signal for connecting the charger from the terminal 73. In the battery source 10, the signal for connecting the charger is input to the base of the transistor Tr1 through the terminal 53. The transistor Tr1 is thereby turned on, and the electric potential of its collector, i.e. the signal to be input to the microcomputer 32 becomes equal to the L level.

Когда зарядное устройство 20 для аккумуляторов не подключено к аккумуляторному источнику 10 питания, сигнал, вводимый в порт 49 микрокомпьютера 32, становится равным H-уровню вследствие напряжения Vcc питания, вводимого через резистор R5. С другой стороны, когда зарядное устройство 20 для аккумуляторов подключено к аккумуляторному источнику 10 питания, транзистор Tr1 включен, как описано выше, вследствие сигнала подключения зарядного устройства (напряжения Vdd) из зарядного устройства 20 для аккумуляторов, в силу чего сигнал в порт 49 микрокомпьютера 32 становится равным L-уровню. Следовательно, микрокомпьютер 32 может определять, подключено или нет зарядное устройство 20 для аккумуляторов (в частности, заряжается ли аккумулятор 31), на основе уровня сигнала, вводимого через порт 49.When the battery charger 20 is not connected to the battery pack 10, the signal inputted to the port 49 of the microcomputer 32 becomes equal to the H level due to the supply voltage Vcc inputted through the resistor R5. On the other hand, when the battery charger 20 is connected to the battery pack 10, the transistor Tr1 is turned on as described above, due to the connection signal of the charger (voltage Vdd) from the battery charger 20, whereby the signal to the port 49 of the microcomputer 32 becomes equal to the L level. Therefore, the microcomputer 32 can determine whether or not the battery charger 20 is connected (in particular, whether the battery 31 is charging) based on the signal level input through port 49.

Кроме того, сигнал подключения зарядного устройства (напряжение Vdd), вводимый от зарядного устройства 20 для аккумуляторов в аккумуляторный источник 10 питания, также вводится в стабилизатор 33 через диод D2. Стабилизатор 33 формирует напряжение Vcc питания по существу из напряжения Vbat аккумулятора. Тем не менее, в случае, если сигнал подключения зарядного устройства (т.е. напряжение Vdd питания) вводится от зарядного устройства 20 для аккумуляторов при условии, что напряжение Vbat аккумулятора не вводится вследствие выключенного состояния переключателя 40 отключения, напряжение Vcc питания формируется от напряжения Vdd питания, вводимого от зарядного устройства 20 для аккумуляторов.In addition, the charger connection signal (voltage Vdd) inputted from the battery charger 20 to the battery pack 10 is also input to the stabilizer 33 via a diode D2. The stabilizer 33 generates a supply voltage Vcc substantially from the battery voltage Vbat. However, in the event that the charger connection signal (i.e., the supply voltage Vdd) is input from the battery charger 20, provided that the battery voltage Vbat is not input due to the off state of the shutdown switch 40, the supply voltage Vcc is generated from the voltage Vdd power input from battery charger 20.

(5) Процессы управления для мониторинга состояния аккумуляторов в аккумуляторном источнике питания(5) Control processes for monitoring the condition of batteries in a battery pack

В аккумуляторном источнике 10 питания, сконфигурированном таким образом, микрокомпьютер 32 всегда отслеживает состояние аккумулятора 31 на основе температуры элемента, напряжения элемента для каждого элемента аккумулятора, электрического тока во время зарядки и разрядки аккумулятора 31 и т.п., при работе без нарушений (в нормальном работоспособном состоянии), за исключением экономичного режима и режима отключения, которые поясняются далее. Пояснение конфигурации мониторинга тока зарядки во время зарядки опущено в настоящем варианте осуществления. Параметры, которые должны отслеживаться посредством микрокомпьютера 32 в отношении аккумулятора 31, не ограничены вышеуказанным напряжением элемента, температурой элемента и током зарядки/разрядки, и могут отслеживаться другие параметры.In the battery pack 10 configured in this way, the microcomputer 32 always monitors the state of the battery 31 based on the temperature of the cell, the voltage of the cell for each battery cell, the electric current during charging and discharging of the battery 31, and the like, when operating without disturbance (in normal working condition), except for the economy mode and shutdown mode, which are explained below. An explanation of the configuration of monitoring the charging current during charging is omitted in the present embodiment. The parameters to be monitored by the microcomputer 32 with respect to the battery 31 are not limited to the above cell voltage, cell temperature and charging / discharging current, and other parameters can be monitored.

В нормальном работоспособном состоянии состояние аккумулятора 31 по-разному отслеживается посредством работы каждой секции, составляющей схему мониторинга в аккумуляторном источнике 10 питания, показанном на фиг.3.In the normal operable state, the state of the battery 31 is monitored differently by the operation of each section constituting the monitoring circuit in the battery pack 10 shown in FIG.

С другой стороны, если данные условия для переключения микрокомпьютера 32 в экономичный режим удовлетворяются, как в случае, когда корпус 2 инструмента не принимает электропитание, микрокомпьютер 32 переключает всю схему мониторинга (в том числе себя) в экономичный режим. Потребление электроэнергии аккумулятора 31 тем самым уменьшается по сравнению с потреблением в нормальном работоспособном состоянии. В экономичном режиме, тем не менее, электропитание в каждую секцию, в том числе микрокомпьютер 32, в аккумуляторном источнике 10 питания не прекращается полностью. Минимально необходимые операции выполняются непрерывно, чтобы возвращаться из экономичного режима и активироваться.On the other hand, if these conditions for switching the microcomputer 32 to the economy mode are satisfied, as in the case when the tool body 2 does not receive power, the microcomputer 32 switches the entire monitoring circuit (including itself) to the economy mode. The power consumption of the battery 31 is thereby reduced compared with consumption in a normal operational state. In economy mode, however, the power supply to each section, including the microcomputer 32, in the battery pack 10 does not completely stop. The minimum necessary operations are performed continuously in order to return from the economy mode and activate.

В частности, после переключения в экономичный режим микрокомпьютер 32 определяет, по меньшей мере, то, начата или нет разрядка, на основе сигнала от модуля 36 сравнения; подключено или нет зарядное устройство 20 для аккумуляторов, на основе сигнала от транзистора Tr1, и падает или нет значение Vz напряжения ниже напряжения Vr1 (т.е. в настоящем примере, падает или нет напряжение Vbat аккумулятора ниже 25 В), на основе сигнала от модуля 34 сравнения.In particular, after switching to the economy mode, the microcomputer 32 determines at least that the discharge is started or not based on the signal from the comparison module 36; whether or not the battery charger 20 is connected, based on the signal from the transistor Tr1, and whether or not the voltage Vz falls below the voltage Vr1 (i.e., in the present example, the battery voltage Vbat drops or not below 25 V), based on the signal from module 34 comparison.

Вследствие этого, если любое из условий возврата в рабочий режим, т.е. условие, что разрядка от аккумулятора 31 начата, условие, что зарядное устройство 20 для аккумуляторов подключено, и условие, что значение Vz напряжения падает ниже напряжения Vr1, удовлетворяются после переключения в экономичный режим, микрокомпьютер 32 снова возвращается из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние. Когда возвращен в рабочий режим вследствие начала разрядки, микрокомпьютер 32 управляет разрядкой (подачей питания на корпус 2 инструмента), при этом отслеживая состояние аккумулятора 31, как описано ниже. Когда возвращен в рабочий режим вследствие подключения зарядного устройства 20 для аккумуляторов, микрокомпьютер 32 переходит в режим мониторинга зарядки и выполняет различные операции управления, связанные с зарядкой, мониторингом состояния аккумулятора 31 в ходе зарядки и т.п. Когда возвращен в рабочий режим вследствие понижения напряжения аккумулятора, микрокомпьютер 32 переключается в режим отключения, в котором потребление электроэнергии аккумулятора 31 меньше потребления в экономичном режиме.As a result of this, if any of the conditions for returning to the operating mode, i.e. the condition that the discharge from the battery 31 is started, the condition that the battery charger 20 is connected, and the condition that the voltage value Vz drops below the voltage Vr1 is satisfied after switching to the economy mode, the microcomputer 32 again returns from the economy mode to the normal operational state. When returned to operating mode due to the start of discharge, the microcomputer 32 controls the discharge (supplying power to the tool body 2), while monitoring the status of the battery 31, as described below. When it is returned to operating mode due to the connection of the battery charger 20, the microcomputer 32 switches to the charge monitoring mode and performs various control operations related to charging, monitoring the state of the battery 31 during charging, and the like. When returned to the operating mode due to a decrease in the battery voltage, the microcomputer 32 switches to a shutdown mode in which the power consumption of the battery 31 is less than the consumption in the economy mode.

В частности, переключение в режим отключения выполняется посредством отключения переключателя 40 отключения в соответствии с сигналом отключения. Следовательно, в режиме отключения напряжение Vbat аккумулятора вообще не подается во всю схему мониторинга, в том числе стабилизатор 33 в аккумуляторном источнике 10 питания, в силу чего операции всей схемы мониторинга, в том числе и микрокомпьютера 32, полностью прекращаются.In particular, switching to shutdown mode is performed by shutting off the shutdown switch 40 in accordance with the shutdown signal. Therefore, in the shutdown mode, the battery voltage Vbat is not supplied to the entire monitoring circuit at all, including the stabilizer 33 in the battery pack 10, whereby the operations of the entire monitoring circuit, including the microcomputer 32, are completely stopped.

Микрокомпьютер 32 может быть сконфигурирован таким образом, чтобы продолжать операции, требуемые для активации, как описано выше, даже если значение Vz напряжения падает ниже напряжения Vr1. В таком случае, хотя потребление электроэнергии значительно ниже, чем потребление в нормальном работоспособном состоянии, напряжение аккумулятора потребляется медленно, но устойчиво, в силу чего разрядка аккумулятора 31 продолжается далее, и аккумулятор 31 может переходить в состояние избыточной разрядки. В настоящем варианте осуществления, следовательно, когда значение Vz напряжения падает ниже напряжения Vr1, приоритетным является предотвращать избыточную разрядку аккумулятора 31 согласно функциям схемы мониторинга. Более конкретно, переключатель 40 отключения выключается, и подача электроэнергии от аккумулятора 31 в каждую секцию аккумуляторного источника 10 питания тем самым полностью блокируется.The microcomputer 32 may be configured to continue the operations required for activation, as described above, even if the voltage value Vz falls below the voltage Vr1. In this case, although the power consumption is much lower than the consumption in the normal operable state, the battery voltage is consumed slowly but steadily, whereby the discharge of the battery 31 continues further, and the battery 31 can go into an over discharge state. In the present embodiment, therefore, when the voltage value Vz falls below the voltage Vr1, it is a priority to prevent the battery 31 from over-discharging according to the functions of the monitoring circuit. More specifically, the shutdown switch 40 is turned off, and the power supply from the battery 31 to each section of the battery pack 10 is thereby completely blocked.

В дальнейшем в этом документе приводится пояснение со ссылкой на фиг.5A и 5B процессов управления для мониторинга состояния аккумуляторов, которые выполняются посредством микрокомпьютера 32, в аккумуляторном источнике 10 питания по настоящему варианту осуществления, сконфигурированном так, как описано выше. В микрокомпьютере 32 в аккумуляторном источнике 10 питания ЦПУ 56 считывает программу процесса управления из ПЗУ 57 и выполняет процессы в соответствии с программой.Hereinafter, an explanation will be made with reference to FIGS. 5A and 5B of the control processes for monitoring the state of the batteries, which are performed by the microcomputer 32, in the battery pack 10 of the present embodiment configured as described above. In the microcomputer 32 in the battery pack 10, the CPU 56 reads the program of the control process from the ROM 57 and performs the processes in accordance with the program.

Когда процессы управления для мониторинга состояния аккумуляторов начаты, первоначально определяется то, подключено или нет зарядное устройство 20 для аккумуляторов (этап S110), на основе сигнала, введенного в порт 49 микрокомпьютера 32. Когда сигнал, вводимый в порт 49 имеет H-уровень, определяется, что зарядное устройство 20 для аккумуляторов не подключено, тогда как, когда сигнал, вводимый в порт 49 имеет L-уровень, определяется, что зарядное устройство 20 для аккумуляторов подключено.When the control processes for monitoring the state of the batteries are started, it is initially determined whether or not the battery charger 20 is connected (step S110) based on the signal input to the port 49 of the microcomputer 32. When the signal input to the port 49 has an H level, it is determined that the battery charger 20 is not connected, whereas when the signal input to port 49 is L-level, it is determined that the battery charger 20 is connected.

Когда определено, что зарядное устройство 20 для аккумуляторов подключено (этап S110 - ДА), схема мониторинга, включающая в себя микрокомпьютер 32 в аккумуляторном источнике 10 питания, переходит в режим мониторинга зарядки (этап S120). В режиме мониторинга зарядки микрокомпьютер 32 задает флаг режима мониторинга зарядки в ОЗУ 58. Микрокомпьютер 32 также управляет зарядкой аккумулятора 31 при мониторинге состояния аккумулятора 31.When it is determined that the battery charger 20 is connected (step S110 - YES), the monitoring circuit including the microcomputer 32 in the battery pack 10 goes into charge monitoring mode (step S120). In the charge monitoring mode, the microcomputer 32 sets the flag of the charge monitoring mode in the RAM 58. The microcomputer 32 also controls the charging of the battery 31 when monitoring the state of the battery 31.

С другой стороны, когда определено, что зарядное устройство 20 для аккумуляторов не подключено (этап S110 - НЕТ), определяется то, ниже или нет напряжение Vbat аккумулятора, чем 25 В (этап S130), на основе сигнала от модуля 34 сравнения. Когда определено, что напряжение Vbat аккумулятора ниже 25 В (этап S130 - ДА), схема мониторинга переключается в режим отключения (этап S370) после того, как сохранение данных выполнено, поскольку аккумулятор 31 может переходить в состояние избыточной зарядки. Таким образом, электропитание от аккумулятора 31 в аккумуляторный источник 10 питания полностью прекращается посредством выключения переключателя 40 отключения.On the other hand, when it is determined that the battery charger 20 is not connected (step S110 - NO), it is determined whether or not the battery voltage Vbat is lower than 25 V (step S130) based on a signal from the comparison unit 34. When it is determined that the battery voltage Vbat is lower than 25 V (step S130 - YES), the monitoring circuit switches to off mode (step S370) after data storage has been completed since the battery 31 may transition to an overcharged state. Thus, the power supply from the battery 31 to the battery pack 10 is completely stopped by turning off the shutdown switch 40.

Вышеупомянутое сохранение данных упоминается как сохранение различных данных в энергонезависимом запоминающем устройстве 59 из микрокомпьютера 32 (например, в ОЗУ 58 и т.п.), в котором хранятся различные данные. Различные данные могут включать в себя, например, различные предыстории, такие как количество зарядок, наибольшее и наименьшее значения температуры элемента, наибольшее и наименьшее значения тока разрядки.The aforementioned data storage is referred to as storing various data in a non-volatile memory device 59 from the microcomputer 32 (for example, in RAM 58 and the like), in which various data are stored. Various data may include, for example, various histories, such as the number of charges, the highest and lowest values of the cell temperature, the highest and lowest values of the discharge current.

После перехода в режим отключения, как описано выше, режим отключения поддерживается, если зарядное устройство 20 для аккумуляторов не подключено, и зарядка тем самым начата. Когда зарядное устройство 20 для аккумуляторов подключается, напряжение Vdd питания в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов вводится в стабилизатор 33 через диод D2. Стабилизатор 33 тем самым начинает формировать напряжение Vcc питания из напряжения Vdd питания. Формируемое напряжение Vcc питания вводится в микрокомпьютер 32, который тем самым начинает выполнять различные операции управления (операции в режиме работы без нарушений), включая процессы управления для мониторинга состояния аккумуляторов.After entering the shutdown mode, as described above, the shutdown mode is supported if the battery charger 20 is not connected, and charging is thereby started. When the battery charger 20 is connected, the supply voltage Vdd in the battery charger 20 is introduced into the stabilizer 33 through the diode D2. The stabilizer 33 thereby begins to generate a supply voltage Vcc from a supply voltage Vdd. The generated supply voltage Vcc is input to the microcomputer 32, which thereby begins to carry out various control operations (operations in the operating mode without disturbances), including control processes for monitoring the state of the batteries.

Когда определено, что напряжение Vbat аккумулятора составляет 25 В или выше (этап S130 - НЕТ) в процессе определения на этапе S130, для каждого из элементов B1, B2..., Bn аккумулятора определяется то, имеет он или нет напряжение элемента ниже 2,0 В (этап S140). Когда напряжения элемента для всех элементов аккумулятора равны 2,0 В или выше (этап S140 - НЕТ), выполняется проверка состояния (этап S150). С другой стороны, когда какой-либо из элементов аккумулятора имеет напряжение элемента ниже 2,0 В (этап S140 - ДА), схема мониторинга переходит в режим запрещения разрядки (этап S320).When it is determined that the battery voltage Vbat is 25 V or higher (step S130 - NO) in the determination process in step S130, for each of the battery cells B1, B2 ..., Bn, it is determined whether or not the cell voltage is lower than 2, 0 V (step S140). When the cell voltages for all battery cells are 2.0 V or higher (step S140 - NO), a status check is performed (step S150). On the other hand, when any of the battery cells has a cell voltage below 2.0 V (step S140 - YES), the monitoring circuit enters the discharge inhibit mode (step S320).

В частности, микрокомпьютер 32 задает флаг режима запрещения разрядки в ОЗУ 58 в микрокомпьютере 32, а также выводит сигнал L-уровня из порта 50. Как результат, транзистор Tr12 включается, а транзистор Tr11 выключается в корпусе 2 инструмента, в силу чего подача питания на электродвигатель 65 (т.е. разрядка от аккумулятора 31) прекращается.In particular, the microcomputer 32 sets the flag of the prohibition of discharging in RAM 58 in the microcomputer 32, and also outputs the L-level signal from the port 50. As a result, the transistor Tr12 turns on, and the transistor Tr11 turns off in the tool body 2, due to which the power supply to an electric motor 65 (i.e., discharge from the battery 31) is stopped.

При проверке состояния на этапе S150 получаются различные данные, показывающие состояние аккумулятора 31, такие как напряжение Vbat аккумулятора, напряжение элемента, температура элемента, ток разрядки и т.п.When checking the state in step S150, various data is obtained showing the state of the battery 31, such as battery voltage Vbat, cell voltage, cell temperature, discharge current, and the like.

Затем определяется, больше или нет ток разрядки 80 А (этап S160), на основе сигнала, вводимого в порт 46. Когда ток разрядки больше 80 А (этап S160 - ДА), схема мониторинга переходит в режим прекращения разрядки (этап S310). В режиме прекращения разрядки, в частности, микрокомпьютер 32 задает флаг режима прекращения разрядки в ОЗУ 58 в микрокомпьютере 32а, а также выводит сигнал прекращения разрядки L-уровня от порта 50, как в режиме запрещения разрядки, на этапе S320. Разрядка из аккумулятора 31 на корпус 2 инструмента тем самым прекращается, и процесс снова возвращается к проверке состояния на этапе S150.Then, it is determined whether or not the discharge current is greater than 80 A (step S160), based on the signal input to port 46. When the discharge current is greater than 80 A (step S160 - YES), the monitoring circuit enters the discharge stop mode (step S310). In the discharge stop mode, in particular, the microcomputer 32 sets the flag of the discharge stop mode in the RAM 58 in the microcomputer 32a, and also outputs the L-level discharge stop signal from the port 50, as in the discharge inhibit mode, in step S320. The discharge from the battery 31 to the tool body 2 is thereby terminated, and the process returns to the status check again in step S150.

Когда ток разрядки составляет 80 А или меньше (этап S160 - НЕТ), определяется, выше или нет температура элемента 80°C (этап S170), на основе сигнала, вводимого в порт 44. Когда температура элемента выше 80°C (этап S170 - ДА), схема мониторинга переходит в режим прекращения разрядки (этап S310), и процесс снова возвращается к проверке состояния на этапе S150. С другой стороны, когда температура элемента составляет 80°C или ниже (этап S170 - НЕТ), снова определяется, является ли напряжение элемента ниже 2,0 В (этап S180), таким же образом, как на этапе S140. Когда какой-либо из элементов напряжения имеет напряжение элемента ниже 2,0 В (этап S180 - ДА), схема мониторинга переходит в режим запрещения разрядки (этап S320), тогда как, когда все элементы аккумулятора имеют 2,0 В или выше (этап S180 - НЕТ), схема мониторинга переходит в режим разрешения разрядки (этап S190). В частности, микрокомпьютер 32 задает флаг режима разрешения разрядки в ОЗУ 58.When the discharge current is 80 A or less (step S160 - NO), it is determined whether or not the temperature of the element is higher than 80 ° C (step S170), based on the signal input to port 44. When the temperature of the element is higher than 80 ° C (step S170 - YES), the monitoring circuit enters the discharge stop mode (step S310), and the process returns to the status check in step S150 again. On the other hand, when the cell temperature is 80 ° C or lower (step S170 - NO), it is again determined whether the cell voltage is below 2.0 V (step S180), in the same manner as in step S140. When any of the voltage cells has a cell voltage below 2.0 V (step S180 - YES), the monitoring circuit enters the discharge inhibit mode (step S320), whereas when all the battery cells have 2.0 V or higher (step S180 - NO), the monitoring circuit enters the discharge enable mode (step S190). In particular, the microcomputer 32 sets the flag of the discharge resolution mode in the RAM 58.

В настоящем варианте осуществления, при условии, что ток разрядки равен 80 А или менее, напряжения элемента для всех элементов аккумулятора равны 2,0 В или выше, а температура элемента равна 80°C или ниже, когда разрядка выполняется, определяется, что условия разрешения зарядки удовлетворены. Как результат, подача питания в корпус 2 инструмента продолжается, тем самым давая возможность непрерывного управления корпусом 2 инструмента.In the present embodiment, provided that the discharge current is 80 A or less, the cell voltages for all battery cells are 2.0 V or higher, and the cell temperature is 80 ° C or lower, when the discharge is performed, it is determined that the resolution conditions Charging satisfied. As a result, the power supply to the tool body 2 continues, thereby enabling continuous control of the tool body 2.

После перехода в режим разрешения разрядки аккумулятор 31 также продолжает отслеживаться. В частности, после переключения в режим разрешения разрядки на этапе S190, первоначально определяется то, становится или нет ток разрядки равным 0 А (этап S200). В ходе разрядки, т.е. в то время, когда инструмент используется, разрядка является непрерывной (этап S200 - НЕТ), и процесс снова возвращается к проверке состояния на этапе S150. С другой стороны, когда разрядка от аккумулятора 31 в корпус 2 инструмента завершается посредством действия отпускания куркового переключателя 9, ток разрядки становится равным 0 А (этап S200 - ДА). В таком случае, микрокомпьютер 32 выводит сигнал L-уровня от порта 47, тем самым переключая усиление неинвертирующей усилительной схемы, которая включает в себя операционный усилитель 37 и другие элементы, с первого усиления в исходном состоянии на второе усиление, которое больше первого усиления (этап S210).After entering the discharge resolution mode, the battery 31 also continues to be monitored. In particular, after switching to the discharge enable mode in step S190, it is initially determined whether or not the discharge current becomes 0 A (step S200). During discharge, i.e. while the tool is in use, the discharge is continuous (step S200 is NO), and the process returns to the status check in step S150 again. On the other hand, when the discharge from the battery 31 into the tool body 2 is completed by the release action of the trigger switch 9, the discharge current becomes 0 A (step S200 - YES). In this case, the microcomputer 32 outputs the L-level signal from the port 47, thereby switching the gain of the non-inverting amplifier circuit, which includes the operational amplifier 37 and other elements, from the first gain in the initial state to the second gain, which is larger than the first gain (step S210).

Это позволяет, когда разрядка перезапускается в следующий раз, быстро обнаруживать перезапуск разрядки, даже когда значение тока по-прежнему является небольшим, например, в течение малооборотного вращения электродвигателя. При определении того, равен или нет ток разрядки 0 А, на этапе S200, ток разрядки от аккумулятора 31 не должен полностью равняться 0 А, а 0 А здесь означает состояние, когда разрядка аккумулятора 31, сопровождающая подачу питания на корпус 2 инструмента, закончена (т.е. состояние, когда подача питания на корпус 2 инструмента становится равной 0 А). На практике, следовательно, заданное значение тока для определения завершения разрядки может быть задано на основе электроэнергии, потребляемой в каждой схеме, включая микрокомпьютер 32 в аккумуляторном источнике 10 питания. Когда ток разрядки меньше заданного значения тока, может быть определено, что разрядка аккумулятора 31 закончена. Процесс переходит к этапу S210 после процесса на этапе S200.This allows, when the discharge is restarted the next time, to quickly detect the restart of the discharge, even when the current value is still small, for example, during low-speed rotation of the electric motor. When determining whether or not the discharge current is 0 A, in step S200, the discharge current from the battery 31 should not be completely equal to 0 A, and 0 A here means a state where the discharge of the battery 31 accompanying the power supply to the tool body 2 is completed ( i.e., the state when the power supply to the tool body 2 becomes equal to 0 A). In practice, therefore, a predetermined current value for determining the completion of discharge can be set based on the power consumed in each circuit, including the microcomputer 32 in the battery pack 10. When the discharge current is less than a predetermined current value, it can be determined that the discharge of the battery 31 is completed. The process proceeds to step S210 after the process in step S200.

После того, как усиление неинвертирующей усилительной схемы переключено на второе усиление на этапе S210, что предоставляет возможность точного обнаружения даже относительно небольшого тока разрядки, снова определяется, больше или нет ток разрядки 0 А (этап S220). Другими словами, определяется, для подтверждения после S200, закончена или нет разрядка от аккумулятора 31 на корпус 2 инструмента.After the gain of the non-inverting amplifier circuit is switched to the second gain in step S210, which makes it possible to accurately detect even a relatively small discharge current, it is again determined whether or not the discharge current is greater than 0 A (step S220). In other words, it is determined, for confirmation after S200, whether or not the discharge from the battery 31 to the tool body 2 is completed.

Здесь, когда определено, что ток разрядки больше 0 А, и разрядка на корпус 2 инструмента является непрерывной (этап S220 - ДА), микрокомпьютер 32 снова переключает усиление неинвертирующей усилительной схемы на первое усиление (этап S230), и процесс возвращается к этапу S150. С другой стороны, когда определено, что ток разрядки на корпус 2 инструмента равен 0 А (этап S220 - НЕТ), разрядка считается законченной, и процесс переходит к этапу S240-S270, чтобы определять то, удовлетворены или нет условия для перехода в экономичный режим, другими словами, находится ли аккумулятор 31 в стабильном состоянии.Here, when it is determined that the discharge current is greater than 0 A and the discharge to the tool body 2 is continuous (step S220 - YES), the microcomputer 32 again switches the gain of the non-inverting amplifier circuit to the first gain (step S230), and the process returns to step S150. On the other hand, when it is determined that the discharge current to the tool body 2 is 0 A (step S220 - NO), the discharge is considered completed, and the process proceeds to step S240-S270 to determine whether or not the conditions for switching to the economy mode are satisfied. in other words, whether the battery 31 is in a stable state.

В частности, первоначально определяется, относительно температуры элемента, является ли величина изменения температуры элемента dT/dt меньше, например, 5°C (этап S240). Если аккумулятор 31 находится в состоянии без нарушений в работе, температура элемента должна постепенно понижаться после того, как разрядка закончена. В нестабильном состоянии после того, как разрядка закончена, прежде чем аккумулятор 31 становится стабильным, тем не менее, если какие-либо нарушения в работе возникают в элементе аккумулятора, к примеру небольшое короткое замыкание в элементе аккумулятора, как описано ранее, температура элемента резко возрастает. Посредством проведения процесса согласно этапу S240 становится возможным обнаруживать нарушение в работе элемента аккумулятора посредством обнаружения такого резкого повышения температуры элемента, сопровождающего нарушение в работе элемента аккумулятора.In particular, it is initially determined, with respect to the temperature of the element, whether the magnitude of the change in temperature of the element dT / dt is less, for example, 5 ° C (step S240). If the battery 31 is in a state without interruptions in operation, the temperature of the cell should gradually decrease after the discharge is completed. In an unstable state after the discharge is completed, before the battery 31 becomes stable, however, if any abnormalities occur in the battery cell, for example, a small short circuit in the battery cell, as described previously, the temperature of the cell rises . By carrying out the process according to step S240, it becomes possible to detect a malfunction of the battery cell by detecting such a sharp increase in the temperature of the cell accompanying the malfunction of the battery cell.

Когда величина изменения температуры элемента dT/dt составляет 5°C или более (этап S240 - НЕТ), определяется, что элемент аккумулятора находится в неработоспособном состоянии (обнаружение нарушения в работе), и схема мониторинга переключается в режим запрещения зарядки/разрядки (этап S380), в котором запрещены как зарядка, так и разрядка. После переключения в режим запрещения зарядки/разрядки аккумуляторный источник 10 питания не может заряжаться и разряжаться, в силу чего пользователь больше не может использовать аккумуляторный источник 10 питания.When the change in temperature of the dT / dt cell is 5 ° C or more (step S240 - NO), it is determined that the battery cell is in an inoperative state (detecting a malfunction), and the monitoring circuit switches to the charge / discharge inhibit mode (step S380 ), in which both charging and discharging are prohibited. After switching to the prohibition mode of charging / discharging, the battery pack 10 cannot be charged and discharged, whereby the user can no longer use the battery pack 10.

Когда определено, что величина изменения температуры элемента dT/dt меньше 5°C (этап S240 - ДА), затем определяется, больше или нет величина изменения напряжения элемента dV/dt каждого из элементов аккумулятора чем, например, -100 мВ (этап S250). Если, например, небольшое короткое замыкание возникает в элементе аккумулятора, его напряжение резко понижается. Посредством проведения процесса согласно этапу S250 становится возможным обнаруживать нарушение в работе элемента аккумулятора посредством обнаружения такого резкого падения напряжения элемента, сопровождающего нарушение в работе элемента аккумулятора.When it is determined that the magnitude of the change in the temperature of the cell dT / dt is less than 5 ° C (step S240 - YES), then it is determined whether or not the magnitude of the change in the voltage of the cell dV / dt of each of the battery cells is greater than -100 mV (step S250) . If, for example, a small short circuit occurs in a battery cell, its voltage drops sharply. By carrying out the process according to step S250, it becomes possible to detect a malfunction of the battery cell by detecting such a sharp drop in voltage of the cell accompanying the malfunction of the battery cell.

Когда определено, что величина изменения напряжения элемента dV/dt равна -100 мВ или менее в каком-либо из элементов аккумулятора (этап S250 - НЕТ), другими словами, если демонстрируется тенденция большого снижения напряжения элемента, определяется, что элемент аккумулятора находится в неработоспособном состоянии, и схема мониторинга переключается в режим запрещения зарядки/разрядки (этап S380), в котором запрещены как зарядка, так и разрядка.When it is determined that the magnitude of the change in cell voltage dV / dt is -100 mV or less in any of the battery cells (step S250 - NO), in other words, if the trend of a large decrease in cell voltage is shown, it is determined that the battery cell is inoperative state, and the monitoring circuit switches to a charge / discharge inhibit mode (step S380), in which both charging and discharging are prohibited.

Когда определено, что величина изменения напряжения элемента dV/dt больше -100 мВ во всех элементах аккумулятора (этап S250 - ДА), другими словами, если демонстрируется тенденция небольшого снижения напряжения элемента, затем определяется, равна или нет величина изменения напряжения элемента dV/dt 0 или меньше в каждом из элементов аккумулятора (этап S260). Когда величина изменения напряжения элемента dV/dt больше 0 (этап S260 - НЕТ), другими словами, когда напряжение элемента повышается, определяется то, что, хотя нарушений в работе не возникает в элементах аккумулятора, аккумулятор 31 находится в нестабильном состоянии сразу после того, как разрядка закончена, и процесс снова возвращается к этапу S150.When it is determined that the magnitude of the change in cell voltage dV / dt is greater than -100 mV in all battery cells (step S250 - YES), in other words, if a tendency to slightly decrease the cell voltage is shown, then it is determined whether or not the magnitude of the change in cell voltage dV / dt 0 or less in each of the battery cells (step S260). When the magnitude of the change in the voltage of the cell dV / dt is greater than 0 (step S260 - NO), in other words, when the voltage of the cell rises, it is determined that although there are no malfunctions in the battery cells, the battery 31 is in an unstable state immediately after as the discharge is completed, and the process returns to step S150 again.

С другой стороны, когда величина изменения напряжения элемента dV/dt равна 0 или менее, другими словами, когда определено то, что повышение напряжения элемента после разрядки нивелируется, и аккумулятор 31 становится стабильным (этап S260 - ДА), затем определяется, является или нет температура элемента T ниже 60°C (этап S270). Это определение на этапе S270 отличается от определения на основе величины изменения температуры элемента на этапе S240. Определение на этапе S270 - это определение на основе значения самой температуры элемента. Когда температура элемента равна 60°C или выше (этап S270 - НЕТ), определено, что аккумулятор 31 по-прежнему находится в нестабильном состоянии, и процесс снова возвращается к этапу S150. С другой стороны, когда определено, что температура элемента ниже 60°C (этап S270 - ДА), микрокомпьютер 32 считает, что условия для переключения в экономичный режим удовлетворены, и переключает всю схему мониторинга, в том числе сам микрокомпьютер 32, в экономичный режим (этап S280).On the other hand, when the magnitude of the change in cell voltage dV / dt is 0 or less, in other words, when it is determined that the increase in cell voltage after discharge is leveled and the battery 31 becomes stable (step S260 - YES), then it is determined whether or not the temperature of the element T is lower than 60 ° C (step S270). This determination in step S270 is different from the determination based on the amount of temperature change of the element in step S240. The determination in step S270 is a determination based on the value of the temperature of the element itself. When the cell temperature is 60 ° C or higher (step S270 - NO), it is determined that the battery 31 is still in an unstable state, and the process returns to step S150 again. On the other hand, when it is determined that the element temperature is lower than 60 ° C (step S270 - YES), microcomputer 32 considers that the conditions for switching to economy mode are satisfied, and switches the entire monitoring circuit, including microcomputer 32, to economy mode (step S280).

В экономичном режиме различные операции мониторинга (в том числе мониторинг напряжения элемента, мониторинг температуры элемента и мониторинг тока зарядки/разрядки), выполнявшиеся в схеме мониторинга в нормальном работоспособном состоянии, по существу прекращаются, и различные операции управления посредством микрокомпьютера 32 также по существу прекращаются. Тем не менее, операции, требуемые, по меньшей мере, для того, чтобы снова возвращаться из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние, выполняются непрерывно, как описано выше.In the economy mode, various monitoring operations (including monitoring the cell voltage, monitoring the cell temperature and monitoring the charging / discharging current) performed in the monitoring circuit in a normal operable state essentially stop, and various control operations via the microcomputer 32 also essentially stop. However, the operations required, at least in order to again return from the economy mode to the normal operational state, are performed continuously, as described above.

После переключения в экономичный режим, если любое из условий возврата удовлетворяется (этап S290), схема мониторинга активируется из экономичного режима в нормальное работоспособное состояние (этап S300), и процессы на этапе S110 и далее выполняются снова. Вышеупомянутые условия возврата включают в себя условие, что разрядка от аккумулятора 31 начата, условие, что зарядное устройство 20 для аккумуляторов подключено, и условие, что напряжение Vbat аккумулятора падает ниже 25 В. В процессе активации на этапе S300 также выполняется процесс для возвращения усиления, которое переключалось на второе усиление на этапе S210, на первое усиление.After switching to the economy mode, if any of the return conditions is satisfied (step S290), the monitoring circuit is activated from the economy mode to the normal operational state (step S300), and the processes in step S110 and beyond are performed again. The aforementioned return conditions include a condition that the discharge from the battery 31 is started, a condition that the battery charger 20 is connected, and a condition that the battery voltage Vbat drops below 25 V. In the activation process in step S300, a process is also performed to return the gain. which switched to the second gain in step S210, to the first gain.

Например, в случае, если схема мониторинга возвращена из экономичного режима вследствие подключения зарядного устройства 20 для аккумуляторов к аккумуляторному источнику 10 питания, процесс переходит от S110 к этапу S120, и схема мониторинга переходит в режим мониторинга зарядки. В случае, если схема мониторинга возвращена из экономичного режима вследствие понижения напряжения Vbat аккумулятора ниже 25 В, процесс переходит от S110 к этапу S130. На этапе S130 определяется, что напряжение Vbat аккумулятора ниже 25 В (этап S130 - ДА), и процесс переходит к этапу S370, где выполняется сохранение данных, и схема мониторинга переключается в режим отключения.For example, if the monitoring circuit is returned from the economy mode due to the connection of the battery charger 20 to the battery pack 10, the process proceeds from S110 to step S120, and the monitoring circuit enters the charging monitoring mode. If the monitoring circuit is returned from the economy mode due to the lowering of the battery voltage Vbat below 25 V, the process proceeds from S110 to step S130. In step S130, it is determined that the battery voltage Vbat is lower than 25 V (step S130 - YES), and the process proceeds to step S370, where the data is stored, and the monitoring circuit switches to off mode.

После переключения в режим запрещения разрядки на этапе S320 процесс переходит к этапу S330, где выполняется процесс определения, который является идентичным процессу на этапе S240. Таким образом, определяется, составляет ли величина изменения температуры элемента dT/dt меньше 5°C. Когда величина изменения температуры элемента dT/dt равна 5°C или более (этап S330 - НЕТ), определяется, что элемент аккумулятора находится в неработоспособном состоянии, и схема мониторинга переключается в режим запрещения зарядки/разрядки (этап S380). С другой стороны, когда определено, что величина изменения температуры элемента dT/dt меньше 5°C (этап S330 - ДА), процесс далее переходит к этапу S340. На этапе S340 выполняется процесс определения, который является идентичным процессу на этапе S250, т.е. определяется, больше или нет величина изменения напряжения элемента dV/dt чем -100 мВ в каждом из элементов аккумулятора.After switching to the discharge inhibit mode in step S320, the process proceeds to step S330, where a determination process that is identical to the process in step S240 is performed. Thus, it is determined whether the magnitude of the change in temperature of the element dT / dt is less than 5 ° C. When the magnitude of the temperature change of the cell dT / dt is 5 ° C or more (step S330 - NO), it is determined that the battery cell is inoperative and the monitoring circuit switches to the charge / discharge inhibit mode (step S380). On the other hand, when it is determined that the temperature change value of the element dT / dt is less than 5 ° C (step S330 - YES), the process then proceeds to step S340. In step S340, a determination process that is identical to the process in step S250, i.e. it is determined whether or not the magnitude of the change in cell voltage dV / dt is greater than -100 mV in each of the battery cells.

Когда определено, что величина изменения напряжения элемента dV/dt равна -100 мВ или менее в каком-либо из элементов аккумулятора (этап S340 - НЕТ), другими словами, если демонстрируется тенденция большого снижения напряжения элемента, определяется, что элемент аккумулятора находится в неработоспособном состоянии, и схема мониторинга переключается в режим запрещения зарядки/разрядки (этап S380). С другой стороны, когда определено, что величина изменения напряжения элемента dV/dt больше -100 мВ во всех элементах аккумулятора (этап S340 - ДА), другими словами, если демонстрируется тенденция небольшого снижения напряжения элемента, процесс далее переходит к этапу S350. На этапе S350 выполняется процесс определения, который является идентичным процессу на этапе S260, т.е. определяется, является ли величина изменения напряжения элемента dV/dt 0 или менее в каждом из элементов аккумулятора.When it is determined that the magnitude of the change in cell voltage dV / dt is −100 mV or less in any of the battery cells (step S340 - NO), in other words, if a tendency toward a large decrease in cell voltage is shown, it is determined that the battery cell is inoperative the state, and the monitoring circuit switches to a charge / discharge inhibit mode (step S380). On the other hand, when it is determined that the magnitude of the change in cell voltage dV / dt is greater than -100 mV in all of the battery cells (step S340 - YES), in other words, if a tendency to slightly decrease the cell voltage is shown, the process then proceeds to step S350. In step S350, a determination process that is identical to the process in step S260, i.e. it is determined whether the magnitude of the change in cell voltage is dV / dt 0 or less in each of the battery cells.

Когда величина изменения напряжения элемента dV/dt больше 0 (этап S350 - НЕТ), процесс снова возвращается к этапу S320. С другой стороны, когда величина изменения напряжения элемента dV/dt равна 0 или менее (этап S350 - ДА), процесс далее переходит к этапу S360. На этапе S360 выполняется процесс определения, который является идентичным процессу на этапе S270, т.е. определяется, является или нет температура элемента T ниже 60°C.When the magnitude of the voltage change of the element dV / dt is greater than 0 (step S350 - NO), the process returns to step S320 again. On the other hand, when the magnitude of the voltage change of the element dV / dt is 0 or less (step S350 — YES), the process then proceeds to step S360. In step S360, a determination process that is identical to the process in step S270, i.e. it is determined whether or not the temperature of the element T is below 60 ° C.

Когда температура элемента равна 60°C или выше (этап S360 - НЕТ), процесс снова возвращается к этапу S320. С другой стороны, когда определено, что температура элемента ниже 60°C (этап S360 - ДА), процесс переходит к этапу S370, где выполняется сохранение данных, и схема мониторинга переключается в режим отключения.When the temperature of the cell is 60 ° C or higher (step S360 - NO), the process returns to step S320 again. On the other hand, when it is determined that the temperature of the cell is below 60 ° C (step S360 - YES), the process proceeds to step S370, where the data is stored, and the monitoring circuit switches to off mode.

(6) Результаты вышеописанной конфигурации(6) Results of the above configuration

Согласно аккумуляторному источнику 10 питания по настоящему варианту осуществления, как описано выше, после того, как закончена разрядка в корпус 2 инструмента (этап S220 - НЕТ), аккумуляторный источник 10 питания переключается в экономичный режим (этап S280), когда все из следующих условий удовлетворяются: условие, что величина изменения температуры элемента dT/dt меньше 5°C, указывающее на то, что изменение температуры становится стабильным (этап S240 - ДА); условие, что величина изменения напряжения элемента dV/dt больше -100 мВ во всех элементах аккумулятора, составляющих аккумулятор 31 (этап S250 - ДА), а также 0 или менее (этап S260 - ДА), указывающее на то, что напряжение элемента становится стабильным; и условие, что температура элемента T ниже 60°C (этап S270 - ДА), указывающее на то, что температура становится стабильной. Следовательно, становится возможным фактически уменьшать потребление электроэнергии аккумулятора 31 во время выполнения необходимого и достаточного мониторинга состояния аккумулятора 31 после того, как разрядка на корпус 2 инструмента закончена, до того, как аккумулятор 31 становится стабильным.According to the battery pack 10 of the present embodiment, as described above, after the discharge to the tool body 2 is completed (step S220 - NO), the battery pack 10 switches to the economy mode (step S280) when all of the following conditions are satisfied : the condition that the magnitude of the change in temperature of the element dT / dt is less than 5 ° C, indicating that the temperature change becomes stable (step S240 - YES); the condition that the magnitude of the change in cell voltage dV / dt is greater than -100 mV in all the battery cells making up the battery 31 (step S250 - YES), as well as 0 or less (step S260 - YES), indicating that the cell voltage becomes stable ; and a condition that the temperature of the element T is lower than 60 ° C (step S270 - YES), indicating that the temperature becomes stable. Therefore, it becomes possible to actually reduce the power consumption of the battery 31 while performing the necessary and sufficient monitoring of the state of the battery 31 after the discharge to the tool body 2 is completed, before the battery 31 becomes stable.

Помимо этого, после того, как разрядка закончена, микрокомпьютер 32 не только определяет, удовлетворяются или нет условия для переключения в экономичный режим, но также определяет, что аккумулятор 31 находится в неработоспособном состоянии, когда температура элемента резко возрастает (этап S240 - НЕТ) или напряжение элемента резко падает (этап S250 - НЕТ), и делает аккумуляторный источник 10 питания непригодным для использования после этого. Следовательно, становится возможным, если возникает какое-либо нарушение в работе, такое как небольшое короткое замыкание, точно обнаруживать это нарушение в работе и надлежащим образом реагировать, при этом достигая эффективного уменьшения потребления электроэнергии.In addition, after the discharge is completed, the microcomputer 32 not only determines whether or not the conditions for switching to the economy mode are satisfied, but also determines that the battery 31 is inoperative when the cell temperature rises sharply (step S240 - NO) or the cell voltage drops sharply (step S250 - NO), and makes the battery pack 10 unusable after that. Therefore, it becomes possible, if any malfunction occurs, such as a small short circuit, to accurately detect this malfunction and to respond appropriately, while achieving an effective reduction in energy consumption.

В ходе разрядки на корпус 2 инструмента усиление неинвертирующей усилительной схемы, включающей в себя операционный усилитель 37, задается равным первому усилению. Когда разрядка на корпус 2 инструмента закончена, усиление переключается на второе усиление, которое больше первого усиления. Следовательно, в то время как разрядка от аккумулятора 31 на корпус 2 инструмента выполняется, можно точно обнаруживать ток разрядки (сравнительно большую величину тока нескольких десятков ампер) в ходе разрядки. После того, как разрядка закончена, даже небольшая величина тока усиливается до большого значения с большим вторым коэффициентом усиления. Следовательно, когда разрядка перезапущена, даже если ток разрядки является небольшим, например, в течение малооборотного вращения электродвигателя, ток разрядки может точно обнаруживаться, и схема мониторинга может быстро возвращаться из экономичного режима.During discharge to the tool body 2, the gain of the non-inverting amplification circuit including the operational amplifier 37 is set equal to the first gain. When the discharge to the tool body 2 is completed, the gain switches to a second gain, which is larger than the first gain. Therefore, while the discharge from the battery 31 to the tool body 2 is performed, it is possible to accurately detect the discharge current (a relatively large current of several tens of amperes) during the discharge. After the discharge is completed, even a small amount of current is amplified to a large value with a large second gain. Therefore, when the discharge is restarted, even if the discharge current is small, for example, during a slow rotation of the electric motor, the discharge current can be accurately detected, and the monitoring circuit can quickly return from the economy mode.

В настоящем варианте осуществления, после переключения в экономичный режим непрерывно определяется, действительно ли разделенное значение Vz напряжения аккумулятора падает ниже первого опорного напряжения Vr1, и когда значение Vz напряжения падает ниже напряжения Vr1, схема мониторинга возвращается из экономичного режима и дополнительно переключается в режим отключения. Другими словами, когда оставшаяся емкость аккумулятора 31 понижается, и напряжение аккумулятора падает ниже 25 В, схема мониторинга переключается в режим отключения, и разрядка от аккумулятора 31 полностью прекращается (за исключением естественной разрядки). Тем самым возможно предотвращать переход аккумулятора 31 в состояние избыточной разрядки.In the present embodiment, after switching to the economy mode, it is continuously determined whether the divided battery voltage value Vz falls below the first reference voltage Vr1, and when the voltage value Vz falls below the voltage Vr1, the monitoring circuit returns from the economy mode and further switches to off mode. In other words, when the remaining capacity of the battery 31 decreases and the battery voltage drops below 25 V, the monitoring circuit switches to off mode and the discharge from the battery 31 is completely stopped (except for natural discharge). Thereby, it is possible to prevent the battery 31 from becoming over-discharged.

(7) Другие конфигурации(7) Other configurations

Следует понимать, что вышеописанные конфигурации настоящего изобретения не ограничены таким образом и могут принимать различные формы, при этом по-прежнему находясь в пределах объема, применимого для настоящего изобретения.It should be understood that the above configurations of the present invention are not so limited and may take various forms, while still being within the scope applicable to the present invention.

Например, в качестве условий для переключения схемы мониторинга в экономичный режим после того, как разрядка закончена, можно приспосабливать различные комбинации вышеупомянутых условий (этап S240-S270) для переключения схемы мониторинга в экономичный режим. Например, схема мониторинга может переключаться в экономичный режим только при условии, когда величина изменения температуры элемента dT/dt меньше 5°C (этап S240 - ДА), что указывает на то, что температура является стабильной; только при условии, когда величина изменения напряжения элемента dV/dt больше -100 мВ во всех элементах аккумулятора (этап S250 - ДА), что указывает на то, что напряжение является стабильным; или только при условии, когда оба из вышеупомянутых условий S240 и S250 удовлетворяются. Альтернативно, другие условия могут быть дополнительно добавлены к условиям S240-S270, чтобы определять, следует или нет переключать схему мониторинга в экономичный режим.For example, as conditions for switching the monitoring circuit to the economy mode after the discharge is completed, various combinations of the above conditions (step S240-S270) can be adapted to switch the monitoring circuit to the economy mode. For example, the monitoring circuit can switch to the economy mode only if the change in temperature of the element dT / dt is less than 5 ° C (step S240 - YES), which indicates that the temperature is stable; only under the condition that the magnitude of the change in cell voltage dV / dt is greater than -100 mV in all battery cells (step S250 - YES), which indicates that the voltage is stable; or only if both of the above conditions S240 and S250 are satisfied. Alternatively, other conditions may be further added to conditions S240-S270 to determine whether or not to switch the monitoring circuit to the economy mode.

Более предпочтительно, тем не менее, выполнять определение на основе вышеупомянутых необходимых и достаточных условий, показанных на этапе S240-S270 вышеописанного варианта осуществления, чтобы непрерывно продолжать операции мониторинга в то время, когда аккумулятор 31 сразу находится в нестабильном состоянии после того, как разрядка закончена, а также фактически уменьшать потребление электроэнергии посредством быстрого переключения схемы мониторинга в экономичный режим после того, как аккумулятор 31 переходит в стабильное состояние.More preferably, however, a determination is made based on the above necessary and sufficient conditions shown in step S240-S270 of the above embodiment to continuously continue monitoring operations while the battery 31 is immediately in an unstable state after the discharge is completed as well as actually reduce power consumption by quickly switching the monitoring circuit to the power-saving mode after the battery 31 has entered a stable state.

В качестве конкретного опорного значения в каждом из процессов определения S240-S270, каждое значение на фиг.5B (5°C на этапе S240, -100 мВ на этапе S250, 0 на этапе S260 и 60°C на этапе S270) задается только в качестве примера, и различные значения могут задаваться надлежащим образом. То же самое относится к опорному значению в каждом из других процессов определения S130, S140, S160, S170, S180, S200, S220 и S330-S360.As a specific reference value in each of the determination processes S240-S270, each value in FIG. 5B (5 ° C in step S240, -100 mV in step S250, 0 in step S260 and 60 ° C in step S270) is set only in as an example, and various values can be set appropriately. The same applies to the reference value in each of the other determination processes S130, S140, S160, S170, S180, S200, S220 and S330-S360.

В вышеприведенном варианте осуществления усиление неинвертирующей усилительной схемы, включающей в себя операционный усилитель 37, задано переключаемым к одному из двух усилений с помощью сигнала переключения коэффициента усиления от микрокомпьютера 32. Тем не менее, усиление может быть выполнено с возможностью переключения на одно из трех или более усилений или может быть выполнено с возможностью быть непрерывно переменным.In the above embodiment, the gain of the non-inverting amplifier circuit including the operational amplifier 37 is set to be switched to one of the two amplifications using the gain switching signal from the microcomputer 32. However, the gain can be configured to switch to one of three or more amplifications or can be performed with the ability to be continuously variable.

В вышеприведенном варианте осуществления сигнал от операционного усилителя 37 вводится в модуль 36 сравнения. Тем не менее, сигнал напряжения на входной стороне резистора R1 (т.е. сигнал, вводимый в операционный усилитель 37) также может вводиться в модуль 36 сравнения.In the above embodiment, the signal from the operational amplifier 37 is input to the comparison module 36. However, the voltage signal at the input side of the resistor R1 (i.e., the signal input to the operational amplifier 37) can also be input to the comparison module 36.

В вышеприведенном варианте осуществления описано, что схема мониторинга в аккумуляторном источнике 10 питания выполнена в целом посредством каждой схемы, показанной на фиг.3, включая микрокомпьютер 32. Тем не менее, схема, выделенная мониторингу (например, специализированная ИС и т.п.), может предоставляться, например, отдельно от микрокомпьютера 32. В экономичном режиме работа специализированной ИС и т.п. может прекращаться посредством прекращения предоставления питания в специализированную ИС и т.п., в то время как микрокомпьютер 32 может управляться с помощью потребления на низком уровне мощности, например, посредством ограничения своей функции только отслеживания того, удовлетворяются или нет условия возврата из экономичного режима.In the above embodiment, it is described that the monitoring circuit in the battery pack 10 is made generally by each circuit shown in FIG. 3, including the microcomputer 32. However, the circuit allocated to the monitoring (for example, a dedicated IC, etc.) , can be provided, for example, separately from the microcomputer 32. In an economical mode, the operation of a specialized IC, etc. can be stopped by stopping the supply of power to a specialized IC and the like, while the microcomputer 32 can be controlled by low power consumption, for example, by limiting its function only by monitoring whether or not the conditions for returning from the economy mode are satisfied.

В вышеприведенном варианте осуществления аккумулятор 31 выполнен из десяти элементов аккумулятора, подключенных последовательно, только в качестве примера. Тем не менее, число элементов аккумулятора, составляющих аккумулятор 31, не ограничено конкретным образом, и аккумулятор 31 может включать в себя только один элемент аккумулятора или может быть выполнен посредством множества элементов аккумулятора, подключенных последовательно-параллельно. Следует понимать, что напряжение каждого элемента аккумулятора и напряжение аккумулятора также не ограничено значениями, иллюстрируемыми в вышеописанном варианте осуществления.In the above embodiment, the battery 31 is made of ten battery cells connected in series, by way of example only. However, the number of battery cells constituting the battery 31 is not particularly limited, and the battery 31 may include only one battery cell or may be implemented by a plurality of battery cells connected in series-parallel. It should be understood that the voltage of each battery cell and the battery voltage are also not limited to the values illustrated in the above embodiment.

В вышеприведенном варианте осуществления ионно-литиевая аккумуляторная батарея иллюстрируется в качестве каждого из элементов аккумулятора, составляющих аккумулятор 31, только в качестве примера. Тем не менее, первичный аккумулятор или аккумулятор, отличный от ионно-литиевой аккумуляторной батареи, также может быть применен к настоящему изобретению в качестве элементов аккумулятора.In the above embodiment, the lithium ion secondary battery is illustrated as each of the battery cells constituting the battery 31, by way of example only. However, a primary battery or a battery other than a lithium ion secondary battery may also be applied to the present invention as battery cells.

Claims

1. A battery pack for a power tool, comprising:
- a battery that includes at least one battery cell;
- a monitoring circuit that monitors the state of the battery, while the monitoring circuit is controlled by receiving power from the battery;
- a power-on mode switch that switches the battery pack to power-on mode by stopping at least part or all of the operations of the monitoring circuit when the monitoring circuit detects a discharge end state in which the discharge current from the battery is equal to or lower than a predetermined predetermined value current, and the monitoring circuit further detects at least one of a stable voltage state in which the magnitude of the voltage change in the cell umulyatora is within a predetermined range of stable voltage value changes, and the steady state temperature, where the amount of temperature change in the battery is within a predetermined range of stable values of the temperature changes.

2. The battery pack according to claim 1, wherein:
- the monitoring circuit detects a stable voltage state when the magnitude of the voltage change in all the battery cells included in the battery is within a stable range of the voltage magnitude.

3. The battery pack according to claim 1, wherein:
- the module for switching to the economy mode switches the battery pack to the economy mode when the monitoring circuit detects a discharge end state and additionally detects both from a stable state in voltage and a stable state in temperature.

4. The battery pack according to claim 3, in which:
- the module for switching to the economy mode switches the battery pack to the economy mode when the monitoring circuit detects a discharge end state and additionally detects both a stable voltage state and a stable temperature state, and also detects that the battery temperature is below a predetermined temperature threshold value.

5. The battery pack according to claim 1, wherein:
- the monitoring circuit determines that the battery is inoperative when the monitoring circuit detects at least one of a state in which the magnitude of the voltage change in the battery cell is outside the stable range of the magnitude of the voltage change, and the state in which the magnitude of the temperature change in the battery goes beyond the stable range of temperature change.

6. The battery pack according to claim 1, comprising:
- a return to operating mode module that returns the battery pack from the economy mode to a normal operational state when, after the battery pack switches to the economy mode by the switch to the economy mode, a predetermined return to operating mode condition is satisfied in the battery source nutrition.

7. The battery pack according to claim 6, in which:
- the return to operating mode module includes a discharge start detection module that detects that the discharge from the battery has started, and the return to operating mode module performs processing to return the battery pack from the economy mode to the normal operational state, as the processing performed when the return condition is satisfied.

8. The battery pack according to claim 1, in which:
- the monitoring circuit includes at least a discharge current detection module that detects the discharge current from the battery, an element voltage detection module that detects the battery cell voltage, and a temperature detection module that detects the battery temperature, and the monitoring circuit monitors the battery condition based on the detection result obtained by each detection module.

9. The battery pack of claim 8, comprising:
- an element selection switch that selectively outputs a voltage of at least one of the battery cells included in the battery; and
an amplification module that amplifies and outputs the voltage of at least one of the battery cells selected by the cell select switch,
- wherein the cell voltage detection module detects the voltage of the battery cell based on a signal output from the amplification module.

10. The battery pack according to claim 1, comprising a module for returning to operating mode, wherein:
- the return to operating mode module includes a discharge start detection module that detects that a discharge from the battery has started, and the return to operating mode module returns the battery pack from the economy mode to the normal operable state after the battery pack switches to the economy mode mode by the power-on mode switch, when the discharge start detecting module detects that the discharge is started,
- the monitoring circuit includes a discharge current detection module that detects the discharge current from the battery,
- the discharge current detection module includes a signal receiving module that receives an electric signal corresponding to a discharge current value, and a signal amplification module that amplifies an electric signal obtained by the signal receiving module with a predetermined first gain; and the discharge current detection module is configured to continue to operate after the battery pack switches to the economy mode by the switch to the economy mode,
- a discharge start detection module is configured to detect a discharge start based on an electric signal amplified by a signal amplification module, and
- further comprising a gain switch module that switches the gain of the signal gain module to a second gain that is greater than the first gain when the monitoring circuit detects a discharge end state.

11. The battery pack of claim 8, comprising a return to operating mode module, wherein:
- the return to operating mode module includes a discharge start detection module that detects that a discharge from the battery has started, and the return to operating mode module returns the battery pack from the economy mode to the normal operable state after the battery pack switches to the economy mode mode by the power-on mode switch, when the discharge start detecting module detects that the discharge is started,
- the discharge current detection module includes a signal receiving module that receives an electric signal corresponding to a discharge current value, and a signal amplification module that amplifies an electric signal obtained by the signal receiving module with a predetermined first gain; and the discharge current detection module is configured to continue to operate after the battery pack switches to the economy mode by the switch to the economy mode,
- the discharge start detection module is configured to detect that the discharge has started, based on an electrical signal amplified by the signal amplification module, and
- further comprising a gain switch module that switches the gain of the signal gain module to a second gain that is greater than the first gain when the monitoring circuit detects a discharge end state.

12. The battery pack of claim 10, wherein:
- the gain switching module again switches the gain to the first gain when, after switching the gain to the second gain, the discharge start detection module detects that the discharge has started.

13. The battery pack according to claim 11, in which:
- the gain switching module again switches the gain to the first gain when, after switching the gain to the second gain, the discharge start detection module detects that the discharge has started.

14. The battery pack according to claim 6, comprising:
- a battery voltage determination module that can operate in an economical mode and which determines whether or not the battery voltage drops below a predetermined lower limit of the threshold voltage range, and
- a module for switching to shutdown mode, which is controlled in a normal operable state and which switches the battery pack to shutdown mode, in which the battery power consumption is lower than the consumption in economy mode, when the battery voltage detection module determines that the battery voltage falls below the lower limit of the threshold range stresses
- in this case, when the battery voltage determination module determines that the battery voltage drops below the lower limit of the threshold voltage range, the return to operating mode module performs processing to return the battery pack from the economy mode to its normal operating state, as processing performed when the condition for returning to operating mode is satisfied.

15. The battery pack according to claim 6, comprising:
a charge detection module that detects that the battery charger for charging the battery is connected to the battery pack,
- at the same time, when the charging detection module detects that the battery charger is connected, the return to operating mode module performs processing to return the battery pack from the economy mode to its normal operating state, as processing performed when the condition for returning to the operating mode satisfied.

16. A power tool comprising:
- a battery pack for a power tool and a tool body, wherein the battery pack includes:
- a battery that has at least one battery cell;
- a monitoring circuit that monitors the state of the battery, while the monitoring circuit is controlled by receiving power from the battery; and
- a power-on mode switch that switches the battery pack to power-on mode by stopping at least part or all of the operations of the monitoring circuit when the monitoring circuit detects a discharge end state in which the discharge current from the battery is equal to or lower than a predetermined predetermined value current, and the monitoring circuit further detects at least one of a stable voltage state in which the magnitude of the voltage change in the cell umulyatora is within a predetermined range of stable voltage value changes, and the steady state temperature, where the amount of temperature change in the battery is within a predetermined stable temperature range of the amount of change, and
- while the tool body is made so that the battery pack is removably attached to it, and is configured to be controlled by receiving power from the battery pack.