充电系统、蓄电池组以及充电器的制作方法

文档序号:21032138发布日期:2020-06-09 20:14阅读:253来源:国知局
充电系统、蓄电池组以及充电器的制作方法

本发明涉及一种配置蓄电池组中的与充电器等其他设备连接的多个端子的技术。



背景技术:

下面的专利文献1所公开的技术如下所述,在可安装和拆卸于充电器以及电动工具上的蓄电池组之中,在脱离方向上并排配置有与充电器以及电动工具连接的2个端子。另外,脱离方向是指:在将安装于充电器或者电动工具上的蓄电池组从充电器或者电动工具脱离时,蓄电池组被移动的方向。

专利文献

专利文献1:专利第5523905号公报



技术实现要素:

近年来,电动工具所使用的蓄电池组中的蓄电池的大电容化不断发展。若蓄电池的电容增大,则有可能蓄电池组内的蓄电池的充电用的电路构成变得复杂化,以致与充电器或者电动工具连接的端子数量呈现增加。端子数量的增加会导致蓄电池组的大型化。

伴随端子数量的增加,会导致蓄电池组大型化,作为抑制蓄电池组的大型化的方法之一,考虑到了:如上述专利文献1记载那样,沿着脱离方向来配置2个或者2个以上的端子。

但是,若沿着脱离方向来配置多个端子,就会产生接下来所述的问题。即:在使蓄电池组从充电器脱离的过程中,蓄电池组中所对应的端子从充电器的端子脱离之后,蓄电池组中的与该充电器的端子所对应的端子不相同的其他非对应端子有可能接触该充电器的端子。这样在脱离的过程中非对应端子一旦与充电器的端子接触,则根据该非对应端子的电状态,充电器有可能进行误动作。

本发明的1个方面的目的在于,能够抑制在安装于充电器的蓄电池组从充电器脱离的过程中因为充电器的端子与蓄电池组的端子接触而产生的充电器的误动作。

本发明的1个方面中的充电系统具备蓄电池组和充电器。蓄电池组构成为可装拆于电动作业机,且构成为向电动作业机供给电力。充电器构成为可供蓄电池组装拆,且构成为向蓄电池组供给充电电力。

蓄电池组具备:构成为利用充电电力而被充电的蓄电池、第1组端子、第2组端子、第3组端子、以及状态设定电路。第2组端子配置成:在与第1组端子之间具有垂直于脱离方向的方向的间隔。即,在假定了以第1组端子为始点且以第2组端子为终点的矢量时,该矢量的方向是否与垂直于脱离方向的方向相一致,或者,该矢量是以脱离方向的矢量与垂直于脱离方向的方向的矢量之和来表示。脱离方向是指:在使安装于充电器的蓄电池组从充电器上脱离时蓄电池组被移动的方向。第3组端子沿着脱离方向而与第1组端子或者第2组端子并排(即,成一列)配置。状态设定电路是根据蓄电池组为特定工作状态这一情形,使第3组端子在电气方面成为特定端子状态。所述特定工作状态是表示:预先针对所述蓄电池组而假定的工作状态(例如,没有产生异常的状态)。所述特定端子状态是表示:具有与所述蓄电池组为所述特定工作状态时相对应的电气特性。

充电器具备:第1设备端子、第2设备端子、第3设备端子、以及功能电路。第1设备端子构成为:与已安装于充电器的蓄电池组的第1组端子连接。第2设备端子构成为:与已安装于充电器的蓄电池组的第2组端子连接。第3设备端子构成为:与已安装于充电器的蓄电池组的第3组端子连接。功能电路根据第3设备端子连接有特定端子状态的第3组端子,来实现特定功能。

第1组端子构成为:不成为特定端子状态。第2组端子构成为:是特定端子状态、或者根据蓄电池组的动作状态而成为特定端子状态。第2组端子被配置成:当安装于充电器的蓄电池组从充电器上脱离的过程(以下,称为“脱离过程”)中,在不含有第3设备端子的通过区域中通过。

在如此构成的充电系统中,第3组端子与第1组端子或者第2组端子沿着脱离方向而并排(即,成为一列)配置。但是,第2组端子被配置成:在脱离过程中,在不含有充电器的第3设备端子的通过区域中通过。换言之,第2组端子被配置成:在脱离过程中不与充电器的第3设备端子接触。据此,能够抑制:在脱离过程中特定端子状态的第2组端子与第3设备端子相接触的情形,并能够抑制:因为该接触而产生的充电器的误动作(例如,功能电路进行的非主观意愿的特定功能的实现)的情形。

状态设定电路可以构成为:判断在蓄电池组中是否产生了应当使蓄电池的充电停止的异常。另外,特定工作状态对应于未产生上述异常的状态。

在这样构成的充电系统中,在充电器对蓄电池充电时,将蓄电池组中是否产生异常这一情形经由与第3组端子连接的第3设备端子而向充电器传递。另外,第3设备端子被配置成:在脱离过程中不与第2组端子接触。因此,能够抑制:在脱离过程中,通过特定端子状态的第2组端子与第3设备端子接触而使蓄电池组成为特定工作状态这一错误信息被传递给充电器的情形。

功能电路可以构成为:作为特定功能而输出工作允许信号。充电器还可以具备:充电电路、电力路径、开关电路、开关控制电路以及强制切断电路。充电电路生成充电电力。电力路径是用于将由充电电路生成的充电电力供给于已安装于充电器上的蓄电池组。开关电路用于导通或者切断电力路径。开关控制电路用于对开关电路进行控制。强制切断电路构成为:根据从功能电路输出工作允许信号这一情形,使开关控制电路对开关电路进行的控制处于有效化,并根据未从功能电路输出工作允许信号这一情形,与开关控制电路的控制内容无关地,使开关电路切断电力路径。

在这样构成的充电系统中,在蓄电池组为特定工作状态的情况下,在充电器中能够使开关控制电路对开关电路进行的控制处于有效。此外,第3设备端子被配置成:在脱离过程中不与第2组端子接触。由此,能够抑制:在脱离过程中通过特定端子状态的第2组端子与第3设备端子接触而导致从功能电路错误地输出工作允许信号的情形。

状态设定电路可以构成为:通过使第3组端子的输入阻抗为规定范围内的值,来使第3组端子成为特定端子状态。第1组端子可以构成为:具有规定范围之外的值的输入阻抗。第2组端子可以构成为:具有规定范围内的值的输入阻抗、或者根据蓄电池组的动作状态而能够具有规定范围内的值的输入阻抗。

在这样构成的充电系统中,能够通过调整第3组端子的输入阻抗而容易地向充电器传递:蓄电池组为特定工作状态这一情形。

第3组端子可以沿着脱离方向而与第1组端子并排(即,成为一列)配置。

在这样构成的充电系统中,第3组端子与第2组端子未沿着脱离方向并排配置。因此,能够恰当地抑制:在使蓄电池组从充电器向脱离方向移动的过程中第2组端子与第3设备端子相接触的情形。

第3组端子可以沿着脱离方向而与第2组端子并排(即,成一列)配置。并且,第3组端子可以配置在比第2组端子更靠近脱离方向的相反方向侧。

在这样构成的充电系统中,虽然第3组端子与第2组端子沿着脱离方向并排成一列地配置,但第3组端子配置于在脱离方向上比第2组端子更靠近上游侧位置(换言之,第2组端子配置于在脱离方向上比第3组端子更靠近下游侧位置)。据此,在脱离过程中,根据蓄电池组向脱离方向被移动这一情形而第2组端子与第3组端子的距离拉开。由此,能够恰当地抑制:在使蓄电池组从充电器朝着脱离方向移动的过程中第2组端子与第3设备端子相接触的情形。

本发明的另一个方面的蓄电池组构成为:可装拆于电动作业机以及充电器。该蓄电池组具有:蓄电池、第1组端子、第2组端子、第3组端子以及状态设定电路。

蓄电池利用从充电器供给来的充电电力而被充电。第1组端子与已安装有蓄电池组的充电器的第1设备端子连接。第2组端子构成为:与已安装有蓄电池组的充电器的第2设备端子连接,该第2组端子被配置成:在与第1组端子之间具有垂直于脱离方向的方向的间隔。第3组端子构成为:与已安装有蓄电池组的充电器的第3设备端子连接,且沿着脱离方向而与第1组端子或者第2组端子并排(即,成为一列)配置。状态设定电路根据蓄电池组为特定工作状态的情形,而使第3组端子在电气方面成为特定端子状态。

充电器根据第3设备端子连接有特定端子状态的第3组端子,来实现特定功能。

第1组端子构成为:不成为特定端子状态。另一方面,第2组端子构成为:是特定端子状态、或者根据蓄电池组的动作状态而能够成为特定端子状态。第2组端子还被配置成:在脱离过程中,在不含有第3设备端子的通过区域中通过。

如此构成的蓄电池组能够抑制:在脱离过程中第2组端子与第3设备端子相接触,并且能够抑制:因为该接触而产生的充电器的误动作(例如,功能电路进行的非主观意愿的特定功能的实现)的情形。

本发明的其它另一方面的充电器构成为:可供蓄电池组装拆,且向蓄电池组供给充电电力。蓄电池组构成为:可装拆于电动作业机。

充电器具备:第1设备端子、第2设备端子、第3设备端子、以及功能电路。第1设备端子与已安装于充电器的蓄电池组的第1组端子连接。第2设备端子与已安装于充电器的蓄电池组的第2组端子连接。第2设备端子被配置成:在与第1设备端子之间具备垂直于脱离方向的方向的间隔。第3设备端子构成为:与已安装于充电器的蓄电池组的第3组端子连接。第3设备端子沿着脱离方向而与第1设备端子或者第2设备端子并排(即,成一列)配置。功能电路构成为:根据第3设备端子连接有特定端子状态的第3组端子,来实现特定功能。

第1组端子构成为:不成为特定端子状态。第2组端子构成为:是特定端子状态、或者根据蓄电池组的动作状态而能够成为特定端子状态。第3设备端子被配置于:与在脱离过程中第2组端子通过的通过区域分离开的位置。

在如此构成的充电器中,能够抑制:在脱离过程中第2组端子与第3设备端子相接触的情形,并能够抑制:因为该接触而产生的充电器的误动作(例如,功能电路进行的非主观意愿的特定功能的实现)的情形。

本发明的其它又一方面的充电器构成为:可供蓄电池组装拆,且向蓄电池组供给充电电力。

附图说明

图1是表示实施方式的蓄电池组的电路构成的说明图。

图2是表示实施方式的充电器的电路构成的说明图。

图3是表示实施方式的作业机主体的电路构成的说明图。

图4是表示充电器的es端子与蓄电池组的es端子、以及与它们连接的电路的详细的电路图。

图5是表示充电器的vcc端子与蓄电池组的vcc/tfb端子、以及与它们连接的电路的详细的电路图。

图6是表示充电器的tx端子与蓄电池组的rx端子、以及与它们连接的电路的详细的电路图。

图7是表示充电器以及蓄电池组中的端子配置的一例子的说明图,且是表示蓄电池组从充电器完全脱离的状态的说明图。

图8是表示在图7所示的状态下将蓄电池组朝着插入方向移动而开始蓄电池组的安装的状态的说明图。

图9是表示在图8所示的状态下将蓄电池组进一步朝着插入方向移动后的状态的说明图。

图10是表示在图9所示状态下将蓄电池组进一步朝着插入方向移动而完成了蓄电池组向充电器的安装的状态的说明图。

图11是表示充电器以及蓄电池组中的端子配置的其他例子的说明图。

附图标记说明

10…蓄电池组,14…es端子,17…rx端子,18…vcc/tfb端子,20…蓄电池,21…第1电池单元组,22…第2电池单元组,23…蓄电池控制电路,24…es输出电路,27…rx电路,28…安装检测电路,40…充电器,44…es端子,47…tx端子,48…vcc端子,54…主转换器,55…正极线,58…线开关电路,59…开关驱动电路,60…充电控制电路,200…作业机主体。

具体实施方式

以下,参照附图,对本发明的例示的实施方式进行说明。

[实施方式]

(1)充电系统以及电动作业机的概要

参照图1~图3,对本实施方式的充电系统以及电动作业机进行说明。

本实施方式的充电系统具备:图1所示的蓄电池组10、以及图2所示的充电器40。充电器40构成为:蓄电池组10可以装拆于该充电器40。

如图1所示那样,蓄电池组10具备蓄电池20。蓄电池20是能够充电以及放电的二次电池。蓄电池20可以是任意的二次电池。在本实施方式中,蓄电池20例如是锂离子电池。

更具体而言,蓄电池20具备串联连接的第1电池单元组21、以及第2电池单元组22。第1电池单元组21以及第2电池单元组22分别具备:多个电池单元。在第1电池单元组21以及第2电池单元组22的各电池单元组中,多个电池单元可以以任意方式连接。在本实施方式中,在第1电池单元组21以及第2电池单元组22的每个电池单元组中,多个电池单元例如被串联连接。

第1电池单元组21以及第2电池单元组22的额定电压值可以是任意的值。在本实施方式中,第1电池单元组21以及第2电池单元组22的额定电压值均为例如28.8v,蓄电池20的额定电压值例如为57.6v。此外,本实施方式的第1电池单元组21以及第2电池单元组22分别具备例如串联连接的8个电池单元,各电池单元的额定电压值例如为3.6v。蓄电池20的实际电压值能够根据充电状态而变化。具体而言,蓄电池20的电压值能够成为比57.6v还低的值,也能够成为比57.6v还高的值(例如64v)。另外,上述的蓄电池20中的电池单元的数量、电池单元的额定电压值、蓄电池20的额定电压值只是一个例子而已。蓄电池20中的电池单元的数量、电池单元的额定电压值、蓄电池20的额定电压值能够取各种值。

当蓄电池组10被安装到充电器40时,充电器40通过与蓄电池组10进行数据通信,来取得与蓄电池20的充电相关的各种信息。充电器40基于从蓄电池组10取得的各种信息而向蓄电池20供给充电电力,由此来对蓄电池20进行充电。

蓄电池组10可装拆于包括后面叙述的作业机主体200(参照图3)的各种电动设备。蓄电池组10构成为:向安装有蓄电池组10的电动设备供给蓄电池20的电力(以下,称为“蓄电池电力”)。

本实施方式的电动作业机具备:图1所示的蓄电池组10、以及图3所示的作业机主体200。作业机主体200构成为:蓄电池组10可以装拆于该作业机主体200。

当蓄电池组10被安装到作业机主体200时,对作业机主体200输入蓄电池电力。作业机主体200利用蓄电池电力而工作。

作业机主体200构成为:能够进行例如与园艺用、石工用、金工用、木工用等各种用途的任意一种对应的作用。本实施方式的电动作业机可以是:例如,用于对草、小径树木等进行修剪的充电式修剪机。

(2)蓄电池组的构成

如图1所示,蓄电池组10具备:正极端子11、负极端子12、中心端子13、es端子14、tx端子15、bd/ts端子16、rx端子17、vcc/tfb端子18、以及td端子19。

正极端子11与蓄电池20的正极(详细而言为第1电池单元组21的正极)连接。负极端子12与蓄电池20的负极(详细而言为第2电池单元组22的负极)连接。中心端子13与蓄电池20中的第2电池单元组22的正极(换言之第1电池单元组21的负极)连接。

如图1所示那样,蓄电池组10还具备:蓄电池控制电路23、es输出电路24、tx电路25、bd/ts电路26、rx电路27、安装检测电路28、td输入电路29、电源输入电路30、电源电路31、电压检测电路32、电流检测电路33、以及温度检测电路34。

es输出电路24与es端子14连接。tx电路25与tx端子15连接。bd/ts电路26与bd/ts端子16连接。rx电路27与rx端子17连接。安装检测电路28与vcc/tfb端子18连接。td输入电路29与td端子19连接。此外,es输出电路24、tx电路25、bd/ts电路26、rx电路27、安装检测电路28、以及td输入电路29均与蓄电池控制电路23连接。

电压检测电路32向蓄电池控制电路23输出蓄电池电压信息,该蓄电池电压信息表示蓄电池20的电压(以下称为“蓄电池电压”)的值(以下称为“蓄电池电压值”)。蓄电池电压信息中例如包含:表示第1电池单元组21的电压值的信息、表示第2电池单元组22的电压值的信息、以及表示蓄电池20的电压值的信息中的至少一种信息。

在从蓄电池20向电动设备放电时,电流检测电路33向蓄电池控制电路23输出放电电流信息,该放电电流信息表示:从蓄电池20放电的放电电流的值。在充电器40进行蓄电池20的充电时,电流检测电路33向蓄电池控制电路23输出充电电流信息,该充电电流信息表示:从充电器40向蓄电池20供给的充电电流的值。

温度检测电路34检测蓄电池20的温度,并将表示其检测出的温度的温度信息向蓄电池控制电路23输出。

蓄电池控制电路23基于蓄电池电压信息、放电电流信息、充电电流信息以及温度信息等各种信息,对蓄电池20的充电以及放电进行控制。在蓄电池20通过充电器40而被充电时,蓄电池控制电路23通过与充电器40进行数据通信,来相互收发充电所需的信息。蓄电池控制电路23例如基于蓄电池电压,来运算对蓄电池20进行充电所需的充电电流的值,并将表示该值的充电电流指令值向充电器40发送。

另外,蓄电池控制电路23例如具备:包含cpu以及存储器的微型计算机。存储器可以包含ram、rom、快闪存储器等半导体存储器。存储器用于存储:cpu为了达成蓄电池组10的各种功能而读入并执行的各种程序、数据。这些各种功能并不仅仅限于前述那样的软件处理,其一部分或者全部也可以使用:对逻辑电路、模拟电路等进行组合而成的硬件,来实现。

电源输入电路30具备:第1二极管d01、以及第2二极管d02。第1二极管d01的阳极经由开关元件t01而与蓄电池20的正极连接。开关元件t01在本实施方式中例如是p沟道mosfet。第1二极管d01的阳极与开关元件t01的漏极连接。开关元件t01的源极与蓄电池20的正极连接。开关元件t01的栅极与蓄电池控制电路23连接。

第2二极管d02的阳极与vcc/tfb端子18连接。第1二极管d01的阴极与第2二极管的阴极相互连接,并且与电源电路31的输入端子连接。

蓄电池控制电路23基于从电压检测电路32输入的蓄电池电压信息,来判断蓄电池20是否是过放电状态。蓄电池控制电路23可以以任意方法来判断蓄电池20是否是过放电状态。例如,在蓄电池电压信息所示的蓄电池电压值小于规定的电压下限值时,蓄电池控制电路23判断为是过放电状态。

蓄电池控制电路23在蓄电池20不是过放电状态的期间,通过接通开关元件t01,来将蓄电池电力经由开关元件t01以及第1二极管d01而向电源电路31供给。蓄电池控制电路23在判断为蓄电池20是过放电状态的情况下,通过断开开关元件t01,来切断:向电源电路31供给蓄电池电力。

另外,电压检测电路32也可以将表示蓄电池20中的各电池单元的电压值的信息向蓄电池控制电路23输出。这种情况下,蓄电池控制电路23可以在至少一个电池单元的电压值小于规定的电池单元电压下限值时,判断为是过放电状态。

此外,也可以由电压检测电路32进行上述判断。即,电压检测电路32在蓄电池电压值小于规定的电压下限值时、或者至少一个电池单元的电压值小于规定的电池单元电压下限值时,判断为是过放电状态。这种情况下,蓄电池控制电路23可以在通过电压检测电路32而判断为是过放电状态的情况下,断开开关元件t01。

电源电路31将被输入的直流电压转换为具有比该输入的电压的电压值还低的电压值的直流控制电压vc,并予以输出。由电源电路31生成的控制电压vc在包含蓄电池控制电路23的蓄电池组10内的各部中,被用作它们的电源。

在蓄电池20不是过放电状态的情况下,蓄电池电压经由开关元件t01以及第1二极管d01而被输入至电源电路31。这种情况下,电源电路31将蓄电池电压转换为控制电压vc,并予以输出。

当蓄电池20成为过放电状态时,蓄电池控制电路23将其自身设为关闭(shutdown)模式。具体而言,蓄电池控制电路23通过断开开关元件t01,来切断向电源电路31的蓄电池电压的输入,使来自电源电路31的控制电压vc的输出停止,并使蓄电池控制电路23自身的动作停止。

在关闭模式中,蓄电池控制电路23由于正在停止动作,故而无法自行使开关元件t01接通。蓄电池控制电路23的关闭模式通过蓄电池组10被安装到工作中的充电器40而解除。

当蓄电池组10被安装到工作中的充电器40时,如图5所示那样,后面叙述的第1电源电压vcc从充电器40被输入至vcc/tfb端子18。输入至vcc/tfb端子18的第1电源电压vcc经由第2二极管d02而被输入至电源电路31。若在关闭模式中对电源电路31输入了第1电源电压vcc,电源电路31就会将第1电源电压vcc转换为控制电压vc,并予以输出。由此,蓄电池控制电路23启动。当从关闭模式下启动蓄电池控制电路23时,若通过蓄电池20被充电而使得蓄电池电压值成为电压下限值以上,蓄电池控制电路23就会使开关元件t01接通。由此,蓄电池电压被输入电源电路31,电源电路31能够根据蓄电池电压,来生成控制电压vc。

电源电路31可以以任意方式构成。电源电路31可以构成为:开关调节器、或者线性调节器,通过该开关调节器、或者线性调节器,将输入电压转换为控制电压vc。控制电压vc的电压值以及第1电源电压vcc的电压值均可以为任意的值。在本实施方式中,电源电路31例如具备线性调节器,第1电源电压vcc例如为5v,控制电压vc例如为3.3v。

从充电器40向vcc/tfb端子18输入的第1电源电压vcc也可以进一步被输入至安装检测电路28。此外,在蓄电池组10被安装到作业机主体200的情况下,主体检知电压从作业机主体200被输入至vcc/tfb端子18。

为了使蓄电池控制电路23能够检测:蓄电池组10被安装到充电器40或者电动设备这一情形而设置安装检测电路28。如图1以及图5所示,安装检测电路28具备:电阻器r01、r02、r03、齐纳二极管d03、电容器c01、以及开关元件t02。开关元件t02在本实施方式中例如为n沟道mosfet。

电阻器r01的第1端与vcc/tfb端子18连接,电阻器r01的第2端与开关元件t02的栅极连接。开关元件t02的源极与具有蓄电池组10的基准电位的接地线连接。齐纳二极管d03、电容器c01以及电阻器r02均连接在开关元件t02的栅极与接地线之间。开关元件t02的漏极连接于电阻器r03的第1端,并且连接于蓄电池控制电路23。电阻器r03的第2端被输入控制电压vc。

在蓄电池组10既没有被安装到充电器40、也没有被安装到电动设备的情况下,安装检测电路28中的开关元件t02断开。这种情况下,从安装检测电路28向蓄电池控制电路23输入非安装信号(具体而言为h电平的信号)。

另一方面,当蓄电池组10例如被安装到充电器40,由此,如图5所示那样,来自充电器40的第1电源电压vcc经由vcc/tfb端子18而被输入至安装检测电路28时,开关元件t02接通。这种情况下,从安装检测电路28向蓄电池控制电路23输出安装信号(具体而言为l电平的信号)。

此外,当通过蓄电池组10被安装到例如作业机主体200而来自作业机主体200的主体检知电压经由vcc/tfb端子18被输入至安装检测电路28时,开关元件t02接通。据此,在这种情况下,也从安装检测电路28向蓄电池控制电路23输入安装信号。

蓄电池控制电路23基于从安装检测电路28输入的非安装信号或者安装信号,能够检测出:蓄电池组10未被安装到任何地方,或者已被安装到充电器40或电动设备。

蓄电池控制电路23具备串行通信功能。具体而言,蓄电池控制电路23将发送数据经由tx电路25而从tx端子15发送。此外,蓄电池控制电路23经由rx电路27而接收已被输入至rx端子17的接收数据。

蓄电池控制电路23发送的发送数据的实体是h电平、或者l电平的二值信号。在tx电路25中,根据从蓄电池控制电路23输入的信号的电平,从tx端子15观察的输入阻抗变化为低阻抗或者高阻抗。另外,低阻抗是指:例如,第1阈值以下的阻抗,高阻抗是指:例如,比第2阈值大的阻抗。第2阈值可以是与第1阈值相同的值,也可以是比第1阈值大的值。

蓄电池控制电路23在发送数据的非发送时,向tx电路25持续输出:表示发送待机状态的h电平信号。在发送待机状态中,tx端子15的输入阻抗成为低阻抗(例如约10.5kω)。蓄电池控制电路23在对发送数据进行发送时,根据该发送数据的内容,而向tx电路25输出:h电平或者l电平的信号。当从蓄电池控制电路23向tx电路25输出l电平的信号时,tx端子15的输入阻抗成为高阻抗。

另外,vcc/tfb端子18的输入阻抗、亦即从vcc/tfb端子18观察到的安装检测电路28的输入阻抗在本实施方式中为高阻抗(例如约9.4mω。参照图5。)。

输入至蓄电池组10的rx端子17的接收数据的实体是h电平或者l电平的二值信号。rx电路27具体而言如图6所示那样构成。如图6所示,蓄电池组10的rx电路27具备:电阻器r08、r09、r10、r11、电容器c04、以及开关元件t05。开关元件t05在本实施方式中例如为npn型双极晶体管。

电阻器r08的第1端与rx端子17连接,电阻器r08的第2端与电阻器r09的第1端连接。电阻器r09的第2端与开关元件t05的基极连接。开关元件t05的发射极与接地线连接。电阻器r10连接在开关元件t05的基极与发射极之间。电容器c04连接在电阻器r08的第2端与接地线之间。开关元件t05的集电极连接于电阻器r11的第1端,并且连接于蓄电池控制电路23。电阻器r11的第2端被输入控制电压vc。

rx端子17的输入阻抗、亦即从rx端子17观察到的rx电路27的输入阻抗在本实施方式中与开关元件t05是被接通还是被断开无关,为低阻抗(例如约8kω)。

当对rx端子17输入了l电平的信号时,rx电路27中的开关元件t05断开。这种情况下,从rx电路27向蓄电池控制电路23输入h电平的信号。另一方面,当对rx端子17输入了h电平的信号时,开关元件t05接通。这种情况下,从rx电路27向蓄电池控制电路23输入l电平的信号。蓄电池控制电路23基于从rx电路27输入的信号的逻辑电平,来识别接收数据的内容。

蓄电池控制电路23根据蓄电池20是否是过放电状态,而向bd/ts电路26输出l电平或者h电平的信号,从而使bd/ts端子16的输入阻抗、亦即从bd/ts端子16观察到的bd/ts电路26的输入阻抗变化为第1阻抗或者第2阻抗。第1阻抗以及第2阻抗均为高阻抗,但第2阻抗比第1阻抗还高。

具体而言,蓄电池控制电路23在蓄电池20不是过放电状态的情况下,通过向bd/ts电路26输出h电平的信号,来使bd/ts端子16的输入阻抗成为第1阻抗(例如约6.2mω)。另一方面,蓄电池控制电路23在蓄电池20是过放电状态的情况下,通过向bd/ts电路26输出l电平的信号,来使bd/ts端子16的输入阻抗成为第2阻抗。

从作业机主体200向td端子19输入操作信号,该操作信号表示:后面叙述的操作部217(参照图3)是否正在被电动作业机的使用者操作。操作信号是:h电平或者l电平的二值信号。在操作部217未被操作时,操作信号例如为l电平,在操作部217正在被操作时,操作信号例如为h电平。

在对td端子19输入了l电平的操作信号的情况下,td输入电路29向蓄电池控制电路23输出:表示操作部217未被操作的操作信息(例如h电平的信号)。在对td端子19输入了h电平的操作信号的情况下,td输入电路29向蓄电池控制电路23输出:表示操作部正在被操作的操作信息(例如l电平的信号)。蓄电池控制电路23基于从td输入电路29输入的操作信息,能够识别操作部217是否正在被操作。

td端子19的输入阻抗、亦即从td端子19观察到的td输入电路29的输入阻抗在本实施方式中为高阻抗(例如约110kω)。

蓄电池控制电路23监视蓄电池组10是否是特定的异常状态,根据其监视结果,将允许指令或者禁止指令向es输出电路24输出。特定的异常状态是指:例如,应当使来自蓄电池20的放电、以及对蓄电池20的充电停止的状态。

蓄电池控制电路23可以以任意的方法,来判断蓄电池组10是否是特定的异常状态。蓄电池控制电路23基于例如前述的蓄电池电压信息、放电电流信息、充电电流信息以及温度信息的至少一种信息,来判断蓄电池组10是否是特定的异常状态。

此外,特定的异常状态可以是任何的状态。例如,在蓄电池20是过放电状态的情况、或者过放电状态持续了一定时间的情况下,可以判断为蓄电池组10是特定的异常状态。另外,例如,在来自蓄电池20的放电电流的值超过规定的电流上限值的情况,或者超过电流上限值的状态持续了一定时间的情况下,可以判断为蓄电池组10为特定的异常状态。此外,例如,在蓄电池20的温度超过规定的温度上限值的情况,或者超过温度上限值的状态持续了一定时间的情况下,可以判断为蓄电池组10是特定的异常状态。

蓄电池控制电路23在蓄电池组10不是特定的异常状态的情况下,向es输出电路24输出允许指令(本实施方式中为例如h电平的信号)。蓄电池控制电路23在蓄电池组10是特定的异常状态的情况下,向es输出电路24输出禁止指令(本实施方式中为例如l电平的信号)。

如图4所示,本实施方式的es输出电路24具备:电阻器r04、r05、r06、r07、电容器c02、c03、齐纳二极管d04、d05以及开关元件t03。开关元件t03在本实施方式例如为n沟道mosfet。

从蓄电池控制电路23向电阻器r07的第1端输入:允许指令(h电平)或者禁止指令(l电平)。电阻器r07的第2端与开关元件t03的栅极连接。开关元件t03的源极与接地线连接。电阻器r06以及电容器c03均连接在开关元件t03的栅极与接地线之间。开关元件t03的漏极连接于电阻器r05的第1端,并且连接于齐纳二极管d04的阴极。齐纳二极管d04的阳极与齐纳二极管d05的阴极连接,齐纳二极管d05的阳极与接地线连接。电阻器r05的第2端与电阻器r04的第1端连接。电阻器r04的第2端与es端子14连接。电容器c02连接在电阻器r04的第1端与接地线之间。

当允许指令(h电平)从蓄电池控制电路23被输入给如此构成的es输出电路24时,在es输出电路24中,开关元件t03接通。由此,es端子14的输入阻抗、亦即从es端子14观察到的es输出电路24的输入阻抗为低阻抗(例如约10.5kω)。换言之,es端子14为l电平。

另一方面,当禁止指令(l电平)从蓄电池控制电路23被输入给es输出电路24时,在es输出电路24中,开关元件t03断开。由此,es端子14的输入阻抗为高阻抗。

(3)充电器的构成

如图2所示,充电器40具备:正极端子41、负极端子42、中心端子43、es端子44、rx端子45、bd端子46、tx端子47、以及vcc端子48。

当蓄电池组10被安装到充电器40时,蓄电池组10的正极端子11与正极端子41连接,蓄电池组10的负极端子12与负极端子42连接,蓄电池组10的中心端子13与中心端子43连接,蓄电池组10的es端子14与es端子44连接,蓄电池组10的tx端子15与rx端子45连接,蓄电池组10的bd/ts端子16与bd端子46连接,蓄电池组10的rx端子17与tx端子47连接,蓄电池组10的vcc/tfb端子18与vcc端子48连接。

充电器40不具备:与蓄电池组10的td端子19对应的端子。因此,在蓄电池组10被安装到充电器40的情况下,蓄电池组10的td端子19不与充电器40电连接而成为电路开路状态。

充电器40还具备:电源插头50、整流电路51、pfc(powerfactorcorrection)电路52、平滑电路53、主转换器54、正极线55、负极线56、电池单元组切换电路57、线开关电路58、开关驱动电路59、充电控制电路60、电流检测电路61、差动放大电路62、低通滤波器63、以及输出设定电路64。

电源插头50构成为:例如,与供给交流100v的电压的商用电源等交流电源连接,从交流电源接收交流电。整流电路51对从电源插头50输入的交流电进行整流,且转换为直流电,并输出。pfc电路52改善从整流电路51输出的直流电的功率因数。平滑电路53对通过被pfc电路52改善了功率因数的直流电进行平滑化。

主转换器54将通过平滑电路53平滑化后的直流电转换成充电电力,并输出,该充电电力具有适合蓄电池20的充电的电压。主转换器54在本实施方式中,例如具备:绝缘型的降压开关电源电路。主转换器54按照从后面叙述的输出设定电路64输入的开关指令进行工作,并生成充电电力。

主转换器54连接有正极线55的第1端以及负极线56的第1端。由主转换器54生成的充电电力经由正极线55以及负极线56而向蓄电池组10供给。

正极线55的第2端以及负极线56的第2端与电池单元组切换电路57连接。电池单元组切换电路57具备:相互联动的正极开关57a以及负极开关57b。正极开关57a以及负极开关57b是c接点型的开关。正极线55的第2端与正极开关57a中的共用端子连接,负极线56的第2端与负极开关57b中的共用端子连接。

正极开关57a中的第1端子与正极端子41连接,正极开关57a中的第2端子与中心端子43连接。负极开关57b中的第1端子与中心端子431连接,负极开关57b中的第2端子与负极端子42连接。

电池单元组切换电路57按照从充电控制电路60输入的切换指令,而切换为第1连接状态或者第2连接状态。第1连接状态是:正极开关57a以及负极开关57b的任意一开关的共用端子与第1端子连接起来的状态。第2连接状态是:正极开关57a以及负极开关57b的任意一开关的共用端子与第2端子连接起来的状态。

在本实施方式中,电池单元组切换电路57被交替地切换为第1连接状态以及第2连接状态,并且对蓄电池20进行充电。即,在第1连接状态下,对第1电池单元组21进行充电,在第2连接状态下,对第2电池单元组22进行充电。

线开关电路58设置于正极线55,用于对正极线55进行导通或者切断。线开关电路58通过充电控制电路60且经由开关驱动电路59而被接通或者断开。一旦线开关电路58接通,正极线55就会导通,成为能够向蓄电池组10供给充电电力的状态。一旦线开关电路58断开,正极线55就会被切断,成为不向蓄电池组10供给充电电力的状态。线开关电路58可以以任意方式构成。线开关电路58可以具备至少一个的开关元件(例如mosfet),该开关元件构成为:例如,导通或者切断正极线55。

电流检测电路61设置于负极线56。电流检测电路61输出电流检测信号si,该电流检测信号si表示负极线56中流动的电流的电流值。电流检测信号si在本实施方式中具有:与负极线56中流动的电流的电流值对应的电压值。电流检测电路61构成为:例如,具备插入于负极线56的分流电阻器(未图示),输出与分流电阻器的两端间的电压相对应的电流检测信号si。

电流检测信号si被输入至充电控制电路60以及差动放大电路62。充电控制电路60生成pwm信号,并向低通滤波器63输出,其中,该pwm信号是:与通过和蓄电池组10之间进行数据通信而从蓄电池组10取得的前述充电电流指令值项对应的pwm信号,亦即是与充电电流指令值相对应的占空比的脉冲信号。低通滤波器63对从充电控制电路60输入的pwm信号进行平滑化,并向差动放大电路62输出。

差动放大电路62输出:通过低通滤波器63而被平滑化后的pwm信号的电压值与电流检测信号si的电压值之间的差所对应的差动信号dif。差动信号dif被输入至输出设定电路64,并经由输出设定电路64而作为前述的开关指令又向主转换器54输出。主转换器54基于作为开关指令而被输入的差动信号dif,以差动信号dif成为零的方式,亦即以从主转换器54输出的充电电流的值与充电电流指令值表示的电流值一致的方式,来生成充电电力。

另外,从充电控制电路60向输出设定电路64输入充电电压上限值,并且向输出设定电路64输入正极线55的电压(详细而言,为主转换器54与线开关电路58之间的电压)。输出设定电路64在正极线的电压值为充电电压上限值以下的情况下,将差动信号dif作为开关指令向主转换器54输出。另一方面,输出设定电路64在正极线的电压值比充电电压上限值高的情况下,通过输出用于使充电电力降低的开关指令,来使从主转换器54输出的充电电力的电压值降低。

在正极线55中的主转换器54与线开关电路58之间,设置有:整流电路65、平滑电路66、以及放电电路67。

本实施方式的主转换器54为绝缘型,因此,从主转换器54输出的充电电力为交流。整流电路65对从主转换器54输出的交流的充电电力进行整流。

平滑电路66具备电容器c41。电容器c41的第1端与正极线55连接,电容器c41的第2端与负极线56连接。平滑电路66对通过整流电路65而被整流后的充电电力进行平滑化。

放电电路67使充电到平滑电路66中的电容器c41的电荷放电。放电电路67具备:电阻器r41、r42以及开关元件t41。开关元件t41例如是npn型双极晶体管。开关元件t41的基极经由电阻器r42而与充电控制电路60连接。开关元件t41的发射极与负极线56(更详细而言为主转换器54与电流检测电路61之间)连接。开关元件t41的集电极经由电阻器r41而与正极线55连接。通过这样的构成,当通过充电控制路60接通开关元件t41时,电容器c41的充电电荷被放电。

在正极线55中的线开关电路58与电池单元组切换电路57之间,设置有二极管d41。二极管d41对从正极端子41或者中心端子43向线开关电路58的电流逆流进行控制。

充电器40还具备副转换器68。副转换器68将通过平滑电路53而被平滑化后的直流电力转换为与主转换器54的输出电压值不同的电压值的电源用电力,并输出。副转换器68在本实施方式中例如具备:绝缘型的降压开关电源电路。因此,从副转换器68输出的电源用电力为交流。

从副转换器68输出的电源用电力通过整流电路69而被整流,并通过平滑电路70而被平滑化。从平滑电路70输出的直流电压作为第2电源电压vd而被使用于后面叙述的风扇90以及蜂鸣器93。

从副转换器68输出的电源用电力通过整流电路71而被进一步整流,并通过平滑电路72而被平滑化。从平滑电路72输出的直流电压被输入至电源电路73。电源电路73将从平滑电路72输入的直流电压转换为:具有比该直流电压的电压值还低的电压值的直流的第1电源电压vcc,并输出。第1电源电压vcc作为电源而被用在含有充电控制电路60在内的充电器40中的各部。

充电器40还具备:5个端子保护电路84、85、86、87、88、es输入电路74、rx电路75、bd输入电路76、以及tx电路77。端子保护电路84、85、86、87、88均具备相同的构成。

es输入电路74经由端子保护电路84而与es端子44连接。rx电路75经由端子保护电路85而与rx端子45连接。bd输入电路76经由端子保护电路86而与bd端子46连接。tx电路77经由端子保护电路87而与tx端子47连接。

端子保护电路88与vcc端子48连接。对端子保护电路88输入第1电源电压vcc。即,第1电源电压vcc能够经由端子保护电路88以及vcc端子48而向充电器40的外部输出。据此,当蓄电池组10被安装到充电器40时,从充电器40的vcc端子48向蓄电池组10的vcc/tfb端子18输入第1电源电压vcc。

关于端子保护电路84、85、86、87、88的构成,例举出了与es端子44连接的端子保护电路84,参照图4进行说明。另外,在图5中图示出了与vcc端子48连接的端子保护电路88,在图6中图示出了与tx端子47连接的端子保护电路87。

如图4所示,端子保护电路84具备:2个齐纳二极管d43、d44、二极管d45、以及可变电阻96。齐纳二极管d43的阴极与es端子44连接,齐纳二极管d43的阳极与齐纳二极管d44的阴极连接。齐纳二极管d44的阳极经由可变电阻96而与接地线连接。二极管d45的阴极与es端子44连接。二极管d45的阳极与es输入电路74连接。

在连接于二极管d45的外部连接用的端子(图4中为es端子44)与其他外部连接用的端子(例如rx端子45、bd端子46、tx端子47以及vcc端子48)短路的情况下,二极管d45能够抑制:对充电器40的内部产生不利的影响。

2个齐纳二极管d43、d44的设置是:为了保护所对应的外部连接用的端子(图4中为es端子44)而使之不受过电压影响。另外,在本实施方式中,蓄电池20的额定电压值为比较高的值(例如57.6v),因此,可以将2个齐纳二极管d43、d44串联连接来使用,但在蓄电池20的额定电压值低的情况下,也可以使用1个齐纳二极管。

可变电阻96的设置是:为了抑制在蓄电池20的充电时在充电器40与蓄电池组10之间流动不需要的环流。在本实施方式中,如前述的那样,电池单元组切换电路57交替地被切换为第1连接状态以及第2连接状态,并且对蓄电池20进行充电。

这里,在电池单元组切换电路57为第1连接状态的情况下,假设若未设置可变电阻96,就会产生接下来那样的环流。即,能够产生:从第2电池单元组22的正极经由蓄电池组10的中心端子13、充电器40的中心端子43、电池单元组切换电路57中的负极开关57b、充电器40的接地线、端子保护电路84中的2个齐纳二极管d43、d44、充电器40的es端子44、蓄电池组10的es端子14、es输出电路24、以及蓄电池组10的接地线而到达第2电池单元组22的负极的环流。

产生这样的环流的要因在于:在第1连接状态下,充电器40的接地线的电位与蓄电池组10中的第2电池单元组22的正极成为同电位。即便在es端子44以外的其他外部连接用的端子中,也会以相同的要因而产生环流。这里,在本实施方式中,为了抑制如上述那样的环流,而在端子保护电路84~88中设置了可变电阻96。

如图4所示,es输入电路74具备:第1输入电路74a、以及第2输入电路74b。第1输入电路74a具备:电阻器r43、r44以及开关元件t42。开关元件t42例如为pnp型双极晶体管。电阻器r43的第1端与端子保护电路84(详细而言为二极管d45的阳极)连接。电阻器r43的第2端与开关元件t42的基极连接。开关元件t42的发射极被外加第1电源电压vcc。电阻器r44连接在开关元件t42的发射极与基极之间。

第2输入电路74a具备:电阻器r45、r46、r47以及开关元件t43。开关元件t43例如是npn型双极晶体管。电阻器r45的第1端与第1输入电路74a中的开关元件t42的集电极连接。电阻器r45的第2端与开关元件t43的基极连接。开关元件t43的发射极与接地线连接。电阻器r46连接在开关元件t43的发射极与基极之间。第1电源电压vcc经由电阻器r47而被外加于开关元件t43的集电极。

开关元件t43的集电极的电压被作为es信号而向充电控制电路60以及开关驱动电路59输出。另外,电阻器r43的抵抗值例如为约2kω,电阻器r44的抵抗值例如为约20kω。

在蓄电池组10中,当从蓄电池控制电路23向es输出电路24输出允许指令时,蓄电池组10的es端子14的输入阻抗如前述那样,成为低阻抗。因此,在充电器40的es输入电路74中,开关元件t42、t43均接通,并输出l电平的es信号(以下,称为“es允许信号”)。

另一方面,在蓄电池组10中,当从蓄电池控制电路23向es输出电路24输出禁止指令时,蓄电池组10的es端子14的输入阻抗如前述那样,为高阻抗。由此,在充电器40的es输入电路74中,开关元件t42、t43均断开,并输出h电平的es信号(以下,称为“es禁止信号”)。

充电控制电路60在从es输入电路74被输入es允许信号的情况下,一边与蓄电池组10进行数据通信,一边进行蓄电池20的充电。即,经由开关驱动电路59而使线开关电路58接通,并且输出前述的pwm信号,来使主转换器54生成充电电力,从而向蓄电池组10供给充电电力。

充电控制电路60在从es输入电路74被输入了es禁止信号的情况下,使蓄电池20的充电停止。即,停止pwm信号的输出,并且经由开关驱动电路59,来断开线开关电路58。

开关驱动电路59在从es输入电路74被输入es允许信号的情况下,按照从充电控制电路60被输入的开关驱动指令,而将线开关电路58接通或者断开。也就是说,在被输入es允许信号的期间,充电控制电路60对线开关电路的控制为有效。

另一方面,开关驱动电路59在从es输入电路74被输入es禁止信号的情况下,与从充电控制电路60被输入的开关驱动指令的内容无关地,强制性地断开线开关电路58。也就是说,在被输入es禁止信号的期间,充电控制电路60对线开关电路的控制被设为无效。另外,开关驱动电路59构成为:不进行软件处理,而是通过硬件处理来使线开关电路58接通或者断开。

在进行充电时,从es输入电路74被输出es禁止信号的情况下,充电控制电路60进行:用于断开线开关电路58的软件处理。这种情况下,从被输出es禁止信号起,到充电控制电路60向开关驱动电路59输出用于使线开关电路58断开的开关驱动指令为止的期间,产生一定的时滞。

因此,在从es输入电路74输出了es禁止信号的情况下,在从充电控制电路60被输入用于使线开关电路58断开的开关驱动指令之前,先对开关驱动电路59输入es禁止信号。通过这样的构成,在本实施方式的充电器40中,在从es输入电路74被输出了es禁止信号的情况下,能够通过硬件处理,来迅速地断开线开关电路58。

rx电路75经由rx端子45接收:从蓄电池组10发送来的发送数据,且中继该接收到的数据,并向充电控制电路60输出。充电控制电路60经由rx电路75取得:来自蓄电池组10的发送数据。

bd输入电路76将与bd端子46所连接的蓄电池组10的bd/ts端子16的阻抗相对应的信号向充电控制电路60输出。充电控制电路60根据从bd输入电路76被输入的信号,来判断蓄电池组10是否被安装到充电器40。即,当蓄电池组10的bd/ts端子16的输入阻抗为前述的第1阻抗时,判断为安装有蓄电池组10,当蓄电池组10的bd/ts端子16的输入阻抗为前述的第2阻抗时,判断为未安装蓄电池组10。

tx电路77中继从充电控制电路60输出的发送数据,并向蓄电池组10发送。tx电路77如图6所示,具备:电阻器r48、r49、r50、以及开关元件t44。开关元件t44例如是pnp型双极晶体管。

电阻器r48的第1端与端子保护电路87(详细而言,为二极管d45的阳极)连接。电阻器r48的第2端与开关元件t44的集电极连接。开关元件t44的发射极被外加第1电源电压vcc。电阻器r49连接在开关元件t44的发射极与基极之间。电阻器r50的第1端与开关元件t44的基极连接。电阻器r50的第2端被从充电控制电路60输入发送数据。从充电控制电路60输出的发送数据的实体为:h电平或者l电平的二值信号。

充电器40还具备:风扇90、锁定检测电路91、以及温度检测电路92。风扇90通过第2电源电压vd而进行旋转,向充电器40中的发热部件(例如主转换器54中的未图示的开关元件)发送冷却风。充电控制电路60在向蓄电池组10供给充电电力的期间,连续地或断续地对风扇90进行驱动。

锁定检测电路91检测风扇90的锁定。充电控制电路60在对风扇90进行驱动的期间通过锁定检测电路91来检测出风扇90的锁定的情况下,通过使从主转换器54输出的电流的值降低,来抑制:主转换器54中的未图示的开关元件的过热。

温度检测电路92能够检测主转换器54中的未图示的开关元件的温度。充电控制电路60基于通过温度检测电路92而检测出来的温度,来控制充电电流的值(即控制pwm信号)。例如,在检测出的温度为温度阈值以上的情况下,生成:比与来自蓄电池组10的充电电流指令值相对应的占空比还低的占空比的pwm信号,并使充电电流降低。

充电器40还具备蜂鸣器93、以及衰减器94。对蜂鸣器93输入第2电源电压vd。另外,从安装到充电器40的蓄电池组10并经由二极管d42以及衰减器94而向蜂鸣器93输入蓄电池电力。衰减器94对蓄电池电压进行降压,并向蜂鸣器93输出。蜂鸣器93通过第2电源电压vd或者蓄电池电力而进行工作。例如,在充电完成的时机、或者产生任何异常的时机等各种时机,充电控制电路60使蜂鸣器93进行工作,从而使使用者对该时机的产生进行视觉识别。

在这样构成的充电器40中,若充电控制电路60通过从bd输入电路76输入的信号而检测出蓄电池组10被安装到充电器40这一情形,就会执行:用于对蓄电池20进行充电的充电控制处理。具体而言,通过与蓄电池组10之间进行串行数据通信,来取得:包括前述的充电电流指令值在内的各种信息。并且,在需要蓄电池20的充电时,接通线开关电路58,并输出与充电电流指令值相对应的pwm信号,由此来开始充电。如前述那样,一边将电池单元组切换电路57交替地切换到第1连接状态和第2连接状态,一边进行蓄电池20的充电。即,第1电池单元组21的充电与第2电池单元组22的充电被并行地执行。第1连接状态与第2连接状态的切换可以在任意的时机进行。例如,还可以按每隔一定期间(例如,1分钟)进行切换。

此外,充电控制电路60通过在开始向蓄电池组10供给充电电力之前(详细而言,为接通线开关电路58之前),对放电电路67进行控制,来使被充电给平滑电路66中的电容器c41的电荷放电。具体而言,充电控制电路60使放电电路67中的开关元件t41接通一定时间。另外,设置放电电路67的主要原因是:为了抑制在充电开始时从电容器c41向蓄电池组10流入大电流。

(4)作业机主体的构成

如图3所示,作业机主体200具备:正极端子201、负极端子202、es端子204、rx端子205、ts端子206、tx端子207、tfb端子208以及td端子209。

当蓄电池组10被安装到作业机主体200时,蓄电池组10的正极端子11与正极端子201连接,蓄电池组10的负极端子12与负极端子202连接,蓄电池组10的es端子14与es端子204连接,蓄电池组10的tx端子15与rx端子205连接,蓄电池组10的bd/ts端子16与ts端子206连接,蓄电池组10的rx端子17与tx端子207连接,蓄电池组10的vcc/tfb端子18与tfb端子208连接,蓄电池组10的td端子19与td端子连接。

作业机主体200不具备:与蓄电池组10的中心端子13相对应的端子。因此,在蓄电池组10被安装到作业机主体200的情况下,蓄电池组10的中心端子13不与作业机主体200电连接而成为电开放状态。

作业机主体200具备:马达驱动电路211、马达212、驱动机构213、输出工具214、驱动开关215、开关驱动电路216、操作部217、操作检测电路218、驱动控制电路220、es输入电路224、rx电路225、ts输入电路226、tx电路227、tfb输出电路228、td输出电路229、以及电源电路230。

从正极端子201以及负极端子202向马达驱动电路211输入蓄电池电力。马达驱动电路211基于从驱动控制电路220被输入的驱动指令,向马达212供给电力。马达212通过从驱动控制电路220供给的电力而进行旋转。驱动机构213将马达212的旋转传递至输出工具214。将马达212的旋转力作为驱动源并经由驱动机构213来驱动输出工具214。输出工具214构成为:通过作用于作业机主体200的外部来实现电动作业机的功能。输出工具214例如可以是:用于对草、小径树木等进行修剪的旋转刀具。另外,例如,输出工具214还可以是对被加工部件开孔用的钎头。另外例如,输出工具214还可以是用于进行送风或者吸引的涡轮叶片。

在正极端子201与马达驱动电路211之间的通电路径中,设置有:用于对该通电路径进行导通或者切断的驱动开关215。驱动开关215通过驱动控制电路220并经由开关驱动电路216而被控制。

操作部217通过电动作业机的使用者而被操作。操作检测电路218能够检测:使用者对操作部217进行的操作,并在检测出操作的情况下,将操作检测信号向驱动控制电路220以及td输出电路229输出。驱动控制电路220在被输入操作检测信号的情况下,使驱动开关215接通,并且对马达驱动电路211进行驱动,由此来使马达212旋转。

从正极端子201向ts输入电路226输入蓄电池电压vp。ts输入电路226根据与ts端子206连接的蓄电池组10的bd/ts端子16的阻抗,来输出蓄电池电压vb。即,在蓄电池组10的bd/ts端子16的输入阻抗为前述的第1阻抗的情况下,ts输入电路226将被输入的蓄电池电压vp经由未图示的开关元件而作为蓄电池电压vb来予以输出。另一方面,在蓄电池组10的bd端子16的输入阻抗为前述的第2阻抗的情况下,ts输入电路226停止蓄电池电压vb的输出。蓄电池电压vb被输入至电源电路230以及tfb输出电路228。

从ts输入电路226输出的蓄电池电压vb被输入至tfb输出电路228。tfb输出电路228对所输入的蓄电池电压vb进行降压,并作为前述的主体检知电压而从tfb端子208予以输出。

电源电路230将蓄电池电压vb转换为直流的控制电源电压vdm,并输出,其中该直流的控制电源电压vdm具有:比该蓄电池电压vb的电压值还低的电压值。包括驱动控制电路220在内的作业机主体200内的各部通过控制电源电压vdm进行动作。

es输入电路224与es端子204连接。rx电路225与rx端子205连接。ts输入电路226与ts端子206连接。tx电路227与tx端子207连接。tfb输出电路228与tfb端子208连接。td输出电路229与td端子209连接。

es输入电路224在本实施方式中具备:与充电器40中的es输入电路74相同的构成。即,es输入电路224输出:前述的es允许信号或者es禁止信号。es禁止信号被输入至:驱动控制电路220以及开关驱动电路216。

驱动控制电路220在被输入es允许信号的情况下,根据操作部217的操作,来驱动马达212。驱动控制电路220在被输入es禁止信号的情况下,即便操作部217被操作,也停止驱动电路211的动作,并且断开驱动开关215。开关驱动电路216在被输入es允许信号的情况下,虽然使驱动控制电路220对驱动开关215的控制成为有效,但在被输入es禁止信号的情况下,使驱动控制电路220对驱动开关215的控制为无效,并强制性地断开驱动开关215。

rx电路225经由rx端子205而接收从蓄电池组10发送来的发送数据,并中继该接收到的数据,来向驱动控制电路220输出。rx电路225例如与充电器40中的rx电路75同样地构成。

tx电路227中继从驱动控制电路220输出的发送数据,来向蓄电池组10发送。tx电路227例如可以与充电器40中的tx电路77同样地构成。

td输出电路229根据是否从操作检测电路218输入操作检测信号,来输出:表示操作部217是否被操作的前述的操作信号。该操作信号经由td端子209而向蓄电池组10输出。

(5)蓄电池组以及充电器中的端子配置

在蓄电池组10中,正极端子11、负极端子12、中心端子13、es端子14、tx端子15、bd/ts端子16、rx端子17、vcc/tfb端子18以及td端子19如图7所示那样配置。中心端子13实际如图7所示那样具备2个分割端子13a、13b。分割端子13a、13b被电导通而为同电位。另外,如图7所示的蓄电池组10是表示:沿着与配置有这些各端子的配置面垂直的方向来观察该配置面的状态。

在充电器40中,正极端子41、负极端子42、中心端子43、es端子44、rx端子45、bd端子46、tx端子47以及vcc端子48如图7所示那样配置。另外,图7所示的充电器40示出了:沿着与配置有充电器40中的这些各端子的配置面相垂直的方向来观察该配置面的状态。

蓄电池组10通过相对于充电器40而向插入方向移动来被安装到充电器40。插入方向与图7中的左方向相对应。另一方面,被安装到充电器40的蓄电池组10通过相对于充电器40而向与插入方向相反的脱离方向移动就能够从充电器40脱离。脱离方向与图7中的右方向相对应。另外,以下将与插入方向以及脱离方向垂直的方向称为正交方向。

如图7所示,在本实施方式中,蓄电池组10中的es端子14、tx端子15、bd/ts端子16、rx端子17、vcc/tfb端子18以及td端子19沿着脱离方向配置成2列,沿着正交方向配置成3列。

具体而言,es端子14、bd/ts端子16以及vcc/tfb端子18配置成:沿着正交方向而以规定的间隔并排成一列。也就是说,这3个端子在脱离方向上的位置相同。

rx端子17配置成:沿着脱离方向而与es端子14并排成一列(从es端子14朝向脱离方向而隔开规定距离)。es端子14与rx端子17在正交方向上的位置相同。

tx端子15配置成:沿着脱离方向而与bd/ts端子16并排成一列(从bd/ts端子16朝向脱离方向而隔开规定距离)。bd/ts端子16与tx端子15在正交方向上的位置相同。

td端子19配置成:沿着脱离方向而与vcc/tfb端子18并排成一列(从vcc/tfb端子18朝向脱离方向而隔开规定距离)。vcc/tfb端子18与td端子19在正交方向上的位置相同。

在蓄电池组10从充电器40完全脱离的情况下,如图7所示,蓄电池组10的各端子不会连接于充电器40中的所对应的端子。

当通过使蓄电池组10相对于充电器40而向插入方向移动来开始蓄电池组10向充电器40的安装时,蓄电池组10与充电器40的位置关系例如变化为图8所示的状态。在图8所示的位置关系中,蓄电池组10的正极端子11与充电器40的正极端子41接触,蓄电池组10的负极端子12与充电器40的负极端子42接触,蓄电池组10的中心端子13(详细而言为分割端子13b)与充电器40的中心端子43接触,蓄电池组10的es端子14与充电器40的tx端子47接触,蓄电池组10的bd/ts端子16与充电器40的rx端子45接触。

也就是说,在蓄电池组10被插入于充电器40的过程中,充电器40中的rx端子45以及tx端子47跟蓄电池组10中的与所对应的端子(即,在蓄电池组10被完全安装时所连接的端子)不同的端子(以下,称为“非对应端子”)暂时接触。

当在图8所示的状态下使蓄电池组10相对于充电器40而进一步向插入方向移动时,蓄电池组10与充电器40的位置关系例如变为图9所示的状态。在图9所示的位置关系中,蓄电池组10的各端子与充电器40中的所对应的端子连接。因此,在图9所示的位置关系中,在电气方面,与蓄电池组10被完全安装到充电器40的状态相同。

若在图9所示的状态下使蓄电池组10相对于充电器40而进一步向插入方向移动,则如图10所示,蓄电池组10被完全安装到充电器40。

如图10所示,在使安装于充电器40的蓄电池组10从充电器40脱离时,只要使蓄电池组10相对于充电器40向脱离方向移动即可。若使蓄电池组10向脱离方向移动,蓄电池组10与充电器40的位置关系就会与安装时相反地变化。由此,例如,在蓄电池组10从充电器40脱离的过程中,当蓄电池组10中的作为所对应的端子的rx端子17脱离后,充电器40中的tx端子47暂时会与作为非对应端子的es端子14接触。

(6)关于es端子的配置位置

在本实施方式中,蓄电池组10的es端子14以及充电器40的es端子44配置成:在安装于充电器40的蓄电池组10从充电器40脱离的脱离过程中,蓄电池组10中的非对应端子不会与充电器40的es端子44接触。更具体而言,在本实施方式中,es端子14、44被配置在:脱离方向上的最上游侧。由此,在脱离过程中,当蓄电池组10的es端子14从充电器40的es端子44脱离后,蓄电池组10的任意端子都不会与充电器40的es端子44接触。

这样,构成为:在脱离过程中,蓄电池组10中的非对应端子不会与充电器40的es端子44接触,这样构成的主要原因是:为了抑制充电器40中的es输入电路74的误动作。另外,这里所说的es输入电路74的误动作包括非主观意愿地从es输入电路74输出es允许信号的情形。

这里,例如,可以想象出:充电器40中的es端子44与tx端子47的位置关系、以及蓄电池组10中的es端子14与rx端子17的位置关系与图7相反的情形。也就是说,可以想象出:es端子14配置在脱离方向上比rx端子17更靠近下游侧的位置,es端子44配置在脱离方向上比tx端子47更靠近下游侧的情形。此外,可以想象出:蓄电池组10被安装到充电器40,通过充电器40而进行蓄电池20的充电这一情形,也就是说,线开关电路58接通,对蓄电池组10充电的充电电流就会从主转换器54流向正极线55的情形。并且,可以想象出:在进行充电的状态下蓄电池组10从充电器40脱离这一情形。

这种情况下,若在脱离过程中蓄电池组10的es端子14从充电器40的es端子44脱离,在充电器40中从es输入电路74输出的信号就会从es允许信号变化为es禁止信号。由此,线开关电路58被强制性地断开。但是,在线开关电路58被强制性地断开后,紧接着充电控制电路60就会因为前述的时滞等的影响而输出pwm信号。由此,虽然线开关电路58被断开,但是,主转换器54成为照旧工作的状态。据此,正极线55中的线开关电路58与主转换器54之间的电压值v1(参照图2)会上升,和线开关电路58与电池单元组切换电路57之间的电压值v2(图2参照)之差就会增加。

若蓄电池组10进一步进行脱离,则作为蓄电池组10中的非对应端子的rx端子17就会与充电器40的es端子44相接触。如使用图6所说明的那样,蓄电池组10中的rx端子17的输入阻抗为低阻抗。由此,若蓄电池组10的rx端子17与充电器40的es端子44接触,从而在电气方面,同下述的状态等效,即:与在蓄电池组10中对es输出电路24输入允许指令时(以下,称为“es允许时”)的蓄电池组10的es端子14相接触的状态。据此,在充电器40中,从es输入电路74输出es允许信号,线开关电路58被接通。

在电压值v1比电压值v2还高的状态下,一旦线开关电路58被接通,根据电压值v1与电压值v2之差,就会有过大的电流流过线开关电路58,由此,线开关电路58有可能破损。

es输入电路74的误动作不仅仅限定于es端子44与蓄电池组10的rx端子17接触的情形,在与蓄电池组10中的输入阻抗为低阻抗的其他端子(例如tx端子15)接触的情形下也能够产生误动作。

因此,本实施方式的蓄电池组10以及充电器40构成为:在脱离过程中,当蓄电池组10的es端子14从充电器40的es端子44脱离后,蓄电池组10任意端子都不会与充电器40的es端子44接触。

另外,在蓄电池组10中,es端子14相当于本发明中的第3组端子的一例子,rx端子17相当于本发明中的第2组端子的一例子,vcc/tfb端子18相当于本发明中的第1组端子的一例子。在充电器40中,es端子44相当于本发明中的第3设备端子的一例子,tx端子47相当于本发明中的第2设备端子的一例子,vcc端子48相当于本发明中的第1设备端子的一例子。蓄电池组10的安装检测电路28相当于本发明的状态设定电路的一例子。在充电器40中,es输入电路74相当于本发明中的功能电路的一例子,主转换器54相当于本发明中的充电电路的一例子,正极线55相当于本发明中的电力路径的一例子,线开关电路58相当于本发明中的开关电路的一例子,充电控制电路60相当于本发明中的开关控制电路的一例子,开关驱动电路59相当于本发明中的强制切断电路的一例子。第1阈值以下的范围相当于本发明中的规定范围的一例子。

[2.其他的实施方式]

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不仅仅限定于上述的实施方式,能够通过各种各样地变形来实施。

(1)es端子14、44可以被配置成:在脱离过程中,当蓄电池组10的es端子14从充电器40的es端子44脱离后,蓄电池组10中的非对应端子(但是,输入阻抗为高阻抗的端子)与充电器40的es端子44接触。

图11表示具体的配置例。在图11中,充电器40的es端子44配置在脱离方向上的下游侧,在脱离方向上的上游侧配置有vcc端子48。由此,在脱离过程中,在蓄电池组10的es端子14脱离后,充电器40的es端子44与蓄电池组10的vcc/tfb端子18接触。

不过,蓄电池组10的vcc/tfb端子18的输入阻抗如参照图5所说明的那样,为高阻抗。由此,即使该vcc/tfb端子18与充电器40的es端子44相接触,充电器40的es输入电路74也不产生误动作。

这样,即使是非对应端子,只要是以在与充电器40的es端子44接触时es输入电路74不产生误动作的方式来构成的非对应端子(具体而言在本实施方式中是输入阻抗为高阻抗的端子),也可以被配置成:在脱离过程中与充电器40的es端子44接触。

(2)蓄电池组10以及充电器40中的各端子的配置位置也可以与图7以及图11中例示的位置不同。

蓄电池组10以及充电器40中的各端子也可以被配置成:在脱离过程中,蓄电池组10中的输入阻抗为低阻抗的非对应端子(即,一旦与充电器40的es端子44接触时能够引起es输入电路74的误动作的非对应端子)在不含有充电器40的es端子44的通过区域中通过。

换言之,充电器40的es端子44可以配置成:不会出现在脱离过程中与蓄电池组10中的输入阻抗为低阻抗的非对应端子接触的情形。

例如,在图7中,vcc/tfb端子18的位置可以与tx端子15(或者bd/ts端子16或者td端子19)的位置相反。另外,例如,在图7中,rx端子17的位置可以与tx端子15的位置相反。另外,例如,在图11中,可以在配置有vcc/tfb端子18的位置来配置其他端子(其为:输入阻抗不是低阻抗的端子。例如bd/ts端子16。)。此外,例如,在图7中,es端子14、bd/ts端子16、以及vcc/tfb端子18可以配置成:在正交方向上不一定并排成一列。关于rx端子17、tx端子15、以及td端子19间的位置关系也是相同的。

此外,蓄电池组10以及充电器40中的端子的总数可以是任意数。

(3)充电器40的es输入电路74以及蓄电池组10的es输出电路24可以以任意方式构成。在上述实施方式中,虽然在充电器40的es输入电路74的输入级设置有pnp型双极晶体管(开关元件t42)(以下,称为“输入开关”),但是es输入电路74也可以构成为:在输入级设置有例如pnp型双极晶体管,通过该晶体管导通或者截止来输出es允许信号或者es禁止信号。

蓄电池组10的es输出电路24还可以构成为:例如在从蓄电池控制电路23被输入了允许指令的情况下,经由es端子14而向上述晶体管的基极输出h电平信号,由此来使上述晶体管导通,在从蓄电池控制电路23被输入了禁止指令的情况下,经由es端子14而向上述晶体管的基极输出l电平信号,由此来使上述晶体管截止。

在这种情况下,充电器40的es端子44也可以配置成:在脱离过程中不与下述的端子接触,即该端子是指:当与蓄电池组10中的非对应端子中的充电器40的es端子44接触时es输入电路74会进行误动作的(也就是说上述晶体管导通)端子。

(4)可以通过多个构成要素来实现上述实施方式中的1个构成要素所具有的多个功能,或者通过多个构成要素来实现1个构成要素所具有的1个功能。另外,也可以通过1个构成要素来实现多个构成要素所具有的多个功能,或者通过1个构成要素来实现由多个构成要素实现的1个功能。另外,可以省略上述实施方式的构成的一部分。另外,也可以将上述实施方式的构成的至少一部分附加或更换于其他上述实施方式的构成。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1