(57)【要約】【課題】鉛蓄電池をリチウムイオン電池へ交換することを可能としたリチウムイオンパックを提供する。【解決手段】蓋付きのケース体５の内部に、直列接続された複数個のリチウムイオン電池３０とリチウムイオン電池３０毎に電圧を監視するための電圧監視回路およびケース体５内の温度を監視するための温度監視回路が実装された基板４とが収納されている。蓋５０には、リチウムイオン電池３０の直列回路に導通する正負の電極端子板４２，４３と電圧監視回路および温度監視回路による監視結果が出力されるコネクタ４４，４５とが外部へ突出した状態で設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋付きのケース体の内部に、直列接続された複数個のリチウムイオン電池とリチウムイオン電池毎に電圧を監視するための電圧監視回路が実装された基板とが収納され、蓋には、リチウムイオン電池の直列回路に導通する正負の電極端子部と前記電圧監視回路による監視結果が出力される出力端子部とが外部へ突出した状態で設けられて成るリチウムイオン電池パック。
【請求項２】
前記電圧監視回路は、各リチウムイオン電池の電圧をそれぞれ検出するリチウムイオン電池毎の電圧検出回路と、各電圧検出回路による検出電圧が適正範囲内かどうかをそれぞれ判別する判別回路と、各判別回路による判別結果を出力する出力回路とを含んでいる請求項１に記載されたリチウムイオン電池パック。
【請求項３】
前記基板には、ケース体内の温度を監視するための温度監視回路がさらに実装されるとともに、蓋には、前記温度監視回路により監視結果が出力される出力端子部が外部へ突出した状態でさらに設けられている請求項１に記載されたリチウムイオン電池パック。
【請求項４】
バッテリーより外部の機器へ電力を供給するための電源装置であって、請求項１に記載された少なくとも１個のリチウムイオン電池パックが収納される筐体を有し、その筐体の内部に、前記出力端子部より出力される電圧監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電および充電器によるリチウムイオン電池の充電を制御する回路が組み込まれ、筐体の外面に、充電のために交流電源に接続される電源入力部、リチウムイオン電池より外部の機器へ電力を供給するための電力供給部、および前記電圧監視回路による監視結果を表示するための表示部が設けられて成る電源装置。
【請求項５】
バッテリーより外部の機器へ電力を供給するための電源装置であって、請求項３に記載された少なくとも１個のリチウムイオン電池パックが収納される筐体を有し、その筐体の内部に、前記出力端子部より出力される電圧監視回路および温度監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電および充電器によるリチウムイオン電池の充電を制御する回路が組み込まれ、筐体の外面に、充電のために交流電源に接続される電源入力部、リチウムイオン電池より外部の機器へ電力を供給するための電力供給部、および前記電圧監視回路による監視結果と前記温度監視回路による監視結果とを表示するための表示部が設けられて成る電源装置。
【請求項６】
前記筐体は、決められた個数のリチウムイオン電池パックと、リチウムイオン電池パックと同数個の鉛蓄電池とのいずれかを選択して収納することが可能である請求項４または５に記載された電源装置。
【請求項７】
投光器と、投光器の光源へ電力を供給するためのキャスター付きの電源装置とで構成されたバッテリー投光機であって、前記電源装置は、請求項１に記載された少なくとも１個のリチウムイオン電池パックが収納される筐体を有し、その筐体の内部に、前記出力端子部より出力される電圧監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電および充電器によるリチウムイオン電池の充電を制御する回路が組み込まれ、筐体の外面に、充電のために交流電源に接続される電源入力部、リチウムイオン電池より前記投光器の光源へ電力を供給するための電力供給部、および前記電圧監視回路による監視結果を表示するための表示部が設けられて成るバッテリー投光機。
【請求項８】
投光器と、投光器の光源へ電力を供給するためのキャスター付きの電源装置とで構成されたバッテリー投光機であって、前記電源装置は、請求項３に記載された少なくとも１個のリチウムイオン電池パックが収納される筐体を有し、その筐体の内部に、前記出力端子部より出力される電圧監視回路および温度監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電および充電器によるリチウムイオン電池の充電を制御する回路が組み込まれ、筐体の外面に、充電のために交流電源に接続される電源入力部、リチウムイオン電池より前記投光器の光源へ電力を供給するための電力供給部、および前記電圧監視回路による監視結果と前記温度監視回路による監視結果とを表示するための表示部が設けられて成るバッテリー投光機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直列接続された複数個のリチウムイオン電池を蓋付きのケース体の内部に収納してパック化したリチウムイオン電池パックと、そのリチウムイオン電池パックが用いられた電源装置と、その電源装置が用いられたバッテリ−投光機とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、夜間作業に用いられる投光機、特に、交流電力の供給が得られない場所で用いられる投光機として、内燃機関で発電機を駆動してその発電電力により投光器を駆動する方式の投光機が広く用いられてきた。しかし、この種の投光機は、運転時、排気ガスや騒音を発生させ、環境破壊を招くことから、バッテリーによって投光器を点灯させるバッテリー投光機が採用されるに至っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２２４５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のバッテリー投光機は、バッテリーとして鉛蓄電池を用いているため、重量が嵩むだけでなく、寿命が短く、充電に時間がかかるという問題がある。そこで、鉛蓄電池に代えて、軽量かつ長寿命であり、短時間での充電が可能なリチウムイオン電池を用いることも可能であるが、リチウムイオン電池は、過充電や過放電によって電解液が分解する結果、電池内部の圧力が上昇したり、金属リチウムなどの析出によって内部短絡が生じたりするおそれがある。特に、リチウムイオン電池の内部での短絡は温度を急激に上昇させ、発火事故を招くため、取扱上の安全を確保するために格別な配慮を払うことが必要である。
【０００５】
電源装置として鉛蓄電池が用いられたバッテリー投光機、さらには、バッテリー投光機以外のバッテリー駆動の機械（例えば、バッテリー溶接機など）において、寿命が尽きた鉛蓄電池を新たなものと交換するに際して、鉛蓄電池を高寿命のリチウムイオン電池に交換するには、上記したリチウムイオン電池の特性を考慮し、充放電時の安全を確保する手段を施すことが不可欠であるところ、その種の対処が容易でないことから、鉛蓄電池をリチウムイオン電池へ交換することは実際上困難であった。
【０００６】
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、直列接続された複数個のリチウムイオン電池を、各リチウムイオン電池の電圧を外部より監視できる状態で蓋付きのケース体の内部に収納してパック化することにより、鉛蓄電池をリチウムイオン電池へ交換することを可能としたリチウムイオン電池パックと、そのリチウムイオン電池パックが用いられた電源装置、およびその電源装置が用いられたバッテリー投光機とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明に係るリチウムイオン電池パックは、蓋付きのケース体の内部に、直列接続された複数個のリチウムイオン電池とリチウムイオン電池毎に電圧を監視するための電圧監視回路が実装された基板とが収納されたものである。蓋には、リチウムイオン電池の直列回路に導通する正負の電極端子部と前記電圧監視回路による監視結果が出力される出力端子部とが外部へ突出した状態で設けられている。
【０００８】
上記した構成のリチウムイオン電池パックは、リチウムイオン電池を用いているので、鉛蓄電池と比較して、重量が軽く、取扱や持ち運びに便利である。また、寿命が長いので、頻繁にバッテリーを交換する必要がない。さらに、充電時間も短くて済むので、充電作業に伴う労力が大幅に軽減される。しかも、電圧監視回路がケース体の内部に組み込まれて監視結果を出力端子部より出力するので、充放電状態の適否を把握したり、過充電や過放電が生じないように充放電を制御したりするなど、充放電時の安全を容易に確保できる。したがって、鉛蓄電池が用いられたバッテリー駆動の機械において、寿命が尽きた鉛蓄電池を寿命の長いリチウムイオン電池に交換することが可能である。
【０００９】
この発明の上記した構成において、前記電圧監視回路は種々の態様が考えられるが、好ましい実施態様のものは、各リチウムイオン電池の電圧をそれぞれ検出するリチウムイオン電池毎の電圧検出回路と、各電圧検出回路による検出電圧が適正範囲内かどうかをそれぞれ判別する判別回路と、各判別回路による判別結果を出力する出力回路とを含むものである。
この実施態様によると、出力回路より各リチウムイオン電池の電圧が適正か否かの判別結果が出力されるので、不適正の判別結果に対して充電や放電を停止することができる。
【００１０】
請求項３の発明に係る実施態様では、前記基板には、ケース体内の温度を監視するための温度監視回路がさらに実装されるとともに、蓋には、前記温度監視回路により監視結果が出力される出力端子部が外部へ突出した状態でさらに設けられている。
この実施態様によると、リチウムイオン電池の内部での短絡などに起因して温度が急激に上昇することがあっても、温度監視回路によりケース体内の温度が監視されているので、発火事故の発生を防止できる。
【００１１】
請求項４の発明に係る電源装置は、バッテリーより外部の機器へ電力を供給するためのものであって、請求項１に記載された少なくとも１個のリチウムイオン電池パックが収納される筐体を有し、その筐体の内部に、前記出力端子部より出力される電圧監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電および充電器によるリチウムイオン電池の充電を制御する回路が組み込まれたものである。筐体の外面には、充電のために交流電源に接続される電源入力部、リチウムイオン電池より外部の機器へ電力を供給するための電力供給部、および前記電圧監視回路による監視結果を表示するための表示部が設けられている。
【００１２】
上記の電源装置において、電力供給部にバッテリー駆動の外部の機器を接続して駆動すると、リチウムイオン電池より電力が供給されて消費されるが、電圧監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電が制御されるので、過放電が防止される。また、電源入力部に交流電源を接続してリチウムイオン電池を充電すると、電圧監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の充電が制御されるので、過充電が防止される。また、表示部には電圧監視回路による監視結果が表示されるので、その表示によってリチウムイオン電池の電圧の適否を把握し得る。
【００１３】
請求項５の発明に係る他の電源装置は、バッテリーより外部の機器へ電力を供給するための電源装置であって、請求項３に記載された少なくとも１個のリチウムイオン電池パックが収納される筐体を有し、その筐体の内部に、前記出力端子部より出力される電圧監視回路および温度監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電および充電器によるリチウムイオン電池の充電を制御する回路が組み込まれたものである。筐体の外面には、充電のために交流電源に接続される電源入力部、リチウムイオン電池より外部の機器へ電力を供給するための電力供給部、および前記電圧監視回路による監視結果と前記温度監視回路による監視結果とを表示するための表示部が設けられている。
【００１４】
上記の電源装置において、電力供給部にバッテリー駆動の外部の機器を接続して駆動すると、リチウムイオン電池より電力が供給されて消費されるが、電圧監視回路および温度監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電が制御されるので、過放電が防止される。また、電源入力部に交流電源を接続してリチウムイオン電池を充電すると、電圧監視回路および温度監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の充電が制御されるので、過充電が防止される。また、表示部には電圧監視回路による監視結果と温度監視回路による監視結果とが表示されるので、その表示によってリチウムイオン電池の電圧の適否とリチウムイオン電池の温度の適否とを把握し得る。
【００１５】
この発明の好ましい実施態様においては、前記筐体は、決められた個数のリチウムイオン電池パックと、リチウムイオン電池パックと同数個の鉛蓄電池とのいずれかを選択して収納することが可能である。
この実施態様によると、同じ筐体に、決められた個数のリチウムイオン電池パックと、それと同数個の鉛蓄電池のいずれもを収納することができるので、蓄電池の種類毎に筐体を用意する必要がなく、在庫管理が容易である。
【００１６】
請求項７の発明に係るバッテリー投光機は、投光器と、投光器の光源へ電力を供給するためのキャスター付きの電源装置とで構成されたものであって、前記電源装置は、請求項１に記載された少なくとも１個のリチウムイオン電池パックが収納される筐体を有し、その筐体の内部に、前記出力端子部より出力される電圧監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電および充電器によるリチウムイオン電池の充電を制御する回路が組み込まれている。筐体の外面には、充電のために交流電源に接続される電源入力部、リチウムイオン電池より前記投光器の光源へ電力を供給するための電力供給部、および前記電圧監視回路による監視結果を表示するための表示部が設けられている。
【００１７】
上記のバッテリー投光機において、電力供給部に投光器を接続して点灯させると、リチウムイオン電池より電力が供給されて消費されるが、電圧監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電が制御されるので、過放電が防止される。また、電源入力部に交流電源を接続してリチウムイオン電池を充電すると、電圧監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の充電が制御されるので、過充電が防止される。また、表示部には電圧監視回路による監視結果が表示されるので、その表示によってリチウムイオン電池の電圧の適否を把握し得る。
【００１８】
請求項８の発明に係るバッテリー投光機は、投光器と、投光器の光源へ電力を供給するためのキャスター付きの電源装置とで構成されるものであって、前記電源装置は、請求項３に記載された少なくとも１個のリチウムイオン電池パックが収納される筐体を有し、その筐体の内部に、前記出力端子部より出力される電圧監視回路および温度監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電および充電器によるリチウムイオン電池の充電を制御する回路が組み込まれている。筐体の外面には、充電のために交流電源に接続される電源入力部、リチウムイオン電池より前記投光器の光源へ電力を供給するための電力供給部、および前記電圧監視回路による監視結果と前記温度監視回路による監視結果とを表示するための表示部が設けられている。
【００１９】
上記のバッテリー投光機において、電力供給部に投光器を接続して点灯させると、リチウムイオン電池より電力が供給されて消費されるが、電圧監視回路および温度監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の放電が制御されるので、過放電が防止される。また、電源入力部に交流電源を接続してリチウムイオン電池を充電すると、電圧監視回路および温度監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の充電が制御されるので、過充電が防止される。また、表示部には電圧監視回路による監視結果と温度監視回路による監視結果とが表示されるので、その表示によってリチウムイオン電池の電圧の適否とリチウムイオン電池の温度の適否とを把握し得る。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、直列接続された複数個のリチウムイオン電池を、各リチウムイオン電池の電圧を外部より監視できる状態で蓋付きのケース体の内部に収納してパック化したから、充放電の適否を把握したり、過充電や過放電が生じないように充放電を制御したりするなど、充放電時の安全を容易に確保できる。したがって、鉛蓄電池が用いられた電源装置やバッテリー駆動の各種の機器において、寿命が尽きた鉛蓄電池を寿命の長いリチウムイオン電池に交換することが可能である。
さらに、直列接続された複数個のリチウムイオン電池を、ケース体内の温度を外部より監視できる状態で蓋付きのケース体の内部に収納してパック化したから、各リチウムイオン電池の内部での短絡などに起因して温度が急激に上昇することがあっても、発火事故の発生を防止できる。
また、上記のリチウムイオン電池パックが用いられたこの発明の電源装置やバッテリー投光機では、電圧監視回路や温度監視回路による監視結果に応じてリチウムイオン電池の充放電が制御されるので、過放電や過充電による電池内部の圧力の上昇や内部短絡による温度の上昇を防止でき、電源装置やその電源装置を用いたバッテリー投光機の使用上の安全を確保し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施例であるバッテリー投光機の外観を示す斜視図である。
【図２】電源装置の下部筐体に３個のリチウムイオン電池パックが収納される状態を示す斜視図である。
【図３】リチウムイオン電池パックをそのケース体および蓋を断面して示す正面図である。
【図４】リチウムイオン電池パックの分解斜視図である。
【図５】電源装置の操作表示部を拡大して示す正面図である。
【図６】バッテリー投光機の全体の回路構成を示す電気回路図である。
【図７】電圧監視回路の構成を示すブロック図である。
【図８】充電および放電を制御する回路の構成を示す電気回路図である。
【図９】放電時の監視動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】充電時の監視動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】電圧監視回路の判別回路による制御の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、この発明の一実施例であるバッテリー投光機の外観を示している。図示例のバッテリー投光機は、脚部１０の上端部に光源１１が取り付けられた投光器１と、投光器１の光源１１へ電力を供給するための電源装置２とで構成されている。この実施例の電源装置２は、定格出力電圧が１２ボルトのリチウムイオン電池パック（詳細は後述）を３個直列に接続したものが用いられ、定格出力電圧が３６ボルト（１２ボルト×３）に設定されている。なお、リチウムイオン電池パックを１個用いれば定格出力電圧が１２ボルトの電源装置を構成でき、同様に、２個用いれば定格出力電圧が２４ボルトの電源装置を、４個用いれば定格出力電圧が４８ボルトの電源装置を、それぞれ構成できる。
【００２３】
前記投光器１は、支柱１２の外周面の等角度位置に３本の脚１３を取り付けて脚部１０が構成されている。各脚１３の下端には床面を移動することが可能なようにキャスター１４が取り付けられている。支柱１２は中空のパイプであり、パイプ内孔へ上端面よりスライド軸１５が挿入されている。スライド軸１５の上端には支持フレーム１６を介して光源１１が上下に首振り可能に支持されている。スライド軸１５を上下方向へスライドさせて止め具１７により固定することにより光源１１を所望の高さに定位させることができる。
この実施例では、複数個のＬＥＤによって光源１１を構成しているが、ＬＥＤに限られるものではない。また、図示例の投光器１は電源装置２と独立しているが、電源装置２に一体に設けることもできる。
【００２４】
電源装置２は、筐体２０が箱状をなし、下部筐体２０ａの上面の開口部に上部筐体２０ｂが取外し可能に取り付けられている。下部筐体２０ａの下端部の四隅には床面を移動することが可能なようにキャスター２１が設けられている。下部筐体２０ａの内部空間２２は、図２に示すように、直方体をなすリチウムイオン電池パック３を３個収納することが可能な大きさに形成されている。上部筐体２０ｂの内部には、図６に示される種々の回路、すなわち、放電制御回路６１、充電制御回路６２、および充放電制御回路６３を構成する電磁リレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３やその接点６４〜６７などが実装された制御用基板（図示せず）や、後述する操作表示部１００の入出力各部の動作を制御する回路が実装された表示用基板（図示せず）などが組み込まれている。
【００２５】
この実施例のリチウムイオン電池パック３は、図３および図４に示すように、４個のリチウムイオン電池３０を直列に接続したものを、図６に示すモニター部７を構成する回路などが実装された監視用基板４とともに、蓋付きのケース体５の内部に密閉状態で収納してパック化したものである。この実施例で用いているリチウムイオン電池３０は、出力電圧が３．３ボルトのもの、すなわち、正極が鉄系複合酸化物（ＬｉＦｅＯ２）により形成されているリチウムイオン電池である。この実施例では、出力電圧が３．３ボルトのリチウムイオン電池を４個用いることにより、定格出力電圧が１２ボルトの鉛蓄電池に代替し得る出力電圧（３．３ボルト×４＝１３，２ボルト）のリチウムイオン電池パック３を形成している。
この実施例のリチウムイオン電池パック３は、定格出力電圧が１２ｖの鉛蓄電池とほぼ同じ外形のものであり、３個のリチウムイオン電池パック３と３個の鉛蓄電池のいずれであっても下部筐体２０ａの内部に収納することが可能である。したがって、この筐体２０はリチウムイオン電池を用いた電源装置にも鉛蓄電池を用いた電源装置にも用いることができる。
【００２６】
各リチウムイオン電池パック３は、蓋５０により上面の開口部５１が塞がれるケース体５の内部に、導電板４１により直列接続された４個のリチウムイオン電池３０が正負の電極端子３１，３２を上に向けて整列状態で収納されるとともに、モニター部７を構成する回路などが実装された監視用基板４が蓋５０の内面にネジ止めされた状態で収納されたものである。なお、図４において、５４，５５はケース体５の開口部５１の対向位置に取り付けられたネジ止め用の金属板であり、ケース体５の開口部５１に被せられた蓋５０と金属板５４，５５との間をネジ止めすることにより蓋５０は閉じた状態に保持される。
【００２７】
前記モニター部７は、リチウムイオン電池３０毎に電圧を監視するための図７に示す電圧監視回路８と、ケース体５の内部の温度を監視するための図８に示す温度監視回路９とを含むものであるが、電圧監視回路８および温度監視回路９の構成とそれぞれの動作については後述する。なお、監視用基板４は、蓋５０の内面にネジなどで装着するのが望ましいが、これに限らず、ケース体５の内側に空間を設けて、その空間内に収納するようにしてもよい。
【００２８】
蓋５０の両端部の中央位置には矩形状の取付孔５６，５７が設けられている。各取付孔５６，５７には、電圧監視回路８および温度監視回路９による監視結果が出力される出力端子部を構成するコネクタ４４，４５が外部へ突出した状態で取り付けられている。一方のコネクタ４４は他のリチウムイオン電池パック３のコネクタ４５に、他方のコネクタ４５は他のリチウムイオン電池パック３のコネクタ４４に、それぞれ接続される。なお、コネクタ４４，４５の構成や接続状態の詳細は後述する。
【００２９】
図４において、３１，３２は各リチウムイオン電池３０の正負の各電極端子であり、隣合うリチウムイオン電池３０，３０間において正の電極端子３１と負の電極端子３２とを導電板４１により接続することにより４個のリチウムイオン電池３０が直列接続される。一端のリチウムイオン電池３０の正の電極端子３１には正の電極端子板４２が、他端のリチウムイオン電池３０の負の電極端子３２には負の電極端子板４３が、それぞれ取り付けられている。各電極端子板４２，４３はＬ字状に屈曲されており、その起立した部分が蓋５０に形成された貫通孔５２，５３を貫通して蓋５０の上面へ突出している。隣り合うリチウムイオン電池パック３，３間において正の電極端子板４２と負の電極端子板４３とを順次結線することで、一端のリチウムイオン電池パック３の正の電極端子板４２と他端のリチウムイオン電池パック３の負の電極端子板４３との間で３６ボルトの定格出力電圧が得られる。
【００３０】
上部筐体２０ｂの後面には、図１に示すように、投光器１の光源１１へ電力を供給するための電力供給部２７が設けられ、この電力供給部２７と光源１１とが接続コード２３によって電気接続されている。なお、図１において、２９ａ，２９ｂは下部筐体２０ａおよび上部筐体２０ｂに設けられた内部回路接続部であり、この内部回路接続部２９ａ，２９ｂ間を接続コード２４により接続することで、下部筐体２０ａ内の所定の回路と上部筐体２０ｂ内の所定の回路とが電気接続される。
【００３１】
図５は、上部筐体２０ｂの前面に設けられた操作表示部１００の構成を示している。この操作表示部１００には、電源のオン、オフおよび点灯と充電との切換を行うための切換スイッチ１０１と、３個のリチウムイオン電池パック３によるトータル電圧の大きさを表示する電圧レベル表示灯１０２と、充電中であることを点灯表示する充電表示灯１０３と、いずれかのリチウムイオン電池３０の電圧が放電終止電圧（この実施例では２．５ボルト）を下回ったことを点灯表示する電圧低下表示灯１０４と、いずれかのリチウムイオン電池パック３の内部温度が６０℃を上回ったことを点灯表示する異常表示灯１０５とが配設されるとともに、交流電源に接続される電源コード２５を接続するための電源入力部２８が設けられている。
【００３２】
図６は、上記した構成のバッテリー投光機の主要な回路構成を示している。
同図中、６０はプラグ２６の交流電源への接続により通電可能な充電回路を示し、この充電回路６０には充電制御回路６２を構成する電磁リレーＲ１の接点６４と、充放電制御回路６３を構成する電磁リレーＲ３の接点６６とが介装されている。一方の電磁リレーＲ１は過充電のときに付勢されて接点６４が開き、他方の電磁リレーＲ３は過度の温度上昇があったときに付勢されて接点６６が開くもので、いずれの場合も充電器６８による充電が停止する。
【００３３】
また、同図中、６は点灯時に通電する点灯回路を示し、この点灯回路６には放電制御回路６１を構成する電磁リレーＲ２の接点６５と、充放電制御回路６３を構成する電磁リレーＲ３の接点６７とが介装されている。一方の電磁リレーＲ２は過放電のときに付勢されて接点６４が開き、他方の電磁リレーＲ３は過度の温度上昇があったときに付勢されて接点６７が開くもので、いずれの場合も投光器１への通電が停止されて光源１１は消灯する。
なお、同図には、操作表示部１００に設けられている切換スイッチ１０１や各種の表示灯の入出力動作を制御する回路の図示を省略しているが、この種の回路は電磁リレーとその接点とから成るリレー回路などを用いて容易に構成できる。
【００３４】
図７は、リチウムイオン電池パック３のモニター部７を構成するリチウムイオン電池毎の電圧監視回路８の構成をしている。各電圧監視回路８は、電圧変換回路８１、電圧検出回路８２、判別回路８３、および出力回路８８，８９を含んでいる。電圧検出回路８２はリチウムイオン電池３０の両端の電圧を検出する。電圧変換回路８１はリチウムイオン電池３０の電圧を判別回路８３の駆動に必要な電圧に変換して判別回路８３へ供給する。判別回路８３はマイクロコンピュータにより構成され、電圧検出回路８２により検出したリチウムイオン電池３０の電圧が過放電の状態にあるかどうか、すなわち、放電終止電圧（この実施例では２．５ボルト）を下回ったかどうかや、過充電の状態にあるかどうか、すなわち、充電終止電圧（この実施例では４．３ボルト）を上回ったかどうかを判断する。
【００３５】
一方の出力回路８８は、過電圧表示回路８４とフォトカプラ８６とで構成され、判別回路８３が過充電の状態にあると判断したとき、過電圧表示回路８４を動作させてフォトカプラ８６を点灯駆動させ、過電圧監視出力を充電制御回路６２のトランジスタＴＲ１へ与える。このトランジスタＴＲ１はオア回路を構成し、４個の電圧監視回路８のフォトカプラ８６のいずれかより過電圧監視出力が与えられたときにオン動作する。
【００３６】
他方の出力回路８９は、過放電表示回路８５とフォトカプラ８７とで構成され、判別回路８３が過放電の状態にあると判断したとき、過放電表示回路８５を動作させてフォトカプラ８６を点灯駆動させ、過放電監視出力を充電制御回路６２のトランジスタＴＲ２へ与える。このトランジスタＴＲ２はオア回路を構成し、４個の電圧監視回路８のフォトカプラ８７のいずれかより過放電監視出力が与えられたときにオン動作する
【００３７】
図８は、３個の各リチウムイオン電池パック３のトランジスタＴＲ１と電磁リレーＲ１とで構成される充電制御回路６２と、各リチウムイオン電池パック３のトランジスタＴＲ２と電磁リレーＲ２とで構成される放電制御回路６１と、各リチウムイオン電池パック３に組み込まれた温度センサ９０と電磁リレーＲ３とで構成される充放電制御回路６３との構成を示している。
この実施例の温度センサ９０はサーモスタットであり、各リチウムイオン電池パック３のケース体５の内部の監視用基板４上に設けられており、ケース体５の内部の温度が所定の温度（この実施例では６０℃）を越えたときに接点が開くものである。
【００３８】
図８において、４４，４５は各リチウムイオン電池パック３に設けられた２個のコネクタであり、各コネクタ４４，４５はそれぞれ４個の端子Ｔ１〜Ｔ４を有している。各コネクタ４４，４５の１番目の端子Ｔ１にはコネクタ４４，４５の端子Ｔ１，Ｔ１間を導通させる線路が、２番目の端子Ｔ２にはトランジスタＴＲ１のコレクタと導通する線路が、３番目の端子Ｔ３にはトランジスタＴＲ２のコレクタと導通する線路が、４番目の端子Ｔ４には温度センサ９０を含む温度監視回路９に導通する線路が、それぞれ接続されている。
【００３９】
隣り合うリチウムイオン電池パック３，３のコネクタ４４とコネクタ４５とは４本線のコード１１０によって接続される。一端のリチウムイオン電池パック３は２番目〜４番目の端子Ｔ２〜Ｔ４が電磁リレーＲ１〜Ｒ３を介してプラスライン（＋）に接続され、他端のリチウムイオン電池パック３は１番目の端子Ｔ１と４番目の端子Ｔ４がマイナスライン（−）に接続される。
【００４０】
各リチウムイオン電池パック３の各トランジスタＴＲ１．ＴＲ２は、４個のリチウムイオン電池３０のいずれもが過充電や過放電の状態でないときはオフ状態である。このオフ状態では、各トランジスタＴＲ１．ＴＲ２のコレクタはオープンであるので、電磁リレーＲ１，Ｒ２は付勢されず、充電回路６０中の接点６４や点灯回路６中の接点６５は閉じた状態にある。３個のリチウムイオン電池パック３のうちいずれかのリチウムイオン電池パック３のリチウムイオン電池３０が過充電や過放電の状態になると、該当するリチウムイオン電池パック３のトランジスタＴＲ１またはＴＲ２がオンとなり、電磁リレーＲ１またはＲ２が付勢され、充電回路６０中の接点６４または点灯回路６中の接点６５が開く。
【００４１】
各リチウムイオン電池パック３の温度センサ９０は、ケース体５内の温度が過度に上昇していなければ接点が閉じているので、電磁リレーＲ３が付勢され、充電回路６０中の接点６６や点灯回路６中の接点６７は閉じた状態にある。３個のリチウムイオン電池パック３のうちのいずれかに過度の温度上昇があると、該当するリチウムイオン電池パック３の温度センサ９０の接点が開き、電磁リレーＲ３が付勢され、充電回路６０中の接点６６や点灯回路６中の接点６７が開く。
【００４２】
図９は放電時の監視動作の流れを、図１０は充電時の監視動作の流れを、それぞれ示している。以下、同図に従って、バッテリー投光機の動作を説明する。なお、図中、「ＳＴ」は「ＳＴＥＰ」（手順）の略である。
いま、電源装置２の操作表示部１００の切換スイッチ１０１が操作されて点灯モードに設定されると、図９のＳＴ１の判定が「ＹＥＳ」となり、直列接続された１２個のリチウムイオン電池３０より投光器１へ電力が供給されて光源１１が点灯する。また、操作表示部１００では、電圧レベル表示灯１０２が点灯し、１２個のリチウムイオン電池３０のトータル電圧が表示される（ＳＴ２）。
【００４３】
つぎのＳＴ３では、全てのリチウムイオン電池パック３について、ケース体５内の温度が６０℃以下であるかどうかが判定され、続くＳＴ４では、全てのリチウムイオン電池３０の電圧が放電終止電圧の２．５ボルト以上であるかどうかが判定される。いずれの判定も「ＹＥＳ」であれば、過度の温度上昇もなく、また、過放電の状態ではないので、切換スイッチ１０１が切られない限り、ＳＴ３，４の監視が継続して行われる。
もし、切換スイッチ１０１が切られると、ＳＴ５の判定が「ＹＥＳ」となってＳＴ６へ進み、投光器１への電力供給が停止されて光源１１が消灯し、また、電圧レベル表示灯１０２も消灯する。
【００４４】
上記したＳＴ３〜ＳＴ５の監視ループにおいて、いずれかのリチウムイオン電池パック３について、ケース５内の温度が６０℃を上回ったとき、ＳＴ３の判定が「ＮＯ」となり、操作表示部１００の異常表示灯１０５が点灯して過度の温度上昇があったことが知らされ（ＳＴ７）、投光器１への電力供給が止められて光源１１が消灯する（ＳＴ１０）。
また、いずれかのリチウムイオン電池パック３について、いずれかのリチウムイオン電池３０の電圧が放電終止電圧の２．５ボルトを下回ったとき、ＳＴ４の判定が「ＮＯ」となり、その過放電の状態が一定時間（この実施例では１０秒）継続したことを条件として、ＳＴ８からＳＴ９へ進み、電圧低下表示灯１０４が点灯して過放電であることが知らされ、投光器１への電力供給が停止されて光源１１が消灯する（ＳＴ１０）。
そして、切換スイッチ１１が切られると、ＳＴ１１の判定が「ＹＥＳ」となり、点灯中の表示灯が消灯する（ＳＴ１２）。
【００４５】
一方、電源装置２の操作表示部１００の切換スイッチ１０１が操作されて充電モードに設定されたとき、図１０のＳＴ１の判定が「ＹＥＳ」となり、１００ボルトの交流電源にプラグ２６が接続されていれば、ＳＴ２の判定も「ＹＥＳ」となり、直列接続された１２個のリチウムイオン電池３０に対する充電がスタートし、充電時間を計測するタイマーが計時を開始する（ＳＴ３）。そして、充電開始とともに充電表示灯１０３および電圧レベル表示灯１０２が点灯する（ＳＴ４）。
【００４６】
つぎのＳＴ５では、全てのリチウムイオン電池パック３について、全てのリチウムイオン電池３０の電圧が充電終止電圧の４．３ボルト以下であるかどうかが判定され、続くＳＴ６では、ケース体５内の温度が６０℃以下であるかどうかが判定される。いずれの判定も「ＹＥＳ」であれば、過充電の状態にはなく、また、過度の温度上昇もないから、前記のタイマーがタイムアップしない限り、ＳＴ５，６の監視が繰り返し行われる。
【００４７】
タイマーが所定の充電時間（この実施例では２．５時間）を計時すると、ＳＴ７の判定が「ＹＥＳ」となり、充電がストップしかつタイマーは計時をストップし（ＳＴ８）、充電表示灯１０２が消灯する（ＳＴ９）。
そして、切換スイッチ１０１が切られると、ＳＴ１０の判定が「ＹＥＳ」となってＳＴ１１へ進み、全ての表示灯が消灯する。
【００４８】
上記したＳＴ５〜ＳＴ７の監視ループにおいて、いずれかのリチウムイオン電池パック３について、いずれかのリチウムイオン電池３０の電圧が充電終止電圧の４．３ボルトを上回ったとき、ＳＴ５の判定が「ＮＯ」となり、その過充電の状態が一定時間（この実施例では１０秒）継続したことを条件として、ＳＴ１２からＳＴ８へ進み、充電がストップされかつタイマーは計時をストップし、充電表示灯１０２は消灯する（ＳＴ９）。
また、いずれかのリチウムイオン電池パック３について、ケース５内の温度が６０℃を上回ったとき、ＳＴ６の判定が「ＮＯ」となり、異常表示灯１０５が点灯して過度の温度上昇があることが知らされ（ＳＴ１３）、同様に、充電がストップしかつタイマーは計時をストップし（ＳＴ８）、充電表示灯１０２は消灯する（ＳＴ９）。
【００４９】
図１１は、各リチウムイオン電池パック３において、リチウムイオン電池３０毎に実行される電圧監視回路８の判別回路８３による電圧監視制御の流れを示している。
いま、電源装置２の操作表示部１００の切換スイッチ１０１が操作されて点灯モードまたは充電モードに設定されると、図１１のＳＴ１の判定が「ＹＥＳ」となり、ＳＴ２で監視の初期状態に設定された後、ＳＴ３〜ＳＴ７において過充電の監視が、ＳＴ８〜ＳＴ１２において過放電の監視が、繰り返し実行される。
【００５０】
ＳＴ３では、判別回路８３は電圧検出回路８２により検出されたリチウムイオン電池３０の電圧が充電終止電圧の４．３ボルト以上であるかどうかを判定する。その判定が「ＮＯ」であれば、過充電の状態にないとしてＳＴ４〜ＳＴ７がスキップされ、次に、判別回路８３はリチウムイオン電池３０の電圧が放電終止電圧の２．５ボルト以下であるかどうかを判定する（ＳＴ８）。ＳＴ８の判定が「ＮＯ」であれば、過放電の状態にないとしてＳＴ９〜ＳＴ１２がスキップされ、ＳＴ３〜ＳＴ７の過充電の監視ループに戻る。
【００５１】
ＳＴ３において、電圧検出回路８２により検出されたリチウムイオン電池３０の電圧が充電終止電圧の４．３ボルト以上であると判定されたとき、ＳＴ３からＳＴ４へ進み、判別回路８３はその過充電の状態が一定時間（この実施例では１０秒）継続したかどうかを判定する。その判定が「ＹＥＳ」のとき、判別回路８３は過充電の状態にあると判断し、過電圧表示回路８４を動作させてフォトカプラ８６を点灯駆動し、過電圧監視出力を充電制御回路６２のトランジスタＴＲ１へ与える（ＳＴ５）。
つぎのＳＴ６では、リチウムイオン電池３０の電圧が４．０ボルト以下まで低下するのに待機しており、その判定が「ＹＥＳ」になると、判別回路８３は過電圧表示回路８４の動作を停止させ、過電圧監視出力をオフさせる（ＳＴ７）。
【００５２】
ＳＴ８において、電圧検出回路８２により検出されたリチウムイオン電池３０の電圧が放電終止電圧の２．５ボルト以下であると判定されたとき、ＳＴ８からＳＴ９へ進み、判別回路８３はその過放電の状態が一定時間（この実施例では１０秒）継続したかどうかを判定する。その判定が「ＹＥＳ」のとき、判別回路８３は過放電の状態にあると判断し、過放電表示回路８５を動作させてフォトカプラ８７を点灯駆動し、過放電監視出力を放電制御回路６１のトランジスタＴＲ２へ与える（ＳＴ１０）。
つぎのＳＴ１１では、リチウムイオン電池３０の電圧が３．０ボルト以上まで上昇するのに待機しており、その判定が「ＹＥＳ」になると、判別回路８３は過放電表示回路８５動作を停止させ、過放電監視出力をオフさせる（ＳＴ１２）。
【００５３】
なお、上記はこの発明を実施するためのひとつの好ましい実施の形態を示すものであるが、この発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、また、この実施の形態によってこの発明の範囲が制限されるものでもない。
【符号の説明】
【００５４】
１    投光器
２    電源装置
３    リチウムイオン電池パック
４    基板
５    ケース体
８    電圧監視回路
９    温度監視回路
１１  光源
２０  筐体
２７  電力供給部
２８  電源入力部
３０  リチウムイオン電池
４２，４３  電極端子板
４４．４５  コネクタ
５０  蓋
８２  電圧検出回路
８３  判別回路
８８，８９  出力回路
９０  温度センサ
１００  操作表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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