電池パック、蓄電システム、電子機器、電動車両、電力システムおよび制御システム
【課題】電池パックの安全性を向上させる。
【解決手段】電池パック１の電流路に過電流が流れると、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが、検出回路６６により検出される。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことを示すローレベルの開放信号を放電制御ＦＥＴ６４に供給する。検出回路６６から供給されるローレベルの開放信号によって、放電制御ＦＥＴ６４がオフする。ＰＴＣ付サーモスタット６２によって過電流を遮断するとともに放電制御ＦＥＴ６４をオフすることができ、電池パックの安全性を向上させることができる。
【解決手段】電池パック１の電流路に過電流が流れると、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが、検出回路６６により検出される。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことを示すローレベルの開放信号を放電制御ＦＥＴ６４に供給する。検出回路６６から供給されるローレベルの開放信号によって、放電制御ＦＥＴ６４がオフする。ＰＴＣ付サーモスタット６２によって過電流を遮断するとともに放電制御ＦＥＴ６４をオフすることができ、電池パックの安全性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、電動ドリルや電動ドライバなどの電動工具に適用可能な電池パックであり、電池パックが適用可能な蓄電システム、電子機器、電動車両、電力システムおよび制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動工具の電源（二次電池）として、リチウムイオンのドープ・脱ドープを利用したリチウムイオン二次電池（以下、リチウムイオン電池と適宜称する）が使用されている。リチウムイオン電池は例えば、ＬｉＣｏＯ2やＬｉＮｉＯ2等のリチウム複合酸化物を用いた正極活物質層が正極集電体上に形成された正極と、リチウムをドープ・脱ドープ可能な例えばグラファイトや難黒鉛化性炭素材料等の炭素系材料を用いた負極活物質層が負極集電体上に形成された負極とを有している。この正極および負極はセパレータを介して積層され、屈曲または巻回されて電池素子とされる。この電池素子は、リチウム塩を非プロトン性有機溶媒に溶解させてなる非水電解液とともに、例えば金属缶やラミネートフィルムに収容されて電池が構成されている。
【０００３】
リチウムイオン電池の過充電、過放電または過電流を防止するために保護回路が必要である。電動工具の場合、比較的大電流が流れるために、高い電流容量の保護素子が必要とされる。保護素子としては、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor ）、ヒューズが使用される。さらに、過電流保護としてブレーカを使用する技術や、下記特許文献１に記載の技術が提案されている。下記特許文献１には、機械的スイッチと熱感抵抗素子（Positive Temperature Coefficient：ＰＴＣ素子、ＰＴＣサーミスタとも呼ばれる）とを組み合わせた過電流保護機能を有するスイッチが記載されている。ＰＴＣ素子は、比較的低い温度では、その抵抗が低いが、ある温度を超えると抵抗が急激に増加する特性を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２２８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＦＥＴやヒューズ等の保護素子は高い電流容量を有する場合に大きなサイズとなり、コストも高くなる問題が生じる。さらに、ヒューズは、復帰できない特性を有するため、過電流防止のためにヒューズが溶断すると、電池は保護されるが再使用ができなくなる。ブレーカは、一旦動作した後にユーザが手動でブレーカを復帰しなければならない。
【０００６】
再使用可能な素子として、過電流を防止した後に、一定時間後に接点が復帰して放電可能となる自己復帰型の素子が存在する。自己復帰型の素子を使用した場合でも、リチウムイオン電池の安全性を確保するために、自己復帰型の素子以外の安全機構を構築することが好ましい。
【０００７】
さらに、従来は、自己復帰型の素子の接点が復帰し、放電可能となるタイミングをユーザが外部から認識することができない。このため、過電流により一旦、動作が停止した電動工具の状態をユーザが確認している最中に接点が復帰し、電動工具が再度、動作してしまうおそれがあった。
【０００８】
したがって、本開示は、自己復帰型の素子が使用される電池パックの安全性および電池パックが使用される機器の安全性を向上させることを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本開示は、例えば、電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部とを有する電池パックである。
【００１０】
本開示は、例えば、電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部と、開放信号が供給されると、放電禁止状態となるように制御する制御部と、制御部により制御される放電禁止状態を保持する保持部とを有し、保持部は、開放した接点が復帰した場合に放電禁止状態を保持するように、制御部により制御される電池パックである。
【００１１】
本開示は、例えば、上述した電池パックが、再生可能なエネルギーから発電を行う発電装置によって充電される蓄電システムである。
【００１２】
本開示は、例えば、上述した電池パックを有し、電池パックに接続される電子機器に電力を供給する蓄電システムである。
【００１３】
本開示は、例えば、上述した電池パックから電力の供給を受ける電子機器である。
【００１４】
本開示は、例えば、上述した電池パックから電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、電池パックに関する情報に基づいて、車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両である。
【００１５】
本開示は、例えば、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、電力情報送受信部が受信した情報に基づき、上述した電池パックの充放電制御を行う電力システムである。
【００１６】
本開示は、例えば、上述した電池パックから電力の供給を受け、または、発電装置または電力網から電池パックに電力を供給する電力システムである。
【００１７】
本開示は、例えば、外部機器と外部機器に装着される電池パックとからなる制御システムであり、
電池パックは、
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
外部機器と接続される端子と、
サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、接点が開放したことを示す開放信号を、端子を介して出力する検出部とを有し、
外部機器は、
開放信号に応じてオフされるスイッチング素子を有する制御システムである。
【００１８】
本開示は、例えば、外部機器と外部機器に装着される電池パックとからなる制御システムであり、
電池パックは、
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部と、
開放信号が供給されると、放電禁止状態となるように制御するとともに、外部機器が動作禁止状態となるように制御する制御部と、
放電禁止状態および動作禁止状態を保持する保持部とを有し、
保持部は、開放した接点が復帰した場合に、放電禁止状態および動作禁止状態を保持するように制御部により、制御される制御システムである。
【発明の効果】
【００１９】
少なくとも一つの実施形態によれば、電池パックの安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本開示におけるＰＴＣ付サーモスタットの説明に用いる略線図である。
【図２】本開示におけるＰＴＣ付サーモスタットの特性の一例を示す略線図である。
【図３】本開示を適用できる電動ドライバの概略的構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態における電池パックの接続図である。
【図５】第２の実施形態における電池パックの接続図である。
【図６】第３の実施形態における電池パックの接続図である。
【図７】第４の実施形態における電池パックの接続図である。
【図８】第５の実施形態における電池パックの接続図である。
【図９】第６の実施形態における電池パックの接続図である。
【図１０】第６の実施形態における電池パックの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第７の実施形態における電池パックの接続図である。
【図１２】第７の実施形態における電池パックの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第８の実施形態における電池パックの接続図である。
【図１４】第８の実施形態における電池パックの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】第８の実施形態における電池パックの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１６】第９の実施形態における電池パックの接続図である。
【図１７】第９の実施形態における電池パックの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】電池パックの応用例を説明するための略線図である。
【図１９】電池パックの他の応用例を説明するための略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、複数の実施形態および応用例、変形例について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態等は好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、以下の説明において、明示的に限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態等に限定されないものとする。説明は、以下の順序で行う。
＜ＰＴＣ付サーモスタットについて＞
＜第１の実施形態＞
＜第２の実施形態＞
＜第３の実施形態＞
＜第４の実施形態＞
＜第５の実施形態＞
＜第６の実施形態＞
＜第７の実施形態＞
＜第８の実施形態＞
＜第９の実施形態＞
＜応用例＞
＜変形例＞
【００２２】
＜ＰＴＣ付サーモスタットについて＞
本開示における発明者は、先に、自己復帰型の素子の一例であるＰＴＣ付サーモスタットに関する技術を、特願２００９−２２９９１５として提案している。本開示は、該出願の内容を包含するものである。以下、本開示の理解を容易にするためにＰＴＣ付サーモスタットに関して説明する。
【００２３】
「ＰＴＣ付サーモスタットの構成」
ＰＴＣ付サーモスタット１２は、例えば、断面が台形の棒状の外形を有する。図１に示すように、ＰＴＣ付サーモスタット１２は、可動接点２１および固定接点２２を有する。可動接点２１がバイメタル２３の可動端に固定される。バイメタル２３の固定端が入力端子２４に固定されている。バイメタル２３は、熱膨張率が異なる２枚の金属板を貼り合わせたもので、温度が高くなると湾曲する。固定接点２２が出力端子２５に固定されている。バイメタル２３によって、接点２１および２２を接触、離間させるスイッチの構成は、サーモスタットと称される。
【００２４】
入力端子２４と接続された導電性の支持板２６と、出力端子２５と接続された導電性の支持板２８との間に、熱感抵抗素子としてのＰＴＣ素子２７が挟まれている。すなわち、入力端子２４および出力端子２５間には、バイメタル２３を含むサーモスタットを経由する電流路と、ＰＴＣ素子２７を経由する電流路とが並列に接続されている。ＰＴＣ付サーモスタット１２は、例えば、電池パックにおける電流セルの放電電流路に挿入される。
【００２５】
「ＰＴＣ付サーモスタットの動作」
かかるＰＴＣ付サーモスタット１２の動作について説明する。通常の放電状態（または充電状態）では、バイメタル２３の抵抗は、ＰＴＣ素子２７の抵抗より充分小であるため、電流がバイメタル２３を通じて流れている。図１Ａに示すように、ＰＴＣ付サーモスタット１２に対してモータのロック等によって過電流Ｉ１が流れると、過電流Ｉ１によってバイメタル２３が発熱する。
【００２６】
図１Ｂに示すように、発熱によってバイメタル２３が湾曲して可動接点２１および固定接点２２が離間し始める。この状態で、過電流が流れていると、接点２１および２２間にアーク放電が生じ、接点同士が溶着するおそれがある。しかしながら、接点が開放し始めた時に、過電流の殆どの成分Ｉ２は、より抵抗の低いＰＴＣ素子２７にバイパスされるので、アーク放電が抑制される。
【００２７】
図１Ｃに示すように、バイメタル２３の湾曲によって、接点同士が完全に開放される時には、過電流Ｉ２によってＰＴＣ素子２７が発熱し、ＰＴＣ素子２７の抵抗が高くなる。その結果、ＰＴＣ素子２７を流れる電流が制限または遮断される。通常は、小さいリーク電流がＰＴＣ素子２７に流れる。過電流が流れている限り、ＰＴＣ素子２７が高抵抗を維持し、バイメタル２３は、ＰＴＣ素子２７で発生した熱によって湾曲状態を維持する。ＰＴＣ素子２７を設けないと、温度変化に応じて接点の開放、接続が繰り返され、チャタリングが発生するおそれがある。
【００２８】
若し、過電流が消失し、図１Ｄに示すように、正常電流Ｉ３が流れる状態になると、ＰＴＣ素子２７の熱が下がるために、ＰＴＣ素子２７の抵抗値が小さくなる。その結果、バイメタル２３の湾曲がなくなり、接点２１および２２が接触する。正常電流Ｉ３は、抵抗値が充分小さいバイメタル２３を経由して流れる。このように、過電流を遮断するのみならず、通常状態に復帰することができる。
【００２９】
「ＰＴＣ付サーモスタットの特性の最適化」
電池セルのリード電極、セパレータ等がダメージを受けるのは、過電流の電流値と流れる時間の積で規定される熱量が大きい場合である。電池セルＢＴにダメージを与えないように過電流を制限するＰＴＣ付サーモスタット１２の特性は、実際に使用する電池セルの複数のサンプルを使用した測定結果に基づいて決定できる。すなわち、電池セルの多数のサンプルを用意し、各サンプルに対する放電電流値と放電時間とを変化させ、電池セルがダメージを受けたか否かを調べる。好ましくは、複数回の放電を行った後にダメージが調べられる。
【００３０】
図２は、上述したような測定結果から得られたリチウムイオン二次電池（例えば円筒型）の過負荷ダメージマップの一例である。横軸が放電電流（Ａ）であり、縦軸が放電時間（秒）である。曲線３１が放電率１００％を表している。破線の曲線３２の内側の領域４１がダメージ無しの領域である。曲線３２と破線の曲線３３とで挟まれた領域４２は、電池セルにダメージが与えられる可能性が存在する領域である。例えば電池セルのセパレータの収縮が発生するセパレータ収縮領域である。曲線３３と曲線３１とで挟まれた領域４３は、電池セルにダメージが与えられる領域である。例えば電池セルのセパレータの溶融が発生するセパレータ溶融領域である。
【００３１】
ＰＴＣ付サーモスタット１２は、上述したように、バイメタル２３の湾曲（接点の離間）、ＰＴＣ素子２７の抵抗値が高い値に変化することによって、過電流を制限する。すなわち、過電流が流れ始めるタイミングから過電流が影響しない程度まで制限されるタイミングまでの遮断時間が存在する。測定のバラツキを考慮して、ＰＴＣ付サーモスタット１２の遮断時間の特性が図２の曲線３２より僅かに下側の曲線３４で示す（放電電流対放電時間の特性）を実現するように設定される。曲線３２は、ダメージ無し領域４１とセパレータ収縮領域４２との境界を規定するものであるので、曲線３４の特性によって、電池セルに対するダメージの発生を防止することができる。ＰＴＣ付サーモスタット１２の遮断時間の特性をこのように設定することは、バイメタル２３の厚み等で規定される特性、ＰＴＣ素子２７の特性等の設定によって可能である。
【００３２】
以上のようなＰＴＣ付サーモスタットを保護回路として電池パックに組み込むことで、パック内部に損傷が生じる前に過電流を停止させることが可能となる。さらに、過電流が消滅した後に通常動作に回復することができる。
【００３３】
ＰＴＣ付サーモスタットが組み込まれた電池パックが、電動工具、例えば、電動式丸ノコの電源として使用される。電動式丸ノコを用いて、木材や塩化ビニル製のパイプ、アルミパイプ等を切断するときに負荷電流が大きくなる。このとき、ユーザが無理に電動式丸ノコを押し込んで使用した場合に、電動式丸ノコの刃が切断対象に咬みこんでしまいモータがロックされる。モータがロックされることで過電流が流れる。
【００３４】
過電流が流れることに応じて、ＰＴＣ付サーモスタットが動作して、電動式丸ノコの動作が停止する。このとき、ユーザは、電動式丸ノコに異常が生じたと思い、電動式丸ノコの状態を確認したり、電動式丸ノコのトリガースイッチを何度も押す等の操作をする可能性がある。このような操作の最中にＰＴＣ付サーモスタットの接点が復帰し、電動式丸ノコが突然、動作することは好ましくない。したがって、ＰＴＣ付サーモスタットの接点が復帰したタイミングをユーザが認識できることが望ましい。
【００３５】
以上の点に鑑み、本開示は、先に提案したＰＴＣ付サーモスタットを改良し、電池パックや電池パックが使用される電動工具等の安全性を向上させたものである。以下、複数の実施形態により本開示の内容を詳細に説明する。
【００３６】
＜第１の実施形態＞
「電動工具の一例」
図３を参照して、本開示に適用可能な電動工具例えば電動ドライバの一例について概略的に説明する。電動ドライバ５１は、本体内にＤＣモータ等のモータ５３が収納されている。モータ５３の回転がシャフト５４に伝達され、シャフト５４によって被対象物にねじが打ち込まれる。電動ドライバ５１には、ユーザが操作するトリガースイッチ５２が設けられている。
【００３７】
電動ドライバ５１の把手の下部筐体内に、後述する電池パック１およびモータ制御部５５が収納されている。モータ制御部５５は、モータ５３を制御する。モータ５３以外の電動ドライバ５１の各部が、モータ制御部５５によって制御されてもよい。図示しないが電池パック１と電動ドライバ５１はそれぞれに設けられた係合部材によって係合されている。後述するように、電池パック１およびモータ制御部５５のそれぞれにマイクロコンピュータが備えられている。電池パック１からモータ制御部５５に対して電池電源が供給されると共に、両者のマイクロコンピュータ間で電池パックの情報が通信される。
【００３８】
電池パック１は、例えば、電動ドライバ５１に対して着脱自在とされる。電池パック１は、電動ドライバ５１に内蔵されていてもよい。電池パック１は、充電時には充電装置に装着される。なお、電池パック１が電動ドライバ５１に装着されているときに、電池パック１の一部が電動ドライバ５１の外部に露出し、露出部分をユーザが視認できるようにしてもよい。例えば、電池パック１の露出部分に後述するＬＥＤが設けられ、ＬＥＤの発光および消灯をユーザが確認できるようにしてもよい。なお、後述する電池パック２、３・・９についても、電動ドライバ５１に対して装着される。
【００３９】
モータ制御部５５は、例えば、モータ５３の回転／停止、並びに回転方向を制御する。さらに、過放電時に負荷への電源供給を遮断する。トリガースイッチ５２は、例えば、モータ５３とモータ制御部５５の間に挿入され、ユーザがトリガースイッチ５２を押し込むと、モータ５３に電源が供給され、モータ５３が回転する。ユーザがトリガースイッチ５２を戻すと、モータ５３の回転が停止する。
【００４０】
「電池パックの構成」
図４は、第１の実施形態における電池パック１の構成例を示す。電池パック１では、二次電池例えば、リチウムイオン二次電池の電池セルＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３（これらの電池を特に区別する必要がない場合には、電池セルＢＴと総称する）が、例えば、直列接続されている。複数の電池セルが並列接続されてもよく、複数の電池セルが直列接続されたものが並列接続されていてもよい。一つの電池セル当たりの満充電電圧が、例えば、４．２Ｖのリチウムイオン電池を用いた場合、電池パック１の満充電電圧は１２．６Ｖとなる。
【００４１】
電池セルＢＴの＋側が、ＰＴＣ付サーモスタット６２を介して＋側電源端子に接続される。電流制御素子の一例であるＰＴＣ付サーモスタット６２は、上述したＰＴＣ付サーモスタット１２と同様の構成であり、ＰＴＣ付サーモスタット１２と同様の動作をする。電池セルＢＴの−側が放電制御ＦＥＴ６４および充電制御ＦＥＴ６３を介して−側電源端子に接続される。充電制御ＦＥＴ６３および放電制御ＦＥＴ６４は、例えば、ＮチャンネルのＦＥＴとされる。充電制御ＦＥＴ６３および放電制御ＦＥＴ６４は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子により構成されてもよい。
【００４２】
電池セルＢＴのそれぞれの電圧が制御ＩＣ(Integrated Circuit)６５によって測定される。制御ＩＣ６５は、電池セルＢＴの充電電流および放電電流を測定する。電圧および電流の測定は所定の頻度で自動的に行われる。例えば、過充電状態になると、制御ＩＣ６５の制御によって充電制御ＦＥＴ６３がオフされる。過放電状態になると、制御ＩＣ６５の制御によって放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。
【００４３】
電池パック１は、検出部の一例としての検出回路６６を有する。検出回路６６は、例えば、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧を測定する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点（図１では図示は省略している）が接触している際の両端の電圧と、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が離間（開放）している際の両端の電圧は異なる。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧を検出することで、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触または離間しているかを判断する。検出回路６６は、接点が接触または離間している状態に応じて、ローレベルまたはハイレベルの開放信号を出力する。
【００４４】
例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触しているときに、ハイレベルの開放信号を出力し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したときに、ローレベルの開放信号を出力する。勿論、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触しているときに、ローレベルの開放信号を出力し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したときに、ハイレベルの開放信号を出力するようにしてもよい。なお、ローレベルが例えば、０ボルト（Ｖ）である場合は、ローレベルの開放信号を出力することは、開放信号の出力を停止していることと等価である。検出回路６６から出力された開放信号が放電制御ＦＥＴ６４に供給される。
【００４５】
「電池パックの動作」
電池パック１の動作例について説明する。放電可能な状態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点は接触している。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触していることから、検出回路６６は、例えば、ハイレベルの開放信号を出力する。出力されたハイレベルの開放信号が放電制御ＦＥＴ６４に供給され、放電制御ＦＥＴ６４がオンする。なお、制御ＩＣ６５の制御により、放電制御ＦＥＴ６４がオンされてもよい。
【００４６】
電池パック１の電流路に過電流が流れると、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放することにより、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧が変化する。この電圧の変化が検出回路６６により検出される。検出回路６６は、電圧の変化を検出すると、例えば、開放信号のレベルをハイからローに切り換えて出力する。そして、ローレベルの開放信号が放電制御ＦＥＴ６４に供給される。ローレベルの開放信号が供給されることにより、放電制御ＦＥＴ６４がオフし、放電が禁止される。
【００４７】
第１の実施形態では、電池パック１内に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放して過電流が遮断される。さらに、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放されることに応じて、放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。したがって、二重の保護機能が動作し、電池パック１の安全性を向上させることができる。
【００４８】
＜第２の実施形態＞
図５は、第２の実施形態における電池パック２の構成例を示す。なお、第２の実施形態において、上述した実施形態と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００４９】
第２の実施形態では、検出回路６６が出力する開放信号によって、外部機器のスイッチが強制的にオフされる。外部機器は、例えば、電動ドライバ５１である。外部機器のスイッチは、例えば、トリガースイッチ５２である。なお、外部機器のスイッチは、トリガースイッチ５２とは別個に設けられたスイッチでもよい。
【００５０】
電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２は、例えば、モータ５３と直列に接続される。電池パック２は、電動ドライバ５１と接続される制御端子６７を有する。制御端子６７は、コネクタなどの接続部である。なお、制御端子６７は、通信可能な端子であってもよい。検出回路６６から出力される開放信号は、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。
【００５１】
電池パック２の動作例について説明する。電池パック２に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放することに応じて、検出回路６６は、電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２をオフするための開放信号を出力する。例えば、検出回路６６は、ローベルの開放信号を出力する。検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号が、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。電動ドライバ５１は、供給された開放信号を受信する。電池パック２から供給された開放信号に応じて、トリガースイッチ５２が強制的にオフされる。
【００５２】
なお、電動ドライバ５１の制御部を介してトリガースイッチ５２がオフされてもよい。例えば、ローレベルの開放信号が供給されたモータ制御部５５の制御によって、トリガースイッチ５２がオフされてもよい。トリガースイッチ５２は、ハイレベルの開放信号によりオフされてもよい。
【００５３】
第２の実施形態では、電池パック２に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放して過電流が遮断される。さらに、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放することに応じて、電池パック２と接続される外部機器のスイッチがオフされる。したがって、電池パック２において過電流を遮断することができるとともに、外部機器が動作しないようにすることができる。
【００５４】
＜第３の実施形態＞
図６は、第３の実施形態における電池パック３の構成例を示す。電池パック３において、上述した実施形態と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００５５】
第３の実施形態では、検出回路６６が出力する開放信号によって、放電制御ＦＥＴ６４および外部機器のスイッチが強制的にオフされる。外部機器は、例えば、電動ドライバ５１である。電池パック３の動作例について説明する。電池パック３に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことに応じて、検出回路６６は、例えば、ローレベルの開放信号を出力する。検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号は、放電制御ＦＥＴ６４に供給される。検出回路６６から供給されたローレベルの開放信号により、放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。
【００５６】
さらに、検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号は、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。ローレベルの開放信号によって、電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２が強制的にオフされる。トリガースイッチ５２が強制的にオフされるため、ユーザがトリガースイッチ５２を操作しても電動ドライバ５１は動作しない。
【００５７】
なお、電動ドライバ５１の制御部を介してトリガースイッチ５２がオフされてもよい。例えば、ローレベルの開放信号が供給されたモータ制御部５５の制御によって、トリガースイッチ５２が強制的にオフされてもよい。
【００５８】
第３の実施形態では、電池パック３内に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放して過電流が遮断される。さらに、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放することに応じて放電制御ＦＥＴ６４がオフされるとともに、電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２が強制的にオフされる。したがって、電池パックの安全性を向上できるとともに、外部機器が動作しないようにすることができる。
【００５９】
＜第４の実施形態＞
図７は、第４の実施形態における電池パック４の構成例を示す。なお、電池パック４において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００６０】
電池パック４は、マイクロコンピュータ６８およびレギュレータ（ＲＥＧ）６９を有する。制御部の一例であるマイクロコンピュータ６８は、電池パック４の各部を制御する。例えば、マイクロコンピュータ６８は、放電制御ＦＥＴ６４をオン／オフする制御を行う。レギュレータ６９は、例えば、シリーズレギュレータである。レギュレータ６９の入力ラインは、例えば、電池セルＢＴの＋側とＰＴＣ付サーモスタット６２との間のラインに接続される。レギュレータ６９は、電池セルＢＴの電圧を使用して、マイクロコンピュータ６８を動作させる電圧を生成する。レギュレータ６９は、例えば、３．３〜５.０Ｖの電圧を生成する。
【００６１】
電池パック４の動作例を説明する。電池パック４に過電流が流れると、ＰＴＣ付サーモスタット６２が動作して、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことに応じて、検出回路６６は、例えば、ローレベルの開放信号を出力する。検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８に供給される。検出回路６６からのローレベルの開放信号が供給されると、マイクロコンピュータ６８は、放電制御ＦＥＴ６４をオフする制御を行う。例えば、マイクロコンピュータ６８は、ローレベルの制御信号を放電制御ＦＥＴ６４に供給する。供給されたローレベルの制御信号により、放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。
【００６２】
このように、マイクロコンピュータ６８の制御によって、放電制御ＦＥＴ６４がオフされてもよい。電池パック４に過電流が流れると、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放して過電流が遮断される。さらに、マイクロコンピュータ６８の制御によって放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。したがって、二重の過電流保護機能が動作し、電池パックの安全性が向上する。
【００６３】
＜第５の実施形態＞
図８は、第５の実施形態における電池パック５の構成例を示す。なお、電池パック５において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００６４】
電池パック５は、外部機器と接続される。外部機器は、例えば、電動ドライバ５１である。電動ドライバ５１は、例えば、モータ５３と直列に接続されるトリガースイッチ５２を有する。電池パック５の動作例を説明する。電池パック５に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２が動作し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが検出回路６６により検出される。
【００６５】
接点が開放したことを検出した検出回路６６は、例えば、ローレベルの開放信号を出力する。検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号は、マイクロコンピュータ６８に供給される。ローレベルの開放信号が供給されると、マイクロコンピュータ６８は、放電制御ＦＥＴ６４をオフする制御を行う。例えば、マイクロコンピュータ６８は、放電制御ＦＥＴ６４に対してローレベルの制御信号を供給する。供給されたローレベルの制御信号により、放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。
【００６６】
さらに、マイクロコンピュータ６８は、電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２をオフする制御信号（トリガースイッチオフ信号）を生成する。マイクロコンピュータ６８は、生成したトリガースイッチオフ信号を、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給する。マイクロコンピュータ６８から供給されたトリガースイッチオフ信号によって、トリガースイッチ５２がオフされる。
【００６７】
なお、電動ドライバ５１の制御部によって、トリガースイッチ５２がオフされてもよい。例えば、トリガースイッチオフ信号がモータ制御部５５に供給される。トリガースイッチオフ信号が供給されたモータ制御部５５の制御により、トリガースイッチ５２がオフされてもよい。
【００６８】
第５の実施形態では、電池パック５に過電流が流れると、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放して過電流が遮断される。さらに、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放されることに応じて、放電制御ＦＥＴ６４およびトリガースイッチ５２をオフする制御が行われる。したがって、電池パック５の安全性を向上させることができる。さらに、電動ドライバ５１が動作しないように制御できる。
【００６９】
＜第６の実施形態＞
図９は、第６の実施形態における電池パック６の構成例を示す。なお、電池パック６において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００７０】
電池パック６は、発光部の一例としてのＬＥＤ(Light Emitting Diode)７０を有する。ＬＥＤ７０は、例えば、電池パック６が外部機器や充電装置に装着された際に、ユーザがＬＥＤ７０を視認できる位置に設けられる。ＬＥＤ７０の発光および消灯は、マイクロコンピュータ６８により制御される。マイクロコンピュータ６８は、検出回路６６から供給されるハイレベルまたはローレベルの開放信号に応じて、ＬＥＤ７０の発光を制御する。
【００７１】
電池パック６の動作例を、図１０に示すフローチャートを使用して説明する。ステップＳ１では、電池パック６の電流路に放電電流が流れる。放電可能な状態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点は接触している。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触していることを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、ローレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ２に進む。ステップＳ２では、放電電流によりＰＴＣ付サーモスタット６２が発熱する。そして、処理がステップＳ３に進む。
【００７２】
ステップＳ３では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。すなわち、電池パック６の電流路に過電流が流れることでＰＴＣ付サーモスタット６２の発熱が大きくなり、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。接点が開放していない場合は、処理がステップＳ１に戻る。接点が開放した場合は、処理がステップＳ４に進む。
【００７３】
ステップＳ４では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが、検出回路６６により検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧の変化を検出することにより、接点が開放したことを検出する。そして、処理がステップＳ５に進む。
【００７４】
ステップＳ５において、検出回路６６は、接点が開放したことを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをローからハイに切り換え、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放している間、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ６に進む。
【００７５】
ステップＳ６では、検出回路６６から出力されたハイレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。そして、処理がステップＳ７に進む。ステップＳ７において、ハイレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、ＬＥＤ７０を点灯させる制御を行う。そして、処理がステップＳ８に進む。
【００７６】
ステップＳ８では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が再度、接触したか否か、すなわち、接点が復帰したか否かが判断される。復帰していない場合は、処理がステップＳ５に戻り、検出回路６６がハイレベルの開放信号を出力し続ける。ＰＴＣ付サーモスタット６２が冷却し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰すると処理がステップＳ９に進む。
【００７７】
ステップＳ９では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧の変化を検出することにより、接点が復帰したことを検出する。検出回路６６は、接点が復帰したことを検出すると、ハイレベルの開放信号の出力を停止する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをハイからローに切り換え、ローベルの開放信号を出力する。そして、処理がステップＳ１０に進む。
【００７８】
ステップＳ１０では、検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。ローレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、ＬＥＤ７０を消灯するように制御する。そして、処理がステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、ＬＥＤ７０が消灯したことにより、ユーザは、電池パック６が放電可能な状態になったことを認識できる。そして、処理がステップＳ１に戻る。
【００７９】
第６の実施形態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点の開閉に応じてＬＥＤ７０の発光が制御される。したがって、ユーザは、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰し、電池パック６が放電可能な状態になったことを視覚的に認識することができる。なお、放電可能な状態のときにＬＥＤ７０が点灯するようにしてもよい。ＬＥＤを複数設け、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点の開閉に応じて異なる色のＬＥＤが発光するようにしてもよい。さらに、ＬＥＤに限らず、音声の再生や文字の表示によって、電池パック６が放電可能な状態になったことをユーザが認識できるようにしてもよい。
【００８０】
＜第７の実施形態＞
図１１は、第７の実施形態における電池パック７の構成例を示す。なお、電池パック７において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００８１】
電池パック７は、外部機器（本体）に着脱される。外部機器は、例えば、電動ドライバ５１である。電動ドライバ５１は、ＬＥＤ７１を有する。電動ドライバ５１のユーザは、ＬＥＤ７１の発光状態を視認できる。ＬＥＤ７１の発光は、電池パック７のマイクロコンピュータ６８から出力される点灯信号および消灯信号によって制御される。
【００８２】
電池パック７の動作例を、図１２のフローチャートを使用して説明する。ステップＳ２１では、電池パック７の電流路に放電電流が流れる。放電可能な状態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点は接触している。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触していることを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、ローレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、放電電流によりＰＴＣ付サーモスタット６２が発熱する。そして、処理がステップＳ２３に進む。
【００８３】
ステップＳ２３では、電池パック７の電流路に過電流が流れることにより、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。接点が開放してない場合は、処理がステップＳ２１に戻る。接点が開放した場合は、処理がステップＳ２４に進む。
【００８４】
ステップＳ２４では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端における電圧の変化を検出することにより、接点が開放したことを検出する。そして、処理がステップＳ２５に進む。
【００８５】
ステップＳ２５において、検出回路６６は、接点が開放したことを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをローからハイに切り換え、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放している間、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ２６に進む。
【００８６】
ステップＳ２６では、検出回路６６から出力されたハイレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。そして、処理がステップＳ２７に進む。ステップＳ２７において、ハイレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、ＬＥＤ７１を点灯させる点灯信号を生成する。マイクロコンピュータ６８は、生成した点灯信号を出力する。そして、処理がステップＳ２８に進む。
【００８７】
ステップＳ２８において、マイクロコンピュータ６８から出力された点灯信号は、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。そして、処理がステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では、電池パック７から供給された点灯信号によって、電動ドライバ５１のＬＥＤ７１が点灯する。ＬＥＤ７１が点灯したことで、ユーザは、電池パック７が放電禁止状態となり、電動ドライバ５１が動作しなくなったことを認識できる。そして、処理がステップＳ３０に進む。
【００８８】
ステップＳ３０では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が再度、接触したか否か、すなわち、接点が復帰したか否かが判断される。復帰していない場合は、処理がステップＳ２５に戻り、検出回路６６がハイレベルの開放信号を出力し続ける。ＰＴＣ付サーモスタット６２が冷却し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰すると処理がステップＳ３１に進む。
【００８９】
ステップＳ３１では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧の変化を検出することにより、接点が復帰したことを検出する。検出回路６６は、接点が復帰したことを検出すると、ハイレベルの開放信号の出力を停止する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをハイからローに切り換え、ローベルの開放信号を出力する。そして、処理がステップＳ３２に進む。
【００９０】
ステップＳ３２では、検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。ローレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、ＬＥＤ７１を消灯する消灯信号を出力する。マイクロコンピュータ６８から出力された消灯信号は、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。そして、処理がステップＳ３３に進む。
【００９１】
ステップＳ３３では、電池パック７から供給された消灯信号によって、電動ドライバ５１のＬＥＤ７１が消灯する。そして、処理がステップＳ３４に進む。ユーザは、ＬＥＤ７１が消灯したことで、電池パック７が放電可能状態となり、電動ドライバ５１が動作する状態になったことを認識できる。そして、処理がステップＳ２１に戻る。
【００９２】
なお、電動ドライバ５１のＬＥＤ７１の発光は、電動ドライバ５１の制御部によって制御されてもよい。例えば、電動ドライバ５１のモータ制御部５５に点灯または消灯信号が供給される。モータ制御部５５は、供給された点灯または消灯信号に応じてＬＥＤ７１の発光を制御するようにしてもよい。
【００９３】
第７の実施形態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点の開閉に応じて、電動ドライバ５１に設けられたＬＥＤ７１の発光を制御しているようにしている。したがって、ユーザは、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰し、電動ドライバ５１が動作する状態になったことを視覚的に認識することができる。なお、第７の実施形態において、第６の実施形態と同様に電池パック側に対してもＬＥＤを設けるようにしてもよい。
【００９４】
＜第８の実施形態＞
図１３は、第８の実施形態における電池パック８の構成例を示す。なお、電池パック８において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００９５】
電池パック８は、保持部の一例として、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３を有する。ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、マイクロコンピュータ６８によってなされる制御を保持する。電池パック８に対して外部機器と通信を行う通信端子７４を設けてもよい。
【００９６】
外部機器は、例えば、電動ドライバ５１である。電動ドライバ５１は、通信端子７５を有する。通信端子７４および通信端子７５を介して、マイクロコンピュータ６８と電動ドライバ５１の制御部との間で通信がなされる。電動ドライバ５１の制御部は、例えば、モータ制御部５５である。マイクロコンピュータ６８とモータ制御部５５との間で、例えば、ＳＭＢｕｓ(System Management Bus)規格に準じた通信がなされる。
【００９７】
電池パック８は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰した場合でも放電禁止状態を維持する。なお、電池パック８は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰した場合に、放電禁止状態および外部機器の動作禁止状態を維持するようにしてもよい。
【００９８】
以下、電池パック８の動作例を、図１４のフローチャートを使用して説明する。ステップＳ４１では、電池パック８の電流路に放電電流が流れる。放電可能な状態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触している。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧を測定し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触していることを示す開放信号を出力する。検出回路６６は、例えば、ローレベルの開放信号を出力する。出力された開放信号がマイクロコンピュータ６８に供給される。
【００９９】
通常の放電状態（放電可能な状態）では、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３はオープンとされてもよい。通常の放電状態では、放電制御ＦＥＴ６４のオン／オフは、例えば、制御ＩＣ６５により制御される。ラッチ回路７２を経由しない信号路を使用して、マイクロコンピュータ６８が放電制御ＦＥＴ６４のオン／オフを制御してもよい。トリガースイッチ５２は、ユーザによる操作が有効となる状態に制御される。そして、処理がステップＳ４２に進む。
【０１００】
ステップＳ４２では、放電電流によりＰＴＣ付サーモスタット６２が発熱する。そして、処理がステップＳ４３に進む。ステップＳ４３では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。すなわち、電池パック８の電流路に過電流が流れることでＰＴＣ付サーモスタット６２の発熱が大きくなり、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。接点が開放していない場合は、処理がステップＳ４１に戻る。接点が開放した場合は、処理がステップＳ４４に進む。
【０１０１】
ステップＳ４４では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端における電圧の変化を検出することにより、接点が開放したことを検出する。そして、処理がステップＳ４５に進む。
【０１０２】
ステップＳ４５において、検出回路６６は、接点が開放したことを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをローからハイに切り換え、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放している間、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給し続ける。そして、処理がステップＳ４６に進む。
【０１０３】
ステップＳ４６において、検出回路６６から出力されたハイレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８によって受信される。そして、処理がステップＳ４７およびステップＳ５０、ステップＳ５３に進む。ステップＳ４７において、ハイレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、トリガースイッチ５２をオフする制御を行う。例えば、マイクロコンピュータ６８は、トリガパルスをラッチ回路７３に供給する。そして、処理がステップＳ４８に進む。
【０１０４】
ステップＳ４８では、マイクロコンピュータ６８から供給されたトリガパルスによってラッチ回路７３が動作する。例えば、ラッチ回路７３は、トリガパルスに応じてローレベルの信号を出力する。ラッチ回路７３から出力されたローレベルの信号が、制御端子６７を介してトリガースイッチ５２に供給される。そして、処理がステップＳ４９に進む。ステップＳ４９では、ラッチ回路７３から供給されたローレベルの信号により、トリガースイッチ５２が強制的にオフされる。トリガースイッチ５２が強制的にオフされることで、電動ドライバ５１は動作禁止状態とされる。ラッチ回路７３は、ローレベルの信号の出力を保持する。
【０１０５】
ステップＳ５０において、ハイレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、放電制御ＦＥＴ６４をオフする制御を行う。例えば、マイクロコンピュータ６８は、トリガパルスをラッチ回路７２に供給する。そして、処理がステップＳ５１に進む。
【０１０６】
ステップＳ５１では、マイクロコンピュータ６８からのトリガパルスによってラッチ回路７２が動作する。例えば、ラッチ回路７２は、トリガパルスに応じてローレベルの信号を出力する。ラッチ回路７２から出力されたローレベルの信号が放電制御ＦＥＴ６４に供給される。そして、処理がステップＳ５２に進む。
【０１０７】
ステップＳ５２では、ラッチ回路７２から供給されたローレベルの信号により放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。放電制御ＦＥＴ６４がオフされることで、電池パック８は放電禁止状態とされる。ラッチ回路７２は、ローレベルの信号の出力を保持する。ラッチ回路７２が動作した後は、ラッチ回路７２からの信号のみによって放電制御ＦＥＴ６４のオン／オフが制御されるようにしてもよい。
【０１０８】
ステップＳ５３において、電池パック８または電動ドライバ５１に設けられたＬＥＤ（図示は省略している）を点灯する制御がなされてもよい。なお、この制御の内容は、上述した第６または第７の実施形態と同様である。トリガースイッチ５２および放電制御ＦＥＴ６４をオフする制御がなされると、処理がステップＳ５４に進む。
【０１０９】
ステップＳ５４では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が再度、接触したか否か、すなわち、接点が復帰したか否かが判断される。復帰していない場合は、処理がステップＳ４５に戻る。ＰＴＣ付サーモスタット６２が冷却し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰すると処理がステップＳ５５に進む。
【０１１０】
ステップＳ５５では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧の変化を検出することにより、接点が復帰したことを検出する。検出回路６６は、接点が復帰したことを検出すると、ハイレベルの開放信号の出力を停止する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをハイからローに切り換え、ローベルの開放信号を出力する。そして、処理がステップＳ５６およびステップＳ５７に進む。
【０１１１】
検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。マイクロコンピュータ６８は、ローレベルの開放信号を受信した場合でも、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３に対してトリガパルスを出力しない。したがって、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、ローレベルの信号が出力し続ける。ステップＳ５６では、トリガースイッチ５２がオフされた状態（動作禁止状態）が保持される。ステップＳ５７では、放電制御ＦＥＴ６４がオフされた状態（放電禁止状態）が保持される。そして処理がステップＳ５８に進む。
【０１１２】
ステップＳ５８では保持解除条件が成立したか否かが判断される。保持解除条件は、例えば、負荷が開放された状態になることであり、具体的には、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱された状態になることである。マイクロコンピュータ６８は、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱されたことを電気的または物理的な検出機構により検出する。保持解除条件が成立していない、すなわち、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱していない場合は、処理がステップＳ５６およびステップＳ５７に戻る。保持解除条件が成立する、すなわち、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱されたときは、処理がステップＳ５９に進む。
【０１１３】
ステップＳ５９では、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３を動作させる処理が行われる。マイクロコンピュータ６８は、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３に対して、トリガパルスを出力する。そして、処理がステップＳ６０およびステップＳ６１、ステップＳ６２に進む。
【０１１４】
ステップＳ６０において、マイクロコンピュータ６８から出力されたトリガパルスがラッチ回路７３に供給される。ラッチ回路７３は、供給されたトリガパルスに応じて、出力信号のレベルをローからハイに変更し、ハイレベルの信号を出力する。
【０１１５】
ステップＳ６１において、マイクロコンピュータ６８から出力されたトリガパルスがラッチ回路７２に供給される。ラッチ回路７２は、供給されたトリガパルスに応じて、出力信号のレベルをローからハイに変更し、ハイレベルの信号を出力する。ラッチ回路７２から出力されたハイレベルの信号が放電制御ＦＥＴ６４に供給される。供給されたハイレベルの信号により、放電制御ＦＥＴ６４がオンされる。なお、ステップＳ６１において、第６または第７の実施形態において説明したようにして、ＬＥＤが消灯されるようにしてもよい。そして、処理がステップＳ６３に進む。
【０１１６】
ステップＳ６３において、電池パック８が放電可能な状態となる。電池パック８が放電可能な状態となった後に、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３をオープンとする制御がマイクロコンピュータ６８により行われてもよい。そして、処理がステップＳ４１に戻る。
【０１１７】
図１５は、電池パック８における動作のタイムチャートである。時間ｔ０から時間ｔ１までの間は、電池パック８が放電可能な期間である。この期間では、放電制御ＦＥＴ６４は、例えば、制御ＩＣ６５の制御によりオンされる。トリガースイッチ５２は、ユーザによる操作が有効な状態に制御される。ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、例えば、オープンとされる。したがって、ラッチ回路７２から出力される信号は、放電制御ＦＥＴ６４に供給されない。ラッチ回路７３から出力される信号は、トリガースイッチ５２に供給されない。
【０１１８】
時間ｔ１のタイミングで、過電流によりＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放し、検出回路６６からハイレベルの開放信号が出力される。検出回路６６から出力されたハイレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８に供給される。マイクロコンピュータ６８は、トリガパルスをラッチ回路７２およびラッチ回路７３に出力する。
【０１１９】
マイクロコンピュータ６８から供給されるトリガパルスにより、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３が動作する。ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、ローレベルの信号を出力する。ラッチ回路７２から供給されるローレベルの信号により、放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。ラッチ回路７３から供給されるローレベルの信号により、トリガースイッチ５２が強制的にオフされる。放電制御ＦＥＴ６４がオフされることにより、電池パック８は放電禁止状態となる。トリガースイッチ５２がオフされることにより、電動ドライバ５１の操作が禁止される。電動ドライバ５１は、動作禁止状態となる。
【０１２０】
時間ｔ２のタイミングで、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことを検出すると、ローレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。マイクロコンピュータ６８は、検出回路６６からローレベルの開放信号が供給されても、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３に対してトリガパルスを出力しない。すなわち、放電禁止状態および動作禁止状態が保持される。
【０１２１】
時間ｔ３のタイミングで、例えば、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱される。電池パック８が電動ドライバ５１から離脱したことが、マイクロコンピュータ６８により検出される。すると、マイクロコンピュータ６８は、トリガパルスをラッチ回路７２およびラッチ回路７３に出力する。
【０１２２】
ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、マイクロコンピュータ６８から供給されるトリガパルスに応じて、信号のレベルをローからハイに切り換える。ラッチ回路７２からハイレベルの信号が出力されることで、放電制御ＦＥＴ６４がオンされる。時間ｔ３以降は、電池パック８が放電可能な状態になる。なお、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱されたことにより、ラッチ回路７３からトリガースイッチ５２へのローレベルの信号の供給が停止する。したがって、トリガースイッチ５２が強制的にオフされる状態が解除される。電池パック８が再度、電動ドライバ５１に装着された場合は、電池パック８から供給される電力により電動ドライバ５１が動作する。
【０１２３】
第８の実施形態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２が復帰した場合でも放電制御ＦＥＴ６４をオンせず、放電禁止状態を保持するようにしている。このため、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことにより、突然、電動工具が動作し始めることがない。例えば、過電流によって一旦停止した電動工具の状態をユーザ確認している最中に、電動工具が突然、動作することを防止できる。さらに、電池パックが電動工具から離脱された場合のように、電池パックにより駆動される機器がない場合には放電を禁止する必要がない。このような状態のときは、電池パックを再度、放電可能な状態にすることができる。
【０１２４】
なお、上述したように、ＰＴＣ付サーモスタット６２が復帰した場合でもトリガースイッチ５２をオンせず、電動ドライバ５１の動作禁止状態を保持するようにしてもよい。トリガースイッチ５２をオンしないことにより、上述したような電動工具が突然、動作することを防止できる。
【０１２５】
なお、保持解除条件は、負荷の開放に限られない。例えば、電池パック８が充電装置に接続されたことを条件としてもよい。すなわち、電池パック８が充電装置に接続されたことをマイクロコンピュータ６８が検出した場合に、放電制御ＦＥＴ６４がオンされてもよい。放電制御ＦＥＴ６４がオンされることで、電池パック８は、放電可能な状態となる。電池パック８が充電装置に接続されたか否かの判断は、例えば、電池パック８と充電装置との間で、通信端子７４を使用した認証通信が開始されることにより判断できる。
【０１２６】
なお、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。例えば、ラッチ回路７２のみを設け、放電制御ＦＥＴ６４に対する制御状態を保持するようにしてもよい。ラッチ回路７２やラッチ回路７３の機能がマイクロコンピュータ６８に組み込まれていてもよい。
【０１２７】
＜第９の実施形態＞
図１６は、第９の実施形態における電池パック９の構成例を示す。なお、電池パック９において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【０１２８】
電池パック９は、レギュレータ６９の出力端子および端子ＧＮＤ間に抵抗８１およびＦＥＴ８２の直列接続、ならびに、抵抗８３およびＦＥＴ８４の直列接続が挿入される。ＦＥＴ８２およびＦＥＴ８４は、制御ＩＣ６５によってそのオン／オフが制御される。ＦＥＴ８２およびＦＥＴ８４は、例えばＮチャンネル型ＦＥＴである。ＦＥＴ８２は、制御ＩＣ６５が出力する過充電検出信号によってオンされる。ＦＥＴ８４は、制御ＩＣ６５が出力する過放電検出信号によってオンされる。マイクロコンピュータ６８は、消費電力の節減のために、通常状態では、スリープ状態で動作しており、制御ＩＣ６５からの信号を受けると、スリープ状態から通常動作状態に遷移するようになされている。
【０１２９】
ＦＥＴ８２およびＦＥＴ８４のそれぞれのオン／オフに応じて、プルアップされたマイクロコンピュータ６８のポートは、ハイまたはローに変化する。したがって、マイクロコンピュータ６８は、過充電や過放電になったことを認識できる。例えば、過充電の場合は、マイクロコンピュータ６８は、通信端子７４を介して充電異常信号を充電装置に対して送信する。充電異常信号を受信した充電装置は、充電動作を停止する。
【０１３０】
電池パック９の動作例を、図１７に示すフローチャートを使用して説明する。ステップＳ７１では、電池パック９の電流路に放電電流が流れる。放電可能な状態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点は接触している。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触していることを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、ローレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ７２に進む。ステップＳ７２では、放電電流によりＰＴＣ付サーモスタット６２が発熱する。そして、処理がステップＳ７３に進む。
【０１３１】
ステップＳ７３では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。すなわち、電池パック９の電流路に過電流が流れることでＰＴＣ付サーモスタット６２の発熱が大きくなり、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。接点が開放してない場合は、処理がステップＳ７１に戻る。接点が開放した場合は、処理がステップＳ７４に進む。
【０１３２】
ステップＳ７４では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端における電圧の変化を検出することにより、接点が開放したことを検出する。そして、処理がステップＳ７５に進む。
【０１３３】
ステップＳ７５において、検出回路６６は、接点が開放したことを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをローからハイに切り換え、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放している間、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ７６に進む。
【０１３４】
ステップＳ７６では、検出回路６６から出力されたハイレベルの開放信号が、マイクロコンピュータ６８によって受信される。そして、処理がステップＳ７７に進む。ステップＳ７７において、ハイレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、トリガースイッチ５２をオフするためのトリガースイッチオフ信号を生成する。マイクロコンピュータ６８は、生成したトリガースイッチオフ信号を出力する。そして、処理がステップＳ７８に進む。
【０１３５】
ステップＳ７８において、マイクロコンピュータ６８から出力されたトリガースイッチオフ信号は、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。トリガースイッチオフ信号によって、電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２がオフされる。そして、処理がステップＳ７９に進む。
【０１３６】
ステップＳ７９では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が再度、接触したか否か、すなわち、接点が復帰したか否かが判断される。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰していない場合は、処理がステップＳ７５に戻り、検出回路６６がハイレベルの開放信号を出力し続ける。ＰＴＣ付サーモスタット６２が冷却し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰すると処理がステップＳ８０に進む。
【０１３７】
ステップＳ８０では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧の変化を検出することにより、接点が復帰したことを検出する。検出回路６６は、接点が復帰したことを検出すると、ハイレベルの開放信号の出力を停止する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをハイからローに切り換え、ローベルの開放信号を出力する。そして、処理がステップＳ８１に進む。
【０１３８】
ステップＳ８１では、検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。ローレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、トリガースイッチオフ信号の出力を停止する。そして、処理がステップＳ８２に進み、トリガースイッチ５２を動作させることが可能な状態となる。そして、処理がステップＳ８３に進み、電池パック９が放電可能な状態になる。そして、処理がステップＳ７１に戻る。このように、充放電を制御するＦＥＴ等の素子を有しない電池パックに対しても本開示を適用できる。
【０１３９】
＜応用例＞
上述した実施形態では、電池パックは、電動工具に使用されるものとして説明したが、これに限られない。以下、応用例について説明する。
【０１４０】
「応用例としての住宅における蓄電システム」
本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１８を参照して説明する。例えば住宅１０１用の蓄電システム１００においては、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃ等の集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８等を介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置１０４等の独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
【０１４１】
住宅１０１には、発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、各種情報を取得するセンサ１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９および情報網１１２によって接続されている。発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池、風車等が利用され、発電した電力が電力消費装置１０５および／または蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置１０５ｂ、テレビジョン受信機１０５ｃ、風呂１０５ｄ等である。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃである。電動車両１０６は、電動アシスト自転車等でもよい。
【０１４２】
蓄電装置１０３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両１０６で使用されるものでも良い。この蓄電装置１０３に対して、上述した本開示の電池パックが適用可能とされる。スマートメータ１０７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。
【０１４３】
各種のセンサ１１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサ等である。各種センサ１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサ１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置１０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置１１０は、住宅１０１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。
【０１４４】
パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置１１０と接続される情報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
【０１４５】
制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表示されても良い。
【０１４６】
各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、家庭内発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種センサ１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。
【０１４７】
以上のように、電力が火力１０２ａ、原子力１０２ｂ、水力１０２ｃ等の集中型電力系統１０２のみならず、家庭内発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置１０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置１０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
【０１４８】
なお、この例では、制御装置１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
【０１４９】
「応用例としての車両における蓄電システム」
本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１９を参照して説明する。図１９に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
【０１５０】
このハイブリッド車両２００には、エンジン２０１、発電機２０２、電力駆動力変換装置２０３、駆動輪２０４ａ、駆動輪２０４ｂ、車輪２０５ａ、車輪２０５ｂ、バッテリー２０８、車両制御装置２０９、各種センサ２１０、充電口２１１が搭載されている。バッテリー２０８に対して、上述した本開示の電池パックが適用される。
【０１５１】
ハイブリッド車両２００は、電力駆動力変換装置２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置２０３の一例は、モータである。バッテリー２０８の電力によって電力駆動力変換装置２０３が作動し、この電力駆動力変換装置２０３の回転力が駆動輪２０４ａ、２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置２０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ２１０は、車両制御装置２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
【０１５２】
エンジン２０１の回転力は発電機２０２に伝えられ、その回転力によって発電機２０２により生成された電力をバッテリー２０８に蓄積することが可能である。
【０１５３】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置２０３により生成された回生電力がバッテリー２０８に蓄積される。
【０１５４】
バッテリー２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
【０１５５】
図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
【０１５６】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用できる。
【０１５７】
＜変形例＞
本開示は、上述した実施形態に限られることなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した第２の実施形態において、例えば、ユーザによりトリガースイッチ５２が押し込まれた状態で過電流が発生し、ＰＴＣ付サーモスタット６２が動作する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２が動作したことを検出し、開放信号を出力する。開放信号によって、トリガースイッチ５２が強制的にオフされる。
【０１５８】
ＰＴＣ付サーモスタット６２が冷却し接点が復帰すると、開放信号の出力が停止する。開放信号の出力が停止することにより、トリガースイッチ５２の動作が有効になる。このとき、トリガースイッチ５２が押し込まれた状態が継続していると、モータ５３が動作する。モータ５３が動作することで電動ドライバ５１が突然、動作することになり好ましくない。よって、トリガースイッチ５２が押し込まれた状態が継続している場合において、ＰＴＣ付サーモスタット６２が復帰したときには、モータ５３が動作しないようにしてもよい。
【０１５９】
例えば、ＰＴＣ付サーモスタット６２が復帰した後に、トリガースイッチ５２が戻されたか否かを検出するようにしてもよい。トリガースイッチ５２が一旦戻され、再度、トリガースイッチ５２が押し込まれた場合にモータ５３を動作させる制御が、電動ドライバ５１においてなされてもよい。このような制御は、例えば、第３の実施形態や第５の実施形態でなされてもよい。
【０１６０】
本開示は、例えば、リチウムイオン電池以外の二次電池に対しても適用できる。また、本開示は、ＰＴＣ付サーモスタットが使用される機器に適用可能である。さらに、他の自己復帰型の素子に本開示の技術を適用してもよい。
【０１６１】
本開示の技術は、制御方法や制御システムとして実現することもできる。上述した複数の実施形態におけるそれぞれの技術事項は、技術的矛盾が生じない範囲で組み合わせることができる。さらに、本開示の内容に必須でない構成は、適宜、追加または削除することができる。
【符号の説明】
【０１６２】
１−９・・・・電池パック
１２、６２・・・ＰＴＣ付サーモスタット
５１・・・電動ドライバ
５２・・・トリガースイッチ
５３・・・モータ
５５・・・モータ制御部
６４・・・放電制御スイッチ
６６・・・検出回路
６７・・・制御端子
６８・・・マイクロコンピュータ
７０、７１・・・ＬＥＤ
７２、７３・・・ラッチ回路
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、電動ドリルや電動ドライバなどの電動工具に適用可能な電池パックであり、電池パックが適用可能な蓄電システム、電子機器、電動車両、電力システムおよび制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動工具の電源（二次電池）として、リチウムイオンのドープ・脱ドープを利用したリチウムイオン二次電池（以下、リチウムイオン電池と適宜称する）が使用されている。リチウムイオン電池は例えば、ＬｉＣｏＯ2やＬｉＮｉＯ2等のリチウム複合酸化物を用いた正極活物質層が正極集電体上に形成された正極と、リチウムをドープ・脱ドープ可能な例えばグラファイトや難黒鉛化性炭素材料等の炭素系材料を用いた負極活物質層が負極集電体上に形成された負極とを有している。この正極および負極はセパレータを介して積層され、屈曲または巻回されて電池素子とされる。この電池素子は、リチウム塩を非プロトン性有機溶媒に溶解させてなる非水電解液とともに、例えば金属缶やラミネートフィルムに収容されて電池が構成されている。
【０００３】
リチウムイオン電池の過充電、過放電または過電流を防止するために保護回路が必要である。電動工具の場合、比較的大電流が流れるために、高い電流容量の保護素子が必要とされる。保護素子としては、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor ）、ヒューズが使用される。さらに、過電流保護としてブレーカを使用する技術や、下記特許文献１に記載の技術が提案されている。下記特許文献１には、機械的スイッチと熱感抵抗素子（Positive Temperature Coefficient：ＰＴＣ素子、ＰＴＣサーミスタとも呼ばれる）とを組み合わせた過電流保護機能を有するスイッチが記載されている。ＰＴＣ素子は、比較的低い温度では、その抵抗が低いが、ある温度を超えると抵抗が急激に増加する特性を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２２８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＦＥＴやヒューズ等の保護素子は高い電流容量を有する場合に大きなサイズとなり、コストも高くなる問題が生じる。さらに、ヒューズは、復帰できない特性を有するため、過電流防止のためにヒューズが溶断すると、電池は保護されるが再使用ができなくなる。ブレーカは、一旦動作した後にユーザが手動でブレーカを復帰しなければならない。
【０００６】
再使用可能な素子として、過電流を防止した後に、一定時間後に接点が復帰して放電可能となる自己復帰型の素子が存在する。自己復帰型の素子を使用した場合でも、リチウムイオン電池の安全性を確保するために、自己復帰型の素子以外の安全機構を構築することが好ましい。
【０００７】
さらに、従来は、自己復帰型の素子の接点が復帰し、放電可能となるタイミングをユーザが外部から認識することができない。このため、過電流により一旦、動作が停止した電動工具の状態をユーザが確認している最中に接点が復帰し、電動工具が再度、動作してしまうおそれがあった。
【０００８】
したがって、本開示は、自己復帰型の素子が使用される電池パックの安全性および電池パックが使用される機器の安全性を向上させることを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本開示は、例えば、電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部とを有する電池パックである。
【００１０】
本開示は、例えば、電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部と、開放信号が供給されると、放電禁止状態となるように制御する制御部と、制御部により制御される放電禁止状態を保持する保持部とを有し、保持部は、開放した接点が復帰した場合に放電禁止状態を保持するように、制御部により制御される電池パックである。
【００１１】
本開示は、例えば、上述した電池パックが、再生可能なエネルギーから発電を行う発電装置によって充電される蓄電システムである。
【００１２】
本開示は、例えば、上述した電池パックを有し、電池パックに接続される電子機器に電力を供給する蓄電システムである。
【００１３】
本開示は、例えば、上述した電池パックから電力の供給を受ける電子機器である。
【００１４】
本開示は、例えば、上述した電池パックから電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、電池パックに関する情報に基づいて、車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両である。
【００１５】
本開示は、例えば、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、電力情報送受信部が受信した情報に基づき、上述した電池パックの充放電制御を行う電力システムである。
【００１６】
本開示は、例えば、上述した電池パックから電力の供給を受け、または、発電装置または電力網から電池パックに電力を供給する電力システムである。
【００１７】
本開示は、例えば、外部機器と外部機器に装着される電池パックとからなる制御システムであり、
電池パックは、
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
外部機器と接続される端子と、
サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、接点が開放したことを示す開放信号を、端子を介して出力する検出部とを有し、
外部機器は、
開放信号に応じてオフされるスイッチング素子を有する制御システムである。
【００１８】
本開示は、例えば、外部機器と外部機器に装着される電池パックとからなる制御システムであり、
電池パックは、
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部と、
開放信号が供給されると、放電禁止状態となるように制御するとともに、外部機器が動作禁止状態となるように制御する制御部と、
放電禁止状態および動作禁止状態を保持する保持部とを有し、
保持部は、開放した接点が復帰した場合に、放電禁止状態および動作禁止状態を保持するように制御部により、制御される制御システムである。
【発明の効果】
【００１９】
少なくとも一つの実施形態によれば、電池パックの安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本開示におけるＰＴＣ付サーモスタットの説明に用いる略線図である。
【図２】本開示におけるＰＴＣ付サーモスタットの特性の一例を示す略線図である。
【図３】本開示を適用できる電動ドライバの概略的構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態における電池パックの接続図である。
【図５】第２の実施形態における電池パックの接続図である。
【図６】第３の実施形態における電池パックの接続図である。
【図７】第４の実施形態における電池パックの接続図である。
【図８】第５の実施形態における電池パックの接続図である。
【図９】第６の実施形態における電池パックの接続図である。
【図１０】第６の実施形態における電池パックの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第７の実施形態における電池パックの接続図である。
【図１２】第７の実施形態における電池パックの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第８の実施形態における電池パックの接続図である。
【図１４】第８の実施形態における電池パックの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】第８の実施形態における電池パックの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１６】第９の実施形態における電池パックの接続図である。
【図１７】第９の実施形態における電池パックの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】電池パックの応用例を説明するための略線図である。
【図１９】電池パックの他の応用例を説明するための略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、複数の実施形態および応用例、変形例について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態等は好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、以下の説明において、明示的に限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態等に限定されないものとする。説明は、以下の順序で行う。
＜ＰＴＣ付サーモスタットについて＞
＜第１の実施形態＞
＜第２の実施形態＞
＜第３の実施形態＞
＜第４の実施形態＞
＜第５の実施形態＞
＜第６の実施形態＞
＜第７の実施形態＞
＜第８の実施形態＞
＜第９の実施形態＞
＜応用例＞
＜変形例＞
【００２２】
＜ＰＴＣ付サーモスタットについて＞
本開示における発明者は、先に、自己復帰型の素子の一例であるＰＴＣ付サーモスタットに関する技術を、特願２００９−２２９９１５として提案している。本開示は、該出願の内容を包含するものである。以下、本開示の理解を容易にするためにＰＴＣ付サーモスタットに関して説明する。
【００２３】
「ＰＴＣ付サーモスタットの構成」
ＰＴＣ付サーモスタット１２は、例えば、断面が台形の棒状の外形を有する。図１に示すように、ＰＴＣ付サーモスタット１２は、可動接点２１および固定接点２２を有する。可動接点２１がバイメタル２３の可動端に固定される。バイメタル２３の固定端が入力端子２４に固定されている。バイメタル２３は、熱膨張率が異なる２枚の金属板を貼り合わせたもので、温度が高くなると湾曲する。固定接点２２が出力端子２５に固定されている。バイメタル２３によって、接点２１および２２を接触、離間させるスイッチの構成は、サーモスタットと称される。
【００２４】
入力端子２４と接続された導電性の支持板２６と、出力端子２５と接続された導電性の支持板２８との間に、熱感抵抗素子としてのＰＴＣ素子２７が挟まれている。すなわち、入力端子２４および出力端子２５間には、バイメタル２３を含むサーモスタットを経由する電流路と、ＰＴＣ素子２７を経由する電流路とが並列に接続されている。ＰＴＣ付サーモスタット１２は、例えば、電池パックにおける電流セルの放電電流路に挿入される。
【００２５】
「ＰＴＣ付サーモスタットの動作」
かかるＰＴＣ付サーモスタット１２の動作について説明する。通常の放電状態（または充電状態）では、バイメタル２３の抵抗は、ＰＴＣ素子２７の抵抗より充分小であるため、電流がバイメタル２３を通じて流れている。図１Ａに示すように、ＰＴＣ付サーモスタット１２に対してモータのロック等によって過電流Ｉ１が流れると、過電流Ｉ１によってバイメタル２３が発熱する。
【００２６】
図１Ｂに示すように、発熱によってバイメタル２３が湾曲して可動接点２１および固定接点２２が離間し始める。この状態で、過電流が流れていると、接点２１および２２間にアーク放電が生じ、接点同士が溶着するおそれがある。しかしながら、接点が開放し始めた時に、過電流の殆どの成分Ｉ２は、より抵抗の低いＰＴＣ素子２７にバイパスされるので、アーク放電が抑制される。
【００２７】
図１Ｃに示すように、バイメタル２３の湾曲によって、接点同士が完全に開放される時には、過電流Ｉ２によってＰＴＣ素子２７が発熱し、ＰＴＣ素子２７の抵抗が高くなる。その結果、ＰＴＣ素子２７を流れる電流が制限または遮断される。通常は、小さいリーク電流がＰＴＣ素子２７に流れる。過電流が流れている限り、ＰＴＣ素子２７が高抵抗を維持し、バイメタル２３は、ＰＴＣ素子２７で発生した熱によって湾曲状態を維持する。ＰＴＣ素子２７を設けないと、温度変化に応じて接点の開放、接続が繰り返され、チャタリングが発生するおそれがある。
【００２８】
若し、過電流が消失し、図１Ｄに示すように、正常電流Ｉ３が流れる状態になると、ＰＴＣ素子２７の熱が下がるために、ＰＴＣ素子２７の抵抗値が小さくなる。その結果、バイメタル２３の湾曲がなくなり、接点２１および２２が接触する。正常電流Ｉ３は、抵抗値が充分小さいバイメタル２３を経由して流れる。このように、過電流を遮断するのみならず、通常状態に復帰することができる。
【００２９】
「ＰＴＣ付サーモスタットの特性の最適化」
電池セルのリード電極、セパレータ等がダメージを受けるのは、過電流の電流値と流れる時間の積で規定される熱量が大きい場合である。電池セルＢＴにダメージを与えないように過電流を制限するＰＴＣ付サーモスタット１２の特性は、実際に使用する電池セルの複数のサンプルを使用した測定結果に基づいて決定できる。すなわち、電池セルの多数のサンプルを用意し、各サンプルに対する放電電流値と放電時間とを変化させ、電池セルがダメージを受けたか否かを調べる。好ましくは、複数回の放電を行った後にダメージが調べられる。
【００３０】
図２は、上述したような測定結果から得られたリチウムイオン二次電池（例えば円筒型）の過負荷ダメージマップの一例である。横軸が放電電流（Ａ）であり、縦軸が放電時間（秒）である。曲線３１が放電率１００％を表している。破線の曲線３２の内側の領域４１がダメージ無しの領域である。曲線３２と破線の曲線３３とで挟まれた領域４２は、電池セルにダメージが与えられる可能性が存在する領域である。例えば電池セルのセパレータの収縮が発生するセパレータ収縮領域である。曲線３３と曲線３１とで挟まれた領域４３は、電池セルにダメージが与えられる領域である。例えば電池セルのセパレータの溶融が発生するセパレータ溶融領域である。
【００３１】
ＰＴＣ付サーモスタット１２は、上述したように、バイメタル２３の湾曲（接点の離間）、ＰＴＣ素子２７の抵抗値が高い値に変化することによって、過電流を制限する。すなわち、過電流が流れ始めるタイミングから過電流が影響しない程度まで制限されるタイミングまでの遮断時間が存在する。測定のバラツキを考慮して、ＰＴＣ付サーモスタット１２の遮断時間の特性が図２の曲線３２より僅かに下側の曲線３４で示す（放電電流対放電時間の特性）を実現するように設定される。曲線３２は、ダメージ無し領域４１とセパレータ収縮領域４２との境界を規定するものであるので、曲線３４の特性によって、電池セルに対するダメージの発生を防止することができる。ＰＴＣ付サーモスタット１２の遮断時間の特性をこのように設定することは、バイメタル２３の厚み等で規定される特性、ＰＴＣ素子２７の特性等の設定によって可能である。
【００３２】
以上のようなＰＴＣ付サーモスタットを保護回路として電池パックに組み込むことで、パック内部に損傷が生じる前に過電流を停止させることが可能となる。さらに、過電流が消滅した後に通常動作に回復することができる。
【００３３】
ＰＴＣ付サーモスタットが組み込まれた電池パックが、電動工具、例えば、電動式丸ノコの電源として使用される。電動式丸ノコを用いて、木材や塩化ビニル製のパイプ、アルミパイプ等を切断するときに負荷電流が大きくなる。このとき、ユーザが無理に電動式丸ノコを押し込んで使用した場合に、電動式丸ノコの刃が切断対象に咬みこんでしまいモータがロックされる。モータがロックされることで過電流が流れる。
【００３４】
過電流が流れることに応じて、ＰＴＣ付サーモスタットが動作して、電動式丸ノコの動作が停止する。このとき、ユーザは、電動式丸ノコに異常が生じたと思い、電動式丸ノコの状態を確認したり、電動式丸ノコのトリガースイッチを何度も押す等の操作をする可能性がある。このような操作の最中にＰＴＣ付サーモスタットの接点が復帰し、電動式丸ノコが突然、動作することは好ましくない。したがって、ＰＴＣ付サーモスタットの接点が復帰したタイミングをユーザが認識できることが望ましい。
【００３５】
以上の点に鑑み、本開示は、先に提案したＰＴＣ付サーモスタットを改良し、電池パックや電池パックが使用される電動工具等の安全性を向上させたものである。以下、複数の実施形態により本開示の内容を詳細に説明する。
【００３６】
＜第１の実施形態＞
「電動工具の一例」
図３を参照して、本開示に適用可能な電動工具例えば電動ドライバの一例について概略的に説明する。電動ドライバ５１は、本体内にＤＣモータ等のモータ５３が収納されている。モータ５３の回転がシャフト５４に伝達され、シャフト５４によって被対象物にねじが打ち込まれる。電動ドライバ５１には、ユーザが操作するトリガースイッチ５２が設けられている。
【００３７】
電動ドライバ５１の把手の下部筐体内に、後述する電池パック１およびモータ制御部５５が収納されている。モータ制御部５５は、モータ５３を制御する。モータ５３以外の電動ドライバ５１の各部が、モータ制御部５５によって制御されてもよい。図示しないが電池パック１と電動ドライバ５１はそれぞれに設けられた係合部材によって係合されている。後述するように、電池パック１およびモータ制御部５５のそれぞれにマイクロコンピュータが備えられている。電池パック１からモータ制御部５５に対して電池電源が供給されると共に、両者のマイクロコンピュータ間で電池パックの情報が通信される。
【００３８】
電池パック１は、例えば、電動ドライバ５１に対して着脱自在とされる。電池パック１は、電動ドライバ５１に内蔵されていてもよい。電池パック１は、充電時には充電装置に装着される。なお、電池パック１が電動ドライバ５１に装着されているときに、電池パック１の一部が電動ドライバ５１の外部に露出し、露出部分をユーザが視認できるようにしてもよい。例えば、電池パック１の露出部分に後述するＬＥＤが設けられ、ＬＥＤの発光および消灯をユーザが確認できるようにしてもよい。なお、後述する電池パック２、３・・９についても、電動ドライバ５１に対して装着される。
【００３９】
モータ制御部５５は、例えば、モータ５３の回転／停止、並びに回転方向を制御する。さらに、過放電時に負荷への電源供給を遮断する。トリガースイッチ５２は、例えば、モータ５３とモータ制御部５５の間に挿入され、ユーザがトリガースイッチ５２を押し込むと、モータ５３に電源が供給され、モータ５３が回転する。ユーザがトリガースイッチ５２を戻すと、モータ５３の回転が停止する。
【００４０】
「電池パックの構成」
図４は、第１の実施形態における電池パック１の構成例を示す。電池パック１では、二次電池例えば、リチウムイオン二次電池の電池セルＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３（これらの電池を特に区別する必要がない場合には、電池セルＢＴと総称する）が、例えば、直列接続されている。複数の電池セルが並列接続されてもよく、複数の電池セルが直列接続されたものが並列接続されていてもよい。一つの電池セル当たりの満充電電圧が、例えば、４．２Ｖのリチウムイオン電池を用いた場合、電池パック１の満充電電圧は１２．６Ｖとなる。
【００４１】
電池セルＢＴの＋側が、ＰＴＣ付サーモスタット６２を介して＋側電源端子に接続される。電流制御素子の一例であるＰＴＣ付サーモスタット６２は、上述したＰＴＣ付サーモスタット１２と同様の構成であり、ＰＴＣ付サーモスタット１２と同様の動作をする。電池セルＢＴの−側が放電制御ＦＥＴ６４および充電制御ＦＥＴ６３を介して−側電源端子に接続される。充電制御ＦＥＴ６３および放電制御ＦＥＴ６４は、例えば、ＮチャンネルのＦＥＴとされる。充電制御ＦＥＴ６３および放電制御ＦＥＴ６４は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子により構成されてもよい。
【００４２】
電池セルＢＴのそれぞれの電圧が制御ＩＣ(Integrated Circuit)６５によって測定される。制御ＩＣ６５は、電池セルＢＴの充電電流および放電電流を測定する。電圧および電流の測定は所定の頻度で自動的に行われる。例えば、過充電状態になると、制御ＩＣ６５の制御によって充電制御ＦＥＴ６３がオフされる。過放電状態になると、制御ＩＣ６５の制御によって放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。
【００４３】
電池パック１は、検出部の一例としての検出回路６６を有する。検出回路６６は、例えば、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧を測定する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点（図１では図示は省略している）が接触している際の両端の電圧と、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が離間（開放）している際の両端の電圧は異なる。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧を検出することで、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触または離間しているかを判断する。検出回路６６は、接点が接触または離間している状態に応じて、ローレベルまたはハイレベルの開放信号を出力する。
【００４４】
例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触しているときに、ハイレベルの開放信号を出力し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したときに、ローレベルの開放信号を出力する。勿論、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触しているときに、ローレベルの開放信号を出力し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したときに、ハイレベルの開放信号を出力するようにしてもよい。なお、ローレベルが例えば、０ボルト（Ｖ）である場合は、ローレベルの開放信号を出力することは、開放信号の出力を停止していることと等価である。検出回路６６から出力された開放信号が放電制御ＦＥＴ６４に供給される。
【００４５】
「電池パックの動作」
電池パック１の動作例について説明する。放電可能な状態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点は接触している。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触していることから、検出回路６６は、例えば、ハイレベルの開放信号を出力する。出力されたハイレベルの開放信号が放電制御ＦＥＴ６４に供給され、放電制御ＦＥＴ６４がオンする。なお、制御ＩＣ６５の制御により、放電制御ＦＥＴ６４がオンされてもよい。
【００４６】
電池パック１の電流路に過電流が流れると、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放することにより、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧が変化する。この電圧の変化が検出回路６６により検出される。検出回路６６は、電圧の変化を検出すると、例えば、開放信号のレベルをハイからローに切り換えて出力する。そして、ローレベルの開放信号が放電制御ＦＥＴ６４に供給される。ローレベルの開放信号が供給されることにより、放電制御ＦＥＴ６４がオフし、放電が禁止される。
【００４７】
第１の実施形態では、電池パック１内に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放して過電流が遮断される。さらに、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放されることに応じて、放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。したがって、二重の保護機能が動作し、電池パック１の安全性を向上させることができる。
【００４８】
＜第２の実施形態＞
図５は、第２の実施形態における電池パック２の構成例を示す。なお、第２の実施形態において、上述した実施形態と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００４９】
第２の実施形態では、検出回路６６が出力する開放信号によって、外部機器のスイッチが強制的にオフされる。外部機器は、例えば、電動ドライバ５１である。外部機器のスイッチは、例えば、トリガースイッチ５２である。なお、外部機器のスイッチは、トリガースイッチ５２とは別個に設けられたスイッチでもよい。
【００５０】
電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２は、例えば、モータ５３と直列に接続される。電池パック２は、電動ドライバ５１と接続される制御端子６７を有する。制御端子６７は、コネクタなどの接続部である。なお、制御端子６７は、通信可能な端子であってもよい。検出回路６６から出力される開放信号は、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。
【００５１】
電池パック２の動作例について説明する。電池パック２に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放することに応じて、検出回路６６は、電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２をオフするための開放信号を出力する。例えば、検出回路６６は、ローベルの開放信号を出力する。検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号が、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。電動ドライバ５１は、供給された開放信号を受信する。電池パック２から供給された開放信号に応じて、トリガースイッチ５２が強制的にオフされる。
【００５２】
なお、電動ドライバ５１の制御部を介してトリガースイッチ５２がオフされてもよい。例えば、ローレベルの開放信号が供給されたモータ制御部５５の制御によって、トリガースイッチ５２がオフされてもよい。トリガースイッチ５２は、ハイレベルの開放信号によりオフされてもよい。
【００５３】
第２の実施形態では、電池パック２に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放して過電流が遮断される。さらに、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放することに応じて、電池パック２と接続される外部機器のスイッチがオフされる。したがって、電池パック２において過電流を遮断することができるとともに、外部機器が動作しないようにすることができる。
【００５４】
＜第３の実施形態＞
図６は、第３の実施形態における電池パック３の構成例を示す。電池パック３において、上述した実施形態と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００５５】
第３の実施形態では、検出回路６６が出力する開放信号によって、放電制御ＦＥＴ６４および外部機器のスイッチが強制的にオフされる。外部機器は、例えば、電動ドライバ５１である。電池パック３の動作例について説明する。電池パック３に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことに応じて、検出回路６６は、例えば、ローレベルの開放信号を出力する。検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号は、放電制御ＦＥＴ６４に供給される。検出回路６６から供給されたローレベルの開放信号により、放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。
【００５６】
さらに、検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号は、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。ローレベルの開放信号によって、電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２が強制的にオフされる。トリガースイッチ５２が強制的にオフされるため、ユーザがトリガースイッチ５２を操作しても電動ドライバ５１は動作しない。
【００５７】
なお、電動ドライバ５１の制御部を介してトリガースイッチ５２がオフされてもよい。例えば、ローレベルの開放信号が供給されたモータ制御部５５の制御によって、トリガースイッチ５２が強制的にオフされてもよい。
【００５８】
第３の実施形態では、電池パック３内に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放して過電流が遮断される。さらに、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放することに応じて放電制御ＦＥＴ６４がオフされるとともに、電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２が強制的にオフされる。したがって、電池パックの安全性を向上できるとともに、外部機器が動作しないようにすることができる。
【００５９】
＜第４の実施形態＞
図７は、第４の実施形態における電池パック４の構成例を示す。なお、電池パック４において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００６０】
電池パック４は、マイクロコンピュータ６８およびレギュレータ（ＲＥＧ）６９を有する。制御部の一例であるマイクロコンピュータ６８は、電池パック４の各部を制御する。例えば、マイクロコンピュータ６８は、放電制御ＦＥＴ６４をオン／オフする制御を行う。レギュレータ６９は、例えば、シリーズレギュレータである。レギュレータ６９の入力ラインは、例えば、電池セルＢＴの＋側とＰＴＣ付サーモスタット６２との間のラインに接続される。レギュレータ６９は、電池セルＢＴの電圧を使用して、マイクロコンピュータ６８を動作させる電圧を生成する。レギュレータ６９は、例えば、３．３〜５.０Ｖの電圧を生成する。
【００６１】
電池パック４の動作例を説明する。電池パック４に過電流が流れると、ＰＴＣ付サーモスタット６２が動作して、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことに応じて、検出回路６６は、例えば、ローレベルの開放信号を出力する。検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８に供給される。検出回路６６からのローレベルの開放信号が供給されると、マイクロコンピュータ６８は、放電制御ＦＥＴ６４をオフする制御を行う。例えば、マイクロコンピュータ６８は、ローレベルの制御信号を放電制御ＦＥＴ６４に供給する。供給されたローレベルの制御信号により、放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。
【００６２】
このように、マイクロコンピュータ６８の制御によって、放電制御ＦＥＴ６４がオフされてもよい。電池パック４に過電流が流れると、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放して過電流が遮断される。さらに、マイクロコンピュータ６８の制御によって放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。したがって、二重の過電流保護機能が動作し、電池パックの安全性が向上する。
【００６３】
＜第５の実施形態＞
図８は、第５の実施形態における電池パック５の構成例を示す。なお、電池パック５において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００６４】
電池パック５は、外部機器と接続される。外部機器は、例えば、電動ドライバ５１である。電動ドライバ５１は、例えば、モータ５３と直列に接続されるトリガースイッチ５２を有する。電池パック５の動作例を説明する。電池パック５に過電流が流れるとＰＴＣ付サーモスタット６２が動作し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放する。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが検出回路６６により検出される。
【００６５】
接点が開放したことを検出した検出回路６６は、例えば、ローレベルの開放信号を出力する。検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号は、マイクロコンピュータ６８に供給される。ローレベルの開放信号が供給されると、マイクロコンピュータ６８は、放電制御ＦＥＴ６４をオフする制御を行う。例えば、マイクロコンピュータ６８は、放電制御ＦＥＴ６４に対してローレベルの制御信号を供給する。供給されたローレベルの制御信号により、放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。
【００６６】
さらに、マイクロコンピュータ６８は、電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２をオフする制御信号（トリガースイッチオフ信号）を生成する。マイクロコンピュータ６８は、生成したトリガースイッチオフ信号を、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給する。マイクロコンピュータ６８から供給されたトリガースイッチオフ信号によって、トリガースイッチ５２がオフされる。
【００６７】
なお、電動ドライバ５１の制御部によって、トリガースイッチ５２がオフされてもよい。例えば、トリガースイッチオフ信号がモータ制御部５５に供給される。トリガースイッチオフ信号が供給されたモータ制御部５５の制御により、トリガースイッチ５２がオフされてもよい。
【００６８】
第５の実施形態では、電池パック５に過電流が流れると、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放して過電流が遮断される。さらに、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放されることに応じて、放電制御ＦＥＴ６４およびトリガースイッチ５２をオフする制御が行われる。したがって、電池パック５の安全性を向上させることができる。さらに、電動ドライバ５１が動作しないように制御できる。
【００６９】
＜第６の実施形態＞
図９は、第６の実施形態における電池パック６の構成例を示す。なお、電池パック６において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００７０】
電池パック６は、発光部の一例としてのＬＥＤ(Light Emitting Diode)７０を有する。ＬＥＤ７０は、例えば、電池パック６が外部機器や充電装置に装着された際に、ユーザがＬＥＤ７０を視認できる位置に設けられる。ＬＥＤ７０の発光および消灯は、マイクロコンピュータ６８により制御される。マイクロコンピュータ６８は、検出回路６６から供給されるハイレベルまたはローレベルの開放信号に応じて、ＬＥＤ７０の発光を制御する。
【００７１】
電池パック６の動作例を、図１０に示すフローチャートを使用して説明する。ステップＳ１では、電池パック６の電流路に放電電流が流れる。放電可能な状態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点は接触している。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触していることを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、ローレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ２に進む。ステップＳ２では、放電電流によりＰＴＣ付サーモスタット６２が発熱する。そして、処理がステップＳ３に進む。
【００７２】
ステップＳ３では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。すなわち、電池パック６の電流路に過電流が流れることでＰＴＣ付サーモスタット６２の発熱が大きくなり、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。接点が開放していない場合は、処理がステップＳ１に戻る。接点が開放した場合は、処理がステップＳ４に進む。
【００７３】
ステップＳ４では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが、検出回路６６により検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧の変化を検出することにより、接点が開放したことを検出する。そして、処理がステップＳ５に進む。
【００７４】
ステップＳ５において、検出回路６６は、接点が開放したことを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをローからハイに切り換え、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放している間、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ６に進む。
【００７５】
ステップＳ６では、検出回路６６から出力されたハイレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。そして、処理がステップＳ７に進む。ステップＳ７において、ハイレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、ＬＥＤ７０を点灯させる制御を行う。そして、処理がステップＳ８に進む。
【００７６】
ステップＳ８では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が再度、接触したか否か、すなわち、接点が復帰したか否かが判断される。復帰していない場合は、処理がステップＳ５に戻り、検出回路６６がハイレベルの開放信号を出力し続ける。ＰＴＣ付サーモスタット６２が冷却し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰すると処理がステップＳ９に進む。
【００７７】
ステップＳ９では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧の変化を検出することにより、接点が復帰したことを検出する。検出回路６６は、接点が復帰したことを検出すると、ハイレベルの開放信号の出力を停止する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをハイからローに切り換え、ローベルの開放信号を出力する。そして、処理がステップＳ１０に進む。
【００７８】
ステップＳ１０では、検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。ローレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、ＬＥＤ７０を消灯するように制御する。そして、処理がステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、ＬＥＤ７０が消灯したことにより、ユーザは、電池パック６が放電可能な状態になったことを認識できる。そして、処理がステップＳ１に戻る。
【００７９】
第６の実施形態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点の開閉に応じてＬＥＤ７０の発光が制御される。したがって、ユーザは、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰し、電池パック６が放電可能な状態になったことを視覚的に認識することができる。なお、放電可能な状態のときにＬＥＤ７０が点灯するようにしてもよい。ＬＥＤを複数設け、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点の開閉に応じて異なる色のＬＥＤが発光するようにしてもよい。さらに、ＬＥＤに限らず、音声の再生や文字の表示によって、電池パック６が放電可能な状態になったことをユーザが認識できるようにしてもよい。
【００８０】
＜第７の実施形態＞
図１１は、第７の実施形態における電池パック７の構成例を示す。なお、電池パック７において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００８１】
電池パック７は、外部機器（本体）に着脱される。外部機器は、例えば、電動ドライバ５１である。電動ドライバ５１は、ＬＥＤ７１を有する。電動ドライバ５１のユーザは、ＬＥＤ７１の発光状態を視認できる。ＬＥＤ７１の発光は、電池パック７のマイクロコンピュータ６８から出力される点灯信号および消灯信号によって制御される。
【００８２】
電池パック７の動作例を、図１２のフローチャートを使用して説明する。ステップＳ２１では、電池パック７の電流路に放電電流が流れる。放電可能な状態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点は接触している。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触していることを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、ローレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、放電電流によりＰＴＣ付サーモスタット６２が発熱する。そして、処理がステップＳ２３に進む。
【００８３】
ステップＳ２３では、電池パック７の電流路に過電流が流れることにより、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。接点が開放してない場合は、処理がステップＳ２１に戻る。接点が開放した場合は、処理がステップＳ２４に進む。
【００８４】
ステップＳ２４では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端における電圧の変化を検出することにより、接点が開放したことを検出する。そして、処理がステップＳ２５に進む。
【００８５】
ステップＳ２５において、検出回路６６は、接点が開放したことを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをローからハイに切り換え、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放している間、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ２６に進む。
【００８６】
ステップＳ２６では、検出回路６６から出力されたハイレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。そして、処理がステップＳ２７に進む。ステップＳ２７において、ハイレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、ＬＥＤ７１を点灯させる点灯信号を生成する。マイクロコンピュータ６８は、生成した点灯信号を出力する。そして、処理がステップＳ２８に進む。
【００８７】
ステップＳ２８において、マイクロコンピュータ６８から出力された点灯信号は、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。そして、処理がステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では、電池パック７から供給された点灯信号によって、電動ドライバ５１のＬＥＤ７１が点灯する。ＬＥＤ７１が点灯したことで、ユーザは、電池パック７が放電禁止状態となり、電動ドライバ５１が動作しなくなったことを認識できる。そして、処理がステップＳ３０に進む。
【００８８】
ステップＳ３０では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が再度、接触したか否か、すなわち、接点が復帰したか否かが判断される。復帰していない場合は、処理がステップＳ２５に戻り、検出回路６６がハイレベルの開放信号を出力し続ける。ＰＴＣ付サーモスタット６２が冷却し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰すると処理がステップＳ３１に進む。
【００８９】
ステップＳ３１では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧の変化を検出することにより、接点が復帰したことを検出する。検出回路６６は、接点が復帰したことを検出すると、ハイレベルの開放信号の出力を停止する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをハイからローに切り換え、ローベルの開放信号を出力する。そして、処理がステップＳ３２に進む。
【００９０】
ステップＳ３２では、検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。ローレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、ＬＥＤ７１を消灯する消灯信号を出力する。マイクロコンピュータ６８から出力された消灯信号は、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。そして、処理がステップＳ３３に進む。
【００９１】
ステップＳ３３では、電池パック７から供給された消灯信号によって、電動ドライバ５１のＬＥＤ７１が消灯する。そして、処理がステップＳ３４に進む。ユーザは、ＬＥＤ７１が消灯したことで、電池パック７が放電可能状態となり、電動ドライバ５１が動作する状態になったことを認識できる。そして、処理がステップＳ２１に戻る。
【００９２】
なお、電動ドライバ５１のＬＥＤ７１の発光は、電動ドライバ５１の制御部によって制御されてもよい。例えば、電動ドライバ５１のモータ制御部５５に点灯または消灯信号が供給される。モータ制御部５５は、供給された点灯または消灯信号に応じてＬＥＤ７１の発光を制御するようにしてもよい。
【００９３】
第７の実施形態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点の開閉に応じて、電動ドライバ５１に設けられたＬＥＤ７１の発光を制御しているようにしている。したがって、ユーザは、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰し、電動ドライバ５１が動作する状態になったことを視覚的に認識することができる。なお、第７の実施形態において、第６の実施形態と同様に電池パック側に対してもＬＥＤを設けるようにしてもよい。
【００９４】
＜第８の実施形態＞
図１３は、第８の実施形態における電池パック８の構成例を示す。なお、電池パック８において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００９５】
電池パック８は、保持部の一例として、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３を有する。ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、マイクロコンピュータ６８によってなされる制御を保持する。電池パック８に対して外部機器と通信を行う通信端子７４を設けてもよい。
【００９６】
外部機器は、例えば、電動ドライバ５１である。電動ドライバ５１は、通信端子７５を有する。通信端子７４および通信端子７５を介して、マイクロコンピュータ６８と電動ドライバ５１の制御部との間で通信がなされる。電動ドライバ５１の制御部は、例えば、モータ制御部５５である。マイクロコンピュータ６８とモータ制御部５５との間で、例えば、ＳＭＢｕｓ(System Management Bus)規格に準じた通信がなされる。
【００９７】
電池パック８は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰した場合でも放電禁止状態を維持する。なお、電池パック８は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰した場合に、放電禁止状態および外部機器の動作禁止状態を維持するようにしてもよい。
【００９８】
以下、電池パック８の動作例を、図１４のフローチャートを使用して説明する。ステップＳ４１では、電池パック８の電流路に放電電流が流れる。放電可能な状態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触している。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧を測定し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触していることを示す開放信号を出力する。検出回路６６は、例えば、ローレベルの開放信号を出力する。出力された開放信号がマイクロコンピュータ６８に供給される。
【００９９】
通常の放電状態（放電可能な状態）では、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３はオープンとされてもよい。通常の放電状態では、放電制御ＦＥＴ６４のオン／オフは、例えば、制御ＩＣ６５により制御される。ラッチ回路７２を経由しない信号路を使用して、マイクロコンピュータ６８が放電制御ＦＥＴ６４のオン／オフを制御してもよい。トリガースイッチ５２は、ユーザによる操作が有効となる状態に制御される。そして、処理がステップＳ４２に進む。
【０１００】
ステップＳ４２では、放電電流によりＰＴＣ付サーモスタット６２が発熱する。そして、処理がステップＳ４３に進む。ステップＳ４３では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。すなわち、電池パック８の電流路に過電流が流れることでＰＴＣ付サーモスタット６２の発熱が大きくなり、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。接点が開放していない場合は、処理がステップＳ４１に戻る。接点が開放した場合は、処理がステップＳ４４に進む。
【０１０１】
ステップＳ４４では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端における電圧の変化を検出することにより、接点が開放したことを検出する。そして、処理がステップＳ４５に進む。
【０１０２】
ステップＳ４５において、検出回路６６は、接点が開放したことを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをローからハイに切り換え、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放している間、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給し続ける。そして、処理がステップＳ４６に進む。
【０１０３】
ステップＳ４６において、検出回路６６から出力されたハイレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８によって受信される。そして、処理がステップＳ４７およびステップＳ５０、ステップＳ５３に進む。ステップＳ４７において、ハイレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、トリガースイッチ５２をオフする制御を行う。例えば、マイクロコンピュータ６８は、トリガパルスをラッチ回路７３に供給する。そして、処理がステップＳ４８に進む。
【０１０４】
ステップＳ４８では、マイクロコンピュータ６８から供給されたトリガパルスによってラッチ回路７３が動作する。例えば、ラッチ回路７３は、トリガパルスに応じてローレベルの信号を出力する。ラッチ回路７３から出力されたローレベルの信号が、制御端子６７を介してトリガースイッチ５２に供給される。そして、処理がステップＳ４９に進む。ステップＳ４９では、ラッチ回路７３から供給されたローレベルの信号により、トリガースイッチ５２が強制的にオフされる。トリガースイッチ５２が強制的にオフされることで、電動ドライバ５１は動作禁止状態とされる。ラッチ回路７３は、ローレベルの信号の出力を保持する。
【０１０５】
ステップＳ５０において、ハイレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、放電制御ＦＥＴ６４をオフする制御を行う。例えば、マイクロコンピュータ６８は、トリガパルスをラッチ回路７２に供給する。そして、処理がステップＳ５１に進む。
【０１０６】
ステップＳ５１では、マイクロコンピュータ６８からのトリガパルスによってラッチ回路７２が動作する。例えば、ラッチ回路７２は、トリガパルスに応じてローレベルの信号を出力する。ラッチ回路７２から出力されたローレベルの信号が放電制御ＦＥＴ６４に供給される。そして、処理がステップＳ５２に進む。
【０１０７】
ステップＳ５２では、ラッチ回路７２から供給されたローレベルの信号により放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。放電制御ＦＥＴ６４がオフされることで、電池パック８は放電禁止状態とされる。ラッチ回路７２は、ローレベルの信号の出力を保持する。ラッチ回路７２が動作した後は、ラッチ回路７２からの信号のみによって放電制御ＦＥＴ６４のオン／オフが制御されるようにしてもよい。
【０１０８】
ステップＳ５３において、電池パック８または電動ドライバ５１に設けられたＬＥＤ（図示は省略している）を点灯する制御がなされてもよい。なお、この制御の内容は、上述した第６または第７の実施形態と同様である。トリガースイッチ５２および放電制御ＦＥＴ６４をオフする制御がなされると、処理がステップＳ５４に進む。
【０１０９】
ステップＳ５４では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が再度、接触したか否か、すなわち、接点が復帰したか否かが判断される。復帰していない場合は、処理がステップＳ４５に戻る。ＰＴＣ付サーモスタット６２が冷却し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰すると処理がステップＳ５５に進む。
【０１１０】
ステップＳ５５では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧の変化を検出することにより、接点が復帰したことを検出する。検出回路６６は、接点が復帰したことを検出すると、ハイレベルの開放信号の出力を停止する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをハイからローに切り換え、ローベルの開放信号を出力する。そして、処理がステップＳ５６およびステップＳ５７に進む。
【０１１１】
検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。マイクロコンピュータ６８は、ローレベルの開放信号を受信した場合でも、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３に対してトリガパルスを出力しない。したがって、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、ローレベルの信号が出力し続ける。ステップＳ５６では、トリガースイッチ５２がオフされた状態（動作禁止状態）が保持される。ステップＳ５７では、放電制御ＦＥＴ６４がオフされた状態（放電禁止状態）が保持される。そして処理がステップＳ５８に進む。
【０１１２】
ステップＳ５８では保持解除条件が成立したか否かが判断される。保持解除条件は、例えば、負荷が開放された状態になることであり、具体的には、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱された状態になることである。マイクロコンピュータ６８は、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱されたことを電気的または物理的な検出機構により検出する。保持解除条件が成立していない、すなわち、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱していない場合は、処理がステップＳ５６およびステップＳ５７に戻る。保持解除条件が成立する、すなわち、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱されたときは、処理がステップＳ５９に進む。
【０１１３】
ステップＳ５９では、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３を動作させる処理が行われる。マイクロコンピュータ６８は、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３に対して、トリガパルスを出力する。そして、処理がステップＳ６０およびステップＳ６１、ステップＳ６２に進む。
【０１１４】
ステップＳ６０において、マイクロコンピュータ６８から出力されたトリガパルスがラッチ回路７３に供給される。ラッチ回路７３は、供給されたトリガパルスに応じて、出力信号のレベルをローからハイに変更し、ハイレベルの信号を出力する。
【０１１５】
ステップＳ６１において、マイクロコンピュータ６８から出力されたトリガパルスがラッチ回路７２に供給される。ラッチ回路７２は、供給されたトリガパルスに応じて、出力信号のレベルをローからハイに変更し、ハイレベルの信号を出力する。ラッチ回路７２から出力されたハイレベルの信号が放電制御ＦＥＴ６４に供給される。供給されたハイレベルの信号により、放電制御ＦＥＴ６４がオンされる。なお、ステップＳ６１において、第６または第７の実施形態において説明したようにして、ＬＥＤが消灯されるようにしてもよい。そして、処理がステップＳ６３に進む。
【０１１６】
ステップＳ６３において、電池パック８が放電可能な状態となる。電池パック８が放電可能な状態となった後に、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３をオープンとする制御がマイクロコンピュータ６８により行われてもよい。そして、処理がステップＳ４１に戻る。
【０１１７】
図１５は、電池パック８における動作のタイムチャートである。時間ｔ０から時間ｔ１までの間は、電池パック８が放電可能な期間である。この期間では、放電制御ＦＥＴ６４は、例えば、制御ＩＣ６５の制御によりオンされる。トリガースイッチ５２は、ユーザによる操作が有効な状態に制御される。ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、例えば、オープンとされる。したがって、ラッチ回路７２から出力される信号は、放電制御ＦＥＴ６４に供給されない。ラッチ回路７３から出力される信号は、トリガースイッチ５２に供給されない。
【０１１８】
時間ｔ１のタイミングで、過電流によりＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放し、検出回路６６からハイレベルの開放信号が出力される。検出回路６６から出力されたハイレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８に供給される。マイクロコンピュータ６８は、トリガパルスをラッチ回路７２およびラッチ回路７３に出力する。
【０１１９】
マイクロコンピュータ６８から供給されるトリガパルスにより、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３が動作する。ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、ローレベルの信号を出力する。ラッチ回路７２から供給されるローレベルの信号により、放電制御ＦＥＴ６４がオフされる。ラッチ回路７３から供給されるローレベルの信号により、トリガースイッチ５２が強制的にオフされる。放電制御ＦＥＴ６４がオフされることにより、電池パック８は放電禁止状態となる。トリガースイッチ５２がオフされることにより、電動ドライバ５１の操作が禁止される。電動ドライバ５１は、動作禁止状態となる。
【０１２０】
時間ｔ２のタイミングで、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことを検出すると、ローレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。マイクロコンピュータ６８は、検出回路６６からローレベルの開放信号が供給されても、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３に対してトリガパルスを出力しない。すなわち、放電禁止状態および動作禁止状態が保持される。
【０１２１】
時間ｔ３のタイミングで、例えば、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱される。電池パック８が電動ドライバ５１から離脱したことが、マイクロコンピュータ６８により検出される。すると、マイクロコンピュータ６８は、トリガパルスをラッチ回路７２およびラッチ回路７３に出力する。
【０１２２】
ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、マイクロコンピュータ６８から供給されるトリガパルスに応じて、信号のレベルをローからハイに切り換える。ラッチ回路７２からハイレベルの信号が出力されることで、放電制御ＦＥＴ６４がオンされる。時間ｔ３以降は、電池パック８が放電可能な状態になる。なお、電池パック８が電動ドライバ５１から離脱されたことにより、ラッチ回路７３からトリガースイッチ５２へのローレベルの信号の供給が停止する。したがって、トリガースイッチ５２が強制的にオフされる状態が解除される。電池パック８が再度、電動ドライバ５１に装着された場合は、電池パック８から供給される電力により電動ドライバ５１が動作する。
【０１２３】
第８の実施形態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２が復帰した場合でも放電制御ＦＥＴ６４をオンせず、放電禁止状態を保持するようにしている。このため、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことにより、突然、電動工具が動作し始めることがない。例えば、過電流によって一旦停止した電動工具の状態をユーザ確認している最中に、電動工具が突然、動作することを防止できる。さらに、電池パックが電動工具から離脱された場合のように、電池パックにより駆動される機器がない場合には放電を禁止する必要がない。このような状態のときは、電池パックを再度、放電可能な状態にすることができる。
【０１２４】
なお、上述したように、ＰＴＣ付サーモスタット６２が復帰した場合でもトリガースイッチ５２をオンせず、電動ドライバ５１の動作禁止状態を保持するようにしてもよい。トリガースイッチ５２をオンしないことにより、上述したような電動工具が突然、動作することを防止できる。
【０１２５】
なお、保持解除条件は、負荷の開放に限られない。例えば、電池パック８が充電装置に接続されたことを条件としてもよい。すなわち、電池パック８が充電装置に接続されたことをマイクロコンピュータ６８が検出した場合に、放電制御ＦＥＴ６４がオンされてもよい。放電制御ＦＥＴ６４がオンされることで、電池パック８は、放電可能な状態となる。電池パック８が充電装置に接続されたか否かの判断は、例えば、電池パック８と充電装置との間で、通信端子７４を使用した認証通信が開始されることにより判断できる。
【０１２６】
なお、ラッチ回路７２およびラッチ回路７３は、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。例えば、ラッチ回路７２のみを設け、放電制御ＦＥＴ６４に対する制御状態を保持するようにしてもよい。ラッチ回路７２やラッチ回路７３の機能がマイクロコンピュータ６８に組み込まれていてもよい。
【０１２７】
＜第９の実施形態＞
図１６は、第９の実施形態における電池パック９の構成例を示す。なお、電池パック９において、上述した実施形態で説明した箇所と同一の箇所には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【０１２８】
電池パック９は、レギュレータ６９の出力端子および端子ＧＮＤ間に抵抗８１およびＦＥＴ８２の直列接続、ならびに、抵抗８３およびＦＥＴ８４の直列接続が挿入される。ＦＥＴ８２およびＦＥＴ８４は、制御ＩＣ６５によってそのオン／オフが制御される。ＦＥＴ８２およびＦＥＴ８４は、例えばＮチャンネル型ＦＥＴである。ＦＥＴ８２は、制御ＩＣ６５が出力する過充電検出信号によってオンされる。ＦＥＴ８４は、制御ＩＣ６５が出力する過放電検出信号によってオンされる。マイクロコンピュータ６８は、消費電力の節減のために、通常状態では、スリープ状態で動作しており、制御ＩＣ６５からの信号を受けると、スリープ状態から通常動作状態に遷移するようになされている。
【０１２９】
ＦＥＴ８２およびＦＥＴ８４のそれぞれのオン／オフに応じて、プルアップされたマイクロコンピュータ６８のポートは、ハイまたはローに変化する。したがって、マイクロコンピュータ６８は、過充電や過放電になったことを認識できる。例えば、過充電の場合は、マイクロコンピュータ６８は、通信端子７４を介して充電異常信号を充電装置に対して送信する。充電異常信号を受信した充電装置は、充電動作を停止する。
【０１３０】
電池パック９の動作例を、図１７に示すフローチャートを使用して説明する。ステップＳ７１では、電池パック９の電流路に放電電流が流れる。放電可能な状態では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点は接触している。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が接触していることを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、ローレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ７２に進む。ステップＳ７２では、放電電流によりＰＴＣ付サーモスタット６２が発熱する。そして、処理がステップＳ７３に進む。
【０１３１】
ステップＳ７３では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。すなわち、電池パック９の電流路に過電流が流れることでＰＴＣ付サーモスタット６２の発熱が大きくなり、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したか否かが判断される。接点が開放してない場合は、処理がステップＳ７１に戻る。接点が開放した場合は、処理がステップＳ７４に進む。
【０１３２】
ステップＳ７４では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端における電圧の変化を検出することにより、接点が開放したことを検出する。そして、処理がステップＳ７５に進む。
【０１３３】
ステップＳ７５において、検出回路６６は、接点が開放したことを示す開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをローからハイに切り換え、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が開放している間、ハイレベルの開放信号をマイクロコンピュータ６８に供給する。そして、処理がステップＳ７６に進む。
【０１３４】
ステップＳ７６では、検出回路６６から出力されたハイレベルの開放信号が、マイクロコンピュータ６８によって受信される。そして、処理がステップＳ７７に進む。ステップＳ７７において、ハイレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、トリガースイッチ５２をオフするためのトリガースイッチオフ信号を生成する。マイクロコンピュータ６８は、生成したトリガースイッチオフ信号を出力する。そして、処理がステップＳ７８に進む。
【０１３５】
ステップＳ７８において、マイクロコンピュータ６８から出力されたトリガースイッチオフ信号は、制御端子６７を介して電動ドライバ５１に供給される。トリガースイッチオフ信号によって、電動ドライバ５１のトリガースイッチ５２がオフされる。そして、処理がステップＳ７９に進む。
【０１３６】
ステップＳ７９では、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が再度、接触したか否か、すなわち、接点が復帰したか否かが判断される。ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰していない場合は、処理がステップＳ７５に戻り、検出回路６６がハイレベルの開放信号を出力し続ける。ＰＴＣ付サーモスタット６２が冷却し、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰すると処理がステップＳ８０に進む。
【０１３７】
ステップＳ８０では、検出回路６６により、ＰＴＣ付サーモスタット６２の接点が復帰したことが検出される。例えば、検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２の両端の電圧の変化を検出することにより、接点が復帰したことを検出する。検出回路６６は、接点が復帰したことを検出すると、ハイレベルの開放信号の出力を停止する。例えば、検出回路６６は、信号レベルをハイからローに切り換え、ローベルの開放信号を出力する。そして、処理がステップＳ８１に進む。
【０１３８】
ステップＳ８１では、検出回路６６から出力されたローレベルの開放信号がマイクロコンピュータ６８により受信される。ローレベルの開放信号を受信したマイクロコンピュータ６８は、トリガースイッチオフ信号の出力を停止する。そして、処理がステップＳ８２に進み、トリガースイッチ５２を動作させることが可能な状態となる。そして、処理がステップＳ８３に進み、電池パック９が放電可能な状態になる。そして、処理がステップＳ７１に戻る。このように、充放電を制御するＦＥＴ等の素子を有しない電池パックに対しても本開示を適用できる。
【０１３９】
＜応用例＞
上述した実施形態では、電池パックは、電動工具に使用されるものとして説明したが、これに限られない。以下、応用例について説明する。
【０１４０】
「応用例としての住宅における蓄電システム」
本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１８を参照して説明する。例えば住宅１０１用の蓄電システム１００においては、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃ等の集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８等を介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置１０４等の独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
【０１４１】
住宅１０１には、発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、各種情報を取得するセンサ１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９および情報網１１２によって接続されている。発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池、風車等が利用され、発電した電力が電力消費装置１０５および／または蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置１０５ｂ、テレビジョン受信機１０５ｃ、風呂１０５ｄ等である。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃである。電動車両１０６は、電動アシスト自転車等でもよい。
【０１４２】
蓄電装置１０３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両１０６で使用されるものでも良い。この蓄電装置１０３に対して、上述した本開示の電池パックが適用可能とされる。スマートメータ１０７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。
【０１４３】
各種のセンサ１１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサ等である。各種センサ１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサ１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置１０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置１１０は、住宅１０１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。
【０１４４】
パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置１１０と接続される情報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
【０１４５】
制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表示されても良い。
【０１４６】
各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、家庭内発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種センサ１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。
【０１４７】
以上のように、電力が火力１０２ａ、原子力１０２ｂ、水力１０２ｃ等の集中型電力系統１０２のみならず、家庭内発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置１０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置１０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
【０１４８】
なお、この例では、制御装置１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
【０１４９】
「応用例としての車両における蓄電システム」
本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１９を参照して説明する。図１９に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
【０１５０】
このハイブリッド車両２００には、エンジン２０１、発電機２０２、電力駆動力変換装置２０３、駆動輪２０４ａ、駆動輪２０４ｂ、車輪２０５ａ、車輪２０５ｂ、バッテリー２０８、車両制御装置２０９、各種センサ２１０、充電口２１１が搭載されている。バッテリー２０８に対して、上述した本開示の電池パックが適用される。
【０１５１】
ハイブリッド車両２００は、電力駆動力変換装置２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置２０３の一例は、モータである。バッテリー２０８の電力によって電力駆動力変換装置２０３が作動し、この電力駆動力変換装置２０３の回転力が駆動輪２０４ａ、２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置２０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ２１０は、車両制御装置２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
【０１５２】
エンジン２０１の回転力は発電機２０２に伝えられ、その回転力によって発電機２０２により生成された電力をバッテリー２０８に蓄積することが可能である。
【０１５３】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置２０３により生成された回生電力がバッテリー２０８に蓄積される。
【０１５４】
バッテリー２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
【０１５５】
図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
【０１５６】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用できる。
【０１５７】
＜変形例＞
本開示は、上述した実施形態に限られることなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した第２の実施形態において、例えば、ユーザによりトリガースイッチ５２が押し込まれた状態で過電流が発生し、ＰＴＣ付サーモスタット６２が動作する。検出回路６６は、ＰＴＣ付サーモスタット６２が動作したことを検出し、開放信号を出力する。開放信号によって、トリガースイッチ５２が強制的にオフされる。
【０１５８】
ＰＴＣ付サーモスタット６２が冷却し接点が復帰すると、開放信号の出力が停止する。開放信号の出力が停止することにより、トリガースイッチ５２の動作が有効になる。このとき、トリガースイッチ５２が押し込まれた状態が継続していると、モータ５３が動作する。モータ５３が動作することで電動ドライバ５１が突然、動作することになり好ましくない。よって、トリガースイッチ５２が押し込まれた状態が継続している場合において、ＰＴＣ付サーモスタット６２が復帰したときには、モータ５３が動作しないようにしてもよい。
【０１５９】
例えば、ＰＴＣ付サーモスタット６２が復帰した後に、トリガースイッチ５２が戻されたか否かを検出するようにしてもよい。トリガースイッチ５２が一旦戻され、再度、トリガースイッチ５２が押し込まれた場合にモータ５３を動作させる制御が、電動ドライバ５１においてなされてもよい。このような制御は、例えば、第３の実施形態や第５の実施形態でなされてもよい。
【０１６０】
本開示は、例えば、リチウムイオン電池以外の二次電池に対しても適用できる。また、本開示は、ＰＴＣ付サーモスタットが使用される機器に適用可能である。さらに、他の自己復帰型の素子に本開示の技術を適用してもよい。
【０１６１】
本開示の技術は、制御方法や制御システムとして実現することもできる。上述した複数の実施形態におけるそれぞれの技術事項は、技術的矛盾が生じない範囲で組み合わせることができる。さらに、本開示の内容に必須でない構成は、適宜、追加または削除することができる。
【符号の説明】
【０１６２】
１−９・・・・電池パック
１２、６２・・・ＰＴＣ付サーモスタット
５１・・・電動ドライバ
５２・・・トリガースイッチ
５３・・・モータ
５５・・・モータ制御部
６４・・・放電制御スイッチ
６６・・・検出回路
６７・・・制御端子
６８・・・マイクロコンピュータ
７０、７１・・・ＬＥＤ
７２、７３・・・ラッチ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
前記サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、前記接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部とを有する電池パック。
【請求項２】
前記開放信号により、放電制御スイッチング素子がオフされる請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
外部機器と接続される端子を有し、
前記外部機器のスイッチング素子をオフするために、前記開放信号を、前記端子を介して前記外部機器に出力する請求項１または２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記開放信号が供給される制御部を有し、
前記制御部は、前記開放信号が供給されると、放電制御スイッチング素子をオフするように制御する請求項１に記載の電池パック。
【請求項５】
前記開放信号が供給される制御部と、
外部機器と接続される端子とを有し、
前記制御部は、前記開放信号が供給されると、前記外部機器のスイッチング素子をオフするための制御信号を、前記端子を介して前記外部機器に出力する請求項１に記載の電池パック。
【請求項６】
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
前記サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、前記接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部と、
前記開放信号が供給されると、放電禁止状態となるように制御する制御部と、
前記放電禁止状態を保持する保持部とを有し、
前記保持部は、前記開放した接点が復帰した場合に、前記放電禁止状態を保持するように前記制御部により制御される電池パック。
【請求項７】
前記制御部は、前記接点が復帰した後に所定状態となると、前記放電禁止状態を解除するように前記保持部を制御する請求項６に記載の電池パック。
【請求項８】
前記所定状態は、負荷が開放される状態または充電器と接続される状態である請求項７に記載の電池パック。
【請求項９】
発光部を有し、
前記開放信号の状態に応じて、前記発光部の発光が制御される請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項１０】
発光部を有する外部機器と接続され、
前記開放信号の状態に応じて、前記発光部の発光が制御される請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックが、再生可能なエネルギーから発電を行う発電装置によって充電される蓄電システム。
【請求項１２】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックを有し、前記電池パックに接続される電子機器に電力を供給する蓄電システム。
【請求項１３】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックから電力の供給を受ける電子機器。
【請求項１４】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックから電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、前記電池パックに関する情報に基づいて、車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両。
【請求項１５】
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を有し、
前記電力情報送受信部が受信した情報に基づき、請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックの充放電制御を行う電力システム。
【請求項１６】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックから電力の供給を受け、または、発電装置または電力網から前記電池パックに電力を供給する電力システム。
【請求項１７】
外部機器と前記外部機器に装着される電池パックとからなる制御システムであり、
前記電池パックは、
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
前記外部機器と接続される端子と、
前記サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、前記接点が開放したことを示す開放信号を、前記端子を介して出力する検出部とを有し、
前記外部機器は、
前記開放信号に応じてオフされるスイッチング素子を有する制御システム。
【請求項１８】
外部機器と前記外部機器に装着される電池パックとからなる制御システムであり、
前記電池パックは、
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
前記サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、前記接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部と、
前記開放信号が供給されると、放電禁止状態となるように制御するとともに、前記外部機器を、動作禁止状態となるように制御する制御部と、
前記放電禁止状態および前記動作禁止状態を保持する保持部とを有し、
前記保持部は、前記開放した接点が復帰した場合に、前記放電禁止状態および前記動作禁止状態を保持するように、前記制御部により制御される制御システム。
【請求項１】
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
前記サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、前記接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部とを有する電池パック。
【請求項２】
前記開放信号により、放電制御スイッチング素子がオフされる請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
外部機器と接続される端子を有し、
前記外部機器のスイッチング素子をオフするために、前記開放信号を、前記端子を介して前記外部機器に出力する請求項１または２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記開放信号が供給される制御部を有し、
前記制御部は、前記開放信号が供給されると、放電制御スイッチング素子をオフするように制御する請求項１に記載の電池パック。
【請求項５】
前記開放信号が供給される制御部と、
外部機器と接続される端子とを有し、
前記制御部は、前記開放信号が供給されると、前記外部機器のスイッチング素子をオフするための制御信号を、前記端子を介して前記外部機器に出力する請求項１に記載の電池パック。
【請求項６】
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
前記サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、前記接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部と、
前記開放信号が供給されると、放電禁止状態となるように制御する制御部と、
前記放電禁止状態を保持する保持部とを有し、
前記保持部は、前記開放した接点が復帰した場合に、前記放電禁止状態を保持するように前記制御部により制御される電池パック。
【請求項７】
前記制御部は、前記接点が復帰した後に所定状態となると、前記放電禁止状態を解除するように前記保持部を制御する請求項６に記載の電池パック。
【請求項８】
前記所定状態は、負荷が開放される状態または充電器と接続される状態である請求項７に記載の電池パック。
【請求項９】
発光部を有し、
前記開放信号の状態に応じて、前記発光部の発光が制御される請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項１０】
発光部を有する外部機器と接続され、
前記開放信号の状態に応じて、前記発光部の発光が制御される請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックが、再生可能なエネルギーから発電を行う発電装置によって充電される蓄電システム。
【請求項１２】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックを有し、前記電池パックに接続される電子機器に電力を供給する蓄電システム。
【請求項１３】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックから電力の供給を受ける電子機器。
【請求項１４】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックから電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、前記電池パックに関する情報に基づいて、車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両。
【請求項１５】
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を有し、
前記電力情報送受信部が受信した情報に基づき、請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックの充放電制御を行う電力システム。
【請求項１６】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電池パックから電力の供給を受け、または、発電装置または電力網から前記電池パックに電力を供給する電力システム。
【請求項１７】
外部機器と前記外部機器に装着される電池パックとからなる制御システムであり、
前記電池パックは、
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
前記外部機器と接続される端子と、
前記サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、前記接点が開放したことを示す開放信号を、前記端子を介して出力する検出部とを有し、
前記外部機器は、
前記開放信号に応じてオフされるスイッチング素子を有する制御システム。
【請求項１８】
外部機器と前記外部機器に装着される電池パックとからなる制御システムであり、
前記電池パックは、
電池セルの放電電流路に挿入され、サーモスタットと、温度の上昇に対して抵抗値が増大する熱感抵抗素子とが並列接続された電流制御素子と、
前記サーモスタットの接点が開放したことを検出すると、前記接点が開放したことを示す開放信号を出力する検出部と、
前記開放信号が供給されると、放電禁止状態となるように制御するとともに、前記外部機器を、動作禁止状態となるように制御する制御部と、
前記放電禁止状態および前記動作禁止状態を保持する保持部とを有し、
前記保持部は、前記開放した接点が復帰した場合に、前記放電禁止状態および前記動作禁止状態を保持するように、前記制御部により制御される制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１８２９０９（Ｐ２０１２−１８２９０９Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４２８１（Ｐ２０１１−４４２８１）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
２．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
２．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]