JP4072727B2

JP4072727B2 - 充電機能付き直流電源装置

Info

Publication number: JP4072727B2
Application number: JP2003145698A
Authority: JP
Inventors: 卓央荒舘; 岳史武田; 秀一原田; 信宏高野
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: JP2004350438A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、着脱可能な電池パックを電源とするコードレス電動工具(以下単に電動工具という)に着脱可能なアダプタを備えたケーブルを介して直流電圧を供給し、かつ電池パックを充電可能な充電機能付き直流電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動工具は電源ケーブルによる作業上の制約は無く、どのような場所においても作業できるというメリットを有しているが、電池パックの容量が低下すると電池パックを充電するか別の充電済み電池パックと交換しなければならないという問題があった。そこで、作業場所と交流電源設置場所が近く作業中の移動が少ない場合には交流を直流に変換する直流電源を用い、作業場所と交流電源設置場所が遠く作業中の移動が多い場合には電池パックを用い、作業状況に合わせて電動工具の電源として電池パックと直流電源を併用していた。
【０００３】
しかし、作業場所に充電器と直流電源を持ち込まなければ効率のよい作業ができないという問題がある。これらの問題を解決ため、電動工具の動作を検出し、電動工具の動作時は充電をせず直流電源を供給し、電動工具の動作が停止している時は電池パックを充電する充電機能付き直流電源装置を特許文献１により提案した。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１８４６１４公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の充電機能付き直流電源装置において、電池温度勾配に基づき満充電検出を行う場合、電池温度勾配を単純に検出していくだけでは確実な満充電判別を行えないことがある。これは直流電源装置の充電部において充電中の電池パックを冷却ファンにより強制的に冷却するように構成したためであり、これを図１〜図５を用いて説明する。図１〜図５はそれぞれの条件における充電中の電池電圧、電池温度、電池温度勾配（Ａ/Ｄ変換値）、充電電流の推移を示したグラフである。
【０００６】
図１は充電中に電動工具が一切使用されなかったケースを示す。なお、最新の電池温度勾配が電池温度勾配最小値から所定値(以下満充電判別値という)Ｑ２以上上昇したら満充電と判別して充電を終了するものとし、図１は満充電が正確に判別されて充電が停止した状態を示す。
【０００７】
図２は充電中に電池温度勾配が満充電判別値Ｑ２に近い所定値Ｑ１（Ｑ２＞Ｑ１）以上上昇した時点すなわち満充電近傍まで充電された状態で電動工具が使用されたケースを示し、電動工具使用後の充電再開と共に電池温度勾配演算を行い満充電を正確に判別した状態を示す。
【０００８】
図３は充電中に電池温度勾配が前記所定値Ｑ１以上上昇していない時点すなわち満充電近傍まで充電されていない状態で電動工具が使用されたケースを示し、電動工具使用後の充電再開と共に電池温度勾配演算を行ったため、電動工具使用時に電池温度が低下するが充電再開後の相対的な電池温度の上昇から電池温度勾配が急激に上昇して前記満充電判別値Ｑ２以上上昇してしまい、満充電と誤判別し不足充電の状態で充電停止したケースを示す。
【０００９】
図４及び図５は充電中に電動工具が使用され、その後充電が再開した際に電池温度勾配の演算を所定時間行わないようにしたケースを示し、図４は充電中に電池温度勾配が前記所定値Ｑ１以上上昇した時点で電動工具が使用されその後使用が停止して充電が再開された時に電池温度勾配演算を所定時間行わないために満充電の判別が遅れ過充電したケースを示す。
【００１０】
図５は充電中に電池温度勾配が前記所定値Ｑ１以上上昇していない時点で電動工具が使用されその後使用が停止して充電が再開された時に電池温度勾配演算を所定時間行わないために満充電を正確に判別できたケースを示す。
【００１１】
以上のように、充電中に電池温度勾配が前記所定値Ｑ１以上上昇しているすなわち満充電近傍において電動工具が使用され、その後充電を再開した際に、図４に示すように電池温度勾配の演算を所定時間行わないようにすると、その所定時間の分だけ過充電してしまうことになる。
【００１２】
一方、充電中に電池温度勾配が前記所定値Ｑ１以上上昇していないすなわち満充電近傍まで充電されていない時点で電動工具が使用され、その後充電を再開した際に、図３に示すように電池温度勾配演算を連続的に行うと、充電を行っていない時に電池温度が低下することから、電池温度勾配も低下するが、その後の充電再開時において相対的な電池温度の上昇から、電池温度勾配が急激に上昇し、満充電判別値Ｑ２以上上昇してしまい、満充電と誤判別し早切れをおこしてしまう。そこで、図５に示すように、充電再開時に電池温度勾配演算を所定時間行わないようにすれば、上述した電池温度勾配の急激な上昇が無くなり確実な満充電判別が可能となる。
【００１３】
以上示したような充電再開後の電池温度勾配の演算開始を適切に行わないと確実な満充電判別は行えない。
【００１４】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、確実な満充電検出及び長寿命化が可能な充電機能付き直流電源装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため本発明は、着脱可能な電池パックを電源とするコードレス電動工具に着脱可能なアダプタを備えたケーブルを介して直流電圧を供給し、コードレス電動工具不使用時に電池パックを充電するものであって、電池温度を検出する電池温度検出手段と、電池温度検出手段の出力に基づいて電池温度を記憶する電池温度記憶手段と、電池温度検出手段及び電池温度記憶手段の出力に基づいて電池温度勾配を演算する電池温度勾配演算手段と、電池温度勾配演算手段の出力に基づいて電池温度勾配を記憶する電池温度勾配記憶手段とを有し、最新の電池温度勾配が前記電池温度勾配記憶手段の中の最小値より満充電判別値以上上昇した時に満充電と判別して充電を停止する充電機能付き直流電源装置であって、電池パックの充電中にコードレス電動工具が使用されその後コードレス電動工具の使用が停止されて電池パックの充電が再開された際、電池パックが充電停止する際の充電状態に応じて満充電検出動作を充電再開後直ちに行うか、充電再開から所定時間経過後に行うかを選択決定するようにした充電機能付き直流電源装置を提供している。
【００１６】
前記充電停止する際の電池パックの充電状態を、最新の電池温度が満充電判別電池温度値より小さい満充電近傍値以上上昇しているか否かにより判別し、上昇していない時、電池温度勾配の演算を所定時間行わないようにするのが好ましい。
【００１７】
また電池温度でなく電池電圧をベースにすなわち最新の電池温度勾配が第一所定値以上上昇し、その後第一所定値より小さい第二所定値以下になったら満充電と検出する場合、電池パックが充電停止する際の電池電圧勾配が第一所定値以上上昇していない時、充電再開後電池電圧勾配の演算を所定時間行わないようにするのが好ましい。
【００１８】
また電池パックの残容量を検出する電池残容量検出手段を設け、電池パックの充電中にコードレス電動工具が使用されその後コードレス電動工具の使用が停止されて電池パックの充電が再開された際、前記電池残容量検出手段が所定値以上の残容量があると検出した場合、電池温度勾配の演算を連続的に行うようにするのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を示した図面を参照して説明する。図６は本発明充電機能付き直流電源装置の一実施形態を示す斜視図である。
【００２０】
１はＡＣコード組、２は充電機能付き直流電源装置本体(以下単に電源装置本体という)、３はアダプタ組であり、一端に電動工具４に接続するアダプタプラグ、他端に電源装置本体２に接続する出力ケーブルとを有する。アダプタプラグは、上部が電池パック５の挿入部と同じ形状をしており、電池パック５と同様に電動工具４に着脱可能となっている。
【００２１】
図７は充電機能付き直流電源装置の一実施形態を示すブロック図である。ＡＣコード組１はＡＣ１００Ｖの商用交流電源に接続される。アダプタ組３は複数の電動工具４に対し、各々の定格電圧に対応する電圧を出力させるための出力電圧設定手段３ａを備えている。電動工具４はＤＣモータ４ａ及び直列に接続された電源スイッチ４ｂを内蔵し、電源スイッチ４ｂがオンされた時、アダプタ組３を介して、電源装置本体２から直流電源が供給される。電動工具４に装着可能な電池パック５は、充電可能な蓄電池５ａ及び蓄電池５ａの近傍または接触されて取り付けられる温度素子５ｂ（例えばサーミスタ等）及びセル数判別素子５ｃ（例えばセル数に対応した抵抗値を持つ抵抗等）から構成される。
【００２２】
１０は種々の駆動電圧の電動工具４に対応する所定の駆動電圧及び電池電圧が異なる種々の電池パック５を充電可能な如く所定の充電電流を出力可能なスイッチング電源で、第一整流平滑回路１１、高周波トランス１２、第二整流平滑回路１３、スイッチング素子１４、スイッチング制御回路１５から構成され、スイッチング制御回路１５はスイッチング素子１４の駆動パルス幅を変えて第二整流平滑回路１３の出力電圧及び出力電流を調整する。
【００２３】
電源出力制御手段２０は、電源スイッチ４ｂのオン時に電動工具４の駆動電圧を制御し、電源スイッチ４ｂのオフ時で電池パック５が充電可能な場合に充電電流を制御する電圧・電流制御回路２１、駆動電圧及び充電電流の値を設定する電圧・電流設定回路２２から構成される。電動工具４が駆動している時は、電圧検出回路４２の信号に基づきスイッチング制御回路１５に帰還をかけスイッチング素子１４のスイッチングデューティを制御し、同時に出力電流検出回路４１からの信号に基づきアダプタ組３のケーブルにおける電圧降下分を補正する機能を有する。また電源スイッチ４ｂのオフ時で電池パック５が充電可能な場合は、出力電流検出回路４１からの信号に基づきスイッチング制御回路１５に帰還をかけ、スイッチング素子１４のスイッチングデューティを制御し、電池パック５への充電電流を電池状態検出手段５０の出力に基づいて制御する。
【００２４】
電源出力切り換え手段３０は、電源スイッチ４ｂのオン時に電源出力を電動工具４に供給可能にする電源出力スイッチ回路３１、電動工具４の不使用時に電池パック５への充電を可能にする充電出力スイッチ回路３２から構成される。充電出力スイッチ回路３２は、例えば上記した如くまた特願２００１−１１１０２３で提案した如く、リレー回路から構成される。
【００２５】
電源出力検出手段４０は、電源スイッチ４ｂのオン時に電動工具４に供給される電流または電源スイッチ４ｂのオフ時に電池パック５に供給される充電電流を検出する出力電流検出回路４１、第二整流平滑回路１３の出力電圧を検出する電圧検出回路４２、電源スイッチ４ｂがオンされたことを検出し、その瞬間に充電不許可信号及び電動工具４への電源供給を許可する信号を出力するトリガ検出回路４３、アダプタ組３の出力電圧設定手段３ａの設定電圧を検出する出力電圧設定検出回路４４等から構成される。
【００２６】
電池状態検出手段５０は、蓄電池５ａの電池電圧を検出する電池電圧検出回路５１、電池パック５内の温度素子５ｂの特性に応じて電池温度を検出する電池温度検出回路５２及びセル数判別素子５ｃの抵抗値等に応じてセル数を判別するセル数判別回路５３から構成される。
【００２７】
本発明制御手段を構成するマイコン６０は、電源出力検出手段４０の出力及び電池状態検出手段５０の出力に基づいて、電動工具４の駆動電圧の設定、電動工具４不使用時における電池パック５の充電電流の設定を行うと共に、電動工具４の未使用すなわち電源スイッチ４ｂのオフ及び電池状態検出手段５０の出力に基づき充電可能か否かを判別し、電池パック５が充電可能な時はトリガ検出回路４３を介して充電出力スイッチ回路３２に充電許可信号を出力する等の機能及び、電池温度Ｔｉｎ、電池電圧Ｖｉｎ、電池温度の最小値Ｔｍｉｎ、電池温度勾配ｄＴ／ｄｔ、電池電圧勾配の最小値ｄＴ／ｄｔ（ｍｉｎ）、電池電圧勾配ΔＶ、電池電圧勾配の最小値ΔＶｍｉｎ等を記憶するＲＡＭ、最新の電池温度と所定サンプリング前の電池温度から電池温度勾配を、又、最新の電池電圧と所定サンプリング前の電池電圧から電池電圧勾配を演算する機能を有する。
【００２８】
例えばＬＥＤ等から構成される表示回路７０は、マイコン６０の出力に基づいて、電動工具４が使用中、電動工具４が使用可能か否かの表示、または電池パック５が充電中であること等を表示する。補助電源回路８０は、マイコン６０等の電源及び電源出力制御手段２０、電源出力検出手段４０及び電池状態検出手段５０等へ基準電圧Ｖｃｃを供給する。
【００２９】
次に図７のブロック図、図８〜図１１のフローチャートを参照して本発明充電機能付き電源装置の動作を説明する。ＡＣコード組１をＡＣ１００Ｖの商用交流電源に接続すると、補助電源回路８０が起動し、マイコン６０及び電源出力制御手段２０等に基準電圧Ｖｃｃを供給する。マイコン６０は記憶手段であるＲＡＭ内の充電完了フラグ、充電中フラグ、電源スイッチ４ｂがオンされたことを示すトリガ検出フラグ、電動工具使用後に充電が再開された時の電池温度勾配の演算を連続的に行うためのｄＴ/ｄｔ連続フラグ、電池電圧検出による満充電判別用のΔＶフラグ、電池パック５が電源装置本体２の電池パック挿入口に挿入されたことを示す電池パックフラグ及び負荷電流零カウンタをリセットすると共に電源出力切り換え手段３０の充電出力スイッチ回路３２をオフさせる信号を出力してイニシャルセットを行う（ステップ７０１）。続いて、マイコン６０はスイッチング電源１０のスイッチング制御回路１５にスイッチング電源１０が起動する信号を出力し（ステップ７０２）、電動工具４の電源スイッチ４ｂがオンした時は、電源出力検出手段４０のトリガ検出回路４３が電源出力切り換え手段３０の電源出力スイッチ回路３１をオンさせ、電動工具４の定格電圧に対応する所定の駆動電圧を供給する。
【００３０】
マイコン６０は、電池状態検出手段５０の電池電圧検出回路５１及び電池温度検出回路５２の出力に基づいて、電池パック５が電源装置本体２に挿入されているか否かを判別し（ステップ７０３）、電池パック５が挿入されていると判別した時は、電池パックフラグがセットされているか否かを判別する（ステップ７０５）。ステップ７０５において電池パックフラグがセットされていない場合は電池パックフラグをセットし（ステップ７０６）、電池電圧検出回路５１より充電開始前の電池電圧Ｖ０を検出し（ステップ７０７）、電池パック５内の抵抗値５ｃに応じてセル数判別回路５３からセル数ｎを判別する（ステップ７０８）。次に、ステップ７０７及びステップ７０８において検出した充電開始前の電池電圧Ｖ０及びセル数ｎよりセル当たりの電池電圧を演算し、セル当たりの電池電圧が１．４０Ｖ以上であるか否かを判別する（ステップ７０９）。ステップ７０９において、セル当たりの電池電圧が１．４０Ｖ以上であれば、電池パック５は満充電近傍（電池残容量が多い）であると判別し、電動工具使用後、充電を再開した時にｄＴ／ｄｔを連続的に演算するために、ｄＴ／ｄｔ連続フラグをセットする（ステップ７１０）。ステップ７０９において、セル当たりの電池電圧が１．４０Ｖ以上でなければ電池残容量が多くないと判別しステップ７１１にジャンプする。
【００３１】
ステップ７０３において電池パック５が挿入されていない時は、ＲＡＭ内の充電完了フラグ、充電中フラグ、電池パックフラグ、ｄＴ/ｄｔ連続フラグ、トリガ検出フラグ、ΔＶフラグ及び負荷電流零カウンタをリセットする（ステップ７０４）。続いて、電源スイッチ４ｂがオフされたかを判別するため、出力電流検出回路４１の出力に基づいて、負荷電流が零か否かを判別する（ステップ７１１）。
【００３２】
負荷電流が零の場合、電池パック５が電源装置本体２に挿入されているか否かを判別し（ステップ７１２）、電池パック５が電源装置本体２に挿入されてない場合は再度ステップ７０３に戻る。
【００３３】
ステップ７１２において電池パック５が挿入されている時は、電池パック５が充電完了しているか否かを判別し（ステップ７１３）、充電完了の時は再度ステップ７０３に戻る。
【００３４】
ステップ７１３において電池パック５が充電完了状態でない場合は、電池パック５が充電中であるか否かを判別し（ステップ７１４）、充電中でない場合は、電池パック５が充電すべきでない高温であるか否かの判別を、電池温度検出回路５２の出力に基づいて行い(ステップ７１５)、電池パック５が高温の時は再度ステップ７０３に戻る。
【００３５】
ステップ７１５において電池パック５が高温でない時は、引き続きトリガ検出回路４３の出力に基づいて、電源スイッチ４ｂがオンされたか否かを監視し(ステップ７１６)、ステップ７１６において電源スイッチ４ｂがオンされていない場合は所定の充電電流に制御すべく、電圧・電流設定回路２２に信号を出力し充電電流を設定する（ステップ７１７）。次いで、トリガ検出回路４３及び充電出力スイッチ回路３２に充電許可信号を出力し（ステップ７１９）、トリガ検出回路４３を介して電源出力スイッチ回路３１をオフさせると同時に、充電出力スイッチ回路３２をオンさせて充電を開始し、充電中フラグをセットし(ステップ７２０)、ステップ７０３に戻る。
【００３６】
ステップ７１１において負荷電流が零でない場合は、負荷電流零カウンタをクリアし（ステップ７２１）、引き続きトリガ検出回路４３の出力に基づいて、電源スイッチ４ｂがオンされたか否かを監視する(ステップ７２２)。ステップ７２２において電源スイッチ４ｂがオンされている場合は、トリガ検出フラグをセットし（ステップ７２３）、次いで、充電中フラグがあるか否かを判別し（ステップ７２４）、充電中フラグがある場合は、ステップ７１６にジャンプする。充電中フラグがない場合はステップ７１２に戻る。
【００３７】
ステップ７２２において、電源スイッチ４ｂがオンされてない場合はステップ７３０にジャンプして電池パック５の満充電近傍判別及び満充電判別処理に必要なデータ処理を行う。まず充電中における電池パック５の最新の電池温度Ｔinを電池温度検出回路５２よりＲＡＭに取込む（ステップ７３０）。また、演算した最新の電池温度勾配Ｔinのデータを比較することにより、電池温度の最小値Ｔ（min）を演算し記憶する（ステップ７３１）。引き続き、電池パック５の最新の電池電圧Ｖｉｎを電池電圧検出回路５１よりＲＡＭに取込む（ステップ７３２）。
【００３８】
さらに、電池電圧検出回路５１より所定サンプリング幅の最新の電池電圧勾配ΔＶを演算し（ステップ７３３）、演算した電池電圧勾配ΔＶのデータを比較することにより、所定サンプリング幅の電池電圧勾配の最小値ΔＶminを演算し記憶する（ステップ７３４）。
【００３９】
次に、ｄＴ/ｄｔ連続フラグが有るか否かを判別する（ステップ７３５）。ステップ７３５において、ｄＴ/ｄｔ連続フラグが有る場合はステップ７３９にジャンプする。ｄＴ/ｄｔ連続フラグが無い場合は、トリガ検出フラグが有るか否かを判別する（ステップ７３６）。ステップ７３６において、トリガ検出フラグが無い場合はステップ７３９にジャンプする。トリガ検出フラグが有る場合は、充電再開後所定時間Ｕ経過したか否かを判別する（ステップ７３７）。ステップ７３７において、充電再開後所定時間Ｕ経過していない場合は、電池温度勾配による満充電判別を行わないようにするため、ステップ７４４にジャンプする。充電再開後所定時間Ｕ経過している場合は、トリガ検出フラグをクリアする（ステップ７３８）。
【００４０】
次いで、電池温度検出回路５２がサンプリングした充電中の電池温度データから所定サンプリング幅の最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔを演算し（ステップ７３９）、演算した最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔのデータを比較することにより、所定サンプリング幅の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔの最小値ｄＴ／ｄｔ（min）を演算し記憶する（ステップ７４０）。
【００４１】
次に、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から前記所定値Ｑ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ７４１）、所定値Ｑ１以上上昇した場合、電池パック５が満充電近傍と判別し、この場合の充電完了までの時間が、満充電近傍なので短かくなっていると判断し、ｄＴ/ｄｔ連続フラグをセットし（ステップ７４３）、ステップ７４４に進む。ステップ７４１において、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から前記所定値Ｑ１以上上昇していない場合は、ステップ７４２に進み最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から満充電判別値Ｑ２（Ｑ２＞Ｑ１）以上上昇したか否かの判別を行い、満充電判別値Ｑ２以上上昇した場合は満充電と判別し、充電中フラグをリセットする（ステップ７２７）と共に充電完了フラグをセットし（ステップ７２８）、充電出力スイッチ回路３２をオフして（ステップ７２９）充電を停止し、再びステップ７０３に戻る。
【００４２】
ステップ７４２において、最新の電池温度勾配値ｄＴ／ｄｔが電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から満充電判別値Ｑ２以上上昇していない場合は、最新の電池電圧勾配ΔＶが、電池電圧勾配最小値ΔＶminから予め設定した所定値Ｒ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ７４４）、所定値Ｒ１以上上昇した場合、電池パック２は満充電近傍と判別し、ＲＡＭのΔＶＦｌａｇを１にセットし（ステップ７４６）、この場合の充電完了までの時間が満充電近傍なので短かくなっていると判断し、ｄＴ/ｄｔ連続フラグをセットし（ステップ７４７）、その後ステップ７４８の処理を行う。
【００４３】
ステップ７４４において、最新の電池電圧勾配ΔＶが、電池電圧勾配最小値ΔＶminから所定値Ｒ１以上上昇していない場合は、最新の電池温度Ｔｉｎが、電池温度最小値Ｔｍｉｎから予め設定した所定値Ｐ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ７４５）、所定値Ｐ１以上上昇した場合は、充電完了までの時間が満充電近傍なので短かくなっていると判断し、ｄＴ/ｄｔ連続フラグをセットし（ステップ７４７）、その後ステップ７４８の処理を行う。
【００４４】
ステップ７４５において、最新の電池温度Ｔｉｎが、電池温度最小値Ｔｍｉｎから所定値Ｐ１以上上昇していない場合は、最新の電池温度Ｔｉｎが、電池温度最小値Ｔｍｉｎから予め設定した所定値Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ７４８）、Ｐ２以上上昇している場合は、満充電と判別し（図１２参照）、ステップ７２７以降の処理を行い充電を終了する。ステップ７４８において、最新の電池温度Ｔｉｎが、電池温度最小値Ｔｍｉｎから所定値Ｐ２以上上昇していない場合は、ΔＶフラグがセットされているか否かを判別し（ステップ７４９）、セットされていない場合はステップ７０３に戻る。ステップ７４９においてΔＶフラグがセットされている場合は、最新の電池電圧勾配ΔＶが所定値Ｒ２（Ｒ１＞Ｒ２）以下になったか否かの判別を行い（ステップ７５０）、所定値Ｒ２以下の場合は満充電と判別し（図１３参照）、ステップ７２７以降の処理を行い充電を終了する。ステップ７５０において、最新の電池電圧勾配ΔＶが所定値Ｒ２以下でない場合はステップ７０３に戻る。
【００４５】
ステップ７１４において、電池パック５が充電中の場合、すなわちここでは、充電中に電源スイッチ４ｂが一度オンされ、その後電源スイッチ４ｂがオフされた時、負荷電流零カウンタをスタートし（ステップ７２５）、次いで負荷電流零の状態が連続してすなわち電動工具４の連続不使用時間が所定時間経過したか否かを判別、すなわち連続で電源スイッチ４ｂがオフされているか否かを判別し（ステップ７２６）、所定時間経過した時は、電池パック５の充電を再開すべく、ステップ７１６にスキップする。なおこの所定時間は、例えば満充電判別のための電池電圧や電池温度のサンプリング時間または電動工具４の実際の使用形態を考慮して設定するのが望ましく、一例を挙げれば１分である。
【００４６】
ステップ７２６において、負荷電流零の状態が連続で所定時間経過していない場合は、引き続きトリガ検出回路４３及び充電出力スイッチ回路３２に充電不許可信号を出力し（ステップ７５１）、次いで電池パック５が電源装置本体２に挿入されているか否かを判別し（ステップ７５２）、電池パック５が電源装置本体２に挿入されていない場合はステップ７０３に戻り、電池パック５が挿入されている時は、充電中に電源スイッチ４ｂが一度オンされ、充電を行っていない状態でも連続的に満充電判別をすべく、満充電近傍判別及び満充電判別処理に必要なデータ処理を行う。
【００４７】
まず充電中における電池パック５の最新の電池温度Ｔinを電池温度検出回路５２よりＲＡＭに取込む（ステップ７５３）。また、演算した最新の電池温度勾配Ｔinのデータを比較することにより、電池温度の最小値Ｔ（min）を演算し記憶する（ステップ７５４）。
【００４８】
電池温度検出回路５２がサンプリングした充電中の電池温度データから所定サンプリング幅の最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔを演算し（ステップ７５５）、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔのデータを比較することにより、所定サンプリング幅の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔの最小値ｄＴ／ｄｔ（min）を演算し記憶する（ステップ７５６）。
【００４９】
次に、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から所定値Ｑ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ７５７）、所定値Ｑ１以上上昇した場合は、電池パック２は満充電近傍と判別し、この場合の充電完了までの時間が満充電近傍なので短かくなっていると判断し、ｄＴ/ｄｔ連続フラグをセットし（ステップ７５９）、その後ステップ７６０の処理を行う。ステップ７５７において、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から所定値Ｑ１以上上昇していない場合は、最新の電池温度Ｔｉｎが、電池温度最小値Ｔｍｉｎから所定値Ｐ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ７５８）、所定値Ｐ１以上上昇した場合は、電池パック２が満充電近傍と判別し、充電完了までの時間が短かくなっていると判断し、ｄＴ/ｄｔ連続フラグをセットし（ステップ７５９）、その後ステップ７６０の処理を行う。ステップ７５８において、最新の電池温度Ｔｉｎが、電池温度最小値Ｔｍｉｎから所定値Ｐ１以上上昇していない場合は、最新の電池温度Ｔｉｎが、電池温度最小値Ｔｍｉｎから所定値Ｐ２以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ７６０）、Ｐ２以上上昇の場合は満充電と判別し、ステップ７２７以降の処理を行い充電を終了する。
【００５０】
ステップ７６０において、最新の電池温度Ｔｉｎが、電池温度最小値Ｔｍｉｎから所定値Ｐ２以上上昇していない場合は、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から満充電判別値Ｑ２以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ７６１）、満充電判別値Ｑ２以上上昇した場合は、満充電と判別し、ステップ７２７以降の処理を行い充電を終了する。
【００５１】
ステップ７６１において、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から満充電判別値Ｑ２以上上昇していない場合はステップ７０３に戻る。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電動工具使用後に充電を再開する時、電池温度又は電池温度勾配又は電池電圧から満充電間際であると判別されていない場合は、充電再開後の電池温度勾配の演算を所定時間行わないようにすることにより、より確実な満充電検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明直流電源装置の充電制御説明用グラフ。
【図２】本発明直流電源装置の充電制御説明用グラフ。
【図３】本発明直流電源装置の充電制御説明用グラフ。
【図４】本発明直流電源装置の充電制御説明用グラフ。
【図５】本発明直流電源装置の充電制御説明用グラフ。
【図６】本発明直流電源装置の一実施形態を示す斜視図。
【図７】本発明直流電源装置の一実施形態を示すブロック図
【図８】本発明直流電源装置の動作説明用フローチャート。
【図９】本発明直流電源装置の動作説明用フローチャート。
【図１０】本発明直流電源装置の動作説明用フローチャート。
【図１１】本発明直流電源装置の動作説明用フローチャート。
【図１２】本発明直流電源装置の充電制御説明用グラフ。
【図１３】本発明直流電源装置の充電制御説明用グラフ。
【符号の説明】
２は電源装置本体、３はアダプタ組、４は電動工具、５は電池パック、１０はスイッチング電源、２０は電源出力制御手段、３０は電源出力切り換え手段、４０は電源出力検出手段、４３はトリガ検出回路、５０は電池状態検出回路、５２は電池温度検出手段、６０はマイコンである。

Claims

着脱可能な電池パックを電源とするコードレス電動工具に着脱可能なアダプタを備えたケーブルを介して直流電圧を供給し、コードレス電動工具不使用時に電池パックを充電するものであって、電池温度を検出する電池温度検出手段と、電池温度検出手段の出力に基づいて電池温度を記憶する電池温度記憶手段と、電池温度検出手段及び電池温度記憶手段の出力に基づいて電池温度勾配を演算する電池温度勾配演算手段と、電池温度勾配演算手段の出力に基づいて電池温度勾配を記憶する電池温度勾配記憶手段とを有し、最新の電池温度勾配が前記電池温度勾配記憶手段の中の最小値より満充電判別値以上上昇した時に満充電と判別して充電を停止する充電機能付き直流電源装置であって、
電池パックの充電中にコードレス電動工具が使用されその後コードレス電動工具の使用が停止されて電池パックの充電が再開された際、電池パックが充電停止する際の充電状態に応じて満充電検出動作を充電再開後直ちに行うか、充電再開から所定時間経過後に行うかを選択決定するようにしたことを特徴とする充電機能付き直流電源装置。
着脱可能な電池パックを電源とするコードレス電動工具に着脱可能なアダプタを備えたケーブルを介して直流電圧を供給し、コードレス電動工具不使用時に電池パックを充電するものであって、電池温度を検出する電池温度検出手段と、電池温度検出手段の出力に基づいて電池温度を記憶する電池温度記憶手段と、電池温度検出手段及び電池温度記憶手段の出力に基づいて電池温度勾配を演算する電池温度勾配演算手段と、電池温度勾配演算手段の出力に基づいて電池温度勾配を記憶する電池温度勾配記憶手段とを有し、最新の電池温度勾配が前記電池温度勾配記憶手段の中の最小値より満充電判別値以上上昇した時に満充電と判別して充電を停止する充電機能付き直流電源装置であって、
電池パックの充電中にコードレス電動工具が使用されその後コードレス電動工具の使用が停止されて電池パックの充電が再開された際、最新の電池温度が満充電判別電池温度値より小さい満充電近傍値以上上昇していない時、電池温度勾配の演算を所定時間行わないようにしたことを特徴とする充電機能付き直流電源装置。
着脱可能な電池パックを電源とするコードレス電動工具に着脱可能なアダプタを備えたケーブルを介して直流電圧を供給し、コードレス電動工具不使用時に電池パックを充電するものであって、電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池電圧検出手段の出力に基づいて電池電圧を記憶する電池電圧記憶手段と、電池電圧検出手段及び電池電圧記憶手段の出力に基づいて電池電圧勾配を演算する電池電圧勾配演算手段と、電池電圧勾配演算手段の出力に基づいて電池電圧勾配を記憶する電池電圧勾配記憶手段とを有し、最新の電池電圧勾配が第一所定値以上上昇し、その後、第一所定値より小さい第二所定値以下になったら満充電と判別して充電を停止する充電機能付き直流電源装置であって、
電池パックの充電中にコードレス電動工具が使用されその後コードレス電動工具の使用が停止されて電池パックの充電が再開された際、最新の電池電圧勾配が第一所定値以上上昇していない時、電池電圧勾配の演算を所定時間行わないようにしたことを特徴とする充電機能付き直流電源装置。
着脱可能な電池パックを電源とするコードレス電動工具に着脱可能なアダプタを備えたケーブルを介して直流電圧を供給し、コードレス電動工具不使用時に電池パックを充電するものであって、電池温度を検出する電池温度検出手段と、電池温度検出手段の出力に基づいて電池温度を記憶する電池温度記憶手段と、電池温度検出手段及び電池温度記憶手段の出力に基づいて電池温度勾配を演算する電池温度勾配演算手段と、電池温度勾配演算手段の出力に基づいて電池温度勾配を記憶する電池温度勾配記憶手段とを有し、最新の電池温度勾配が前記電池温度勾配記憶手段の中の最小値より満充電判別値以上上昇した時に満充電と判別して充電を停止する充電機能付き直流電源装置であって、
電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、充電開始時の電池電圧検出手段の出力から電池の残容量を検出する電池残容量検出手段を設け、電池パックの充電中にコードレス電動工具が使用されその後コードレス電動工具の使用が停止されて電池パックの充電が再開された際、前記電池残容量検出手段が所定値以上の残容量があると検出した場合、電池温度勾配の演算を連続的に行うことを特徴とする充電機能付き直流電源装置。