JPWO2020054808A1 - 電動作業機、及びバッテリパック - Google Patents
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Abstract
Description
電動作業機であって、モータと、第1の通信端子と、第2の通信端子と、制御部と、を備える。モータは、バッテリパックから電力の供給を受けて回転するように構成される。第1の通信端子は、バッテリパックからバッテリパックの放電を禁止するか許可するかを示す第1の放電情報が入力される。第2の通信端子は、バッテリパックからバッテリパックの放電を禁止するか許可するかを示す第2の放電情報が入力される。制御部は、第1の通信端子に入力された第1の放電情報及び第2の通信端子に入力された第2の放電情報を受信し、受信した第1の放電情報及び第2の放電情報を用いて、モータの駆動を制御するように構成される。
また、第1の通信端子は、第1の放電情報が入力される専用端子であってもよい。第2の通信端子は、第2の放電情報を含む複数のバッテリ情報が入力される端子であってもよい。
また、制御部は、第2の通信端子を介してバッテリ情報を要求する情報要求信号を送信し、情報要求信号に応じてバッテリパックから第2の通信端子に入力された第2の放電情報を受信してもよい。さらに、制御部は、バッテリパックが保護すべき状態になったときにバッテリパックから第1の通信端子に入力された放電禁止を示す第1の放電情報を受信してもよい。
また、制御部は、第1の通信端子がバッテリパックと接続されていない場合に、第1の通信端子を介して放電禁止を示す第1の放電情報を受信してもよい。
また、第2の通信端子は、シリアル通信端子であってもよい。制御部は、電動作業機とバッテリパックとの間でシリアル通信が成立していない場合に、第2の通信端子が放電禁止を示す第2の放電情報を受信した場合と同じ処理を実行してもよい。
第2の通信端子がシリアル通信端子である場合、第2の通信端子を介したシリアル通信の頻度は、バッテリパックから電動作業機へ電流が流れていない時よりも、バッテリパックから電動作業機へ電流が流れている時の方が高くてもよい。
また、電動作業機は、モータの駆動を指令するために操作される操作部を備えていてもよい。そして、制御部は、第1の通信端子及び第2の通信端子のうちの一方の通信端子を介して放電禁止を示す放電情報を受信した場合に、モータの駆動を停止し、且つ、一方の通信端子を介して放電禁止を示す放電情報を受信してから設定時間内に、第1の通信端子及び第2の通信端子のうちの他方の通信端子を介して放電禁止を示す放電情報を受信しない場合に、所定の解除条件が成立しない限りモータの再駆動を禁止してもよい。
所定の解除条件は、バッテリパックが電動作業機から取り外されることを含んでいてもよい。
また、電動作業機は、第1の接続経路と、第2の接続経路と、を備えてもよい。第1の接続経路は、第1の通信端子と制御部とを接続する。第2の接続経路は、第2の通信端子と制御部とを接続する。第1の接続経路と第2の接続経路とは、互いに独立した別個の経路であってもよい。
また、制御部は、第1の通信端子が放電許可を示す第1の放電情報を受信しており、且つ、第2の通信端子が放電許可を示す第2の放電情報を受信している場合に、バッテリパックからモータへの放電を許可して、モータを駆動してもよい。
電動作業機へ電力を供給するバッテリパックであって、第1のバッテリ通信端子と、第2のバッテリ通信端子と、を備える。第1のバッテリ通信端子は、放電を禁止するか許可するかを示す第1の放電情報を電動作業機へ出力する。第2のバッテリ通信端子は、放電を禁止するか許可するかを示す第2の放電情報を電動作業機へ出力する。
また、第1のバッテリ通信端子は、第1の放電情報を出力する専用端子であってもよい。第2のバッテリ通信端子は、第2の放電情報を含む複数のバッテリ情報を出力する端子であってもよい。
また、バッテリパックは、バッテリパックが保護すべき状態になったときに、第1のバッテリ通信端子を介して放電禁止を示す第1の放電情報を送信し、電動作業機からの要求に応じて第2のバッテリ通信端子を介して第2の放電情報を送信するように構成されたバッテリ制御部を備えてもよい。
以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態を説明する。
図1に示すように、本例示的な実施形態では、草刈機に本開示の電動作業機を適用した場合について説明する。本例示的な実施形態の作業機システムは、作業機1とバッテリパック22と、を備える。作業機1は、メインパイプ2と、制御ユニット3と、駆動ユニット4と、カバー5と、ハンドル6とを備えた草刈機である。メインパイプ2は、長尺かつ中空の棒状に形成されている。制御ユニット3は、メインパイプ2の後端側に設けられている。駆動ユニット4及びカバー5は、メインパイプ2の前端側に設けられている。
次に、バッテリ制御回路65及びコントローラ30とから構成される、モータ50の制御システム100の構成について図2を参照して説明する。
<3−1.放電制御処理>
次に、バッテリ制御回路65が実行する放電制御処理について、図3のフローチャートを参照して説明する。バッテリ制御回路65は、電動作業機の接続を検出すると、本処理を開始する。
<4−1.メイン処理>
次に、作業機1の制御回路36が実行するメイン処理について、図4のフローチャートを参照して説明する。
次に、制御回路36がS220において実行するバッテリ状態認識処理の詳細について、図5のフローチャートを参照して説明する。
次に、制御回路36がS310において実行する放電設定処理の詳細について、図6のフローチャートを参照して説明する。
次に、制御回路36がS320において実行する放電異常処理の詳細について、図7のフローチャートを参照して説明する。
次に、制御回路36がS250において実行するモータ制御処理の詳細について、図8のフローチャートを参照して説明する。
以上説明した第1実施形態によれば、以下の効果が得られる。
<2−1.第1実施形態との相違点>
次に、第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
次に、第2実施形態に係るモータ制御システム200の構成について、図9を参照して説明する。
次に、バッテリ制御回路65が実行する放電制御処理について、図10のフローチャートを参照して説明する。
図11に、図10に示すフローチャートを実行した場合における放電禁止動作を示す。まず、時点t0において、過放電電圧が検出されると、時点t1において、バッテリ制御回路65からコントローラ30へ、シリアル通信で放電禁止信号が送信される。すなわち、バッテリパック22が保護すべき状態になったことに応じて、最初に、シリアル通信で放電禁止信号が送信される。コントローラ30は、シリアル通信で放電禁止信号を受信することにより、バッテリパック22の状態を認識して、適切に対処することができる。
<3−1.第2実施形態との相違点>
次に、第3実施形態は、基本的な構成は第2実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第2実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
次に、バッテリ制御回路65が実行する放電制御処理について、図12のフローチャートを参照して説明する。
図13に、図12に示すフローチャートを実行した場合における放電禁止動作を示す。まず、時点t10において、過放電電圧が検出される。時点t11において、バッテリ制御回路65がコントローラ30から通信要求を受信すると、時点t12において、バッテリ制御回路65からコントローラ30へ、シリアル通信で放電禁止信号が出力される。
<4−1.第2実施形態との相違点>
次に、第4実施形態は、基本的な構成は第2実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第2実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
次に、バッテリ制御回路65が実行する放電制御処理について、図14のフローチャートを参照して説明する。
図14に、図15に示すフローチャートを実行した場合における放電禁止動作を示す。まず、時点t20において、過放電電圧が検出されると、時点t21において、バッテリDS端子63を介して放電禁止信号が送信される。本実施形態では、バッテリ制御回路65は、スレーブであるため、コントローラ30から通信要求を受信するまで、シリアル通信で放電禁止信号を送信できない。したがって、過放電電圧が検出されてから、シリアル通信で放電禁止信号を送信するまでに、タイムラグが生じる可能性がある。そこで、バッテリDS端子63を介する放電禁止信号を最初に出力することにより、放電を早く停止させることができ得る。
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
Claims (25)
- 電動作業機へ電力を供給するバッテリパックであって、
放電の禁止又は許可を示す第1の信号を前記電動作業機へ出力する第1のバッテリ信号端子と、
放電の禁止又は許可を示す第2の信号を前記電動作業機へ出力する第2のバッテリ信号端子と、
を備える、バッテリパック。 - 前記第1のバッテリ信号端子は、前記第1の信号を出力する専用端子であり、
前記第2のバッテリ信号端子は、前記第2の信号を含む複数のバッテリ信号を出力するシリアル通信端子である、
請求項1に記載のバッテリパック。 - 前記第2の信号は、通信プロトコルに従った第3の信号と、通信プロトコルに従わない第4の信号と、を含む、
請求項1又は2に記載のバッテリパック。 - 前記第2のバッテリ信号端子は、
待機時に第1レベルの電圧を継続的に出力し、且つ、前記第4の信号として前記第1レベルと異なる第2レベルの電圧を継続的に出力するように構成されている、
請求項3に記載のバッテリパック。 - 前記バッテリパックが保護すべき状態になったことに応じて、最初に、前記第2のバッテリ信号端子を介して、放電の禁止を示す前記第3の信号を送信するように構成されたバッテリ制御部を備える、
請求項3又は4に記載のバッテリパック。 - 前記電動作業機は、モータと、前記モータを駆動させるための駆動スイッチと、前記駆動スイッチのオン中に放電の禁止を示す信号が入力されたことに応じて、前記駆動スイッチがオフになるまで放電の禁止状態を維持するように構成されたラッチ回路と、を備え、
前記第1のバッテリ信号端子又は前記第2のバッテリ信号端子は、前記ラッチ回路に接続されるように構成されており、
前記バッテリパックが保護すべき状態になったことに応じて、最初に、前記第1のバッテリ信号端子及び前記第2のバッテリ信号端子のうち前記ラッチ回路に接続されていないバッテリ信号端子を介して、放電の禁止を示す前記信号を送信するように構成されたバッテリ制御部を備える、
請求項3又は4に記載のバッテリパック。 - 前記電力の出力経路に設けられた自己溶断型ヒューズと、
放電電流を検出するように構成された検出部と、
前記第1のバッテリ信号端子を介して放電の禁止を示す前記第1の信号を送信し、且つ、前記第2のバッテリ信号端子を介して放電の電禁止を示す前記第3の信号及び前記第4の信号を送信しても、前記検出部により前記放電電流が検出される場合に、前記自己溶断型ヒューズを溶断させるように構成されたバッテリ制御部を備える、
請求項3〜6のいずれか1項に記載のバッテリパック。 - 前記第2のバッテリ信号端子を介したシリアル通信の頻度は、前記バッテリパックから前記電動作業機へ電流が流れていない時よりも、前記バッテリパックから前記電動作業機へ電流が流れている時の方が高い、
請求項3に記載のバッテリパック。 - 前記バッテリパックが保護すべき状態になったときに、前記第1のバッテリ信号端子を介して放電の禁止を示す前記第1の信号を送信し、前記電動作業機からの要求に応じて前記第2のバッテリ信号端子を介して前記第2の信号を送信するように構成されたバッテリ制御部を備える、
請求項1〜8のいずれか1項に記載のバッテリパック。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載のバッテリパックと、
前記バッテリパックから電力の供給を受けて回転するように構成されたモータと、
前記バッテリパックから前記第1の信号が入力される第1の信号端子と、
前記バッテリパックから前記第2の信号が入力される第2の信号端子と、
前記第1の信号端子に入力された前記第1の信号及び前記第2の信号端子に入力された前記第2の信号を受信し、受信した前記第1の信号及び前記第2の信号を用いて、前記モータの駆動を制御するように構成された制御部と、
を備える、電動作業機。 - 前記第1の信号端子は、前記第1の信号が入力される専用端子であり、
前記第2の信号端子は、前記第2の信号を含む複数のバッテリ信号が入力される端子である、
請求項10に記載の電動作業機。 - 前記制御部は、
前記第2の信号端子を介して前記バッテリ信号を要求する情報要求信号を送信し、前記情報要求信号に応じて前記バッテリパックから前記第2の信号端子に入力された前記第2の信号を受信し、且つ、
前記バッテリパックが保護すべき状態になったときに前記バッテリパックから前記第1の信号端子に入力された放電の禁止を示す前記第1の信号を受信するように構成されている、
請求項11に記載の電動作業機。 - 前記制御部は、前記第1の信号端子が前記バッテリパックと接続されていない場合に、前記第1の信号端子を介して放電の禁止を示す前記第1の信号を受信する、
請求項10〜12のいずれか1項に記載の電動作業機。 - 前記第2の信号端子は、シリアル通信端子であり、
前記制御部は、前記電動作業機と前記バッテリパックとの間でシリアル通信が成立していない場合に、放電の禁止を示す前記第2の信号を受信した場合と同じ処理を実行するように構成されている、
請求項10〜13のいずれか1項に記載の電動作業機。 - 前記第2の信号端子は、シリアル通信端子であり、
前記第2の信号端子を介したシリアル通信の頻度は、前記バッテリパックから前記電動作業機へ電流が流れていない時よりも、前記バッテリパックから前記電動作業機へ電流が流れている時の方が高い、
請求項10〜14のいずれか1項に記載の電動作業機。 - 前記制御部は、
第1のタイミングで、前記第1の信号端子又は前記第2の信号端子を介して放電の禁止を示す信号を受信したことに応じて、前記モータの駆動を停止し、
前記第1の信号端子及び前記第2の信号端子のうちの前記第1のタイミングで放電の禁止を示す信号を受信していない信号端子が、前記第1のタイミングから設定時間経過するまでの間、放電の禁止を示す信号を継続して受信しないことに応じて、所定の解除条件が成立しない限り前記モータの再駆動を禁止するように構成されている、
請求項10〜15のいずれか1項に記載の電動作業機。 - 前記所定の解除条件は、前記バッテリパックが前記電動作業機から取り外されることを含む、
請求項16に記載の電動作業機。 - 前記第1の信号端子と前記制御部とを接続するように構成された第1の接続経路と、
前記第2の信号端子と前記制御部とを接続するように構成された第2の接続経路と、を備え、
前記第1の接続経路と前記第2の接続経路とは、互いに独立した別個の経路である、
請求項10〜17のいずれか1項に記載の電動作業機。 - 前記制御部は、
放電の許可を示す前記第1の信号を受信しており、且つ、放電の許可を示す前記第2の信号を受信している場合に、前記バッテリパックから前記モータへの放電を許可して、前記モータを駆動するように構成されている、
請求項10〜18のいずれか1項に記載の電動作業機。 - バッテリパックと、
前記バッテリパックから電力の供給を受けて回転するように構成されたモータと、
前記モータの駆動を制御するように構成された制御部と、を備え、
前記バッテリパックは、
放電の禁止又は許可を示す第1の信号を出力するように構成された第1のバッテリ信号端子と、
放電の禁止又は許可を示す第2の信号を出力するように構成された第2のバッテリ信号端子と、を備え、
前記制御部は、
前記第1のバッテリ信号端子に接続されるように構成された第1の信号端子と、
前記第2のバッテリ信号端子に接続されるように構成された第2の信号端子と、を備え、
前記第1の信号端子を介して受信した前記第1の信号と、前記第2の信号端子を介して受信した前記第2の信号と、を用いて、前記モータの駆動を制御するように構成されている、
電動作業機。 - 前記第1の信号は、通信プロトコルに従わない信号を含み、
前記第2の信号は、通信プロトコルに従った信号を含む、
請求項20に記載の電動作業機。 - 前記第1のバッテリ信号端子は、前記バッテリパックから前記制御部へ信号を送信するための専用の端子であり、
前記第2のバッテリ信号端子は、前記バッテリパックと前記制御部との間で信号を送受信可能にするためのシリアル通信端子である、
請求項20又は21に記載の電動作業機。 - 前記バッテリパックは、前記バッテリパックが保護すべき状態になったことに応じて、放電の禁止を示す前記第1の信号及び前記第2の信号の少なくとも一方を送信するように構成されたバッテリ制御部を備え、
前記バッテリ制御部は、保護すべき状態になったことに応じて、最初に、前記第2のバッテリ信号端子を介して、シリアル通信により放電の禁止を示す前記第2の信号を送信するように構成されている、
請求項20〜22のいずれか1項に記載の電動作業機。 - 前記モータを駆動させるための駆動スイッチをさらに備え、
前記制御部は、前記第1の信号端子又は前記第2の信号端子に接続され、前記駆動スイッチのオン中に放電の禁止を示す信号が入力されたことに応じて、前記駆動スイッチがオフになるまで放電の禁止状態を維持するように構成されたラッチ回路を備え、
前記バッテリパックは、前記第1のバッテリ信号端子及び前記第2のバッテリ信号端子のうち前記第1の信号端子又は前記第2の信号端子を介して前記ラッチ回路に接続されていないバッテリ信号端子を介して、放電の禁止を示す前記信号を送信するように構成されている、
請求項20〜22のいずれか1項に記載の電動作業機。 - 前記第2の信号は、通信プロトコルに従った第3の信号と、通信プロトコルに従わない第4の信号と、を含み、
前記第1のバッテリ信号端子は、待機時に、前記第1の信号として、第1のレベルの電圧を継続的に出力するように構成されており、
前記第2のバッテリ信号端子は、前記第3の信号としてシリアル通信信号を出力し、且つ、待機時に第2のレベルの電圧を継続的に出力し、且つ、前記第4の信号として前記第2のレベルと異なる第3のレベルの電圧を継続的に出力するように構成されている、
請求項20〜24のいずれか1項に記載の電動作業機。
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