專(zhuān)利名稱(chēng)：具有多個(gè)單單元電池組的電動(dòng)工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
具有多個(gè)單單元電池組的電動(dòng)工具技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本發(fā)明涉及以多個(gè)二次電池作為電源的電動(dòng)工具。
技術(shù)背景[0002]在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)有電動(dòng)工具。該電動(dòng)工具具備工具主體；以及電池組，該電池組能夠安裝于工具主體或從工具主體卸下。電池組具有殼體，該殼體能夠安裝于工具主體或從工具主體卸下；以及多個(gè)二次電池單元，這些二次電池單元被收納在殼體內(nèi)，上述電池組作為電動(dòng)工具的電源向工具主體供給功率。[0003]專(zhuān)利文獻(xiàn)1 美國(guó)特許第7，414，337號(hào)說(shuō)明書(shū)[0004]在以電池組作為電源的電動(dòng)工具中，使用與電動(dòng)工具的額定電壓相應(yīng)的電池組。 例如，在額定電壓為14.4伏的電動(dòng)工具中，使用標(biāo)稱(chēng)電壓為14. 4伏的電池組，在額定電壓為18伏的電動(dòng)工具中，使用標(biāo)稱(chēng)電壓為18伏的電池組。換言之，在額定電壓為14.4伏的電動(dòng)工具中，無(wú)法使用標(biāo)稱(chēng)電壓為18伏的電池組，在額定電壓為18伏的電動(dòng)工具中，無(wú)法使用標(biāo)稱(chēng)電壓為14.4伏的電池組。因此，使用額定電壓為14. 4伏的電動(dòng)工具的使用者在想要換購(gòu)額定電壓為18伏的電動(dòng)工具的情況下，該使用者不得不一并購(gòu)入標(biāo)稱(chēng)電壓為18 伏的電池組。并且，對(duì)于標(biāo)稱(chēng)電壓為14. 4伏的電池組，即便內(nèi)部的二次電池單元沒(méi)有任何問(wèn)題，也不能在額定電壓為18伏的電動(dòng)工具中使用。發(fā)明內(nèi)容[0005]為了解決上述的問(wèn)題，在本技術(shù)中，在電動(dòng)工具以多個(gè)二次電池單元作為電源的情況下，并不像以往那樣將多個(gè)二次電池單元收納于單一的電池組。代替于此，形成為將各個(gè)二次電池單元分別收納于能夠安裝于工具主體或從工具主體卸下的電池組的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使收納單一的二次電池單元的各個(gè)電池組在額定電壓不同的電動(dòng)工具之間通用。例如，假設(shè)使用額定電壓為14. 4伏的電動(dòng)工具的使用者新?lián)Q購(gòu)了額定電壓為18伏的電動(dòng)工具。在該情況下，使用者能夠僅購(gòu)入不足的3. 6伏的量的電池組，與此前一直使用的 14. 4伏的量的電池組一并用于額定電壓為18伏的電動(dòng)工具。[0006]上述的單一的二次電池單元可以是鎳氫電池單元，可以是鋰離子電池單元，也可以是其他種類(lèi)的二次電池單元。在電池組收納有單一的鋰離子電池單元的情況下，該電池組的標(biāo)稱(chēng)電壓為3.6伏。因而，能夠由四個(gè)電池組驅(qū)動(dòng)額定電壓為14.4伏的電動(dòng)工具，能夠由五個(gè)電池組驅(qū)動(dòng)額定電壓為18伏的電動(dòng)工具。S卩，使用14. 4伏的電動(dòng)工具的使用者在換購(gòu)額定電壓為18伏的電動(dòng)工具的情況下，該使用者只要購(gòu)買(mǎi)一個(gè)電池組即可，能夠繼續(xù)使用已有的四個(gè)電池組。另外，使用者也可以代替內(nèi)置有單一的鋰離子電池單元的電池組而購(gòu)買(mǎi)三個(gè)內(nèi)置有單一的鎳氫電池單元(標(biāo)稱(chēng)電壓1.2伏)的電池組。[0007]基于上述的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)下述的電動(dòng)工具。該電動(dòng)工具具備工具主體；多個(gè)電池組，上述多個(gè)電池組能夠安裝于工具主體或者從工具主體卸下；以及控制器，該控制器對(duì)裝配于工具主體的多個(gè)電池組的放電進(jìn)行控制。進(jìn)而，各個(gè)電池組的特征在于，具有殼體；以及單一的二次電池單元，上述單一的二次電池單元被收納于殼體。[0008]上述的結(jié)構(gòu)的電動(dòng)工具廣泛普及，因此，使用者能夠在額定電壓不同的多個(gè)電動(dòng)工具中通用多個(gè)電池組(二次電池單元)。結(jié)果，各個(gè)二次電池單元組能夠充分地被使用直至其壽命耗盡，可期待減少白白地廢棄掉的二次電池單元。[0009]為了促進(jìn)電池組的有效利用，優(yōu)選上述的電動(dòng)工具能夠使用二次電池單元的特性相互不同的各種各樣的電池組。在該情況下，優(yōu)選控制器與內(nèi)置于電池組的二次電池單元的特性相應(yīng)地對(duì)電池組的放電進(jìn)行控制。由此，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式中，各個(gè)電池組具有存儲(chǔ)表示二次電池單元的特性的特性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置。在該情況下，控制器構(gòu)成為，能夠訪(fǎng)問(wèn)裝配于工具主體的各個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置，并基于存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置的特性數(shù)據(jù)對(duì)多個(gè)電池組的放電進(jìn)行控制。[0010]此處，在上述的存儲(chǔ)裝置中，作為二次電池單元的特性而存儲(chǔ)例如二次電池單元的上限電壓、二次電池單元的下限電壓、二次電池單元的最大放電電流、二次電池單元的最大充電電流、二次電池單元的上限溫度、二次電池單元的下限溫度、二次電池單元的容量之類(lèi)的特性值中的至少一個(gè)即可。[0011]在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式中，優(yōu)選各個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置至少存儲(chǔ)有二次電池單元的下限電壓。在該情況下，優(yōu)選控制器能夠測(cè)定裝配于工具主體的各個(gè)電池組的輸出電壓，并且，在至少一個(gè)電池組的輸出電壓的測(cè)定值低于存儲(chǔ)在該電池組的存儲(chǔ)裝置的下限電壓的情況下，禁止或者限制多個(gè)電池組的放電。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠防止電池組(二次電池單元)的過(guò)放電，能夠抑制電池組(二次電池單元)的劣化、損傷。[0012]在上述的實(shí)施方式中，優(yōu)選控制器存儲(chǔ)有工具主體的最大輸入電壓，在各個(gè)電池組的輸出電壓的測(cè)定值的合計(jì)值超過(guò)工具主體的最大輸入電壓的情況下，禁止或者限制多個(gè)電池組的放電。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠防止對(duì)工具主體供給過(guò)大的電壓，能夠防止工具主體的馬達(dá)、其他的電氣元件的損傷。[0013]在本技術(shù)的另一實(shí)施方式中，優(yōu)選各個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置至少存儲(chǔ)有二次電池單元的上限放電電流。在該情況下，控制器能夠測(cè)定基于裝配于工具主體的多個(gè)電池組的放電電流，并且，在放電電流的測(cè)定值超過(guò)存儲(chǔ)在至少一個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置的上限放電電流的情況下，禁止或者限制多個(gè)電池組的放電。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠防止電池組(二次電池單元)的過(guò)電流，能夠抑制電池組(二次電池單元)的劣化、損傷。[0014]在上述的實(shí)施方式中，優(yōu)選控制器存儲(chǔ)工具主體的最大輸入電流，在放電電流的測(cè)定值超過(guò)工具主體的最大輸入電流的情況下，禁止或者限制多個(gè)電池組的放電。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠防止對(duì)工具主體供給過(guò)大的電流，能夠防止工具主體的馬達(dá)、其他的電氣元件的損傷。[0015]在本技術(shù)的另一實(shí)施方式中，優(yōu)選各個(gè)電池組還具有測(cè)定二次電池單元的溫度的溫度測(cè)定元件，并且，各個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置至少存儲(chǔ)二次電池單元的上限溫度。在該情況下，控制器能夠與裝配于工具主體的各個(gè)電池組的溫度測(cè)定元件連接，并且，在基于至少一個(gè)的電池組的溫度測(cè)定元件的測(cè)定值超過(guò)存儲(chǔ)在該電池組的存儲(chǔ)裝置中的上限溫度的情況下，禁止或者限制多個(gè)電池組的放電。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠防止電池組(二次電池單元)過(guò)熱，能夠抑制電池組(二次電池單元)的劣化、損傷。[0016]在上述的各實(shí)施方式中，優(yōu)選控制器在暫且禁止或者限制多個(gè)電池組的放電之后，直到工具主體的主開(kāi)關(guān)截止為止，都持續(xù)進(jìn)行該禁止或者限制。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠防止電池組的放電的禁止或者限制在使用者未意料到的時(shí)刻被解除，工具主體突然動(dòng)作之類(lèi)的情況。[0017]在本技術(shù)所涉及的電動(dòng)工具中，也可以構(gòu)成為，多個(gè)電池組能夠經(jīng)由電池組座安裝于工具主體或者從工具主體卸下。在該情況下，電池組座構(gòu)成為，能夠安裝于工具主體或者從工具主體卸下，并且，多個(gè)電池組能夠相對(duì)于電池組座進(jìn)行裝卸。通過(guò)使用電池組座， 能夠通過(guò)具有單一的二次電池單元的多個(gè)電池組，來(lái)使用以往的電動(dòng)工具的工具主體、即使用具有多個(gè)二次電池單元的單一的電池組的工具主體。[0018]在本技術(shù)所涉及的電動(dòng)工具中，能夠?qū)⒖刂破鞯闹辽僖徊糠謨?nèi)置于上述工具主體?；蛘撸軌?qū)⒖刂破鞯闹辽僖徊糠謨?nèi)置于上述的電池組座。在本技術(shù)所涉及的一個(gè)實(shí)施方式中，控制器的一部分內(nèi)置于上述工具主體，控制器的另一部分內(nèi)置于電池組座。進(jìn)而，構(gòu)成為，內(nèi)置于工具主體的控制器的一部分、和內(nèi)置于電池組座的控制器的另一部分以能夠通信的方式連接。


[0019]圖1示出實(shí)施例1的電動(dòng)工具，此處，在工具主體安裝有三個(gè)電池組。[0020]圖2示出實(shí)施例1的電動(dòng)工具，此處，三個(gè)電池組被從工具主體卸下。[0021]圖3是從圖2中的III-III方向觀(guān)察工具主體的圖，示出電池安裝部的內(nèi)部構(gòu)造。[0022]圖4是圖2中的IV - IV線(xiàn)處的剖視圖，示出電池安裝部的內(nèi)部構(gòu)造。[0023]圖5是示出電池組的外觀(guān)的立體圖。[0024]圖6是圖5中的VI-VI線(xiàn)處的剖視圖，是示出電池組的內(nèi)部構(gòu)造的圖。[0025]圖7是示出實(shí)施例1的電動(dòng)工具的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。[0026]圖8示出實(shí)施例1的變形例，示出以五個(gè)電池組作為電源的電動(dòng)工具。[0027]圖9示出實(shí)施例2的電動(dòng)工具，此處，在工具主體安裝有電池座，在電池組座安裝有三個(gè)電池組。[0028]圖10示出實(shí)施例2的電動(dòng)工具，此處，電池組座被從工具主體卸下，三個(gè)電池組被從電池組座卸下。[0029]圖11是從圖10中的XI-XI方向觀(guān)察電池組座的圖，示出電池安裝部的內(nèi)部構(gòu)造。[0030]圖12是圖10中的XII-XII線(xiàn)處的剖視圖，示出電池安裝部的內(nèi)部構(gòu)造。[0031]圖13是示出實(shí)施例2的電動(dòng)工具的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。[0032]圖14是示出實(shí)施例2的電動(dòng)工具的電路結(jié)構(gòu)的變形例的電路圖。[0033]圖15是示出實(shí)施例2的電動(dòng)工具的電路結(jié)構(gòu)的其他變形例的電路圖。[0034]圖16是實(shí)施例2的變形例，示出以五個(gè)電池組作為電源的電動(dòng)工具。[0035]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明[0036]10、11、200、201 電動(dòng)工具；12,212 工具主體；50 馬達(dá)；60 控制器；100 電池組；102 殼體；110 二次電池單元；114 存儲(chǔ)裝置；116 熱敏電阻。
具體實(shí)施方式
[0037](實(shí)施例1)[0038]參照附圖對(duì)實(shí)施例1的電動(dòng)工具10進(jìn)行說(shuō)明。圖1、圖2示出電動(dòng)工具10的外觀(guān)。如圖1、圖2所示，電動(dòng)工具10具備工具主體12和多個(gè)電池組100。在工具主體12設(shè)置有工具保持器14，能夠?qū)⒐ぞ甙惭b于該工具保持器14或者將工具從該工具保持器14 卸下；主開(kāi)關(guān)16，該主開(kāi)關(guān)16由使用者操作；以及把手18，該把手18由使用者保持。并且， 在工具主體12收納有對(duì)工具保持器14進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)50 (參照?qǐng)D7)、電路基板22。[0039]在工具主體12設(shè)置有三個(gè)電池安裝部30。三個(gè)電池安裝部30位于把手18的端部。能夠在各個(gè)電池安裝部30安裝/卸下一個(gè)電池組100。在工具主體12設(shè)置有排出部件24，該排出部件M用于將電池組100從各個(gè)電池安裝部30排出。如圖3、圖4所示，在各個(gè)電池安裝部30設(shè)置有正極輸入端子32、負(fù)極輸入端子34、第一通信端子36、第二通信端子38、以及第三通信端子40。上述各端子從電路基板22延伸至電池安裝部30。[0040]如圖5、圖6所示，電池組100具備殼體102 ；以及被收納于殼體102的單一的二次電池單元110。殼體102具有柱形狀，具有能夠安裝于工具主體12的電池安裝部30或者從電池安裝部30卸下的形狀。二次電池單元110是鋰離子電池單元，其標(biāo)稱(chēng)電壓為3. 6伏。 因而，電池組100的標(biāo)稱(chēng)電壓為3. 6伏。另一方面，工具主體12的額定電壓為10. 8伏。[0041]電池組100具有正極輸出端子122和負(fù)極輸出端子124。正極輸出端子122配置于殼體102的一方的端部，且與二次電池單元110的正極IlOa電連接。負(fù)極輸出端子IM 配置于殼體102的另一方的端部，且與二次電池電源110的負(fù)極IlOb電連接。正極輸出端子122和負(fù)極輸出端子IM分別被收納在殼體102內(nèi)，且穿過(guò)形成于殼體102的開(kāi)口露出到外部。[0042]電池組100具有電路基板112。電路基板112被收納在殼體102內(nèi)。在電路基板 112設(shè)置有存儲(chǔ)裝置(EEPROM) 114、熱敏電阻116、第一通信端子126、第二通信端子128、第三通信端子130。熱敏電阻116是用于測(cè)定二次電池單元110的溫度的元件，且配置在二次電池單元110的附近。熱敏電阻116的電阻值與二次電池單元110的溫度相應(yīng)地變化。第一通信端子126、第二通信端子128、以及第三通信端子130分別穿過(guò)形成于殼體102的開(kāi)口露出到外部。[0043]存儲(chǔ)裝置114存儲(chǔ)表示二次電池單元110的特性的特性數(shù)據(jù)。在該特性數(shù)據(jù)中包含以下特性值二次電池單元110的上限電壓、二次電池單元110的下限電壓、二次電池單元110的最大放電電流、二次電池單元110的最大充電電流、二次電池單元110的上限溫度、二次電池單元110的下限溫度、以及二次電池單元110的容量。[0044]圖7是示出電動(dòng)工具10的電氣結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖7所示，在電池組100中，第一通信端子126連接于電路基板112的存儲(chǔ)裝置114，第二通信端子1 連接于電路基板 112的接地端子(省略圖示)，第三通信端子130連接于熱敏電阻116。[0045]工具主體12具備馬達(dá)50、功率供給電路52、主開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路M、控制器60、第一多路轉(zhuǎn)換器62、第二多路轉(zhuǎn)換器64、緩沖電路66、以及放大電路68。功率供給電路52將正極輸入端子32、負(fù)極輸入端子34與馬達(dá)50電連接。[0046]向工具主體12裝配三個(gè)電池組100時(shí)，電池組100的正極輸出端子122與工具主體12的正極輸入端子32電連接，電池組100的負(fù)極輸出端子124與工具主體12的負(fù)極輸入端子34電連接。在工具主體12內(nèi)，功率供給電路52向馬達(dá)50串聯(lián)連接三個(gè)電池組 100。S卩，三個(gè)二次電池單元110相對(duì)于馬達(dá)50串聯(lián)連接。[0047]在功率供給電路52設(shè)置有主開(kāi)關(guān)16。由此，當(dāng)使用者對(duì)主開(kāi)關(guān)16進(jìn)行操作而使其接通時(shí)，功率供給電路52電氣地閉合(連接)，當(dāng)使用者對(duì)主開(kāi)關(guān)16進(jìn)行操作而使其截止時(shí)，功率供給電路52電氣地?cái)嚅_(kāi)(切斷)。并且，主開(kāi)關(guān)16是可變速開(kāi)關(guān)，與基于使用者的接通操作的操作量相應(yīng)地輸出速度指令信號(hào)。主開(kāi)關(guān)16的速度指令信號(hào)被輸入控制器 60。[0048]在功率供給電路52設(shè)置有FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)58。FET 58的柵極連接于控制器 60?？刂破?0使FET 58接通/截止，由此能夠使功率供給電路52電氣地開(kāi)閉。詳細(xì)情況將在后面敘述，但控制器60能夠通過(guò)對(duì)FET 58進(jìn)行控制而禁止以及限制三個(gè)電池組100 放電。[0049]在功率供給電路52設(shè)置有分流電阻70。分流電阻70是用于測(cè)定流過(guò)功率供給電路52的電流的電阻元件。流過(guò)功率供給電路52的電流是基于二次電池單元110的放電電流，并且是對(duì)馬達(dá)50供給的電流。在分流電阻70產(chǎn)生的電壓經(jīng)過(guò)放大電路68被輸入控制器60?？刂破?0能夠基于在分流電阻70產(chǎn)生的電壓來(lái)測(cè)定流過(guò)功率供給電路52的電流。[0050]三個(gè)電池組100的第一通信端子1 分別與工具主體12的三個(gè)第一通信端子36 連接。工具主體12的三個(gè)第一通信端子36經(jīng)由第一多路轉(zhuǎn)換器62連接于控制器60。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，控制器60能夠訪(fǎng)問(wèn)電池組100的存儲(chǔ)裝置114，能夠取得存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置114的特性數(shù)據(jù)。并且，控制器60能夠?qū)﹄姵亟M100的存儲(chǔ)裝置114進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。[0051]三個(gè)電池組100的第二通信端子1 分別與工具主體12的三個(gè)第二通信端子38 連接。工具主體12的三個(gè)第二通信端子38在工具主體12內(nèi)接地。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所有的電池組100的電路基板112都以與工具主體12的控制器60相同的電位接地。[0052]三個(gè)電池組100的第三通信端子130分別與工具主體12的三個(gè)第三通信端子40 連接。工具主體12的三個(gè)第三通信端子40經(jīng)由第一多路轉(zhuǎn)換器62與控制器60連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，控制器60分別與三個(gè)電池組100的熱敏電阻116連接，能夠測(cè)定各個(gè)電池組100 的二次電池單元110的溫度。[0053]緩沖電路66經(jīng)由第二多路轉(zhuǎn)換器64連接于各個(gè)電池安裝部30的正極輸入端子 32以及負(fù)極輸入端子34。緩沖電路66選擇性地連接于一個(gè)電池安裝部30的正極輸入端子32以及負(fù)極輸入端子34，并輸出與正極輸入端子32和負(fù)極輸入端子34之間的電壓相應(yīng)的信號(hào)。緩沖電路66的輸出信號(hào)輸入到控制器60?？刂破?0對(duì)第二多路轉(zhuǎn)換器64進(jìn)行控制，能夠通過(guò)接收緩沖電路66的輸出信號(hào)來(lái)測(cè)定各個(gè)電池組100(即二次電池單元110) 的輸出電壓。[0054]主開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路M是用于檢測(cè)主開(kāi)關(guān)16的接通/截止的電路。根據(jù)圖7所示的電路結(jié)構(gòu)，在主開(kāi)關(guān)16截止的期間，主開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路M對(duì)控制器60輸出高電平的電壓信號(hào)(Vcc)，在主開(kāi)關(guān)16接通的期間，主開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路M對(duì)控制器60輸出低電平的電壓信號(hào)(GND)?？刂破?0能夠基于主開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路M的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)主開(kāi)關(guān)16的接通/截止。[0055]在本實(shí)施例的電動(dòng)工具10中，控制器60對(duì)裝配于工具主體12的三個(gè)電池組100 的放電進(jìn)行控制?？刂破?0能夠訪(fǎng)問(wèn)裝配于工具主體12的各個(gè)電池組100的存儲(chǔ)裝置 114，并能夠基于存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置114的特性數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)三個(gè)電池組100的放電進(jìn)行控制。以下，對(duì)控制器60所執(zhí)行的放電控制的主要例子進(jìn)行說(shuō)明。[0056]控制器60使用緩沖電路66測(cè)定各個(gè)電池組100的輸出電壓，在至少一個(gè)電池組 100的輸出電壓的測(cè)定值低于存儲(chǔ)在該電池組100的存儲(chǔ)裝置114中的下限電壓的情況下，能夠使FET 58截止而禁止電池組100放電。由此，能夠防止電池組100( 二次電池單元 110)的過(guò)放電，能夠抑制電池組100( 二次電池單元110)的劣化、損傷。另外，控制器60也可以并不完全地禁止電池組100的放電，而是通過(guò)使FET 58斷續(xù)地截止來(lái)部分地限制電池組100的放電。[0057]除此之外，控制器60預(yù)先存儲(chǔ)工具主體12的最大輸入電壓，在各個(gè)電池組100的輸出電壓的測(cè)定值的合計(jì)值超過(guò)工具主體12的最大輸入電壓的情況下，通過(guò)使FET 58斷續(xù)地截止來(lái)部分地限制電池組100的放電。S卩，控制器60通過(guò)對(duì)FET 58進(jìn)行PWM控制，能夠使從三個(gè)電池組100朝工具主體12供給的電壓在工具主體12的最大輸入電壓以下。由此，能夠防止對(duì)工具主體12供給過(guò)大的電壓，能夠防止損傷馬達(dá)50、主開(kāi)關(guān)16等。另外，控制器60也可以使FET 58完全截止，以禁止電池組100的放電。[0058]控制器60使用分流電阻70來(lái)測(cè)定基于三個(gè)電池組100的放電電流，在放電電流的測(cè)定值超過(guò)存儲(chǔ)于至少一個(gè)電池組100的存儲(chǔ)裝置114的上限放電電流的情況下，能夠使FET 58截止而禁止(中止)電池組100的放電。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠防止電池組100( 二次電池單元110)的過(guò)電流，能夠抑制電池組100( 二次電池單元110)的劣化、損傷。另外， 控制器60也可以并不完全地禁止電池組100的放電，而是通過(guò)使FET 58斷續(xù)地截止來(lái)部分地限制電池組100的放電。[0059]除此之外，控制器60存儲(chǔ)工具主體12的最大輸入電流，在放電電流的測(cè)定值超過(guò)工具主體12的最大輸入電流的情況下，能夠使FET 58截止而禁止(中止)電池組100的放電。由此，能夠防止對(duì)工具主體12的功率供給電路52供給過(guò)大的電流，能夠防止馬達(dá)50、 主開(kāi)關(guān)16等的損傷。另外，控制器60也可以并不完全地禁止電池組100的放電，而是通過(guò)使FET 58斷續(xù)地截止來(lái)部分地限制電池組100的放電。[0060]控制器60與各個(gè)電池組100的熱敏電阻116連接，在至少一個(gè)電池組100的基于熱敏電阻116的測(cè)定值超過(guò)存儲(chǔ)于該電池組100的存儲(chǔ)裝置114中的上限溫度的情況下， 能夠使FET 58截止而禁止電池組100的放電。由此，能夠防止電池組100( 二次電池單元 110)過(guò)熱，能夠抑制電池組100( 二次電池單元110)的劣化、損傷。另外，控制器60也可以并不完全地禁止電池組100的放電，而是通過(guò)使FET 58斷續(xù)地截止來(lái)部分地限制電池組 100的放電。[0061]如上所述，控制器60能夠與電池組100( 二次電池單元110)的電壓、電流、溫度相應(yīng)地禁止或者限制電池組100的放電。此處，控制器60構(gòu)成為，在暫且禁止或者限制電池組100的放電之后，直到由主開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路M檢測(cè)到主開(kāi)關(guān)16的截止為止，都持續(xù)進(jìn)行該放電的禁止或者限制。由此，能夠防止電池組100的放電的禁止或者限制在使用者未意料到的時(shí)刻被解除，工具主體12突然動(dòng)作之類(lèi)的情況。[0062]在上述的電動(dòng)工具10中，工具主體12的額定電壓為10. 8伏，電池組100的標(biāo)稱(chēng)電壓為3. 6伏，因此使用三個(gè)電池組100。當(dāng)然，工具主體12的額定電壓并不限定于10. 8 伏，所使用的電池組100的數(shù)量也并不限定于三個(gè)。例如，如圖8所示的電動(dòng)工具11那樣， 也可以使工具主體12的額定電壓為18伏，使所使用的電池組100的數(shù)量為五個(gè)。[0063]此處，在額定電壓為10. 8伏的電動(dòng)工具10、與額定電壓為18伏的電動(dòng)工具11之間，使用者能夠通用電池組100。因此，使用者能夠有效地使用所擁有的電池組100。例如， 假設(shè)使用額定電壓為10. 8伏的電動(dòng)工具10的使用者換購(gòu)了額定電壓為18伏的電動(dòng)工具 11。在該情況下，使用者能夠僅購(gòu)入不足的兩個(gè)電池組100，并與此前一直使用的三個(gè)電池組100 —并用于額定電壓為18伏的電動(dòng)工具11。進(jìn)而，能夠從內(nèi)部的二次電池單元110完全劣化的電池組開(kāi)始按順序換購(gòu)電池組100。[0064](實(shí)施例2)[0065]參照附圖對(duì)實(shí)施例2的電動(dòng)工具200進(jìn)行說(shuō)明。圖9、圖10示出實(shí)施例2的電動(dòng)工具200的外觀(guān)。如圖9、圖10所示，電動(dòng)工具10具備工具主體212 ；多個(gè)電池組100 ；以及電池組座214。與實(shí)施例1的電動(dòng)工具10相比較，在實(shí)施例2的電動(dòng)工具200中形成為， 三個(gè)電池組100經(jīng)由電池組座214安裝于工具主體212或者從工具主體212卸下的結(jié)構(gòu)。 以下，對(duì)實(shí)施例2的電動(dòng)工具200進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是，對(duì)與實(shí)施例1的電動(dòng)工具10通用的結(jié)構(gòu)賦予同一參考標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。[0066]在工具主體212設(shè)置有一個(gè)電池安裝部216。另一方面，在電池組座214的上表面設(shè)置有工具連接器218。電池組座214的工具連接器218能夠安裝于工具主體212的電池安裝部216或者從電池安裝部216卸下。在電池組座214的下表面設(shè)置有三個(gè)電池安裝部30。如圖11、圖12所示，電池組座214的電池安裝部30具有與在實(shí)施例1中說(shuō)明了的工具主體12的電池安裝部30相同的結(jié)構(gòu)。各個(gè)電池安裝部30形成為能夠安裝/卸下一個(gè)電池組100。另外，在工具主體212的電池安裝部216，代替電池組座214，也可以安裝將多個(gè)二次電池組收容于單一的殼體的現(xiàn)有電池組。[0067]圖13是示出電動(dòng)工具200的電氣結(jié)構(gòu)的電路圖。工具主體212具備馬達(dá)50、功率供給電路52的一部分、工具控制器220、存儲(chǔ)裝置222。工具控制器220連接于主開(kāi)關(guān)16， 主開(kāi)關(guān)16輸出的速度指令信號(hào)輸入至工具控制器220。存儲(chǔ)裝置222存儲(chǔ)工具主體212的特性數(shù)據(jù)。在該特性數(shù)據(jù)中包含工具主體212的最大輸入電壓、工具主體212的最大輸入電流。[0068]除此之外，工具主體212具備正極輸入端子232、負(fù)極輸入端子234、第一通信端子236、第二通信端子238、第三通信端子M0、以及第四通信端子M2。上述端子配置于工具主體212的電池安裝部216。正極輸入端子232以及負(fù)極輸入端子234與馬達(dá)50電連接。 第一通信端子236連接于主開(kāi)關(guān)16的馬達(dá)50側(cè)。第二通信端子238與工具控制器220電連接。第三通信端子MO以及第四通信端子242與存儲(chǔ)裝置222電連接。[0069]電池組座214具備功率供給電路52的一部分、主開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路M、控制器60、第一多路轉(zhuǎn)換器62、第二多路轉(zhuǎn)換器64、緩沖電路66、以及放大電路68。在功率供給電路52 設(shè)置有FET 58以及分流電阻70。[0070]除此之外，電池組座214具備正極輸出端子252、負(fù)極輸出端子254、第一通信端子256、第二通信端子258、第三通信端子沈0、以及第四通信端子沈2。上述端子配置于電池組座214的工具連接器218。正極輸出端子252經(jīng)由功率供給電路52與正極輸入端子 32電連接。負(fù)極輸出端子2M經(jīng)由功率供給電路52與負(fù)極輸入端子34電連接。第一通信端子256與主開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路M電連接。第二通信端子258以及第三通信端子沈0與控制器60電連接。第四通信端子262與電池組座214的電路的接地電位連接。[0071]如圖13所示，當(dāng)將電池組座214安裝于工具主體212時(shí)，電池組座214的各端子 252、254、256、258、260、262 與工具主體 212 的對(duì)應(yīng)的端子 232、234、236、238、240、242 電連接。由此，電池組座214的控制器60與工具主體212的工具控制器220以及存儲(chǔ)裝置222 以能夠通信的方式連接。電池組座214的控制器60和工具主體212的工具控制器220以及存儲(chǔ)裝置222協(xié)作而與在實(shí)施例1中說(shuō)明了的控制器60以相同的方式發(fā)揮功能。[0072]但是，在本實(shí)施例的電動(dòng)工具200中，電池組座214的控制器60訪(fǎng)問(wèn)工具主體212 的存儲(chǔ)裝置222而取得工具主體212的特性數(shù)據(jù)(最大輸入電壓以及最大輸入電流)。進(jìn)而，基于所取得的工具主體212的特性數(shù)據(jù)使FET 58接通/截止，對(duì)電池組100的放電進(jìn)行控制。因此，電池組座214以及多個(gè)電池組100并不限于特定的工具主體212，能夠在多個(gè)工具主體通用。[0073]在實(shí)施例2的電動(dòng)工具200中，圖13所示的電路結(jié)構(gòu)能夠適當(dāng)變形。例如，也可以如圖14所示構(gòu)成為，將FET 58配置于工具主體212，利用工具控制器220進(jìn)行該FET 58 的控制。或者，也可以變更成圖15所示的電路結(jié)構(gòu)。在該電路結(jié)構(gòu)中，電池組214的控制器60進(jìn)行電池組100的輸出電壓、放電電流等指標(biāo)的測(cè)定，并基于該測(cè)定值輸出指令禁止或者限制電池組100的放電的信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過(guò)通信端子258、238被發(fā)送至工具主體212 的工具控制器220。工具控制器220接收來(lái)自電池組座214的控制器60的信號(hào)而進(jìn)行將 FET 58截止的所謂的禁止或者限制電池組100的放電的處理。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠削減工具主體212與電池組座214之間的通信端子的數(shù)量。[0074]在上述的電動(dòng)工具10中，工具主體212的額定電壓為10. 8伏，電池組100的標(biāo)稱(chēng)電壓為3. 6伏，因此使用三個(gè)電池組100。當(dāng)然，工具主體212的額定電壓并不限定于10. 8 伏，所使用的電池組100的數(shù)量也并不限定于三個(gè)。例如，也可以如圖16所示的電動(dòng)工具 201那樣，使工具主體212的額定電壓為18伏，使所使用的電池組100的數(shù)量為五個(gè)。[0075]以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是，上述說(shuō)明只不過(guò)是示例，并不限定權(quán)利要求書(shū)。在權(quán)利要求書(shū)中記載的技術(shù)中，包含對(duì)以上舉例示出的具體例進(jìn)行各種變形、變更而得的技術(shù)。[0076]本說(shuō)明書(shū)或者附圖中說(shuō)明了的技術(shù)要素能夠單獨(dú)地或者通過(guò)各種組合來(lái)發(fā)揮技術(shù)上的有用性，并不限定于申請(qǐng)時(shí)的權(quán)利要求所記載的組合。本說(shuō)明書(shū)或者附圖所舉例示出的技術(shù)同時(shí)達(dá)成了多個(gè)目的，達(dá)成上述目的中的一個(gè)目的自身也具有技術(shù)上的有用性。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)工具，其特征在于，具備 工具主體；多個(gè)能夠相對(duì)于工具主體裝卸的電池組；以及控制器，該控制器對(duì)裝配于工具主體的多個(gè)電池組的放電進(jìn)行控制，各個(gè)電池組具有殼體和收容于殼體的單一的二次電池單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其特征在于，各個(gè)電池組具有存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)表示二次電池單元的特性的特性數(shù)據(jù)， 上述控制器能夠訪(fǎng)問(wèn)裝配于工具主體的各個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置，并基于存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)裝置的特性數(shù)據(jù)對(duì)多個(gè)電池組的放電進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)工具，其特征在于，各個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置至少存儲(chǔ)有二次電池單元的下限電壓， 上述控制器能夠測(cè)定裝配于工具主體的各個(gè)電池組的輸出電壓，并且，在至少一個(gè)電池組的輸出電壓的測(cè)定值低于存儲(chǔ)在該電池組的存儲(chǔ)裝置中的下限電壓的情況下，禁止或者限制多個(gè)電池組的放電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述控制器存儲(chǔ)有工具主體的最大輸入電壓，在各個(gè)電池組的輸出電壓的測(cè)定值的合計(jì)值超過(guò)工具主體的最大輸入電壓的情況下，禁止或者限制多個(gè)電池組的放電。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)工具，其特征在于， 各個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置至少存儲(chǔ)有二次電池單元的上限放電電流，上述控制器能夠測(cè)定裝配于工具主體的多個(gè)電池組的放電電流，并且，在放電電流的測(cè)定值超過(guò)存儲(chǔ)在至少一個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置中的上限放電電流的情況下，禁止或者限制多個(gè)電池組的放電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述控制器存儲(chǔ)有工具主體的最大輸入電流，在放電電流的測(cè)定值超過(guò)工具主體的最大輸入電流的情況下，禁止或者限制多個(gè)電池組的放電。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4或6中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)工具，其特征在于， 各個(gè)電池組還具有測(cè)定二次電池單元的溫度的溫度測(cè)定元件， 各個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置至少存儲(chǔ)有二次電池單元的上限溫度，上述控制器能夠與裝配于工具主體的各個(gè)電池組的溫度測(cè)定元件連接，并且，在至少由一個(gè)電池組的溫度測(cè)定元件測(cè)定的測(cè)定值超過(guò)存儲(chǔ)在該電池組的存儲(chǔ)裝置的上限溫度的情況下，禁止或者限制多個(gè)電池組的放電。
8.根據(jù)權(quán)利要求3、4或6中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述控制器在暫且禁止或者限制多個(gè)電池組的放電之后，直到工具主體的主開(kāi)關(guān)截止為止，都持續(xù)進(jìn)行該禁止或者限制。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4或6中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述電動(dòng)工具還具備電池組座，該電池組座能夠安裝于上述工具主體或者從上述工具主體卸下，上述多個(gè)電池組能夠相對(duì)于電池組座進(jìn)行裝卸，且能夠經(jīng)由電池組座安裝于上述工具主體或者從上述工具主體卸下。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)工具，其特征在于， 上述控制器的至少一部分內(nèi)置于上述工具主體。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)工具，其特征在于， 上述控制器的至少一部分內(nèi)置于上述電池組座。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)工具，其特征在于， 上述控制器的一部分內(nèi)置于上述工具主體，上述控制器的另一部分內(nèi)置于上述電池組座，內(nèi)置于上述工具主體的控制器的一部分、和內(nèi)置于上述電池組座的控制器的另一部分以能夠通信的方式連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及具有多個(gè)單單元電池組的電動(dòng)工具，提供二次電池能夠有效地被利用的電動(dòng)工具。電動(dòng)工具具備工具主體；能夠相對(duì)于工具主體裝卸的多個(gè)電池組；以及控制器，該控制器對(duì)裝配于工具主體的多個(gè)電池組的放電進(jìn)行控制。各個(gè)電池組具有存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)表示二次電池單元的特性的特性數(shù)據(jù)?？刂破髂軌蛟L(fǎng)問(wèn)裝配于工具主體的各個(gè)電池組的存儲(chǔ)裝置，并基于存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置的特性數(shù)據(jù)對(duì)多個(gè)電池組的放電進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202309104SQ20112029085
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者伊藤幸祐, 梅村卓也, 福本匡章, 鈴木均 申請(qǐng)人:株式會(huì)社牧田