DE112013006574T5

DE112013006574T5 - Motorbetriebenes Gerät und Hauptkörper davon

Info

Publication number: DE112013006574T5
Application number: DE112013006574.6T
Authority: DE
Inventors: Masafumi NODA; Toru Yamada; Takuya Kusakawa; Hitoshi Suzuki; Tomoo Muramatsu
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-11-26
Also published as: JP6100003B2; US20150357853A1; JP2014148008A; WO2014119203A1

Abstract

Ein Hauptkörper eines motorbetriebenen Geräts ist derart ausgebildet, dass eine Mehrzahl von Batteriepacks daran anbringbar ist. Jeder der Batteriepacks enthält eine Batterie. Der Hauptkörper des motorbetriebenen Geräts erlangt von jeder der Mehrzahl von Batteriepacks Entladekapazitätsinformation, die eine Entladekapazität der enthaltenen Batterie angibt. Der Hauptkörper des motorbetriebenen Geräts legt mindestens einen Steuerungsparameter zum Steuern von Entladung von einer Leistungsquelle an einen Motor in Übereinstimmung mit mindestens der Entladekapazitätsinformation einer Batterie mit einer niedrigsten Entladekapazität aus der erlangten jeweiligen Entladekapazitätsinformation fest.

Description

QUERVERWEIS AUF IN ZUSAMMENHANG STEHENDE ANMELDUNGEN
Diese internationale Anmeldung beansprucht den Vorteil der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-018652 , die am 1. Februar 2013 bei dem japanischen Patentamt eingereicht worden ist, und die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-018652 ist hierin durch Bezugnahme eingebunden.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein motorbetriebenes Gerät.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Ein elektrisches Kraftwerkzeug, das unten in Patentdokument 1 offenbart wird, ist derart ausgebildet, dass zwei Batteriepacks/Akkupacks an einem Hauptkörper des elektrischen Kraftwerkzeugs angebracht werden können. Bei dem elektrischen Kraftwerkzeug wird eine Spannung, die zum sachgemäßen Antreiben des elektrischen Kraftwerkzeugs benötigt wird, durch serielles Verbinden der zwei Batteriepacks, die an dem Hauptkörper des elektrischen Kraftwerkzeugs angebracht sind, erhalten.
DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2011-161602

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
In dem Fall eines elektrischen Kraftwerkzeugs, bei dem eine Mehrzahl von Batteriepacks zur Verwendung seriell verbunden sind, können verschiedene Batteriepacks mit verschiedenen Entladekapazitäten in einer kombinierten Weise verwendet werden. Zum Beispiel können ein neuer Batteriepack und ein alter Batteriepack in einer gemischten Weise vorliegen, oder eine Mehrzahl von Batteriepacks, die jeweils verschiedene Anfangscharakteristiken aufweisen, können in einer gemischten Weise vorliegen.
Wenn eine Mehrzahl von Batteriepacks mit verschiedenen Entladekapazitäten seriell verbunden und verwendet wird, kann in Abhängigkeit von einem Unterschied der Entladekapazität Schaden insbesondere an einem Batteriepack mit einer niedrigen Entladekapazität verursacht werden. Wenn zum Beispiel ein Batteriepack mit hoher Innenimpedanz (d. h. mit einer niedrigen Entladekapazität) und ein Batteriepack mit einer niedrigen Innenimpedanz (d. h. mit einer hohen Entladekapazität) seriell verbunden und verwendet werden, wird eine Batteriespannung der Batterie mit der hohen Innenimpedanz in relativ hohem Maße verringert, während eine Batteriespannung der Batterie mit der niedrigen Innenimpedanz nicht in hohem Maße verringert wird.
Infolgedessen wird eine Gesamtspannung, die an eine Last anzulegen ist, nicht in hohen Maße verringert, und es ist möglich, dass ein großer Strom, der der angelegten Spannung entspricht, zu der Last fließt. Dann ist es wahrscheinlich, dass die Batterie mit der hohen Innenimpedanz aufgrund einer größeren Verringerung der Batteriespannung Schaden erleidet. Auch wird, wenn der Strom größer wird, Wärmeerzeugung innerhalb der Batterie bei der Batterie mit der hohen Innenimpedanz größer, was zu einem großen Schaden führen kann.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, bei einem motorbetriebenen Gerät, das unter Aufnahme von Leistungszufuhr von einer Mehrzahl von Batteriezellen arbeitet, die in Reihe verbunden sind, Schaden an den Batteriezellen (insbesondere Batteriezellen mit niedrigeren Entladekapazitäten) aufgrund von Entladung selbst in einem Fall, in dem die Mehrzahl von Batteriepacks verschiedene Entladekapazitäten aufweist, zu verhindern/hemmen und dadurch geeignete Entladesteuerung zu erreichen.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Ein motorbetriebenes Gerät weist in einem Aspekt der vorliegenden Erfindung: eine Mehrzahl von Batteriepacks, eine Anbringungseinheit, eine Leistungsquellenausbildungseinheit, einen Motor, eine Informationsbeschaffungseinheit, eine Steuerungsparameterfestlegungseinheit und eine Steuerungseinheit auf.
Jede der Mehrzahl von Batteriepacks weist eine Batterie auf, die darin enthalten ist. Die Mehrzahl von Batteriepacks ist lösbar an der Anbringungseinheit angebracht. Die Leistungsquellenausbildungseinheit bildet eine Strom-/Energie-/Leistungsquelle durch serielles Verbinden der jeweiligen Batterien der Mehrzahl von Batteriepacks aus, wenn die Mehrzahl von Batteriepacks an der Anbringungseinheit angebracht ist. Der Motor arbeitet durch elektrische Leistung/Energie (elektrischen Strom), die (der) von der Leistungs-/Energiequelle, die durch die Leistungsquellenausbildungseinheit gebildet wird, zugeführt wird.
Die Informationserlangungseinheit erlangt von jeder der Mehrzahl von Batteriepacks Entladekapazitätsinformation, die Information ist, die die Entladekapazität der Batterie, die in jedem der Mehrzahl von Batteriepacks enthalten ist, angibt. Die Steuerungsparameterfestlegungseinheit legt mindestens einen Steuerungsparameter zum Steuern von Entladung von der Leistungsquelle an den Motor in Übereinstimmung mit mindestens der Entladekapazitätsinformation einer Batterie mit einer niedrigsten Entladekapazität auf der Grundlage der jeweiligen Entladekapazitätsinformation, die durch die Informationserlangungseinheit erlangt wird, fest. Die Steuerungseinheit steuert die Entladung von der Leistungsquelle an den Motor unter Verwendung des mindestens einen Steuerungsparameters, der durch die Steuerungsparameterfestlegungseinheit festgelegt wird.
Gemäß dem wie oben ausgebildeten motorbetriebenen Gerät wird der Steuerungsparameter in Übereinstimmung mit der Entladekapazität der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität in der Mehrzahl angebrachter Batteriepacks festgelegt, und die Entladung an den Motor wird auf der Grundlage des Steuerungsparameters gesteuert. Infolgedessen ist es möglich, einen geeigneten Steuerungsparameter in Anbetracht der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität festzulegen. Dementsprechend ist es möglich, selbst wenn die Mehrzahl von Batterien verschiedene Entladekapazitäten aufweist, Schaden an den Batterien (insbesondere an Batterien mit niedrigeren Entladekapazitäten) zu verhindern/hemmen und dadurch geeignete Entladungssteuerung durchzuführen.
Der Steuerungsparameter zur Entladungssteuerung kann z. B. ein Parameter sein, der einen Begrenzungsbereich zum Begrenzen oder Stoppen von Entladung in Bezug auf eine physikalische Größe angibt, die einen Entladungszustand von der Leistungsquelle angibt. In diesem Fall kann die Steuerungseinheit dazu ausgebildet sein, Entladung von der Leistungsquelle an den Motor zu begrenzen oder zu stoppen, wenn die zuvor genannte physikalische Größe in den Begrenzungsbereich kommt, der durch den entsprechenden Steuerungsparameter angegeben wird.
Durch Festlegen des Begrenzungsbereichs zum Begrenzen oder Stoppen von Entladung auf der Grundlage der Entladekapazität der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität ist es möglich, wirksam Schaden an der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität während der Entladung zu verhindern.
In diesem Fall kann, genauer gesagt, mindestens einer von einem Überstromschwellwert, einem Tiefentladungsschwellwert (Überentladungsschwellwert) und einem Überlastschwellwert als der Steuerungsparameter festgelegt werden. Der Überstromschwellwert ist eine obere Grenze eines Entladestroms während der Entladung von der Leistungsquelle an den Motor. Der Tiefentladungsschwellwert ist eine untere Grenze einer Spannung der Leistungsquelle während der Entladung. Der Überlastschwellwert ist eine obere Grenze eines integrierten Werts des Entladestroms von der Leistungsquelle, während die Entladung an den Motor durchgehend durchgeführt wird.
Durch Festlegen mindestens eines von dem Überstromschwellwert, dem Tiefentladungsschwellwert und dem Überlastschwellwert als den Steuerungsparameter (überdies Festlegen auf der Grundlage der Entladekapazität der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität) ist es möglich, jede der Batterien wirksam vor Überstrom, Tiefentladung oder Überlast zu schützen und somit wirksam Schaden an der Entladungsbatterie mit der niedrigsten Entladekapazität zu verhindern.
Die Entladekapazitätsinformation, die von dem Batteriepack zu erlangen ist, kann verschiedenartig sein. In einem Fall, in dem die Entladekapazitätsinformation mindestens Information aufweist, die einen Verschlechterungsgrad jeder Batterie angibt, kann die Steuerungsparameterfestlegungseinheit mindestens einen Steuerungsparameter auf der Grundlage des Verschlechterungsgrads einer Batterie mit einem höchsten Verschlechterungsgrad festlegen.
Wenn sich eine Batterie aufgrund wiederholter Verwendung der Batterie oder anderer Gründe verschlechtert, wird z. B. eine Innenimpedanz der Batterie erhöht; somit wird die Entladekapazität der Batterie verringert. Dementsprechend ist es durch Erlangen von Information, die einen Verschlechterungsgrad einer Batterie angibt, von jeder Batterie, Festlegen eines Steuerungsparameters auf der Grundlage der erlangten Information und Steuern der Entladung möglich, wirksam Schaden an den Batterien (insbesondere an einer Batterie mit einem höchsten Verschlechterungsgrad) aufgrund der Entladung zu verhindern und dadurch geeignete Entladungssteuerung durchzuführen.
Wenn die Entladekapazitätsinformation, die von dem Batteriepack zu erlangen ist, Information aufweist, die Anfangscharakteristiken der Batteriezellen, die die Batterie ausbilden, angibt, kann die Steuerungsparameterfestlegungseinheit mindestens einen Steuerungsparameter auf der Grundlage der Anfangscharakteristiken einer Batterie mit einer niedrigsten Entladekapazität, die durch die Anfangscharakteristiken angegeben wird, festlegen.
Falls die Batteriezellen verschiedene Anfangscharakteristiken aufweisen, weisen die entsprechenden Batterien verschiedene Entladekapazitäten auf. Dementsprechend ist es durch Erlangen von Information, die jeweilige Anfangscharakteristiken der Batteriezellen von jeder Batterie angibt, Festlegen eines Steuerungsparameters auf der Grundlage der erlangten Information und Steuern der Entladung möglich, wirksam Schaden an den Batterien (insbesondere an einer Batterie mit einer niedrigsten Entladekapazität, die durch die Anfangscharakteristiken angegeben wird) aufgrund der Entladung zu verhindern, so dass dadurch geeignete Entladungssteuerung durchgeführt wird.
In dem Fall des Durchführens von Entladungssteuerung durch Festlegen eines Überstromschwellwerts oder eines Überlastschwellwerts auf der Grundlage einer Batterie mit einer niedrigsten Entladekapazität (Entladestromstärke) kann, wenn ein Entladungsbetrag an den Motor den festgelegten Schwellwert erreicht hat, eine Benachrichtigung zum Ermöglichen der Erkennung der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität (aus-)gegeben werden.
Insbesondere legt die Steuerungsparameterfestlegungseinheit als den Steuerungsparameter mindestens einen von einem Überstromschwellwert und einem Überlastschwellwert fest. Der Überstromschwellwert ist ein oberer Grenzwert des Entladestroms während der Entladung von der Leistungsquelle an den Motor. Der Überlastschwellwert ist ein oberer Schwellwert eines integrierten Werts des Entladestroms von der Leistungsquelle, während die Entladung an den Motor durchgehend durchgeführt wird. Wenn unter physikalischen Größen, die den Entladungszustand von der Leistungsquelle angeben, eine physikalische Größe, die dem Überstromschwellwert oder dem Überlastschwellwert entspricht, (d. h. der Entladestrom oder der integrierte Wert des Entladestroms) den entsprechenden Schwellwert erreicht hat, gibt eine Benachrichtigungseinheit eine bestimmte Benachrichtigung aus, die die Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität angibt.
Durch Ausgeben einer Benachrichtigung/Mitteilung der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität, wenn der Entladungsbetrag den Schwellwert erreicht hat, kann ein Benutzer des motorbetriebenen Geräts erkennen, welche Batterie in einem Zustand mit der niedrigsten Entladekapazität ist. Dementsprechend kann der Benutzer zu einem geeigneten Zeitpunkt in Übereinstimmung mit der gemeldeten/angezeigten Information geeignete Mittel ergreifen, wie z. B. Ersetzen der Batterie, die durch die Benachrichtigung angegeben wird, durch eine Batterie, die eine hohe Entladekapazität aufweist; somit kann verbesserte Arbeitseffizienz und Verwendbarkeit für den Benutzer erreicht werden.
Ein Hauptkörper eines motorbetriebenen Geräts in dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Anbringungseinheit, eine Leistungsquellenausbildungseinheit, einen Motor, eine Informationserlangungseinheit, eine Steuerungsparameterfestlegungseinheit und eine Steuerungseinheit auf.
Eine Mehrzahl von Batteriepacks ist lösbar an der Anbringungseinheit angebracht. Die Leistungsquellenausbildungseinheit bildet eine Leistungsquelle durch serielles Verbinden der jeweiligen Batterien der Mehrzahl von Batteriepacks aus, wenn die Mehrzahl von Batteriepacks an der Anbringungseinheit angebracht ist. Der Motor arbeitet durch elektrische Leistung, die von der Leistungsquelle, die durch die Leistungsquellenausbildungseinheit ausgebildet wird, zugeführt wird. Die Informationserlangungseinheit erlangt von jeder der Mehrzahl von Batteriepacks Entladekapazitätsinformation, die Information ist, die die Entladekapazität der Batterie, die in dem Batteriepack enthalten ist, angibt. Die Steuerungsparameterfestlegungseinheit legt mindestens einen Steuerungsparameter zum Steuern von Entladung von der Leistungsquelle an den Motor in Übereinstimmung mit mindestens der Entladekapazitätsinformation der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität auf der Grundlage der jeweiligen Entladekapazitätsinformation, die von der Informationserlangungseinheit erlangt wird, fest. Die Steuerungseinheit steuert die Entladung von der Leistungsquelle an den Motor durch Verwenden des mindestens einen Steuerungsparameters, der durch die Steuerungsparameterfestlegungseinheit festgelegt wird.
Gemäß dem wie oben ausgebildeten Hauptkörper wird ein geeigneter Steuerungsparameter in Übereinstimmung mit der Entladekapazität der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität in der angebrachten Mehrzahl von Batteriepacks festgelegt, und Entladung an den Motor wird auf der Grundlage des Steuerungsparameters gesteuert. Somit können dieselben Wirkungen wie in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines motorbetriebenen Geräts gemäß einer Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird.
2 ist ein Schaltungsschaubild, das eine elektrische Ausgestaltung des motorbetriebenen Geräts der Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm/Ablaufdiagramm eines Hauptprozesses, der durch eine MCU (Mikrocontroller-Einheit) einer Steuerungsschaltung ausgeführt wird.
4A ist ein Flussdiagramm, das einen Entladungssteuerungsprozess in S210 des Hauptprozesses in 3 zeigt.
4B ist ein Flussdiagramm, das den Entladungssteuerungsprozess in S210 des Hauptprozesses in 3 zeigt.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines elektrischen Kraftwerkzeugs zeigt, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
ERKLÄRUNG VON BEZUGSZEICHEN

1, 100 ... motorbetriebenes Gerät; 2 ... Motoreinheit; 3 ... Wellenrohr; 4 ... Schneider/Schneidmesser; 5 ... Schneidmesseranbringungseinheit; 6 ... Halter; 7 ... rechter Griff; 8 ... linker Griff; 9 ... Auslöseschalter; 10, 103 ... Hauptkörper; 11, 101 ... erster Batteriepack; 12, 102 ... zweiter Batteriepack; 13, 104 ... Batterieanbringungseinheit; 15 ... Steuerungsschaltung; 16 ... erste Anzeige; 17 ... zweite Anzeige; 20, 40 ... Batterie; 21–25, 41–45 ... Zelle; 27, 47 ... erster Transistor; 28, 48 ... zweiter Transistor; 31, 51 ... positiver Anschluss; 32, 52 ... negativer Anschluss; 33, 53 ... Signalausgabeanschluss; 34, 54 ... Datenkommunikationsanschluss; 61 ... Motor; 62 ... MCU (Mikrocontroller-Einheit); 63 ... Leistungsschaltung; 64 ... Betätigungserfassungsschaltung; 65 ... Antriebs-FET; 66 ... Treiber; 67 ... Stromerfassungsschaltung; 68 ... Differentialverstärker; 69 ... Spannungsteiler; 70 ... Hauptschalter; 71 ... Potentiometer; 72, 73, 74 ... Diode; 81 ... erster positiver Anschluss; 82 ... erster negativer Anschluss; 83, 93 ... Signaleingabeanschluss; 84 ... erster Datenkommunikationsanschluss; 91 ... zweiter positiver Anschluss; 92 ... zweiter negativer Anschluss; 94 ... zweiter Datenkommunikationsanschluss.

WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Mittel, Strukturen usw., die in der Ausführungsform unten gezeigt werden, beschränkt und kann in verschiedenen Formen innerhalb des Umfangs, der nicht von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung abweicht, ausgeübt werden. Auch ist eine Weise, bei der irgendein Teil der Ausgestaltung der Ausführungsform unten weggelassen wird, in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten, solange die zu lösenden Probleme gelöst werden können.
(1) Gesamtausgestaltung des motorbetriebenen Geräts
Wie in 1 gezeigt, ist ein motorbetriebenes Gerät 1 der vorliegenden Ausführungsform als eine elektrische Arbeitsmaschine, insbesondere als ein sogenannter Freischneider zum Schneiden von Gras, Gehölz mit kleinem Durchmesser und dergleichen ausgebildet.
Ein Hauptkörper 10 des motorbetriebenen Geräts 1 weist eine Motoreinheit 2 und ein Wellenrohr 3 auf. Das Wellenrohr 3 ist mit einem Ende der Motoreinheit 2 verbunden (gekoppelt). Innerhalb der Motoreinheit 2 sind ein später beschriebener Motor 61 (siehe 2) und eine Steuerungsschaltung 15 zum Steuern des Motors 61 untergebracht. Der Motor 61 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Bürstengleichstrommotor.
An dem anderen Ende der Motoreinheit 2 ist eine Batterie-/Akkuanbringungseinheit 13 zum lösbaren Anbringen zweier Batterie-/Akkupacks, d. h. eines ersten Batteriepacks 11 und eines zweiten Batteriepacks 12 vorgesehen. Genauer gesagt ist die Batterieanbringungseinheit 13 derart ausgebildet, dass jeder der Batteriepacks 11, 12 einzeln an der Batterieanbringungseinheit 13 anbringbar und davon lösbar ist, indem er an der Batterieanbringungseinheit 13 in entsprechenden Richtungen, die durch einen Pfeil in den Figuren angegeben werden, gleitend verschoben wird.
Eine erste Anzeige 16, die einen Zustand oder dergleichen des ersten Batteriepacks 11 anzeigt, und eine zweite Anzeige 17, die einen Zustand oder dergleichen des zweiten Batteriepacks 12 anzeigt, sind an einer seitlichen Oberfläche einer äußeren Abdeckung der Motoreinheit 2 vorgesehen. Jede der ersten und zweiten Anzeige 16 und 17 weist, genauer gesagt, eine LED (Leuchtdiode), die ein lichtausstrahlendes Element ist, und eine Treiberschaltung zum Betreiben der LED auf. Anstelle der ersten und zweiten Anzeige 16 und 17 können Anzeigen in verschiedenen Ausgestaltungen verwendet werden.
Das Wellenrohr 3 weist eine hohle Schaft-/Stielform auf. An einem Ende des Wellenrohrs 3 gegenüber der Motoreinheit 2 ist eine Schneidmesseranbringungseinheit 5 zur lösbaren Anbringung eines Schneidmessers 4 vorgesehen. Das Schneidmesser 4 als Ganzes ist im Allgemeinen scheibenförmig und weist einen Umfang auf, der mit einer Mehrzahl von Klingen vorgesehen ist.
In der Nähe einer axialen Mittelposition des Wellenrohrs 3 ist ein Halter 6 vorgesehen. Der Halter 6 weist einen rechten Griff 7, der von der rechten Hand eines Benutzers des motorbetriebenen Geräts 1 zu halten ist, und einen linken Griff 8, der von der linken Hand des Benutzers zu halten ist, auf. Ein Auslöseschalter 9 für den Benutzer zum Bedienen einer Drehung des Schneidmessers 4 ist an dem rechten Griff 7 vorgesehen.
Das Wellenrohr 3 nimmt darin eine nicht gezeigte Antriebskraftübertragungswelle (nachfolgend einfach als die „Übertragungswelle” bezeichnet) auf. Ein Ende der Übertragungswelle ist mit einem Rotor des später beschriebenen Motors 61, der in der Motoreinheit 2 untergebracht ist, verbunden (gekoppelt). Das andere Ende der Übertragungswelle ist mit dem Schneidmesser 4 durch eine nicht gezeigte Mehrzahl von Zahnrädern, die an der Schneidmesseranbringungseinheit 5 vorgesehen sind, verbunden/gekoppelt. Dementsprechend wird eine Drehantriebskraft des Motors 61 durch die Übertragungswelle und die Mehrzahl von Zahnrädern auf das Schneidmesser 4 übertragen.
(2) Elektrische Ausgestaltung des motorbetriebenen Geräts
Das motorbetriebene Gerät 1 weist eine Schaltungsausgestaltung auf, wie in 2 gezeigt ist. 2 zeigt jeweilige interne Schaltungen der Batteriepacks 11 und 12 und der Steuerungsschaltung 15 in dem Hauptkörper. Der Einfachheit der Beschreibung halber zeigt 2 auch den Auslöseschalter 9 und den Motor 61 in der Steuerungsschaltung 15.
Der erste Batteriepack 11 weist einen Akku/eine Batterie 20 auf. Die Batterie 20 weist eine Mehrzahl von (bei der vorliegenden Ausführungsform fünf) in Reihe verbundenen Zellen 21, 22, 23, 24 und 25 auf. Der zweite Batteriepack 12 weist einen Akku/eine Batterie 40 auf. Die Batterie 40 weist eine Mehrzahl von (bei der vorliegenden Ausführungsform fünf) in Reihe verbundenen Zellen 41, 42, 43, 44 und 45 auf. Jede der Zellen 21 bis 25 und 41 bis 45 bei der vorliegenden Ausführungsform ist als eine Akku-/Sekundärbatteriezelle (z. B. eine Lithiumionensekundärbatteriezelle) ausgebildet. Nachfolgend wird die Spannung jeder der Zellen 21 bis 25 und 41 bis 45 einfach als die „Zellenspannung” bezeichnet. Auch bedeutet eine „Batteriespannung” in Bezug auf die Batterie 20 die Spannung der Batterie 20. Ferner bedeutet eine „Batteriespannung” in Bezug auf den ersten Batteriepack 11 die Spannung der Batterie 20, die in dem ersten Batteriepack 11 vorgesehen ist. Dasselbe ist auf den zweiten Batteriepack 12 und die Batterie 40, die darin vorgesehen ist, anwendbar.
Bei dem ersten Batteriepack 11 ist eine positive Elektrode der Batterie 20 mit einem positiven Anschluss 31 verbunden, und eine negative Elektrode der Batterie 20 ist mit einem negativen Anschluss 32 verbunden. Wenn der erste Batteriepack 11 an dem Hauptkörper 10 angebracht ist, sind der positive Anschluss 31 und der negative Anschluss 32 jeweils mit einem ersten positiven Anschluss 81 und einem ersten negativen Anschluss 82 des Hauptkörpers 10 verbunden.
Bei dem zweiten Batteriepack 12 ist eine positive Elektrode der Batterie 40 mit einem positiven Anschluss 51 verbunden, und eine negative Elektrode der Batterie 40 ist mit einem negativen Anschluss 52 verbunden. Wenn der zweite Batteriepack 12 an dem Hauptkörper 10 angebracht ist, sind der positive Anschluss 51 und der negative Anschluss 52 jeweils mit einem zweiten positiven Anschluss 91 und einem zweiten negativen Anschluss 92 des Hauptkörpers 10 verbunden.
Der erste Batteriepack 11 weist eine Batterieverwaltungseinheit (BMU) 26 zum Überwachen des Zustands der Batterie 20 und zum Durchführen verschiedener Prozesse auf. Die BMU 26 überwacht den Zustand der Batterie 20, wie z. B. die Spannung der Batterie 20 (die Batteriespannung), die Spannungen (die Zellenspannungen) der Zellen 21 bis 25 und dergleichen. Die BMU 26 kann Datenkommunikation mit einer Steuerungseinheit (MCU) 62 des Hauptkörpers 10 durch einen Datenkommunikationsanschluss 34 durchführen und überträgt Information über die Batterie 20 an die MCU 62, wenn nötig.
Die Information, die die BMU 26 an die MCU 62 überträgt, weist mindestens einen Innenwiderstands-(Innenimpedanz-)Wert DCIR1, einen Überstromschwellwert LC1 und einen Überlastschwellwert OL1 der Batterie 20 auf. Derartige Information gibt eine Entladekapazität der Batterie 20 an. Genauer gesagt ist der Innenwiderstandswert DCIR1 Information, die einen Verschlechterungsgrad der Batterie 20 angibt, und die Schwellwerte LC1 und OL1 sind Informationen, die Anfangscharakteristiken der Batteriezellen 21 bis 25, die die Batterie 20 bilden, angeben.
Wenn die Verschlechterung der Batterie 20 weiter voranschreitet, wird der Innenwiderstandswert DCIR1 größer. Dementsprechend kann berücksichtigt werden, dass die Entladekapazität der Batterie 20 niedriger ist, wenn der Innenwiderstandswert DCIR größer ist. Die BMU 26 in dem ersten Batteriepack 11 berechnet periodisch den Innenwiderstandswert DCIR1 auf der Grundlage der Spannung, des Stromwerts und dergleichen der Batterie 20 und speichert einen berechneten Wert in einem nicht gezeigten Speicher. Somit kann gesagt werden, dass die BMU 26 ständig den neuesten Innenwiderstandswert DCIR1 berechnet und speichert.
Der Überstromschwellwert LC1 und der Überlastschwellwert OL1 werden als eine der Anfangscharakteristiken der Batteriezellen 21 bis 25, die die Batterie 20 bilden, in einem nicht gezeigten Speicher in der BMU 26 vor Auslieferung des ersten Batteriepacks 11 gespeichert. Diese Schwellwerte LC1 und OL1, die manchmal z. B. zum Schutz der Batterie 20 in dem ersten Batteriepack 11 verwendet werden, werden an die MCU 62 in dem Hauptkörper 10 übertragen und in der MCU 62 in der vorliegenden Ausführungsform verwendet.
Der Überstromschwellwert LC1 ist ein Wert, der einen oberen Grenzwert eines Entladestroms von der Batterie 20 angibt; der Überlastschwellwert OL1 ist ein Wert, der einen oberen Grenzwert eines zeitintegrierten (Integral-)Werts eines Entladestroms während einer durchgehenden Entladung angibt, während Entladung von der Batterie 20 fortgesetzt wird. Dementsprechend kann gesagt werden, dass die Entladekapazität der Batterie 20 niedriger ist, wenn der Wert des Schwellwerts LC1 oder OL1 kleiner ist. Wenn von der MCU 62 des Hauptkörpers benötigt, überträgt die BMU 26 den Innenwiderstandswert DCIR, den Überstromschwellwert LC1 und den Überlastschwellwert OL1 an die MCU 62.
Die BMU 26 gibt ein Entladungsstoppsignal DS1 aus, das anzeigt, dass Entladung von der Batterie 20 unterbunden werden sollte, wenn derartiges Unterbinden nötig ist. Ein Ausgabeanschluss für das Entladungsstoppsignal DS1 in der BMU 26 ist mit einer Basis eines ersten Transistors 27 verbunden. Ein Emitter des ersten Transistors 27 ist mit einer ersten Masseleitung (einer Masseleitung mit demselben elektrischen Potential wie die negative Elektrode der Batterie 20 des ersten Batteriepacks 11) verbunden, und ein Kollektor davon ist mit einer Basis eines zweiten Transistors 28 verbunden. Ein Emitter des zweiten Transistors 28 ist mit der positiven Elektrode der Batterie 20 verbunden, und ein Kollektor desselben ist mit einem Signalausgabeanschluss 33 verbunden.
Die BMU 26 sieht eine Ausgabe an die Basis des ersten Transistors 27 auf einem High-Pegel (H-Pegel) vor, wenn Entladung zugelassen werden sollte; die BMU 26 gibt ein Entladungsstoppsignal DS1 auf einem Low-Pegel (L-Pegel) an die Basis des ersten Transistors 27 aus, wenn Entladung gestoppt werden sollte.
Mit der obigen Ausgestaltung werden, während Entladung von der Batterie 20 zugelassen werden sollte und ein Entladungsstoppsignal DS1 nicht von der BMU 26 ausgegeben wird, (d. h. während einer Ausgabe auf dem H-Pegel) die Transistoren 27 und 28 eingeschaltet und eine Batteriespannung wird von dem Signalausgabeanschluss 33 ausgegeben. Die Batteriespannung, die von dem Signalausgabeanschluss 33 ausgegeben wird, wird durch einen Signaleingabeanschluss 83 an die MCU 62 in dem Hauptkörper 10 eingegeben. Obwohl in 2 nicht gezeigt, ist eigentlich eine Schnittstellenschaltung zwischen dem Signaleingabeanschluss 83 und der MCU 62 vorgesehen. Die Schnittstellenschaltung ist eine Schaltung zum Verschieben des Pegels der Batteriespannung, die von dem ersten Batteriepack 11 eingegeben wird, auf einen bestimmten niedrigen Pegel und zum Eingeben der niedrigen Pegelspannung an die MCU 62.
Wenn Entladung von der Batterie 20 gestoppt werden sollte und ein Entladungsstoppsignal DS1 von der BMU 26 ausgegeben wird (d. h. eine Ausgabe auf dem L-Pegel), werden die Transistoren 27 und 28 ausgeschaltet und der Pegel einer Ausgabe von dem Signalausgabeanschluss 33 wird „Hochimpedanz” (hochohmiger Pegel, „Hi-Z”). Das Ausgabesignal des Hi-Z-Pegels wird an die MCU 62 in dem Hauptkörper 10 als ein erstes Stoppsignal AS1 eingegeben.
Der zweite Batteriepack 12, der die zu der des ersten Batteriepacks 11 ähnliche Ausgestaltung aufweist, weist eine BMU 46, zwei Transistoren 47 und 48, einen Signalausgabeanschluss 53, einen Datenkommunikationsanschluss 54 usw. auf. Die BMU 46 überwacht den Zustand der Batterie 40 und führt eine Vielzahl von Prozessen aus. Die zwei Transistoren 47 und 48 und der Signalausgabeanschluss 53 sind zum Übertragen von Zulassen oder Stoppen von Entladung von der Batterie 40 an die MCU 62 in dem Hauptkörper 10 vorgesehen. Der Datenkommunikationsanschluss 54 ist ein Anschluss zum Durchführen von Datenkommunikation zwischen der BMU 46 und der MCU 62 in dem Hauptkörper 10.
Da der zweite Batteriepack 12 dieselbe Ausgestaltung und Wirkung wie der erste Batteriepack 11 aufweist, wird eine genaue Beschreibung des zweiten Batteriepacks 12 hier nicht angegeben. Eine kurze Beschreibung von Informationen, die die BMU 46 durch den Datenkommunikationsanschluss 54 an die MCU 62 in dem Hauptkörper überträgt, wird angegeben. In einer der BMU 26 in dem ersten Batteriepack 11 ähnlichen Weise überträgt die BMU 46 in dem zweiten Batteriepack 12 einen Innenwiderstandswert DCIR2 der Batterie 40, einen Überstromschwellwert LC2 und einen Überlastschwellwert OL2 an die MCU 62 in dem Hauptkörper. Diese Werte DCIR2, LC2 und OL2 sind Informationen, die die Entladekapazität der Batterie 40 des zweiten Batteriepacks 12 angeben.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Steuerungsschaltung 15 in dem Hauptkörper 10 angegeben. Die Steuerungsschaltung 15 weist die MCU 62, eine Leistungsschaltung (einen Leistungskreis) 63 eine Betätigungserfassungsschaltung 64, einen Antriebs-FET 65, einen Treiber 66, eine Stromerfassungsschaltung 67, einen Differentialverstärker 68, einen Spannungsteiler 69 und zwei Anzeigen 16 und 17 auf.
Bei der Steuerungsschaltung 15 ist ein Stromleitungsweg von dem ersten positiven Anschluss 81 durch den Motor 61 zu dem zweiten negativen Anschluss 92 ausgebildet. Ein Weg zwischen dem ersten positiven Anschluss 81 und einem Ende des Motors 61 in dem Stromleitungsweg ist mit einem Auslöseschalter 9 zum Verbinden und Trennen des Wegs vorgesehen. Ein Weg von dem anderen Ende des Motors 61 zu dem zweiten negativen Anschluss 92 ist mit dem Antriebs-FET 65 und der Stromerfassungsschaltung 67, die seriell in dieser Reihenfolge verbunden sind, vorgesehen.
Der Auslöseschalter 9 weist genauer gesagt einen Hauptschalter 70 und ein Potentiometer (einen variablen Widerstand) 71 auf. Der Hauptschalter 70 ist ein Schalter zum elektrischen Verbinden oder Trennen des Wegs zwischen dem ersten positiven Anschluss 81 und dem einen Ende des Motors 61. Das Potentiometer 71 ist ein Bauteil zum Erzeugen eines Betätigungsbetragssignals Si, das eine analoge Spannung gemäß einem Ziehbetätigungsbetrag des Auslöseschalters 9 durch einen Benutzer ist.
Wenn ein Benutzer den Auslöseschalter 9 leicht zieht, wird der Hauptschalter 70 eingeschaltet und der Weg zwischen dem ersten positiven Anschluss 81 und dem einen Ende des Motors 61 wird elektrisch verbunden. Dann, falls der Benutzer den Auslöseschalter 9 weiter zieht, wird ein Betätigungsbetragssignal Si gemäß dem Ziehbetätigungsbetrag an die MCU 62 eingegeben. Ein-(Aus-)Schalten des Auslöseschalters bedeutet Ein-(Aus-)Schalten des Hauptschalters 70.
Der erste negative Anschluss 82, der mit dem negativen Anschluss 32 des ersten Batteriepacks 11 zu verbinden ist, ist mit dem zweiten positiven Anschluss 91, der mit dem positiven Anschluss 51 des zweiten Batteriepacks 12 zu verbinden ist, verbunden. Das heißt, wenn die Batteriepacks 11 und 12 an dem Hauptkörper 10 angebracht werden, werden die Batterien 20 und 40 seriell verbunden. Infolgedessen ist eine Spannung zwischen dem ersten positiven Anschluss 81 und dem zweiten negativen Anschluss 92 des Hauptkörpers 10, d. h. eine Betriebs-/Antriebsspannung, die zum Antreiben des Motors 61 zugeführt wird, gleich der Summe der Batteriespannungen.
Die Leistungsschaltung 63 mit einem Abwärtsregler wandelt die Batteriespannung des ersten Batteriepacks 11, die an den ersten positiven Anschluss 81 eingegeben wird, in eine Steuerungsspannung Vcc mit einem bestimmten Spannungswert um und gibt die Steuerungsspannung Vcc aus. Die Batteriespannung des ersten Batteriepacks 11 wird von dem ersten positiven Anschluss 81 an einen Eingabeanschluss der Leistungsschaltung 63 durch eine Diode 73 eingegeben. Die Steuerungsspannung Vcc, die von der Leistungsschaltung 63 ausgegeben wird, wird als eine Leistungs-/Stromquelle zum Betreiben der Bauteile in der Steuerungsschaltung 15, wie z. B. der MCU 62, des Differentialverstärkers 68, des Potentiometers 71 in dem Auslöseschalter 9 und der Anzeigen 16 und 17, verwendet.
Eine Kathode der Diode 73 und auch eine Kathode einer anderen Diode 74 sind mit dem Eingabeanschluss der Leistungsschaltung 63 verbunden. Eine Anode der Diode 74 ist mit der ersten Masseleitung verbunden und ist auch mit einer Kathode einer Diode 72 verbunden. Eine Anode der Diode 72 ist mit einer zweiten Masseleitung (die dasselbe elektrische Potential wie die negative Elektrode der Batterie 40 des zweiten Batteriepacks 12 aufweist) verbunden.
Mit der obigen Ausgestaltung wird, wenn mindestens der erste Batteriepack 11 an dem Hauptkörper 10 angebracht ist, die Spannung der Batterie 20 des ersten Batteriepacks 11 der Leistungsschaltung 63 zum Aktivieren der Leistungsschaltung 63 zugeführt, und dadurch wird die Steuerungsspannung Vcc erzeugt. Dementsprechend werden, wenn mindestens der erste Batteriepack 11 der zwei Batteriepacks 11 und 12 an dem Hauptkörper 10 angebracht wird, die Bauteile, inklusive der MCU 62, für die die Steuerungsspannung Vcc als die Leistungsquelle/Energiequelle dient, betriebsfähig.
Die Betätigungserfassungsschaltung 64 erfasst einen Ein- oder Aus-Zustand des Auslöseschalters 9 und gibt ein Signal, das den Ein- oder Aus-Zustand angibt, an die MCU 62 aus. Die Stromerfassungsschaltung 67 erfasst einen Strom, der in den Motor 61 fließt, (der nachfolgend als ein „Antriebsstrom Im” bezeichnet wird) und gibt ein Erfassungssignal, das den Antriebsstrom Im angibt, an die MCU 62 aus.
Der Differentialverstärker 68 erfasst eine Batteriespannung der Batterie 20 des ersten Batteriepacks 11 und gibt ein erstes Spannungserfassungssignal VB1 gemäß der Batteriespannung an die MCU 62 aus. Der Spannungsteiler 69 teilt die Batteriespannung der Batterie 40 des zweiten Batteriepacks 12 durch ein bestimmtes Spannungsteilungsverhältnis (in einem bestimmten Spannungsteilungsverhältnis) und gibt den geteilten Spannungswert an die MCU 62 als ein zweites Spannungserfassungssignal VB2 aus, das die Batteriespannung angibt.
Die MCU 62 ist eine Steuerungseinheit zum Steuern eines Antreibens des Motors 61 durch Steuern der Entladung von der Leistungsquelle, die durch die seriell verbundenen Batterien 20 und 40 gebildet wird, an den Motor 61. Die MCU 62 weist bei der vorliegenden Ausführungsform einen Mikrocomputer auf. Während der Auslöseschalter 9 ausgeschaltet ist, hält die MCU 62 den Antriebs-FET 65 ausgeschaltet, so dass dadurch Stromleitung an den Motor 61 gestoppt wird. Wenn der Auslöseschalter 9 eingeschaltet ist, führt die MCU 62 PWM-Antreiben (Pulsweitenmodulationsantreiben) des Antriebs-FETs 65 zum Zuführen von Leistung von den Batterien 20 und 40 an den Motor 61 durch, so dass dadurch der Motor 61 drehend angetrieben wird.
Steuerung des Antriebs-FETs 65 wird insbesondere durch den Treiber 66 durchgeführt. Zum Antreiben des Motors 61, wenn der Auslöseschalter 9 eingeschaltet ist, gibt die MCU 62 an den Treiber 66 ein PWM-Antriebssignal Dp aus, das einen Tastgrad (ein Tastverhältnis/eine relative Einschaltdauer) gemäß dem Ziehbetätigungsbetrag des Auslöseschalters 9 aufweist. Der Treiber 66 sieht einen Strom gemäß dem Ziehbetätigungsbetrag auf der Grundlage eines PWM-Antriebssignals Dp, das von der MCU 62 eingegeben wird, an den Motor 61 vor (entlädt einen Strom gemäß dem Ziehbetätigungsbetrag an den Motor 61), so dass dadurch der Motor 61 angetrieben (gedreht) wird.
Zum Stoppen des Motors 61, wenn der Auslöseschalter 9 ausgeschaltet ist, gibt die MCU 62 ein PWM-Antriebssignal Dp mit einem Tastgrad von „0” an den Treiber 66 zum vollständigen Ausschalten des Antriebs-FETs 65 aus, so dass dadurch Entladung an den Motor 61 gestoppt wird. Der Treiber 66 führt PWM-Antreiben des Antriebs-FETs 65 auf der Grundlage des Tastgrads des PWM-Antriebssignals Dp, das von der MCU eingegeben wird, durch.
Wenn das erste Stoppsignal AS1 von dem ersten Batteriepack 11 eingegeben wird, oder ein zweites Stoppsignal AS2 von dem zweiten Batteriepack 12 eingegeben wird, schaltet die MCU 62 den Antriebs-FET 65 aus, so dass dadurch die Entladung von den Batteriepacks 11 und 12 an den Motor 61 gestoppt wird. Die MCU 62 steuert auch einen Betrieb der Anzeigen 16 und 17. Hier bei der vorliegenden Ausführungsform bedeutet „Betrieb” der Anzeigen 16 und 17 Beleuchten von LEDs.
Die MCU 62 ist zu Datenkommunikation mit der BMU 26 des ersten Batteriepacks 11 durch einen ersten Datenkommunikationsanschluss 84 im Stande und ist zu Datenkommunikation mit der BMU 46 des zweiten Batteriepacks 12 durch einen zweiten Datenkommunikationsanschluss 94 im Stande.
Insbesondere erlangt die MCU 62, wenn nötig, den Innenwiderstandswert DCIR1, den Überstromschwellwert LC1 und den Überlastschwellwert OL1 der Batterie 20 von dem ersten Batteriepack 11 durch den ersten Datenkommunikationsanschluss 84. Die MCU 62 erlangt auch, wenn nötig, den Innenwiderstandswert DCIR2, den Überstromschwellwert LC2 und den Überlastschwellwert OL2 der Batterie 40 von dem zweiten Batteriepack 12 durch den zweiten Datenkommunikationsanschluss 94.
Nach Erlangen der jeweiligen Innenwiderstandswerte DCIR1 und DCIR2 von den Batteriepacks 11 und 12 berechnet die MCU 62 einen begrenzten Strom LCt auf der Grundlage der Innenwiderstandswerte DCIR1 und DCIR2. Der begrenzte Strom LCt, der ein in einem später beschriebenen Hauptprozess zu verwendender Wert ist, ist kleiner als jeder der Überstromschwellwerte LC1 und LC2.
Die MCU 62 begrenzt oder stoppt die Entladung von den Batteriepacks 11 und 12 an den Motor 61 in dem später beschriebenen Hauptprozess auf der Grundlage des berechneten begrenzten Stroms LCt und der Schwellwerte LC1, LC2, OL1, OL2, die von den Batteriepacks 11 und 12 erlangt werden. Insbesondere falls der Antriebsstrom Im gleich oder größer als der begrenzte Strom LCt wird, wird der Tastgrad des PWM-Antriebssignals derart gesteuert, dass der Antriebsstrom Im kleiner als der begrenzte Strom LCt wird. Auch wird, falls der Antriebsstrom Im gleich oder größer als irgendeiner der Überstromschwellwerte wird, die Entladung an den Motor 61 gestoppt. Ferner wird, falls ein Lastzählerwert (Leistungszählerwert) OLc (ein zeitintegrierter Wert des Entladestroms), der auf der Grundlage des Antriebsstroms Im berechnet wird, gleich oder größer als irgendeiner der Überlastschwellwerte wird, die Entladung an den Motor 61 gestoppt.
Kurz gesagt weist die MCU 62 der vorliegenden Ausführungsform sowohl eine Funktion zum Steuern des Antreibens des Motors 61 als auch eine Entladungszustandsüberwachungsfunktion zum Überwachen eines Zustands der Entladung an den Motor 61 und zum Begrenzen oder Stoppen, wenn nötig, der Entladung an den Motor 61 auf. Jedoch ist es für die einzelne MCU 62 (genauer gesagt einen einzelnen Mikrocomputer) nicht notwendigerweise nötig, beide der zwei Funktionen aufzuweisen; die zwei Funktionen können durch einzelne MCUs, ICs usw. erreicht werden.
Die MCU 62 weist einen nicht gezeigten Speicher auf und speichert in dem Speicher die zuvor genannten verschiedenen Informationen, die von den Batteriepacks 11 und 12 erlangt werden, ein später beschriebenes Motorstopp-Flag, den Lastzählerwert OLc usw.
(3) Beschreibung des Hauptprozesses, der durch die MCU des Hauptkörpers ausgeführt wird
Als Nächstes wird eine Beschreibung eines Hauptprozesses, der durch die MCU 62 des Hauptkörpers 10 ausgeführt wird, in Bezug auf 3 beschrieben. Wenn mindestens der erste Batteriepack 11 angebracht und dadurch die Steuerungsspannung Vcc zugeführt wird, startet die MCU 62 den Betrieb und führt den Hauptprozess in 3 aus.
Wenn sie den Hauptprozess in 3 startet, fordert die MCU 62 von der BMU 26 des ersten Batteriepacks 11 erste Entladekapazitätsinformation an und erlangt die erste Entladekapazitätsinformation in S110. Insbesondere erlangt die MCU 62 den Innenwiderstandswert DCIR1, den Überstromschwellwert LC1 und den Überlastschwellwert OL1 der Batterie 20.
In S120 wird bestimmt, ob Verbindung des zweiten Batteriepacks 12 erfasst wird, d. h., der zweite Batteriepack 12 von einem getrennten Zustand zu einem verbundenen Zustand geändert/gewechselt wird. Eine derartige Bestimmung kann z. B. auf der Grundlage des zweiten Spannungserfassungssignals VB2 von dem Spannungsteiler 69 gemacht werden. Während eine Verbindung des zweiten Batteriepacks 12 nicht erfasst wird, wird die Bestimmung in S120 wiederholt gemacht/vorgenommen; sobald Verbindung des zweiten Batteriepacks 12 erfasst wird, schreitet der Prozess zu S130 voran.
In S130 wird zweite Entladekapazitätsinformation von der BMU 46 des zweiten Batteriepacks 12 angefragt und dadurch die zweite Entladekapazitätsinformation erlangt. Insbesondere werden der Innenwiderstandswert DCIR2, der Überstromschwellwert LC2 und der Überlastschwellwert OL2 der Batterie 40 erlangt.
In S140 wird der begrenzte Strom LCt auf der Grundlage der erlangten Innenwiderstandswerte DCIR1 und DCIR2 berechnet. Es kann verschiedene Verfahren zum Berechnen des begrenzten Stroms LCt geben. Z. B. kann es möglich sein, einen Strom eines Niveaus, auf dem eine sofortige Überentladung/Tiefentladung (z. B. eine Überentladung, die Stromausfall der BMU in dem Batteriepack verursacht und dadurch den Betrieb der BMU stoppt) nicht verursacht wird, auf der Grundlage des größeren der Innenwiderstandswerte DCIR zu berechnen und den berechneten Strom als den begrenzten Strom LCt zu verwenden. Alternativ kann es z. B. möglich sein, einen Strom eines Niveaus, auf dem eine sofortige Überentladung (z. B. eine Überentladung, die Stromausfall der MCU 62 des Hauptkörpers 10 verursacht und dadurch den Betrieb der MCU 62 stoppt) nicht verursacht wird, auf der Grundlage eines Wertes, der durch Addieren der zwei Innenwiderstandswerte DCIR1 und DCIR2 erhalten wird, zu berechnen und den berechneten Strom als den begrenzten Strom LCt zu verwenden. Solange mindestens der größere der Innenwiderstandswerte DCIR verwendet wird, gibt es keine Beschränkung auf das Berechnungsverfahren des begrenzten Stroms LCt.
Nach der Berechnung des begrenzten Stroms LCt wird in S150 bestimmt, ob der zweite Batteriepack 12 verbunden ist. Falls der zweite Batteriepack 12 nicht verbunden ist, kehrt der Prozess zu S120 zurück. Falls der zweite Batteriepack 12 verbunden ist, schreitet der Prozess zu S160 voran.
In S160 wird bestimmt, ob der Hauptschalter 70 EIN ist. Falls der Hauptschalter 70 nicht EIN ist, wird Betrieb des Motors 61 in S180 gestoppt. Das heißt, Ausgabe des PWM-Antriebssignals Dp wird gestoppt (d. h., der Tastgrad wird auf „0” gesetzt). Dann wird in S190 das Motorstopp-Flag gelöscht, in S200 wird der Zählerwert OLc des Lastzählers auf „0” gelöscht und der Prozess kehrt zu S150 zurück.
Falls in S160 bestimmt wird, dass der Hauptschalter 70 EIN ist, wird in S170 bestimmt, ob das Motorstopp-Flag gelöscht ist. Falls das Motorstopp-Flag nicht gelöscht ist, kehrt der Prozess zu S150 zurück. Falls das Motorstopp-Flag gelöscht ist, wird ein Entladungssteuerungsprozess in S210 ausgeführt und dann kehrt der Prozess zu S150 zurück.
Die Details des Entladungssteuerungsprozesses in S210 sind so, wie in 4A und 4B gezeigt. Wenn sie den Entladungssteuerungsprozess startet, der in 4A und 4B gezeigt ist, bestimmt die MCU 62 in S310, ob das erste Stoppsignal AS1 von dem ersten Batteriepack 11 eingegeben wird. Falls das erste Stoppsignal AS1 nicht eingegeben wird, schreitet der Prozess zu S330 voran. Falls das erste Stoppsignal AS1 eingegeben wird, wird in S320 eine Einstellung zum Betreiben der ersten Anzeige 16 (d. h. zum Beleuchten einer LED) für 10 Sekunden gemacht. Die Zeitspanne von 10 Sekunden zum Betreiben der Anzeige ist lediglich ein Beispiel. Dasselbe ist auf die später beschriebenen einzelnen Prozesse in S340, S370, S390, S440 und S460 anwendbar.
Sobald in S320 die Einstellung zum Betreiben der ersten Anzeige 16 für 10 Sekunden gemacht ist, wird die erste Anzeige 16 für 10 Sekunden betrieben. Insbesondere wird die LED, die an der ersten Anzeige 16 vorgesehen ist, für 10 Sekunden beleuchtet. Nach der Einstellung zum Betreiben der ersten Anzeige 16 in S320 schreitet der Prozess durch die MCU 62 zu S470 voran (siehe 4B). In S470 wird Betrieb des Motors 61 gestoppt. D. h., Ausgabe des PWM-Antriebssignals Dp wird gestoppt (d. h., der Tastgrad wird auf „0” festgelegt/gesetzt). Dann wird in S480 ein Motorstopp-Flag gesetzt und der vorliegende Entladungssteuerungsprozess wird beendet.
In einem Fall, in dem der Betrieb des Motors 61 in S470 nach der Einstellung zum Betreiben der ersten Anzeige 16 in S320 gestoppt wird, kann ein Benutzer durch die Tatsache, dass die erste Anzeige 16 in Betrieb ist, erkennen, dass der Motor 61 aufgrund des ersten Batteriepacks 11 gestoppt wird. Dasselbe ist auf einen Fall anwendbar, in dem der Betrieb des Motors 61 in S470 durch einen später beschriebenen S370 oder S440 gestoppt wird.
In S330 wird bestimmt, ob das zweite Stoppsignal AS2 von dem zweiten Batteriepack 12 eingegeben wird. Falls das zweite Stoppsignal AS2 nicht eingegeben wird, schreitet der Prozess zu S350 voran. Falls das zweite Stoppsignal AS2 eingegeben wird, wird in S340 eine Einstellung zum Betreiben der zweiten Anzeige 17 für 10 Sekunden gemacht.
Sobald in S340 die Einstellung zum Betreiben der zweiten Anzeige 17 für 10 Sekunden gemacht wird, wird die zweite Anzeige 17 für 10 Sekunden betrieben. Der Prozess/Ablauf durch die MCU 62 nach der Einstellung zum Betreiben der zweiten Anzeige 17 in S340 ist, den Betrieb des Motors 61 in S470 zu stoppen, ein Motorstopp-Flag in S480 zu setzen und den vorliegenden Entladungssteuerungsprozess zu beenden.
In einem Fall, in dem der Betrieb des Motors 61 in S470 nach der Einstellung zum Betreiben der zweiten Anzeige 17 in S340 gestoppt wird, kann ein Benutzer durch die Tatsache, dass die zweite Anzeige 17 in Betrieb ist, erkennen, dass der Motor 61 aufgrund des zweiten Batteriepacks 12 gestoppt wird. Dasselbe ist in einem Fall anwendbar, in dem der Betrieb des Motors 61 in S470 durch einen später beschriebenen S390 oder S460 gestoppt wird.
Falls eines der Stoppsignale AS1 und AS2 nicht eingegeben wird (S330: NEIN), wird Motorbetrieb in S350 ausgeführt. Das heißt, ein PWM-Antriebssignal Dp mit einem Tastgrad gemäß dem Ziehbetätigungsbetrag des Auslöseschalters 9 wird ausgegeben, so dass dadurch der Motor 61 betrieben (gedreht) wird.
In S360 wird bestimmt, ob der Antriebsstrom Im, der in dem Motor 61 fließt, gleich oder größer als der Überstromschwellwert LC1 des ersten Batteriepacks 11 ist. Falls der Antriebsstrom Im kleiner als der Überstromschwellwert LC1 ist, schreitet der Prozess zu S380 voran. Falls der Antriebsstrom Im gleich oder größer als der Überstromschwellwert LC1 ist, wird in S370 eine Einstellung zum Betreiben der ersten Anzeige 16 für 10 Sekunden in derselben Weise wie in S320 gemacht, und dann schreitet der Prozess zu S470 und dem nachfolgenden Schritt voran. D. h., der Betrieb des Motors 61 wird gestoppt.
In S380 wird bestimmt, ob der Antriebsstrom Im, der in dem Motor 61 fließt, gleich oder größer als der Überstromschwellwert LC2 des zweiten Batteriepacks 12 ist. Falls der Antriebsstrom Im kleiner als der Überstromschwellwert LC2 ist, schreitet der Prozess zu S400 voran. Falls der Antriebsstrom Im gleich oder größer als der Überstromschwellwert LC2 ist, wird in S390 eine Einstellung zum Betreiben der zweiten Anzeige 17 für 10 Sekunden in derselben Weise wie in S340 gemacht, und dann schreitet der Prozess zu S470 und dem nachfolgenden Schritt voran. D. h., der Betrieb des Motors 61 wird gestoppt.
Falls der Antriebsstrom Im kleiner als irgendeiner der Überstromschwellwerte LC1 und LC2 ist (S380: NEIN), wird in S400 bestimmt, ob der Antriebsstrom Im gleich oder größer als der begrenzte Strom LCt ist. Falls der Antriebsstrom Im kleiner als der begrenzte Strom LCt ist, schreitet der Prozess zu S420 voran (siehe 4B). Falls der Antriebsstrom Im gleich oder größer als der begrenzte Strom LCt ist, wird der Tastgrad des PWM-Antriebssignals in S410 derart geändert, dass der Antriebsstrom Im kleiner als der begrenzte Strom LCt wird, und der Prozess schreitet zu S420 voran.
Es kann verschiedene Prozesse zum gezielten Ändern des Tastgrads des PWM-Antriebssignals Dp in S410 geben. Z. B. ist ein denkbarer Prozess, schrittweise den Tastgrad zu verringern, bis der Antriebsstrom Im gleich oder kleiner als der begrenzte Strom LCt wird. Insbesondere wird in diesem Prozess der Tastgrad durch einen kleinen bestimmten Betrag verringert und die Bestimmung in S400 in dem nächsten Steuerungszyklus wird abgewartet; falls der Antriebsstrom Im immer noch gleich oder größer als der begrenzte Strom LCt ist, wird der Tastgrad in S410 wieder um den bestimmten Betrag verringert. Ein alternativer Prozess ist z. B., auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Antriebsstrom Im und dem begrenzten Strom LCt einen Verringerungsbetrag des Tastgrads zu berechnen, so dass die Differenz Null gemacht wird, und den Tastgrad um den Verringerungsbetrag zu verringern.
In S420 wird ein Integrationsprozess des Lastzählers durchgeführt. Insbesondere wird der Lastzählerwert OLc durch Addieren eines Wertes des Antriebsstroms Im (eines sich aus Analog-zu-Digital-Umwandlung in der MCU 62 ergebenden Wertes) zu dem gegenwärtigen Lastzählerwert OLc aktualisiert. Wenn der Auslöseschalter 9 ausgeschaltet wird, wird der Lastzählerwert OLc durch den Prozess in S200, der in 3 gezeigt ist, gelöscht. Dementsprechend gibt der Lastzählerwert OLc einen zeitintegrierten Wert des Antriebsstroms (Entladestroms) Im des Motors 61 an, während der Auslöseschalter EIN ist (während einer Zeitspanne, während die Entladung an den Motor 61 fortgesetzt wird).
Nachdem in S420 Integration des Lastzählerwerts OLc durchgeführt wird, wird in S430 bestimmt, ob der Lastzählerwert OLc gleich oder größer als der Überlastschwellwert OL1 des ersten Batteriepacks 11 ist. Falls der Lastzählerwert OLc kleiner als der Überlastschwellwert OL1 ist, schreitet der Prozess zu S450 voran. Falls der Lastzählerwert OLc gleich oder größer als der Überlastschwellwert OL1 ist, wird in S440 eine Einstellung zum Betreiben der ersten Anzeige 16 für 10 Sekunden in derselben Weise wie in S320 vorgenommen, und dann schreitet der Prozess zu S470 und den nachfolgenden Schritten voran. D. h., der Betrieb des Motors 61 wird gestoppt.
In S450 wird bestimmt, ob der Lastzählerwert OLc gleich oder größer als der Überlastschwellwert OL2 des zweiten Batteriepacks 12 ist. Falls der Lastzählerwert OLc kleiner als der Überlastschwellwert OL2 ist, wird der vorliegende Entladungssteuerungsprozess beendet. Falls der Lastzählerwert OLc gleich oder größer als der Überlastschwellwert OL2 ist, wird in S460 eine Einstellung zum Betreiben der zweiten Anzeige 17 für 10 Sekunden in derselben Weise wie in S340 vorgenommen, und dann schreitet der Prozess zu S470 und den nachfolgenden Schritten voran. D. h., der Betrieb des Motors 61 wird gestoppt.
In den Prozessen in S320 und S340 zum Betreiben entsprechender Anzeigen durch die jeweiligen Stoppsignale AS1 und AS2 von den jeweiligen Batteriepacks 11 und 12 können von jenen in S370, S390, S440 und S460 verschiedene Betriebsweisen verwendet werden, damit ein Benutzer erkennt, dass eine Schutzfunktion des Batteriepacks aktiviert ist. Dies ermöglicht dem Benutzer nicht nur, auf der Grundlage des Betriebszustands der Anzeigen zu wissen, wenn der Motor 61 stoppt, welcher Batteriepack die Ursache des Stopps ist, sondern auch zu erkennen, ob Aktivierung der Schutzfunktion des Batteriepacks den Stopp bewirkt hat oder die Überwachungsfunktion des Hauptkörpers den Stopp bewirkt hat.
(4) Wirkungen und dergleichen der Ausführungsform
Gemäß dem motorbetriebenen Gerät 1 der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, werden verschiedene Steuerungsparameter inklusive der Schwellwerte LC1, LC2, OL1 und OL2 und des begrenzten Stroms LCt für die Entladungssteuerung zumindest angesichts der Entladekapazität der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität in den angebrachten Batteriepacks 11 und 12 festgelegt. Dies ermöglicht, die Entladungssteuerung auf der Grundlage geeigneter Steuerungsparameter zumindest angesichts der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität zu erreichen. Dementsprechend ist es möglich, selbst wenn die Batterien 20 und 40 verschiedene Entladekapazitäten aufweisen, Schaden an den Batterien (insbesondere an der Batterie mit einer niedrigeren Entladekapazität) aufgrund der Entladung zu verringern und dadurch geeignete Entladungssteuerung durchzuführen.
Bei dem motorbetriebenen Gerät 1 der vorliegenden Ausführungsform werden Steuerungsparameter zum Begrenzen oder Stoppen von Entladung und insbesondere Überstromschwellwerte, Überlastschwellwerte und ein begrenzter Strom als Steuerungsparameter auf der Grundlage mindestens der Entladekapazität der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität festgelegt. Dementsprechend ist es möglich, die Batterien 20 und 40 wirksam vor Überstrom und Überlast zu schützen, und auch den Entladestrom während eines normalen Betriebs innerhalb eines begrenzten Strombereichs zu steuern. Somit ist es möglich, ferner wirksam Schaden an der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität zu verringern.
Als von den Batteriepacks 11 und 12 zu erlangende Entladekapazitätsinformation werden bei der vorliegenden Ausführungsform jeweilige Innenwiderstandswerte DCIR1 und DCIR2, die die jeweiligen Verschlechterungsgrade der Batterien 20 und 40 angeben, erlangt, und Steuerungsparameter werden auf der Grundlage der Werte festgelegt. Dementsprechend ist es möglich, wirksam Schaden an den Batterien 20 und 40 (insbesondere an der Batterie mit dem höchsten Verschlechterungsgrad) aufgrund der Entladung zu verringern, und dadurch geeignete Entladungssteuerung durchzuführen.
Außerdem ist es dazu ausgebildet, von den Batteriepacks 11 und 12 als Entladekapazitätsinformation die Schwellwerte LC1, LC2, OL1 und OL2 zu erlangen, die Anfangscharakteristiken der Batteriezellen, die die Batterien bilden, angeben. Auch werden die Steuerungsparameter unter Verwendung derartiger Information festgelegt. Dementsprechend ist es möglich, wirksam Schaden an den Batterien 20 und 40 (insbesondere an der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität, die durch die Anfangscharakteristiken angegeben ist) aufgrund der Entladung zu verringern, so dass dadurch geeignete Entladungssteuerung durchgeführt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht jeder der Innenwiderstandswerte DCIR1 und DCIR2, der Überstromschwellwerte LC1 und LC2 und der Überlastschwellwerte OL1 und OL2 Beispielen der Entladekapazitätsinformation der vorliegenden Erfindung. Auch verwendet bei der vorliegenden Ausführungsform die MCU 62 des Hauptkörpers direkt die Überstromschwellwerte LC1 und LC2 und die Überlastschwellwerte OL1 und OL2 für Entladungssteuerung. Dementsprechend sind die Überstromschwellwerte LC1 und LC2 und die Überlastschwellwerte OL1 und OL2 bei der vorliegenden Ausführungsform sowohl Beispiele der Entladekapazitätsinformation der vorliegenden Erfindung als auch Beispiele der Steuerungsparameter der vorliegenden Erfindung. Der begrenzte Strom LCt ist ebenfalls ein Beispiel der Steuerungsparameter der vorliegenden Erfindung. Auch entspricht bei der vorliegenden Ausführungsform jeder von dem Antriebstrom Im und dem Lastzählerwert OLc einem Beispiel einer physikalischen Größe, die den Entladungszustand bei der vorliegenden Erfindung angibt.
[Andere Ausführungsformen]

(1) Bei der oben beschriebenen Ausführungsform werden der Innenwiderstandswert DCIR, der Überstromschwellwert LC und der Überlastschwellwert OL als Informationen erlangt, die die Entladekapazität jeder der Batterien 20 und 40 angeben, und Steuerungsparameter werden auf der Grundlage der Informationen zum Durchführen von Entladungssteuerung festgelegt. Jedoch sind die Informationen, die die Entladekapazität jeder der Batterien 20 und 40 angeben, nicht auf diese Werte beschränkt.

Zum Beispiel kann es in einem Fall, in dem ein Überentladungsschwellwert, der eine niedrigste Spannung während der Entladung jeder der Batterien 20 und 40 angibt, von jedem der Batteriepacks 11 und 12 erlangt werden kann, möglich sein, die Überentladungsschwellwerte zu erlangen, und einen Überentladungsschwellwert für das gesamte motorbetriebene Gerät auf der Grundlage des Überentladungsschwellwerts der Batterie mit dem höchsten Überentladungsschwellwert (d. h. der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität) zum Durchführen von Entladungssteuerung festzulegen. Mit anderen Worten kann die Entladung gestoppt werden, wenn die Spannung, die an den Motor 61 angelegt wird, (die Spannung zwischen dem ersten positiven Anschluss 81 und dem zweiten negativen Anschluss 92) kleiner als der Überentladungsschwellwert wird.

(2) Bei der oben beschriebenen Ausführungsform werden Bestimmung von Überstrom und Bestimmung von Überlast direkt unter Verwendung der Überstromschwellwerte LC1 und LC2 und der Überlastschwellwerte OL1 und OL2, die von den Batterien 20 und 40 erlangt werden, als Steuerungsparameter durchgeführt. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel. Es kann möglich sein, einen getrennten Schwellwert unter Verwendung der Überstromschwellwerte LC1 und LC2 und der Überlastschwellwerte OL1 und OL2, die von den Batterien 20 und 40 erlangt werden, festzulegen, und Entladungssteuerung unter Verwendung des getrennt festgelegten Schwellwerts durchzuführen.
(3) Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird Entladungssteuerung auf der Grundlage der Entladekapazitäten der beiden Batterien 20 und 40 durchgeführt. Jedoch kann es möglich sein, Steuerungsparameter lediglich auf der Grundlage der Entladekapazität der Batterie mit der niedrigsten Entladekapazität festzulegen und Entladungssteuerung durchzuführen. Insbesondere können z. B., falls der Innenwiderstandswert DCIR1 des ersten Batteriepacks 11 größer als der Innenwiderstandswert DCIR2 des zweiten Batteriepacks 12 ist, Steuerungsparameter, wie z. B. der begrenzte Strom LCt, unter Verwendung des Innenwiderstandswerts DCIR1 des ersten Batteriepacks 11 ohne Verwendung des Innenwiderstandswerts DCIR2 des zweiten Batteriepacks 12 festgelegt werden. Auch können z. B., falls der Überstromschwellwert LC1 des ersten Batteriepacks 11 größer als der Überstromschwellwert LC2 des zweiten Batteriepacks 12 ist, Steuerungsparameter unter Verwendung des Überstromschwellwertes LC2 des zweiten Batteriepacks 12 ohne Verwendung des Überstromschwellwerts LC1 des ersten Batteriepacks 11 festgelegt werden.
(4) Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Innenwiderstandswert DCIR einer Batterie insbesondere als Information, die den Verschlechterungsgrad der Batterie angibt, unter Informationen, die die Entladekapazität der Batterie angeben, veranschaulicht. Jedoch ist dies lediglich ein Beispiel. Obwohl der Überstromschwellwert und der Überentladungsschwellwert insbesondere als Information, die die Anfangscharakteristiken der Batteriezelle angibt, unter Informationen, die die Entladekapazität der Batterie angeben, veranschaulicht werden, sind diese ebenfalls lediglich Beispiele.
(5) Obwohl das motorbetriebene Gerät 1, das mit den zwei daran angebrachten Batteriepacks 11 und 12 zu verwenden ist, in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben wird, kann die vorliegende Erfindung auf andere Arten von motorbetriebenen Geräten, die mit drei oder mehr daran angebrachten und seriell miteinander verbundenen Batteriepacks zu verwenden sind, angewendet werden. In dem Fall der Ausgestaltung mit drei oder mehr daran angebrachten Batteriepacks kann es möglich sein, Steuerungsparameter auf der Grundlage der Entladekapazität mindestens des Batteriepacks mit der niedrigsten Entladekapazität unter den drei Batteriepacks festzulegen und Entladungssteuerung durchzuführen.

Der Hochpunkt oder Tiefpunkt der Entladekapazität kann sich in Abhängigkeit jedes Informationstyps, der die Entladekapazität angibt, ändern. Z. B. kann es einen Fall geben, in dem der erste Batteriepack 11 einen größeren Innenwiderstandswert DCIR als der zweite Batteriepack 12 aufweist, wohingegen der zweite Batteriepack 12 einen größeren Überstromschwellwert LC als der erste Batteriepack 11 aufweist. In einem solchen Fall kann der zweite Batteriepack 12 als eine niedrigere Entladekapazität in Bezug auf den Innenwiderstandswert DCIR aufweisend angesehen werden; jedoch kann der erste Batteriepack 11 als eine niedrigere Entladekapazität in Bezug auf den Überstromschwellwert LC aufweisend angesehen werden.

(6) Obwohl an jedem der Batteriepacks in der oben beschriebenen Ausführungsform eine Anzeige vorgesehen ist, ist diese nicht notwendigerweise erforderlich. Auch ist Benachrichtigung unter Verwendung einer LED nicht notwendigerweise erforderlich. Solange ein Benutzer erkennen kann, welche Batterie bewirkt hat, dass der Motor 61 den Betrieb stoppt, gibt es keine Beschränkung auf eine bestimmte Benachrichtigungsweise.
(7) Obwohl es in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben ist, dass die MCU 62 in dem Hauptkörper einen Mikrocomputer aufweist, ist die MCU 62 nicht auf einen Mikrocomputer beschränkt, sondern kann z. B. einen ASIC (eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung), ein FPGA (Field Programmable Gate Array), einen IC (eine integrierte Schaltung) einer beliebigen verschiedener Arten, eine Logikschaltung/logische Schaltung usw. aufweisen.
(8) Obwohl der Motor 61 bei der oben beschriebenen Ausführungsform ein Bürstengleichstrommotor ist, kann die vorliegende Erfindung auch auf ein motorbetriebenes Gerät mit einem anderen Motor als einem Bürstengleichstrommotor (wie z. B. einem bürstenlosen Motor oder einem Wechselstrommotor einer beliebigen verschiedener Arten) angewendet werden.
(9) Obwohl die oben beschriebene Ausführungsform ein Beispiel zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung auf eine elektrische Arbeitsmaschine (insbesondere einen Freischneider/ein Freischneidegerät) angewendet wird, kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf eine elektrische Arbeitsmaschine, sondern auch auf beliebige Arten motorbetriebener Geräte angewendet werden. Z. B. kann die vorliegende Erfindung auf das motorbetriebene Gerät 100, das in 5 veranschaulicht ist, angewendet werden. Das motorbetrieben Gerät 100, das in 5 gezeigt ist, ist insbesondere als ein elektrisches Kraftwerkzeug zur Verwendung beim Einbohren eines Lochs und beim Festziehen einer Schraube in einem Zielmaterial ausgebildet.

Das motorbetriebene Gerät 100, das in 5 gezeigt ist, wird mit zwei Batteriepacks 101 und 102 verwendet, die an einer Batterieanbringungseinheit 104 eines Hauptkörpers 103 angebracht sind. Wenn die zwei Batteriepacks 101 und 102 an der Batterieanbringungseinheit 104 angebracht sind, sind die Batterien in den Batteriepacks 101 und 102 seriell miteinander verbunden, so dass dadurch eine Leistungsquelle für einen Motor, der in dem Hauptkörper 103 untergebracht ist, vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung kann auf das motorbetriebene Gerät 100, das wie oben ausgebildet ist, angewendet werden, und die Motorantriebssteuerung, die Entladungssteuerung oder dergleichen kann in dem Hauptprozess, der in 3 gezeigt ist, durchgeführt werden.

Claims

Motorbetriebenes Gerät mit: einer Mehrzahl von Batteriepacks, von denen jeder eine darin enthaltene Batterie aufweist; einer Anbringungseinheit, an der die Mehrzahl von Batteriepacks lösbar angebracht wird; einer Leistungsquellenausbildungseinheit, die dazu ausgebildet ist, durch serielles Verbinden der jeweiligen Batterien der Mehrzahl von Batteriepacks eine Leistungsquelle zu bilden, wenn die Mehrzahl von Batteriepacks an der Anbringungseinheit angebracht ist; einem Motor, der dazu ausgebildet ist, durch elektrische Leistung von der Leistungsquelle zu arbeiten; einer Informationserlangungseinheit, die dazu ausgebildet ist, von jedem der Mehrzahl von Batteriepacks Entladekapazitätsinformation zu erlangen, die Information ist, die eine Entladekapazität der enthaltenen Batterie angibt; einer Steuerungsparameterfestlegungseinheit, die dazu ausgebildet ist, mindestens einen Steuerungsparameter zum Steuern von Entladung von der Leistungsquelle an den Motor in Übereinstimmung mit mindestens der Entladekapazitätsinformation einer Batterie mit einer niedrigsten Entladekapazität auf der Grundlage der jeweiligen Entladekapazitätsinformation, die durch die Informationserlangungseinheit erlangt wird, festzulegen; und einer Steuerungseinheit, die dazu ausgebildet ist, die Entladung von der Leistungsquelle an den Motor unter Verwendung des mindestens einen Steuerungsparameters, der durch die Steuerungsparameterfestlegungseinheit festgelegt wird, zu steuern.
Motorbetriebenes Gerät nach Anspruch 1, bei dem mindestens einer von dem mindestens einen Steuerungsparameter einen Begrenzungsbereich zum Begrenzen oder Stoppen der Entladung in Bezug auf eine physikalische Größe angibt, die einen Entladungszustand von der Leistungsquelle angibt, und bei dem die Steuerungseinheit die Entladung von der Leistungsquelle an den Motor begrenzt oder stoppt, wenn die physikalische Größe in den Begrenzungsbereich, der durch den entsprechenden Steuerungsparameter angegeben ist, eintritt.
Motorbetriebenes Gerät nach Anspruch 2, bei dem die Steuerungsparameterfestlegungseinheit als den Steuerungsparameter mindestens einen von einem Überstromschwellwert, der ein oberer Grenzwert eines Entladestroms während der Entladung von der Leistungsquelle an den Motor ist, einem Tiefentladungsschwellwert, der ein unterer Grenzwert einer Spannung der Leistungsquelle während der Entladung ist, und einem Überlastschwellwert, der ein oberer Grenzwert eines integrierten Werts des Entladestroms von der Leistungsquelle ist, während die Entladung an den Motor fortlaufend durchgeführt wird, festlegt.
Motorbetriebenes Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Entladekapazitätsinformation mindestens Information aufweist, die einen Verschlechterungsgrad jeder der Batterien angibt, und bei dem die Steuerungsparameterfestlegungseinheit den mindestens einen Steuerungsparameter auf der Grundlage des Verschlechterungsgrads einer Batterie mit einem höchsten Verschlechterungsgrad festlegt.
Motorbetriebenes Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Entladekapazitätsinformation mindestens Information aufweist, die Anfangscharakteristiken von Batteriezellen, die jede der Batterien bilden, angibt, und bei dem die Steuerungsparameterfestlegungseinheit den mindestens einen Steuerungsparameter auf der Grundlage der Anfangscharakteristiken einer Batterie mit einer niedrigsten Entladekapazität, die durch die Anfangscharakteristiken angegeben ist, festlegt.
Motorbetriebenes Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Steuerungsparameterfestlegungseinheit als den Steuerungsparameter mindestens einen von einem Überstromschwellwert, der ein oberer Grenzwert eines Entladestroms während der Entladung von der Leistungsquelle an den Motor ist, und einem Überlastschwellwert, der ein oberer Grenzwert eines integrierten Werts des Entladestroms von der Leistungsquelle ist, während die Entladung an den Motor fortlaufend durchgeführt wird, festlegt, und bei dem das motorbetriebene Gerät ferner eine Benachrichtigungseinheit aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine festgelegte Benachrichtigung zu geben, die eine Batterie mit einer niedrigsten Entladekapazität angibt, wenn unter den physikalischen Größen, die den Entladungszustand von der Leistungsquelle angeben, eine physikalische Größe, die dem Überstromschwellwert oder dem Überlastschwellwert entspricht, den entsprechenden Schwellwert erreicht hat.
Hauptkörper eines motorbetriebenen Geräts mit: einer Anbringungseinheit, an der eine Mehrzahl von Batteriepacks lösbar angebracht wird; einer Leistungsquellenausbildungseinheit, die dazu ausgebildet ist, eine Leistungsquelle durch serielles Verbinden der jeweiligen Batterien der Mehrzahl von Batteriepacks auszubilden, wenn die Mehrzahl von Batteriepacks an der Anbringungseinheit angebracht ist; einem Motor, der dazu ausgebildet ist, durch elektrische Leistung von der Leistungsquelle zu arbeiten; einer Informationserlangungseinheit, die dazu ausgebildet ist, von jeder der Mehrzahl von Batteriepacks Entladekapazitätsinformation zu erlangen, die Information ist, die eine Entladekapazität einer darin enthaltenen Batterie angibt; einer Steuerungsparameterfestlegungseinheit, die dazu ausgebildet ist, mindestens einen Steuerungsparameter zum Steuern von Entladung von der Leistungsquelle an den Motor in Übereinstimmung mit mindestens der Entladekapazitätsinformation einer Batterie mit einer niedrigsten Entladekapazität auf der Grundlage der jeweiligen Entladekapazitätsinformation, die durch die Informationserlangungseinheit erlangt wird, festzulegen; und einer Steuerungseinheit, die dazu ausgebildet ist, die Entladung von der Leistungsquelle an den Motor unter Verwendung des mindestens einen Steuerungsparameters, der durch die Steuerungsparameterfestlegungseinheit festgelegt wird, zu steuern.