电动作业设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备从电池接受电源供给而进行动作的致动器的电动作业设备。
【背景技术】
[0002]在电动工具、电动除尘机等电动作业设备中设置有在它们动作时若检测到电池的过负荷或者过放电，则将从电池向致动器的电源供给路径切断来防止电池劣化的保护功能(例如，参照专利文献I等)。
[0003]专利文献1:日本特开2012 - 135849号公报
[0004]然而，在以往的电动作业设备中，当检测到电池的过负荷或者过放电时，只是使设置在从电池向致动器的电源供给路径中的切断元件(在引用文献I中为FET)成为切断状态。
[0005]因此，在切断元件发生短路故障的情况下，无法通过上述保护功能来切断电源供给路径,存在电池继续放电而导致电池劣化这一问题。
【发明内容】
[0006]本发明鉴于这样的问题而提出，其目的在于，在具有当电池过负荷时、过放电时将从电池向致动器的电源供给路径切断来保护电池的保护功能的电动作业设备中，能够通过该保护功能更可靠地保护电池不受过负荷、过放电影响。
[0007]在为了实现上述目的而采取的技术方案I所记载的电动作业设备中，当从电池向致动器供给电源时，若由异常检测单元检测出电池的过负荷或者过放电，则控制单元利用在从电池向致动器的电源供给路径设置的第一切断元件切断电源供给路径。
[0008]另外，若利用第一切断元件使电源供给路径切断，则控制单元判断来自电池的放电是否停止，若来自电池的放电未停止，则利用与第一切断元件不同的第二切断元件切断电源供给路径。
[0009]因此，根据技术方案I所记载的电动作业设备，在因第一切断元件的短路故障、从控制单元向第一切断元件的切断信号路径的故障等而无法将电源供给路径切断时，控制单元能够利用第二切断元件切断电源供给路径。
[0010]因此，在由异常检测单元检测出电池的过负荷或者过放电时，能够使来自电池的放电更可靠地停止而对电池进行保护。
[0011]另外，根据技术方案I所记载的电动作业设备，通过使第一切断元件与第二切断元件双方同时动作，不切断电源供给路径，在优先使第一切断元件动作，无法利用第一切断元件将来自电池的放电停止时，使第二切断元件动作。结果，可减少利用第二切断元件切断电源供给路径的频度而降低第二切断元件的故障率。
[0012]接下来，在技术方案2所记载的电动作业设备中，控制单元根据在电源供给路径中流动的电流、电池的电压变化、以及电池或者电动作业设备的温度变化的至少一个，来判断来自电池的放电停止。
[0013]S卩，在无法利用第一切断元件将电源供给路径切断的情况下，即使控制单元将第一切断元件切换成切断状态，也在电源供给路径中持续流动负荷电流，电池击穿电压低，电池或者电动作业设备的温度上升。
[0014]对于这些参数中的在电源供给路径中流动的电流而言，若电源供给路径被切断则迅速降低而最终成为零，所以通过检测值与阈值的比较能够判断来自电池的放电停止。
[0015]与此相对的，由于电池电压、温度在利用第一切断元件将电源供给路径切断时也发生变化，所以仅根据检测值难以判断来自电池的放电是否停止。但是，在能够利用第一切断元件将电源供给路径切断时和无法切断时，电池电压、温度的检测值的变化不同。
[0016]鉴于此，在技术方案2中，在利用第一切断元件将电源供给路径切断后，检测电源供给路径中流动的电流、电池电压或者电池或电动作业设备的温度，根据该检测出的电流值、电池电压的变化或者检测温度的变化来判断来自电池的放电停止。
[0017]结果，根据技术方案2所记载的电动作业设备，在利用第一切断元件使电源供给路径切断之后能够更准确地判断来自电池的放电是否停止，并且将第二切断元件的动作抑制为必要的最小限度，能够降低第二切断元件的故障率。
[0018]接下来，在技术方案3所记载的电动作业设备中，致动器以及第一切断元件设置在电动作业设备主体，电池以及第二切断元件被设置在与电动作业设备主体连接来进行向致动器的电源供给的电池组。
[0019]因此，根据技术方案3所记载的电动作业设备，通过将第一切断元件与电动作业设备中的致动器驱动用的开关元件(例如向电机的通电电流控制用的开关元件)兼用，能够减小电池的尺寸，降低成本。
[0020]另外，在由电动作业设备主体和电池组构成电动作业设备的情况下，除了致动器、致动器驱动用的开关元件之外，在电动作业设备主体还设置有对开关元件进行驱动控制的控制部、显示电池的剩余容量等的显示部、用于照亮作业位置的照明部等。
[0021]而且，若将第一切断元件设置于电池组，将从电池组向电动作业设备主体的电源供给路径切断，则导致向控制部、显示部、照明部等的电源供给路径也被切断。
[0022]但是，在通过如技术方案3所记载那样将第一切断元件设置于电动作业设备主体，而利用第一切断元件将向致动器的电源供给路径切断的情况下，能够使向控制部、显示部、照明部等的电源供给继续。
[0023]接下来，在技术方案4所记载的电动作业设备中，第二切断元件若暂时切断电源供给路径则保持该切断状态，若电池组被从电动作业设备主体卸下，则上述第二切断元件将电源供给路径的切断解除。
[0024]另外，在技术方案5所记载的电动作业设备中，第二切断元件若暂时切断电源供给路径则保持该切断状态，若电池组被安装于进行向电池的充电的充电器(换言之，电池组被从电动作业设备主体卸下时)，则将电源供给路径的切断解除。
[0025]结果，根据技术方案4以及技术方案5所记载的电动作业设备，在电池组与电动作业设备主体连接的状态下，第二切断元件被从切断状态切换成接通状态，可防止电动作业设备主体侧的致动器变得能够进行驱动。
[0026]其中，在实现技术方案4、5所记载的电动作业设备的情况下，可以由若暂时被切换成切断状态则能够保持该状态的自保持型的开关元件构成第二切断元件。
[0027]但是，若如技术方案6所记载那样由能够基于来自控制单元的控制信号来对接通/切断切换的开关元件构成第二切断元件，则可以由晶体管等构成开关元件，能够使装置构成简单。
[0028]此外，在如技术方案6所记载那样构成第二切断元件的情况下，控制单元需要被设置于电池组。即，通过将控制单元设置于电池组，在电池组被从电动作业设备主体卸下时，或者电池组与充电器连接时，能够将第二切断元件对电源供给路径的切断解除。
[0029]接下来，在技术方案7所记载的电动作业设备中，若使第二切断元件进行切断，则控制单元判断来自电池的放电是否已停止。而且，若来自电池的放电未停止，则上述控制单元利用多个切断元件中的与第一切断元件以及第二切断元件不同的第三切断元件切断电源供给路径。
[0030]因此，根据技术方案7所记载的电动作业设备，在即使将第一切断元件以及第二切断元件按顺序切换成切断状态，也无法将来自电池的放电停止的情况下，能够利用第三切断元件切断电源供给路径，来使来自电池的放电停止。
[0031]因此，根据技术方案7所记载的电动作业设备，在利用异常检测单元检测出电池的过负荷或者过放电时，能够比技术方案I?技术方案6所记载的方案更可靠地使来自电池的放电停止而对电池进行保护。
[0032]此外，在如技术方案3?技术方案6所记载的电动作业设备那样电动作业设备由电动作业设备主体和电池组构成的情况下，第三切断元件可以如技术方案8所记载那样与电池以及第二切断元件一同设置于电池组。
[0033]另外，该情况下，第三切断元件可以如技术方案9所记载那样，由保护电路构成，上述保护电路具备通过熔断而将电源供给路径切断的熔断部、和通过通电而发热来使熔断部熔断的加热部，控制单元在利用第三切断元件切断电源供给路径时，通过从电池向加热部通电来使熔断部熔断。
[0034]S卩，根据技术方案9所记载的电动作业设备，在利用第一切断元件以及第二切断元件将电源供给路径切断而无法停止来自电池的放电的情况下，通过利用第三切断元件切断电源供给路径，能够使设置有第三切断元件的电池组无法作为电动作业设备主体的电源而使用。
[0035]然而，在如技术方案9所记载那样构成了第三切断元件以及控制单元的情况下，可认为即使控制单元从电池向第三切断元件的加热部通电，也会因电池电压的降低而无法使加热部充分发热，不能将熔断部熔断。
[0036]因此，在技术方案9所记载的电动作业设备中，控制单元可如技术方案10所记载那样构成为，在利用第三切断元件切断电源供给路径时，若电池电压没有达到规定电压，则等待电池电压恢复到规定电压，然后从电池向加热部通电，上述规定电压是指能够向加热部供给能够使熔断部熔断的电力的电压。
[0037]S卩，由此，能够通过从电池向加热部的通电来使熔断部可靠地熔断，然后无法使用电池组。
【附图说明】
[0038]图1是表示实施方式的电动工具整体的结构的侧视图。
[0039]图2是表示安装在电动工具主体的电池组(battery pack)的外观的立体图。
[0040]图3是表示包括电池组的电动工具整体的电路结构的框图。
[0041]图4是表示在电池组的充电中使用的充电器的结构的框图。
[0042]图5是表示由电池组内的控制电路执行的异常判定处理的流程图。
[0043]图6是表示由电池组内的控制电路执行的切断解除处理的流程图。
[0044]图7是表示异常判定处理的变形例的流程图。
[0045]附图标记说明:10...电动工具主体,22...触发开关,30...电机,32...驱动电路，QL...开关元件，34...控制电路，36...电源电路，38...检测电路，L1A、L2A…正极侧电源线，L1B、L2B…负极侧电源线，40…电池组，42…连接部，44...电源端子部，46...连接端子部，50…电池，BI?Bn...电池单兀,54...放电电流检测电路,56...过负荷判定电路,58...电池电压检测电路，60…控制电路，62、64…热敏电阻，66…调节器，68…充电器检测电路，70、72...切断开关，Fl?F3...保护电路，72a...熔断部，72b...加热部，74...偏压电路，76...状态判定电路，80…充电器，82…输入整流电路，84...充电用开关电源电路，86…控制电路，88...电源电路。
【具体实施方式】
[0046]以下，利用附图针对应用了本发明的实施方式进行说明。
[0047]其中，本发明并不局限于以下的实施方式，只要属于本发明的技术范围，当然能够采用各种方式。
[0048][电动工具整体的结构]