(57)【要約】【課題】作業状況等に柔軟に対応することができ、しかも、この対応に際して作業性が低下することも抑制することのできる充電電池パックを提供することを、課題とする。【解決手段】電動機器２に装着して用いる充電電池パック１において、複数の二次電池ブロック５と、電動機器２と複数の二次電池ブロック５とを電気接続させる接続経路と、この接続経路を切り替える切替手段９とを備える。そして、電動機器２からの信号に応じて、複数の二次電池ブロック５が並列接続される接続経路と、複数の二次電池ブロック５が直列接続される接続経路とが、切替手段９によって自動的に切り替えられるように設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機器に装着して用いる充電電池パックであって、複数の二次電池ブロックと、前記電動機器と複数の前記二次電池ブロックとを電気接続させる接続経路と、前記接続経路を切り替える切替手段とを備え、前記電動機器からの信号に応じて、前記複数の二次電池ブロックが並列接続される接続経路と、前記複数の二次電池ブロックが直列接続される接続経路とが、前記切替手段によって自動的に切り替えられることを特徴とする充電電池パック。
【請求項２】
前記信号は、前記電動機器の定格電圧に関する信号であり、前記定格電圧に適した接続経路が自動的に選択されることを特徴とする請求項１に記載の充電電池パック。
【請求項３】
前記信号は、前記電動機器の定格容量に関する信号であり、前記定格容量に適した接続経路が自動的に選択されることを特徴とする請求項１に記載の充電電池パック。
【請求項４】
前記信号が検出されない場合には、電池電圧が低くなる側の接続経路が自動的に選択されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電電池パック。
【請求項５】
前記信号が検出されない場合には、前記接続経路を遮断して放電不能にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機器に装着して用いる充電電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
充電電池パックは、電動工具等の多様な電動機器に装着して用いられ、充電電池パックに内蔵してある二次電池ブロックから、電動機器へと電力を供給する。
【０００３】
特許文献１には、充電電池パックを継ぎ足して使用できるようにしたものが開示されている。これによれば、作業状況等に応じて、充電電池パックの電池容量を変更することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される従来の充電電池パックによれば、作業状況等に応じて電池容量を増加させ、長時間使用を可能にすることは可能である。しかし、高出力が必要となる場面には対応が困難である。また、充電電池パックを継ぎ足しながら作業を行うには、その継ぎ足し用のブロックを作業者が別途携帯しておき、これを順次継ぎ足していく作業が必要となる。そのため、作業性が大幅に低下するという問題もある。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みて発明したものであって、作業状況等に柔軟に対応することができ、しかも、この対応に際して作業性が低下することも抑制することのできる充電電池パックを提供することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明の充電電池パックを、下記構成を具備したものとする。
【０００８】
本発明の充電電池パックは、電動機器に装着して用いる充電電池パックであって、複数の二次電池ブロックと、前記電動機器と複数の前記二次電池ブロックとを電気接続させる接続経路と、前記接続経路を切り替える切替手段とを備え、前記電動機器からの信号に応じて、前記複数の二次電池ブロックが並列接続される接続経路と、前記複数の二次電池ブロックが直列接続される接続経路とが、前記切替手段によって自動的に切り替えられることを特徴としている。
【０００９】
本発明の充電電池パックにおいて、前記信号は、前記電動機器の定格電圧に関する信号であり、前記定格電圧に適した接続経路が自動的に選択されることが好ましい。
【００１０】
また、前記信号は、前記電動機器の定格容量に関する信号であり、前記定格容量に適した接続経路が自動的に選択されることも好ましい。
【００１１】
また、前記信号が検出されない場合には、電池電圧が低くなる側の接続経路が自動的に選択されることも好ましい。
【００１２】
また、前記信号が検出されない場合には、前記接続経路を遮断して放電不能にすることも好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、作業状況等に柔軟に対応することができ、しかも、この対応に際して作業性が低下することも抑制することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態における一例の充電電池パックとこれを装着する電動機器の説明図である。
【図２】同上の充電電池パックの接続経路の要部を示す説明図であり、（ａ）は並列接続状態、（ｂ）は直列接続状態である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態における一例の充電電池パック１と、この充電電池パック１を装着して用いる電動機器２を、概略的に示している。ここでは、電動機器２として手持ち型の電動工具２０を用いているが、充電電池パック１を装着して電力供給を行うものであれば、他の機器であってもよい。
【００１６】
電動工具２０は、本体筒部２１と、この本体筒部２１から延設されるハンドル部２２とを備える。本体筒部２１には、モータ２３や、これの回転力を先端側に伝達する動力伝達機構２５を収容している。ハンドル部２２には、トリガスイッチ２６とこれに接続される制御部２７を備えている。トリガスイッチ２６はハンドル部２２の根元部分に引き込み自在に設けられており、制御部２７はハンドル部２２内に収容されている。
【００１７】
ハンドル部２２の突先部分には、接続凹部２８を設けている。この接続凹部２８は、充電電池パック１が有する後述の接続凸部３が挿入される部分であり、その内面には、制御部２７に電気的に接続された接続端子２９を、一対設けている。
【００１８】
充電電池パック１は、略直方体をなすケース４内に、二次電池ブロック５を複数（本例では一対）収容したものである。各二次電池ブロック５は、単数または複数の二次電池から構成されている。ケース４の上面には接続凸部３を設けており、この接続凸部３の先端部分に、正極側と負極側で対をなす放電端子６を配している。ケース４の両側面には、充電電池パック１が電動工具２０から脱落することを防止する係止手段８を設けている。
【００１９】
また、ケース４内には、接続経路を切り替えることのできる切替手段９（図２参照）と、この切替手段９を制御する制御部７とを備えている。この充電電池パック１の制御部７は、後述するように、電動機器２側からの信号を受信することによって、充電電池パック１内の適切な接続経路を判断する。
【００２０】
ケース４内の接続経路は、正極及び放電側の放電端子６と、複数の二次電池ブロック５とを電気接続するものであり、切替手段９によって、図２（ａ）のような並列接続と図２（ｂ）のような直列接続とが、自在に切り替えられる。図２（ａ）中においては、二次電池ブロック５が並列接続された状態の接続経路が太線で示されており、図２（ｂ）中においては、二次電池ブロック５が直列接続された状態の接続経路が太線で示されている。
【００２１】
切替手段９は、ＦＥＴからなるスイッチング素子１０を用いて、電子的に経路を切り替えるように構成されている。各スイッチング素子１０は制御部７に接続されており、この制御部７によって、並列接続と直列接続を切り替えるように制御される。
【００２２】
図２（ａ）の接続経路では、並列接続された二次電池ブロック５の正極側が、接続凸部３に配された正極側の放電端子６に接続される。また、並列接続された二次電池ブロック５の負極側が、接続凸部３に配された負極側の放電端子６に接続される。
【００２３】
図２（ｂ）の接続経路では、直列接続された二次電池ブロック５の正極側が、接続凸部３に配された正極側の放電端子６に接続される。また、直列接続された二次電池ブロック５の負極側が、接続凸部３に配された負極側の放電端子６に接続される。
【００２４】
前記構成からなる本例の充電電池パック１を、電動機器２である電動工具２０に装着するには、充電電池パック１の接続凸部３を、電動工具２０のハンドル部２２突先の接続凹部２８内に挿し込めばよい。充電電池パック１は、接続凸部３に配置した一対の放電端子６がそれぞれ接続凹部２８内の対応する接続端子２９と弾接する位置にて、係止手段８によって係止される。
【００２５】
そして、装着状態にある充電電池パック１内の一対の二次電池ブロック５から、放電端子６やこれに弾接する接続端子２９を介して、電動工具２０内の制御部２７やモータ２３に電力が供給される。
【００２６】
前記信号は、充電電池パック１を電動工具２０に装着した状態において、電動工具２０側から充電電池パック１の制御部７に対して出力される。制御部７は、この信号に基づいて適切な接続経路を判断し、切替手段９を制御する。
【００２７】
電動工具２０側からの信号は、放電端子６を通じて充電電池パック１側に入力させてもよいし、放電端子６とは別に備えた通信端子を通じて充電電池パック１側に入力させてもよい。また、ここで入力される信号は、電動工具２０の作業状況に関する信号であってもよいし、電動工具２０の定格電圧や定格容量に関する信号であってもよいし、これらの情報を組み合わせた信号であってもよい。
【００２８】
例えば、作業状況に関する信号が入力されたとき、制御部７は、その作業がそれほど高出力を要求しない作業であるときには、図２（ａ）の並列接続経路を選択しておく。そして、高出力が要求される作業に切り替わったことを信号により検知すれば、自動的に切替手段９を操作して図２（ｂ）の直列接続経路に切り替える。
【００２９】
これにより、必要な出力を発揮することと、長時間使用を可能にすることを両立しながら、様々な場面に柔軟に対応することができる。しかも、この対応をするに際して、作業者が充電電池パック１の予備を携帯しておく必要もなく、また、何らかの操作を手動で行う必要もない。そのため、作業性の低下も抑えられる。
【００３０】
また、電動工具２０の定格電圧に関する信号が入力されたときの制御としては、制御部７がその定格電圧に適した接続経路を自動的に選択するように設ければよい。電動工具２０の定格容量に関する信号が入力されたときの制御としては、制御部５がその定格容量に適した接続経路を自動的に選択するように設ければよい。
【００３１】
更に、電動工具２０からの信号が検出されない場合（即ち、電動機器２の種類を判別できない場合）の制御としては、電池電圧が低くなる側の接続経路を制御部７が自動的に選択するように設ければよい。また、このような場合の制御として、切替手段９のスイッチング素子１０を全てオフとし、接続経路を電気的に遮断して放電を不能にするような制御としてもよい。
【００３２】
以上説明したように、本例の充電電池パック１は、電動機器２に装着して用いる充電電池パック１であって、複数の二次電池ブロック５と、電動機器２と複数の二次電池ブロック５とを電気接続させる接続経路と、この接続経路を切り替える切替手段９とを備える。そして、電動機器２からの信号に応じて、複数の二次電池ブロック５が並列接続される接続経路と、複数の二次電池ブロック５が直列接続される接続経路とが、切替手段９によって自動的に切り替えられる。
【００３３】
これにより、電動機器２により行う作業の状況や、電動機器２の種類等に、柔軟に対応することができる。しかも、この対応は自動的に行われるので、作業性が低下することも抑制される。
【００３４】
そして、前記信号が、電動機器２の定格電圧に関する信号であり、前記定格電圧に適した接続経路が自動的に選択されるように設けたときは、この充電電池パック１を定格電圧の異なる多様な電動機器２にも容易に装着可能となる。
【００３５】
また、前記信号が、電動機器２の定格容量に関する信号であり、前記定格容量に適した接続経路が自動的に選択されるように設けたときは、この充電電池パック１を定格容量の異なる多様な電動機器２にも容易に装着可能となる。
【００３６】
また、前記信号が検出されない場合に、電池電圧が低くなる側の接続経路が自動的に選択されるように設けたときは、安全性を優先したうえでこの電動機器２を使用することが可能となる。
【００３７】
また、前記信号が検出されない場合に、接続経路を遮断して放電不能にするように設けた場合には、安全性がより一層保たれる。
【００３８】
以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、並列接続と直列接続が切り替えられる二次電池ブロック５は複数であればよく、一対には限定されない。
【００３９】
さらに、複数の二次電池ブロック５とこれらの並列接続と直列接続を切り替える切替手段９の組み合わせが、一つの充電電池パック１に複数設けてあってもよい。この場合においては、複数の切替手段９を制御部７が操作することにより、一つの充電電池パック１を用いて更に多様な出力モードが実現される。
【００４０】
その他の構成においても、本発明の意図する範囲内であれば適宜の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  充電電池パック
２  電動機器
５  二次電池ブロック
７  制御部
９  切替手段
【図１】
2012200107.tif 000003
【図２】
2012200107.tif 000004