(57)【要約】【課題】電池パックを備えた充電式電器機器において、電池パックが負荷特性の異なる電器機器に接続されても、適切に過放電及び過電流に対する保護を図り、利便性を高める。【解決手段】充電式電器機器１は、二次電池を有する電池パック２と電池パック２と接続される機器本体３とを備える。電池パック２は、充電経路及び放電経路を遮断又は接続する充電スイッチ２１及び放電スイッチ２２、充電電流、放電電流を測定する電流計２３、二次電池の電圧を測定する電圧計２４、及び測定された電流又は電圧値と電流又は電圧基準値とを比較して各スイッチを制御する制御部２５とを備える。制御部２５は、機器本体３からの負荷情報に基き、電流又は電圧基準値を動的に変更することにより、電池パック２が負荷特性の異なる機器本体３に接続されても、適切に過放電及び過電流対して保護を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池によって構成された電池パックと、電池パックより電源が供給される機器本体と、を備えた充電式電器機器であって、
前記電池パックは、
二次電池への充電経路を遮断又は接続する充電スイッチ装置と、
二次電池の放電経路を遮断又は接続する放電スイッチ装置と、
二次電池を流れる充電電流又は放電電流を測定する電流測定手段と、
二次電池の電圧を測定する電圧測定手段と、
前記電流測定手段又は電圧測定手段によって測定された各電流又は電圧の測定値と、所定の電流基準値又は電圧基準値の比較結果に基いて、前記各スイッチ装置を制御する制御手段と、を備え、
前記機器本体は、前記電池パックに接続されると、該機器本体の負荷情報を電池パックに送信し、
前記制御手段は、前記機器本体から負荷情報を受信すると、前記所定の電流基準値又は電圧基準値を該負荷情報に基いて変更することを特徴とする充電式電器機器。
【請求項２】
前記負荷情報は、瞬時の過放電、過電流に対して前記放電経路が遮断されることを回避するための判断条件を含み、
前記制御手段は、前記判断条件に基き、電池パックの放電経路を瞬時に遮断しないように前記放電スイッチ装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の充電式電器機器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記放電スイッチ装置により放電経路を遮断した後、前記電流測定手段により充電電流を検出するまで二次電池への放電経路を接続しないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電式電器機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックが装着される充電式電器機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電動式ハンドドリルなどの小型の電動工具や携帯用照明器具のライトなどの電器機器に、二次電池により構成した電池パックを装着して使い易くした充電式電器機器が知られている。このような充電式電器機器に用いられる二次電池は、適正な充放電条件を越えて過充電や、過放電及び過電流になると、電解液の分解に伴ってガスを発生したり、電池内部で短絡を生じたり、加熱する等の問題を発生することがある。
【０００３】
そこで、従来から二次電池によって構成された電池パックにおいて、過充電や過放電による劣化から電池パックを保護するために、充電経路や放電経路を遮断したり接続したりするスイッチ手段を搭載した保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に示されるような電池パックの保護装置においては、電池パックが汎用性のものであり、異なる電力消費特性を有する電器機器に電池パックが用いられる場合、過放電防止のための閾値電圧を一律に一定とすると、携帯電話のような軽負荷機器では過放電になったり、電動工具のような高負荷機器では使用可能な残存容量があるにもかかわらず保護がかけられて使用不能になるといったことが起き、利便性が悪くなる。
【特許文献１】特開２００２−０３４１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解消するもので、電池パックが負荷特性の異なる電器機器に接続されても、適切に過放電及び過電流に対する保護が図られ、利便性の良好な充電式電器機器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】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、二次電池によって構成された電池パックと、電池パックより電源が供給される機器本体と、を備えた充電式電器機器であって、前記電池パックは、二次電池への充電経路を遮断又は接続する充電スイッチ装置と、二次電池の放電経路を遮断又は接続する放電スイッチ装置と、二次電池を流れる充電電流又は放電電流を測定する電流測定手段と、二次電池の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電流測定手段又は電圧測定手段によって測定された各電流又は電圧の測定値と、所定の電流基準値又は電圧基準値の比較結果に基いて、前記各スイッチ装置を制御する制御手段と、を備え、前記機器本体は、前記電池パックに接続されると、該機器本体の負荷情報を電池パックに送信し、前記制御手段は、前記機器本体から負荷情報を受信すると、前記所定の電流基準値又は電圧基準値を該負荷情報に基いて変更するものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電池パックにおいて、前記負荷情報は、瞬時の過放電、過電流に対して前記放電経路が遮断されることを回避するための判断条件を含み、前記制御手段は、前記判断条件に基き、電池パックの放電経路を瞬時に遮断しないように前記放電スイッチ装置を制御するものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電池パックにおいて、前記制御手段は、前記放電スイッチ装置により放電経路を遮断した後、前記電流測定手段により充電電流を検出するまで二次電池への放電経路を接続しないものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、電池パックが機器本体に接続された場合に、その機器本体の負荷情報を基いて所定の電流基準値又は電圧基準値を変更するので、異なる負荷特性の機器本体に対応して適切に過電流及び過放電に対する保護を行うことができる。これにより、負荷特性の異なる機器本体毎に専用の電池パックを設ける必要がなく、電池パックを共用化でき、利便性が高くなる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、機器本体の起動等の瞬時的な過電流、過放電に応答して放電経路を遮断しないので、機器本体に連続して安定して電源を供給することができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、放電経路を遮断した後、充電電流を検出するまで二次電池への放電経路を接続しないので、確実に過放電を防止でき、電池パックを安全で長寿命にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施形態に係る充電式電器機器について、図１、図２を参照して説明する。本実施形態における充電式電器機器１は、二次電池１０を含む電池パック２と、電池パック２が装着されて電池パック２より電源が供給される機器本体３とを備える。ここで使用される機器本体３としては、図１（ａ）、（ｂ）に示されるような、電動工具であるドリルドライバや、照明器具であるライトなどがある。電動工具としては、インパクトドライバなどであってもよい。また、充電時には、図１（ｃ）に示されるような充電器４が電池パック２に接続される。これら機器本体３、充電器４には、図１（ｄ）に示す電池パック２が装着される。
【００１３】
図２に示すように、電池パック２は、二次電池１０、二次電池１０への充電経路を遮断又は接続する充電スイッチ（充電スイッチ装置）２１、二次電池１０の放電経路を遮断又は接続する放電スイッチ（放電スイッチ装置）２２、二次電池１０を流れる充電電流又は放電電流を測定する電流計（電流測定手段）２３、二次電池１０の総和電圧又は二次電池１０を構成する各電池セルＥの電圧を測定するための電圧計（電圧測定手段）２４、電流計２３及び電圧計２４によって測定される電流値及び電圧値に基づいて各スイッチ２１、２２を制御する制御部（制御手段）２５を備える。二次電池１０は、充電可能であるリチウムイオン電池の複数の電池セルＥで形成される。電圧計２４は、二次電池１０の総和電圧、又は各電池セルＥの電圧を測定する。電池セルＥの電圧値の測定は、各電池セルＥとの接続を切替えるセル切替スイッチ２４ａで切替えて、各電池セルＥ端における測定電圧値の差から求められる。電池セルＥの測定は、リチウムイオン電池の電圧劣化を細かくチェックするために用いる。
【００１４】
電池パック２は、機器本体３の接続用ソケットＳと接続されるプラグＰと、充電器４の接続用ソケットＳと接続されるプラグＰとを備え、機器本体３が保有するメモリ３２に格納された機器本体３の負荷特性を含む負荷情報が接続用ソケットＳとプラグＰを介して制御部２５に伝送される。この機器本体３の負荷特性は、電力消費特性や、過充電及び過放電防止の閾値電流、閾値電圧となる基準値の過電流検出電流値及び過放電検出電圧値などを含んでいる。また、機器本体３は、各種電動工具や照明器具など、それぞれ機器本体３毎に異なる負荷特性を持つ。
【００１５】
制御部２５は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）により構成され、メモリ、時間計測のためのタイマなどを備えている。メモリには、プログラムや所定の電流基準値及び電圧基準値などが記憶される。これらの所定の電流基準値及び電圧基準値は、過電流及び過放電を防止するために設定した初期値である。この制御部２５は、電流計２３又は電圧計２４によって測定された電流又は電圧の各測定値と、制御部２５のメモリに記憶されている所定の電流基準値又は電圧基準値との比較結果に基いて、過電流、過放電、及び過充電を防止するために、充電スイッチ２１又は放電スイッチ２２を制御する。このスイッチ制御により、制御部２５は充電経路や放電経路を遮断して、放電電流や充電電流を停止して電池パック２の二次電池１０を保護する。各スイッチ２１、２２は、例えば、ＦＥＴなどのスイッチング素子を用いて構成すればよい。
【００１６】
機器本体３は、モータ等の主負荷部３１と、機器本体３の負荷情報を記憶するメモリ３２とを備えている。機器本体３は、ドリルドライバのように１０アンペア（Ａ）以上の電流が流れる高負荷の電器機器や、ライトのように数Ａの電流が流れる軽負荷の電器機器である。機器本体３が電池パック２と接続されると、電池パック２から機器本体３に電源が供給されると共に、メモリ３２に記憶されている負荷情報が機器本体３から電池パック２に送出される。このとき、電池パック２の制御部２５は、機器本体３から送出された負荷情報に基き、制御部２５のメモリに記憶された所定の電流基準値又は電圧基準値を、負荷情報として過電流検出電流値及び過放電検出電圧値に動的に変更する。これにより、電池パック２が負荷特性の異なる上記各種電器機器に接続されたとしても、常に適切に過電流及び過放電に対する保護を図ることができるようになる。
【００１７】
ここでは、既存の携帯電話などの電池パックと対比してより詳細に説明する。二次電池１０として用いられるリチウムイオン電池は、過放電、過充電により劣化し易いので厳密に電圧管理される必要がある。このため、リチウムイオン電池による電池パック２を携帯電話などに用いる構成では、過電流又は過放電を判定するための所定の電流基準値又は電圧基準値を設けて、これら所定の各基準値と測定された電流又は電圧値との比較結果に基いて、充放電スイッチを制御して、電池パックを保護している。このとき、通常、各機器本体３の制御回路は、専用にＩＣされているので、過電流及び過放電を判断する所定の電流基準値又は電圧基準値は、各機器本体３のＩＣ内で設定され、一定値に固定される。このため、例えば、機種によって負荷特性が殆ど変わらない携帯電話などでは、機器本体３及び充電器４に対応した専用の電池パック２が用いられるので、電池パック２を各種携帯電話間で交換しても不具合はない。しかし、電動工具のドライバのような１０Ａ以上流れる高負荷の電器機器と、ライトのような１Ａ以下しか流れない軽負荷の電器機器に電池パック２を使用する場合とでは、過電流及び過放電を判断する所定の電流基準値又は電圧基準値が異なるため、同じ電池パック２に対し各電器機器が１対１に対応しない。従って、電池パック２を保護する電圧を一定値とすると、軽負荷の電器機器では過放電になり、高負荷の電器機器では電池パックの残存容量があるにもかかわらず、保護をかけてしまい、使用に支障をきたすことがある。
【００１８】
このことから、上記のような電動工具や充電器に対して、軽量のリチウムイオン電池で構成される電池パックを共用可能とすることができれば、電池パック２の利便性を高めることができる。
【００１９】
そこで、充電式電器機器１は、電池パック２を機器本体３へ装着時に、機器本体３の電力消費特性等に応じて、電池パック２の過放電、過電流に対する判断のための電圧基準値、電流基準値の設定変更を動的に行い、各スイッチ２１、２２を制御し、電池パック２内の充電経路や放電経路を接続乃至遮断して電池パック２を保護する。これにより、電池パック２が高負荷から軽負荷まで幅広い負荷特性を持つ電器機器に対応できるようになり、各種の電動工具等と汎用的に共用接続できる。
【００２０】
ここで、複数の機器本体３の負荷情報として、互いに異なる負荷特性を持つドリルドライバ、インパクトドライバ、及びライトの動作時の電流電圧変動と作業内容の例を説明する。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ電池パック２をドリルドライバに用いた場合の二次電池１０の放電電流の時間変化、電池電圧の時間変化、及びドリルドライバによる作業例を示す。図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は同じくインパクトドライバの場合を示し、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は同じくライトの場合を示す。図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）（ｂ）、図５（ａ）（ｂ）における点線のラインは、過放電を判定する所定の電圧基準値Ｖｒを示す。
【００２１】
図３（ｃ）に示すように、ドリルドライバは、ドリルの刃（ドリルビット）３５をモータ３１によって回転させて木材などの被加工物３４に孔を開ける孔開け用の電動工具である。孔開け動作の際の放電電流と電池電圧は、図３（ａ）（ｂ）に示されるように変化する。
【００２２】
この場合、二次電池１０には、モータ起動時に、起動用電流が瞬間的に流れて、電圧が瞬間的に低下してから復帰する。モータ起動後における穴開けの初期は負荷も少なく、電流増加や電圧降下も少ないが、孔開け作業の進行に連れて、摩擦力による負荷の増大に対応して電流が増加し、電圧が低下する。従って、孔が貫通する寸前に負荷が急増し、電圧低下と電流値増加が最大に近づく。
【００２３】
図４（ｃ）に示すように、インパクトドライバは、通常、六角形のねじ回し工具３６をモータ３１によって回転させて、ねじ３７を被加工物３４にねじ込む回転工具であり、ねじ回し工具３６に対し回転方向に衝撃（インパクト）を与えながらねじ込み作業を行う。インパクトドライバによるねじ込み動作の際の、放電電流と電池電圧は、図４（ａ）（ｂ）に示すように変化する。
【００２４】
この場合、二次電池１０には、モータ起動時に起動電流が瞬間的に流れて、電圧が瞬間的に低下してから復帰する。その後、略一定の負荷に対応して電流と電圧が変化し、ねじ３７の着座時（ねじ締め時）に負荷が最大に近づく。また、インパクトドライバを用いてナットとボルトとを締結する場合にも、電池電流と電池電圧は、上記と同様の挙動を示す。
【００２５】
機器本体３がライトの場合、図５（ｃ）に示すように、ライト３３が電池パック２に装着され、点灯し、その後、消灯する。図５（ａ）（ｂ）に示すように、点灯中に二次電池１０の動作中に流れる電池電流は少なく、電圧降下はほとんどない。
【００２６】
上記のように各電器機器の動作時の電流電圧変動は、様々であり、起動、停止等におけるそれらの電力消費特性が異なっている。例えば、ドリルドライバやインパクトドライバは、起動、貫通及び着座時に、大電流消費による瞬時の電圧低下がある。また、ライトでは、上記のような大電流消費による電圧低下はない。
【００２７】
そこで、種々の電器機器の動作時における電池パック２の過電流及び過放電保護に対応するために、機器本体３の負荷情報は、機器本体３毎の負荷特性を基に形成される。ここで、上記のドリルドライバ、インパクトドライバ、及びライトの各工具について、それらの異なる負荷特性を基にして決められた各負荷情報を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１に示される、起動回避時間は、起動時の短時間の間は、過電流及び過放電を検出せず各スイッチ２１、２２を遮断しないようにする時間幅を示す。過電流検出電流値（検出電流値という）及び過放電検出電圧値（検出電圧値という）は、過電流及び過放電を判定する閾値電流及び閾値電圧の検出基準値を示す。過放電検出継続時間と過電流検出継続時間は、過電流及び過放電が検出された後、直ぐに電池パック２の放電経路が遮断されず、各継続時間が経過した後、遮断される時間幅を示す。高温検出温度は、電池パック２が温度検出手段を有していて、異常過熱防止を可能とする場合の高温検出のための温度基準値を示す。
【００３０】
制御部２５は、上記表１に示される負荷情報を基に、接続される個々の機器本体３に対応した検出電流値及び検出電圧値を抽出し、制御部２５のメモリに記憶されている所定の電流基準値及び電圧基準値をこれらの検出電流値及び検出電圧値に変更し、起動回避時間を制御部２５内のメモリに記憶し、これらの変更された各検出電流値と検出電圧値を用いて、過電流及び過放電を検出して電池を保護する。
【００３１】
このように、充電式電器機器１は、所定の電流基準値及び電圧基準値を検出電流値及び検出電圧値にそれぞれ変更することにより、電池パック２の所定の電流基準値及び電圧基準値を、一律に一定とするのではなく、機器本体３の負荷特性に対応して変化させることができる。ここで、例えば、４本の電池セルＥからなる電池パック２の総和電圧を１４．４Ｖとした場合、表１に示すように、ドリルドライバ、インパクトドライバ、及びライトの各工具に対しては、検出電流値は、それぞれ１２０Ａ、１００Ａ、５Ａが好適であり、検出電流値は、それぞれ８Ｖ、１０Ｖ、１３．２Ｖが好適である。
【００３２】
これにより、電池パック２が携帯電話のような軽負荷機器に対して過放電になったり、電動工具のような高負荷機器に対して使用可能な残存容量があるにもかかわらず保護がかけられて使用禁止になることがなくなり、利便性が損なわれることがなくなる。
【００３３】
また、起動回避時間は、ここでは、ドリルドライバとインパクトドライバに対して、０．２秒とし、ライトに対しては、０秒に設定される。通常、ドリルドライバやインパクトドライバのような高負荷が接続された電池パック２には、それらのモータ等の起動により放電電流が流れ始め時の短時間だけ急激な電流上昇や電圧低下が生ずる。従って、起動回避時間を、電池パック２が過電流及び過放電により殆ど影響を受けない瞬時の時間幅（ここでは、０．２秒）に設定して、この起動回避時間の間は、過電流及び過放電を検出をしないように時間制約することにより、機器本体３が起動と略同時に駆動停止するといった不具合を避けることができる。一方、ライトでは、大電流消費による電圧低下はないので０秒としている。
【００３４】
次に、本実施形態の充電式電器機器１における過電流及び過放電の判断処理の動作手順について、図６のフローチャートを参照して説明する。ここでは、電池パック２には、予め所定の電流基準値と電圧基準値が、過電流及び過放電の検出のための初期値として制御部２５のメモリに記憶されている。
【００３５】
機器本体３が電池パック２に接続されると、電池パック２の制御部２５は、機器本体３のメモリ３２から負荷情報を受信する。制御部２５は、負荷情報を基に検出電流値と検出電圧値を抽出し（Ｓ１）、制御部２５のメモリに予め記憶されている所定の電流基準値と電圧基準値を、それぞれ抽出した検出電流値と検出電圧値に変更する（Ｓ２）。制御部２５は、電流計２３により放電電流の電流値を測定し（Ｓ３）、放電中であれば（Ｓ４でＹＥＳ）、測定電流値と制御部２５のメモリに記憶されている検出電流値とを比較し（Ｓ５）、測定電流値が検出電流値以上であれば（Ｓ５でＹＥＳ）、電池パック２に過電流が流れていると判断して（Ｓ８）、放電スイッチ２２を遮断する（Ｓ１０）。また、Ｓ５でＮＯのときは、制御部２５は、電圧計２４で放電電圧を測定し（Ｓ６）、測定電圧値とメモリに記憶された検出電圧値とを比較し、測定電圧値が検出電圧値以下であれば（Ｓ７でＹＥＳ）、電池パック２の電圧が過放電になっていると判断して（Ｓ９）、放電スイッチ２２を遮断する（Ｓ１０）。Ｓ４及びＳ７でＮＯの場合は、Ｓ３に戻る。上記処理により、制御部２５は、機器本体３毎に、所定の電流基準値及び電圧基準値を変更し、それぞれの過電流及び過放電状態に対応して放電スイッチ２２を遮断し、電池パック２が過電流及び過放電状態にならないようにする。また、制御部２５は、受信した負荷情報に基いて起動回避時間を検出した場合は、その間は過電流及び過放電を検出しないようにして、起動時の電源供給を連続させる。
【００３６】
このように、本実施形態の充電式電器機器１によれば、電池パック２が機器本体３に接続された場合に、その機器本体３の負荷情報を基に抽出した検出電流値と検出電圧値により、所定の電流基準値及び電圧基準値を変更するので、異なる負荷特性の機器本体３に対応して適切に過電流及び過放電に対する保護を行うことができる。これにより、負荷特性の異なる機器本体３毎に専用の電池パック２を設ける必要がなく、電池パック２を共用化でき、利便性が高くなる。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施形態に係る充電式電器機器について説明する。本実施形態の構成は、前記実施形態と略同様であり、機器本体の負荷情報の中に、瞬時の過放電及び過電流に対して放電経路が遮断されることを回避するための判断条件を含み、この判断条件に基き、電池パックの放電経路を瞬時に遮断しないように制御するものである。
【００３８】
機器本体３は、負荷情報として、検出電流値及び検出電圧値と共に、瞬時の過放電及び過電流に対して放電経路が遮断されることを回避するための判断条件として、過電流及び過放電の検出の継続時間を示す過電流検出継続時間及び過放電検出継続時間を含む。
【００３９】
制御部２５は、機器本体３から負荷情報を受信すると、この負荷情報から検出電流値及び検出電圧値と共に、過電流検出継続時間及び過放電検出継続時間を抽出する。次いで、制御部２５は、これら過電流検出継続時間及び過放電検出継続時間を基に、機器本体３の起動時の過電流及び過放電を検出した場合に、過電流検出継続時間及び過放電検出継続時間の間は、放電電池パック２からの電源供給を遮断せず、各継続時間後に遮断するように放電スイッチ２２を制御する。
【００４０】
本実施形態の充電式電器機器１の電池パック２に対する過電流及び過放電の判断処理の動作手順について、図７のフローチャートを参照して説明する。図７のフローチャートは、上述の図６のフローチャートにおけるＳ２、Ｓ４（ＹＥＳ）の後にそれぞれＳ２１、Ｓ２２が追加され、Ｓ５（ＹＥＳ）、Ｓ７（ＹＥＳ）の後にそれぞれＳ２３、Ｓ２４が追加されている。これらの追加されたステップについて説明する。
【００４１】
制御部２５は、機器本体３から受信した負荷情報を基に、過電流検出継続時間及び過放電検出継続時間を抽出して設定する（Ｓ２１）。次いで、電流計２３により放電電流の電流値を測定し（Ｓ３）、放電中であれば（Ｓ４でＹＥＳ）、放電開始からの経過時間をタイマで計測し（Ｓ２２）、Ｓ５でＹＥＳのときは、測定電流値が検出電流値を超えて流れ続ける時間が過電流検出継続時間を経過した場合は（Ｓ２３でＹＥＳ）、過電流と判定する（Ｓ８）。また、Ｓ２３でＮＯのときは、Ｓ６に移行する。また、Ｓ７でＹＥＳのとき、測定電圧値が検出電圧値以下となっている時間が過放電検出継続時間を経過した場合は（Ｓ２４でＹＥＳ）、過放電と判定する（Ｓ９）。Ｓ２４でＮＯのときは、Ｓ３に戻る。この処理により、電池パック２からの機器本体３への電源供給は、過電流及び過放電になっても直ぐには遮断されず、各継続時間まで接続されるので、機器本体３は瞬断されずに継続して動作することができる。また、過電流検出継続時間又は過放電検出継続時間を過ぎると放電スイッチ２２が遮断されるので、電池パック２が過電流及び過放電になることを防止できる。
【００４２】
このように、本実施形態の充電式電器機器１によれば、過放電検出継続時間、過電流検出継続時間を設定することにより、機器本体３の起動時等における瞬時的な過電流及び過放電に応答して放電経路が遮断されず、機器本体３に連続して安定して電源を供給することができる。また、過放電及び過電流検出継続時間後に確実に電池パック２を遮断して、電池パック２を保護することができる。
【００４３】
なお、上記表１に示される負荷情報の高温検出温度と電池パックの温度とを比較することにより、電池パックの温度が高温検出温度を越えたときに、各スイッチを遮断して電池パック２を保護することもできる。この電池パック２の温度は、電池パック２に温度センサを設けることにより得られる。
【００４４】
次に、本発明の第３の実施形態に係る充電式電器機器について説明する。本実施形態の構成は、前記実施形態と同様であり、制御部は、放電スイッチにより放電経路を遮断した後、電流計により充電電流を検出するまで電池パック２の二次電池への放電経路を接続しないものである。
【００４５】
本実施形態の充電式電器機器１においては、上述の図６、図７に示したステップＳ１０の後、制御部２５が、電池パック２の二次電池１０を過放電の状態にあると判断したとき、放電スイッチ２２によって放電経路が遮断された状態になる。このとき、制御部２５は、放電経路を遮断後、電流計２３によって充電電流が検出されるまでは、二次電池１０への放電経路を接続しない構成とされている。これは、メモリリレーなどを用いて構成される。
【００４６】
ここに、過放電検出が実際に行われた電池パック２の二次電池１０は、過放電に近い状態、又は回復可能な過放電の状態とされた結果、過放電寸前の状態になっていると想定されるので、一旦過放電検出された場合は、次に充電電流が流れて二次電池１０が充電されるまで、放電スイッチ２２を接続できないようにされている。
【００４７】
これにより、放電経路を遮断した後、充電電流を検出するまで二次電池１０への放電経路を接続しないので、より確実に過放電を防止できる。従って、一旦過放電とされた電池パック２が、充電されないまま誤って使用された結果、二次電池１０に過放電が発生して劣化するという事態を回避でき、電池パック２を安全で長寿命にすることができる。また、過電流を検出した場合も、同様に放電スイッチ２２を切断する。このとき、機器本体３の連続使用を停止するので、一旦電池パック２を機器本体３から離脱させ、正常に充電できる状態になってから、放電スイッチ２２を接続させることが望ましい。
【００４８】
また、制御部２５は、電池パック２の過充電を検知して、充電スイッチ２１によって充電経路を遮断した後、電流計２３によって放電電流を検出するまで二次電池１０への充電経路を接続しない構成とされている。これにより、充電経路を遮断した後、放電電流を検出するまで二次電池への充電経路を接続しないので、より確実に過充電を防止でき、電池パック２を安全で長寿命にすることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。上述した各実施形態は、電池パックと電器機器による充電式電器機器としたが、負荷情報を基に過電流及び過放電保護を行う電池パックとすることも本発明に含まれる。また、上記において、電圧基準値と二次電池の総和電圧とを比較する例を説明したが、二次電池を構成する各電池セルの電圧毎に電圧基準値と比較して過充電や過放電を判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る充電式電器機器における機器本体がドリルドライバである場合を示す図、（ｂ）は同上機器の機器本体がライトである場合を示す図、（ｃ）は同上機器の電池パックに接続される充電器を示す図、（ｄ）は同上機器の電池パックを示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る充電式電器機器のブロック構成図。
【図３】（ａ）は同上機器の機器本体がドリルドライバである場合の電池パックの放電電流の時間変化図、（ｂ）は（ａ）の放電電流に対応する電池電圧の時間変化図、（ｃ）はドリルドライバによる作業例の図。
【図４】（ａ）は同上機器の機器本体がインパクトドライバである場合の電池パックの放電電流の時間変化図、（ｂ）は（ａ）の放電電流に対応する電池電圧の時間変化図、（ｃ）はインパクトドライバによる作業例の図。
【図５】（ａ）は同上機器の機器本体がライトである場合の電池パックの放電電流の時間変化図、（ｂ）は（ａ）の放電電流に対応する電池電圧の時間変化図、（ｃ）はライトの動作を示す図。
【図６】同上機器の過放電保護動作のフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る充電式電器機器の過放電保護動作のフローチャート。
【符号の説明】
【００５１】
１    充電式電器機器
２    電池パック
３    機器本体
１０  二次電池
２１    充電スイッチ（充電スイッチ装置）
２２    放電スイッチ（放電スイッチ装置）
２３    電流計（電流測定手段）
２４    電圧計（電圧測定手段）
２５    制御部（制御手段）
【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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