電動作業(yè)設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及具備從電池接受電源供給而進行動作的致動器的電動作業(yè)設備。
【背景技術】
[0002]在電動工具、電動除塵機等電動作業(yè)設備中設置有在它們動作時若檢測到電池的過負荷或者過放電，則將從電池向致動器的電源供給路徑切斷來防止電池劣化的保護功能(例如，參照專利文獻I等)。
[0003]專利文獻1:日本特開2012 - 135849號公報
[0004]然而，在以往的電動作業(yè)設備中，當檢測到電池的過負荷或者過放電時，只是使設置在從電池向致動器的電源供給路徑中的切斷元件(在引用文獻I中為FET)成為切斷狀態(tài)。
[0005]因此，在切斷元件發(fā)生短路故障的情況下，無法通過上述保護功能來切斷電源供給路徑,存在電池繼續(xù)放電而導致電池劣化這一問題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明鑒于這樣的問題而提出，其目的在于，在具有當電池過負荷時、過放電時將從電池向致動器的電源供給路徑切斷來保護電池的保護功能的電動作業(yè)設備中，能夠通過該保護功能更可靠地保護電池不受過負荷、過放電影響。
[0007]在為了實現(xiàn)上述目的而采取的技術方案I所記載的電動作業(yè)設備中，當從電池向致動器供給電源時，若由異常檢測單元檢測出電池的過負荷或者過放電，則控制單元利用在從電池向致動器的電源供給路徑設置的第一切斷元件切斷電源供給路徑。
[0008]另外，若利用第一切斷元件使電源供給路徑切斷，則控制單元判斷來自電池的放電是否停止，若來自電池的放電未停止，則利用與第一切斷元件不同的第二切斷元件切斷電源供給路徑。
[0009]因此，根據(jù)技術方案I所記載的電動作業(yè)設備，在因第一切斷元件的短路故障、從控制單元向第一切斷元件的切斷信號路徑的故障等而無法將電源供給路徑切斷時，控制單元能夠利用第二切斷元件切斷電源供給路徑。
[0010]因此，在由異常檢測單元檢測出電池的過負荷或者過放電時，能夠使來自電池的放電更可靠地停止而對電池進行保護。
[0011]另外，根據(jù)技術方案I所記載的電動作業(yè)設備，通過使第一切斷元件與第二切斷元件雙方同時動作，不切斷電源供給路徑，在優(yōu)先使第一切斷元件動作，無法利用第一切斷元件將來自電池的放電停止時，使第二切斷元件動作。結果，可減少利用第二切斷元件切斷電源供給路徑的頻度而降低第二切斷元件的故障率。
[0012]接下來，在技術方案2所記載的電動作業(yè)設備中，控制單元根據(jù)在電源供給路徑中流動的電流、電池的電壓變化、以及電池或者電動作業(yè)設備的溫度變化的至少一個，來判斷來自電池的放電停止。
[0013]S卩，在無法利用第一切斷元件將電源供給路徑切斷的情況下，即使控制單元將第一切斷元件切換成切斷狀態(tài)，也在電源供給路徑中持續(xù)流動負荷電流，電池擊穿電壓低，電池或者電動作業(yè)設備的溫度上升。
[0014]對于這些參數(shù)中的在電源供給路徑中流動的電流而言，若電源供給路徑被切斷則迅速降低而最終成為零，所以通過檢測值與閾值的比較能夠判斷來自電池的放電停止。
[0015]與此相對的，由于電池電壓、溫度在利用第一切斷元件將電源供給路徑切斷時也發(fā)生變化，所以僅根據(jù)檢測值難以判斷來自電池的放電是否停止。但是，在能夠利用第一切斷元件將電源供給路徑切斷時和無法切斷時，電池電壓、溫度的檢測值的變化不同。
[0016]鑒于此，在技術方案2中，在利用第一切斷元件將電源供給路徑切斷后，檢測電源供給路徑中流動的電流、電池電壓或者電池或電動作業(yè)設備的溫度，根據(jù)該檢測出的電流值、電池電壓的變化或者檢測溫度的變化來判斷來自電池的放電停止。
[0017]結果，根據(jù)技術方案2所記載的電動作業(yè)設備，在利用第一切斷元件使電源供給路徑切斷之后能夠更準確地判斷來自電池的放電是否停止，并且將第二切斷元件的動作抑制為必要的最小限度，能夠降低第二切斷元件的故障率。
[0018]接下來，在技術方案3所記載的電動作業(yè)設備中，致動器以及第一切斷元件設置在電動作業(yè)設備主體，電池以及第二切斷元件被設置在與電動作業(yè)設備主體連接來進行向致動器的電源供給的電池組。
[0019]因此，根據(jù)技術方案3所記載的電動作業(yè)設備，通過將第一切斷元件與電動作業(yè)設備中的致動器驅動用的開關元件(例如向電機的通電電流控制用的開關元件)兼用，能夠減小電池的尺寸，降低成本。
[0020]另外，在由電動作業(yè)設備主體和電池組構成電動作業(yè)設備的情況下，除了致動器、致動器驅動用的開關元件之外，在電動作業(yè)設備主體還設置有對開關元件進行驅動控制的控制部、顯示電池的剩余容量等的顯示部、用于照亮作業(yè)位置的照明部等。
[0021]而且，若將第一切斷元件設置于電池組，將從電池組向電動作業(yè)設備主體的電源供給路徑切斷，則導致向控制部、顯示部、照明部等的電源供給路徑也被切斷。
[0022]但是，在通過如技術方案3所記載那樣將第一切斷元件設置于電動作業(yè)設備主體，而利用第一切斷元件將向致動器的電源供給路徑切斷的情況下，能夠使向控制部、顯示部、照明部等的電源供給繼續(xù)。
[0023]接下來，在技術方案4所記載的電動作業(yè)設備中，第二切斷元件若暫時切斷電源供給路徑則保持該切斷狀態(tài)，若電池組被從電動作業(yè)設備主體卸下，則上述第二切斷元件將電源供給路徑的切斷解除。
[0024]另外，在技術方案5所記載的電動作業(yè)設備中，第二切斷元件若暫時切斷電源供給路徑則保持該切斷狀態(tài)，若電池組被安裝于進行向電池的充電的充電器(換言之，電池組被從電動作業(yè)設備主體卸下時)，則將電源供給路徑的切斷解除。
[0025]結果，根據(jù)技術方案4以及技術方案5所記載的電動作業(yè)設備，在電池組與電動作業(yè)設備主體連接的狀態(tài)下，第二切斷元件被從切斷狀態(tài)切換成接通狀態(tài)，可防止電動作業(yè)設備主體側的致動器變得能夠進行驅動。
[0026]其中，在實現(xiàn)技術方案4、5所記載的電動作業(yè)設備的情況下，可以由若暫時被切換成切斷狀態(tài)則能夠保持該狀態(tài)的自保持型的開關元件構成第二切斷元件。
[0027]但是，若如技術方案6所記載那樣由能夠基于來自控制單元的控制信號來對接通/切斷切換的開關元件構成第二切斷元件，則可以由晶體管等構成開關元件，能夠使裝置構成簡單。
[0028]此外，在如技術方案6所記載那樣構成第二切斷元件的情況下，控制單元需要被設置于電池組。即，通過將控制單元設置于電池組，在電池組被從電動作業(yè)設備主體卸下時，或者電池組與充電器連接時，能夠將第二切斷元件對電源供給路徑的切斷解除。
[0029]接下來，在技術方案7所記載的電動作業(yè)設備中，若使第二切斷元件進行切斷，則控制單元判斷來自電池的放電是否已停止。而且，若來自電池的放電未停止，則上述控制單元利用多個切斷元件中的與第一切斷元件以及第二切斷元件不同的第三切斷元件切斷電源供給路徑。
[0030]因此，根據(jù)技術方案7所記載的電動作業(yè)設備，在即使將第一切斷元件以及第二切斷元件按順序切換成切斷狀態(tài)，也無法將來自電池的放電停止的情況下，能夠利用第三切斷元件切斷電源供給路徑，來使來自電池的放電停止。
[0031]因此，根據(jù)技術方案7所記載的電動作業(yè)設備，在利用異常檢測單元檢測出電池的過負荷或者過放電時，能夠比技術方案I?技術方案6所記載的方案更可靠地使來自電池的放電停止而對電池進行保護。
[0032]此外，在如技術方案3?技術方案6所記載的電動作業(yè)設備那樣電動作業(yè)設備由電動作業(yè)設備主體和電池組構成的情況下，第三切斷元件可以如技術方案8所記載那樣與電池以及第二切斷元件一同設置于電池組。
[0033]另外，該情況下，第三切斷元件可以如技術方案9所記載那樣，由保護電路構成，上述保護電路具備通過熔斷而將電源供給路徑切斷的熔斷部、和通過通電而發(fā)熱來使熔斷部熔斷的加熱部，控制單元在利用第三切斷元件切斷電源供給路徑時，通過從電池向加熱部通電來使熔斷部熔斷。
[0034]S卩，根據(jù)技術方案9所記載的電動作業(yè)設備，在利用第一切斷元件以及第二切斷元件將電源供給路徑切斷而無法停止來自電池的放電的情況下，通過利用第三切斷元件切斷電源供給路徑，能夠使設置有第三切斷元件的電池組無法作為電動作業(yè)設備主體的電源而使用。
[0035]然而，在如技術方案9所記載那樣構成了第三切斷元件以及控制單元的情況下，可認為即使控制單元從電池向第三切斷元件的加熱部通電，也會因電池電壓的降低而無法使加熱部充分發(fā)熱，不能將熔斷部熔斷。
[0036]因此，在技術方案9所記載的電動作業(yè)設備中，控制單元可如技術方案10所記載那樣構成為，在利用第三切斷元件切斷電源供給路徑時，若電池電壓沒有達到規(guī)定電壓，則等待電池電壓恢復到規(guī)定電壓，然后從電池向加熱部通電，上述規(guī)定電壓是指能夠向加熱部供給能夠使熔斷部熔斷的電力的電壓。
[0037]S卩，由此，能夠通過從電池向加熱部的通電來使熔斷部可靠地熔斷，然后無法使用電池組。
【附圖說明】
[0038]圖1是表示實施方式的電動工具整體的結構的側視圖。
[0039]圖2是表示安裝在電動工具主體的電池組(battery pack)的外觀的立體圖。
[0040]圖3是表示包括電池組的電動工具整體的電路結構的框圖。
[0041]圖4是表示在電池組的充電中使用的充電器的結構的框圖。
[0042]圖5是表示由電池組內的控制電路執(zhí)行的異常判定處理的流程圖。
[0043]圖6是表示由電池組內的控制電路執(zhí)行的切斷解除處理的流程圖。
[0044]圖7是表示異常判定處理的變形例的流程圖。
[0045]附圖標記說明:10...電動工具主體,22...觸發(fā)開關,30...電機,32...驅動電路，QL...開關元件，34...控制電路，36...電源電路，38...檢測電路，L1A、L2A…正極側電源線，L1B、L2B…負極側電源線，40…電池組，42…連接部，44...電源端子部，46...連接端子部，50…電池，BI?Bn...電池單兀,54...放電電流檢測電路,56...過負荷判定電路,58...電池電壓檢測電路，60…控制電路，62、64…熱敏電阻，66…調節(jié)器，68…充電器檢測電路，70、72...切斷開關，F(xiàn)l?F3...保護電路，72a...熔斷部，72b...加熱部，74...偏壓電路，76...狀態(tài)判定電路，80…充電器，82…輸入整流電路，84...充電用開關電源電路，86…控制電路，88...電源電路。
【具體實施方式】
[0046]以下，利用附圖針對應用了本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0047]其中，本發(fā)明并不局限于以下的實施方式，只要屬于本發(fā)明的技術范圍，當然能夠采用各種方式。
[0048][電動工具整體的結構]