專利名稱：用于電動工具的電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電動工具的電源裝置，其將電力供給至電動工具。
背景技術(shù)：
例如，在以下所述的專利文獻(xiàn)I中描述的用于電動工具的電源裝置包括電連接至電動工具的適配器、將電力供給至電動工具的可再充電電池等。在專利文獻(xiàn)I描述的發(fā)明中，在可再充電電池中儲存的電力減小并且可再充電電池因而達(dá)到深度放電狀態(tài)的情況下，由于無法從可再充電電池獲得足以操作電動工具的電力，因此變得需要對可再充電電池充電。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :未審查日本專利申請公布第2001-145276號

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題為了延長電動工具的可操作時間，需要增加可再充電電池的容量。然而，隨著可再充電電池的容量增加，在深度放電狀態(tài)下需要對可再充電電池充電直到該可再充電電池達(dá)到充滿電狀態(tài)為止所需的時期變長。在專利文獻(xiàn)I描述的發(fā)明中，產(chǎn)生了以下問題由于在充電期間不能操作電動工具，因此使用該電動工具的工作的中斷時間變長。鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是通過甚至一個電源裝置縮短使用電動工具的工作的中斷時間。解決問題的手段用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明是一種用于電動工具的電源裝置，其將電力供給至電動工具；該電源裝置設(shè)置有適配器，被配置成電連接至電動工具；以及燃料電池，被配置成通過在燃料與氧化劑之間引起氧化反應(yīng)而產(chǎn)生要通過適配器供給至電動工具的電力。在根據(jù)本發(fā)明的電源裝置中，要供給至電動工具的電力由燃料電池產(chǎn)生。如果燃料等的剩余量減少，則通過補(bǔ)充燃料等，燃料電池可以容易地重新開始產(chǎn)生電力。另外，補(bǔ)充燃料等所需的時期一般短于在深度放電狀態(tài)下對可再充電電池充電直到這樣的可再充電電池達(dá)到充滿電狀態(tài)為止所需的時期。因此，可以通過甚至一個電源裝置而縮短使用電動工具的工作的中斷時間。
本發(fā)明中的電源裝置可包括充電單元，該充電單元被配置成供給在燃料電池中產(chǎn)生的電力以對連接至電動工具的可再充電電池充電，從而將電力供給至電動工具。另外，本發(fā)明中的電源裝置可設(shè)置有至少一個儲電單元；至少一個儲電單元包括用于儲存從燃料電池供給的電力的儲電功能和用于將電力通過適配器供給至電動工具的放電功能。另外，至少一個儲電單元可由充電單元來充電。此外，在適配器以可從電動工具拆卸的方式電連接至電動工具的情況下，本發(fā)明的電源裝置可包括連接確定單元，該連接確定單元被配置成確定適配器是否連接至電動工具。在該情況下，充電單元可設(shè)置有包括第一充電模式和第二充電模式的多種充電操作模式；可在連接確定單元確定適配器沒有連接至電動工具時執(zhí)行第一充電模式；并且可在連接確定單元確定適配器連接至電動工具時執(zhí)行第二充電模式。
第二充電模式可以是以比第一充電模式下的電壓值低的電壓值和比第一充電模式下的電流值小的電流值之一執(zhí)行充電的充電操作模式。在至少一個儲電單元是多個儲電單元的情況下，本發(fā)明中的電源裝置可包括選擇單元，該選擇單元被配置成在多個儲電單元當(dāng)中選擇通過放電功能執(zhí)行放電的儲電單元和要通過儲電功能充電的儲電單元。另外，本發(fā)明中的電源裝置可設(shè)置有下限達(dá)到確定單元，該下限達(dá)到確定單元被配置成確定被選擇單元選擇作為放電源的儲電單元中所儲存的電力是否已達(dá)到預(yù)設(shè)的下限。在該情況下，當(dāng)下限達(dá)到確定單元確定被選擇作為放電源的儲電單元中儲存的電力已到達(dá)下限時，選擇單元可將被選擇作為放電源的儲電單元設(shè)置為要充電對象。這里，下限可被設(shè)置為具有任意值。例如，當(dāng)儲電單元處于深度放電狀態(tài)(S卩，儲電單元中儲存的電力不足以操作電動工具的狀態(tài))時，儲電單元中儲存的該電力的值可被設(shè)置為下限。另外，本發(fā)明中的電源裝置可設(shè)置有上限達(dá)到確定單元，該上限達(dá)到確定單元被配置成確定被選擇單元選擇作為要充電對象的儲電單元中儲存的電力是否達(dá)到預(yù)設(shè)的上限。在該情況下，當(dāng)上限達(dá)到確定單元確定被選擇作為要充電對象的儲電單元中儲存的電力已到達(dá)上限時，選擇單元可將被選擇作為要充電對象的儲電單元設(shè)置為放電源。這里，上限可被設(shè)置為具有任意值。例如，當(dāng)儲電單元處于充滿電狀態(tài)時，儲電單元中儲存的電力的值可被設(shè)置為上限。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電源裝置的概念圖。圖2是根據(jù)第一實施例的電源裝置的框圖。圖3A是示出根據(jù)第一實施例的電源裝置的充電控制處理的一部分的流程圖。圖3B是示出根據(jù)第一實施例的電源裝置的充電控制處理的剩余部分的流程圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的電源裝置的概念圖。圖5是根據(jù)第二實施例的電源裝置的框圖。圖6A是示出根據(jù)第二實施例的電源裝置的充電控制處理的一部分的流程圖。圖6B是示出根據(jù)第二實施例的電源裝置的充電控制處理的另一部分的流程圖。
圖6C是示出根據(jù)第二實施例的電源裝置的充電控制處理的又一部分的流程圖。圖6D是示出根據(jù)第二實施例的電源裝置的充電控制處理的剩余部分的流程圖。圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的電源裝置的充電控制處理的一部分的流程圖。圖7B是示出根據(jù)第三實施例的電源裝置的充電控制處理的剩余部分的流程圖。附圖標(biāo)記說明I···電動工具，1A···電池組，10···電源裝置，11···適配器，11A···線纜，13···燃料電
池，15···可再充電電池，17···電源殼體，17A…肩帶，19···電流檢測器,21…第一開關(guān)兀件，23…第二開關(guān)兀件,25…控制器,27…電源單兀
具體實施例方式以下實施例中的每一個均是本發(fā)明應(yīng)用于將電力供給至諸如電驅(qū)動器、電鉆等的電動工具的、用于電動工具的電源裝置的示例，并且將參照附圖進(jìn)行描述。(第一實施例)I.用于電動工具的電源裝置的概述如圖I所示，根據(jù)第一實施例的用于電動工具的電源裝置10 (下文中簡稱為“電源裝置10”)包括適配器11、燃料電池13 (圖2中示出)、可再充電電池15等。燃料電池13容納在電源殼體17中。可再充電電池15可拆卸地附接在電源殼體17的外壁表面上(在第一實施例中，上表面?zhèn)鹊耐獗诒砻?。在電源殼體17上設(shè)置有一對肩帶17A，并且因此，用戶可以在將電源裝置10背在用戶的肩上的同時使用電動工具I。適配器11經(jīng)由線纜對IlA電連接至燃料電池13、可再充電電池15等。適配器11是以可拆卸方式物理附接至電動工具I從而電連接至電動工具I的中間裝置。燃料電池13通過在燃料與氧化劑之間引起氧化反應(yīng)來產(chǎn)生電力?？稍俪潆婋姵?5是可充電/可放電化學(xué)電池、電容器等。作為根據(jù)第一實施例的燃料電池13，采用直接甲醇燃料電池(DMFC) ；DMFC不是將重整燃料(氫)供給至燃料電池13中的發(fā)電元件而是直接將未示出的燃料容器中儲存的液體燃料(甲醇)供給至發(fā)電元件。另外，在第一實施例中，適配器11的、連接至電動工具I的至少電連接部分(連接端子)被配置成具有與用于電動工具的電池組IA (下文中簡稱為電池組1A)的電連接部分(連接端子)的布置和形狀相同的布置和形狀。為此，用戶可以自主地自由選擇是通過經(jīng)由適配器11接收來自電源裝置10的電力供給來操作電動工具I還是通過接收來自電池組IA的電力供給來操作電動工具I。電池組IA是直接附接至電動工具I的電源并且包括不可再充電電池或可再充電電池。在第一實施例中，電池組IA包括可充電/可放電化學(xué)電池、電容器等。在第一實施例中，與作為電池組IA的可再充電電池相同或兼容的可再充電電池用作可再充電電池15。因此，設(shè)置在電源殼體17上的、至可再充電電池15的電連接部分(連接端子)被配置成具有使得可以附接電池組IA的布置和形狀。2.電源裝置的電氣配置
如圖2所示，電源殼體17內(nèi)容納有燃料電池13、電流檢測器19、第一開關(guān)元件21、第二開關(guān)元件23、控制器25等。燃料電池13和可再充電電池15在燃料電池13和可再充電電池15彼此并聯(lián)連接的狀態(tài)下連接至適配器11 (電動工具I)。因此，將電力(電流)從燃料電池13和可再充電電池15中的至少一個供給至適配器11(電動工具I)。在下文中，當(dāng)統(tǒng)稱時,燃料電池13和可再充電電池15被稱為電源單元27。第一開關(guān)元件21導(dǎo)通和/或斷開從電源單元27至適配器11的電流路徑。第二開關(guān)元件23導(dǎo)通和/或斷開從燃料電池13輸出的電流的路徑。更具體地，當(dāng)?shù)诙_關(guān)元件23接通時，電流從燃料電池13流出 以供給燃料電池13的電力。另一方面，當(dāng)?shù)诙_關(guān)元件23關(guān)斷時，來自燃料電池13的電力供給被暫停。第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23的這種操作由控制器25來控制?？刂破?5由微計算器構(gòu)成，該微計算器包括計算單元、存儲器等?？刂破?5通過接收來自可再充電電池15的電力供給而工作。電流檢測器19檢測要從電源單元27供給至適配器11 (電動工具I)的電流的值。從電流檢測器19輸出的檢測信號輸入到控制器25。信號線LI、信號線L2和信號線L3連接至控制器25。通過信號線LI傳送表示適配器11是否連接至電動工具I的信號。通過信號線L2傳送表示是否連接燃料電池13的信號以及表示燃料電池13的燃料的剩余量或表示燃料電池13的輸出電壓值的信號。通過信號線L3傳送表不可再充電電池15的輸出電壓值的信號以及表不可再充電電池15的輸出電流值的信號。3.電源裝置的操作控制器25根據(jù)包括在控制器25中的未示出的存儲器(諸如，ROM等)中存儲的程序而執(zhí)行圖3A和圖3B的流程圖所示的充電控制處理；因此，控制器25控制第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23的接通/關(guān)斷，從而控制對可再充電電池15的充電等。在控制器25的存儲器中，存儲有用于執(zhí)行上述充電控制處理的程序以及用于對可再充電電池15充電的充電電流值和充電電壓值。如果達(dá)到以下定時(a)至(C)中的任意定時，則執(zhí)行充電控制處理。(a)可再充電電池15附接至電源裝置10的定時(b)適配器11附接至電動工具I或從電動工具I拆卸的定時(c)在沒有操作適配器11與其連接的電動工具I的連續(xù)狀態(tài)的預(yù)定時間之后，電動工具I開始操作的定時。由于控制器25通過接收來自可再充電電池15的電力供給而工作，因此，當(dāng)可再充電電池15沒有附接至電源裝置10時不執(zhí)行充電控制處理。當(dāng)可再充電電池15附接至電源裝置10時，電力被供給至控制器25，從而執(zhí)行充電控制處理。此后，充電控制處理終止，然后，當(dāng)達(dá)到上述定時(b)或定時(C)時再次執(zhí)行充電控制處理。在沒有連接燃料電池13的情況下以及在燃料電池13的燃料的剩余量或燃料電池13的輸出電壓小于或等于相應(yīng)預(yù)定值的情況下，給出表示出現(xiàn)這些情況的報警(在第一實施例中，點亮報警燈)。然后，當(dāng)開始充電控制處理時，首先確定適配器11是否連接至電動工具I (SI)。如果確定適配器11沒有連接至電動工具I (SI :否)，則從ROM獲得第一充電模式的充電電流值和充電電壓值(S3)，以在第一充電模式下對可再充電電池15充電。接下來，測量可再充電電池15中儲存的電力量(即，電荷量)(S5)，然后，確定可再充電電池15是否處于充滿電狀態(tài)(S7)。在第一實施例中,基于可再充電電池15的輸出電壓值執(zhí)行電荷量的測量以及可再充電電池15是否處于充滿電狀態(tài)的確定。也就是說，如果可再充電電池15的輸出電壓值大于或等于表不充滿電狀態(tài)的電壓值，則確定可再充電電池15處于充滿電狀態(tài)。然后，如果確定可再充電電池15處于充滿電狀態(tài)(S7 :是)，則第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23關(guān)斷(S9);此后，本充電控制處理終止。另一方面，如果確定可再充電電池15沒有處于充滿電狀態(tài)(S7 :否)，則第二開關(guān)元件23接通(Sll);此后，再次執(zhí)行S5。換言之，通過接收來自燃料電池13的電力供給對可再充電電池15充電，直到可再充電電池15達(dá)到充滿電狀態(tài)為止。在該情況下，利用在S3中從ROM獲得的用于第一充電模式的充電電流值和充電電壓值對可再充電電池15充電。在第一實施例中，第二開關(guān)元件23周期性地接通/關(guān)斷，以使得充電電流值和充電電壓值分別變成用于第一充電模式的充電電流值和充電電壓值。也就是說，在Sll中,第二開關(guān)元件23接通預(yù)定時段，以使得在預(yù)定時段內(nèi)電力從燃料電池13輸出。這里，可通過分開設(shè)置用于調(diào)整充電電流值和充電電壓值的另一控制器來使得第二開關(guān)元件23連續(xù)地接通。然而，如果在SI中確定適配器11連接至電動工具1(S1 :是)，則測量可再充電電池15中儲存的電荷量(S13)，然后，確定電荷量是否超過充滿電狀態(tài)下的電荷量的309US15)。如果確定電荷量小于或等于充滿電狀態(tài)下的電荷量的30% (S15 :否)，則從ROM獲得用于第一充電模式的充電電流值和充電電壓值(S17 )。·
接下來，在第一開關(guān)元件21關(guān)斷(S19)并且第二開關(guān)元件23接通(S21)之后，再次執(zhí)行S13。換言之，通過接收來自燃料電池13的電力供給，利用在S17中從ROM獲得的用于第一充電模式的充電電流值和充電電壓值對可再充電電池15充電,直到電荷量超過充滿電狀態(tài)下的電荷量的30%為止。這里，對于充電電流值和充電電壓值的具體控制方法與在確定適配器11沒有連接至電動工具I的情況下的方法相同。另一方面，如果在S15中確定電荷量超過充滿電狀態(tài)下的電荷量的30%(S15 :是)，則接通第一開關(guān)元件21 (S23)，以使得電源裝置10處于電源裝置10可以將電力供給至電動工具I的狀態(tài)。此后，基于電流檢測器19的檢測值，測量供給至電動工具I的電力(即，負(fù)載電流)(S25)。接下來，確定可再充電電池15中的電荷量是否超過充滿電狀態(tài)下的電荷量的80%(S27)。如果確定電荷量超過充滿電狀態(tài)下的電荷量的80% (S27 :是)，則基于在S25中測量出的負(fù)載電流的值確定電動工具I是否正在工作(S29)。然后，如果確定電動工具I正在工作(S29 :是)，則再次執(zhí)行S13。然而，如果確定電動工具I沒有在工作(S29 :否)，則關(guān)斷第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23 (S31)，此后，本充電控制處理終止。另一方面，如果在S27中確定可再充電電池15中的電荷量小于或等于充滿電狀態(tài)下的電荷量的80% (S27 :否)，則從ROM獲得用于第二充電模式的充電電流值和充電電壓值(S33)，以在第二充電模式下對可再充電電池15充電。接下來，在接通第二開關(guān)元件23 (S35)之后，再次執(zhí)行S13。換言之，通過接收來自燃料電池13的電力供給，利用在S33中從ROM獲得的用于第二充電模式的充電電流值和充電電壓值對可再充電電池15充電，直到可再充電電池15中的電荷量超過充滿電狀態(tài)下的電荷量的80%為止。對于充電電流值和充電電壓值的具體控制方法與在確定適配器11沒有連接至電動工具I的情況下的方法相同。這里，用于第二充電模式的充電電流值和充電電壓值的絕對值被設(shè)置為比用于第一充電模式的充電電流值和充電電壓值的相應(yīng)絕對值低(小)的值。在第一實施例中，鋰離子電池用作可再充電電池15。因此，每一個電池的用于第一充電模式的充電電流值是約2C (C代表表不充電率(charge rate)的單位);用于第一充電模式的充電電壓值是約4. 2V ;第二充電模式的充電電流值是約IC (C代表表不充電率的單位);并且用于第二充電模式的充電電壓值是約4. 0V。4.根據(jù)第一實施例的電源裝置的特征在第一實施例中，由燃料電池13產(chǎn)生要供給至電動工具I的電力。在燃料等的剩余量減少的情況下，燃料電池13可以通過被供給燃料等而容易恢復(fù)發(fā)電。提供燃料等所需的時期一般短于對深度放電狀態(tài)下的可再充電電池充電直到可再充電電池達(dá)到充滿電狀態(tài)為止所需的時期。因此，可以通過甚至一個電源裝置I而減少使用電動工具I的工作的中斷時間。換言之，可以通過甚至一個電源裝置10而延長電動工具I的實質(zhì)上可操作的時間。由于第一實施例中的燃料電池13的燃料容器是可拆卸的盒式容器，因此可以通過替換燃料容器而容易地將燃料供給至燃料電池13。另外，在第一實施例中，由于在燃料電池13中產(chǎn)生的電力可以被充至電池組1A，因此電源裝置10還可以用作電池組IA的充電器。在第一實施例中，提供了具有用于儲存從燃料電池13供給的電力的儲電功能和用于將電力通過適配器11供給至電動工具I的放電功能的可再充電電池15。因此，電力可以在長時段內(nèi)穩(wěn)定地供給至電動工具I。此外，在第一實施例中，電池組IA的連接端子和可再充電電池15的連接端子具有相同的布置和形狀，從而保持兼容性。因此，電池組IA和可再充電電池15兩者都可以被充電，并且電池組IA可以用作可再充電電池15。在第一實施例中，當(dāng)確定適配器11沒有連接至電動工具時，執(zhí)行第一充電模式，而當(dāng)確定適配器11連接至電動工具時，執(zhí)行第二充電模式。因此，可以對可再充電電池15充電而不會使其電池壽命劣化。S卩，當(dāng)在電動工具I工作的同時對可再充電電池15進(jìn)行充電時，長時間向可再充電電池15施加負(fù)載，從而使得可再充電電池15的負(fù)載增加。因此，可再充電電池15的電池壽命會劣化。然而，在第一實施例中，在確定適配器11連接至電動工具I (其中，電動工具I處于可操作狀態(tài))的情況下，以比在確定適配器11沒有連接至電動工具I (其中，電動工具I沒有處于可操作狀態(tài))的情況下的電壓值或電流值低的電壓值或電流值來進(jìn)行充電。結(jié)果，可以抑制可再充電電池15的負(fù)載的增加，因此,可以抑制可再充電電池15的電池壽命的劣化。5.指定本發(fā)明的事項與第一實施例之間的對應(yīng)關(guān)系在第一實施例中，可再充電電池15是本發(fā)明中的儲電單元的示例，電池組IA是本發(fā)明中的可再充電電池的示例，并且控制器25是連接確定單元的示例和充電單元的示例。(第二實施例)根據(jù)第二實施例的電源裝置10被配置成使得如圖4所示的那樣可以附接多個可再充電電池15，并且被配置成如圖5所示的那樣第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23設(shè)置在每個可再充電電池15中。盡管第二實施例被配置成使得可以附接多個可再充電電池15，但是在下文中，為了簡化說明的目的，將針對附接兩個可再充電電池15的示例給出第二實施例的說明。 這里，可再充電電池15要附接至多個附接部分(在第二實施例中為兩個附接部分)。附接至第一附接部分的可再充電電池15被稱為第一可再充電電池15A，并且附接至第二附接部分的可再充電電池15被稱為第二可再充電電池15B。當(dāng)統(tǒng)稱時，第一可再充電電池15A和第二可再充電電池15B被描述為可再充電電池15。用于第一可再充電電池15A的第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23分別被描述為第一開關(guān)元件21A和第二開關(guān)元件23A。用于第二可再充電電池15B的第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23分別被描述為第一開關(guān)元件21B和第二開關(guān)元件23B。當(dāng)統(tǒng)稱時，第一開關(guān)元件21A和21B被描述為第一開關(guān)元件21。當(dāng)統(tǒng)稱時，第二開關(guān)元件23A和23B被描述為第二開關(guān)元件23。I.電源裝置的操作圖6A、圖6B、圖6C和圖6D是示出根據(jù)第二實施例的電源裝置10中的充電控制處理的流程圖。該充電控制處理以與第一實施例中的定時相同的定時來執(zhí)行?？刂破?5通過接收來自第一可再充電電池15A和第二可再充電電池15B中的至少一個的電力供給來工作。因此，如果可再充電電池15中的任意一個都沒有附接至電源裝置10，則將不執(zhí)行充電控制處理。當(dāng)執(zhí)行充電控制處理時，如圖6A至6D所示，首先確定附接至電源裝置10的可再充電電池15的數(shù)量是否是兩個(S41)。如果確定所附接的可再充電電池15的數(shù)量不是兩個，g卩，一個(S41 :否)，則識別可再充電電池15附接至哪個附接部分(S43)。在下文中，將假設(shè)在S43中識別出可再充電電池15附接至第一附接部分來給出說明。接下來，測量第一可再充電電池15A中的電荷量(S45)，并且此后，確定第一可再充電電池15A是否處于充滿電狀態(tài)(S47)。如果確定第一可再充電電池15A沒有處于充滿電狀態(tài)(S47 :否)，則接通用于第一可再充電電池15A的第二開關(guān)元件23A (S49);此后，再次執(zhí)行S45。然而，如果確定第一可再充電電池15A處于充滿電狀態(tài)(S47 :是)，則關(guān)斷第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23 (S51);此后，本充電控制處理終止。換言之，對第一可再充電電池15A充電，直至第一可再充電電池15A達(dá)到充滿電狀態(tài)為止。當(dāng)?shù)谝豢稍俪潆婋姵?5A達(dá)到充滿電狀態(tài)時，這樣的充電控制終止。在第二實施例中，以上述第一充電模式對可再充電電池15進(jìn)行充電。另一方面，如果在S41中確定所附接的可再充電電池15的數(shù)量是兩個(S41 :是)，則測量第一可再充電電池15A中的電荷量和第二可再充電電池15B中的電荷量(S53)。此后，確定適配器11是否連接至電動工具I (S55)。如果確定適配器11沒有連接至電動工具I (S55 :否)，則關(guān)斷第一開關(guān)元件21(21A，21B) (S57)。此后，確 定第一可再充電電池15A是否處于充滿電狀態(tài)(S59)。在該情況下，如果確定第一可再充電電池15A沒有處于充滿電狀態(tài)(S59 :否)，則接通用于第一可再充電電池15A的第二開關(guān)元件23A (S61)0在測量了第一可再充電電池15A中的電荷量(S63)之后,再次執(zhí)行S59。因此,對第一可再充電電池15A充電,直到第一可再充電電池15A達(dá)到充滿電狀態(tài)為止。然后，如果確定第一可再充電電池15A處于充滿電狀態(tài)(S59 :是)，則確定第二可再充電電池15B是否處于充滿電狀態(tài)(S65)。如果確定第二可再充電電池15B沒有處于充滿電狀態(tài)(S65 :否)，則接通用于第二可再充電電池15B的第二開關(guān)元件23B (S67)。接下來，在測量了第二可再充電電池15B中的電荷量(S69)之后，再次執(zhí)行S65。由此，對第二可再充電電池15B充電，直到第二可再充電電池15B達(dá)到充滿電狀態(tài)為止。如果確定第二可再充電電池15B處于充滿電狀態(tài)(S65 :是)，則關(guān)斷第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23 (S71)。此后，本充電控制處理終止。另一方面,如果在S55中確定適配器11連接至電動工具I (S55:是),則將第一可再充電電池15A中的電荷量與第二可再充電電池15B中的電荷量彼此進(jìn)行比較，并且選擇可再充電電池中具有較大電荷量的一個可再充電電池(S73)。在下文中，將假設(shè)在S73中選擇第一可再充電電池15A作為具有較大電荷量的可再充電電池來給出說明。接下來，確定第一可再充電電池15A中的電荷量是否大于或等于充滿電狀態(tài)下的電荷量的30% (S75)。如果確定電荷量小于充滿電狀態(tài)下的電荷量的30% (375:否)，則接通用于第一可再充電電池15A的第二開關(guān)元件23A (S77)。然后，測量第一可再充電電池15A中的電荷量和第二可再充電電池15B中的電荷量(S79);此后，再次執(zhí)行S75。換言之，對第一可再充電電池15A進(jìn)行充電，直到第一可再充電電池15A中的電荷量變得大于或等于充滿電狀態(tài)下的電荷量的30%為止。然而，如果確定第一可再充電電池15A中的電荷量大于或等于充滿電狀態(tài)下的電荷量的30% (S75 :是)，則關(guān)斷用于第一可再充電電池15A的第二開關(guān)元件23A，并且另外，接通用于第一可再充電電池15A的第一開關(guān)元件21A(S81)，從而使得可以將電力從第一可再充電電池15A供給至電動工具I。接下來，確定第二可再充電電池15B是否處于充滿電狀態(tài)(S83)。如果確定第二可再充電電池15B沒有處于充滿電狀態(tài)(S83 :否)，則接通用于第二可再充電電池15B的第二開關(guān)元件23B，以開始對第二可再充電電池15B充電(S92)。此后，測量第一可再充電電池15A中的電荷量和第二可再充電電池15B中的電荷量(S91)。另一方面，如果確定第二可再充電電池15B處于充滿電狀態(tài)(S83 :是)，則關(guān)斷用于第二可再充電電池15B的第二開關(guān)元件23B以暫停對第二可再充電電池15B的充電(S85)。此后，基于電流檢測器19的檢測值，測量供給至電動工具I的電力(即，負(fù)載電流)(S87)。接下來，基于在S87中測量出的負(fù)載電流的值來確定電動工具I是否正在工作(S89 )。如果確定電動工具I正在工作(S89 :是)，則測量第一可再充電電池15A中的電荷量和第二可再充電電池15B中的電荷量(S91)。此后,確定第一可再充電電池15A中的電荷量是否下降到可以被認(rèn)為是充滿電狀態(tài)下的電荷量的0%的程度(S93)。如果確定第一可再充電電池15A中的電荷量沒有下降到可以被認(rèn)為是充滿電狀態(tài)下的電荷量的0%的程度(S93 :否)，則再次執(zhí)行S83。另一方面，如果確定第一可再充電電池15A中的電荷量下降到可以被認(rèn)為是充滿電狀態(tài)下的電荷量的0%的程度(S93 :是)，則關(guān)斷用于第一可再充電電池15A的第一開關(guān)元件21A(S95)，從而暫停從第一可再充電電池15A向電動工具I的電力供給。接下來，確定第二可再充電電池15B中的電荷量是否超過充滿電狀態(tài)下的電荷量的30% (S97)。如果確定第二可再充電電池15B中的電荷量小于或等于充滿電狀態(tài)下的電荷量的30% (S97 :否)，則測量第一可再充電電池15A中的電荷量和第二可再充電電池15B中的電荷量(S99)。此后，再次執(zhí)行S97。另一方面，如果確定第二可再充電電池15B中的電荷量超過充滿電狀態(tài)下的電荷 量的309US97 :是)，則再次執(zhí)行S73。在該情況下，由于第一可再充電電池15A中的電荷量小于第二可再充電電池15B中的電荷量，因此選擇第二可再充電電池15B (S73)。也就是說，當(dāng)已被選擇作為放電源的可再充電電池15達(dá)到深度放電狀態(tài)時，將該被選擇作為放電源的可再充電電池15選擇為作為要充電對象的可再充電電池15，并且將已被選擇作為要充電對象的可再充電電池15選擇為作為放電源的可再充電電池15。另一方面，如果在S89中確定電動工具I沒有正在工作(S89 :否)，則關(guān)斷用于在S73中已選擇作為放電源的可再充電電池15的第一開關(guān)元件21 (在該情況下為用于第一可再充電電池15A的第一開關(guān)元件21A)(S101)。此后，測量被選擇作為放電源的可再充電電池15 (下文中被描述為第一可再充電電池15A)中的電荷量(S103)。然后，確定第一可再充電電池15A是否處于充滿電狀態(tài)(S105)。如果確定第一可再充電電池15A沒有處于充滿電狀態(tài)(S105 :否)，則接通用于第一可再充電電池15A的第二開關(guān)元件23A，以開始對第一可再充電電池15A進(jìn)行充電(S107)。此后，再次執(zhí)行S101。此后，如果確定第一可再充電電池15A處于充滿電狀態(tài)(S105 :是)，則關(guān)斷第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23 (S109)，然后，本充電控制處理終止。2.根據(jù)第二實施例的電源裝置的特征在第二實施例中，可以附接多個可再充電電池15。因此，可以使得電動工具I的工作時間更長。另外，在第二實施例中，從多個可再充電15中選擇使得通過放電功能來放電的可再充電電池和使得通過儲電功能來充電的可再充電電池。因此，可以減小可再充電電池15的負(fù)載，并且延長了電動工具I的工作時間，同時抑制了可再充電電池15的電池壽命的減少。在第二實施例中，確定可再充電電池15是否達(dá)到深度放電狀態(tài)或充滿電狀態(tài)，并且當(dāng)被選擇作為放電源的可再充電電池15達(dá)到深度放電狀態(tài)時，將該被選擇作為放電源的可再充電電池15設(shè)置為要充電對象。為此,可以在抑制可再充電電池15的電池壽命減少的同時，高效地對可再充電電池15進(jìn)行充電和放電。3.指定本發(fā)明的事項與第二實施例之間的對應(yīng)關(guān)系在第二實施例中，控制器25是本發(fā)明中的選擇單元的示例和下限達(dá)到確定單元的示例。(第三實施例)第三實施例是上述第二實施例的變型例。在第三實施例中在電源裝置10中執(zhí)行的充電控制處理與第二實施例中的充電控制處理(圖6B和圖6C)的不同之處在于在S55中確定適配器11連接至電動工具I (S55:是)之后的處理的部分。在下文中，將參照圖7A和圖7B說明在S55中確定適配器11連接至電動工具I (S55 :是)之后在電源裝置10中執(zhí)行的充電控制處理的部分。I.電源裝置的操作如果在S55中確定適配器11連接至電動工具I (S55 :是)，則將第一可再充電電池15A中的電荷量與第二可再充電電池15B中的電荷量彼此進(jìn)行比較，并且選擇可再充電 電池中具有較大電荷量的一個可再充電電池(S111)。在下文中,將假設(shè)在Slll中選擇第一可再充電電池15A作為具有較大電荷量的可再充電電池來給出說明。接下來，確定第一可再充電電池15A中的電荷量是否大于或等于充滿電狀態(tài)下的電荷量的30% (S113)。如果確定電荷量小于充滿電狀態(tài)下的電荷量的30% (S113:否)，則接通用于第一可再充電電池15A的第二開關(guān)元件23A (S115)。然后，測量第一可再充電電池15A中的電荷量和第二可再充電電池15B中的電荷量(SI 17);此后,再次執(zhí)行SI 13。如果確定第一可再充電電池15A中的電荷量大于或等于充滿電狀態(tài)下的電荷量的30% (SI 13 :是),則關(guān)斷用于第一可再充電電池15A的第二開關(guān)元件23A，并且另外，接通用于第一可再充電電池15A的第一開關(guān)元件21A (S119)，從而使得可以將電力從第一可再充電電池15A供給至電動工具I。接下來，確定第二可再充電電池15B是否處于充滿電狀態(tài)(S121)。如果確定第二可再充電電池15B沒有處于充滿電狀態(tài)(S121 :否)，則接通用于第二可再充電電池15B的第二開關(guān)元件23B，以開始對第二可再充電電池15B進(jìn)行充電(S123)。此后，測量第一可再充電電池15A中的電荷量和第二可再充電電池15B中的電荷量(S125)。然后，再次執(zhí)行S121。另一方面，如果確定第二可再充電電池15B處于充滿電狀態(tài)(S121 :是)，則關(guān)斷用于第二可再充電電池15B的第二開關(guān)元件23B，以暫停對第二可再充電電池15B的充電(S127)。此后，基于電流檢測器19的檢測值，測量供給至電動工具I的電力，即，負(fù)載電流(S129)。接下來，基于在S129中測量出的負(fù)載電流的值而確定電動工具I是否正在工作(S131)。如果確定電動工具I正在工作(S131 :是)，則再次執(zhí)行S111。為此，如果第一可再充電電池15A中的電荷量大于第二可再充電電池15B中的電荷量，則連續(xù)地將第一可再充電電池15A選擇為作為放電源的可再充電電池15。然而，如果第一可再充電電池15A中的電荷量低于第二可再充電電池15B中的電荷量,則將第二可再充電電池15B選擇為作為放電源的可再充電電池15。另一方面，如果在S131中確定電動工具I沒有正在工作(S131 :否)，則關(guān)斷用于在Sm中已被選擇作為放電源的可再充電電池15的第一開關(guān)元件21 (在該情況下為用于第一可再充電電池15A的第一開關(guān)元件21AXS133)。此后，測量被選擇作為放電源的可再充電電池15 (下文中被描述為第一可再充電電池15A)中的電荷量(S135)。然后，確定第一可再充電電池15A是否處于充滿電狀態(tài)(S137)。如果確定第一可再充電電池15A沒有處于充滿電狀態(tài)(S137 :否)，則接通用于第一可再充電電池15A的第二開關(guān)元件23A，以開始對第一可再充電電池15A進(jìn)行充電(S139)。此后，再次執(zhí)行S133。此后，如果確定第一可再充電電池15A處于充滿電狀態(tài)(S137 :是)，則關(guān)斷第一開關(guān)元件21和第二開關(guān)元件23 (S141)，然后，本充電控制處理終止。2.根據(jù)第三實施例的電源裝置的特征在第三實施例中，當(dāng)被選擇作為要充電對象的可再充電電池15達(dá)到充滿電狀態(tài)時，該被選擇作為要充電對象的可再充電電池15被設(shè)置作為放電源。為此，可以在抑制可再充電電池15的電池壽命減少的同時，高效地對可再充電電池15進(jìn)行充電和放電。3.指定本發(fā)明的事項與第三實施例之間的對應(yīng)關(guān)系在第三實施例中，控制器25是本發(fā)明中的選擇單元的示例和上限達(dá)到確定單元 的示例。(其它實施例)在上述實施例中，電池組IA的連接端子和可再充電電池15的連接端子具有相同的布置和形狀以保持兼容性。然而，本發(fā)明應(yīng)該不限于該布置和形狀。盡管在上述實施例中設(shè)置了可再充電電池15，但是本發(fā)明不應(yīng)限于該配置。在上述實施例中，本發(fā)明應(yīng)用于手槍形狀的電動工具I。然而，本發(fā)明不應(yīng)限于上述應(yīng)用，并且可以應(yīng)用于例如諸如割草機(jī)等的園林工具。盡管在上述實施例中采用直接甲醇燃料電池(DMFC)作為燃料電池13，但是本發(fā)明不應(yīng)限于該DMFC。此外，在第二實施例和第三實施例中，配置成使得以第一充電模式執(zhí)行充電而不管適配器11是否連接至電動工具I。然而，本發(fā)明不應(yīng)限于該配置，并且可以與第一實施例中相同的方式，根據(jù)適配器11是否連接至電動工具I來改變充電操作模式。在上述實施例中，鋰離子電池用作可再充電電池15。然而，本發(fā)明不應(yīng)限于該使用，并且例如，可使用諸如電容器等的儲電單元。另外,在第一實施例中，將用于第二充電模式的充電電流值和充電電壓值的相應(yīng)絕對值設(shè)置為比用于第一充電模式的充電電流值和充電電壓值的相應(yīng)絕對值低的值。然而，本發(fā)明不應(yīng)限于如上設(shè)置的值?？蓪⒂糜诘诙潆娔Ｊ降某潆婋娏髦岛统潆婋妷褐抵械娜我粋€的絕對值設(shè)置為比用于第一充電模式的充電電流值和充電電壓值的相應(yīng)的一個的絕對值低的值。本發(fā)明不應(yīng)限于上述實施例，并且可以以與權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的主旨一致的方式來實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于電動工具的電源裝置，所述電源裝置將電力供給至電動工具，所述電源裝置包括 適配器，被配置成電連接至所述電動工具；以及 燃料電池，被配置成通過在燃料與氧化劑之間引起氧化反應(yīng)，產(chǎn)生要通過所述適配器供給至所述電動工具的電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電源裝置，還包括充電單元，所述充電單元被配置成供給在所述燃料電池中產(chǎn)生的電力以對可再充電電池充電，所述可再充電電池連接至所述電動工具以將電力供給至所述電動工具。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置，還包括至少一個儲電單元，所述至少一個儲電單元包括 儲電功能，用于儲存從所述燃料電池供給的電力；以及 放電功能，用于將電力通過所述適配器供給至所述電動工具。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源裝置， 其中，所述至少一個儲電單元由所述充電單元來充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的電源裝置， 其中，所述適配器以能夠從所述電動工具拆卸的方式電連接至所述電動工具， 其中，所述電源裝置包括連接確定單元，所述連接確定單元被配置成確定所述適配器是否連接至所述電動工具， 其中，所述充電單元設(shè)置有包括第一充電模式和第二充電模式的多種充電操作模式， 其中，當(dāng)所述連接確定單元確定所述適配器沒有連接至所述電動工具時，執(zhí)行所述第一充電模式，以及 其中，當(dāng)所述連接確定單元確定所述適配器連接至所述電動工具時，執(zhí)行所述第二充電模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源裝置， 其中，所述第二充電模式是以比所述第一充電模式下的電壓值低的電壓值和比所述第一充電模式下的電流值小的電流值之一執(zhí)行充電的充電操作模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項所述的電源裝置， 其中，所述至少一個儲電單元是多個儲電單元， 其中，所述電源裝置包括選擇單元，所述選擇單元被配置成在所述多個儲電單元當(dāng)中選擇通過所述放電功能執(zhí)行放電的儲電單元和要通過所述儲電功能充電的儲電單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置，還包括下限達(dá)到確定單元，所述下限達(dá)到確定單元被配置成確定被所述選擇單元選擇作為放電源的儲電單元中儲存的電力是否已達(dá)到預(yù)設(shè)的下限， 其中，當(dāng)所述下限達(dá)到確定單元確定被選擇作為所述放電源的儲電單元中儲存的電力已達(dá)到所述下限時，所述選擇單元將被選擇作為所述放電源的儲電單元設(shè)置為要充電對象。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置，還包括上限達(dá)到確定單元，所述上限達(dá)到確定單元被配置成確定被所述選擇單元選擇作為要充電對象的儲電單元中儲存的電力是否已達(dá)到預(yù)設(shè)的上限，其中，當(dāng)所述上限達(dá)到確定單元確定被選擇作為所述要充電對象的儲電單元中儲存的電力已達(dá)到所述上限時，所述選擇單元將被選擇作為所述要充電對象的儲電單元設(shè)置為放電源?！?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于電動工具的電源裝置，其設(shè)置有適配器，電連接至電動工具；燃料電池，通過在燃料與氧化劑之間引起化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生要通過適配器供給至電動工具的電力；以及充電器，用于利用燃料電池產(chǎn)生的電力對可再充電電池充電，該可再充電電池連接至電動工具以將電力供給至電動工具。適配器可以從電動工具拆卸。根據(jù)確定適配器是否連接至電動工具的連接確定裝置，充電器在適配器沒有連接至電動工具時實現(xiàn)第一充電模式，并且在適配器連接至電動工具時實現(xiàn)第二充電模式，該第二充電模式以比第一充電模式的電壓和電流低的電壓和電流來進(jìn)行充電。
文檔編號H02J7/00GK102947058SQ20118003090
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者梅村卓也, 山田徹, 鈴木均 申請人:株式會社牧田