温度検出装置及びバッテリパック
【課題】バッテリパック内の温度を検出するにあたり、サーミスタ等の専用の温度検出素子を用いた方法とは別の温度検出方法にて温度を検出できるようにする。
【解決手段】バッテリパックのマイコンは、電圧検出ＩＣからのリセットパルスのパルス幅Ｗｐを測定し（Ｓ１１０）、そのリセットパルス幅ＷｐからＩＣ温度Ｔｃを演算する（Ｓ１２０）。続いて、サーミスタ３からのサーミスタ検出電圧Ｖｔを取得し（Ｓ１３０）、そのサーミスタ検出電圧Ｖｔからサーミスタ検出温度Ｔｔを演算する（Ｓ１４０）。そして、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて、サーミスタ検出温度Ｔｔとして想定される温度範囲の最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎをそれぞれ演算し（Ｓ１５０）、サーミスタ検出温度Ｔｔが最大値Ｔｔ＿ｍａｘ以上か（Ｓ１６０：ＮＯ）、又は最小値Ｔｔ＿ｍｉｎ以下ならば（Ｓ１７０：ＮＯ）、サーミスタ３が異常と判断する（Ｓ１９０）。
【解決手段】バッテリパックのマイコンは、電圧検出ＩＣからのリセットパルスのパルス幅Ｗｐを測定し（Ｓ１１０）、そのリセットパルス幅ＷｐからＩＣ温度Ｔｃを演算する（Ｓ１２０）。続いて、サーミスタ３からのサーミスタ検出電圧Ｖｔを取得し（Ｓ１３０）、そのサーミスタ検出電圧Ｖｔからサーミスタ検出温度Ｔｔを演算する（Ｓ１４０）。そして、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて、サーミスタ検出温度Ｔｔとして想定される温度範囲の最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎをそれぞれ演算し（Ｓ１５０）、サーミスタ検出温度Ｔｔが最大値Ｔｔ＿ｍａｘ以上か（Ｓ１６０：ＮＯ）、又は最小値Ｔｔ＿ｍｉｎ以下ならば（Ｓ１７０：ＮＯ）、サーミスタ３が異常と判断する（Ｓ１９０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリパック内の温度を検出する温度検出装置、及びその温度検出装置を搭載したバッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばリチウムイオン二次電池などの繰り返し充電可能なバッテリを用いた電動工具用バッテリパック（以下単に「バッテリパック」という）としては、バッテリパック内の温度を検出する必要性から、サーミスタ等の温度検出素子を備えたものが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
バッテリパック内における主たる温度検出対象はバッテリであるが、例えばバッテリの充放電を制御する制御回路の温度など、バッテリ以外の温度を検出する必要性も考えられる。また、特許文献２に記載されているように、バッテリの温度を検出するために複数のサーミスタを用いるケースも考えられる。つまり、バッテリパックの構成や機能によっては、バッテリパック内に複数のサーミスタを備えるようにすることも十分に考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７８８７８号公報
【特許文献２】特開２００１−２１１５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、サーミスタは電子部品（素子）であるため、それ自体である程度の物理的大きさを有し、また当然ながらサーミスタと制御回路とを接続するためのリード線も必要となる。そのため、サーミスタを用いると、その分、バッテリパックの大型化やコストアップは避けられず、サーミスタの数が多いほどその影響は大きくなる。
【０００６】
そのため、サーミスタ等の温度検出素子による温度検出方法とは異なる、より簡素且つ安価な方法にて、バッテリパック内の温度を検出できるようにすることで、サーミスタの使用を最小限に留める（或いはサーミスタを不要とする）ことが望まれている。
【０００７】
具体的には、例えばバッテリ温度を検出する場合においては、サーミスタに代えてより簡素且つ安価な方法でバッテリ温度を検出することで、バッテリパック全体の構成簡素化・コストダウンを図りたいという要望がある。
【０００８】
また、例えば、バッテリの温度と制御回路の温度をそれぞれ個別に検出したい場合や、複数ブロックからなるバッテリ温度をブロックごとに個別に検出したい場合などのように、温度検出を複数箇所で個別に行う必要がある場合においては、それら複数箇所のうち一部又は全てを、サーミスタに代えてより簡素且つ安価な方法でバッテリ温度を検出することで、バッテリパック全体の構成簡素化・コストダウンを図りたいという要望もある。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、バッテリパック内の温度を検出するにあたり、サーミスタ等の専用の温度検出素子を用いた方法とは別の温度検出方法にて温度を検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本発明の第１の局面は、電動工具本体に電力を供給するバッテリパック内に設けられてそのバッテリパック内の温度を検出する温度検出装置であって、所定のタイミングで出力レベルが変化するような出力信号を出力する機能を有し、自身の温度に応じて上記タイミングが変化するよう構成された信号出力回路と、その信号出力回路からの出力信号の状態に基づいてバッテリパック内の温度を検出する第１温度検出手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成された温度検出装置は、出力信号を出力する信号出力回路を備え、その出力信号は所定のタイミングで出力レベルが変化する。しかし、その出力レベルの変化タイミングは常に一定ではなく、信号出力回路の構成に起因して、温度に応じて変化する。
【００１２】
そこで本発明では、温度に応じて出力レベル変化タイミングが変化するという出力信号の性質を利用して、第１温度検出手段が、その出力信号の状態に基づいてバッテリパック内の温度を検出する。
【００１３】
従って、上記構成の温度検出装置によれば、サーミスタ等の専用の温度検出素子を用いた方法とは別の温度検出方法にて、バッテリパック内の温度を検出することができる。
バッテリパック内において複数箇所（例えば２箇所）で温度を検出する必要がある場合、上述した温度検出装置を複数（例えば２つ）個別に設けてそれぞれ温度を検出するようにしてもよいが、温度検出対象の数に対して信号出力回路の数が少なかったり、また信号出力回路を温度検出対象箇所の近傍に配置するのが困難であったりするなど、実際上は温度検出装置を複数設けることが困難な場合が想定される。
【００１４】
そこで、本発明の温度検出装置は、第１温度検出手段に加えてさらに第２温度検出手段を備えたものとして構成するとよい。第２温度検出手段は、第１温度検出手段とは異なり、温度に応じた検出信号を出力する温度検出素子を有し、その温度検出素子からの検出信号に基づいてバッテリパック内の温度を検出するものである。
【００１５】
このように構成された温度検出装置によれば、信号出力回路の特性（温度特性）を利用して温度を検出する第１温度検出手段、及び温度検出素子からの検出信号に基づいて温度を検出する第２温度検出手段の２つの温度検出手段を兼ね備えているため、バッテリパック全体の大型化・コストアップを抑えつつ、バッテリパック内の複数箇所の温度を検出することができる。
【００１６】
第１温度検出手段により検出された温度である第１検出温度、及び第２温度検出手段により検出された温度である第２検出温度を具体的にどのように利用するかは種々考えられるが、例えば、各検出温度のうち少なくとも一方が、所定の温度上限値以上となったか、又はその温度上限値よりも低い所定の温度下限値以下となった場合に、バッテリパックに異常が生じていると判断する第１の異常判断手段を備えるようにするとよい。
【００１７】
このように構成することで、例えばバッテリ温度が定格温度範囲を超えたり逆に下回ったりした場合にそれを検出して異常と判断したり、或いはバッテリ以外の他の回路等（上記信号出力回路等）の過熱を検出して異常と判断したりすることが可能となる。つまり、各検出温度に基づいてバッテリパック内の各部の異常を検出することが可能となる。
【００１８】
また例えば、各検出温度の変化率のうち少なくとも一方が所定の変化率上限値以上となった場合に、バッテリパックに異常が生じていると判断する第２の異常判断手段を備えるようにしてもよい。
【００１９】
温度の変化率が変化率上限値以上であるということは、何らかの異常によって温度が急激に上昇していることが予想される。そこで、温度が急上昇している場合にはそれを検出して異常と判断することで、バッテリパックを過熱から保護することが可能となる。
【００２０】
第１温度検出手段及び第２温度検出手段を備えた温度検出装置においては、何らかの要因で、何れか一方の温度検出手段が正常に温度を検出できなくなるおそれがある。そこで、各検出温度に基づいて各温度検出手段の異常を検出できるようにしてもよい。具体的には、第１検出温度と第２検出温度とを比較して、両者の差が所定の検出温度差閾値以上の場合に、各温度検出手段のうち少なくとも一方に異常が生じていると判断する第３の異常判断手段を備えるようにする。
【００２１】
このように構成された温度検出装置によれば、各温度検出手段の異常を、それぞれが検出する各検出温度の比較に基づいて容易且つ的確に判断することができる。
第３の異常判断手段による異常判断の具体的方法は種々考えられるが、例えば、第１検出温度と第２検出温度との差が検出温度差閾値以上の場合、第２温度検出手段に異常が生じていると判断するようにすることができる。
【００２２】
このように構成された温度検出装置によれば、第２温度検出手段の異常を容易且つ的確に判断することができる。そのため、例えば、第１検出温度よりも第２検出温度の方がより重要性が高かったり、或いは、基本的には第２温度検出手段のみ備えれば十分であるもののその異常を検出する必要があるような場合に、特に有用である。
【００２３】
上述した異常判断手段（第１〜第３の各異常判断手段の少なくとも一つ）を備えている温度検出装置においては、更に、バッテリパックを保護するための保護指令出力手段を備えるようにするとよい。保護指令出力手段は、上記異常検出手段により異常が生じていると判断された場合に、バッテリパックから放電が行われているならばその放電を制限又は停止させることによってバッテリパックを保護するための、バッテリパックへの充電が行われているならばその充電を制限又は停止させることによってバッテリパックを保護するための、保護指令を出力する。
【００２４】
このように構成された温度検出装置によれば、放電中又は充電中に温度異常が生じた場合には放電又は充電を制限又は停止させるため、放電又は充電に伴う異常発生からバッテリパックを保護することが可能となる。
【００２５】
第１温度検出手段が具体的にどのように温度を検出するかについては、信号出力回路からの出力信号に応じて適宜決めることができるが、例えば、信号出力回路が、出力信号として少なくとも所定のパルス信号を出力し、そのパルス信号のパルス幅が自身の温度に応じて変化するよう構成されている場合には、第１温度検出手段は、そのパルス信号のパルス幅に基づいてバッテリパック内の温度を検出するようにするとよい。
【００２６】
このように構成された温度検出装置によれば、第１温度検出手段は、パルス信号のパルス幅に基づいて容易且つ確実に第１検出温度を検出することができる。
信号出力回路の具体的構成も種々考えられるが、例えば、所定周波数のクロック信号を出力するものであってそのクロック信号の周波数が温度に応じて変化するよう構成されたクロック生成回路を備え、そのクロック生成回路からのクロック信号に同期したタイミングで上記パルス信号を出力するよう構成することができる。
【００２７】
クロック信号の周波数が温度に応じて変化すると、それによって上記パルス信号のレベル変化タイミング（即ちパルス幅）も温度に応じて変化する。そのため、クロック生成回路が上記のように温度に応じてクロック信号の周波数が変化するような構成である場合には、それを有効利用してバッテリパック内の温度を検出することができる。
【００２８】
次に、本発明の第２の局面は、電動工具本体に電力を供給するバッテリパックであって、少なくとも一つのバッテリセルを有するバッテリと、上述した本発明の温度検出装置とを備えていることを特徴とする。
【００２９】
このように構成されたバッテリパックによれば、内部に異常が生じてそれが温度の異常として現れた場合に、その異常を容易且つ的確に判断することができる。そのため、その判断結果に基づいて種々の保護動作を行うようにすることが可能となり、信頼性の高いバッテリパックを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態のバッテリパックを表す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。
【図２】実施形態のバッテリパックが電動工具本体に装着されてなる電動工具全体の電気的構成の概略を表す回路図である。
【図３】実施形態のバッテリパックが充電器に装着されてなる充電システム全体の電気的構成の概略を表す回路図である。
【図４】バッテリパック内の電圧検出ＩＣが出力するバッテリ電圧検出信号に関し、その出力状態（パルス幅等）が温度に応じて変化することを説明するための説明図である。
【図５】（ａ）はリセットパルス幅温度特性を表す説明図、（ｂ）はサーミスタ電圧温度特性を表す説明図である。
【図６】バッテリパックのマイコンが数値（ＡＤ値）として認識するダイオード電圧Ｖｆが電源電圧Ｖｄｄにより異なることを説明するための説明図である。
【図７】バッテリパック内のマイコンが実行するサーミスタ異常判定処理を表すフローチャートである。
【図８】ＩＣ温度Ｔｃに基づいてサーミスタ検出温度Ｔｃの許容範囲（最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎ）が設定されることを説明するための説明図である。
【図９】バッテリパック内のマイコンが実行するバッテリ温度異常判断処理を表すフローチャートである。
【図１０】ダイオード電圧Ｖｆの温度依存性を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態のバッテリパック１を表す図である。
本実施形態のバッテリパック１は、電動工具本体（以下単に「本体」ともいう）４０（図１では図示略。図２参照。）に着脱可能であって、本体４０に装着された状態で本体４０へその動作用の直流電力を供給できるよう構成されている。また、バッテリパック１は、充電器５０（図１では図示略。図３参照。）にも着脱可能であって、充電器５０に装着された状態で充電器５０による充電が可能に構成されている。
【００３２】
バッテリパック１は、図１に示すように、その内部にバッテリ２及び制御基板１０が設けられている。
バッテリ２は、複数（本実施形態では１０個）のバッテリセル（以下単に「セル」という）２１〜３０により構成されている。具体的には、図２の回路図に示すように、２つのセルが並列接続されてなる一組のセル群が５つ直列に接続された、５直列２並列の構成となっている。各セル２１〜３０は、本実施形態では、単体で３．６Ｖの直流電圧を発生するリチウムイオン二次電池にて構成される。そのため、バッテリ２は、全体として１８Ｖの直流電圧を発生する。
【００３３】
制御基板１０は、バッテリ２の上方に配置され、主にその表面側（バッテリ２に対向する面とは反対側）にバッテリ制御回路４（図２参照）が形成されている。そのため、制御基板１０の表面側には、バッテリ制御回路４を構成するマイコン５や電圧検出ＩＣ６が搭載されている。
【００３４】
更に、バッテリパック１は、サーミスタ３を備えている。本例では、サーミスタ３は、図１（ｂ）に示すように、セル２７の側面に接触した状態で配置されており、フレキシブル基板２０を介して制御基板１０と接続されている。そのため、サーミスタ３と制御基板１０（バッテリ制御回路４）とを電気的に接続するための配線も、フレキシブル基板２０内に形成されている。
【００３５】
また、バッテリパック１は、その上部に、本体４０や充電器５０と電気的に接続するための、コネクタ部１５が形成されている。このコネクタ部１５には、バッテリパック１内のバッテリ２や制御基板１０と接続するための電源端子部（正極側端子１１、負極側端子１２）及び接続端子部１３が設けられている。
【００３６】
このように構成されたバッテリパック１は、本体４０に装着されることで、正極側端子１１，負極側端子１２，及び接続端子部１３を介して、本体４０の内部回路と電気的に接続され、本体４０に直流電源を供給したり各種信号を送受したりすることができるようになる（図２参照）。また、バッテリパック１は、充電器５０に装着されることで、正極側端子１１，負極側端子１２，及び接続端子部１３を介して、充電器５０の内部回路と電気的に接続され、充電器５０から充電用の直流電力の供給を受けたり各種信号を送受したりすることができるようになる（図３参照）。
【００３７】
バッテリパック１が本体４０に接続されると、図２に示すように、双方が電気的にも接続される。図２に基づき、本体４０の電気的構成及びバッテリパック１の電気的構成についてより具体的に説明する。
【００３８】
まず、本体４０の電気的構成について説明する。本実施形態の本体４０は、いわゆるドライバドリルとして構成されたものであり、駆動モータＭ１によって図示しないドリルチャックが回転駆動される。
【００３９】
本体４０には、バッテリパック１の正極側端子１１に接続される正極側端子３１と、バッテリパック１の負極側端子１２に接続される負極側端子３２と、バッテリパック１の接続端子部１３における信号端子１３Ａに接続される信号端子３３とが備えられている。
【００４０】
正極側端子３１は、メインスイッチ３６及び正極側電源ラインＬ２Ａを介して、駆動モータＭ１の一端に接続されており、負極側端子３２は、駆動モータＭ１への通電制御用のトランジスタＱ３及び負極側電源ラインＬ２Ｂを介して、駆動モータＭ１の他端に接続されている。そして、メインスイッチ３６がオン状態であるときに、トランジスタＱ３がバッテリパック１からの入力信号によってオンされると、バッテリパック１から駆動モータＭ１への通電（直流電力供給）が行われて駆動モータＭ１が回転する。
【００４１】
尚、駆動モータＭ１には、トランジスタＱ３のターンオフ時に負極側電源ラインＬ２Ｂに発生した高電圧を正極側電源ラインＬ２Ａに戻すためのダイオード（所謂フライホイールダイオード）Ｄ１が接続されている。また、トランジスタＱ３には、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴが用いられている。
【００４２】
本体４０には、電動工具の使用者が駆動モータＭ１を駆動／停止させるためのトリガスイッチ（図示略）が設けられており、メインスイッチ３６は、そのトリガスイッチと連動してオン・オフ状態が切り換えられる。即ち、トリガスイッチが引かれるとメインスイッチ３６がオンし、トリガスイッチが放されるとメインスイッチ３６がオフする。
【００４３】
尚、本体４０のグランドには、負極側端子３２が接続されており、本体４０にバッテリパック１が装着された際には、この負極側端子３２を介して、バッテリパック１の負極側電源ラインＬ１Ｂ（延いてはバッテリ２の負極側端子２Ｂ）に接続される。また、メインスイッチ３６がオン状態であるとき、正極側電源ラインＬ２Ａには、正極側端子３１を介して、バッテリパック１の正極側電源ラインＬ１Ａ（延いてはバッテリ２の正極側端子２Ａ）に接続される。
【００４４】
また、本体４０には、内部回路駆動用の電源電圧を生成する制御用電源回路３４と、バッテリパック１との間で信号を入出力する入出力回路３５とが備えられている。
制御用電源回路３４は、メインスイッチ３６がオンされているときに、正極側電源ラインＬ２Ａから入力されたバッテリ電圧（本例では直流１８Ｖ）を所定の一定電圧（例えば直流５Ｖ）に降圧し、それを本体４０の内部回路を動作させるための電源電圧Ｖｃｃとして、各種内部回路に供給する。
【００４５】
入出力回路３５は、トランジスタＱ４と、抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９とを備える。トランジスタＱ４は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタにて構成されており、そのベースは、抵抗Ｒ７を介して、信号端子３３に接続されるとともに、抵抗Ｒ８を介して、グランドに接地されている。
【００４６】
信号端子３３には、抵抗Ｒ６を介して電源電圧Ｖｃｃが印加され、トランジスタＱ４のコレクタにも、抵抗Ｒ９を介して電源電圧Ｖｃｃが印加されている。また、トランジスタＱ４のコレクタは、トランジスタＱ３のゲートにも接続されており、トランジスタＱ４のエミッタは、グランドに接地されている。
【００４７】
抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８の抵抗値は、メインスイッチ３６がオンされてから電源電圧Ｖｃｃが所定電圧に達したときにトランジスタＱ４がオンし、信号端子３３の電位が電源電圧Ｖｃｃ近傍のハイレベルになるように設定されている。
【００４８】
そして、トランジスタＱ４がオン状態であるときには、トランジスタＱ３のゲートがトランジスタＱ４を介してグランドに接地されることから、トランジスタＱ３はオフ状態となって、駆動モータＭ１への通電経路を遮断する。
【００４９】
また、バッテリパック１内のバッテリ制御回路４の動作（詳しくは後述するトランジスタＱ２のオン）により、信号端子３３がグランドに接地されると、トランジスタＱ４はオフ状態となる。そして、この状態では、抵抗Ｒ９を介してトランジスタＱ３のゲートに電源電圧Ｖｃｃが印加されることから、トランジスタＱ３はオン状態となって、駆動モータＭ１への通電経路を形成する。
【００５０】
次に、バッテリパック１の電気的構成について説明する。バッテリパック１には、既述の正極側端子１１及び負極側端子１２と、接続端子部１３に設けられた４つの信号端子１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄと、バッテリ２と、サーミスタ３と、バッテリ制御回路４とが備えられている。
【００５１】
正極側端子１１には、正極側電源ラインＬ１Ａを介してバッテリ２の正極側端子２Ａが接続され、負極側端子１２には、負極側電源ラインＬ１Ｂを介してバッテリ２の負極側端子２Ｂが接続されている。
【００５２】
尚、信号端子１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは、バッテリパック１を充電器５０に装着した際、充電器５０の信号端子５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃに接続するためのものであり、バッテリパック１を本体４０に装着した際には開放状態となる。
【００５３】
バッテリ制御回路４は、主に、マイコン５と、電圧検出ＩＣ６と、電流測定回路７と、スイッチ操作検出回路８と、充電器検出回路９と、トランジスタＱ２と、制御用電源回路１６と、シャットダウンスイッチ１７と、電圧検出用ダイオードＤ２を備えている。
【００５４】
電流測定回路７は、正極側電源ラインＬ１Ａ若しくは負極側電源ラインＬ１Ｂに流れる電流を検出するためのものであり、その電流に応じた電圧値を有する電流検出信号をマイコン５に出力する。
【００５５】
電圧検出ＩＣ６は、バッテリ２を構成する５つのセル群の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５を順番に測定し、その測定結果を含む所定のフォーマットのバッテリ電圧検出信号をマイコン５に周期的に出力する。電圧検出ＩＣ６にはバッテリ２のバッテリ電圧が入力され、その入力されたバッテリ電圧が内部のレギュレータ（図示略）により所定の電源電圧に降圧される。電圧検出ＩＣ６は、その降圧された電源電圧を電源として動作する。但し、このようにバッテリ電圧を内部レギュレータにて降圧して電源電圧を生成するという電源構成はあくまでも一例である。図４に、電圧検出ＩＣ６からマイコン５へ出力されるバッテリ電圧検出信号の波形を示す。
【００５６】
図４に示すように、バッテリ電圧検出信号は、所定のパルス幅（リセットパルス幅Ｗｐ）のリセットパルスＰと、そのリセットパルスＰの出力後の所定タイミングで順次出力されるセル電圧信号とにより構成される。
【００５７】
電圧検出ＩＣ６からマイコン５に対しては、通常時（信号非出力時）はＨレベル（ハイレベル。例えば電圧３．３Ｖ。）の電圧が出力される。そして、リセットパルスＰは、リセットパルス幅Ｗｐの間にＬレベル（ローレベル。例えば電圧０Ｖ。）となるような二値信号である。一方、セル電圧信号は、二値信号ではなく、セル群毎にその電圧に対応したアナログの電圧信号であり、本例では、測定されたセル群の電圧値の１／２の電圧値をセル電圧信号として出力する。セル電圧信号は、セル２１，２２からなるセル群の電圧である第１セル電圧Ｖ１、セル２３，２４からなるセル群の電圧である第２セル電圧Ｖ２、セル２５，２６からなるセル群の電圧である第３セル電圧Ｖ３、セル２７，２８からなるセル群の電圧である第４セル電圧Ｖ４、セル２９，３０からなるセル群の電圧である第５セル電圧Ｖ５、という順番で順次出力される。
【００５８】
また、電圧検出ＩＣ６は、クロック信号ＣＫを生成する発振器１８を備えており、バッテリ電圧検出信号の出力タイミング（リセットパルスＰの立ち上がりタイミング、セル電圧信号の出力開始タイミングなど）は、そのクロック信号ＣＫに同期して行われる。
【００５９】
即ち、リセットパルス幅Ｗｐは、本実施形態では、１５８クロック分（クロック信号ＣＫの１５８周期分）に設定されている。また、リセットパルスＰが出力されてからセル電圧信号が出力開始されるまでの時間間隔や、セル電圧信号を構成する各セル電圧Ｖ１〜Ｖ５の出力間隔も、クロック信号ＣＫの数（クロック数）によって規定されている。そのため、クロック信号ＣＫの周波数（クロック周波数）が仮に一定であるならば、リセットパルス幅Ｗｐや、セル電圧信号の出力タイミング、各セル電圧Ｖ１〜Ｖ５の出力間隔は、常に一定となる。
【００６０】
しかし、本実施形態の発振器１８は、抵抗及びコンデンサを用いたいわゆるＣＲ発振器として構成されているため、温度依存性が高く、バッテリパック１内の温度（具体的には電圧検出ＩＣ６の温度であり、より具体的には発振器１８の温度）に応じてクロック周波数も変化する。具体的には、例えば温度が２０℃のときはクロック周波数が１０ＫＨｚであるが、温度が２０℃よりも高くなるほどクロック周波数は大きくなり、逆に２０℃より低くなるほどクロック周波数は小さくなる。
【００６１】
そのため、図４に示すように、電圧検出ＩＣ６からマイコン５へ出力されるバッテリ電圧検出信号の波形も、温度が高いほど、全体として短い波形となる。例えばリセットパルスＰに着目すると、本例では、温度が２０℃と中程度のときは、図４（ｂ）に示すようにリセットパルス幅Ｗｐは約１５．８ｍｓｅｃである。これに対し、温度が例えば８０℃と高温になると、クロック周波数の増大により、リセットパルス幅Ｗｐは約１３ｍｓｅｃと短くなる。逆に、温度が例えば−３０℃と低温になると、クロック周波数の減少により、リセットパルス幅Ｗｐは約１９ｍｓｅｃと長くなる。
【００６２】
リセットパルス幅Ｗｐと温度との関係を示すリセットパルス幅温度特性の一例を、図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示すように、温度上昇に対してリセットパルス幅Ｗｐは略線形的に減少していく。
【００６３】
そこで本実施形態では、マイコン５が、後述するように、電圧検出ＩＣ６からのリセットパルスＰのリセットパルス幅Ｗｐに基づいて温度を検出する。リセットパルス幅Ｗｐに基づいて検出される温度は、直接的には発振器１８の温度を示すものであると言え、より広く捉えれば電圧検出ＩＣ６の温度を示すものであるとも言え、更に広く捉えればバッテリパック１内の温度を示すものであるとも言える。そこで以下の説明では、リセットパルス幅Ｗｐに基づいてマイコン５により検出される温度を、ＩＣ温度Ｔｃと称する。
【００６４】
サーミスタ３は、バッテリパック１内の温度のうち、特にバッテリ２の温度を検出するものであり、既述の通りバッテリ２内（詳しくはセル２７の側面）に設けられている。サーミスタ３の一端はバッテリ制御回路４内においてグランドに接地され、サーミスタ３の他端はバッテリ制御回路４内のマイコンに接続されると共に抵抗Ｒ１を介して電源電圧Ｖｄｄに接続されている。
【００６５】
そのため、電源電圧Ｖｄｄは、サーミスタ３と抵抗Ｒ１によって分圧され、その分圧値がサーミスタ検出電圧Ｖｔとしてマイコン５へ入力される。サーミスタ３は、温度によって抵抗値が変化する周知の温度検出素子であり、本実施形態では、温度上昇に対して抵抗値が略線形的に減少するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）タイプのものである。
【００６６】
サーミスタ３からのサーミスタ検出電圧Ｖｔと温度との関係を示すサーミスタ電圧温度特性の一例を、図５（ｂ）に示す。マイコン５は、このサーミスタ電圧温度特性に基づき、サーミスタ検出電圧Ｖｔに対応した温度を、サーミスタ検出温度Ｔｔとして演算する。
【００６７】
サーミスタ３により検出されるサーミスタ検出温度Ｔｔは、直接的にはバッテリ２の温度を示すものであるが、より広く捉えればバッテリ２近傍の制御基板１０の温度を間接的に示すものであるとも言え、更に広く捉えればバッテリパック１内の温度を示すものであるとも言える。
【００６８】
スイッチ操作検出回路８は、本体４０に設けられた図示しないトリガスイッチが使用者によって操作されたことを検出するためのものであり、トランジスタＱ１と、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４とを備えている。トランジスタＱ１は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタにて構成されており、そのベースは、抵抗Ｒ２を介して、信号端子１３Ａに接続されるとともに、抵抗Ｒ３を介して、バッテリパック１におけるグランドに接地されている。また、トランジスタＱ１のエミッタは、グランドに接地されている。
【００６９】
なお、バッテリパック１のグランドは、負極側電源ラインＬ１Ｂに接続されている。このため、バッテリパック１が本体４０に装着された際には、バッテリパック１と本体４０のグランドが同電位となり、これら各グランドはバッテリ２の負極とも同電位になる。
【００７０】
また、トランジスタＱ１のコレクタは、マイコン５に接続されると共に、抵抗Ｒ４を介して、制御用電源回路１６からの電源電圧Ｖｄｄの出力経路に接続されている。
制御用電源回路１６は、バッテリ２からのバッテリ電圧（１８Ｖ）の供給又は充電器５０からの電源電圧Ｖｅｅ（例えば、直流５Ｖ）の供給を受けて一定の電源電圧Ｖｄｄ（例えば、直流３．３Ｖ）を生成し、バッテリ制御回路４を含む、バッテリパック１内の各種電子回路に電源供給を行うものであり、例えば、スイッチング電源回路等で構成されている。
【００７１】
バッテリ２から制御用電源回路１６への電源供給は、シャットダウンスイッチ１７及び逆流防止用のダイオードＤ３を介して行われ、充電器５０から制御用電源回路１６への電源供給は、信号端子１３Ｃ及び逆流防止用のダイオードＤ４を介して行われる。
【００７２】
制御用電源回路１６は、充電器５０が接続されていないとき、即ち信号端子１３Ｃを介して充電器５０からの電源電圧Ｖｅｅの供給が行われていないときは、バッテリ２の電圧を降圧して電源電圧Ｖｄｄを生成する。一方、充電器５０が接続されて充電器５０から電源電圧Ｖｅｅが供給されている間は、その電源電圧Ｖｅｅを降圧して電源電圧Ｖｄｄを生成する。
【００７３】
シャットダウンスイッチ１７は、通常はオンされている。そして、このシャットダウンスイッチ１７がオフされるのは、バッテリ２の電圧が所定レベルよりも低下した過放電状態となったときである。
【００７４】
即ち、バッテリ制御回路４では、マイコン５が、電圧検出ＩＣ６からのバッテリ電圧検出信号に基づいて、バッテリ２を構成する各セル群の電圧Ｖ１〜Ｖ５やバッテリ２全体の電圧を監視している。そして、各セル群の電圧Ｖ１〜Ｖ５のうち、電圧が所定のセル電圧閾値以下となったものが１つでもある場合、又はバッテリ２全体の電圧が所定のバッテリ電圧閾値以下となった場合に、過放電状態であると判断し、シャットダウンスイッチ１７をオフさせる。
【００７５】
シャットダウンスイッチ１７がオフされると、バッテリ２からの電力が制御用電源回路１６に供給されなくなり、これにより、制御用電源回路からの電源電圧Ｖｄｄの出力が停止され、延いてはバッテリ制御回路４の動作が停止する。尚、一旦オフされたシャットダウンスイッチ１７は、後述するようにバッテリパック１が充電器５０に接続されることによって再びオンされる。
【００７６】
トランジスタＱ２は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴにて構成されており、そのドレインは信号端子１３Ａに接続され、ソースはグランドに接地され、ゲートはマイコン５に接続されている。
【００７７】
このため、トランジスタＱ２は、マイコン５からの出力信号（後述する放電制御信号）にてオン・オフされ、トランジスタＱ２のオフ時には、信号端子１３Ａが開放状態となる。
【００７８】
従って、バッテリパック１が本体４０に装着されて、トリガスイッチが操作された際（メインスイッチ３６：オン）、トランジスタＱ２がオフ状態であれば、本体４０の信号端子３３からバッテリパック１の信号端子１３Ａに、本体４０内の電源電圧Ｖｃｃに対応したハイレベルの信号が入力され、スイッチ操作検出回路８内のトランジスタＱ１がオン状態となって、スイッチ操作検出回路８からマイコン５への入力信号はローレベルとなる。
【００７９】
また、バッテリパック１が本体４０に装着されても、トリガスイッチが操作されなければ（メインスイッチ３６：オフ）、本体４０の信号端子３３はローレベル（グランド電位）となるため、スイッチ操作検出回路８内のトランジスタＱ１はオフ状態となって、スイッチ操作検出回路８からマイコン５への入力信号はハイレベルとなる。
【００８０】
充電器検出回路９は、バッテリパック１が充電器５０に装着されて、充電器５０から信号端子１３Ｃにハイレベルの信号（本例では直流５Ｖの電源電圧Ｖｅｅ）が入力されたときに、その旨を表す検出信号を入力するものであり、スイッチ操作検出回路８と同様に構成されている。
【００８１】
つまり、充電器検出回路９は、信号端子１３Ｃが開放状態にあるときには、プルアップ抵抗（図示略）を介して、電源電圧Ｖｄｄに対応したハイレベルの信号をマイコン５に入力し、充電器５０から信号端子１３Ｃにハイレベルの信号が入力されると、マイコン５への信号経路に接続されたトランジスタ（図示略）がオン状態となって、信号経路をグランドに接地し、マイコン５への出力をローレベルにする。
【００８２】
このため、マイコン５側では、スイッチ操作検出回路８からの入力信号に基づき、バッテリパック１が装着された本体４０側でトリガスイッチが操作されたことを検知でき、充電器検出回路９からの入力信号に基づき、バッテリパック１が充電器５０に装着されたことを検知できる。 電圧検出用ダイオードＤ２は、アノードがマイコン５に接続され、カソードが信号端子１３Ｄに接続されている。また、電圧検出用ダイオードＤ２のアノードは、プルアップ用の抵抗Ｒ５を介して電源電圧Ｖｄｄにも接続されている。また、バッテリパック１が充電器５０に接続されたとき、電圧検出用ダイオードＤ２のカソードは、図３に示すように、信号端子１３Ｄ及び充電器５０の信号端子５３Ｃを介して、充電器５０内のグランドに接地される。そのため、マイコン５には、電圧検出用ダイオードＤ２の順方向電圧（以下「ダイオード電圧」という）Ｖｆが入力されることとなる。尚、バッテリパック１のグランドと充電器５０のグランドとは、双方の負極側端子１２，５２を介して電気的に導通している。
【００８３】
バッテリパック１が充電器５０に接続されると、図３に示すように、双方が電気的にも接続される。充電器５０は、図３に示すように、バッテリパック１の正極側端子１１及び負極側端子１２に接続するための正極側端子５１及び負極側端子５２と、バッテリパック１の信号端子１３Ｂ，１３Ｃに接続するための信号端子５３Ａ及び５３Ｂを備えている。また、充電器５０は、整流回路５５、充電用スイッチング電源回路５６、主制御ユニット（ＭＣＵ）５７、及び、制御用スイッチング電源回路５８を備えている。
【００８４】
整流回路５５は、商用電源等の交流電源から供給される交流電圧を整流するものであり、その整流出力は、充電用スイッチング電源回路５６及び制御用スイッチング電源回路５８に出力される。
【００８５】
充電用スイッチング電源回路５６は、整流回路５５からの出力に基づきバッテリ２への充電を行うスイッチング回路であり、ＭＣＵ５７により駆動制御される。
ＭＣＵ５７は、バッテリパック１内のマイコン５と同様、マイクロコンピュータにて構成されており、バッテリ制御回路４内のマイコン５から信号端子１３Ｂ、５３Ａを介して制御信号（アナログの電圧信号）を取り込み、その制御信号に従って充電用スイッチング電源回路５６を駆動制御することで、バッテリ２への充電パターン（充電電流、充電電圧等）を制御する。
【００８６】
制御用スイッチング電源回路５８は、ＭＣＵ５７等の内部回路を動作させるための電源電圧Ｖｅｅ（本例では既述の通り直流５Ｖ）を生成するものである。
充電器５０のグランドは、負極側端子５２、及び、バッテリパック１の負極側端子１２を介して、バッテリ２の負極側端子２Ｂに接続され、充電用スイッチング電源回路５６にて生成された充電電圧は、正極側端子５１、及び、バッテリパック１の正極側端子１１を介して、バッテリ２の正極側端子２Ａに印加される。また、充電器５０の信号端子５３Ｂには、制御用スイッチング電源回路５８にて生成された電源電圧Ｖｅｅが印加される。
【００８７】
このため、バッテリパック１が充電器５０に装着されて、制御用スイッチング電源回路５８にて電源電圧Ｖｅｅが生成されると、バッテリパック１側では、この電源電圧Ｖｅｅに対応したハイレベルの信号が、信号端子５３Ｂ、１３Ｃを介して、充電器検出回路９に入力され、充電器検出回路９からマイコン５に入力される検出信号の信号レベルが、ハイレベルからローレベルに変化することになる。
【００８８】
次に、バッテリパック１内のマイコン５の動作について説明する。
マイコン５は、スイッチ操作検出回路８若しくは充電器検出回路９からの検出信号を監視する。そして、例えばバッテリパック１が本体４０に装着されている場合に、本体４０のトリガスイッチが操作されることによりスイッチ操作検出回路８からの検出信号がＬレベルになった場合には、マイコン５は、放電制御信号をハイレベルにしてトランジスタＱ２をオンさせることにより、バッテリ２から駆動モータＭ１への放電を許可する。つまり、トランジスタＱ２がオン状態になると、本体４０の入出力回路３５内のトランジスタＱ４がオフ状態となり、駆動モータＭ１への通電経路に設けられたトランジスタＱ３がオン状態となるので、駆動モータＭ１に電流が流れ、駆動モータＭ１が回転する。
【００８９】
また、このように放電制御信号をハイレベルにしてバッテリ２から駆動モータＭ１への放電を許可しているとき（つまりバッテリ２からの放電時）には、マイコン５は、バッテリ２を監視して過放電等から保護するための各種保護処理を実行する。
【００９０】
本実施形態では、各種保護処理として、電圧検出ＩＣ６、電流測定回路７、及び、サーミスタ３による検出結果に基づいてバッテリ２から駆動モータＭ１への放電を制限する、放電電流制限処理、過放電制限処理、及びバッテリ温度制限処理が実行される。
【００９１】
ここで、放電電流制限処理は、放電時に電流測定回路７にて検出された放電電流に基づいて過電流が流れているか否か、過電流が流れている場合にはどの程度のレベルの過電流であるか、などを周期的且つ累積的に検出して、その検出結果に応じて放電を許可或いは停止等させるなどの各種制限を行うものである。
【００９２】
また、過放電制限処理は、放電時に電圧検出ＩＣ６にて検出されたバッテリ電圧に基づき、各セル群のうち電圧が所定のセル電圧閾値以下となったものが１つでもある場合、又はバッテリ２の電圧が所定のバッテリ電圧閾値以下となった場合に、バッテリ２が過放電状態であると判断して、放電制御信号をローレベルにし、バッテリ２から駆動モータＭ１への放電を停止させる処理である。またこの過放電制限処理では、過放電状態であると判断した場合には、既述の通りシャットダウンスイッチ１７をオフさせる処理も行われる。
【００９３】
尚、電圧検出ＩＣ６から出力されるバッテリ電圧検出信号の出力状態（レベル変化タイミング等）は、上述したように温度に応じて変化する。そのため、マイコン５は、電圧検出ＩＣ６からバッテリ電圧検出信号が入力される度に、リセットパルスＰのリセットパルス幅Ｗｐを計測して、その計測結果に基づいてバッテリ電圧検出信号を補正して、各セル群の各セル電圧Ｖ１〜Ｖ５を取得する。
【００９４】
また、バッテリ温度制限処理は、放電時にサーミスタ３にて検出されたバッテリ温度（サーミスタ検出温度Ｔｔ）が予め設定された閾値を越えたときに、バッテリ２が過熱状態にあると判定して、放電制御信号をローレベルにし、バッテリ２から駆動モータＭ１への放電を停止させる処理である。
【００９５】
尚、マイコン５は、上述した制限処理により過電流等の異常を判定しなければ、放電制御信号（ハイレベル）の出力を継続するため、スイッチ操作検出回路８を介して、メインスイッチ３６のオフ状態（換言すればトリガスイッチの操作停止）を検出することができない。
【００９６】
そこで本実施形態では、放電制御信号がハイレベル状態である間は、マイコン５が、この放電制御信号を周期的にごく短時間ローレベルにし、そのローレベルにしたときのスイッチ操作検出回路８からの検出信号をみて、メインスイッチ３６の操作状態を判断するようにしている。
【００９７】
また、例えばバッテリパック１が充電器５０に装着されることによって、充電器検出回路９からの検出信号がＬレベルになった場合は、マイコン５は、バッテリ２の状態（バッテリ電圧、バッテリ容量等）を表す各種情報を、信号端子１３Ｂ、５３Ａを介して充電器５０のＭＣＵ５７に出力し、その後、充電器５０からバッテリ２への充電が開始されると、バッテリ保護のための充電制御処理を実行する。
【００９８】
尚、シャットダウンスイッチ１７がオフされると、マイコン５には電源電圧Ｖｄｄが供給されなくなってその動作が停止されるが、充電器５０が接続されると、充電器５０内の電源電圧Ｖｅｅがバッテリパック１内に供給され、これを元にマイコン５の電源電圧Ｖｄｄが生成されてマイコン５が再び動作を開始する。そして、マイコン５は、電源電圧Ｖｄｄの供給によりその動作を開始すると、シャットダウンスイッチ１７を再びオンさせる。
【００９９】
バッテリパック１のマイコン５が実行する充電制御処理は、電圧検出ＩＣ６、電流測定回路７、及び、サーミスタ３による検出結果に基づき、バッテリ２への過充電やバッテリ２の過熱等の異常が生じていないか否かを判定して、異常判定時には、信号端子１３Ｂ、５３Ａを介して、充電器５０に、充電停止若しくは充電電流を低減させる指令信号を送信するといった手順で実行される。
【０１００】
また、マイコン５は、電圧検出用ダイオードＤ２により検出されるダイオード電圧Ｖｆに基づいて、次に述べる２つの機能を実現する。その２つの機能のうち１つは、制御用電源回路１６の出力異常を検出する機能である。
【０１０１】
制御用電源回路１６は、既述の通り、バッテリパック１が充電器５０に接続されているときには充電器５０からの５Ｖの電源電圧Ｖｅｅを３．３Ｖの電源電圧Ｖｄｄに降圧する。しかし、例えば制御用電源回路１６の内部回路の短絡などの何らかの要因で、充電器５０からの５Ｖの電源電圧Ｖｅｅが降圧されずにそのまま電源電圧Ｖｄｄとして制御用電源回路１６から出力されてしまう故障が生じるおそれがある。つまり、電源電圧Ｖｄｄが、正常時は３．３Ｖであるものの異常時には５Ｖになってしまうおそれがある。
【０１０２】
本実施形態のマイコン５は、各セル電圧Ｖ１〜Ｖ５について、電圧検出ＩＣ６から入力されたセル電圧のＡＤ値（ＡＤ変換した値）を電源電圧ＶｄｄのＡＤ値で除算し、その除算結果をセル電圧として認識している。尚、本実施形態では、例えば８ビット（０〜２５５）のＡＤ変換器にてＡＤ変換が行われる
そのため、仮に電源電圧Ｖｄｄが５Ｖとなる異常が生じると、マイコン５は、セル電圧を実際の値よりも低い値として誤認してしまうことになる。セル電圧が過電圧になるのは好ましくないため、上述した制御用電源回路１６の故障を検出することは重要であり、その故障検出のために電圧検出用ダイオードＤ２が用いられている。
【０１０３】
電圧検出用ダイオードＤ２は、電源電圧Ｖｄｄが３．３Ｖでも５Ｖでも、その順方向の電圧（ダイオード電圧）Ｖｆは、約０．６Ｖである。そのため、制御用電源回路１６からの電源電圧Ｖｄｄが３．３Ｖと正常である場合は、マイコン５に入力されるダイオード電圧Ｖｆ（０．６Ｖ）は、マイコン５において、「４７」という数値として認識される。この数値は、次式（１）の演算により得られるものである。
【０１０４】
（０．６／３．３）＊２５６＝４７ ・・・（１）
マイコン５は、ダイオード電圧Ｖｆを数値「４７」として認識した場合には、故障等はなく電源電圧Ｖｄｄは正常であるものと判断する。
【０１０５】
一方、制御用電源回路１６の故障等によって電源電圧Ｖｄｄからの出力が５Ｖとなってしまうと、マイコン５に入力されるダイオード電圧Ｖｆ（０．６Ｖ）は、マイコン５において、「３１」という数値として認識される。この数値は、次式（２）の演算により得られるものである。
【０１０６】
（０．６／５．０）＊２５６＝３１ ・・・（２）
マイコン５は、ダイオード電圧Ｖｆを数値「３１」として認識した場合には、制御用電源回路１６の故障等によって電源電圧Ｖｄｄが異常な値になっているものと判断する。
【０１０７】
尚、電圧検出用ダイオードＤ２のダイオード電圧Ｖｆは、標準的には０．６Ｖであるが、素子の個体差や周囲温度等の種々の要因によってばらつきが生じる。そして、例えば０．５Ｖ〜０．７Ｖの範囲内でばらつきが生じ得るとすると、マイコン５により数値認識される値も、図６に例示するようにばらつくこととなる。即ち、電源電圧Ｖｄｄが正常（３．３Ｖ）の場合は、マイコン５にて認識されるダイオード電圧Ｖｆの数値は３９〜５４の範囲内でばらつき、電源電圧Ｖｄｄが異常（例えば５Ｖ）の場合は、マイコン５にて認識されるダイオード電圧Ｖｆの数値は２６〜３６の範囲内でばらつく。
【０１０８】
そのため、マイコン５は、ダイオード電圧Ｖｆとして認識した数値が３９〜５４の範囲内にあるならば、電源電圧Ｖｄｄが正常であるものと判断し、その３９〜５４の範囲を外れているならば、電源電圧Ｖｄｄが異常で何らかの故障等が発生しているものと判断する。尚、マイコン５によるダイオード電圧Ｖｆの数値認識及びその認識した数値に基づく故障有無判断は、例えば、バッテリパック１が充電器５０に接続された時（接続されたことがマイコン５にて認識された時）に行われる。
【０１０９】
マイコン５による、電圧検出用ダイオードＤ２を用いた機能のもう一つは、充電時にマイコン５が充電器５０へ出力するアナログの制御信号を補正する機能である。バッテリパック１が充電器５０に接続されると、図３に示すように、バッテリパック１のマイコン５と充電器５０のマイコン（ＭＣＵ）５７とが、各々の信号端子１３Ｂ，５３Ｂを介して接続される。そして、バッテリパック１のマイコン５は、充電器５０が接続されている間、充電器５０をコントロールするための制御信号を信号端子１３Ｂを介して充電器５０のＭＣＵ５７へ出力する。
【０１１０】
しかし、充電器５０からバッテリパック１へ充電電流が流れている場合、例えば各負極側端子１２，５２の接触抵抗などの種々の要因で、バッテリパック１のマイコン５のグランド電位が、充電器５０のＭＣＵ５７のグランド電位よりも高くなる。そうなると、ＭＣＵ５７は、そのグランド電位の相違の影響を受けて、バッテリパック１のマイコン５から出力された制御信号の値を、バッテリパック１のマイコン５が出力した電圧値とは異なる値として認識してしまう。つまり、充電電流が流れていることによって例えばバッテリパック１のグランド電位に対して充電器５０のグランド電位が０．１Ｖだけ低くなっている場合に、バッテリパック１のマイコン５が制御信号として例えば３Ｖの電圧を出力したとすると、充電器５０のＭＣＵ５７では、その制御信号が３．１Ｖとして認識されてしまうことになる。そのため、バッテリパック１のマイコン５は、充電器５を正常にコントロールできなくなってしまう。
【０１１１】
また、マイコン５は、既述の通り、電圧検出ＩＣ６からのバッテリ電圧検出信号に基づいて（詳しくはリセットパルス幅Ｗｐに基づいて）ＩＣ温度Ｔｃを検出するが、更に、その検出したＩＣ温度Ｔｃに基づいてサーミスタ３の故障の有無を判断する、サーミスタ異常判定処理も実行する。
【０１１２】
図１に示したように、サーミスタ３はバッテリ２に設けられ、電圧検出ＩＣ６は、バッテリ２の上部の制御基板１０上に配置されている。そのため、サーミスタ３により検出されるサーミスタ検出温度Ｔｔと、電圧検出ＩＣ６からのリセットパルス幅Ｗｐに基づいて検出されるＩＣ温度Ｔｃとは、完全には一致しないとしても、大きく異なることはなく、比較的近い値になることが予想される。
【０１１３】
そのため、仮に、サーミスタ検出温度ＴｔがＩＣ温度Ｔｔと大きく異なっている場合には、サーミスタ検出温度Ｔｔが異常であること、即ち、サーミスタ３が何らかの異常状態になっていることが考えられる。
【０１１４】
そこで本実施形態では、マイコン５が、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて、サーミスタ検出温度Ｔｔが正常な範囲内にあるか否かを判断（延いてはサーミスタ３が正常であるか否かを判断）し、サーミスタ３が異常である場合には、充放電を制限又は停止させるようにしている。尚、ここでいうサーミスタ３の異常とは、サーミスタ３自体の異常のみを意味するものではなく、例えばサーミスタ３と制御基板１０を繋ぐ配線の切断や短絡、サーミスタ３からマイコン５への配線に異物等が付着することによって正常な検出信号が得られなくなるなど、結果としてサーミスタ３から温度に応じた正常なサーミスタ検出電圧が入力されなくなるようなあらゆる異常状態を意味している。
【０１１５】
図７に、マイコン５が実行するサーミスタ異常判定処理を示す。マイコン５は、電圧検出ＩＣ６からリセットパルスＰが入力される度に、その入力をトリガとして図７のサーミスタ異常判定処理を実行する。
【０１１６】
マイコン５は、サーミスタ異常判定処理を開始すると、まずリセットパルスＰのリセットパルス幅Ｗｐを測定する（Ｓ１１０）。そして、図５（ａ）に例示したリセットパルス幅温度特性に基づき、その測定したリセットパルス幅Ｗｐに対するＩＣ温度Ｔｃを演算する（Ｓ１２０）。
【０１１７】
続いて、サーミスタ３からのサーミスタ検出電圧Ｖｔを取得し（Ｓ１３０）、図５（ｂ）に例示したサーミスタ電圧温度特性に基づき、その取得したサーミスタ検出電圧Ｖｔに対するサーミスタ検出温度Ｔｔを演算する（Ｓ１４０）。
【０１１８】
このようにしてＩＣ温度Ｔｃ及びサーミスタ検出温度Ｔｔをそれぞれ演算した後、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて、サーミスタ検出温度Ｔｔとして想定される温度範囲の最大値Ｔｔ＿ｍａｘと、サーミスタ検出温度Ｔｔとして想定される温度範囲の最小値Ｔｔ＿ｍｉｎを、それぞれ演算（推測）する（Ｓ１５０）。
【０１１９】
具体的には、図８に示すように、ＩＣ温度Ｔｃの特性に対して、想定されるサーミスタ検出温度Ｔｔの最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎの特性が予めマップ化されている。例えばリセットパルス幅ＷｐがＷｐ１でその場合のＩＣ温度ＴｃがＴｃ１である場合、そのＩＣ温度Ｔｃ１に対する最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎは、マップに基づいてそれぞれＴｔ＿ｍａｘ１、Ｔｔ＿ｍｉｎ１として演算される。このように、マイコン５は、マップを用いて、ＩＣ温度Ｔｃに対する最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎを演算する。但し、マップを用いて演算するのはあくまでも一例であり、その他の方法（例えば数値演算等）によって最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎを演算するようにしてもよいことはいうまでもない。
【０１２０】
このようにして最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎを演算した後は、サーミスタ検出温度Ｔｔがその両者の範囲内（Ｔｔ＿ｍｉｎ〜Ｔｔ＿ｍａｘ内）にあるか否かを判断することによって、サーミスタ３の異常の有無を判断する。
【０１２１】
具体的には、まず、サーミスタ検出温度Ｔｔが最大値Ｔｔ＿ｍａｘより小さいか否かを判断する（Ｓ１６０）。このとき、サーミスタ検出温度Ｔｔが最大値Ｔｔ＿ｍａｘより小さいならば、続いて最小値Ｔｔ＿ｍｉｎより大きいか否かを判断する（Ｓ１７０）。そして、最小値Ｔｔ＿ｍｉｎより大きい場合には、サーミスタ３は異常なし（正常）であるものと判断して（Ｓ１８０）、このサーミスタ異常判定処理を終了する。
【０１２２】
一方、サーミスタ検出温度Ｔｔが最大値Ｔｔ＿ｍａｘ以上であった場合（Ｓ１６０：ＮＯ）、又はサーミスタ検出温度Ｔｔが最小値Ｔｔ＿ｍｉｎ以下であった場合は（Ｓ１７０：ＮＯ）、サーミスタ３に何らかの異常があるものと判断する（Ｓ１９０）。
【０１２３】
そして、そのとき放電中であるか充電中であるかを判断し（Ｓ２００）、放電中ならば、その放電を停止（又は制限）させるための指令を出力する（Ｓ２１０）。具体的には、上述したように、トランジスタＱ２を完全にオフさせたり断続的にオン・オフさせること等によって実現される。
【０１２４】
一方、充電中ならば、その充電を停止（又は制限）させるための指令を出力する（Ｓ２２０）。具体的には、上述したように、信号端子１３Ｂを介して充電器５０へ充電停止若しくは充電電流を低減させる指令信号を送信することによって実現される。
【０１２５】
以上説明したように、本実施形態のバッテリパック１では、マイコン５が、電圧検出ＩＣ６から出力されるバッテリ電圧検出信号の温度依存性（具体的にはリセットパルス幅Ｗｐの温度依存性）を利用して、ＩＣ温度Ｔｃを検出する。そして、マイコン５は、その検出したＩＣ温度Ｔｃに基づいて、サーミスタ３の異常の有無を検出する。そのため、サーミスタ３の異常の有無を検出可能な、信頼性のより高いバッテリパック１を提供することが可能となる。
【０１２６】
しかも、ＩＣ温度Ｔｃは、サーミスタのような独立した温度検出素子を用いて検出されるのではなく、バッテリパック１がもともと備えている電圧検出ＩＣ６を利用して検出される。つまり、ＩＣ温度Ｔｃを検出するために（延いてはサーミスタ３の異常有無を検出するために）別途温度検出素子を設ける必要はなく、既存の構成を有効利用して検出している。更に、ＩＣ温度Ｔｃの検出は、電圧検出ＩＣ６からのリセットパルス幅Ｗｐに基づく簡易的な方法にて行われる。
【０１２７】
そのため、バッテリパック１の大型化・コストアップを抑えつつ、サーミスタ３の異常の有無を容易且つ的確に判断することができる。
尚、ＩＣ温度Ｔｃは、リセットパルス幅Ｗｐに基づく演算により得られるものであるため、サーミスタ３により得られるサーミスタ検出温度Ｔｔに比べて、検出温度の精度は劣る可能性がある。しかし、マイコン５は、仮にサーミスタ３が異常状態になったとしても、サーミスタ３からの検出信号（サーミスタ検出電圧Ｖｔ）によってはその異常を検出することはできない。一方、電圧検出ＩＣ６については、マイコン５は、入力されるバッテリ電圧検出信号の状態に基づいて（例えばリセットパルスが周期的に入力されるか否かに基づいて）、電圧検出ＩＣ６が正常であるか否かを判断することができる。言い換えれば、電圧検出ＩＣ６からバッテリ電圧検出信号が正常に入力されている限り、電圧検出ＩＣ６は正常であって、リセットパルス幅Ｗｐに基づくＩＣ温度Ｔｃも信頼性のある値として扱える。そのため、電圧検出ＩＣ６が正常に動作している限り、ＩＣ温度Ｔｃに基づいてサーミスタ３の異常有無を確実に判断することができる。
【０１２８】
また、充放電動作中にサーミスタ３の異常が検出された場合には、その充放電動作を制限又は停止させるようにしている。そのため、サーミスタ３の異常によって生じるおそれのあるバッテリパック１内の各種異常動作を確実に防ぐことができる。
【０１２９】
尚、本実施形態において、電圧検出ＩＣ６は本発明の信号出力回路の一例に相当し、発振器１８は本発明のクロック生成回路の一例に相当し、サーミスタ３は本発明の温度検出素子の一例に相当し、制御基板１０は本発明の回路基板の一例に相当し、最大値Ｔｔ＿ｍａｘとＩＣ温度Ｔｃとの差、及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎとＩＣ温度Ｔｃとの差は、いずれも本発明の検出温度差閾値の一例に相当する。また、図７のサーミスタ異常判定処理において、Ｓ１２０の処理は本発明の第１温度検出手段が実行する処理の一例に相当し、Ｓ１４０の処理は本発明の第２温度検出手段が実行する処理の一例に相当し、Ｓ１９０の処理は本発明の第３の異常判断手段が実行する処理の一例に相当し、Ｓ２００〜Ｓ２２０の処理は本発明の保護指令出力手段が実行する処理の一例に相当する。
【０１３０】
［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
【０１３１】
例えば、上記実施形態では、マイコン５は、サーミスタ３による検出温度に基づいて各種保護動作等を行い、ＩＣ温度Ｔｃについては単にサーミスタ３の異常有無の判断に用いるだけであったが、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて各種保護動作等を行うようにしてもよい。
【０１３２】
つまり、ＩＣ温度Ｔｃとサーミスタ検出温度Ｔｔの２箇所の温度を適宜用いて各種の制御処理を行うようにしてもよい。また、２箇所に限らず、バッテリパック１内の複数箇所の温度を検出する必要がある場合には、その複数箇所のうち少なくとも一箇所は、サーミスタを用いず、上述した電圧検出ＩＣ６のような、温度に応じて出力信号の状態が変化するような回路等を利用するとよい。そのようにすることで、バッテリパック１全体の大型化・コストアップを抑えつつ、バッテリパック１内の複数箇所の温度を検出することができる。
【０１３３】
また、ＩＣ温度Ｔｃとサーミスタ検出温度Ｔｔを相互に比較して両者の差が所定の検出温度差閾値以上の場合には各温度のうち少なくとも一方が異常である（即ち電圧検出ＩＣ６及びサーミスタ３のうち少なくとも一方が異常である）と判断するようにしてもよい。
【０１３４】
また、サーミスタ３を用いず（つまりサーミスタ３に代えて）、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて、バッテリパック１内の温度を監視し、そのＩＣ温度Ｔｃに基づく各種保護動作等を行うようにしてもよい。
【０１３５】
また、サーミスタ検出温度Ｔｔ及びＩＣ温度Ｔｃは、それぞれ、次のように利用することもできる。例えば、サーミスタ検出温度Ｔｔ及びＩＣ温度Ｔｃのうち少なくとも一方が、所定の温度上限値以上となったか、又はその温度上限値よりも低い所定の温度下限値以下となった場合に、バッテリパック１に異常が生じていると判断する、温度異常判断機能を備えるようにしてもよい。
【０１３６】
また、上記の温度異常判断機能に加えて（あるいはそれに代えて）、サーミスタ検出温度Ｔｔの変化率ΔＴｔ及びＩＣ温度Ｔｃの変化率ΔＴｃをそれぞれ演算し、各変化率のうち少なくとも一方が所定の変化率上限値以上となった場合に、バッテリパック１に異常が生じていると判断する、温度変化率異常判断機能を備えるようにしてもよい。
【０１３７】
図９は、温度異常判断機能および温度変化率異常判断機能を兼ね備えたバッテリパックにおいてマイコンが実行するバッテリ温度異常判断処理の一例である。バッテリパックのマイコンは、例えば、図７に示したサーミスタ異常判定処理と並行して、周期的にこのバッテリ温度異常判断処理を実行することができる。
【０１３８】
バッテリパックのマイコンが図９のバッテリ温度異常判断処理を開始すると、まず、サーミスタ検出温度Ｔｔ及びＩＣ温度Ｔｃを取得する（Ｓ３１０）。具体的には、例えば図７のサーミスタ異常判定処理におけるＳ１１０〜Ｓ１４０と同様の手順で演算等することにより取得することができる。
【０１３９】
そして、マイコン５は、取得したサーミスタ検出温度Ｔｔについて、所定の温度上限値より小さいか否かの判断（Ｓ３２０）、及び所定の温度下限値より大きいか否かの判断（Ｓ３３０）を行う。このとき、サーミスタ検出温度Ｔｔが温度上限値以上であるか（Ｓ３２０：ＮＯ）又は温度下限値以下である（Ｓ３３０：ＮＯ）場合は、第１温度異常フラグをセットする（Ｓ３４０）。
【０１４０】
Ｓ３２０及びＳ３３０の判断でともに肯定判定された場合、又はＳ３４０で第１温度異常フラグをセットした後は、マイコン５は、取得したＩＣ温度Ｔｃについて、所定の温度上限値より小さいか否かの判断（Ｓ３５０）、及び所定の温度下限値より大きいか否かの判断（Ｓ３６０）を行う。このとき、ＩＣ温度Ｔｃが温度上限値以上であるか（Ｓ３５０：ＮＯ）又は温度下限値以下である（Ｓ３６０：ＮＯ）場合は、第２温度異常フラグをセットする（Ｓ３７０）。
【０１４１】
Ｓ３５０及びＳ３６０の判断でともに肯定判定された場合、又はＳ３７０で第２温度異常フラグをセットした後は、マイコン５は、サーミスタ検出温度Ｔｔの変化率ΔＴｔの演算（Ｓ３８０）及びＩＣ温度Ｔｃの変化率ΔＴｃの演算（Ｓ３９０）を行う。これら各変化率ΔＴｔ，ΔＴｃの演算は、例えば、前回のこのバッテリ温度異常判断処理の実行時にＳ３１０で取得した各温度Ｔｔ、Ｔｃに対する、今回取得したＴｔ、Ｔｃの変化量（偏差）を演算することにより行うことができる。
【０１４２】
そして、マイコン５は、サーミスタ検出温度Ｔｔの変化量ΔＴｔが所定の変化量上限値より小さいか否か判断し（Ｓ４００）、変化量上限値以上だった場合は（Ｓ４００：ＮＯ）、第３温度異常フラグをセットする（Ｓ４１０）。
【０１４３】
Ｓ４００の判断で肯定判定された場合、又はＳ４１０で第３温度異常フラグをセットした後は、マイコン５は、ＩＣ温度Ｔｃの変化量ΔＴｃが所定の変化量上限値より小さいか否か判断する（Ｓ４２０）。そして、変化量ΔＴｃが変化量上限値以上だった場合は（Ｓ４２０：ＮＯ）、第４温度異常フラグをセットする（Ｓ４３０）。
【０１４４】
そして、マイコン５は、上述した４種類の異常フラグのうち何れか１つでもセットされているか否か判断する（Ｓ４４０）。何れの異常フラグもセットされていない場合は（Ｓ４４０：ＮＯ）、マイコン５は、このバッテリ温度異常判断処理を終了する。一方、何れかの異常フラグがセットされている場合は、マイコン５は、Ｓ４５０以降の処理に進み、充電中か放電中かに応じてそれぞれその動作を停止又は制限させるための処理を行う。このＳ４５０以降の処理は、図７のサーミスタ異常判定処理におけるＳ２００以降の処理と同じである。
【０１４５】
このように、マイコン５が図９のバッテリ温度異常判断処理を行うことで、例えばバッテリ２の温度が定格温度範囲を超えたり逆に下回ったりした場合にそれを検出して異常と判断したり、或いはバッテリ２以外の他の回路等（バッテリ制御回路４等）の過熱を検出して異常と判断したりすることが可能となる。そして、異常と判断した場合に、放電中又は充電中であるならば、その充放電動作を停止又は制限するようにするとよい。
【０１４６】
また、各温度の変化率が変化率上限値以上であるということは、何らかの異常によって温度が急激に上昇していることが予想される。そこで、温度が急上昇している場合にはそれを検出して異常と判断することで、バッテリパック１を過熱から保護することが可能となる。
【０１４７】
また、上記実施形態では、サーミスタ３の異常の有無を、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて検出するようにしたが、これに加えて（又はこれに代えて）、電圧検出用ダイオードＤ２の温度に基づいて検出するようにしてもよい。
【０１４８】
電圧検出用ダイオードＤ２のダイオード電圧（順方向電圧）Ｖｆは、上述したリセットパルス幅Ｗｐと同様、温度依存性があり、図１０（ａ）に例示するように、自身の温度（ダイオード温度）に応じて略線形的に変化する。即ち、ダイオード温度が高くなるほどダイオード電圧Ｖｆは小さくなる。そのため、マイコン５により認識されるダイオード電圧Ｖｆの数値（ＡＤ値）も、図１０（ｂ）に例示するようにダイオード温度に応じて変化する。
【０１４９】
そこで、そのダイオード電圧Ｖｆの温度依存性を利用して、そのダイオード電圧Ｖｆからダイオード温度を推定し、その推定したダイオード温度に基づいてサーミスタの異常を検出することができる。
【０１５０】
具体的には、まず、上述した、ダイオード電圧Ｖｆに基づく制御用電源回路１６の出力電圧（電源電圧Ｖｄｄ）の異常検出機能を実行する。そして、電源電圧Ｖｄｄが正常であると判断された場合に、そのときのダイオード電圧Ｖｆに基づいてダイオード温度を推定する。そして、その推定したダイオード温度とサーミスタ検出温度Ｔｔとを比較し、両者の差が所定の範囲内にあればサーミスタ３は正常と判断でき、両者の差が所定の範囲を超えていればサーミスタ３は異常と判断できる。
【０１５１】
このダイオード電圧Ｖｆに基づくサーミスタ３の異常検出も、リセットパルス幅Ｗｐに基づく異常検出と同様、バッテリパック１がもともと備えている回路等、即ちもともと備えている電圧検出用ダイオードＤ２を利用して行うことができる。そのため、バッテリパック１の大型化・コストアップを抑えつつ、サーミスタ３の異常の有無を容易且つ的確に判断することができ、バッテリパック１のさらなる高機能化が可能となる。
【０１５２】
また、上記実施形態では、バッテリ２がリチウムイオン二次電池であるものとして説明したが、これはあくまでも一例であり、例えばニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム蓄電池など、他の二次電池であってもよい。
【０１５３】
また、上記実施形態では、バッテリパック１が接続される電動工具本体４０として、ドライバドリルを例に挙げて説明したが、ドライバドリル以外の電動工具に本願発明を適用してもよい。
【０１５４】
また、上記実施形態の電動工具本体４０では、ブラシ付き直流モータが駆動モータＭ１として用いられていたが、ブラシレス直流モータや交流モータが用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１５５】
１…バッテリパック、２…バッテリ、２Ａ，１１，３１，５１…正極側端子、２Ｂ，１２，３２，５２…負極側端子、３…サーミスタ、４…バッテリ制御回路、５…マイコン、６…電圧検出ＩＣ、７…電流測定回路、８…スイッチ操作検出回路、９…充電器検出回路、１０…制御基板、１３…接続端子部、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，３３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ…信号端子、１５…コネクタ部、１６…制御用電源回路、１７…シャットダウンスイッチ、１８…発振器、２０…フレキシブル基板、２１〜３０…セル、３４…制御用電源回路、３５…入出力回路、３６…メインスイッチ、４０…電動工具本体、５０…充電器、５５…整流回路、５６…充電用スイッチング電源回路、５７…ＭＣＵ、５８…制御用スイッチング電源回路、Ｍ１…駆動モータ、ＭＯＳＦＥＴ…Ｎチャネル型、Ｐ…リセットパルス、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４…トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ９…抵抗、Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４…ダイオード、Ｄ２…電圧検出用ダイオード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリパック内の温度を検出する温度検出装置、及びその温度検出装置を搭載したバッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばリチウムイオン二次電池などの繰り返し充電可能なバッテリを用いた電動工具用バッテリパック（以下単に「バッテリパック」という）としては、バッテリパック内の温度を検出する必要性から、サーミスタ等の温度検出素子を備えたものが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
バッテリパック内における主たる温度検出対象はバッテリであるが、例えばバッテリの充放電を制御する制御回路の温度など、バッテリ以外の温度を検出する必要性も考えられる。また、特許文献２に記載されているように、バッテリの温度を検出するために複数のサーミスタを用いるケースも考えられる。つまり、バッテリパックの構成や機能によっては、バッテリパック内に複数のサーミスタを備えるようにすることも十分に考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７８８７８号公報
【特許文献２】特開２００１−２１１５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、サーミスタは電子部品（素子）であるため、それ自体である程度の物理的大きさを有し、また当然ながらサーミスタと制御回路とを接続するためのリード線も必要となる。そのため、サーミスタを用いると、その分、バッテリパックの大型化やコストアップは避けられず、サーミスタの数が多いほどその影響は大きくなる。
【０００６】
そのため、サーミスタ等の温度検出素子による温度検出方法とは異なる、より簡素且つ安価な方法にて、バッテリパック内の温度を検出できるようにすることで、サーミスタの使用を最小限に留める（或いはサーミスタを不要とする）ことが望まれている。
【０００７】
具体的には、例えばバッテリ温度を検出する場合においては、サーミスタに代えてより簡素且つ安価な方法でバッテリ温度を検出することで、バッテリパック全体の構成簡素化・コストダウンを図りたいという要望がある。
【０００８】
また、例えば、バッテリの温度と制御回路の温度をそれぞれ個別に検出したい場合や、複数ブロックからなるバッテリ温度をブロックごとに個別に検出したい場合などのように、温度検出を複数箇所で個別に行う必要がある場合においては、それら複数箇所のうち一部又は全てを、サーミスタに代えてより簡素且つ安価な方法でバッテリ温度を検出することで、バッテリパック全体の構成簡素化・コストダウンを図りたいという要望もある。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、バッテリパック内の温度を検出するにあたり、サーミスタ等の専用の温度検出素子を用いた方法とは別の温度検出方法にて温度を検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本発明の第１の局面は、電動工具本体に電力を供給するバッテリパック内に設けられてそのバッテリパック内の温度を検出する温度検出装置であって、所定のタイミングで出力レベルが変化するような出力信号を出力する機能を有し、自身の温度に応じて上記タイミングが変化するよう構成された信号出力回路と、その信号出力回路からの出力信号の状態に基づいてバッテリパック内の温度を検出する第１温度検出手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成された温度検出装置は、出力信号を出力する信号出力回路を備え、その出力信号は所定のタイミングで出力レベルが変化する。しかし、その出力レベルの変化タイミングは常に一定ではなく、信号出力回路の構成に起因して、温度に応じて変化する。
【００１２】
そこで本発明では、温度に応じて出力レベル変化タイミングが変化するという出力信号の性質を利用して、第１温度検出手段が、その出力信号の状態に基づいてバッテリパック内の温度を検出する。
【００１３】
従って、上記構成の温度検出装置によれば、サーミスタ等の専用の温度検出素子を用いた方法とは別の温度検出方法にて、バッテリパック内の温度を検出することができる。
バッテリパック内において複数箇所（例えば２箇所）で温度を検出する必要がある場合、上述した温度検出装置を複数（例えば２つ）個別に設けてそれぞれ温度を検出するようにしてもよいが、温度検出対象の数に対して信号出力回路の数が少なかったり、また信号出力回路を温度検出対象箇所の近傍に配置するのが困難であったりするなど、実際上は温度検出装置を複数設けることが困難な場合が想定される。
【００１４】
そこで、本発明の温度検出装置は、第１温度検出手段に加えてさらに第２温度検出手段を備えたものとして構成するとよい。第２温度検出手段は、第１温度検出手段とは異なり、温度に応じた検出信号を出力する温度検出素子を有し、その温度検出素子からの検出信号に基づいてバッテリパック内の温度を検出するものである。
【００１５】
このように構成された温度検出装置によれば、信号出力回路の特性（温度特性）を利用して温度を検出する第１温度検出手段、及び温度検出素子からの検出信号に基づいて温度を検出する第２温度検出手段の２つの温度検出手段を兼ね備えているため、バッテリパック全体の大型化・コストアップを抑えつつ、バッテリパック内の複数箇所の温度を検出することができる。
【００１６】
第１温度検出手段により検出された温度である第１検出温度、及び第２温度検出手段により検出された温度である第２検出温度を具体的にどのように利用するかは種々考えられるが、例えば、各検出温度のうち少なくとも一方が、所定の温度上限値以上となったか、又はその温度上限値よりも低い所定の温度下限値以下となった場合に、バッテリパックに異常が生じていると判断する第１の異常判断手段を備えるようにするとよい。
【００１７】
このように構成することで、例えばバッテリ温度が定格温度範囲を超えたり逆に下回ったりした場合にそれを検出して異常と判断したり、或いはバッテリ以外の他の回路等（上記信号出力回路等）の過熱を検出して異常と判断したりすることが可能となる。つまり、各検出温度に基づいてバッテリパック内の各部の異常を検出することが可能となる。
【００１８】
また例えば、各検出温度の変化率のうち少なくとも一方が所定の変化率上限値以上となった場合に、バッテリパックに異常が生じていると判断する第２の異常判断手段を備えるようにしてもよい。
【００１９】
温度の変化率が変化率上限値以上であるということは、何らかの異常によって温度が急激に上昇していることが予想される。そこで、温度が急上昇している場合にはそれを検出して異常と判断することで、バッテリパックを過熱から保護することが可能となる。
【００２０】
第１温度検出手段及び第２温度検出手段を備えた温度検出装置においては、何らかの要因で、何れか一方の温度検出手段が正常に温度を検出できなくなるおそれがある。そこで、各検出温度に基づいて各温度検出手段の異常を検出できるようにしてもよい。具体的には、第１検出温度と第２検出温度とを比較して、両者の差が所定の検出温度差閾値以上の場合に、各温度検出手段のうち少なくとも一方に異常が生じていると判断する第３の異常判断手段を備えるようにする。
【００２１】
このように構成された温度検出装置によれば、各温度検出手段の異常を、それぞれが検出する各検出温度の比較に基づいて容易且つ的確に判断することができる。
第３の異常判断手段による異常判断の具体的方法は種々考えられるが、例えば、第１検出温度と第２検出温度との差が検出温度差閾値以上の場合、第２温度検出手段に異常が生じていると判断するようにすることができる。
【００２２】
このように構成された温度検出装置によれば、第２温度検出手段の異常を容易且つ的確に判断することができる。そのため、例えば、第１検出温度よりも第２検出温度の方がより重要性が高かったり、或いは、基本的には第２温度検出手段のみ備えれば十分であるもののその異常を検出する必要があるような場合に、特に有用である。
【００２３】
上述した異常判断手段（第１〜第３の各異常判断手段の少なくとも一つ）を備えている温度検出装置においては、更に、バッテリパックを保護するための保護指令出力手段を備えるようにするとよい。保護指令出力手段は、上記異常検出手段により異常が生じていると判断された場合に、バッテリパックから放電が行われているならばその放電を制限又は停止させることによってバッテリパックを保護するための、バッテリパックへの充電が行われているならばその充電を制限又は停止させることによってバッテリパックを保護するための、保護指令を出力する。
【００２４】
このように構成された温度検出装置によれば、放電中又は充電中に温度異常が生じた場合には放電又は充電を制限又は停止させるため、放電又は充電に伴う異常発生からバッテリパックを保護することが可能となる。
【００２５】
第１温度検出手段が具体的にどのように温度を検出するかについては、信号出力回路からの出力信号に応じて適宜決めることができるが、例えば、信号出力回路が、出力信号として少なくとも所定のパルス信号を出力し、そのパルス信号のパルス幅が自身の温度に応じて変化するよう構成されている場合には、第１温度検出手段は、そのパルス信号のパルス幅に基づいてバッテリパック内の温度を検出するようにするとよい。
【００２６】
このように構成された温度検出装置によれば、第１温度検出手段は、パルス信号のパルス幅に基づいて容易且つ確実に第１検出温度を検出することができる。
信号出力回路の具体的構成も種々考えられるが、例えば、所定周波数のクロック信号を出力するものであってそのクロック信号の周波数が温度に応じて変化するよう構成されたクロック生成回路を備え、そのクロック生成回路からのクロック信号に同期したタイミングで上記パルス信号を出力するよう構成することができる。
【００２７】
クロック信号の周波数が温度に応じて変化すると、それによって上記パルス信号のレベル変化タイミング（即ちパルス幅）も温度に応じて変化する。そのため、クロック生成回路が上記のように温度に応じてクロック信号の周波数が変化するような構成である場合には、それを有効利用してバッテリパック内の温度を検出することができる。
【００２８】
次に、本発明の第２の局面は、電動工具本体に電力を供給するバッテリパックであって、少なくとも一つのバッテリセルを有するバッテリと、上述した本発明の温度検出装置とを備えていることを特徴とする。
【００２９】
このように構成されたバッテリパックによれば、内部に異常が生じてそれが温度の異常として現れた場合に、その異常を容易且つ的確に判断することができる。そのため、その判断結果に基づいて種々の保護動作を行うようにすることが可能となり、信頼性の高いバッテリパックを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態のバッテリパックを表す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。
【図２】実施形態のバッテリパックが電動工具本体に装着されてなる電動工具全体の電気的構成の概略を表す回路図である。
【図３】実施形態のバッテリパックが充電器に装着されてなる充電システム全体の電気的構成の概略を表す回路図である。
【図４】バッテリパック内の電圧検出ＩＣが出力するバッテリ電圧検出信号に関し、その出力状態（パルス幅等）が温度に応じて変化することを説明するための説明図である。
【図５】（ａ）はリセットパルス幅温度特性を表す説明図、（ｂ）はサーミスタ電圧温度特性を表す説明図である。
【図６】バッテリパックのマイコンが数値（ＡＤ値）として認識するダイオード電圧Ｖｆが電源電圧Ｖｄｄにより異なることを説明するための説明図である。
【図７】バッテリパック内のマイコンが実行するサーミスタ異常判定処理を表すフローチャートである。
【図８】ＩＣ温度Ｔｃに基づいてサーミスタ検出温度Ｔｃの許容範囲（最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎ）が設定されることを説明するための説明図である。
【図９】バッテリパック内のマイコンが実行するバッテリ温度異常判断処理を表すフローチャートである。
【図１０】ダイオード電圧Ｖｆの温度依存性を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態のバッテリパック１を表す図である。
本実施形態のバッテリパック１は、電動工具本体（以下単に「本体」ともいう）４０（図１では図示略。図２参照。）に着脱可能であって、本体４０に装着された状態で本体４０へその動作用の直流電力を供給できるよう構成されている。また、バッテリパック１は、充電器５０（図１では図示略。図３参照。）にも着脱可能であって、充電器５０に装着された状態で充電器５０による充電が可能に構成されている。
【００３２】
バッテリパック１は、図１に示すように、その内部にバッテリ２及び制御基板１０が設けられている。
バッテリ２は、複数（本実施形態では１０個）のバッテリセル（以下単に「セル」という）２１〜３０により構成されている。具体的には、図２の回路図に示すように、２つのセルが並列接続されてなる一組のセル群が５つ直列に接続された、５直列２並列の構成となっている。各セル２１〜３０は、本実施形態では、単体で３．６Ｖの直流電圧を発生するリチウムイオン二次電池にて構成される。そのため、バッテリ２は、全体として１８Ｖの直流電圧を発生する。
【００３３】
制御基板１０は、バッテリ２の上方に配置され、主にその表面側（バッテリ２に対向する面とは反対側）にバッテリ制御回路４（図２参照）が形成されている。そのため、制御基板１０の表面側には、バッテリ制御回路４を構成するマイコン５や電圧検出ＩＣ６が搭載されている。
【００３４】
更に、バッテリパック１は、サーミスタ３を備えている。本例では、サーミスタ３は、図１（ｂ）に示すように、セル２７の側面に接触した状態で配置されており、フレキシブル基板２０を介して制御基板１０と接続されている。そのため、サーミスタ３と制御基板１０（バッテリ制御回路４）とを電気的に接続するための配線も、フレキシブル基板２０内に形成されている。
【００３５】
また、バッテリパック１は、その上部に、本体４０や充電器５０と電気的に接続するための、コネクタ部１５が形成されている。このコネクタ部１５には、バッテリパック１内のバッテリ２や制御基板１０と接続するための電源端子部（正極側端子１１、負極側端子１２）及び接続端子部１３が設けられている。
【００３６】
このように構成されたバッテリパック１は、本体４０に装着されることで、正極側端子１１，負極側端子１２，及び接続端子部１３を介して、本体４０の内部回路と電気的に接続され、本体４０に直流電源を供給したり各種信号を送受したりすることができるようになる（図２参照）。また、バッテリパック１は、充電器５０に装着されることで、正極側端子１１，負極側端子１２，及び接続端子部１３を介して、充電器５０の内部回路と電気的に接続され、充電器５０から充電用の直流電力の供給を受けたり各種信号を送受したりすることができるようになる（図３参照）。
【００３７】
バッテリパック１が本体４０に接続されると、図２に示すように、双方が電気的にも接続される。図２に基づき、本体４０の電気的構成及びバッテリパック１の電気的構成についてより具体的に説明する。
【００３８】
まず、本体４０の電気的構成について説明する。本実施形態の本体４０は、いわゆるドライバドリルとして構成されたものであり、駆動モータＭ１によって図示しないドリルチャックが回転駆動される。
【００３９】
本体４０には、バッテリパック１の正極側端子１１に接続される正極側端子３１と、バッテリパック１の負極側端子１２に接続される負極側端子３２と、バッテリパック１の接続端子部１３における信号端子１３Ａに接続される信号端子３３とが備えられている。
【００４０】
正極側端子３１は、メインスイッチ３６及び正極側電源ラインＬ２Ａを介して、駆動モータＭ１の一端に接続されており、負極側端子３２は、駆動モータＭ１への通電制御用のトランジスタＱ３及び負極側電源ラインＬ２Ｂを介して、駆動モータＭ１の他端に接続されている。そして、メインスイッチ３６がオン状態であるときに、トランジスタＱ３がバッテリパック１からの入力信号によってオンされると、バッテリパック１から駆動モータＭ１への通電（直流電力供給）が行われて駆動モータＭ１が回転する。
【００４１】
尚、駆動モータＭ１には、トランジスタＱ３のターンオフ時に負極側電源ラインＬ２Ｂに発生した高電圧を正極側電源ラインＬ２Ａに戻すためのダイオード（所謂フライホイールダイオード）Ｄ１が接続されている。また、トランジスタＱ３には、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴが用いられている。
【００４２】
本体４０には、電動工具の使用者が駆動モータＭ１を駆動／停止させるためのトリガスイッチ（図示略）が設けられており、メインスイッチ３６は、そのトリガスイッチと連動してオン・オフ状態が切り換えられる。即ち、トリガスイッチが引かれるとメインスイッチ３６がオンし、トリガスイッチが放されるとメインスイッチ３６がオフする。
【００４３】
尚、本体４０のグランドには、負極側端子３２が接続されており、本体４０にバッテリパック１が装着された際には、この負極側端子３２を介して、バッテリパック１の負極側電源ラインＬ１Ｂ（延いてはバッテリ２の負極側端子２Ｂ）に接続される。また、メインスイッチ３６がオン状態であるとき、正極側電源ラインＬ２Ａには、正極側端子３１を介して、バッテリパック１の正極側電源ラインＬ１Ａ（延いてはバッテリ２の正極側端子２Ａ）に接続される。
【００４４】
また、本体４０には、内部回路駆動用の電源電圧を生成する制御用電源回路３４と、バッテリパック１との間で信号を入出力する入出力回路３５とが備えられている。
制御用電源回路３４は、メインスイッチ３６がオンされているときに、正極側電源ラインＬ２Ａから入力されたバッテリ電圧（本例では直流１８Ｖ）を所定の一定電圧（例えば直流５Ｖ）に降圧し、それを本体４０の内部回路を動作させるための電源電圧Ｖｃｃとして、各種内部回路に供給する。
【００４５】
入出力回路３５は、トランジスタＱ４と、抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９とを備える。トランジスタＱ４は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタにて構成されており、そのベースは、抵抗Ｒ７を介して、信号端子３３に接続されるとともに、抵抗Ｒ８を介して、グランドに接地されている。
【００４６】
信号端子３３には、抵抗Ｒ６を介して電源電圧Ｖｃｃが印加され、トランジスタＱ４のコレクタにも、抵抗Ｒ９を介して電源電圧Ｖｃｃが印加されている。また、トランジスタＱ４のコレクタは、トランジスタＱ３のゲートにも接続されており、トランジスタＱ４のエミッタは、グランドに接地されている。
【００４７】
抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８の抵抗値は、メインスイッチ３６がオンされてから電源電圧Ｖｃｃが所定電圧に達したときにトランジスタＱ４がオンし、信号端子３３の電位が電源電圧Ｖｃｃ近傍のハイレベルになるように設定されている。
【００４８】
そして、トランジスタＱ４がオン状態であるときには、トランジスタＱ３のゲートがトランジスタＱ４を介してグランドに接地されることから、トランジスタＱ３はオフ状態となって、駆動モータＭ１への通電経路を遮断する。
【００４９】
また、バッテリパック１内のバッテリ制御回路４の動作（詳しくは後述するトランジスタＱ２のオン）により、信号端子３３がグランドに接地されると、トランジスタＱ４はオフ状態となる。そして、この状態では、抵抗Ｒ９を介してトランジスタＱ３のゲートに電源電圧Ｖｃｃが印加されることから、トランジスタＱ３はオン状態となって、駆動モータＭ１への通電経路を形成する。
【００５０】
次に、バッテリパック１の電気的構成について説明する。バッテリパック１には、既述の正極側端子１１及び負極側端子１２と、接続端子部１３に設けられた４つの信号端子１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄと、バッテリ２と、サーミスタ３と、バッテリ制御回路４とが備えられている。
【００５１】
正極側端子１１には、正極側電源ラインＬ１Ａを介してバッテリ２の正極側端子２Ａが接続され、負極側端子１２には、負極側電源ラインＬ１Ｂを介してバッテリ２の負極側端子２Ｂが接続されている。
【００５２】
尚、信号端子１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは、バッテリパック１を充電器５０に装着した際、充電器５０の信号端子５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃに接続するためのものであり、バッテリパック１を本体４０に装着した際には開放状態となる。
【００５３】
バッテリ制御回路４は、主に、マイコン５と、電圧検出ＩＣ６と、電流測定回路７と、スイッチ操作検出回路８と、充電器検出回路９と、トランジスタＱ２と、制御用電源回路１６と、シャットダウンスイッチ１７と、電圧検出用ダイオードＤ２を備えている。
【００５４】
電流測定回路７は、正極側電源ラインＬ１Ａ若しくは負極側電源ラインＬ１Ｂに流れる電流を検出するためのものであり、その電流に応じた電圧値を有する電流検出信号をマイコン５に出力する。
【００５５】
電圧検出ＩＣ６は、バッテリ２を構成する５つのセル群の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５を順番に測定し、その測定結果を含む所定のフォーマットのバッテリ電圧検出信号をマイコン５に周期的に出力する。電圧検出ＩＣ６にはバッテリ２のバッテリ電圧が入力され、その入力されたバッテリ電圧が内部のレギュレータ（図示略）により所定の電源電圧に降圧される。電圧検出ＩＣ６は、その降圧された電源電圧を電源として動作する。但し、このようにバッテリ電圧を内部レギュレータにて降圧して電源電圧を生成するという電源構成はあくまでも一例である。図４に、電圧検出ＩＣ６からマイコン５へ出力されるバッテリ電圧検出信号の波形を示す。
【００５６】
図４に示すように、バッテリ電圧検出信号は、所定のパルス幅（リセットパルス幅Ｗｐ）のリセットパルスＰと、そのリセットパルスＰの出力後の所定タイミングで順次出力されるセル電圧信号とにより構成される。
【００５７】
電圧検出ＩＣ６からマイコン５に対しては、通常時（信号非出力時）はＨレベル（ハイレベル。例えば電圧３．３Ｖ。）の電圧が出力される。そして、リセットパルスＰは、リセットパルス幅Ｗｐの間にＬレベル（ローレベル。例えば電圧０Ｖ。）となるような二値信号である。一方、セル電圧信号は、二値信号ではなく、セル群毎にその電圧に対応したアナログの電圧信号であり、本例では、測定されたセル群の電圧値の１／２の電圧値をセル電圧信号として出力する。セル電圧信号は、セル２１，２２からなるセル群の電圧である第１セル電圧Ｖ１、セル２３，２４からなるセル群の電圧である第２セル電圧Ｖ２、セル２５，２６からなるセル群の電圧である第３セル電圧Ｖ３、セル２７，２８からなるセル群の電圧である第４セル電圧Ｖ４、セル２９，３０からなるセル群の電圧である第５セル電圧Ｖ５、という順番で順次出力される。
【００５８】
また、電圧検出ＩＣ６は、クロック信号ＣＫを生成する発振器１８を備えており、バッテリ電圧検出信号の出力タイミング（リセットパルスＰの立ち上がりタイミング、セル電圧信号の出力開始タイミングなど）は、そのクロック信号ＣＫに同期して行われる。
【００５９】
即ち、リセットパルス幅Ｗｐは、本実施形態では、１５８クロック分（クロック信号ＣＫの１５８周期分）に設定されている。また、リセットパルスＰが出力されてからセル電圧信号が出力開始されるまでの時間間隔や、セル電圧信号を構成する各セル電圧Ｖ１〜Ｖ５の出力間隔も、クロック信号ＣＫの数（クロック数）によって規定されている。そのため、クロック信号ＣＫの周波数（クロック周波数）が仮に一定であるならば、リセットパルス幅Ｗｐや、セル電圧信号の出力タイミング、各セル電圧Ｖ１〜Ｖ５の出力間隔は、常に一定となる。
【００６０】
しかし、本実施形態の発振器１８は、抵抗及びコンデンサを用いたいわゆるＣＲ発振器として構成されているため、温度依存性が高く、バッテリパック１内の温度（具体的には電圧検出ＩＣ６の温度であり、より具体的には発振器１８の温度）に応じてクロック周波数も変化する。具体的には、例えば温度が２０℃のときはクロック周波数が１０ＫＨｚであるが、温度が２０℃よりも高くなるほどクロック周波数は大きくなり、逆に２０℃より低くなるほどクロック周波数は小さくなる。
【００６１】
そのため、図４に示すように、電圧検出ＩＣ６からマイコン５へ出力されるバッテリ電圧検出信号の波形も、温度が高いほど、全体として短い波形となる。例えばリセットパルスＰに着目すると、本例では、温度が２０℃と中程度のときは、図４（ｂ）に示すようにリセットパルス幅Ｗｐは約１５．８ｍｓｅｃである。これに対し、温度が例えば８０℃と高温になると、クロック周波数の増大により、リセットパルス幅Ｗｐは約１３ｍｓｅｃと短くなる。逆に、温度が例えば−３０℃と低温になると、クロック周波数の減少により、リセットパルス幅Ｗｐは約１９ｍｓｅｃと長くなる。
【００６２】
リセットパルス幅Ｗｐと温度との関係を示すリセットパルス幅温度特性の一例を、図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示すように、温度上昇に対してリセットパルス幅Ｗｐは略線形的に減少していく。
【００６３】
そこで本実施形態では、マイコン５が、後述するように、電圧検出ＩＣ６からのリセットパルスＰのリセットパルス幅Ｗｐに基づいて温度を検出する。リセットパルス幅Ｗｐに基づいて検出される温度は、直接的には発振器１８の温度を示すものであると言え、より広く捉えれば電圧検出ＩＣ６の温度を示すものであるとも言え、更に広く捉えればバッテリパック１内の温度を示すものであるとも言える。そこで以下の説明では、リセットパルス幅Ｗｐに基づいてマイコン５により検出される温度を、ＩＣ温度Ｔｃと称する。
【００６４】
サーミスタ３は、バッテリパック１内の温度のうち、特にバッテリ２の温度を検出するものであり、既述の通りバッテリ２内（詳しくはセル２７の側面）に設けられている。サーミスタ３の一端はバッテリ制御回路４内においてグランドに接地され、サーミスタ３の他端はバッテリ制御回路４内のマイコンに接続されると共に抵抗Ｒ１を介して電源電圧Ｖｄｄに接続されている。
【００６５】
そのため、電源電圧Ｖｄｄは、サーミスタ３と抵抗Ｒ１によって分圧され、その分圧値がサーミスタ検出電圧Ｖｔとしてマイコン５へ入力される。サーミスタ３は、温度によって抵抗値が変化する周知の温度検出素子であり、本実施形態では、温度上昇に対して抵抗値が略線形的に減少するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）タイプのものである。
【００６６】
サーミスタ３からのサーミスタ検出電圧Ｖｔと温度との関係を示すサーミスタ電圧温度特性の一例を、図５（ｂ）に示す。マイコン５は、このサーミスタ電圧温度特性に基づき、サーミスタ検出電圧Ｖｔに対応した温度を、サーミスタ検出温度Ｔｔとして演算する。
【００６７】
サーミスタ３により検出されるサーミスタ検出温度Ｔｔは、直接的にはバッテリ２の温度を示すものであるが、より広く捉えればバッテリ２近傍の制御基板１０の温度を間接的に示すものであるとも言え、更に広く捉えればバッテリパック１内の温度を示すものであるとも言える。
【００６８】
スイッチ操作検出回路８は、本体４０に設けられた図示しないトリガスイッチが使用者によって操作されたことを検出するためのものであり、トランジスタＱ１と、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４とを備えている。トランジスタＱ１は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタにて構成されており、そのベースは、抵抗Ｒ２を介して、信号端子１３Ａに接続されるとともに、抵抗Ｒ３を介して、バッテリパック１におけるグランドに接地されている。また、トランジスタＱ１のエミッタは、グランドに接地されている。
【００６９】
なお、バッテリパック１のグランドは、負極側電源ラインＬ１Ｂに接続されている。このため、バッテリパック１が本体４０に装着された際には、バッテリパック１と本体４０のグランドが同電位となり、これら各グランドはバッテリ２の負極とも同電位になる。
【００７０】
また、トランジスタＱ１のコレクタは、マイコン５に接続されると共に、抵抗Ｒ４を介して、制御用電源回路１６からの電源電圧Ｖｄｄの出力経路に接続されている。
制御用電源回路１６は、バッテリ２からのバッテリ電圧（１８Ｖ）の供給又は充電器５０からの電源電圧Ｖｅｅ（例えば、直流５Ｖ）の供給を受けて一定の電源電圧Ｖｄｄ（例えば、直流３．３Ｖ）を生成し、バッテリ制御回路４を含む、バッテリパック１内の各種電子回路に電源供給を行うものであり、例えば、スイッチング電源回路等で構成されている。
【００７１】
バッテリ２から制御用電源回路１６への電源供給は、シャットダウンスイッチ１７及び逆流防止用のダイオードＤ３を介して行われ、充電器５０から制御用電源回路１６への電源供給は、信号端子１３Ｃ及び逆流防止用のダイオードＤ４を介して行われる。
【００７２】
制御用電源回路１６は、充電器５０が接続されていないとき、即ち信号端子１３Ｃを介して充電器５０からの電源電圧Ｖｅｅの供給が行われていないときは、バッテリ２の電圧を降圧して電源電圧Ｖｄｄを生成する。一方、充電器５０が接続されて充電器５０から電源電圧Ｖｅｅが供給されている間は、その電源電圧Ｖｅｅを降圧して電源電圧Ｖｄｄを生成する。
【００７３】
シャットダウンスイッチ１７は、通常はオンされている。そして、このシャットダウンスイッチ１７がオフされるのは、バッテリ２の電圧が所定レベルよりも低下した過放電状態となったときである。
【００７４】
即ち、バッテリ制御回路４では、マイコン５が、電圧検出ＩＣ６からのバッテリ電圧検出信号に基づいて、バッテリ２を構成する各セル群の電圧Ｖ１〜Ｖ５やバッテリ２全体の電圧を監視している。そして、各セル群の電圧Ｖ１〜Ｖ５のうち、電圧が所定のセル電圧閾値以下となったものが１つでもある場合、又はバッテリ２全体の電圧が所定のバッテリ電圧閾値以下となった場合に、過放電状態であると判断し、シャットダウンスイッチ１７をオフさせる。
【００７５】
シャットダウンスイッチ１７がオフされると、バッテリ２からの電力が制御用電源回路１６に供給されなくなり、これにより、制御用電源回路からの電源電圧Ｖｄｄの出力が停止され、延いてはバッテリ制御回路４の動作が停止する。尚、一旦オフされたシャットダウンスイッチ１７は、後述するようにバッテリパック１が充電器５０に接続されることによって再びオンされる。
【００７６】
トランジスタＱ２は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴにて構成されており、そのドレインは信号端子１３Ａに接続され、ソースはグランドに接地され、ゲートはマイコン５に接続されている。
【００７７】
このため、トランジスタＱ２は、マイコン５からの出力信号（後述する放電制御信号）にてオン・オフされ、トランジスタＱ２のオフ時には、信号端子１３Ａが開放状態となる。
【００７８】
従って、バッテリパック１が本体４０に装着されて、トリガスイッチが操作された際（メインスイッチ３６：オン）、トランジスタＱ２がオフ状態であれば、本体４０の信号端子３３からバッテリパック１の信号端子１３Ａに、本体４０内の電源電圧Ｖｃｃに対応したハイレベルの信号が入力され、スイッチ操作検出回路８内のトランジスタＱ１がオン状態となって、スイッチ操作検出回路８からマイコン５への入力信号はローレベルとなる。
【００７９】
また、バッテリパック１が本体４０に装着されても、トリガスイッチが操作されなければ（メインスイッチ３６：オフ）、本体４０の信号端子３３はローレベル（グランド電位）となるため、スイッチ操作検出回路８内のトランジスタＱ１はオフ状態となって、スイッチ操作検出回路８からマイコン５への入力信号はハイレベルとなる。
【００８０】
充電器検出回路９は、バッテリパック１が充電器５０に装着されて、充電器５０から信号端子１３Ｃにハイレベルの信号（本例では直流５Ｖの電源電圧Ｖｅｅ）が入力されたときに、その旨を表す検出信号を入力するものであり、スイッチ操作検出回路８と同様に構成されている。
【００８１】
つまり、充電器検出回路９は、信号端子１３Ｃが開放状態にあるときには、プルアップ抵抗（図示略）を介して、電源電圧Ｖｄｄに対応したハイレベルの信号をマイコン５に入力し、充電器５０から信号端子１３Ｃにハイレベルの信号が入力されると、マイコン５への信号経路に接続されたトランジスタ（図示略）がオン状態となって、信号経路をグランドに接地し、マイコン５への出力をローレベルにする。
【００８２】
このため、マイコン５側では、スイッチ操作検出回路８からの入力信号に基づき、バッテリパック１が装着された本体４０側でトリガスイッチが操作されたことを検知でき、充電器検出回路９からの入力信号に基づき、バッテリパック１が充電器５０に装着されたことを検知できる。 電圧検出用ダイオードＤ２は、アノードがマイコン５に接続され、カソードが信号端子１３Ｄに接続されている。また、電圧検出用ダイオードＤ２のアノードは、プルアップ用の抵抗Ｒ５を介して電源電圧Ｖｄｄにも接続されている。また、バッテリパック１が充電器５０に接続されたとき、電圧検出用ダイオードＤ２のカソードは、図３に示すように、信号端子１３Ｄ及び充電器５０の信号端子５３Ｃを介して、充電器５０内のグランドに接地される。そのため、マイコン５には、電圧検出用ダイオードＤ２の順方向電圧（以下「ダイオード電圧」という）Ｖｆが入力されることとなる。尚、バッテリパック１のグランドと充電器５０のグランドとは、双方の負極側端子１２，５２を介して電気的に導通している。
【００８３】
バッテリパック１が充電器５０に接続されると、図３に示すように、双方が電気的にも接続される。充電器５０は、図３に示すように、バッテリパック１の正極側端子１１及び負極側端子１２に接続するための正極側端子５１及び負極側端子５２と、バッテリパック１の信号端子１３Ｂ，１３Ｃに接続するための信号端子５３Ａ及び５３Ｂを備えている。また、充電器５０は、整流回路５５、充電用スイッチング電源回路５６、主制御ユニット（ＭＣＵ）５７、及び、制御用スイッチング電源回路５８を備えている。
【００８４】
整流回路５５は、商用電源等の交流電源から供給される交流電圧を整流するものであり、その整流出力は、充電用スイッチング電源回路５６及び制御用スイッチング電源回路５８に出力される。
【００８５】
充電用スイッチング電源回路５６は、整流回路５５からの出力に基づきバッテリ２への充電を行うスイッチング回路であり、ＭＣＵ５７により駆動制御される。
ＭＣＵ５７は、バッテリパック１内のマイコン５と同様、マイクロコンピュータにて構成されており、バッテリ制御回路４内のマイコン５から信号端子１３Ｂ、５３Ａを介して制御信号（アナログの電圧信号）を取り込み、その制御信号に従って充電用スイッチング電源回路５６を駆動制御することで、バッテリ２への充電パターン（充電電流、充電電圧等）を制御する。
【００８６】
制御用スイッチング電源回路５８は、ＭＣＵ５７等の内部回路を動作させるための電源電圧Ｖｅｅ（本例では既述の通り直流５Ｖ）を生成するものである。
充電器５０のグランドは、負極側端子５２、及び、バッテリパック１の負極側端子１２を介して、バッテリ２の負極側端子２Ｂに接続され、充電用スイッチング電源回路５６にて生成された充電電圧は、正極側端子５１、及び、バッテリパック１の正極側端子１１を介して、バッテリ２の正極側端子２Ａに印加される。また、充電器５０の信号端子５３Ｂには、制御用スイッチング電源回路５８にて生成された電源電圧Ｖｅｅが印加される。
【００８７】
このため、バッテリパック１が充電器５０に装着されて、制御用スイッチング電源回路５８にて電源電圧Ｖｅｅが生成されると、バッテリパック１側では、この電源電圧Ｖｅｅに対応したハイレベルの信号が、信号端子５３Ｂ、１３Ｃを介して、充電器検出回路９に入力され、充電器検出回路９からマイコン５に入力される検出信号の信号レベルが、ハイレベルからローレベルに変化することになる。
【００８８】
次に、バッテリパック１内のマイコン５の動作について説明する。
マイコン５は、スイッチ操作検出回路８若しくは充電器検出回路９からの検出信号を監視する。そして、例えばバッテリパック１が本体４０に装着されている場合に、本体４０のトリガスイッチが操作されることによりスイッチ操作検出回路８からの検出信号がＬレベルになった場合には、マイコン５は、放電制御信号をハイレベルにしてトランジスタＱ２をオンさせることにより、バッテリ２から駆動モータＭ１への放電を許可する。つまり、トランジスタＱ２がオン状態になると、本体４０の入出力回路３５内のトランジスタＱ４がオフ状態となり、駆動モータＭ１への通電経路に設けられたトランジスタＱ３がオン状態となるので、駆動モータＭ１に電流が流れ、駆動モータＭ１が回転する。
【００８９】
また、このように放電制御信号をハイレベルにしてバッテリ２から駆動モータＭ１への放電を許可しているとき（つまりバッテリ２からの放電時）には、マイコン５は、バッテリ２を監視して過放電等から保護するための各種保護処理を実行する。
【００９０】
本実施形態では、各種保護処理として、電圧検出ＩＣ６、電流測定回路７、及び、サーミスタ３による検出結果に基づいてバッテリ２から駆動モータＭ１への放電を制限する、放電電流制限処理、過放電制限処理、及びバッテリ温度制限処理が実行される。
【００９１】
ここで、放電電流制限処理は、放電時に電流測定回路７にて検出された放電電流に基づいて過電流が流れているか否か、過電流が流れている場合にはどの程度のレベルの過電流であるか、などを周期的且つ累積的に検出して、その検出結果に応じて放電を許可或いは停止等させるなどの各種制限を行うものである。
【００９２】
また、過放電制限処理は、放電時に電圧検出ＩＣ６にて検出されたバッテリ電圧に基づき、各セル群のうち電圧が所定のセル電圧閾値以下となったものが１つでもある場合、又はバッテリ２の電圧が所定のバッテリ電圧閾値以下となった場合に、バッテリ２が過放電状態であると判断して、放電制御信号をローレベルにし、バッテリ２から駆動モータＭ１への放電を停止させる処理である。またこの過放電制限処理では、過放電状態であると判断した場合には、既述の通りシャットダウンスイッチ１７をオフさせる処理も行われる。
【００９３】
尚、電圧検出ＩＣ６から出力されるバッテリ電圧検出信号の出力状態（レベル変化タイミング等）は、上述したように温度に応じて変化する。そのため、マイコン５は、電圧検出ＩＣ６からバッテリ電圧検出信号が入力される度に、リセットパルスＰのリセットパルス幅Ｗｐを計測して、その計測結果に基づいてバッテリ電圧検出信号を補正して、各セル群の各セル電圧Ｖ１〜Ｖ５を取得する。
【００９４】
また、バッテリ温度制限処理は、放電時にサーミスタ３にて検出されたバッテリ温度（サーミスタ検出温度Ｔｔ）が予め設定された閾値を越えたときに、バッテリ２が過熱状態にあると判定して、放電制御信号をローレベルにし、バッテリ２から駆動モータＭ１への放電を停止させる処理である。
【００９５】
尚、マイコン５は、上述した制限処理により過電流等の異常を判定しなければ、放電制御信号（ハイレベル）の出力を継続するため、スイッチ操作検出回路８を介して、メインスイッチ３６のオフ状態（換言すればトリガスイッチの操作停止）を検出することができない。
【００９６】
そこで本実施形態では、放電制御信号がハイレベル状態である間は、マイコン５が、この放電制御信号を周期的にごく短時間ローレベルにし、そのローレベルにしたときのスイッチ操作検出回路８からの検出信号をみて、メインスイッチ３６の操作状態を判断するようにしている。
【００９７】
また、例えばバッテリパック１が充電器５０に装着されることによって、充電器検出回路９からの検出信号がＬレベルになった場合は、マイコン５は、バッテリ２の状態（バッテリ電圧、バッテリ容量等）を表す各種情報を、信号端子１３Ｂ、５３Ａを介して充電器５０のＭＣＵ５７に出力し、その後、充電器５０からバッテリ２への充電が開始されると、バッテリ保護のための充電制御処理を実行する。
【００９８】
尚、シャットダウンスイッチ１７がオフされると、マイコン５には電源電圧Ｖｄｄが供給されなくなってその動作が停止されるが、充電器５０が接続されると、充電器５０内の電源電圧Ｖｅｅがバッテリパック１内に供給され、これを元にマイコン５の電源電圧Ｖｄｄが生成されてマイコン５が再び動作を開始する。そして、マイコン５は、電源電圧Ｖｄｄの供給によりその動作を開始すると、シャットダウンスイッチ１７を再びオンさせる。
【００９９】
バッテリパック１のマイコン５が実行する充電制御処理は、電圧検出ＩＣ６、電流測定回路７、及び、サーミスタ３による検出結果に基づき、バッテリ２への過充電やバッテリ２の過熱等の異常が生じていないか否かを判定して、異常判定時には、信号端子１３Ｂ、５３Ａを介して、充電器５０に、充電停止若しくは充電電流を低減させる指令信号を送信するといった手順で実行される。
【０１００】
また、マイコン５は、電圧検出用ダイオードＤ２により検出されるダイオード電圧Ｖｆに基づいて、次に述べる２つの機能を実現する。その２つの機能のうち１つは、制御用電源回路１６の出力異常を検出する機能である。
【０１０１】
制御用電源回路１６は、既述の通り、バッテリパック１が充電器５０に接続されているときには充電器５０からの５Ｖの電源電圧Ｖｅｅを３．３Ｖの電源電圧Ｖｄｄに降圧する。しかし、例えば制御用電源回路１６の内部回路の短絡などの何らかの要因で、充電器５０からの５Ｖの電源電圧Ｖｅｅが降圧されずにそのまま電源電圧Ｖｄｄとして制御用電源回路１６から出力されてしまう故障が生じるおそれがある。つまり、電源電圧Ｖｄｄが、正常時は３．３Ｖであるものの異常時には５Ｖになってしまうおそれがある。
【０１０２】
本実施形態のマイコン５は、各セル電圧Ｖ１〜Ｖ５について、電圧検出ＩＣ６から入力されたセル電圧のＡＤ値（ＡＤ変換した値）を電源電圧ＶｄｄのＡＤ値で除算し、その除算結果をセル電圧として認識している。尚、本実施形態では、例えば８ビット（０〜２５５）のＡＤ変換器にてＡＤ変換が行われる
そのため、仮に電源電圧Ｖｄｄが５Ｖとなる異常が生じると、マイコン５は、セル電圧を実際の値よりも低い値として誤認してしまうことになる。セル電圧が過電圧になるのは好ましくないため、上述した制御用電源回路１６の故障を検出することは重要であり、その故障検出のために電圧検出用ダイオードＤ２が用いられている。
【０１０３】
電圧検出用ダイオードＤ２は、電源電圧Ｖｄｄが３．３Ｖでも５Ｖでも、その順方向の電圧（ダイオード電圧）Ｖｆは、約０．６Ｖである。そのため、制御用電源回路１６からの電源電圧Ｖｄｄが３．３Ｖと正常である場合は、マイコン５に入力されるダイオード電圧Ｖｆ（０．６Ｖ）は、マイコン５において、「４７」という数値として認識される。この数値は、次式（１）の演算により得られるものである。
【０１０４】
（０．６／３．３）＊２５６＝４７ ・・・（１）
マイコン５は、ダイオード電圧Ｖｆを数値「４７」として認識した場合には、故障等はなく電源電圧Ｖｄｄは正常であるものと判断する。
【０１０５】
一方、制御用電源回路１６の故障等によって電源電圧Ｖｄｄからの出力が５Ｖとなってしまうと、マイコン５に入力されるダイオード電圧Ｖｆ（０．６Ｖ）は、マイコン５において、「３１」という数値として認識される。この数値は、次式（２）の演算により得られるものである。
【０１０６】
（０．６／５．０）＊２５６＝３１ ・・・（２）
マイコン５は、ダイオード電圧Ｖｆを数値「３１」として認識した場合には、制御用電源回路１６の故障等によって電源電圧Ｖｄｄが異常な値になっているものと判断する。
【０１０７】
尚、電圧検出用ダイオードＤ２のダイオード電圧Ｖｆは、標準的には０．６Ｖであるが、素子の個体差や周囲温度等の種々の要因によってばらつきが生じる。そして、例えば０．５Ｖ〜０．７Ｖの範囲内でばらつきが生じ得るとすると、マイコン５により数値認識される値も、図６に例示するようにばらつくこととなる。即ち、電源電圧Ｖｄｄが正常（３．３Ｖ）の場合は、マイコン５にて認識されるダイオード電圧Ｖｆの数値は３９〜５４の範囲内でばらつき、電源電圧Ｖｄｄが異常（例えば５Ｖ）の場合は、マイコン５にて認識されるダイオード電圧Ｖｆの数値は２６〜３６の範囲内でばらつく。
【０１０８】
そのため、マイコン５は、ダイオード電圧Ｖｆとして認識した数値が３９〜５４の範囲内にあるならば、電源電圧Ｖｄｄが正常であるものと判断し、その３９〜５４の範囲を外れているならば、電源電圧Ｖｄｄが異常で何らかの故障等が発生しているものと判断する。尚、マイコン５によるダイオード電圧Ｖｆの数値認識及びその認識した数値に基づく故障有無判断は、例えば、バッテリパック１が充電器５０に接続された時（接続されたことがマイコン５にて認識された時）に行われる。
【０１０９】
マイコン５による、電圧検出用ダイオードＤ２を用いた機能のもう一つは、充電時にマイコン５が充電器５０へ出力するアナログの制御信号を補正する機能である。バッテリパック１が充電器５０に接続されると、図３に示すように、バッテリパック１のマイコン５と充電器５０のマイコン（ＭＣＵ）５７とが、各々の信号端子１３Ｂ，５３Ｂを介して接続される。そして、バッテリパック１のマイコン５は、充電器５０が接続されている間、充電器５０をコントロールするための制御信号を信号端子１３Ｂを介して充電器５０のＭＣＵ５７へ出力する。
【０１１０】
しかし、充電器５０からバッテリパック１へ充電電流が流れている場合、例えば各負極側端子１２，５２の接触抵抗などの種々の要因で、バッテリパック１のマイコン５のグランド電位が、充電器５０のＭＣＵ５７のグランド電位よりも高くなる。そうなると、ＭＣＵ５７は、そのグランド電位の相違の影響を受けて、バッテリパック１のマイコン５から出力された制御信号の値を、バッテリパック１のマイコン５が出力した電圧値とは異なる値として認識してしまう。つまり、充電電流が流れていることによって例えばバッテリパック１のグランド電位に対して充電器５０のグランド電位が０．１Ｖだけ低くなっている場合に、バッテリパック１のマイコン５が制御信号として例えば３Ｖの電圧を出力したとすると、充電器５０のＭＣＵ５７では、その制御信号が３．１Ｖとして認識されてしまうことになる。そのため、バッテリパック１のマイコン５は、充電器５を正常にコントロールできなくなってしまう。
【０１１１】
また、マイコン５は、既述の通り、電圧検出ＩＣ６からのバッテリ電圧検出信号に基づいて（詳しくはリセットパルス幅Ｗｐに基づいて）ＩＣ温度Ｔｃを検出するが、更に、その検出したＩＣ温度Ｔｃに基づいてサーミスタ３の故障の有無を判断する、サーミスタ異常判定処理も実行する。
【０１１２】
図１に示したように、サーミスタ３はバッテリ２に設けられ、電圧検出ＩＣ６は、バッテリ２の上部の制御基板１０上に配置されている。そのため、サーミスタ３により検出されるサーミスタ検出温度Ｔｔと、電圧検出ＩＣ６からのリセットパルス幅Ｗｐに基づいて検出されるＩＣ温度Ｔｃとは、完全には一致しないとしても、大きく異なることはなく、比較的近い値になることが予想される。
【０１１３】
そのため、仮に、サーミスタ検出温度ＴｔがＩＣ温度Ｔｔと大きく異なっている場合には、サーミスタ検出温度Ｔｔが異常であること、即ち、サーミスタ３が何らかの異常状態になっていることが考えられる。
【０１１４】
そこで本実施形態では、マイコン５が、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて、サーミスタ検出温度Ｔｔが正常な範囲内にあるか否かを判断（延いてはサーミスタ３が正常であるか否かを判断）し、サーミスタ３が異常である場合には、充放電を制限又は停止させるようにしている。尚、ここでいうサーミスタ３の異常とは、サーミスタ３自体の異常のみを意味するものではなく、例えばサーミスタ３と制御基板１０を繋ぐ配線の切断や短絡、サーミスタ３からマイコン５への配線に異物等が付着することによって正常な検出信号が得られなくなるなど、結果としてサーミスタ３から温度に応じた正常なサーミスタ検出電圧が入力されなくなるようなあらゆる異常状態を意味している。
【０１１５】
図７に、マイコン５が実行するサーミスタ異常判定処理を示す。マイコン５は、電圧検出ＩＣ６からリセットパルスＰが入力される度に、その入力をトリガとして図７のサーミスタ異常判定処理を実行する。
【０１１６】
マイコン５は、サーミスタ異常判定処理を開始すると、まずリセットパルスＰのリセットパルス幅Ｗｐを測定する（Ｓ１１０）。そして、図５（ａ）に例示したリセットパルス幅温度特性に基づき、その測定したリセットパルス幅Ｗｐに対するＩＣ温度Ｔｃを演算する（Ｓ１２０）。
【０１１７】
続いて、サーミスタ３からのサーミスタ検出電圧Ｖｔを取得し（Ｓ１３０）、図５（ｂ）に例示したサーミスタ電圧温度特性に基づき、その取得したサーミスタ検出電圧Ｖｔに対するサーミスタ検出温度Ｔｔを演算する（Ｓ１４０）。
【０１１８】
このようにしてＩＣ温度Ｔｃ及びサーミスタ検出温度Ｔｔをそれぞれ演算した後、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて、サーミスタ検出温度Ｔｔとして想定される温度範囲の最大値Ｔｔ＿ｍａｘと、サーミスタ検出温度Ｔｔとして想定される温度範囲の最小値Ｔｔ＿ｍｉｎを、それぞれ演算（推測）する（Ｓ１５０）。
【０１１９】
具体的には、図８に示すように、ＩＣ温度Ｔｃの特性に対して、想定されるサーミスタ検出温度Ｔｔの最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎの特性が予めマップ化されている。例えばリセットパルス幅ＷｐがＷｐ１でその場合のＩＣ温度ＴｃがＴｃ１である場合、そのＩＣ温度Ｔｃ１に対する最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎは、マップに基づいてそれぞれＴｔ＿ｍａｘ１、Ｔｔ＿ｍｉｎ１として演算される。このように、マイコン５は、マップを用いて、ＩＣ温度Ｔｃに対する最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎを演算する。但し、マップを用いて演算するのはあくまでも一例であり、その他の方法（例えば数値演算等）によって最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎを演算するようにしてもよいことはいうまでもない。
【０１２０】
このようにして最大値Ｔｔ＿ｍａｘ及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎを演算した後は、サーミスタ検出温度Ｔｔがその両者の範囲内（Ｔｔ＿ｍｉｎ〜Ｔｔ＿ｍａｘ内）にあるか否かを判断することによって、サーミスタ３の異常の有無を判断する。
【０１２１】
具体的には、まず、サーミスタ検出温度Ｔｔが最大値Ｔｔ＿ｍａｘより小さいか否かを判断する（Ｓ１６０）。このとき、サーミスタ検出温度Ｔｔが最大値Ｔｔ＿ｍａｘより小さいならば、続いて最小値Ｔｔ＿ｍｉｎより大きいか否かを判断する（Ｓ１７０）。そして、最小値Ｔｔ＿ｍｉｎより大きい場合には、サーミスタ３は異常なし（正常）であるものと判断して（Ｓ１８０）、このサーミスタ異常判定処理を終了する。
【０１２２】
一方、サーミスタ検出温度Ｔｔが最大値Ｔｔ＿ｍａｘ以上であった場合（Ｓ１６０：ＮＯ）、又はサーミスタ検出温度Ｔｔが最小値Ｔｔ＿ｍｉｎ以下であった場合は（Ｓ１７０：ＮＯ）、サーミスタ３に何らかの異常があるものと判断する（Ｓ１９０）。
【０１２３】
そして、そのとき放電中であるか充電中であるかを判断し（Ｓ２００）、放電中ならば、その放電を停止（又は制限）させるための指令を出力する（Ｓ２１０）。具体的には、上述したように、トランジスタＱ２を完全にオフさせたり断続的にオン・オフさせること等によって実現される。
【０１２４】
一方、充電中ならば、その充電を停止（又は制限）させるための指令を出力する（Ｓ２２０）。具体的には、上述したように、信号端子１３Ｂを介して充電器５０へ充電停止若しくは充電電流を低減させる指令信号を送信することによって実現される。
【０１２５】
以上説明したように、本実施形態のバッテリパック１では、マイコン５が、電圧検出ＩＣ６から出力されるバッテリ電圧検出信号の温度依存性（具体的にはリセットパルス幅Ｗｐの温度依存性）を利用して、ＩＣ温度Ｔｃを検出する。そして、マイコン５は、その検出したＩＣ温度Ｔｃに基づいて、サーミスタ３の異常の有無を検出する。そのため、サーミスタ３の異常の有無を検出可能な、信頼性のより高いバッテリパック１を提供することが可能となる。
【０１２６】
しかも、ＩＣ温度Ｔｃは、サーミスタのような独立した温度検出素子を用いて検出されるのではなく、バッテリパック１がもともと備えている電圧検出ＩＣ６を利用して検出される。つまり、ＩＣ温度Ｔｃを検出するために（延いてはサーミスタ３の異常有無を検出するために）別途温度検出素子を設ける必要はなく、既存の構成を有効利用して検出している。更に、ＩＣ温度Ｔｃの検出は、電圧検出ＩＣ６からのリセットパルス幅Ｗｐに基づく簡易的な方法にて行われる。
【０１２７】
そのため、バッテリパック１の大型化・コストアップを抑えつつ、サーミスタ３の異常の有無を容易且つ的確に判断することができる。
尚、ＩＣ温度Ｔｃは、リセットパルス幅Ｗｐに基づく演算により得られるものであるため、サーミスタ３により得られるサーミスタ検出温度Ｔｔに比べて、検出温度の精度は劣る可能性がある。しかし、マイコン５は、仮にサーミスタ３が異常状態になったとしても、サーミスタ３からの検出信号（サーミスタ検出電圧Ｖｔ）によってはその異常を検出することはできない。一方、電圧検出ＩＣ６については、マイコン５は、入力されるバッテリ電圧検出信号の状態に基づいて（例えばリセットパルスが周期的に入力されるか否かに基づいて）、電圧検出ＩＣ６が正常であるか否かを判断することができる。言い換えれば、電圧検出ＩＣ６からバッテリ電圧検出信号が正常に入力されている限り、電圧検出ＩＣ６は正常であって、リセットパルス幅Ｗｐに基づくＩＣ温度Ｔｃも信頼性のある値として扱える。そのため、電圧検出ＩＣ６が正常に動作している限り、ＩＣ温度Ｔｃに基づいてサーミスタ３の異常有無を確実に判断することができる。
【０１２８】
また、充放電動作中にサーミスタ３の異常が検出された場合には、その充放電動作を制限又は停止させるようにしている。そのため、サーミスタ３の異常によって生じるおそれのあるバッテリパック１内の各種異常動作を確実に防ぐことができる。
【０１２９】
尚、本実施形態において、電圧検出ＩＣ６は本発明の信号出力回路の一例に相当し、発振器１８は本発明のクロック生成回路の一例に相当し、サーミスタ３は本発明の温度検出素子の一例に相当し、制御基板１０は本発明の回路基板の一例に相当し、最大値Ｔｔ＿ｍａｘとＩＣ温度Ｔｃとの差、及び最小値Ｔｔ＿ｍｉｎとＩＣ温度Ｔｃとの差は、いずれも本発明の検出温度差閾値の一例に相当する。また、図７のサーミスタ異常判定処理において、Ｓ１２０の処理は本発明の第１温度検出手段が実行する処理の一例に相当し、Ｓ１４０の処理は本発明の第２温度検出手段が実行する処理の一例に相当し、Ｓ１９０の処理は本発明の第３の異常判断手段が実行する処理の一例に相当し、Ｓ２００〜Ｓ２２０の処理は本発明の保護指令出力手段が実行する処理の一例に相当する。
【０１３０】
［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
【０１３１】
例えば、上記実施形態では、マイコン５は、サーミスタ３による検出温度に基づいて各種保護動作等を行い、ＩＣ温度Ｔｃについては単にサーミスタ３の異常有無の判断に用いるだけであったが、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて各種保護動作等を行うようにしてもよい。
【０１３２】
つまり、ＩＣ温度Ｔｃとサーミスタ検出温度Ｔｔの２箇所の温度を適宜用いて各種の制御処理を行うようにしてもよい。また、２箇所に限らず、バッテリパック１内の複数箇所の温度を検出する必要がある場合には、その複数箇所のうち少なくとも一箇所は、サーミスタを用いず、上述した電圧検出ＩＣ６のような、温度に応じて出力信号の状態が変化するような回路等を利用するとよい。そのようにすることで、バッテリパック１全体の大型化・コストアップを抑えつつ、バッテリパック１内の複数箇所の温度を検出することができる。
【０１３３】
また、ＩＣ温度Ｔｃとサーミスタ検出温度Ｔｔを相互に比較して両者の差が所定の検出温度差閾値以上の場合には各温度のうち少なくとも一方が異常である（即ち電圧検出ＩＣ６及びサーミスタ３のうち少なくとも一方が異常である）と判断するようにしてもよい。
【０１３４】
また、サーミスタ３を用いず（つまりサーミスタ３に代えて）、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて、バッテリパック１内の温度を監視し、そのＩＣ温度Ｔｃに基づく各種保護動作等を行うようにしてもよい。
【０１３５】
また、サーミスタ検出温度Ｔｔ及びＩＣ温度Ｔｃは、それぞれ、次のように利用することもできる。例えば、サーミスタ検出温度Ｔｔ及びＩＣ温度Ｔｃのうち少なくとも一方が、所定の温度上限値以上となったか、又はその温度上限値よりも低い所定の温度下限値以下となった場合に、バッテリパック１に異常が生じていると判断する、温度異常判断機能を備えるようにしてもよい。
【０１３６】
また、上記の温度異常判断機能に加えて（あるいはそれに代えて）、サーミスタ検出温度Ｔｔの変化率ΔＴｔ及びＩＣ温度Ｔｃの変化率ΔＴｃをそれぞれ演算し、各変化率のうち少なくとも一方が所定の変化率上限値以上となった場合に、バッテリパック１に異常が生じていると判断する、温度変化率異常判断機能を備えるようにしてもよい。
【０１３７】
図９は、温度異常判断機能および温度変化率異常判断機能を兼ね備えたバッテリパックにおいてマイコンが実行するバッテリ温度異常判断処理の一例である。バッテリパックのマイコンは、例えば、図７に示したサーミスタ異常判定処理と並行して、周期的にこのバッテリ温度異常判断処理を実行することができる。
【０１３８】
バッテリパックのマイコンが図９のバッテリ温度異常判断処理を開始すると、まず、サーミスタ検出温度Ｔｔ及びＩＣ温度Ｔｃを取得する（Ｓ３１０）。具体的には、例えば図７のサーミスタ異常判定処理におけるＳ１１０〜Ｓ１４０と同様の手順で演算等することにより取得することができる。
【０１３９】
そして、マイコン５は、取得したサーミスタ検出温度Ｔｔについて、所定の温度上限値より小さいか否かの判断（Ｓ３２０）、及び所定の温度下限値より大きいか否かの判断（Ｓ３３０）を行う。このとき、サーミスタ検出温度Ｔｔが温度上限値以上であるか（Ｓ３２０：ＮＯ）又は温度下限値以下である（Ｓ３３０：ＮＯ）場合は、第１温度異常フラグをセットする（Ｓ３４０）。
【０１４０】
Ｓ３２０及びＳ３３０の判断でともに肯定判定された場合、又はＳ３４０で第１温度異常フラグをセットした後は、マイコン５は、取得したＩＣ温度Ｔｃについて、所定の温度上限値より小さいか否かの判断（Ｓ３５０）、及び所定の温度下限値より大きいか否かの判断（Ｓ３６０）を行う。このとき、ＩＣ温度Ｔｃが温度上限値以上であるか（Ｓ３５０：ＮＯ）又は温度下限値以下である（Ｓ３６０：ＮＯ）場合は、第２温度異常フラグをセットする（Ｓ３７０）。
【０１４１】
Ｓ３５０及びＳ３６０の判断でともに肯定判定された場合、又はＳ３７０で第２温度異常フラグをセットした後は、マイコン５は、サーミスタ検出温度Ｔｔの変化率ΔＴｔの演算（Ｓ３８０）及びＩＣ温度Ｔｃの変化率ΔＴｃの演算（Ｓ３９０）を行う。これら各変化率ΔＴｔ，ΔＴｃの演算は、例えば、前回のこのバッテリ温度異常判断処理の実行時にＳ３１０で取得した各温度Ｔｔ、Ｔｃに対する、今回取得したＴｔ、Ｔｃの変化量（偏差）を演算することにより行うことができる。
【０１４２】
そして、マイコン５は、サーミスタ検出温度Ｔｔの変化量ΔＴｔが所定の変化量上限値より小さいか否か判断し（Ｓ４００）、変化量上限値以上だった場合は（Ｓ４００：ＮＯ）、第３温度異常フラグをセットする（Ｓ４１０）。
【０１４３】
Ｓ４００の判断で肯定判定された場合、又はＳ４１０で第３温度異常フラグをセットした後は、マイコン５は、ＩＣ温度Ｔｃの変化量ΔＴｃが所定の変化量上限値より小さいか否か判断する（Ｓ４２０）。そして、変化量ΔＴｃが変化量上限値以上だった場合は（Ｓ４２０：ＮＯ）、第４温度異常フラグをセットする（Ｓ４３０）。
【０１４４】
そして、マイコン５は、上述した４種類の異常フラグのうち何れか１つでもセットされているか否か判断する（Ｓ４４０）。何れの異常フラグもセットされていない場合は（Ｓ４４０：ＮＯ）、マイコン５は、このバッテリ温度異常判断処理を終了する。一方、何れかの異常フラグがセットされている場合は、マイコン５は、Ｓ４５０以降の処理に進み、充電中か放電中かに応じてそれぞれその動作を停止又は制限させるための処理を行う。このＳ４５０以降の処理は、図７のサーミスタ異常判定処理におけるＳ２００以降の処理と同じである。
【０１４５】
このように、マイコン５が図９のバッテリ温度異常判断処理を行うことで、例えばバッテリ２の温度が定格温度範囲を超えたり逆に下回ったりした場合にそれを検出して異常と判断したり、或いはバッテリ２以外の他の回路等（バッテリ制御回路４等）の過熱を検出して異常と判断したりすることが可能となる。そして、異常と判断した場合に、放電中又は充電中であるならば、その充放電動作を停止又は制限するようにするとよい。
【０１４６】
また、各温度の変化率が変化率上限値以上であるということは、何らかの異常によって温度が急激に上昇していることが予想される。そこで、温度が急上昇している場合にはそれを検出して異常と判断することで、バッテリパック１を過熱から保護することが可能となる。
【０１４７】
また、上記実施形態では、サーミスタ３の異常の有無を、ＩＣ温度Ｔｃに基づいて検出するようにしたが、これに加えて（又はこれに代えて）、電圧検出用ダイオードＤ２の温度に基づいて検出するようにしてもよい。
【０１４８】
電圧検出用ダイオードＤ２のダイオード電圧（順方向電圧）Ｖｆは、上述したリセットパルス幅Ｗｐと同様、温度依存性があり、図１０（ａ）に例示するように、自身の温度（ダイオード温度）に応じて略線形的に変化する。即ち、ダイオード温度が高くなるほどダイオード電圧Ｖｆは小さくなる。そのため、マイコン５により認識されるダイオード電圧Ｖｆの数値（ＡＤ値）も、図１０（ｂ）に例示するようにダイオード温度に応じて変化する。
【０１４９】
そこで、そのダイオード電圧Ｖｆの温度依存性を利用して、そのダイオード電圧Ｖｆからダイオード温度を推定し、その推定したダイオード温度に基づいてサーミスタの異常を検出することができる。
【０１５０】
具体的には、まず、上述した、ダイオード電圧Ｖｆに基づく制御用電源回路１６の出力電圧（電源電圧Ｖｄｄ）の異常検出機能を実行する。そして、電源電圧Ｖｄｄが正常であると判断された場合に、そのときのダイオード電圧Ｖｆに基づいてダイオード温度を推定する。そして、その推定したダイオード温度とサーミスタ検出温度Ｔｔとを比較し、両者の差が所定の範囲内にあればサーミスタ３は正常と判断でき、両者の差が所定の範囲を超えていればサーミスタ３は異常と判断できる。
【０１５１】
このダイオード電圧Ｖｆに基づくサーミスタ３の異常検出も、リセットパルス幅Ｗｐに基づく異常検出と同様、バッテリパック１がもともと備えている回路等、即ちもともと備えている電圧検出用ダイオードＤ２を利用して行うことができる。そのため、バッテリパック１の大型化・コストアップを抑えつつ、サーミスタ３の異常の有無を容易且つ的確に判断することができ、バッテリパック１のさらなる高機能化が可能となる。
【０１５２】
また、上記実施形態では、バッテリ２がリチウムイオン二次電池であるものとして説明したが、これはあくまでも一例であり、例えばニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム蓄電池など、他の二次電池であってもよい。
【０１５３】
また、上記実施形態では、バッテリパック１が接続される電動工具本体４０として、ドライバドリルを例に挙げて説明したが、ドライバドリル以外の電動工具に本願発明を適用してもよい。
【０１５４】
また、上記実施形態の電動工具本体４０では、ブラシ付き直流モータが駆動モータＭ１として用いられていたが、ブラシレス直流モータや交流モータが用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１５５】
１…バッテリパック、２…バッテリ、２Ａ，１１，３１，５１…正極側端子、２Ｂ，１２，３２，５２…負極側端子、３…サーミスタ、４…バッテリ制御回路、５…マイコン、６…電圧検出ＩＣ、７…電流測定回路、８…スイッチ操作検出回路、９…充電器検出回路、１０…制御基板、１３…接続端子部、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，３３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ…信号端子、１５…コネクタ部、１６…制御用電源回路、１７…シャットダウンスイッチ、１８…発振器、２０…フレキシブル基板、２１〜３０…セル、３４…制御用電源回路、３５…入出力回路、３６…メインスイッチ、４０…電動工具本体、５０…充電器、５５…整流回路、５６…充電用スイッチング電源回路、５７…ＭＣＵ、５８…制御用スイッチング電源回路、Ｍ１…駆動モータ、ＭＯＳＦＥＴ…Ｎチャネル型、Ｐ…リセットパルス、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４…トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ９…抵抗、Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４…ダイオード、Ｄ２…電圧検出用ダイオード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動工具本体に電力を供給するバッテリパック内に設けられてそのバッテリパック内の温度を検出する温度検出装置であって、
所定のタイミングで出力レベルが変化するような出力信号を出力する機能を有し、自身の温度に応じて前記タイミングが変化するよう構成された信号出力回路と、
前記信号出力回路からの前記出力信号の状態に基づいて前記バッテリパック内の温度を検出する第１温度検出手段と、
を備えていることを特徴とする温度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温度検出装置であって、
温度に応じた検出信号を出力する温度検出素子を有し、その温度検出素子からの検出信号に基づいて前記バッテリパック内の温度を検出する第２温度検出手段を備えている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の温度検出装置であって、
前記第１温度検出手段により検出された温度である第１検出温度及び前記第２温度検出手段により検出された温度である第２検出温度のうち少なくとも一方が、所定の温度上限値以上となったか、又は前記温度上限値よりも低い所定の温度下限値以下となった場合に、前記バッテリパックに異常が生じていると判断する第１の異常判断手段を備えている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の温度検出装置であって、
前記第１温度検出手段により検出された温度である第１検出温度の変化率及び前記第２温度検出手段により検出された温度である第２検出温度の変化率うち少なくとも一方が所定の変化率上限値以上となった場合に、前記バッテリパックに異常が生じていると判断する第２の異常判断手段を備えている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の温度検出装置であって、
前記第１温度検出手段により検出された温度である第１検出温度と前記第２温度検出手段により検出された温度である第２検出温度とを比較して、両者の差が所定の検出温度差閾値以上の場合に、前記各温度検出手段のうち少なくとも一方に異常が生じていると判断する第３の異常判断手段を備えている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の温度検出装置であって、
前記第３の異常判断手段は、前記第１検出温度と前記第２検出温度との差が前記検出温度差閾値以上の場合、前記第２温度検出手段に異常が生じていると判断する
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項７】
請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の温度検出装置であって、
前記異常検出手段により前記異常が生じていると判断された場合に、前記バッテリパックから放電が行われているならばその放電を制限又は停止させることによって前記バッテリパックを保護するための、前記バッテリパックへの充電が行われているならばその充電を制限又は停止させることによって前記バッテリパックを保護するための、保護指令を出力する保護指令出力手段を備えている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の温度検出装置であって、
前記信号出力回路は、前記出力信号として少なくとも所定のパルス信号を出力し、そのパルス信号のパルス幅が自身の温度に応じて変化するよう構成されており、
前記第１温度検出手段は、前記パルス信号のパルス幅に基づいて前記バッテリパック内の温度を検出する
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の温度検出装置であって、
前記信号出力回路は、所定周波数のクロック信号を出力するクロック生成回路を備え、前記クロック生成回路からの前記クロック信号に同期したタイミングで前記パルス信号を出力するよう構成されており、
前記クロック生成回路は、前記クロック信号の周波数が自身の温度に応じて変化するよう構成されている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項１０】
電動工具本体に電力を供給するバッテリパックであって、
少なくとも一つのバッテリセルを有するバッテリと、
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の温度検出装置と、
を備えていることを特徴とするバッテリパック。
【請求項１】
電動工具本体に電力を供給するバッテリパック内に設けられてそのバッテリパック内の温度を検出する温度検出装置であって、
所定のタイミングで出力レベルが変化するような出力信号を出力する機能を有し、自身の温度に応じて前記タイミングが変化するよう構成された信号出力回路と、
前記信号出力回路からの前記出力信号の状態に基づいて前記バッテリパック内の温度を検出する第１温度検出手段と、
を備えていることを特徴とする温度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温度検出装置であって、
温度に応じた検出信号を出力する温度検出素子を有し、その温度検出素子からの検出信号に基づいて前記バッテリパック内の温度を検出する第２温度検出手段を備えている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の温度検出装置であって、
前記第１温度検出手段により検出された温度である第１検出温度及び前記第２温度検出手段により検出された温度である第２検出温度のうち少なくとも一方が、所定の温度上限値以上となったか、又は前記温度上限値よりも低い所定の温度下限値以下となった場合に、前記バッテリパックに異常が生じていると判断する第１の異常判断手段を備えている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の温度検出装置であって、
前記第１温度検出手段により検出された温度である第１検出温度の変化率及び前記第２温度検出手段により検出された温度である第２検出温度の変化率うち少なくとも一方が所定の変化率上限値以上となった場合に、前記バッテリパックに異常が生じていると判断する第２の異常判断手段を備えている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の温度検出装置であって、
前記第１温度検出手段により検出された温度である第１検出温度と前記第２温度検出手段により検出された温度である第２検出温度とを比較して、両者の差が所定の検出温度差閾値以上の場合に、前記各温度検出手段のうち少なくとも一方に異常が生じていると判断する第３の異常判断手段を備えている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の温度検出装置であって、
前記第３の異常判断手段は、前記第１検出温度と前記第２検出温度との差が前記検出温度差閾値以上の場合、前記第２温度検出手段に異常が生じていると判断する
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項７】
請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の温度検出装置であって、
前記異常検出手段により前記異常が生じていると判断された場合に、前記バッテリパックから放電が行われているならばその放電を制限又は停止させることによって前記バッテリパックを保護するための、前記バッテリパックへの充電が行われているならばその充電を制限又は停止させることによって前記バッテリパックを保護するための、保護指令を出力する保護指令出力手段を備えている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の温度検出装置であって、
前記信号出力回路は、前記出力信号として少なくとも所定のパルス信号を出力し、そのパルス信号のパルス幅が自身の温度に応じて変化するよう構成されており、
前記第１温度検出手段は、前記パルス信号のパルス幅に基づいて前記バッテリパック内の温度を検出する
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の温度検出装置であって、
前記信号出力回路は、所定周波数のクロック信号を出力するクロック生成回路を備え、前記クロック生成回路からの前記クロック信号に同期したタイミングで前記パルス信号を出力するよう構成されており、
前記クロック生成回路は、前記クロック信号の周波数が自身の温度に応じて変化するよう構成されている
ことを特徴とする温度検出装置。
【請求項１０】
電動工具本体に電力を供給するバッテリパックであって、
少なくとも一つのバッテリセルを有するバッテリと、
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の温度検出装置と、
を備えていることを特徴とするバッテリパック。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図５】
【図８】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図５】
【図８】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−９７９０１（Ｐ２０１３−９７９０１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３７２７０（Ｐ２０１１−２３７２７０）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００１３７２９２）株式会社マキタ (1,210)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００１３７２９２）株式会社マキタ (1,210)
【Ｆターム（参考）】
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