電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)以及電池匣的制作方法

文檔序號：6936557閱讀：209來源：國知局

專利名稱：電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)以及電池匣的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及搭栽在電動工具本體、電動工具用電池匣、或者電動工
具用充電器中的并搭栽了內置有AD轉換器的微型計算機的系統(tǒng)及搭載該系統(tǒng)的電動工具用電池匣。
背景技術：
迄今為止，公知有如下的電動工具用電池匣，其內置了鎳氬二次電池或鋰離子二次電池等各種二次電池，為了高功能化、高效率化并搭載了微型計算機，該微型計算機基于二次電池的電壓、溫度等各種信息控制二次電池的充/放電，或者檢測二次電池過充電、過放電。
不限于電池匣，為了對二次電池進行充電，在接受來自向電池匣供給的充電用電力的電動工具用充電器或者接受來自電池匣的電力供給而進行工作的電動工具本體中也搭載微型計算機，利用該微型計算機實現各種控制的結構正被廣泛應用。
在電動工具用的電池匣、充電器、電動工具本體中所搭載的微型計算機，通常內置有AD轉換器。另外，例如在電池匣中，電池匣內的二次電池的電壓、溫度等各種信息(模擬信號)從微型計算機的AD端口輸入到內部的AD轉換器，利用AD轉換器轉換成數字數據。微型計算機基于該數字數據，判定包括二次電池的電池匣內的各種的狀態(tài)，基于此，進行充/放電控制和過充電、過放電檢測等各種控制。
但是，在利用內置了 AD轉換器的微型計算機執(zhí)行各種控制的電池匣和充電器等中，若微型計算機內的AD轉換器自身產生故障、或者發(fā) 生灰塵附著在微型計算機的AD端口等異常而使輸入的模擬信號不能正確地轉換為數字信號(以下總稱為"AD異常")，則有可能不能正常地進行微型計算機的各種控制。
例如，微型計算機經由AD轉換器取入二次電池的電壓，基于該電壓值控制充電時，若產生AD異常，則例如盡管二次電池的電壓充電本來到3V，在AD轉換器也誤轉換為2V等，微型計算機無法正確地識別二次電池的電壓。于是，實際上即使成為滿充電狀態(tài)，微型計算機也不知道這些情況，仍繼續(xù)充電，有可能導致二次電池處于過充電狀態(tài)。
因此，以往為了保護二次電池免受由于這樣的AD異常導致的微型計算機的誤動作損害，采取在微型計算機以外設置保護用IC(也被稱為第二保護IC等)的方法(例如參照非專利文獻l),該保護用IC用于檢測二次電池的電壓來進行過充電、過放電的檢測。
該保護用IC是對串聯連接多個電池單元(二次電池)而構成的電池組，按每個電池單元檢測電壓，在任一個電池單元檢測出過充電或者過放電時，執(zhí)行保護動作，強制地停止充電/放電的裝置。此外，保護動作是通過將連接于電池匣的正極端子和二次電池的正極(電位最高的電池單元的正極)之間的FET斷開，切斷該通電路徑而進行的。
由此，通過設置這樣的保護用IC,假設即使在微型計算機中發(fā)生 AD異常，二次電池的電壓不能正常地進行AD轉換，在二次電池成為過充電、過放電狀態(tài)時利用保護用IC也能夠保護二次電池。
非專利文獻l: ;、！/《電機林式會社"y ^"，厶4才》電池保護用 (2七A直列用)monolithic IC MM 3112 series"、応用回路図、[on line]、 [2007年7月1日検索]、網址〈URk http: 〃www. mitsumi. co. jp /Catalog/pdf/battery#mm#3112, pdf>
但是，若是利用非專利文獻1所記載的保護用IC的保護方法，如果二次電池不成為過充電、過放電狀態(tài)(或者接近其的狀態(tài))，則無法檢測出該狀態(tài)，因此在發(fā)生AD異常時即使是暫時地，也不能避免二次電池脫離正常時的電壓范圍的情況。
即，保護用IC不是檢測微型計算機的AD異常的裝置，歸根結底是監(jiān)視二次電池的實際電壓，例如電壓高于正常時(即成為過充電狀態(tài)或者接近其的狀態(tài))，判定為處于過充電狀態(tài)，執(zhí)行保護動作。根據這樣，即使在微型計算機產生AD異常而無法正確地對二次電池的電壓進行AD 轉換，也不應馬上使保護動作工作，而應該在因AD異常而使二次電池的充電電壓逐漸上升成為過充電狀態(tài)時，方可使保護用IC進行保護動作。由此，不能避免二次電池的電壓在實際上脫離正常范圍的情況，即使是暫時的。
另外，由于在微型計算機之外設置保護用IC，所以當然需要用于設置該保護用IC的空間，因此導致電池匣大型化，還包括保護用IC自身
的成本，導致整體成本提高。
不限于電池匣，對于搭載在充電器、電動工具本體中的微型計算機，
也是在產生AD異常時，微型計算機有可能無法正常地控制。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的在于，不必在微型計算機之外另設置保護用IC,在微型計算機處于AD異常狀態(tài)時能夠檢測出該 AD異常狀態(tài)。
為解決上述問題而制成的本發(fā)明的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，其特征在于，具有微型計算機，其內置有AD轉換器，并至少設置一個輸入該AD轉換器的AD轉換對象的模擬信號的AD端口；基準電壓生成機構，其在該微型計算機的工作用電源之外另設置，生成預定值的基準電壓并輸入到AD端口；基準數據存儲機構，其預先存儲了作為與基準電壓對應的數字數據的基準數據；第一判定機構，其設置在微型計算機的內部，通過比較通過AD轉換器對被輸入到AD端口的基準電壓進行AD轉換而得到的診斷用數據、和被存儲到基準數據存儲機構中的基準數據，在兩者的差不在預定的容許范圍內時，判定為處于AD轉換器的AD轉換結果無法正常地得到的AD異常狀態(tài)。
在這樣構成的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)中，將與基準電壓對應的數字數據即利用AD轉換器將基準電壓正確數字數據化時的值，例如在工廠出廠時等作為基準數據預先存儲在基準數據存儲機構中。由此如果是AD轉換器正常，即將輸入到AD端口的模擬信號正確地轉換為數字數據的正常狀態(tài)(以下也稱為"AD正常狀態(tài)")，則當將基準電壓實際上利用AD轉換器進行AD轉換時，其AD轉換結果(診斷用數據)是否與基準數據存儲機構中所存儲的基準數據一致即使不完全一致兩者的差也應該處于容許范圍內。對此，在AD異常狀態(tài)的情況下，由于沒有得到針對基準電壓的正確的AD轉換結果，所以診斷用數據和基準數據之差會脫離容許范圍。第一判定機構，在這兩者的差不在容許范圍內時，判定為AD異常狀態(tài)。 '
因此，根據這樣構成的本發(fā)明的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，預先存儲有與基準電壓對應的正確的數字數據(基準數據)，基于微型計算機自身(詳細來說微型計算機內的第一判定機構)其所存儲的基準數據和實際的AD轉換結果(診斷用數據)的比較結果，判定是否是AD 異常狀態(tài)，因此不用如現有技術這樣在微型計算機之外另設置保護用 IC,在處于AD異常狀態(tài)時微型計算機自身就能夠高精度檢測出該AD異常狀態(tài)。
尤其AD異常狀態(tài)的原因為AD轉換器自身的異常時能夠可靠地判定其異常。即，作為AD轉換器自身為異常的原因之一，可以考慮到例如供給到微型計算機的工作用電源的下降，若微型計算機的工作用電源下降則內置于微型計算機內的AD轉換器無法正確地進行AD轉換。對此，生成基準電壓的基準電壓生成機構由于與微型計算機的工作用電源分別設置，所以能夠利用該基準電壓正確地判定AD轉換器自身的異常。
如何具體地構成基準電壓生成機構可以考慮各種方式，例如可以構成為以供給到微型計算機的預定電壓的工作用電源作為輸入，利用該工作用電源，生成比該預定電壓低的基準電壓。
如果基準電壓生成機構這樣被構成，則即使假設微型計算機的工作用電源從上述預定電壓下降，基準電壓生成機構生成的基準電壓原本被設定為比預定的電壓低的值，利用微型計算機的工作用電源且不受該工作用電源的影響，可以生成基準電壓。
而且，關于基準電壓生成機構如上述構成的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，還能夠如下構成。即，具備在微型計算機的工作用電源的電壓為預定的下限值以下時向該微型計算機輸出復位信號的復位機構，微型計算機構成為從復位機構輸入復位信號時初始化其動作，基準電壓生成機構，作為基準電壓，生成比下限值小的值的并可由AD轉換器進行 AD轉換的電壓。
9根據這樣構成的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，由于基準電壓生成機構生成低于上述下P艮值的基準電壓，所以即使微型計算機的工作用電源下降(即，即使輸入到'基準電壓生成機構的輸入電源電壓下降')，基準電壓生成機構也能夠正常地生成基準電壓。此外，若微型計算機的工作用電源下降到上述下限值以下，則有可能根據該值，基準電壓生成機構無法正確地生成基準電壓，本來，微型計算機的工作用電源如果在上述下限值以下則微型計算機被初始化，還不能利用微型計算機進行是
否是AD異常狀態(tài)的判定，所以沒有實質影響。
而且，作為基準電壓生成機構的具體結構，例如具有二極管，也可以構成為利用被輸入到該基準電壓生成機構的電源對該二極管在正向施加偏壓從而產生的該二極管的正向電壓作為基準電壓。通過利用二極管正向電壓生成基準電壓，可以進一步簡化基準電壓生成機構的結構，進而可以進一步簡化電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)的結構。
本發(fā)明的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，在第一判定機構的判定功能之外，還具有第二判定機構的判定功能。即，具有信號分壓機構，其設置在將AD轉換對象的模擬信號輸入到AD轉換器之前的信號路徑上，通過在輸入了執(zhí)行指令時將該模擬信號利用預定的分壓比進行分壓來生成診斷用模擬信號；指令輸出機構，其設置在微型計算機的內部，向該信號分壓機構輸出用于利用信號分壓機構執(zhí)行分壓的執(zhí)行指令或者利用信號分壓機構不執(zhí)行分壓的停止指令。然后，設置在微型計算機內部的第二判定機構，使指令輸出機構輸出執(zhí)行指令，利用信號分壓機構執(zhí)行分壓，利用AD轉換器對該執(zhí)行時的診斷用模擬信號進行AD轉換來取得診斷用數據，而且使指令輸出機構輸出停止指令，利用信號分壓機構停止分壓，通過利用AD轉換器對該停止的模擬信號進行AD轉換來取得比較用數據，比較該取得的診斷用數據和比較用數據，在兩者與信號分壓機構中的分壓比不是對應的關系時判定為是AD異常狀態(tài)。
這樣在具有第二判定機構的電動工具用微型計算機搭栽系統(tǒng)中，利用第二判定機構，對沒有利用信號分壓機構進行分壓時的AD轉換結果
的比較用數據、和利用信號分壓機構進行分壓時的AD轉換結果的診斷用數據進行比較。如果是AD正常狀態(tài)，兩個數據的關系就應成為與信號分壓機構中的分壓比對應的關系。與此相反，在AD異常狀態(tài)的情況下，兩數據的關系會脫離與其分壓比對應的關系。第二判定機構在兩個
數據的關系與其分壓比不是對應的關系的情況下，判定為AD異常狀態(tài)。
因此，根據這樣構成的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，設置信號分壓機構，由于基于分壓的執(zhí)行時以及未執(zhí)行時各自的AD轉換結果可判定是否為AD異常狀態(tài)，所以能夠以簡單的結構高精度地進行判定。
另外，關于這樣具有第二判定機構的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，更具體來說，能夠如下構成。即，在將AD轉換對象的模擬信號輸入到AD端口的信號路徑上，設置有串聯地連接在該信號路徑上的由至少一個電阻構成的信號輸入電路。而且，信號分壓機構設置在從信號輸入電路到AD轉換器的信號路徑上，在輸入了執(zhí)行指令時，通過利用分壓比將輸入到信號輸入電路的AD轉換對象的模擬信號分壓來生成診斷用模擬信號。
在這樣構成的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)中，由于信號分壓機構的前段設置有信號輸入電路，所以信號分壓機構的分壓比由信號分壓
阻值來決定。因此，在這樣具有信號輸入電路的系統(tǒng)中，能夠利用構成該信號輸入電路的電阻實現所希望的分壓比。
另外，上述信號分壓機構更具體來說，構成為具有分壓用電阻，其一端與AD端口電連接；分壓控制機構，其在輸入了停止指令時使分壓用電阻的另一端側處于電開路狀態(tài)，在輸入了執(zhí)行指令時將分壓用電阻的另一端電連接到電位比一端側電位低的部位，從而使電流在該分壓用電阻中流動來進行分壓。通過這樣構成，能夠簡單地構成信號分壓機構。
此時還有，分壓控制機構也可以構成為，具有使分壓用電阻的另一端側和接地電位之間導通/斷開的開關機構，在輸入了停止指令時使該開關機構斷開，切斷分壓用電阻的另一端側和接地電位之間，在輸入了執(zhí)行指令時，閉合該開關機構使分壓用電阻的另一端側接地。通過將分壓控制機構這樣構成，僅利用開關機構的開閉就能夠實現是否進行分壓的切換，所以能夠更簡單地構成信號分壓機構，進而電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)整體也進一步簡化。
ii另外，如上述構成的本發(fā)明的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，通過搭載在具有至少一個電池單元的電動工具用電池匣中，可以作為具有至少一個電池單元和電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)的電動工具用電池匣應用。更具體來說，能夠構成一種電動工具用電池匣，該電動工具用電池匣具有至少一個的電池單元和本發(fā)明的電動工具用微型計算機
搭載系統(tǒng)，作為AD轉換對象的模擬信號，針對該電池單元中至少一個，將直接或者間接地表示該電池單元的電壓的電池電壓信號輸入到AD端口，微型計算機基于電池電壓信號的通過AD轉換器的AD轉換結果，監(jiān) 視該電池單元的狀態(tài)。
根據這樣構成的電動工具用電池匣，即使假設產生AD異常狀態(tài)，將電池單元的電壓AD轉換為錯誤的值，由于其AD異常狀態(tài)利用判定機構可靠地進行判定，所以也能夠防止微型計算機基于該錯誤的值(電池單元的電壓)繼續(xù)監(jiān)視電池單元的狀態(tài)。由此，能夠提供對于微型計算機的異常(在此AD異常狀態(tài))可靠性高的電動工具用電池匣。
另外，關于具有第二判定機構的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)和至少一個電池單元的電動工具用電池匣的情況，更具體來說還能夠如下
構成。即，在電池單元中的至少一個連接著放電用電路，該放電用電路具有一端與該電池單元的正極連接的正極側電阻、一端與該電池單元的負極連接的負極側電阻、連接到該各電阻的另一端之間根據來自微型計算機的執(zhí)行指令和停止指令使該另一端之間導通、斷開的開關機構。微型計算機構成為基于在通過開關機構切斷另一端之間時從正極側電阻的另一端側輸出到AD端口側的電壓的通過AD轉換器的AD轉換結果，監(jiān)視該電池單元的電壓。另外放電用電路構成為作為信號分壓機構起作用，在輸入了停止指令時使開關機構斷開，將電池單元的正極的電壓經由正極側電阻直接向AD端口側輸出，在輸入了執(zhí)行指令時，使開關機構閉合，利用構成該放電用電路的各電阻的分壓比對該電池單元的正極的電壓進行分壓來生成診斷用模擬信號。
另外，關于具有第二判定機構的電動工具用微型計算機搭栽系統(tǒng)和至少一個電池單元的電動工具用電池匣也能夠如下構成。即，在電池單
元中的至少一個連接有放電用電路和電壓檢測機構，該放電用電路具有一端與該電池單元的正極連接的正極側電阻；一端與該電池單元的負極連接的負極側電阻；連接到該各電阻的另一端之間根據來自微型計算機
的執(zhí)行指令和停止指令使該另一端之間導通、斷開的開關機構；和在該
各電阻的另一端之間與開關機構串聯設置的分壓用電阻，該電壓檢測機
構，其檢測各電阻的另一端之間的電壓作為該電池單元的電壓并向AD 端口側輸出。微型計算機基于利用開關機構切斷另一端之間時從電壓檢測機構輸出到AD端口側的電壓的通過AD轉換器的AD轉換結果，監(jiān)視該電池單元的電壓。另外，放電用電路構成為作為信號分壓機構起作用，在輸入了停止指令時使開關機構斷開，將該電池單元的電壓直接地向電壓檢測機構輸出，在輸入了執(zhí)行指令時，使開關機構閉合，通過利用構成該放電用電路的各電阻的分壓比對該電池單元的電壓進行分壓，由此將電壓檢測機構針對該分壓后的電壓的輸出作為診斷用模擬信號輸出。
上述任意的結構中，都將電動工具用電池匣原本具有的放電用電路作為信號分壓機構利用。由此，如果應用了具有第二判定機構的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)的電動工具用電池匣具有放電用電路，就利用該放電用電路構成該電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)的一部分，從而能夠更有效。
另外，上述的本發(fā)明的電動工具用電池匣，作為內部的電池單元可以使用各種型號，例如利用二次電池的電動工具用電池匣，即作為可重復充電的電動工具用電池匣構成。
此時，還具有充電用電源輸入端子，其輸入用于對二次電池進行充電的充電用電源；切斷機構，其設置在從充電用電源輸入端子到二次電池的充電用電源供給路徑上，可根據來自微型計算機的切斷指令切斷該充電用電源供給路徑，微型計算機優(yōu)選在利用判定機構判定為AD異常狀態(tài)時，輸出切斷指令從而由切斷機構使充電用電源供給路徑切斷。
根據這樣構成的電動工具用電池匣，例如在向二次電池充電時發(fā)生 AD異常狀態(tài)的情況下，微型計算機判定其產生并切斷充電用電源供給路徑。另外，例如已經成為AD異常狀態(tài)時要進行向二次電池的充電的情況下，微型計算機也能夠判定其AD異常狀態(tài)切斷充電用電源供給路徑，以使無法進行充電。由此，在向二次電池的充電時即使產生AD異常狀態(tài)，也能夠將因該AD異常狀態(tài)導致產生的問題(例如過充電)防患于未然，能夠提供可靠性更高的電動工具用電池匣。

圖l是表示構成實施方式的充電系統(tǒng)的充電器和電池匣的立體圖。
圖2是表示第一實施方式的充電系統(tǒng)以及電動工具本體的框圖。
圖3是表示第一實施方式的電池匣的結構的電氣回路圖。
圖4是表示第一實施方式的電池匣內的微型計算機執(zhí)行的電池匣充電控制處理的流程圖。
圖5是表示第二實施方式的電池匣的結構的電氣回路圖。
圖6是表示以第二實施方式的電池匣內的微型計算機執(zhí)行的電池匣充電控制處理的流程圖。
圖7是表示電池匣的其他例子的電氣回路圖。
圖中符號說明l-充電系統(tǒng)；2-DC電源；3-轉換器；4-開關IC; 5 開關IC控制電路；6、 25、 61、 81-微型計算機；8-充電側正極端子； 9-充電側負極端子；10-充電器；ll-充電側端子；12-充電側安裝部； 13-顯示部；14-電源線；15-點煙器插頭；16-輸入平滑電路；17-電力轉換電路；18-輸出平滑電路；19-電池側信號端子；20、 60、 80-電池匣；21-電池側端子；22-電池側安裝部；23-電池組；24-單元電壓檢測電路；26-AD端口自診斷用電路；27-保護電路；28-電池側正極端子； 29-電池側負極端子；30-切斷開關；33、 96、 97、 98-分壓開關；34、 35-差動放大器；36-CPU; 37-ROM; 38-RAM; 39-EERP0M; 41、 62、 82-主控制部；42-AD轉換器；43-多路轉換器；45、 46、 47-AD端口； 48-自診斷指令輸出端口； 49、 83-許可/停止信號輸出端口； 50-基準電壓輸入端口； 52-主控制部；55-三端子穩(wěn)壓器(regulation); 63-開關控制信號輸出端子；70-單元平衡電路；71、 72、 73-開關；85-基準電壓源；86-自控制保護器；87-保險絲；88-FET; 93、 94、 95-自診斷用端口； Ba、 Bb、 Bn-電池單元；Dl-二極管；Rl、 R2、 R3、 R5、 R6、 Rll-電阻；R21-ft熱用電阻。
1具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的最佳實施方式進行說明。
圖1是表示構成應用了本發(fā)明的實施方式的充電系統(tǒng)的電動工具用
充電器以及電池匣的立體圖。圖2是該充電系統(tǒng)以及電動工具本體的框圖。
本實施方式的充電系統(tǒng)1是由用于對用作電動工具本體100 (參照圖2)的電源的電池匣20進行充電的充電器10以及電池匣20構成的系統(tǒng)，構成為對電池匣20內的二次電池利用充電器IO進行充電。
充電器10是根據從未圖示的車輛的點煙器插座(少#一:/少少卜) 來的DC電源2 (參照圖2)生成規(guī)定電壓的充電用直流電源的裝置，具有與點煙器插座連接的用于將來自車輛的電池的DC電源2輸入到該充電器10內的點煙器插頭15。當該點煙器插頭15插入到車輛的點煙器插座時，則點煙器插座的正極端子以及負極端子(省略圖示)分別與點煙器插頭15的插頭側正極端子31以及插頭側負極端子32 (參照圖2)連接，由此，DC電源2經由電源線14被輸入到充電器10的內部。
充電器IO在其上表面的一端側形成用于安裝電池匣20的充電側安裝部12，該充電側安裝部12中的規(guī)定的位置(充電側安裝部12的內部) 設置有充電側端子11。該充電側端子ll具有用于向電池匣20供給充電用直流電源的充電側正極端子8和充電側負極端子9 (都參照圖2)還具有用于在電池匣20之間進行各種信號的發(fā)送接收的一個或者多個充電側信號端子(省略圖示)。另外，在充電器10中設置有用于將該充電器10的工作狀態(tài)、電池匣20的充電狀態(tài)等向外部顯示的具有多個LED 等的顯示部13。
電池匣20在其一側面形成有電池側安裝部22，該電池側安裝部22 被安裝在充電器10的充電側安裝部12,在該電池側安裝部22中的規(guī)定位置上設置有與充電側端子11電連接的電池側端子21。該電池側端子 21設置由輸入從充電器10供給的充電用直流電源的電池側正極端子28 和電池側負極端子29、還有與充電器10中的充電側信號端子連接的電池側信號端子19。
若將電池匣20的電池側安裝部22安裝到充電器10的充電側安裝部12，則雙方的端子ll、 21電連接。由此，變成利用充電器10可對電池匣20內的電池組(參照圖2)進行充電的狀態(tài)。
此外，在對電動工具等的電力供給對象供給電池匣20的電力時，在成為其對象的電動工具等中的規(guī)定的安裝部安裝有電池側安裝部22。由此，電池匣20的電力(電池組23的電力)經由電池側端子21供給到電動工具等。
然后，基于圖2的框圖具體說明構成充電系統(tǒng)1的充電器10和電池匣20、以及通過電池匣20的電力來工作的電動工具本體100的內部結構。
如圖2所示，充電器10具有轉換器3，其將從外部輸入的DC電源2轉換成用于對電池匣20內的電池組23進行充電的規(guī)定電壓的充電用直流電源并輸出；微型計算機6，其控制包括該轉換器3在內的充電器10的全部工作；開關IC4，其對構成轉換器3的電力轉換電路17內的開關FET (省略圖示)進行開閉控制；開關IC控制電路5，其根據來自微型計算機6的充電控制信號來控制開關IC4的工作。另外，雖省略圖示，但具有生成用于使充電器10內的各種電路工作的控制用電源的恒壓電源電路，微型計算機6也利用該控制用電源工作。
轉換器3具有輸入平滑電路16，其抑制所輸入的DC電源2的電壓變動使之變得平滑；電力轉換電路17，其將DC電源2的電力轉換成規(guī)定的交流電力(變壓)；輸出平滑電路18，其將該電力轉換電路17 轉換后的交流電力整流、平滑化為直流。電力轉換電路17具有與變壓器以及連接在該變壓器的一次繞組的一端的開關FET，構成為DC電源2 經由輸入平滑電路16被輸入到變壓器的一次繞組側。另外，通過根據來自開關IC4的開閉信號使開關FET接通斷開，從而在變壓器的一次繞組中流過間歇的電流(交流的一種)，由此，在變壓器的二次繞組側發(fā) 生交流電力。該交流電力利用輸出平滑電路18被整流、平滑化，從而生成充電用直流電源，輸出到電池匣20。微型計算機6經由開關IC控制電路5控制由開關IC4進行的開關 FET的開閉，進而控制對電池匣20的充電用直流電源的生成、輸出。
如圖2所示，電池麼20具有電池組23和微型計算機25，該微型計算機25進行包括利用充電器10進行的對該電池組23充電控制在內的該電池匣20內的各種控制。
電池組23將多個電池單元Ba、 Bb.....Bn串聯連接而構成。各電
池單元在本實施方式中都是鋰離子二次電池。此外，構成電池組23的各電池單元為鋰離子二次電池只不過是一例，也可以是由其他各種二次電池單元構成的電池組。
另外，電池匣20具有用于分別檢測電池組23的電壓以及構成該電
池組23的各電池單元Ba、 Bb.....Bn的電壓的單元電壓檢測電路24。
利用該單元電壓檢測電路24檢測出的各電池單元的電壓分別被輸入到
微型計算機25的AD端口 45、 46..... 47 (參照圖3)，利用內置于微
型計算機25中的AD轉換器42 (參照圖3)進行AD轉換。微型計算機 25基于該AD轉換結果監(jiān)視各電池單元Ba、 Bb..... Bn的狀態(tài)。
另外，本實施方式的電池匣20中設置有AD端口自診斷用電路26，該AD端口自診斷用電路26用于微型計算機25的AD端口的診斷(在本
例中是輸入各電池單元Ba、 Bb.....Bn中電位最低的電池單元Ba的電
壓的AD端口 45的診斷)，即，用于使微型計算機25自身診斷(以下，稱為"AD端口自診斷")利用AD轉換器42正確得到針對輸入到該AD 端口的電壓的數字數據的AD正常狀態(tài)或者不能正確得到的AD異常狀態(tài)。
而且，在本實施方式的電池匣20中設置有三端子穩(wěn)壓器55,該三端子穩(wěn)壓器生成基準電壓Vref，在微型計算機25自身診斷微型計算機 25內的AD轉換器42是正常地工作的AD正常狀態(tài)或者沒有正常工作的 AD異常狀態(tài)時使用。
包括AD端口自診斷用電路26的結構，微型計算機25執(zhí)行的AD端口自診斷以及AD轉換器自診斷的詳細說明在后面敘述。
而且，在本實施方式的電池匣20中，在從輸入充電用直流電源的
17電池側正極端子28到電池組23的正極(最高電位的電池單元Bn的正極)的充電用電源供給路徑上設置有保護電路27，該保護電路27用于切斷該充電用電源供給路徑。該保護電路27根據從微型計算機25輸入的許可信號或者停止信號進行工作。
此外，本實施方式的電池匣20，將從充電器10輸入充電用直流電源的電池側正極端子28也作為向電動工具等電力供給對象供給電力的電源輸出用正極端子而共同使用。其中，該結構不過是一例，也可以將向電動工具等供給電力時的正極端子與用于充電的電池側正極端子28 分別地設置。
電動工具本體IOO是通過安裝了電池匣20而從該電池匣20接受電力供給進行工作的裝置，包括統(tǒng)一控制該電動工具本體IOO內的全部的微型計算機101、用于旋轉驅動未圖示的工具刀頭的電動機103、基于來自微型計算機101的指令驅動電動機103的驅動電路102。
此外，利用圖3說明構成本實施方式的充電系統(tǒng)1的電池匣20的更具體的結構。
單元電壓檢測電路24由對各電池單元Ba、 Bb、…、Bn的每一個檢測出其電壓并向微型計算機25側輸出的電路構成。詳細來說，針對電位最低的電池單元Ba設置有由電阻Rl以及電阻R2構成的分壓電職相當于本發(fā)明的信號輸入電路)，該分壓電路用于對該電池單元Ba的電壓 (即該電池單元Ba的正極的電位)進行分壓，將該分壓后的電壓作為表示該電池單元Ba的電壓的電池電壓信號向微型計算機25的AD端口 45輸出。
此外，對于串聯連接在該電池單元Ba的正極側的其他電池單元
Bb.....Bn,分別設置有差動放電器34..... 35。另外，從各差動放電
器34..... 35輸出的電壓作為表示對應的各電池單元Bb.....Bn的電
壓的電池電壓信號，分別輸入到微型計算機25中對應的各AD端口
46..... 47。此外，雖然省略圖示，但在各電池單元Ba、 Bb.....Bn
的正極和負極之間、以及電位最高的電池單元Bn的正極和電位最低的電池單元Ba的負極之間設置有噪音降低用的電容器。另外，雖然省略圖示，但在電池匣20中設置有恒壓電源電路，該恒壓電源電路生成用于使該電池匣20內的各種電路工作的恒定電壓(在本例'中5V)的控制用電源Vcc，微型計算機25也利用該控制用電源Vcc 工作。
三端子穩(wěn)壓器55相當于本發(fā)明的基準電壓生成機構，是與微型計算機25的工作用電壓分別獨立地設置的電源。該三端子穩(wěn)壓器55中也作為微型計算機25的工作用電源的控制用電源Vcc，從該控制用電源 Vcc生成在AD轉換器自診斷時使用的基準電壓Vref。本實施方式中作為基準電壓Vref生成2V的恒電壓。由此，即使由于任何的異常而使控制用電源Vcc下降，只要三端子穩(wěn)壓器55處于用于生成2V的基準電壓所需的最低P艮度的范圍(例如，2. 5V以上)內，三端子穩(wěn)壓器55能夠生成穩(wěn)定的2V的基準電壓。
另外，利用三端子穩(wěn)壓器55生成的基準電壓Vref，被輸入到作為微型計算機25具有的AD端口之一的基準電壓輸入端口 50，經由多路轉換器43輸入到AD轉換器42中。
微型計算機25為如下的一般結構在硬件上具有由CPU36、ROMA37、 RAM38以及EEPROM39等構成的主控制部41、將被輸入的模擬信號轉換成數字數據的AD轉換器42;基于來自主控制部41的切換指令，選擇性
地將各AD端口 45、 46..... 47的各電池電壓信號或者輸入到基準電壓
輸入端口 50的基準電壓Vref中至少一個輸入到AD轉換器42的多路轉換器(MAX) 43。
利用這種結構，從單元電壓檢測電路24輸出到各AD端口 45、 46、 47，經由多路轉換器43依次輸入到AD轉換器42的各電池單元Ba、
Bb.....Bn的電壓(電池電壓信號)利用AD轉換器42依次進行AD轉
換，該AD轉換后的數字數據(以下也稱為"電池電壓數據")被輸入到主控制部41中。
主控制部41基于該AD轉換后的電池電壓數據，監(jiān)視各電池單元Ba、
Bb.....Bn的狀態(tài)。具體的監(jiān)視內容具有是否成為過充電狀態(tài)或者是否
成為過放電狀態(tài)以及上述AD端口自診斷等。
19另外，電池匣20中具有用于對微型計算機25進行復位(初始化) 的復位IC56。該復位IC56相當于本發(fā)明的復位機構，以控制用電源Vcc 為輸入，在該控制用電源Vc6為復位電壓(在本例中為3V。相當于本發(fā) 明的下限值)以下時將復位信號輸出到微型計算機25。來自該復位IC56 的復位信號經由微型計算機25的復位信號輸出端口 51輸出到主控制部 41。即，復位IC56構成為監(jiān)視作為微型計算機25的工作用電源的控制用電源Vcc,在其值下降到妨礙微型計算機25的正常工作的值(3V 以下)時將微型計算機25復位。
由此，三端子穩(wěn)壓器55至少在微型計算機25正常工作的狀態(tài)(即控制用電源Vcc大于復位電壓3V的狀態(tài))下，穩(wěn)地定生成基準電壓2V。
在此，分別對本實施方式的電池匣20所具有的特征功能、即AD端口自診斷功能以及AD轉換器自診斷功能進行說明。
首先，對利用AD端口自診斷用電路26進行的AD端口自診斷功能進行說明。AD端口 45如果是正常的狀態(tài)、即為利用AD轉換器42正確地得到對于輸入到AD端口 45的電池電壓信號的電池電壓數據的AD正常狀態(tài)，作為電池電壓數據，正確得到與電池單元Ba的電壓被電阻R1、 R2分壓的值相應的數字數據。另一方面，如圖3所例示，若灰塵等(灰塵、水等異物)附著在例如AD端口 45，則變成與在AD端口 45和地之間附加了電阻的等價狀態(tài)，因此輸入到AD端口 45的電池電壓信號為與電池單元Ba的電壓被電阻R1、 R2分壓的值不同的信號。由此，該值中利用AD轉換器42AD轉換得到的電池電壓數據也與表示電池單元Ba的電壓正確的數據不同。
因此，本實施方式的微型計算機25具有AD端口自診斷功能以便于能夠檢測出因如此的AD端口 45的異常等引起的AD異常狀態(tài)。在電池匣20中具有在AD端口自診斷時所使用的、作為本發(fā)明的信號分壓機構的AD端口自診斷用電路26。該AD端口自診斷用電路26是用于在AD 端口自診斷時進一步對表示最低電位的電池單元Ba的電壓的電池電壓信號(即構成單元電壓檢測電路24的電阻Rl和R2的連接點的電壓) 進行分壓的電路，其具有分壓用電阻R3和分壓開關33 (相當于本發(fā)明的分壓控制機構)，該電池電壓信號被輸入到與最低電位的電池單元Ba 對應的AD端口 45。分壓用電阻R3—端連接于AD端口 45,另一端與分壓開關33的一端連接。分壓開關33的另一端與地連接(接地)。由此，在分壓開關33 被打開時，務壓用電阻R3的另一端電變成電開路狀態(tài)，電池單元Ba的電壓作為被單元電壓檢測電路24內的電阻R1、 R2分壓后的值的電池電壓信號向AD端口 45輸出。另一方面，在分壓開關33被閉合時，分壓用電阻R3的另一端被接地。由此，電池單元Ba的電壓作為被單元檢測電路24內的電阻R1、 R2以及分壓用電阻R3分壓后的值的電池電壓信號輸出到AD端口 45。
分壓開關33的開閉利用從微型計算機25的主控制部41經由自診斷指令輸出端口 48輸出的自診斷指令進行控制。即，主控制部41在沒進行AD端口自診斷的通常時，將停止指令作為自診斷指令輸出，使分壓開關33打開。另一方面，在執(zhí)行AD端口自診斷時，將執(zhí)行指令作為自診斷指令輸出，使分壓開關33閉合。
在這樣的結構中，利用微型計算機25進行AD端口自診斷，如下述步驟進行。首先，微型計算機25從自診斷指令輸出端口 48輸出停止指令使分壓開關33打開，此時通過使被輸入到AD端口 45的電池電壓信號即打開時電壓Vadoff利用AD轉換器42進行AD轉換，從而得到作為與目前的打開時電壓Vadoff對應的電池電壓數據即打開時數據Doff 。該打開時數據Doff相當于本發(fā)明的比較用數據。另外，電池單元Ba的電壓為Vb,則打開時電壓Vadoff的電壓用下式(1)表示。
Vadof f=R2 Vb/ ( Rl+R2 ) ... (1)
微型計算機25若得到針對打開時電壓Vadoff的AD轉換結果即打開時數據Doff，則接著通過從自診斷指令輸出端口 48輸出執(zhí)行指令來使分壓開關33閉合。在該分壓開關33的閉合時，輸入到AD端口 45的電池電壓信號即閉合時電壓Vadon相當于本發(fā)明的診斷用模擬信號。另外，通過使該電池電壓信號利用AD轉換器42進行AD轉換，從而得到閉合時數據Don。該閉合時數據Don相當于本發(fā)明的診斷用數據。而且，閉合時電壓Vadon用下式(2)表示。
Vadon-{R2 R3/ ( Rl R2+R2 R3+R3 Rl) } Vb ( 2 )若利用上述式(1)、 (2)消除Vb，則打開時電壓Vadoff和閉合時電壓Vadon之間的關系如下式(3)所示。
Vadon= {R3 ( Rl+R2 ) / ( Rl R2+R2 R3+R3 Rl)} ■ Vadof f … (3)
此外，上述式(3 )是由對電池單元Ba的電壓進行分壓并輸入到AD 端口45的各電阻R1、 R2、分壓用電阻R3決定的，該式(3)的關系相當于本發(fā)明的"與分壓比對應的關系"。
因此，如果是利用AD轉換器42正確得到針對輸入到AD端口 45的電池電壓信號的數字數據的AD正常狀態(tài)，在打開時電壓Vadoff和閉合時電壓Vadon之間上述式(3)的應該成立，進而在打開時數據Doff和閉合時數據Don之間也成為上述式(3 )的關系(或者與其對應的關系)。另一方面，如圖3所例示，因為若灰塵等附著在AD端口 45，則成為如上所述的在與地之間附加了電阻的等價狀態(tài)，所以上述式(3)不成立。
于是微型計算機25基于利用AD轉換器42得到的AD轉換結果判斷上述式(3)是否成立，如果成立判定為AD正常狀態(tài)，如果不成立則判定為AD異常狀態(tài)。然后，在判定為AD異常狀態(tài)時，從許可/停止信號輸出端口 49向保護電路27輸出停止信號，從而切斷從電池側正極端子 28到電池組23的正極的路徑。
保護電路27具有切斷開關30(相當于本發(fā)明的切斷機構)，該切斷開關3(H殳置在從電池側正極端子28到電池組23的正極的充電用電源供給路徑上。微型計算機25通常通過向保護電路27輸出許可信號使切斷開關30閉合，來使充電用電源供給路徑導通，成為可向電池組23充電或者可從電池組23向外部輸出電源的狀態(tài)。
另一方面，微型計算機25如上所述通過將各電池單元Ba、 Bb.....
Bn的電壓(電池電壓信號)經由AD轉換器42取入，來監(jiān)視各電池單元
Ba、 Bb.....Bn的狀態(tài)。而且，即使在各電池單元Ba、 Bb.....Bn中
的任意一個檢測出過充電狀態(tài)或者過放電狀態(tài)這樣的異常狀態(tài)時，也向保護電路27輸出停止信號使切斷開關30打開，由此切斷充電用供給路徑，保護各電池單元Ba、 Bb..... Bn。而且，在本實施方式中，微型計算機25在過充電、過放電等異常狀態(tài)之外，在利用上述的AD端口自診斷而檢測出AD異常狀態(tài)的情況下，也向保護電路27輸出停止信號使切斷開關30打開，切斷充電用供給路徑。
此外，構成保護電路27的切斷開關30以及構成AD端口自診斷用電路26的分壓開關33，只要能夠實現作為各開關的功能，其具體結構就可以適當考慮，但在本實施方式中，都利用MOSFET構成。
如上所述，在本實施方式中，微型計算機25進行AD端口自診斷，利用上述式(3)是否成立來判斷是AD正常狀態(tài)或AD異常狀態(tài)，但以微型計算機25中的上述式(3)的成立、不成立的判斷處理容易進行的方式，作為分壓用電阻R3利用滿足下式(4)的電阻值的電阻。
R3=R1 . R2/ ( Rl+R2 ) …(4 )
如果如上述式(4)這樣選擇分壓用電阻R3的電阻值，上述式(3)能夠如下式(5)那樣來表示。
Vadof f=2 Vadon ... ( 5 )
即，利用微型計算機25進行的上述式(3)是否成立的判斷，在本實施方式中，實際上通過判斷上述式(5)是否成立來進行。由此，微型計算機25能夠容易進行上述判斷處理。
接著，對利用由三端子穩(wěn)壓器55生成的基準電壓Vref進行的AD轉換器自診斷功能進行說明。本實施方式的電池匣20中，被供給到微型計算機25的控制用電源Vcc在其內部也被供給到AD轉換器42， AD轉換器42以該控制用電源Vcc為基礎進行AD轉換。由此，若被供給到微型計算機25的控制用電源Vcc從正常時的5V下降，則當然AD轉換器42的工作電源也下降。由此，根據其下降的程度，微型計算機25雖然還可以工作但利用AD轉換器42進行的AD轉換有可能變得不能正常進行(變得不能得到正常的數字數據)。
于是本實施方式的微型計算機25，利用三端子穩(wěn)壓器55生成的、不依存于控制用電源Vcc的變動的恒定基準電壓Vref,來判斷是否是利用AD轉換器42得到正確的數字數據的AD正常狀態(tài)或者無法得到正確的數字數據的AD異常狀態(tài)。對其詳細的診斷方法利用圖4在后面進行敘述'。 '
然后，基于圖4說明上述構成的本實施方式的電池匣20中的利用微型計算機25進行的電池匣充電控制處理。
圖4是表示利用微型計算機25執(zhí)行的電池匣充電控制處理的流程圖。電池匣20內的微型計算機25，在其內部的ROMA37內存儲有電池匣充電控制處理程序，若向電池組23充電的規(guī)定條件成立，則CPU36從 ROM37中讀出該電池匣充電控制處理程序，根據該程序開始向電池組23 的充電。
若開始該處理，則微型計算機25首先指向用于開始充電的各種數據的初始處理(數據的初始化等)(SllO)。然后，參照設定在EEPROM39 內的充電用標志位(S120),判定設定了充電許可標志位和充電禁止標志位中的哪一個(S130)。
在此，在設定了充電禁止標志位時，已經處于發(fā)生、檢測出某種異常(例如過充電、過放電、AD異常狀態(tài))的狀態(tài)下，所以預先進行充電禁止標志位的設定(S230 )，進行充電禁止處理(S240 )。該充電禁止處理具體來說，從許可/停止信號輸出端口 49輸出停止信號使保護電路27 內的切斷開關30打開，切斷充電用電源供給路徑。
另一方面，在設定有充電許可標志位時，開始向電池組23的充電，但不是馬上開始充電，而是在充電開始前進行AD轉換器自診斷和AD端口自診斷處理。
即，首先利用AD轉換器42對從三端子穩(wěn)壓器55輸入到基準電壓輸入端口 50的基準電壓Vref進行AD轉換，測量基準電壓實測數據Dref (S40)。該基準電壓實測數據Dref相當于本發(fā)明的診斷用數據。
另外，在微型計算機25的EEPROM39將針對2V的基準電壓Vref的正確的數字數據作為基準數據Dmem預先存儲。即，在本實施方式中，電池匣20的制造工序中，AD轉換器42正常(控制用電源Vcc為正常的 5V)的狀態(tài)時，使來自三端子穩(wěn)壓器55的基準電壓Vref實際上利用AD
24轉換器42進行AD轉換，將其AD轉換結果作為基準數據Dmem存儲到EEPROM39中。此外，將基準數據Dmem這樣存儲到EEPROM39中只不過是一例，例如也可以預先向kOM37中寫入針對基準電壓Vref的基準數據(設計上的理論值)。
這樣，由于預先在EEPROM39中存儲有相對于2V的基準電壓Vref的正確的基準數據Dmem，所以在S140利用AD轉換器42將基準電壓Vref實際上進行AD轉換而得到基準電壓實測數據Dref之后，通過判斷利用該AD轉換得到的基準電壓實測數據Dref與EEPROM39內的基準數據Dmem是否一致，從而判定是AD正常狀態(tài)還是AD異常狀態(tài)(S150)。
然后，在基準電壓實測數據Dref與基準數據Dmem不一致而判定為AD異常時(S150:否)，利用S230、 S240的處理，使充電停止。另一方面，在基準電壓實測數據Dref與基準數據Dmem —致而判定為AD正常狀態(tài)時(S150:是)，接著進入AD端口自診斷的執(zhí)行。
即，首先從自診斷指令輸出端口 48向AD端口自診斷用電路26輸出停止指令使分壓開關33打開(S160)，此時測量輸入到AD端口 45的電池單元Ba的電池電壓信號(打開時電壓Vadoff) (S170)。即，利用AD轉換器42對該打開時電壓Vadoff進行AD轉換，得到打開時數據Doff。然后，從自診斷指令輸出端口 48向AD端口自診斷用電路26輸出執(zhí)行指令使分壓開關33閉合(S180),測量此時輸入到AD端口 45的電池單元Ba的電池電壓信號(閉合時電壓Vadon)(S190)。即，使該閉合時電壓Vadon利用AD轉換器42進行AD轉換，得到閉合時數據Don。
然后，基于所得到的打開時數據Doff和閉合時數據Don,判斷打開時電壓Vadoff和閉合時電壓Vadon是否滿足上述式(3)的關系，由此判定AD端口 45是否正常，即是AD正常狀態(tài)或AD異常狀態(tài)(S200 )。此外，圖4的S200中的oc，是上述式(3)的右邊中的Vadoff的系數，在本實施方式中實際上a-l/2 (參照式(5))。
然后，在上述式(3)成立而判定為AD正常狀態(tài)時，在EEPROM39中設定充電許可標志位(S210)，開始充電處理(S220 )。具體來說，再次輸出停止指令將分壓開關33設定為打開后，開始向電池組23的充電。另一方面，在上述式(3 )不成立而判定為AD異常狀態(tài)時，在EEPROM39 中設定充電禁止標志位(S230 ),執(zhí)行充電禁止處理、即使保護電路27 內的切斷開關30打開，切斷充電用電源供給路徑(S240 )。
此外，在圖4的電池匣充電控制處理中，作為充電開始前的自診斷，首先執(zhí)行AD轉換器自診斷處理(S140—S150)，然后執(zhí)行AD端口自診斷處理(S160—S200 )，但該順序也可以顛倒。對于這些各自診斷處理的結果，在圖4的處理中任意一個自診斷處理中判定為是AD異常狀態(tài)的情況下進到S230、 S240禁止充電，也可以兩者的自診斷處理的結果都為 AD異常狀態(tài)時，進到S230以下的處理，禁止充電。
另外，在S150的處理中，Dref和Dmem嚴格一致的情況下判定為 AD正常狀態(tài)，但考慮到AD轉換器42的分辨率和三端子穩(wěn)壓器55生成的基準電壓Vref的誤差等，也可以設置某種程度的容許范圍。即，即使Dref和Dmem不完全一致，如果其差在規(guī)定的容許范圍內就可以判斷為是AD正常狀態(tài)。
如以上說明的，在本實施方式的電池匣20中，在為用于自診斷而設置三端子穩(wěn)壓器55的同時，與作為利用該三端子穩(wěn)壓器55生成的基準電壓Vref對應的正確的數字數據的基準數據Dmem，預先被存儲在 EEPROM39中。另外，比較實際上利用AD轉換器42對基準電壓Vref進行AD轉換得到的基準電壓實測數據Dref和EEPR0M39內的基準數據 Dmem，如果兩者一致就判斷為AD正常狀態(tài)，如果不一致就判斷為AD異
另外，在本實施方式的電池匣20中從電池組23中最低電位的電池單元Ba經由單元電壓檢測電路24直到微型計算機的AD端口 45的路徑上，設置有由分壓用電阻R3和分壓開關33構成的AD端口自診斷用電路26，微型計算機25進行針對該AD端口 45的AD端口自診斷。該 AD端口自診斷，首先，利用AD轉換器測量表示使分壓開關33打開的通常時的電池單元Ba的電壓的打開時電壓Vadoff。接著，利用AD轉換器 42測量表示使分壓開關33閉合時的電池單元Ba的電壓的閉合時電壓 Vadon。然后，基于這些AD轉換后的各數據Don、 Doff判斷所測量的各電壓Vadoff、 Vadon是否滿足上述式(3)的關系(實際上上述式(5) 的關系)。
26因此，根據本實施方式的電池匣20，由于進行基于與基準電壓 Vref相應的正確的基準數據Dmem和實際的AD轉換結果即基準電壓實測數據Dref的比較結果的AD轉換器自'診斷，所以不必如現有技術這樣，在微型計算機之外設置保護用IC，在為AD異常狀態(tài)的情況下微型計算機25自身能夠高精度地檢測出AD異常。
特別是在AD異常狀態(tài)的原因是AD轉換器42自身的異常的情況下也能夠可靠地判定其異常。即，作為AD轉換器42本身成為異常的原因之一如上所述認為是供給到微型計算機25的控制用電源Vcc的下降，若控制用電源Vcc下降則內置于微型計算機25中的AD轉換器42不能正確地進行AD轉換。對此，生成基準電壓Vref的三端子穩(wěn)壓器55由于是與微型計算機25的電源分別地設置，所以利用該基準電壓Vref正確地判定AD轉換器42自身的異常。
另外，在本實施方式中，三端子穩(wěn)壓器55生成的基準電壓Vref 的值設定為比復位微型計算機25的復位電壓3V小的2V，即使假設控制用電源Vcc下降到3V三端子穩(wěn)壓器55也能夠穩(wěn)定地生成2V的基準電壓Vref。即，只要微型計算機25的控制用電源Vcc不為3V以下的正常時(只限于微型計算機25不被復位就能夠工作)，三端子穩(wěn)壓器55就能穩(wěn)定地生成2V的基準電壓Vref。由此，可以微型計算機5不依賴于控制用電源Vcc的變動，高精度地進行AD轉換器自診斷。
另外，根據本實施方式的電池匣20，在AD端口自診斷中，通過微型計算機25自身根據自診斷指令(執(zhí)行指令以及停止指令)使AD端口自診斷用電路26內的分壓開關33開閉來進行打開時電壓Vadoff的測量(打開時數據Doff的取得)以及閉合時電壓Vadon的測量(閉合時數據Don的取得)。然后，基于這些各測量結果判斷是否為AD異常狀態(tài)。由此，假設即使變成AD轉換器42自身雖正常但灰塵等附著在AD 端口 45而變得不能得到正常的AD轉換結果的狀態(tài)，也能夠高精度地檢測出該異常狀態(tài)。
而且，具有由切斷開關30構成的保護電路27,在開始向電池組 23的充電時判定為AD異常狀態(tài)的情況下，微型計算機25使切斷開關 30的打開切斷充電用電源供給路徑。由此，即使在充電開始時成為AD異常狀態(tài)，則可以對因該AD異常狀態(tài)產生的問題(例如過充電)防患于未然，能夠對AD異常狀態(tài)的產生實現可靠性更高'的電池匣20。 '
另外，作為進行AD端口自診斷所需的硬件結構，在診斷對象的AD端口 (在本例中為AD端口 45)具有由分壓用電阻R3和分壓開關33構成的極其簡單的電路，而且可以僅將輸出用于使分壓開關33開閉的自診斷指令輸出端口 48設置在微型計算機25上即可，基于分壓開關33的閉合時以及打開時各自的AD轉換結果可判定是否是AD異常狀態(tài)，因此能夠極其簡單的結構并高精度地進行判定。
此外，在微型計算機25執(zhí)行的圖4的電池匣充電控制處理中，S160以及S180的處理相當于本發(fā)明的指令輸出機構執(zhí)行的處理，S150的處理相當于本發(fā)明的第一判定機構執(zhí)行的處理，S200的處理相當于本發(fā)明的第二判定機構執(zhí)行的處理。另外，存儲了比較用數據Dmem的EEPR0M39相當于本發(fā)明的基準數據存儲機構。
圖5表示本實施方式的電池匣60的電路圖。本實施方式的電池匣60也與第一實施方式的電池匣20同樣，構成為可利用來自充電器10的充電用直流電源進行內部的電池組23的充電，其外形也與圖1所示的電池匣20相同。另外，本實施方式的電池匣60與第一實施方式的電池匣20不同在于，沒有設置AD端口自診斷用電路26，在電池組23和單元電壓檢測電路24之間設置有單元平衡電路70。除該不同點以外，基本上是與第一實施方式的電池匣20同樣的結構，所以與第一實施方式同樣的構成要素標注與第一實施方式同樣的附圖標志位，省略其說明。另外，以下對與第一實施方式不同的結構具體說明。
單元平衡電路70是用于在構成電池組23的各電池單元Ba、
Bb.....Bn的每一個抽出內部容量(使之放電)的電路，具有在從各
電池單元Ba、 Bb.....Bn的正極以及負極到單元電壓檢測電路24的路
徑上分別連接的電阻R5;設置在各電池單元Ba、 Bb.....Bn的每一個
上，使各電池單元Ba、 Bb.....Bn分別連接到其正極和負極的電阻R5
放電的開關71、 72..... 73。另外，在各開關71、 72..... 73如圖5
28所示串聯地連接有電阻R6 。
.即，對最低電位的電池單元Ba，將電阻R5連接到該電池單元Ba 的負極。而且，在該電池單元Ba的正極(即電池單元Bb的負極)也連接著電阻R5。而且，這些正極、負極上分別連接著的各電阻R5的另一端間利用由電阻R6以及開關71構成的串聯電路連接。由此，若閉合開關71，就從電池單元Ba的正極經由電阻R5、電阻R6、開關71以及電
阻R5到負極形成閉合回路，進行放電。對于其他的各電池單元Bb.....
Bn也是同樣，分別閉合對應的開關72..... 73而形成閉合回路，由此
能夠使對應的電池單元放電。此外，各開關71、 72..... 73的具體結
構可以有各種考慮，但在本實施方式中都利用M0SFET構成。
在此，簡要說明單元平衡電路70所具有的基本功能即單元平衡功能。如本實施方式，由鋰離子二次電池構成的電池單元，在串聯連接多個電池單元的電池組23中，重復充放電周期，例如如果充放電時的周圍溫度相同則各電池單元都同樣地劣化，但若僅某一電池單元溫度高，則該電池單元比其他電池單元增加自我放電量等，電池剩余容量減少，產生容量不平衡。
若這樣在各電池單元間發(fā)生容量的不平衡，則每次重復充放電，在放電時其容量少的電池單元比其他電池單元先空。由此若這樣繼續(xù)放電，則成為過放電狀態(tài)，劣化加重，該電池單元比其他的單元先劣化，可充電的容量變少。另外，在充電時，其容量少的電池單元先變成滿充電狀態(tài)。即使如此，若仍然對其他電池單元繼續(xù)充電直到滿充電，則該容量少的電池單元會變成過充電狀態(tài)。若繼續(xù)這樣的過放電狀態(tài)、過充電狀態(tài)，則僅該電池單元的劣化逐漸加重，不久雖然其他的電池單元都正常，可因該劣化了的電池單元的存在而使電池組整體變得不能使用。另外，電池單元的容量的不平衡不限于伴隨著上述的劣化的情況，因電池單元自身的個體差也有可能產生。
因此，按各電池單元Ba、 Bb、…、Bn的每一個監(jiān)視器電壓的微型計算機61基于各電池單元的電壓值，在充電時或者放電時適當閉合(通
常打開)各開關71、 72.....73，以使特定的電池單元不成為過充電狀
態(tài)、或者使特定的電池單元不成為過放電狀態(tài)，從而取得各電池單元Ba、 Bb..... Bn的容量、電壓值的平衡。這是微型計算機61利用單元平衡
29電路70所取得的單元平衡功能。
此外，單元平衡電路7,0內的各開關71、 72..... 73的開閉根據
從微型計算機61的開關控制信號輸出端口 63輸出的開關控制信號進行控制，通常時全部打開，微型計算機61監(jiān)視該打開時的各電池單元Ba、
Bb..... Bn的電壓。另外，單元平衡功能的執(zhí)行或者后述的AD端口自
診斷的執(zhí)行時，選擇性打開任意一個開關。
另外，在本實施方式中，該單元平衡電路70不僅用于單元平衡這一基本功能的實現，也用于診斷是否利用AD轉換器42正確地得到針對輸入到各AD端口45、 46..... 47的模擬信號的數字信號。
作為AD端口自診斷功能，存在已在第一實施方式中說明的使用AD端口自診斷用電路26的方法，還可以將第一實施方式的AD端口自診斷功能用于本實施方式。但是，構成單元平衡電路70的各電阻R5、 R6利用電阻值小的(例如100O—1KO )，以使單元平衡功能執(zhí)行時進行適當的放電。對此，構成單元電壓檢測電路24的電阻R1、 R2是充分大于單元平衡電路70的電阻R5、 R6的電阻值(例如數MD )。由此，假如在從單元平衡電路70到單元電壓檢測電路24的路徑上，如圖5所示若灰塵等附著在該路徑和地之間，則因上述的電阻值的不同，而有可能可以高精度判定因該灰塵等的附著而引起的AD異常狀態(tài)。
因此，在本實施方式中，將單元平衡電路70用于AD端口自診斷，由此灰塵等附著于圖5所示的位置成為AD異常狀態(tài)也能夠高精度檢測
出AD異常。具體來說，對各開關71、 72..... 73的閉合時和打開時的
各自電壓值利用AD轉換器42進行AD轉換，基于其AD轉換結果進行判定。
例如，對于電位最低的電池單元Ba,在與該電池單元Ba對應的開關71打開時，該電池單元Ba的電壓(正極的電壓)直接經由電阻R5輸出到單元電壓檢測電路24。另一方面，在開關71被閉合時，電池單元Ba的電壓被電阻R5、 R6分壓，并輸出到單元電壓檢測電路24。
由此，若為了簡化說明忽視單元電壓檢測電路24，則在開關71被打開時輸入到AD端口 45的打開時電壓Vadoff是電池單元Ba的電壓Vb本身。對此，在開關71被閉合時輸入到AD端口 45的閉合時電壓Vadon 用下式(6)表示。
Vadon= { ( R5+R6 ) / ( 2 R5+R6 ) } Vb …(6 )
由此，在打開時電壓Vadoff和閉合時電壓Vadon之間，下式(7) 的關系成立。
Vadon== { ( R5+R6 ) / ( 2 R5+R6 ) } Vadoff …(7 )
此外，上述式(7 )是由對電池單元Ba的電壓進行分壓并輸入到AD 端口 45的各電阻R5、 R6決定的，該式(7)的關系相當于本發(fā)明的"與分壓比對應的關系"。
因此，如果針對輸入到AD端口 45的電池電壓信號是利用AD轉換器42正確地得到的AD正常狀態(tài)，則在打開時電壓Vadoff和閉合時電壓Vadon之間上述式(7)應成立，所以，在打開時數據Doff和閉合時數據Don之間也為上述式(7)的關系(或者是與其對應的關系)。另一方面如圖5所示若灰塵等附著在用于將電池單元Ba的電壓輸出到微型計算機61側的信號路徑上，則變成與在其與地之間附加了電阻的等價狀態(tài)，所以上述式(7)不能成立。
因此，微型計算機61基于由AD轉換器42得到的AD轉換結果判斷上述式(7)是否成立，如果成立就判定為AD正常狀態(tài)，如果不成立就判定為AD異常狀態(tài)。另外，在判定為AD異常狀態(tài)時，從許可/停止信號輸出端口 49向保護電路27輸出停止信號，從而切斷從電池側正極端子28到電池組23的正極的路徑。
另外，在本實施方式中，對于與最低電位的電池單元Ba以外的其
他各電池單元Bb.....Bn對應的各AD端口 46.....47，也同樣能夠進
行AD端口自診斷。例如，對于電位最高的電池單元Ba，首先使開關73 打開，利用AD轉換器42對此時從差動放大器35輸入到AD端口 47的打開時電壓Vadoff進行AD轉換而得到打開時數據Doff。接著，使開關73閉合，利用AD轉換器42對此時從差動放大器35輸入到AD端口 47的閉合時電壓Vadon進行AD轉換而得到閉合時數據Don。然后，基于所得到的各數據Doff、 Don，判斷在上述各電壓Vadoff 、 Vadon之間上述式(7)是否成立，如果不成立就判定為AD異常狀態(tài)。
以上是本實施方式的AD端口自診斷功能的概要，但輸入最低電位的電池單元Ba的電壓的AD端口 45的自診斷時，實際上單元電壓檢測電路24內的電阻R1、 R2發(fā)揮作用。但是，即使考慮這些電阻R1、 R2，在本例中由于存在R5、 R6<<R1、 R2的關系，所以用于自診斷時的判定式如下說明的結果回到上述式(7)。
即，若考慮單元電壓檢測電路24的電阻R1、 R2，則開關71打開時的打開時電壓Vadoff如下式(8)所示。
Vadoff=0l2/ ( Rl+R2+R5 ) } Vb ... ( 8 )
在此，由于存在115<<111、 R2的關系，所以上述式(8)能夠如下式(9)這樣地變形。
Vadof f = {R2/ ( Rl+R2 ) } Vb ... ( 9 )
另外，開關71的閉合時的閉合時電壓Vadon,也考慮電阻R1、 R2，則如下式(10)這樣表示。
Vadon= {( R5+R6 ) / ( 2 R5+R6 )} {R2/ ( Rl+R2+R5 )} . Vb …
(10)
在此，由于存在R5、 R6< <R1、 R2的關系，所以上述式(10)能夠如下式(11)那樣地變形。
Vadon= { ( R5+R6 ) / ( 2 R5+R6 ) } 僅2/ ( Rl+R2 ) } Vb …
(11)
因此，根據上述式(9)、 (11)，在打開時電壓Vadoff和閉合時電壓Vadon之間，下式(12)的關系成立。
Vadon={ ( R5+R6 ) / ( 2 R5+R6 ) } Vadoff... (12 )
即，式(12)與式(7)相同。
此外，在單元平衡電路70中，如果僅為了實現單元平衡功能，不
32需要電阻R6。但是，在本實施方式中，在單元平衡功能的基礎上，為了還實現AD端口自診斷功能，插入電阻R6，以使得各開關的打開時電池電壓利用規(guī)定的分壓'比被分壓。其中，對于電位最低的電池單元Ba，其電壓沒有輸入到差動放大器，所以不一定需要與開關71連接的電阻R6。
然后，基于圖6說明如上述構成的本實施方式的電池匣60中的利用微型計算機61執(zhí)行的電池匣充電控制處理。
此外，在圖6的電池匣充電控制處理中，S310一S330的各處理與圖4所示的第一實施方式的電池匣充電控制處理中的S110一S130的處理完全相同，對于S340—S350的AD轉換器自診斷處理也與圖4的S140—S150的處理完全相同。由此對于這些與圖4相同的處理省略其詳細說明，與圖4不同的AD端口自診斷處理(S36(TS400 )以下進行詳細說明。
如圖6所示，在本實施方式的電池匣充電控制處理的AD端口自診斷處理中，首先，通過將停止指令作為開關控制信號從開關控制信號輸出端口 63向單元平衡電路70輸出，從而使開關71打開(S360 )。此外，在初始狀態(tài)中全部的開關71、 72..... 73被打開。
然后，在開關71的閉合時測量輸入到AD端口 45的電池單元Ba的電池電壓信號(打開時電壓Vadoff ) (S370 )。即，使該打開時電壓Vadof f利用AD轉換器42進行AD轉換，得到打開時數據Dof f (相當于本發(fā)明的比較用數據)。然后，將執(zhí)行指令作為開關控制信號從開關控制信號輸出端口 63向單元平衡電路70輸出，使開關71閉合(S380 )，測量此時輸入到AD端口 45的電池單元Ba的電池電壓信號(閉合時電壓Vadon) (S390)。即，使該閉合時電壓Vadon利用AD轉換器42進行AD轉換，得到閉合時數據Don (相當于本發(fā)明的診斷用數據)。
然后，基于所得到的打開時數據Doff和閉合時數據Don，判斷打開時電壓Vadoff和閉合時電壓Vadon是否滿足上述式(7)的關系，從而判定AD端口 45是否正常、即是AD正常狀態(tài)還是AD異常狀態(tài)(S400 )。此外，圖6的S400中的p是上述式(7)的右邊的Vadoff的系數。
另外，在上述式(7)成立判定為AD正常狀態(tài)時，EEPROM39中詔:定充電許可標志位(S410)，開始充電處理(S420 )。具體來說，在將開關71再次返回到打開后，開始向電池組23充電。
,另一方面，在上述式(7 )不成立判定為AD異常狀態(tài)時，在EEPROM39 中設定充電禁止標志位(S430 ),執(zhí)行充電禁止處理、即使保護電路27 內的切斷開關30打開，切斷充電用電源供給路徑(S440 )。
此外，在圖6中被虛線包圍的一系列的AD端口自診斷處理
(S360—S400 )實際上按構成電池組23的各電池單元Ba、 Bb.....Bn
的每一個依次進行。另外，在對全部的電池單元Ba、 Bb..... Bn被判
定為AD正常狀態(tài)時，進入到S410以下的處理。另一方面，在即使各電
池單元Ba、Bb.....Bn中的一個被判定為AD異常狀態(tài)時，也進入到S430
以下，停止充電。
根據以上說明的本實施方式的電池匣60，在電池匣60中為了單元平衡功能利用原本具有的單元平衡電路70，也進行AD端口自診斷。由此，能夠減少僅AD端口自診斷所需的結構，可以有效實現AD端口自診斷。
此外，在本實施方式中，單元平衡電路70中的各電池單元Ba、 Bb、…、Bn的每一個的密合電路(從電池單元的正極經由電阻R5、 R6、開關、電阻R5到負極的電路)相當于本發(fā)明的放電用電路，其中特別
是電阻R6相對于本發(fā)明的分壓用電阻，各開關71、 72..... 73相當于
構成本發(fā)明的放電用電路的開關機構。另外，各差動放大器34.....35
相當于本發(fā)明的電壓檢測機構。
以上對本實施方式進行說明，但本發(fā)明的實施方式不限定于上述實施方式，以處于本發(fā)明的技術范圍內當然可以采用各種的方式。
例如，在上述實施方式中，使用控制用電源Vcc作為三端子穩(wěn)壓器55的輸入電源，但這不過是一例，只要能夠生成所希望的基準電壓 Vref(在上述例子中為2V)，三端子穩(wěn)壓器55的輸入電源沒有特別限定。
另外，在上述實施方式中，作為用于生成基準電壓Vref的基準電壓源，設置了三端子穩(wěn)壓器55，但是如圖7所示的電池匣80，也可以
34具有具備二極管Dl的簡易的基準電壓源85以取代三端子穩(wěn)壓器55。圖 7所示的電池匣80成為如下結構基準電壓源85具有陰極接地陽極經由電阻R11與控制用電源Vc6連接的二極管Dl。由此，二極管D1中'產生的電流沿正向流動，在二極管Dl的陽極-陰極之間發(fā)生正向電壓Vf ( 0. 6V)。該正向電壓Vf用作AD轉換器自診斷時的基準電壓Vref。
這樣，通過將二極管D1的正向電壓Vf用作基準電壓源，從而能夠更簡化基準電壓源的結構，進而能夠簡化電池匣80整體。
另外，如圖7所示，在從電池匣80的電池側正極端子28到電池組23的正極的充電用電源供給路徑上，在保護電路27之外還可以具有與其串聯的自控制保護器86。該自控制保護器86是具有在充電用供給路徑上被串聯地插入的兩個保險絲87、 87，和用于熔斷該各保險絲87、 87的兩個發(fā)熱用電阻R21、 R21的一般結構。微型計算機81具有兩個許可/停止信號輸出端口 49、 83，通過在判定為AD異常狀態(tài)時，從各許可 /停止信號輸出端口 49、 83輸出停止信號，從而在使保護電路27內的切斷開關33打開的同時，導通用于使自控制保護器86工作的FET88。由此，構成自控制保護器86的發(fā)熱用電阻R21發(fā)熱，保險絲87熔斷，由此切斷充電用電源供給路徑。
這樣，在保護電路的基礎上還具有自控制保護器86，在成為AD 異常狀態(tài)時使該自控制保護器86工作不能完全充放電，從而可以更可靠地在異常狀態(tài)中保護電池組23，可以提高可靠性更高的電池匣。
而且，在第一實施方式中，通過電阻R3和分壓開關33構成AD 端口自診斷用電路26，但如圖7所示，其中僅將電阻R3設置在微型計算機81外，也可以將用于利用該電阻R3有效分壓的分壓開關96設置在微型計算機81內。即，電阻R3的結構為一端連接于AD端口 45，另一端與自診斷用端口 93連接。而且，電阻R3的另一端經由自診斷用端口 93在微型計算機81內部與分壓開關96連接。微型計算機81通過在其內部根據自診斷指令(執(zhí)行指令、停止指令)控制分壓開關96的開閉，從而與第一實施方式完全同樣地能夠進行AD端口自診斷。
此外，包括電阻R3，將AD端口自診斷用電路整體內置于微型計算機81內。另外，在第一實施方式中，對于與電位最低的電池單元Ba對應的 AD端口 45，形成為進行AD端口自診斷處理的結構，但例如如圖7所示，
對于與其他各電池單元Bb、…、Bn對應的各AD端口'46.....47,也能
夠進行AD端口自診斷處理。
即，如圖7所示，在單元電壓檢測電路24內各差動放大器34、…、 35的輸出側分別與電位最低的電池單元Ba同樣地設置由電阻Rl和電阻 R2構成的分壓電路。而且，這些各分壓電路的輸出側分別連接到與微型計算機81中的對應的各AD端口 46、…、47，同時經由分壓用電阻R3 與對應的各自診斷用端口 94、…、95連接。另夕卜，各自診斷用端口 94、…、 95在微型計算機81內分別與分壓開關97..... 98連接。
這樣構成，通過以與電位最低的電池單元Ba對應的分壓開關96
同樣的要領，分別控制其他各分壓開關97.....98，從而能夠進行與全
部的電池單元Ba、 Bn.....Bn對應的各AD端口 45、 46..... 47的自
診斷處理。
另外，在上述實施方式中，要將AD端口自診斷、AD轉換器自診斷在開始向電池組23的充電之前進行，但何時執(zhí)行這些各自診斷沒有特別限制，例如可以在開始充電(充電中)后定期地進行自診斷，也可以與是否在充電中無關地定期地執(zhí)行。
如果要在充電中也進行自診斷，就在進行充電時發(fā)生了 AD異常狀態(tài)的情況下，微型計算機判定其發(fā)生切斷充電用電源供給路徑，所以能夠將過充電等防患于未然。
另外，上述實施方式中，在成為AD異常狀態(tài)時，在電池匣內使保護電路27工作從而切斷充電用電源供給路徑，但在此基礎上，也可以在充電器10中停止向電池匣的充電用電源的供給。例如，在電池匣內判定為AD異常狀態(tài)時，將從電池匣內的微型計算機中輸出到保護電路 27的停止信號，如圖2虛線箭頭所示也輸出到充電器10內的微型計算機6、轉換器3中。另外，在充電器10中，從電池匣輸入停止信號時，微型計算機6向開關IC控制電路5輸出使充電停止之類的充電控制信號，或者設置用于切斷轉換器3中的至充電側正極端子8的充電用電源供給路徑的開關，通過切斷該開關即可。這樣，在成為AD異常狀態(tài)時在電池匣內不僅使保護電路27工作在充電器10側也停止充電用直流電源的輸出，由此能夠進一步提高對AD異常狀態(tài)的可靠性。
另外，在上述實施方式中，對兼有利用基準電壓Vref的AD轉換器自診斷功能、和利用AD端口自診斷用電路26 (第一實施方式)或者單元平衡電路70 (第二實施方式)的AD端口自診斷功能這兩種自診斷功能的電池匣進行說明，也可以構成僅具有AD轉換器自診斷功能的電池匣、或者僅具有AD端口自診斷功能的電池匣。
另外，在上述實施方式中，作為對電池匣20進行充電的充電器，例示了將外部的DC電源2轉換為規(guī)定電壓的充電用直流電源而輸出的結構的充電器10,但這樣從外部引入DC電源的結構的充電器只不過是一例，也可以是引入AD電源(例如商用100V),將其轉換為充電用直流電源輸出的結構的充電器。
另外，在上述各實施方式中，對于將本發(fā)明應用于電池匣內的微型計算機的例子進行說明，但本發(fā)明的應用不限于電池匣內的微型計算機，例如可以應用于充電器10內的微型計算機6、電動工具本體100內的微型計算機101 ，如果是搭載了 AD轉換器內置的微型計算機的電動工具用的電池匣、充電器、或者電動工具本體，也能夠應用本發(fā)明。
權利要求
1.一種電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，搭載在電動工具本體、電動工具用電池匣或者電動工具用充電器中，其特征在于，具有微型計算機，其內置有AD轉換器，并至少設置有一個AD端口，該AD端口用于輸入該AD轉換器的AD轉換對象的模擬信號；基準電壓生成機構，其與上述微型計算機的工作用電源分別設置，生成預定值的基準電壓并輸入到上述AD端口；基準數據存儲機構，其預先存儲了與上述基準電壓對應的數字數據即基準數據；第一判定機構，其設置在上述微型計算機的內部，通過比較由上述AD轉換器對被輸入到上述AD端口的上述基準電壓進行AD轉換而得到的診斷用數據和被存儲到上述基準數據存儲機構中的基準數據，在兩者的差不在預定的容許范圍內時，判定為處于上述AD轉換器的AD轉換結果無法正常地得到的AD異常狀態(tài)。
2. 如權利要求l所述的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，其特征在于，上述基準電壓生成機構，以供給到上述微型計算機的預定電壓的上述工作用電源作為輸入，根據上述工作用電源生成比該預定的電壓低的上述基準電壓。
3. 如權利要求2所述的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，其特征在于，具備復位機構，該復位機構在上述微型計算機的工作用電源的電壓為預定的下限值以下時向該微型計算機輸出復位信號，上述微型計算機構成為從上述復位機構輸入上述復位信號時其動作被初始化，上述基準電壓生成機構，作為上述基準電壓，生成比上述下限值小的值即可由上述AD轉換器進行AD轉換的電壓。
4. 如權利要求1 ~ 3中任一項所述的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，其特征在于，上述基準電壓生成機構具有二極管，并構成為通過利用輸入到該基準電壓生成機構中的電源對該二極管正向施加正向偏置從而產生該二極管的正向電壓，將該正向電壓作為上述基準電壓。
5. 如權利要求1 ~ 4中任一項所述的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，其特征在于，具備信號分壓機構，其設置在將上述AD轉換對象的模擬信號輸入到上述AD轉換器之前的信號路徑上，通過在輸入了執(zhí)行指令時將該模擬信號利用預定的分壓比來分壓，從而生成診斷用模擬信號；指令輸出機構，'其設置在上述微型計算機的內部，向所'述信號分壓機構輸出用于使上述信號分壓機構執(zhí)行上述分壓的上述執(zhí)行指令或者使上述信號分壓機構不執(zhí)行上述分壓的停止指令；第二判定機構，其設置在上述微型計算機的內部，使上述指令輸出機構輸出上述執(zhí)行指令，使上述信號分壓機構執(zhí)行上述分壓，利用上述 AD轉換器對該執(zhí)行時的上述診斷用模擬信號進行AD轉換從而取得診斷用數據，而且使上述指令輸出機構輸出上述停止指令，使上述信號分壓機構停止上述分壓，利用上述AD轉換器對該停止時的上述模擬信號進行AD轉換從而取得比較用數據，比較該取得的上述診斷用數據和上述比較用數據，在兩者不是處于與上述信號分壓機構中的上述分壓比對應的關系時則判定為是上述AD異常狀態(tài)。
6. 如權利要求5所述的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，其特征在于，在將上述AD轉換對象的模擬信號輸入到上述AD端口之前的信號路徑上設置有信號輸入電路，該信號輸入電路由串聯地連接在該信號路徑上的至少一個電阻構成，上述信號分壓機構，設置在從上述信號輸入電路到上述AD轉換器的信號路徑上，在輸入了上述執(zhí)行指令時，通過將輸入到上述信號輸入電路的上述AD轉換對象的模擬信號以上述分壓比進行分壓來生成上述診斷用模擬信號。
7. 如權利要求6所述的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，其特征在于，上述信號分壓機構具有分壓用電阻，其一端與上述AD端口電連接；分壓控制機構，其在輸入了上述停止指令時使上述分壓用電阻的另一端側為電開路狀態(tài)，在輸入了上述執(zhí)行指令時，將上述分壓用電阻的另一端與比上述一端側電位低的部位電連接，從而在該分壓用電阻中流過電流，進行上述分壓。
8. 如權利要求7所述的電動工具用微型計算機搭栽系統(tǒng)，其特征在于，上述分壓控制機構具有使上述分壓用電阻的另一端側和接地電位之間電導通、切斷的開關機構，在輸入了上述停止指令時打開該開關機構，使上述分壓用電阻的另一端側和上述接地電位之間切斷，在輸入了上述執(zhí)行指令時閉合該開關機構，使上述分壓用電阻的另一端側接地。
9. 一種的電動工具用電池匣，其特征在于，具有至少一個電池單元；和權利要求1-8中任一項所述的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，作為上述AD轉換對象的模擬信號，針對上述電池單元中至少一個，將直接或者間接地表示該電池單元的電壓的電池電壓信號輸入到上述 AD端口，上述微型計算機，基于上述電池電壓信號的通過上述AD轉換器的 AD轉換結果來監(jiān)視該電池單元的狀態(tài)。
10. —種電動工具用電池匣，其特征在于，具有至少一個電池單元；和權利要求5所述的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，在上述電池單元中的至少一個上連接有放電用電路，該放電用電路具有一端與該電池單元的正極連接的正極側電阻、一端與該電池單元的負極連接的負極側電阻、及連接在該各電阻的另一端之間根據來自上述微型計算機的上述執(zhí)行指令和上述停止指令使該另一端之間導通、切斷的開關機構，上述微型計算機基于在通過上述開關機構切斷上述另一端之間時從上述正極側電阻的另一端側輸出到上述AD端口側的電壓的通過上述 AD轉換器的AD轉換結果，監(jiān)視該電池單元的電壓，上述放電用電路構成為，作為上述信號分壓機構起作用，在輸入了上述停止指令時打開上述開關機構，使上述電池單元的正極的電壓經由上述正極側電阻直接地輸出到上述AD端口側，在輸入了上述執(zhí)行指令時，使上述開關機構閉合，利用構成該放電用電路的上述各電阻所分壓的分壓比來對該電池單元的正極的電壓進行分壓，從而生成上述診斷用模擬信號。
11. 一種電動工具用電池匣，其特征在于，具有至少一個電池單元、和權利要求5所述的電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)，在上述電池單元中的至少一個上連接有放電用電路和電壓檢測電路，該放電用電路具有一端與該電池單元的正極連接的正極側電阻、一端與該電池單元的負極連接的負極側電阻、連接在該各電阻的另一端之間并根據來自上述微型計算機的上述執(zhí)行指令和上述停止指令使該另一端之間導通、切斷的開關機構、在該各電阻的另一端之間與上述開關機構串聯設置的分壓用電阻'， '該電壓檢測電路，其檢測上述各電阻的另一端之間的電壓來作為該電池單元的電壓，并向上述AD端口側輸出，上述微型計算機，基于在利用上述開關機構切斷上述另一端之間時從上述電壓檢測機構輸出到上述AD端口側的電壓的通過上述AD轉換器的AD轉換結果，監(jiān)視該電池單元的電壓，上述放電用電路構成為，作為上述信號分壓機構起作用，在輸入了上述停止指令時打開上述開關機構使該電池單元的電壓直接地向上述電壓檢測機構輸出，在輸入了上述執(zhí)行指令時，使上述開關機構閉合，利用構成該放電用電路的上述各電阻所分壓的分壓比對該電池單元的電壓進行分壓，由此將上述電壓檢測機構針對該被分壓后的電壓的輸出生成為上述診斷用模擬信號。
12. 如權利要求9~11中任一項所述的電動工具用電池匣，其特征在于，具有上述至少一個電池單元是二次電池。
13. 如權利要求12所述的電動工具用電池匣，其特征在于，具有充電用電源輸入端子，其輸入用于對上述二次電池進行充電的充電用電源；及切斷機構，其設置在從上述充電用電源輸入端子到上述二次電池的充電用電源供給路徑上，根據來自上述微型計算機的切斷指令可切斷該充電用電源供給路徑，上述微型計算機在利用上述判定機構判定出上述AD異常狀態(tài)時，輸出上述切斷指令從而由上述切斷機構切斷上述充電用電源供給路徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及電動工具用微型計算機搭載系統(tǒng)以及電池匣。在電池匣中，具有利用來自三端子穩(wěn)壓器(55)的基準電壓(Vref2V)進行AD轉換器自診斷的功能，利用AD端口自診斷用電路(26)的AD端口自診斷功能。其中AD轉換器自診斷功能首先將來自三端子穩(wěn)壓器(55)的基準電壓(Vref)實際地用AD轉換器(42)進行AD轉換，得到作為其轉換結果的基準電壓實測數據(Dref)。然后，比較所得到的基準電壓實測數據(Dref)和預先存儲在EEPROM(39)內的基準數據(Dmem)，判斷兩者是否一致，在一致時判定為AD正常狀態(tài)，在不一致時判定為AD異常狀態(tài)。從而不必在微處理器之外設置保護用IC，微處理器在AD異常時可以檢測出AD異常狀態(tài)。
文檔編號H01M2/10GK101667742SQ20091016872
公開日2010年3月10日申請日期2009年9月7日優(yōu)先權日2008年9月5日
發(fā)明者鈴木均申請人:株式會社牧田

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