WO2021070377A1 - 受電装置、バッテリユニット、電動パワーユニット及び作業機 - Google Patents
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Abstract
本発明の一側面は受電装置に係り、前記受電装置は、給電機能を制御するためのプロセッサをそれぞれが備える複数のバッテリユニットから電力を受取り可能に構成された受電装置であって、前記複数のバッテリユニットをそれぞれ電気接続可能な複数の接続部を備えており、前記複数の接続部は、それらに前記複数のバッテリユニットがそれぞれ電気接続された場合に該複数のバッテリユニットの複数のプロセッサに供給される電圧が互いに異なる値となるように、構成されている。
Description
本発明は、主に受電装置およびバッテリユニットに関する。
特許文献1には、複数のバッテリユニット(バッテリパック)が個別に電気接続された電動作業機(電動工具)の構成が記載されている。作業機本体には、複数のバッテリユニットを電気接続するための複数の接続部が設けられる。
一般に、上述の複数の接続部には何れのバッテリユニットが電気接続されてもよく、即ち、作業機本体から取り外されたバッテリユニットは、同様の構成を有する他のバッテリユニットに任意に交換可能である。このような構成において、個々のバッテリユニットには、その給電機能を制御するためのプロセッサが搭載されることが考えられる。この給電機能の適切な制御の実現のため、バッテリユニットが複数の接続部の何れに電気接続されたかをプロセッサが適切に検出することが必要となる場合も考えられるため、このことを比較的簡素な構成で実現するための技術が求められる。
本発明の目的は、受電装置および該受電装置に電気接続可能な複数のバッテリユニットについて、個々のバッテリユニットの給電機能の適切な制御を比較的簡素な構成で実現することを例示的目的とする。
本発明の第1側面は受電装置に係り、前記受電装置は、給電機能を制御するためのプロセッサをそれぞれが備える複数のバッテリユニットから電力を受取り可能に構成された受電装置であって、前記複数のバッテリユニットをそれぞれ電気接続可能な複数の接続部を備えており、前記複数の接続部は、それらに前記複数のバッテリユニットがそれぞれ電気接続された場合に該複数のバッテリユニットに対応する複数のプロセッサに供給される電圧が互いに異なる値となるように、構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、個々のバッテリユニットの給電機能の適切な制御を実現可能となる。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
(作業機の構成例)
図1は、実施形態に係る作業機1のシステム構成例を示すブロック図である。作業機1は、作業機構11、電動モータ12、バッテリユニット13および受電装置14を備え、バッテリユニット13の電力を用いて作業機構11により所定の作業を行う電動作業機(例えばトロウェル、スイーパー等)とする。
図1は、実施形態に係る作業機1のシステム構成例を示すブロック図である。作業機1は、作業機構11、電動モータ12、バッテリユニット13および受電装置14を備え、バッテリユニット13の電力を用いて作業機構11により所定の作業を行う電動作業機(例えばトロウェル、スイーパー等)とする。
作業機構11は、電動モータ12が発生した動力(回転)に基づいて上記作業を実行する。バッテリユニット13は、電力を貯留可能に構成され、本実施形態では複数並設される。受電装置14は、PDU(Power Drive Unit)等を内蔵し、バッテリユニット13から受け取った電力を所定の態様に変換して電動モータ12に供給する。
ここでは電力供給対象として電動モータ12を示したが、作業機1には、表示装置、光源装置等の電気装置が他の電力供給対象として更に設けられてもよい。
作業機1の構成は、上述の例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で多様な変更が加えられてもよい。また、電動モータ12、バッテリユニット13および受電装置14は、作業機構11とは別体でユニット化されてもよく、これにより、電動パワーユニットPUとして多様な用途で活用可能である。
図2は、バッテリユニット13および受電装置14のシステム構成例を示す回路ブロック図である。ここでは、説明の容易化のため、バッテリユニット13は2つ並設されるものとし、区別のため、それらのうちの一方を「バッテリユニット13a」とし、他方を「バッテリユニット13b」とする。
(バッテリユニットの構成例)
バッテリユニット13aは、バッテリ(バッテリ本体)130a、プロセッサ131a、通信部132a、レギュレータ133a、複数の抵抗素子136a、R1a及びR2a、複数のスイッチ素子134a、135a及び137a、並びに、整流素子D1aを備える。バッテリユニット13aは、これらの要素130a等がユニット化して構成され、その筐体にはバッテリユニット13aを受電装置14に電気接続するための端子群T1a~T4aが設けられる。
バッテリユニット13aは、バッテリ(バッテリ本体)130a、プロセッサ131a、通信部132a、レギュレータ133a、複数の抵抗素子136a、R1a及びR2a、複数のスイッチ素子134a、135a及び137a、並びに、整流素子D1aを備える。バッテリユニット13aは、これらの要素130a等がユニット化して構成され、その筐体にはバッテリユニット13aを受電装置14に電気接続するための端子群T1a~T4aが設けられる。
バッテリ130aは、本実施形態では48[V]のDC(Direct Current)電圧を出力し、典型的には複数のバッテリセルが直列接続されて構成されうるが、単一のバッテリセルにより構成されてもよい。図中において、バッテリ130aの正極側の電源線は線VH13aと示され、負極側の電源線は線VL13aと示される。電源線VL13aは、端子T1aに電気接続される。
プロセッサ131aは、詳細については後述とするが、バッテリ130aの給電機能を制御するための電子部品(例えば半導体パッケージ)とする。プロセッサ131aは、ASIC(特定用途向け集積回路)、PLD(プログラマブルロジックデバイス)等の半導体装置であってもよいが、同機能を実現可能にCPU(Central Processing Unit)及びメモリにより構成されてもよい。即ち、プロセッサ131aの機能はハードウェア及びソフトウェアの何れによっても実現可能である。
通信部132aは、端子T4aを介してバッテリユニット13a外の要素と通信可能に構成された電子部品であり、図中において破線で示されるようにプロセッサ131aとの相互通信により、プロセッサ131aの外部通信を実現可能とする。
レギュレータ133aは、電源線VH13aの電圧(ここでは48[V])に基づいて所定電圧(ここでは3.3[V])を線VH13a’に出力する。抵抗素子R1a及びR2aは、線VH13a’と、端子T2aに電気接続された線VH13a”との間に直列接続されており、詳細については後述とするが、抵抗素子R1a及びR2a間のノードには、それらの抵抗比に基づく分圧が発生することとなる。
スイッチ素子134aは、本実施形態ではMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタが用いられ、そのゲート端子は、上記抵抗素子R1a及びR2a間のノードに電気接続される。また、ドレイン端子は線VH13a’に電気接続され、ソース端子はプロセッサ131aに電気接続される。
スイッチ素子135aおよび抵抗素子136aは、電源線VH13aと、端子T3aに電気接続された線VH13aоとの間に直列接続される。スイッチ素子137aは、該直列接続されたスイッチ素子135aおよび抵抗素子136aに対して並列接続される。即ち、電源線VH13aの電圧(ここでは48[V])は、スイッチ素子135aおよび抵抗素子136aを介して、及び/又は、スイッチ素子137aを介して、端子T3aから出力可能である。尚、スイッチ素子135a及び137aには、公知の高耐圧トランジスタが用いられればよい。
整流素子D1aは、アノードが線VH13a(端子T1a)に電気接続され且つカソードが線VH13aо(端子T3a)に電気接続されるように配置される。
バッテリユニット13bは、図2に示されるように上述のバッテリユニット13a同様の構成を有しており、即ち、上述の要素130a等にそれぞれ対応する要素130b等を備える。詳細には、バッテリ130bはバッテリ130a同様に構成され、プロセッサ131bはプロセッサ131a同様に構成され、通信部132bは通信部132a同様に構成され、また、レギュレータ133bはレギュレータ133a同様に構成され、それぞれ配置される。抵抗素子136b、R1b及びR2bは、それぞれ、抵抗素子136a、R1a及びR2a同様に構成され、また、スイッチ素子134b、135b及び137bは、それぞれ、スイッチ素子134a、135a及び137a同様に構成され、それぞれ配置される。図中の線VH13b、VH13bо、VL13b、VH13b’及びVH13b”は、それぞれ、VH13a、VH13aо、VL13a、VH13a’及びVH13a”に対応する。整流素子D1bは整流素子D1a同様に構成され配置される。また、バッテリユニット13bの筐体にはバッテリユニット13bを受電装置14に電気接続可能とする端子群T1b~T4bが設けられ、これらは端子群T1a~T4aに対応する。
(受電装置の構成例)
受電装置14は、キャパシタ140、制御部141、通信部142、抵抗素子R3a及びR3b、スイッチ素子143a及び143b、並びに、起動スイッチ145を備える。受電装置14は、これらの要素140等がユニット化して構成され、その筐体には、バッテリユニット13a及び13bを電気接続するための端子群T5a~T8a及びT5b~T8bが設けられる。端子群T5a~T8aには、端子群T1a~T4aがそれぞれ電気接続され、また、端子群T5b~T8bには、端子群T1b~T4bがそれぞれ電気接続される。
受電装置14は、キャパシタ140、制御部141、通信部142、抵抗素子R3a及びR3b、スイッチ素子143a及び143b、並びに、起動スイッチ145を備える。受電装置14は、これらの要素140等がユニット化して構成され、その筐体には、バッテリユニット13a及び13bを電気接続するための端子群T5a~T8a及びT5b~T8bが設けられる。端子群T5a~T8aには、端子群T1a~T4aがそれぞれ電気接続され、また、端子群T5b~T8bには、端子群T1b~T4bがそれぞれ電気接続される。
詳細については後述とするが、端子群T5a~T8aは、抵抗素子R3a及びスイッチ素子143aと共に、バッテリユニット13aを電気接続可能な接続部144aを形成する。また、端子群T5b~T8bは、抵抗素子R3b及びスイッチ素子143bと共に、バッテリユニット13bを電気接続可能な接続部144bを形成する。
キャパシタ140は、端子T7bに電気接続された線VH14と、端子T5aに電気接続された線VL14との間に設けられ、バッテリユニット13a(及び13b)から受け取った電圧を保持可能とする。
制御部141は、受電装置14全体の制御を行い、例えば、詳細については後述とするが、プロセッサ131a及び131bのそれぞれと通信を行うことが可能である。制御部141の機能は、プロセッサ131a等同様、ハードウェア及びソフトウェアの何れによっても実現可能とする。また、制御部141は、PDUとしての機能を更に備え、キャパシタ140に保持された電圧を所定の態様に変換して電動モータ12に供給することも可能とする。
通信部142は、端子T8a及びT8bを介してそれぞれ通信部132a及び132bと通信可能に構成された電子部品であり、図中において破線で示されるように制御部141との相互通信により、制御部141の外部通信を実現可能とする。このような接続態様によれば、通信部132a及び132b間の相互通信も可能となる。そして、このことは、例えば、バッテリユニット13aのプロセッサ131aがバッテリユニット13bのプロセッサ131bに指示信号(ないし指示コマンド)を出力してバッテリユニット13bの給電機能を直接的に制御することをも許容する。
抵抗素子R3a及びスイッチ素子143aは、端子T5a及びT6a間に直列接続される。スイッチ素子143aには、本実施形態ではバイポーラトランジスタが用いられ、ベース端子は制御部141により制御されうる。このような構成によりバッテリユニット13aを電気接続可能な接続部144aが形成され、例えば、スイッチ素子143aが導通状態になると、線VH13a”には所定の電圧が発生する。この電圧は、実質的に、線VH13a’及びVL13a間の電圧と、抵抗素子R1a、R2a及びR3aの抵抗値とで決まりうる。
同様に、抵抗素子R3b及びスイッチ素子143bは、端子T5b及びT6b間に直列接続される。スイッチ素子143bには、本実施形態ではバイポーラトランジスタが用いられ、ベース端子は制御部141により制御されうる。このような構成によりバッテリユニット13bを電気接続可能な接続部144bが形成される。
起動スイッチ145は、本実施形態では、上記直列接続された抵抗素子R3a及びスイッチ素子143aに対して並列接続される。起動スイッチ145は、本実施形態においては押圧式スイッチとし、即ち、押圧されている間に亘って導通状態となり、押圧されていない間においては非導通状態となる。起動スイッチ145が押圧されると(導通状態となると)、線VH13a”及びVL13a間には、線VH13a’及びVL13a間の電圧と、抵抗素子R1a及びR2aの抵抗値とで決まる電圧が発生する。
尚、本実施形態においては、起動スイッチ145は、受電装置1の一部として記載したが、装置1外に別体として設けられてもよく、例えば、起動スイッチ145は、バッテリユニット13a及び接続部144a間の電気経路(即ち、端子T1a及びT5a間の接続部と、端子T2a及びT6a間の接続部との間)に外部から取り付けられてもよい。
このような構成により、バッテリユニット13a及び13bは、受電装置14に(それぞれ接続部144a及び144bに)電気接続可能となっている。詳細については後述とするが、本システム構成においては、バッテリユニット13a及び13bは直列接続されて受電装置14に電気接続されることとなる。また、前述のとおり、バッテリユニット13a及び13bは、同様の構成を有するため、それらを相互に交換可能であり、或いは、それらの一方/双方を同様の構成を有する他のバッテリユニット(新たな/充電済のバッテリユニット)に交換可能である。
(起動メカニズム)
本システム構成においては、電源線VL13a及びVL14(端子T1a及びT5a)は接地電圧(0[V])に固定される/接地されるものとする。以下において説明される電圧は、一般に、2つの要素(端子、ノード等)間に発生する電位差を示すが、説明の容易化のため、この接地電圧からの電位差を示す場合がある。
本システム構成においては、電源線VL13a及びVL14(端子T1a及びT5a)は接地電圧(0[V])に固定される/接地されるものとする。以下において説明される電圧は、一般に、2つの要素(端子、ノード等)間に発生する電位差を示すが、説明の容易化のため、この接地電圧からの電位差を示す場合がある。
作業機1の起動前(停止状態)においては、バッテリユニット13a及び13b並びに給電装置14は何れも休止状態である。即ち、プロセッサ131a及び131b、通信部132a及び132b、制御部141並びに通信部142は、何れも休止状態であり、また、スイッチ素子135a、137a、143a、135b、137b及び143b、並びに、起動スイッチ145は、何れも非導通状態である。
作業機1の起動は、起動スイッチ145がユーザ(作業機1のオーナー等)により押圧されることにより実現される。起動スイッチ145は押圧により導通状態となり、それにより、線VH13a”(端子T2a及びT6a)は電源線VL13a(端子T1a及びT5a)と同電位となり、即ち、線VH13a”(端子T2a及びT6a)は接地される。結果として、抵抗素子R1a及びR2a間のノードには、線VH13a’及びVL13a間の電圧(3.3[V])と、抵抗素子R1a及びR2aの抵抗比とに基づく分圧(電圧Vdiv1とする。)、即ち、
[式1]
Vdiv1=VDD×R2a/(R1a+R2a)、
VDD:線VH13a’及びVL13a間の電圧(3.3[V])、
R1a:抵抗素子R1aの抵抗値、
R2a:抵抗素子R2aの抵抗値、
が発生する。
[式1]
Vdiv1=VDD×R2a/(R1a+R2a)、
VDD:線VH13a’及びVL13a間の電圧(3.3[V])、
R1a:抵抗素子R1aの抵抗値、
R2a:抵抗素子R2aの抵抗値、
が発生する。
これにより、スイッチ素子134aであるMOSトランジスタのゲート端子には電圧Vdiv1が印加され、それに伴いスイッチ素子134aが導通状態となり、ドレイン端子に供給されている電圧VDDが、ソース端子を介してプロセッサ131aに供給されることとなる。これに応答して、プロセッサ131aは活性状態になる。
その後、活性状態となったプロセッサ131aは、スイッチ素子135aを導通状態にする。これにより、電源線VH13aの電圧(48[V])は、抵抗素子136a及びスイッチ素子135aを介して線VH13aоに伝達され、端子T3aを介してバッテリユニット13aから出力される。尚、これと略同時に(或いは、その前/後のタイミングにおいて)、プロセッサ131aは通信部132aを活性状態にする。
バッテリユニット13aから出力された上記電圧は、受電装置14の端子T7a及びT5bを介して、バッテリユニット13bの端子T1b、整流素子D1b及び端子T3bを介して、並びに、受電装置14の端子T7bを介して、線VH14に伝達される。これによりキャパシタ140が充電され、時間経過と共に線VH14及びVL14間の電圧が高くなる。
上記キャパシタ140の充電の開始から所定時間の経過後、プロセッサ131aは、更にスイッチ素子137aを導通状態にする。このとき、プロセッサ131aは、スイッチ素子135aを導通状態に維持してもよいし非導通状態にしてもよい。これにより、該充電の開始後に生じうる急峻な電位差を抑制しつつ、該充電が安定化してから該充電の速度を高めることができる。
キャパシタ140の充電により線VH14及びVL14間の電圧が充分に(電源線VH13aの電圧(48[V])まで)高くなったとき、それに伴い制御部141は活性状態となり、それと略同時に通信部142も活性状態となる。
その後、活性状態となった制御部141は、スイッチ素子143a及び143bを導通状態にする。起動スイッチ145の押圧が解除された後、バッテリユニット13aにおいては、導通状態となったスイッチ素子143aにより、線VH13a”及びVL13a間には、線VH13a’及びVL13a間の電圧と、抵抗素子R1a、R2a及びR3aの抵抗比とに基づく分圧(電圧Vdiv2とする。)、即ち、
[式2]
Vdiv2=VDD×R3a/(R1a+R2a+R3a)、
R3a:抵抗素子R3aの抵抗値、
が発生する。
[式2]
Vdiv2=VDD×R3a/(R1a+R2a+R3a)、
R3a:抵抗素子R3aの抵抗値、
が発生する。
一方、バッテリユニット13bにおいては、導通状態となったスイッチ素子143bにより、抵抗素子R1b及びR2b間のノードと、線VL13bとの間には、線VH13b’及びVL13b間の電圧(3.3[V])と、抵抗素子R1b、R2b及びR3bの抵抗比とに基づく分圧(電圧Vdiv3とする。)、即ち、
[式3]
Vdiv3=VDD×(R2b+R3b)/(R1b+R2b+R3b)、
VDD:線VH13b’及びVL13b間の電圧(3.3[V])、
R1b:抵抗素子R1bの抵抗値、
R2b:抵抗素子R2bの抵抗値、
R3b:抵抗素子R23の抵抗値、
が発生する。
[式3]
Vdiv3=VDD×(R2b+R3b)/(R1b+R2b+R3b)、
VDD:線VH13b’及びVL13b間の電圧(3.3[V])、
R1b:抵抗素子R1bの抵抗値、
R2b:抵抗素子R2bの抵抗値、
R3b:抵抗素子R23の抵抗値、
が発生する。
これにより、スイッチ素子134bであるMOSトランジスタのゲート端子には電圧Vdiv3が印加され、それに伴いスイッチ素子134bが導通状態となり、ドレイン端子に供給されている電圧VDDが、ソース端子を介してプロセッサ131bに供給されることとなる。これに応答して、プロセッサ131bは活性状態になり、それと略同時に通信部132bも活性状態となる。
同様に、線VH13b”及びVL13b間には、線VH13b’及びVL13b間の電圧と、抵抗素子R1b、R2b及びR3bの抵抗比とに基づく分圧(電圧Vdiv4とする。)、即ち、
[式4]
Vdiv4=VDD×R3b/(R1b+R2b+R3b)、
が発生する。
[式4]
Vdiv4=VDD×R3b/(R1b+R2b+R3b)、
が発生する。
詳細については後述とするが、プロセッサ131aは、線VH13a”の電圧を検出可能であり、これにより、バッテリユニット13aが接続部144aに電気接続されていることを判定可能である。同様に、プロセッサ131bは、線VH13b”の電圧を検出可能であり、これにより、バッテリユニット13bが接続部144bに電気接続されていることを判定可能である。
その後、プロセッサ131bは、プロセッサ131a同様の手順でスイッチ素子135b及び137bを制御し、バッテリ130bに接続された電源線VH13bの電圧を、線VH13bоを介して出力する。尚、電源線VH13b及びVL13b間の電圧は48[V]である。
図2から分かるようにバッテリユニット13a及び13bは直列接続されて受電装置14に電気接続される。そのため、受電装置14には、バッテリ130aの出力電圧(48[V])にバッテリ130bの出力電圧(48[V])を加えた電圧(計96[V])が供給されることとなる。以上のようにして作業機1を稼働状態にすることができる。
稼働状態となった作業機1を再び休止状態とするためには、起動スイッチ145が再び押圧されればよい。起動スイッチ145が再び押圧された場合、プロセッサ131aは、線VH13a”が接地されたことを検出することにより、バッテリユニット13aを休止状態にする。また、これに先立って、プロセッサ131aは、通信部132aを介した外部通信により、バッテリユニット13b及び受電装置14に停止状態となることを指示する指示信号を出力することもできる。
また、作業機1が稼働状態の間にバッテリユニット13a及び/又は13bが取り外された場合には、対応の通信部132a及び/又は132bを介した相互通信が途絶えることとなる。これと略同時に、プロセッサ131a及び/又は131bに供給される電圧(線VH13a”及びVL13a間の電圧、及び/又は、線VH13b”及びVL13b間の電圧)が3.3[V]となるため、プロセッサ131a及び/又は131bは、バッテリユニット13a及び/又は13bが取り外されたことを検出可能である。また、受電装置14においては端子T6a及び/又はT6bの電圧がフローティングとなるため、制御部141は、上記取外しが行われたことを検出可能である。
即ち、プロセッサ131a及び131b並びに制御部141は、何れも、通信部132a等による通信結果と、プロセッサ131a等に供給される電圧とに基づいて、該取外しが行われたことを検出可能となっている。これにより、例えばバッテリユニット13a(13b)が取り外された場合には、プロセッサ131b(131a)は自らバッテリユニット13b(13a)を休止状態にすることができ、また、制御部141は自ら受電装置14を休止状態にすることができる。
また、通信部132a、132b及び142間の通信結果を参照することにより、バッテリユニット13a及び/又は13bが取り外されていないにも関わらず上記相互通信が途絶えた場合には、このことを検出可能である。例えば、バッテリユニット13a及び13bが取り外されていない場合、プロセッサ131a及び131bに供給される電圧、並びに、受電装置14が受け取る電圧(端子T6a及びT6bの電圧)が変動しない(作業機1が稼働状態の時の値のままである。)。これにも関わらず、所望の通信結果が得られない場合には上記相互通信が途絶えたと云え、よって、プロセッサ131a及び131b並びに制御部141は、通信部132a、132b及び142間に不測の通信障害が発生したことを検出可能である。
或いは、バッテリユニット13a及び/又は13bが取り外されたにも関わらず上記相互通信が途絶えていない場合には、このことを検出可能である。前述のとおり、バッテリユニット13a及び/又は13bが取り外された場合、プロセッサ131a及び/又は131bに供給される電圧は3.3[V]となり、また、受電装置14においては端子T6a及び/又はT6bの電圧はフローティングとなる。これにも関わらず、上記相互通信が継続されている場合には、受電装置14において不測の動作が発生したと云え、プロセッサ131a及び131b並びに制御部141は、このことを検出可能である。
尚、バッテリユニット13a及び/又は13bが適切に電気接続されているか否かがプロセッサ131a及び131b並びに制御部141側で検出可能であればよく、上述の取外しは、例えば接触不良等、ユーザが意図しない取外しをも含むものとする。
(プロセッサによる給電機能の制御)
前述のとおり、プロセッサ131a及び131b並びに制御部141間では、それぞれ通信部132a及び132b並びに通信部142により相互通信が可能となっている。これにより、例えば、バッテリユニット13a及び/又は13bに加わる負荷状況等に基づいて、それ/それらの給電機能をそれ/それら自身で制御可能となっている。
前述のとおり、プロセッサ131a及び131b並びに制御部141間では、それぞれ通信部132a及び132b並びに通信部142により相互通信が可能となっている。これにより、例えば、バッテリユニット13a及び/又は13bに加わる負荷状況等に基づいて、それ/それらの給電機能をそれ/それら自身で制御可能となっている。
一方、本システム構成においては、電源線VL13a及びVL14(端子T1a及びT5a)は接地電圧に固定されている。これに対して、バッテリユニット13bにおいて接地線として対応付けられる電源線VL13bは、本システム構成においては、作業機1を使用する際には(作業機1の稼働状態では)接地電圧よりも高い電圧(本実施形態では48[V])となる。
一般に、複数の電源系統が存在するシステムにおいては、システム上の動作安定性の確保のため、接地電圧またはそれに最も近いものを基準としてシステム構成が図られる。このことは、本システム構成においても同様であり、例えば、バッテリユニット13aが休止状態の間にバッテリユニット13bが活性状態となったとしてもバッテリユニット13bを構成する回路は適切に動作しない。よって、例えば、プロセッサ131a及び131b並びに制御部141間にマスタ/スレーブ(親/子)等の主従関係が設けられ、付随的にそれらの指示信号に優先度が設定される場合がある。
一例として、制御部141をマスタとし且つプロセッサ131a及び131bをスレーブとする場合について考える。例えば、作業機1が稼働状態の間にバッテリユニット13aを休止状態にすることが必要となる場合が考えられる。この場合、プロセッサ131aは、バッテリユニット13aを休止状態にするのに先立って、バッテリユニット13b(プロセッサ131b)及び受電装置14(制御部141)に休止指示を出力することができる。この休止指示を、バッテリユニット13b及び受電装置14間の相互通信よりも優先度が高く設定することにより、プロセッサ131a及び131b並びに制御部141を何れも適切に(例えば所定順序で)休止状態にすることが可能となる。
他の例として、プロセッサ131aをマスタとし且つプロセッサ131b及び制御部141をスレーブとすることも可能であり、この場合においても、同様のことが実現可能となる。
小括すると、本システム構成においては、バッテリユニット13a及び13bは給電機能の制御を自身で実現可能とするプロセッサ131a及び131bをそれぞれ備え、また、受電装置14(制御部141)との相互通信を行う。一方、システム上の動作安定性の確保のため、プロセッサ131a及び131b並びに制御部141間に主従関係を設け、それらの指示系統に優先度を設けることが求められうる。
ここで、前述のとおり、バッテリユニット13a及び13bは同様の構成を有しており、それぞれ接続部144a及び144bの何れに電気接続されてもよい。よって、上述の主従関係および指示系統の優先度を設定可能とするため、プロセッサ131a(131b)には、バッテリユニット13a(13b)が接続部144a及び144bの何れに電気接続されたかを自身で判定可能であることが求められる。また、このことは、端子数を無用に増やすことなく、或いは、接続部144a及び144bの構造を複雑化させることなく、比較的簡素な構成で実現されることが好ましい。
そこで、本実施形態においては、抵抗素子R3a及びR3bは、それらの抵抗値が互いに異なる値となるように設けられる。尚、バッテリユニット13a及び13bは同様の構成を有するため、抵抗素子R1a及びR1bは互いに同じ抵抗値であり、また、抵抗素子R2a及びR2bは互いに同じ抵抗値である。即ち、
[式5]
R1a=R1b、
R2a=R2b、
R3a≠R3b、
である。
[式5]
R1a=R1b、
R2a=R2b、
R3a≠R3b、
である。
前述のとおり([式2]及び[式4]参照)、線VH13a”及びVL13a間に加わる電圧Vdiv2は、
Vdiv2=VDD×R3a/(R1a+R2a+R3a)、
であり、また、線VH13b”及びVL13b間に加わる電圧Vdiv4は、
Vdiv4=VDD×R3b/(R1b+R2b+R3b)、
である。また、上記[式5]により、
Vdiv2≠Vdiv4、
である。
Vdiv2=VDD×R3a/(R1a+R2a+R3a)、
であり、また、線VH13b”及びVL13b間に加わる電圧Vdiv4は、
Vdiv4=VDD×R3b/(R1b+R2b+R3b)、
である。また、上記[式5]により、
Vdiv2≠Vdiv4、
である。
よって、プロセッサ131a(131b)は、それぞれ、線VH13a”(VH13b”)が電圧Vdiv2及びVdiv4の何れかを検出することで、バッテリユニット13a(13b)が接続部144a及び144bの何れに電気接続されたかを判定可能となる。本システム構成においては、プロセッサ131aは、線VH13a”の電圧Vdiv2を検出することにより、バッテリユニット13aが接続部144aに電気接続されていることを判定可能となる。また、プロセッサ131bは、線VH13b”の電圧Vdiv4を検出することにより、バッテリユニット13bが接続部144bに電気接続されていることを判定可能となる。
よって、本実施形態によれば、バッテリユニット13a及び13bの個々の給電機能の制御は、システム上の動作安定性を確保しながら適切に実現可能となる。また、このことは、バッテリユニット13a及び13bを同様の構成としつつ、接続部144a及び144bの構成により実現される。本実施形態では、接続部144a及び144bは、それぞれ、バッテリユニット13a及び13bからDC電圧を受取り可能に構成され、該DC電圧に応じた電流を流す抵抗素子R3a及びR3bを含む。これら抵抗素子R3a及びR3bは互いに異なる抵抗値を有するため、結果として、プロセッサ131a及び131bに供給される電圧を互いに異なるものとすることが可能となる。そのため、以上のことは比較的簡素な構成で実現可能と云える。尚、他の実施形態として、代替的/付随的に、スイッチ素子143a及び143bが互いに異なるオン抵抗となるように構成されてもよく、これによっても同様のことが実現可能である。
また、システム上の動作安定性の確保のため、起動スイッチ145は、接地電圧またはそれに最も近い電源系統に設けられるとよい。本実施形態では、起動スイッチ145は、接続部144a及び144bのうち、接地電圧側に位置する接続部144aに対して設けられる。これにより、起動時にはプロセッサ131aに不測の電圧が加わることもない。よって、本実施形態によれば、バッテリユニット13a及び13bの個々の給電機能の制御は更に適切に実現可能と云える。
本実施形態ではバッテリユニット13の数量を2としたが、バッテリユニット13の数量が3以上の場合においても実施形態の内容を適用可能である。また、本実施形態では複数のバッテリユニット13が直列接続で受電装置14に電気接続される態様を例示したが、それらの接続態様が並列接続の場合においても実施形態の内容を適用可能である。
以上、本実施形態によれば、複数(実施形態では2つ)のバッテリユニット13a及び13bは、それぞれ、その給電機能を制御するためのプロセッサ131a及び131bを備える。また、受電装置14は、これらバッテリユニット13a及び13bをそれぞれ電気接続可能な複数(実施形態では2つ)の接続部144a及び144bを備える。これらの接続部144a及び144bは、それらにバッテリユニット13a及び13bがそれぞれ電気接続された場合に、対応のプロセッサ131a及び131bに供給される電圧が互いに異なる値となるように、構成される。このことは、例えば、抵抗素子R3a及びR3bを互いに異なる抵抗値で構成することにより適切に実現可能である。本実施形態によれば、プロセッサ131a(131b)は、バッテリユニット13a(13b)が接続部144a及び144bの何れに電気接続されたかを検出可能となる。これにより、プロセッサ131a(131b)は、該電気接続された接続部144a又は144bに応じた給電機能の制御を適切に実行可能となる。
以上の説明においては、理解の容易化のため、各要素をその機能面に関連する名称で示したが、各要素は、実施形態で説明された内容を主機能として備えるものに限られるものではなく、それを補助的に備えるものであってもよい。
(実施形態のまとめ)
実施形態の各特徴は以下のとおり纏められる:
第1の態様は受電装置(例えば14)に係り、前記受電装置は、給電機能を制御するためのプロセッサ(例えば131a、131b)をそれぞれが備える複数のバッテリユニット(例えば13a、13b)から電力を受取り可能に構成された受電装置であって、前記複数のバッテリユニットをそれぞれ電気接続可能な複数の接続部(例えば144a、144b)を備えており、前記複数の接続部は、それらに前記複数のバッテリユニットがそれぞれ電気接続された場合に該複数のバッテリユニットの複数のプロセッサに供給される電圧が互いに異なる値となるように、構成されている
ことを特徴とする。このような構成によれば、個々のバッテリユニットにおいて、プロセッサは、そのバッテリユニットが複数の接続部の何れに電気接続されたかを検出可能となり、該接続部に応じた給電機能の制御を適切に実行可能となる。
実施形態の各特徴は以下のとおり纏められる:
第1の態様は受電装置(例えば14)に係り、前記受電装置は、給電機能を制御するためのプロセッサ(例えば131a、131b)をそれぞれが備える複数のバッテリユニット(例えば13a、13b)から電力を受取り可能に構成された受電装置であって、前記複数のバッテリユニットをそれぞれ電気接続可能な複数の接続部(例えば144a、144b)を備えており、前記複数の接続部は、それらに前記複数のバッテリユニットがそれぞれ電気接続された場合に該複数のバッテリユニットの複数のプロセッサに供給される電圧が互いに異なる値となるように、構成されている
ことを特徴とする。このような構成によれば、個々のバッテリユニットにおいて、プロセッサは、そのバッテリユニットが複数の接続部の何れに電気接続されたかを検出可能となり、該接続部に応じた給電機能の制御を適切に実行可能となる。
第2の態様では、前記複数の接続部のそれぞれは、対応のバッテリユニットからDC電圧(例えば48[V])を受取り可能に構成されると共に該DC電圧に応じた電流を流す抵抗素子(例えばR3a、R3b)を含んでおり、前記複数の接続部の間において前記抵抗素子の抵抗値は互いに異なっている
ことを特徴とする。このような構成によれば、上記第1の態様を比較的簡便に実現可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば、上記第1の態様を比較的簡便に実現可能となる。
第3の態様では、前記複数のプロセッサと通信するための通信部(例えば142)と、前記通信部を介して前記複数のプロセッサを個別に制御するための制御部(例えば141)と、を更に備える
ことを特徴とする。このような構成によれば、個々のバッテリユニットの給電機能を個別に制御可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば、個々のバッテリユニットの給電機能を個別に制御可能となる。
第4の態様では、前記通信部は、更に前記複数のプロセッサを相互に通信可能とすることにより、該複数のプロセッサのうちの少なくとも1つ(例えば131a)が他のプロセッサ(例えば131b)を制御することを許容する
ことを特徴とする。このような構成によれば、或るバッテリユニットから他のバッテリユニットの給電機能を制御することも可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば、或るバッテリユニットから他のバッテリユニットの給電機能を制御することも可能となる。
第5の態様では、前記通信部は、前記少なくとも1つのプロセッサが対応の接続部により供給された前記電圧に基づいて前記他のプロセッサを制御することを許容する
ことを特徴とする。このような構成によれば上記第4の態様を適切に実現可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば上記第4の態様を適切に実現可能となる。
第6の態様では、前記制御部は、前記複数のバッテリユニットが前記複数の接続部においてそれぞれ適切に電気接続されているか否かを、前記通信部による通信結果と、前記複数のプロセッサに供給される電圧と、に基づいて判定する
ことを特徴とする。このような構成によれば、バッテリユニットの電気接続が適切に行われているか否かを個別に判定可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば、バッテリユニットの電気接続が適切に行われているか否かを個別に判定可能となる。
第7の態様では、前記複数の接続部は、前記複数のバッテリユニットが前記複数の接続部にそれぞれ電気接続された場合に該複数のバッテリユニットが直列接続となるように、構成されている
ことを特徴とする。このような構成によれば、比較的大きい電圧を受電装置に供給可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば、比較的大きい電圧を受電装置に供給可能となる。
第8の態様では、前記複数のバッテリユニットのうち最も接地電圧に近いものを第1のバッテリユニット(例えば13a)とし、前記複数の接続部のうち前記第1のバッテリユニットに対応するものを第1の接続部(例えば144a)としたとき、前記受電装置は、前記第1の接続部に対して設けられ且つ前記第1のバッテリユニットの前記プロセッサを起動するための起動スイッチ(例えば145)を更に備える
ことを特徴とする。このような構成によれば、プロセッサを起動する際、該プロセッサに不測の電圧が加わることもない。
ことを特徴とする。このような構成によれば、プロセッサを起動する際、該プロセッサに不測の電圧が加わることもない。
第9の態様は電動パワーユニット(例えばPU)に係り、前記電動パワーユニットは、上述の受電装置(例えば14)と、前記受電装置により前記複数のバッテリユニットから受け取った電力に基づいて動力を発生する電動モータ(例えば12)と、を備える
ことを特徴とする。即ち、上述の受電装置は公知の電動パワーユニットに適用可能である。
ことを特徴とする。即ち、上述の受電装置は公知の電動パワーユニットに適用可能である。
第10の態様は作業機(例えば1)に係り、前記作業機は、上述の電動パワーユニット(例えばPU)と、前記電動モータの前記動力に基づいて作業を実行可能な作業機構(例えば11)と、を備える
ことを特徴とする。即ち、上述の電動パワーユニットは公知の作業機に適用可能である。
ことを特徴とする。即ち、上述の電動パワーユニットは公知の作業機に適用可能である。
第11の態様はバッテリユニット(例えば13a)に係り、前記バッテリユニットは、受電装置(例えば14)が備える複数の接続部(例えば144a、144b)の何れかに電気接続可能に構成されたバッテリユニットであって、前記複数の接続部は、それらに複数のバッテリユニットがそれぞれ電気接続された場合に該複数のバッテリユニットに供給される電圧が互いに異なる値となるように、構成されており、前記バッテリユニットは、それが電気接続された接続部により供給された電圧に基づいて給電機能を制御可能なプロセッサ(例えば131a)を備える
ことを特徴とする。このような構成によれば、個々のバッテリユニットにおいて、プロセッサは、そのバッテリユニットが複数の接続部の何れに電気接続されたかを検出可能となり、該接続部に応じた給電機能の制御を適切に実行可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば、個々のバッテリユニットにおいて、プロセッサは、そのバッテリユニットが複数の接続部の何れに電気接続されたかを検出可能となり、該接続部に応じた給電機能の制御を適切に実行可能となる。
第12の態様では、前記複数の接続部のそれぞれは、対応のバッテリユニットからDC電圧(例えば48[V])を受取り可能に構成されると共に該DC電圧に応じた電流を流す抵抗素子(例えばR3a、R3b)を含み、かつ、該抵抗素子の抵抗値は前記複数の接続部の間で互いに異なっており、前記バッテリユニットは、前記DC電圧を出力可能に構成されている
ことを特徴とする。このような構成によれば、上記第1の態様を比較的簡便に実現可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば、上記第1の態様を比較的簡便に実現可能となる。
第13の態様では、前記接続部を介して前記受電装置と通信するための通信部(例えば132a)を更に備える
ことを特徴とする。このような構成によれば、個々のバッテリユニットの給電機能を個別に制御可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば、個々のバッテリユニットの給電機能を個別に制御可能となる。
第14の態様では、前記通信部は、更に他のバッテリユニット(例えば13b)と通信可能に構成され、それにより、前記プロセッサが、前記他のバッテリユニットが備える他のプロセッサ(例えば131b)を制御することを許容する
ことを特徴とする。このような構成によれば、或るバッテリユニットから他のバッテリユニットの給電機能を制御することも可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば、或るバッテリユニットから他のバッテリユニットの給電機能を制御することも可能となる。
第15の態様では、前記通信部は、前記プロセッサが、前記接続部により供給された前記電圧に基づいて前記他のプロセッサを制御することを許容する
ことを特徴とする。このような構成によれば上記第14の態様を適切に実現可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば上記第14の態様を適切に実現可能となる。
第16の態様では、前記バッテリユニットおよび前記他のバッテリユニットは、それらのそれぞれが対応の前記接続部に電気接続された場合、直列接続となる
ことを特徴とする。このような構成によれば、比較的大きい電圧を受電装置に供給可能となる。
ことを特徴とする。このような構成によれば、比較的大きい電圧を受電装置に供給可能となる。
第17の態様は電動パワーユニット(例えばPU)に係り、前記電動パワーユニットは、上述のバッテリユニット(例えば13a)と、前記受電装置と、前記バッテリユニットから受け取った電力に基づいて動力を発生する電動モータ(例えば12)と、を備える
ことを特徴とする。即ち、上述のバッテリユニットは公知の電動パワーユニットに適用可能である。
ことを特徴とする。即ち、上述のバッテリユニットは公知の電動パワーユニットに適用可能である。
第18の態様は作業機に係り、前記作業機は、上述の電動パワーユニット(例えばPU)と、前記電動モータの前記動力に基づいて作業を実行可能な作業機構(例えば11)と、を備える
ことを特徴とする。即ち、上述の電動パワーユニットは公知の作業機に適用可能である。
ことを特徴とする。即ち、上述の電動パワーユニットは公知の作業機に適用可能である。
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
Claims (18)
- 給電機能を制御するためのプロセッサをそれぞれが備える複数のバッテリユニットから電力を受取り可能に構成された受電装置であって、
前記複数のバッテリユニットをそれぞれ電気接続可能な複数の接続部を備えており、
前記複数の接続部は、それらに前記複数のバッテリユニットがそれぞれ電気接続された場合に該複数のバッテリユニットの複数のプロセッサに供給される電圧が互いに異なる値となるように、構成されている
ことを特徴とする受電装置。 - 前記複数の接続部のそれぞれは、対応のバッテリユニットからDC電圧を受取り可能に構成されると共に該DC電圧に応じた電流を流す抵抗素子を含んでおり、
前記複数の接続部の間において前記抵抗素子の抵抗値は互いに異なっている
ことを特徴とする請求項1記載の受電装置。 - 前記複数のプロセッサと通信するための通信部と、
前記通信部を介して前記複数のプロセッサを個別に制御するための制御部と、
を更に備える
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の受電装置。 - 前記通信部は、更に前記複数のプロセッサを相互に通信可能とすることにより、該複数のプロセッサのうちの少なくとも1つが他のプロセッサを制御することを許容する
ことを特徴とする請求項3記載の受電装置。 - 前記通信部は、前記少なくとも1つのプロセッサが対応の接続部により供給された前記電圧に基づいて前記他のプロセッサを制御することを許容する
ことを特徴とする請求項4記載の受電装置。 - 前記制御部は、前記複数のバッテリユニットが前記複数の接続部においてそれぞれ適切に電気接続されているか否かを、前記通信部による通信結果と、前記複数のプロセッサに供給される電圧と、に基づいて判定する
ことを特徴とする請求項3から請求項5の何れか1項記載の受電装置。 - 前記複数の接続部は、前記複数のバッテリユニットが前記複数の接続部にそれぞれ電気接続された場合に該複数のバッテリユニットが直列接続となるように、構成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項記載の受電装置。 - 前記複数のバッテリユニットのうち最も接地電圧に近いものを第1のバッテリユニットとし、前記複数の接続部のうち前記第1のバッテリユニットに対応するものを第1の接続部としたとき、
前記受電装置は、前記第1の接続部に対して設けられ且つ前記第1のバッテリユニットの前記プロセッサを起動するための起動スイッチを更に備える
ことを特徴とする請求項7記載の受電装置。 - 請求項1から請求項8の何れか1項記載の受電装置と、
前記受電装置により前記複数のバッテリユニットから受け取った電力に基づいて動力を発生する電動モータと、を備える
ことを特徴とする電動パワーユニット。 - 請求項9記載の電動パワーユニットと、
前記電動モータの前記動力に基づいて作業を実行可能な作業機構と、を備える
ことを特徴とする作業機。 - 受電装置が備える複数の接続部の何れかに電気接続可能に構成されたバッテリユニットであって、
前記複数の接続部は、それらに複数のバッテリユニットがそれぞれ電気接続された場合に該複数のバッテリユニットに供給される電圧が互いに異なる値となるように、構成されており、
前記バッテリユニットは、それが電気接続された接続部により供給された電圧に基づいて給電機能を制御可能なプロセッサを備える
ことを特徴とするバッテリユニット。 - 前記複数の接続部のそれぞれは、対応のバッテリユニットからDC電圧を受取り可能に構成されると共に該DC電圧に応じた電流を流す抵抗素子を含み、かつ、該抵抗素子の抵抗値は前記複数の接続部の間で互いに異なっており、
前記バッテリユニットは、前記DC電圧を出力可能に構成されている
ことを特徴とする請求項11記載のバッテリユニット。 - 前記接続部を介して前記受電装置と通信するための通信部を更に備える
ことを特徴とする請求項11または請求項12記載のバッテリユニット。 - 前記通信部は、更に他のバッテリユニットと通信可能に構成され、それにより、前記プロセッサが、前記他のバッテリユニットが備える他のプロセッサを制御することを許容する
ことを特徴とする請求項13記載のバッテリユニット。 - 前記通信部は、前記プロセッサが、前記接続部により供給された前記電圧に基づいて前記他のプロセッサを制御することを許容する
ことを特徴とする請求項14記載のバッテリユニット。 - 前記バッテリユニットおよび前記他のバッテリユニットは、それらのそれぞれが対応の前記接続部に電気接続された場合、直列接続となる
ことを特徴とする請求項14または請求項15記載のバッテリユニット。 - 請求項11から請求項16の何れか1項記載のバッテリユニットと、
前記受電装置と、
前記バッテリユニットから受け取った電力に基づいて動力を発生する電動モータと、を備える
ことを特徴とする電動パワーユニット。 - 請求項17記載の電動パワーユニットと、
前記電動モータの前記動力に基づいて作業を実行可能な作業機構と、を備える
ことを特徴とする作業機。
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Citations (7)
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---|---|---|---|---|
JP2001045671A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-02-16 | Ricoh Co Ltd | 電子機器用電池パックのバスアドレス切替装置 |
JP2009014566A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Canon Inc | 電子機器、電池パック及び電子機器システム |
JP2009513095A (ja) * | 2005-10-21 | 2009-03-26 | エルジー・ケム・リミテッド | マルチ電池パックシステム及び制御方法、電池パック |
JP2009072053A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Fdk Corp | 蓄電システム |
JP2010081673A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Sanyo Electric Co Ltd | バッテリシステム及びバッテリパック |
JP2011161603A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Makita Corp | 複数のバッテリパックを電源とする電動工具 |
WO2018056264A1 (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | オートモーティブエナジーサプライ株式会社 | 電池システム |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001045671A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-02-16 | Ricoh Co Ltd | 電子機器用電池パックのバスアドレス切替装置 |
JP2009513095A (ja) * | 2005-10-21 | 2009-03-26 | エルジー・ケム・リミテッド | マルチ電池パックシステム及び制御方法、電池パック |
JP2009014566A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Canon Inc | 電子機器、電池パック及び電子機器システム |
JP2009072053A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Fdk Corp | 蓄電システム |
JP2010081673A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Sanyo Electric Co Ltd | バッテリシステム及びバッテリパック |
JP2011161603A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Makita Corp | 複数のバッテリパックを電源とする電動工具 |
WO2018056264A1 (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | オートモーティブエナジーサプライ株式会社 | 電池システム |
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