电动作业设备的制造方法_3

文档序号:8458735阅读:来源:国知局
成,能够通过设置在正极侧电源线L2A与负极侧电源线L2B之间的共用的偏压电路74而同时接通/断开。
[0096]即,偏压电路74由根据来自控制电路60的信号而接通、断开的控制开关SW2、电阻R6与电阻R7的串联电路构成。而且,串联电路的控制开关SW2侧端部与正极侧电源线L2A连接,电阻R7侧端部与负极侧电源线L2B连接。
[0097]另外,电阻R6与电阻R7的连接点与各开关元件Q2、Q3的栅极连接,并且,在该电阻R7上以并联的方式连接有使栅极电压稳定化的电容器Cl。
[0098]因此,若控制开关SW2为接通状态下,开关元件Q2、Q3的栅极被施加规定的偏压电压,开关元件Q2、Q3成为接通状态,则负极侧电源线L2B变成接通状态,流过针对电池50的充/放电电流。
[0099]而且,此时,由于向两个开关元件Q2、Q3分流流动充/放电电流,所以与由一个FET构成开关元件的情况相比,开关元件Q2、Q3可利用允许电流小的开关元件。或者,还能够通过利用开关元件Q2、Q3的允许电流大的开关元件而流过更大的电流。
[0100]另外,若控制开关SW2成为断开状态,不对开关元件Q2、Q3的栅极施加偏压电压,则开关元件Q2、Q3都变成断开状态,负极侧电源线L2B被切断。
[0101]其中,检测基板温度TH2的热敏电阻64被配置在构成切断开关70的开关元件Q2、Q3的附近。
[0102]这是因为若从电池50经由切断开关70向电动工具主体10流动的放电电流变大(换言之,若电池50成为过负荷状态),则切断开关70的温度变高。
[0103]S卩,在本实施方式中,在控制电路60中,能够根据借助热敏电阻64而检测的基板温度TH2,来判定电池50的过负荷状态。
[0104]另一方面,切断开关72由具有设置在正极侧电源线L2A上的熔断部72a、和因通电而发热来使熔断部72a熔断的加热部(详细而言为发热电阻体)72b的三个保护电路Fl?F3构成。
[0105]为了使向电池50的充/放电电流分流而减少流向各熔断部72a的电流,各保护电路Fl?F3相互以并联的方式连接。因此,与由一个保护电路构成切断开关72的情况相比,各保护电路Fl?F3能够利用允许电流小的元件。或者,还能够通过利用保护电路Fl?F3的允许电流大的元件而流过更大的电流。
[0106]而且,在各保护电路Fl?F3中,加热部72b的一端分别经由熔断部72a与正极侧电源线L2A连接,加热部72b的另一端分别经由开关元件Q4?Q6与接地线连接。
[0107]其中,开关元件Q4?Q6与上述的开关元件Ql?Q3同样地,由η沟道MOSFET构成,漏极与保护电路Fl?F3的加热部72b连接,源极与接地线连接。另外,开关元件Q4?Q6的栅极分别经由电阻R8?RlO与控制电路60的一个输出端口连接。
[0108]因此,对各保护电路Fl?F3而言,若从控制电路60的输出端口经由电阻R8?RlO对各开关元件Q4?Q6的栅极输入高电平的驱动信号,使得各开关元件Q4?Q6成为接通状态,则加热部72b发热,熔断部72a熔断。
[0109]而且,若熔断部72a熔断,则正极侧电源线L2A被切断,但由于随后无法使熔断部72a接通,所以在控制电路60经由各保护电路Fl?F3使正极侧电源线L2A切断之后,保持该状态,电池组40变得无法使用。
[0110]其中,保护电路Fl的加热部72b和开关元件Q4的漏极的连接部经由状态判定电路76与负极侧电源线L2B连接。状态判定电路76具备电阻R11、二极管D4、齐纳二极管DZ1。电阻Rll的一端与开关元件Q4的漏极连接,另一端与二极管D4的阳极连接。另外,二极管D4的阳极与电阻Rll连接,阴极与负极侧电源线L2B连接。另外,在电阻Rll与二极管D4的连接点上连接有齐纳二极管DZl的阴极,齐纳二极管DZl的阳极与接地线连接。
[0111]状态判定电路76 (电阻R11、二极管D4以及齐纳二极管DZl)用于在电池组40与电动工具主体10以及充电器80都不连接时,判定切断开关70以及切断开关72的状态(正常状态、异常状态)。具体而言,被用于确认切断开关70是否处于短路故障、或者切断开关72是否处于断线故障。
[0112]S卩,当在电池组40不与电动工具主体10以及充电器80连接的状态下使切断开关70断开时,若切断开关70正常,则经由电阻Rll对齐纳二极管DZl施加比击穿电压高的高电压,来使齐纳二极管DZl流过微少电流。
[0113]因此,状态判定电路76中的电阻Rll与齐纳二极管DZl的连接点的电位Vch成为与齐纳二极管DZl的击穿电压对应的高电位。
[0114]与此相对的,在切断开关70处于短路故障的情况下,由于经由电阻Rll向二极管D4流动正方向的电流,所以状态判定电路76中的电阻Rl I与二极管D4的连接点(换言之,电阻Rll与齐纳二极管DZl的连接点)的电位Vch成为与二极管D4的正方向电压(0.6?0.7V)对应的低电位。
[0115]另外,当在电池组40未与电动工具主体10以及充电器80连接的状态下使切断开关70断开时,若切断开关72 (详细而言为保护电路Fl)为正常状态(熔断部72a没有熔断的状态、且加热部72b正常连接的状态),则经由电阻Rll对齐纳二极管DZl施加比击穿电压高的高电压,来使齐纳二极管DZl流过微少电流。因此,状态判定电路76中的电阻Rll与齐纳二极管DZl的连接点的电位Vch成为与齐纳二极管DZl的击穿电压对应的高电位。
[0116]与此相对的,在切断开关72处于断线故障的情况(熔断部72a熔断的情况)下,切断开关72 (详细而言为保护电路Fl)与状态判定电路76成为相互电绝缘的状态,状态判定电路76中不流动电流。此时,状态判定电路76中的电阻Rll与齐纳二极管DZl的连接点的电位Vch成为与经由齐纳二极管DZl而连接的接地电位对应的低电位。
[0117]S卩,在切断开关70以及切断开关72都为正常状态的情况下,状态判定电路76的电位Vch成为高电位,在切断开关70为异常状态(短路异常状态)、或切断开关72为异常状态(断线异常状态)的情况下,状态判定电路76的电位Vch成为低电位。
[0118]因此,控制电路60在电池组40未与电动工具主体10以及充电器80连接时,将控制开关SW2(以及切断开关70)暂时切换成断开状态,通过获取状态判定电路76中的齐纳二极管DZl的阴极侧电位(电位Vch),能够进行切断开关70以及切断开关72的故障判定(状态判定)。
[0119]如此构成的电池组40在被安装于电动工具主体10,而触发开关22被操作时,由于形成从电池50向电机30的电源供给路径,所以向电机30流动电流,使电机30旋转。
[0120]另外,在如此从电池组40向电动工具主体10流过放电电流,电机30被驱动时,控制电路60通过执行后述的异常判定处理(参照图5),来监视由AFE52检测的单元电压、由放电电流检测电路54检测的放电电流、由热敏电阻62、64检测的单元温度TH1、基板温度TH2。
[0121]而且,控制电路60根据该监视结果来判定电池50的过负荷或者过放电,若判定过负荷或者过放电,则通过向电动工具主体10的控制电路34输出电机30的停止指令,来将开关元件Ql控制成断开状态。
[0122]另外,若如此将开关元件Ql控制成断开状态,则控制电路60判定来自电池50的放电是否已停止,若来自电池50的放电未停止,则将切断开关70控制成断开状态。
[0123]其中,由于切断开关70能够切换接通/断开状态,所以若使切断开关70暂时成为断开状态,则在之后不需要保护电池50不受过负荷或者过放电影响时,控制电路60执行使切断开关70恢复为接通状态的切断解除处理(参照图6)。
[0124]另外,若如此将切断开关70控制成断开状态,则控制电路60再次判定来自电池50的放电是否已停止,若来自电池50的放电未停止,则将切断开关72切换成断开状态,使来自电池50的放电停止。
[0125][充电器的电路结构]
[0126]接下来,如图4所示,在充电器80具备将外部电源(在本例中为AC100V电源)整流成直流的输入整流电路82、通过被输入整流电路82整流后的直流电源生成电池充电用的充电电力的充电用开关电源电路84、控制由充电用开关电源电路84进行的充电电力的生成(以及向电池50的充电)的控制电路86、以及通过被输入整流电路82整流后的直流电源生成用于使控制电路86动作的电源电压(直流恒压)Vdd的电源电路88。
[0127]控制电路86与电动工具主体10以及电池组40内的控制电路34、60同样地,由以CPU、R0M、RAM为中心的微机构成。而且,若电池组40被安装于充电器80,则控制电路86经由充电器80侧的连接端子90A以及电池组40侧的连接端子46B与电池组40内的控制电路60连接,能够与控制电路60之间双向通信。
[0128]另外,在充电器80设置有连接端子90B,该连接端子90B在电池组40被安装于充电器80时,用于对电池组40侧的连接端子46C施加由电源电路88生成的电源电压Vdd。
[0129]另外,在充电器80中还设置有正极侧充电端子80A以及负极侧充电端子80B,在电池组40被安装于充电器80时,正极侧充电端子80A与电池组40的连接端子46D连接,负极侧充电端子80B与电池组40的负极侧端子44B连接。
[0130]其中,正极侧充电端子80A与来自充电用开关电源电路84的充电电压的输出线连接,用于将充电电压施加给电池组40的连接端子46D(以及电池50的正极侧端子50A)。另夕卜,负极侧充电端子80B连接于和充电用开关电源电路84共用的接地线。
[0131 ] 其结果,经由正极侧充电端子80A以及负极侧充电端子80B,向电池组40内的电池50供给由充电用开关电源电路84生成的充电电力。
[0132]而且,控制电路86通过与电池组40内的控制电路60的通信,来监视向电池50的充电状态,并且控制来自充电用开关电源电路84的充电电力,直至电池50成为满充电状态。
[0133][由电池组执行的异常判定处理以及切断解除处理]
[0134]接下来,对由电池组40的控制电路60(详细而言为CPU60a)执行的异常判定处理以及切断解除处理进行说明。
[0135]如上所述,在电池组40被安装于电动工具主体10的状态下,触发开关22被操作(触发开关:接通),并由电动工具主体10的控制电路34通知了这一意思时,由电池组40内的控制电路60 (详细而言为CPU60a)执行异常判定处理。
[0136]如图5所示,在异常判定处理中,首先在
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