(57)【要約】【課題】数個のバッテリ電池よりなるバッテリ容量を有効利用することができるブラシレス電動モータのためのバッテリ給電式インバータを得る。【解決手段】複数個の巻線３ａ，３ｂ，３ｃを有するブラシレス電動モータ２のためのバッテリ給電式インバータ１であって、巻線への給電網４ａに２個の給電導線５を介して複数個のバッテリ電池８を有する給電バッテリ６を接続したバッテリ給電式インバータにおいて、少なくとも１個の第２給電網を給電導線５を介してバッテリ６に接続する。好適には各給電網４ａ，４ｂ，４ｃに、ブラシレス電動モータ２の巻線３ａ，３ｂ，３ｃのためのパワー半導体素子により構成したインバータ部分９ａ，９ｂ，９ｃをそれぞれ配置する。好適には、各給電網４ａ，４ｂ，４ｃにセンサを設け、これらセンサを制御手段１４に接続し、この制御手段１４によりインバータ１を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　複数個の巻線（３ａ，３ｂ，３ｃ）を有するブラシレス電動モータ（２）のためのバッテリ給電式インバータであって、巻線への給電網（４ａ）に２個の給電導線（５）を介して複数個のバッテリ（８）を有する給電バッテリ（６）を接続したバッテリ給電式インバータにおいて、少なくとも１個の第２給電網を給電導線（５）を介してバッテリ（６）に接続したことを特徴とするバッテリ給電式インバータ。
【請求項２】
　各給電網（４ａ，４ｂ，４ｃ）に、ブラシレス電動モータ（２）の巻線（３ａ，３ｂ，３ｃ）のためのインバータ部分（９ａ，９ｂ，９ｃ）をそれぞれ配置した請求項１記載のバッテリ給電式インバータ。
【請求項３】
　前記インバータ部分（９ａ，９ｂ，９ｃ）をパワー半導体素子により構成した請求項１又は２記載のバッテリ給電式インバータ。
【請求項４】
　ブラシレス電動モータ（２）の少なくとも３個、随意には３個の巻線（３ａ，３ｂ，３ｃ）を電気的に制御切替えをするよう構成した請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のバッテリ給電式インバータ。
【請求項５】
　各給電網（４ａ，４ｂ，４ｃ）にセンサを設け、これらセンサを制御手段（１４）に接続した請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のバッテリ給電式インバータ。
【請求項６】
　前記センサを、電圧センサ（１０）、電流センサ（１１）、温度センサ（１３）のうちの少なくとも一つにより構成し、随意にバッテリ（６）内に温度センサ（１３）を設け、この温度センサ（１３）を測定接点（１２）を介して制御手段（１４）に接続した請求項５記載のバッテリ給電式インバータ。
【請求項７】
　制御手段（１４）を前記インバータ（１）を制御するようこのインバータ（１）に接続した請求項５又は６記載のバッテリ給電式インバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、複数個の巻線を有するブラシレス電動モータのためのインバータであって、複数個のバッテリ電池を有するバッテリにより給電するブラシレス電動モータ用インバータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　例えば、手工具装置において効率よい駆動を行うため、ブラシレス電動モータを使用し、このモータの巻線に対する給電をインバータによって制御する。通常はパワー半導体素子により構成したインバータによって等電圧を供給し、等電圧中間回路に配電網を使用しても、また及び配電網のない場合にバッテリを使用することもできるようにする。
【０００３】
　直列に接続した複数個のバッテリ電池を有する通常のバッテリによれば、直列に接続したバッテリ電池によってバッテリの容量が一層高いバッテリ電圧に向上し、これにより、特別なパワー半導体素子により一層高い電圧にまで昇圧することができるようになるとともに、保護最小電圧以下になった際に、バッテリを保護する装置及び充電装置を付加する必要がある。
【０００４】
　複数個の巻線を有するブラシレス電動モータのためのバッテリ給電式インバータに、直列接続した複数個のバッテリ電池を有するバッテリで単一の給電網を介してインバータに給電するインバータは既知であり、この構成のインバータにより、複数個のバッテリ電池は、中間の測定用接続部を介して監視ロジック回路に接続して給電電流を制御するようにしている（例えば、特許文献１参照）。この場合、直列接続した全バッテリ電池中の消耗したバッテリ電池の低い放電が、給電網に悪影響を及ぼすのを回避するため、バッテリから供給される電流は制限される。従って、消耗していない他のバッテリ電池の残量は電動モータに利用できなくなり、有効出力は早期に限界がきてしまう。
【特許文献１】独国特許第１９５２６９９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　従って、本発明の目的は、複数個のバッテリ電池よりなるバッテリ容量を有効利用することができるブラシレス電動モータのためのバッテリ給電式インバータを得るにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　この目的を達成するため、本発明は、複数個の巻線を有するブラシレス電動モータのためのバッテリ給電式インバータであって、巻線への給電網に２個の給電導線を介して複数個のバッテリを有する給電バッテリを接続したバッテリ給電式インバータにおいて、少なくとも１個の第２給電網を給電導線を介してバッテリに接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
　インバータに接続した第３の給電導線によって、異なるバッテリ電池からのバッテリ給電が可能な少なくとも２個の異なる給電網が構成される。１個の消耗しているバッテリ電池は、他の給電網に配置されている他のバッテリ電池から導出可能な供給電流を制限することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
　本発明の好適な実施例においては、各給電網に、ブラシレス電動モータの巻線のためのインバータ部分をそれぞれ配置する。この構成によれば、バッテリ電池には同量の負荷が加わる。
【０００９】
　本発明の好適な実施例においては、インバータ部分を、パワー‐ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴのようなパワー半導体素子により構成する。この構成によれば、高い電流を損失なく切り替えることができる。
【００１０】
　好適には、ブラシレス電動モータの少なくとも３個の巻線を制御切り替えして回転磁界を発生するようにインバータを構成する。
【００１１】
　更に、本発明の好適な実施例においては、厳密に３個の巻線によって制御切り替えするよう構成したブラシレス電動モータ用インバータは、手工具装置のための小さい電動モータに適合するように実現することができる。
【００１２】
　更にまた、本発明の好適な実施例においては、各給電網にセンサを設け、好適には、これらセンサを、電圧センサ、電流センサ、温度センサのうちの少なくとも一つにより構成し、マイクロコントローラのような制御手段によって給電網におけるバッテリ電池の状態を関しするようにする。
【００１３】
　好適には、前記インバータを制御するよう制御手段をこのインバータに接続し、バッテリ電池の状態に応じてインバータが制御を行い、特に、各電池群におけるバッテリ電池による許容できないほどの高い電流及び／又は低い放電を回避する。
【００１４】
　次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００１５】
　図面は、巻線３ａ，３ｂ，３ｃを有するブラシレス電動モータ２のためのバッテリで給電されるインバータ１を示し、このインバータ１には、６個の給電導線５を介してそれぞれバッテリ電池８からなる３個の電池群７ａ，７ｂ，７ｃを有する端子付きバッテリ６により給電される３個の給電網４ａ，４ｂ，４ｃを設ける。給電網４ａ，４ｂ，４ｃには、それぞれに対応するインバータ部分９ａ，９ｂ，９ｃを配置し、このインバータ部分９ａ，９ｂ，９ｃはブラシレス電動モータ２の巻線３ａ，３ｂ，３ｃのための集積したパワー半導体回路により構成する。インバータ１は、各給電網４ａ，４ｂ，４ｃに電圧センサ１０、電流センサ１１、及び測定接点１２を介して電池群７ａ，７ｂ，７ｃに接続したバッテリ６内の温度センサ１３を設け、これら種々のセンサは、回転センサ１５により電動モータ２を制御するマイクロコントローラの形式の制御手段１４に接続し、この制御手段１４はインバータ１を制御するよう接続する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるブラシレス電動モータのためのバッテリ給電式インバータのブロック図である。
【符号の説明】
【００１７】
　　１　インバータ
　　２　電動モータ
　　3a,3b,3c　巻線
　　4a,4b,4c　給電網
　　５　給電導線
　　６　端子付きバッテリ
　　7a,7b,7c　電池群
　　８　バッテリ電池
　　9a,9b,9c　インバータ部分
　　１０　電流センサ
　　１１　電圧センサ
　　１２　測定接点
　　１３　温度センサ
　　１４　制御手段
　　１５　回転センサ
【図１】
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