專利名稱：電池組以及控制電池組的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在負載沖擊電流流動的電動工具等中使用的電池組，以及控制電池組
的方法。
背景技術(shù)：
近年來，作為各種電子裝置的電源，廣泛地使用了具有諸如高功率、高能量密度、 小型化和重量輕之類的優(yōu)點的鋰離子蓄電池。相比于例如使用鎳鎘或鎳氫的其它蓄電池， 鋰離子蓄電池具有高能量密度，因此，確保電池充分安全是非常重要的。 在使用鋰離子蓄電池的電池組中，當輸出端由于任何原因而短路時，內(nèi)部元件可 能由于過電流而受損。在重復充電/放電周期時，電池可能由于過量充電或過量放電而劣 化，并且可能異常地產(chǎn)生熱量。為此，通常將保護電路或保護IC(集成電路)安裝在電池組 中，以便于在過電流或者過量充電或過量放電的時候抑制充電/放電。 在這種保護電路中，預先將預定的閾值設(shè)置為關(guān) 于充電/放電電流的過電流檢測 電流，當檢測到的充電/放電電流的值超過該閾值時，確定其為過電流，并且抑制充電/放 電。 現(xiàn)有電池組例如配備有充電控制FET(場效應(yīng)晶體管)和放電控制FET(在下文 中，將其適當?shù)胤Q為充電/放電控制FET)。充電/放電電流是基于充電/放電控制FET的 源漏電阻器的兩端之間的電位差而檢測到的。例如，JP-A-2000-67928描述了基于放電控 制FET的導通電阻所引起的電壓降來檢測電流的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，當柵極電壓下降時，充電/放電控制FET的電阻值具有變化，并且電流值由 于電阻值的增大而變化。因此，檢測精度可能降低，使得難以精確地檢測充電/放電電流。
近年來，在應(yīng)當具有高功率的裝置中(諸如具有電機等的電動工具)，使用鋰離子 蓄電池的電池組的產(chǎn)品開始廣泛使用。通常，在這種電動工具中，當電機在啟動等的時候旋 轉(zhuǎn)速度低時，稱作負載沖擊電流的大電流瞬時地流動，而在旋轉(zhuǎn)速度已增大之后，正常電流 流動。 在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)檢測過電流的方法中，啟動時流動的負載沖擊電流超過閾值，因 此，保護電路可確定充電/放電電流是過電流，并且可以抑制充電/放電。
當負載沖擊電流的大電流流動時，充電/放電控制FET可能損壞。這是由于充電/ 放電控制FET的電阻值例如為大約幾十[mQ]，大約100[A]的負載沖擊電流流入充電/放 電控制FET，因此，充電/放電控制FET的功耗達到幾[W]。進一步，充電/放電控制FET的 電阻器的功耗高，因此，充電/放電控制FET的損耗增大。 為了解決此問題，例如，考慮到負載沖擊電流的量值，考慮將具有高功率電阻的 FET用作充電/放電控制FET。然而，如果使用具有高功率電阻的FET，那么成本可能增大。
因此，期望提供能夠防止由于負載沖擊電流而錯誤檢測過電流并且精確地檢測過電流的電池組，以及控制電池組的方法。 本發(fā)明的一個實施例提供了用于電動工具的電池組。該電池組包括一個或多個 蓄電池，其以串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接；電流檢測電阻器，其提供在電流路徑中，充電/放 電電流經(jīng)由該電流路徑而流入每個蓄電池；N溝道充電控制FET和N溝道放電控制FET，其 提供在所述電流路徑中，以便于控制所述充電/放電電流；以及控制器，其檢測流入所述電 流檢測電阻器的充電/放電電流，并且基于檢測結(jié)果來控制所述充電控制FET和所述放電 控制FET。預先設(shè)置用于表示關(guān)于所述充電/放電電流的過電流檢測電流的閾值。所述控 制器將所述電流檢測電阻器檢測到的充電/放電電流與所述閾值進行比較，當檢測到的充 電/放電電流等于或大于所述閾值時，確定檢測到過電流狀態(tài)，并且使所述充電控制FET和 所述放電控制FET截止。 本發(fā)明的另一個實施例提供了用于電動工具的電池組。該電池組包括一個或多 個蓄電池，其以串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接；電流檢測電阻器，其提供在電流路徑中，充電/ 放電電流經(jīng)由該電流路徑而流入每個蓄電池；以及控制器，其檢測流入所述電流檢測電阻 器的充電/放電電流，并且基于檢測結(jié)果而輸出用于提供在外部以便控制充電/放電電流 的充電控制FET和放電控制FET的控制信號。預先設(shè)置用于表示關(guān)于所述充電/放電電流 的過電流檢測電流的閾值。所述控制器將所述電流檢測電阻器檢測到的充電/放電電流與 所述閾值進行比較，當檢測到的充電/放電電流等于或大于所述閾值時，確定檢測到過電 流狀態(tài)，并且輸出所述控制信號。 本發(fā)明的又一個實施例提供了控制電池組的方法。所述方法包括以下步驟通過 在充電/放電電流流經(jīng)的電流路徑中所提供的電流檢測電阻器，檢測流入以串聯(lián)或并聯(lián)方 式連接的一個或多個蓄電池的充電/放電電流；以及將檢測到的充電/放電電流與用于表 示關(guān)于所述充電/放電電流而預先設(shè)置的過電流檢測電流的閾值進行比較，當檢測到的充 電/放電電流等于或大于所述閾值時，確定檢測到過電流狀態(tài)，并且使提供在所述電流路 徑中以便控制充電/放電電流的N溝道充電控制FET和N溝道放電控制FET截止。
本發(fā)明的進一個實施例提供了控制電池組的方法。所述方法包括以下步驟通過 在充電/放電電流流經(jīng)的電流路徑中所提供的電流檢測電阻器，檢測流入以串聯(lián)或并聯(lián)方 式連接的一個或多個蓄電池的充電/放電電流；以及將檢測到的充電/放電電流與用于表 示關(guān)于所述充電/放電電流而預先設(shè)置的過電流檢測電流的閾值進行比較，當檢測到的充 電/放電電流等于或大于所述閾值時，確定檢測到過電流狀態(tài)，并且輸出用于使提供在外 部以便控制充電/放電電流的充電控制FET和放電控制FET截止的控制信號。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個及又一個實施例，通過在充電/放電電流流經(jīng)的電 流路徑中所提供的電流檢測電阻器，檢測流入以串聯(lián)或并聯(lián)方式連接的一個或多個蓄電池 的充電/放電電流。檢測到的充電/放電電流與用于表示關(guān)于所述充電/放電電流而預先 設(shè)置的過電流檢測電流的閾值進行比較。當檢測到的充電/放電電流等于或大于所述閾值 時，確定檢測到過電流狀態(tài)，并且使提供在所述電流路徑中以便控制充電/放電電流的N溝 道充電控制FET和N溝道放電控制FET截止。因此，可以更高精度地檢測過電流。
根據(jù)本發(fā)明的另一個及進一個實施例，通過在充電/放電電流流經(jīng)的電流路徑中 所提供的電流檢測電阻器，檢測流入以串聯(lián)或并聯(lián)方式連接的一個或多個蓄電池的充電/ 放電電流。檢測到的充電/放電電流與用于表示關(guān)于所述充電/放電電流而預先設(shè)置的過
5電流檢測電流的閾值進行比較。當檢測到的充電/放電電流等于或大于所述閾值時，確定 檢測到過電流狀態(tài)，并且輸出用于使提供在外部以便控制充電/放電電流的充電控制FET 和放電控制FET截止的控制信號。因此，可以更高精度地檢測過電流。
根據(jù)本發(fā)明的各實施例，由電流檢測電阻器檢測流入每個蓄電池的充電/放電電 流，檢測到的充電/放電電流與用于表示關(guān)于所述充電/放電電流而預先設(shè)置的過電流檢 測電流的閾值進行比較，當檢測到的充電/放電電流等于或大于所述閾值時，確定檢測到 過電流狀態(tài)。當確定檢測到過電流狀態(tài)時，執(zhí)行控制以使得電池組、外部裝置或充電器中所 提供的充電控制FET和放電控制FET截止。因此，可以更高精度地檢測過電流。


圖1A和1B是示出可以應(yīng)用于本發(fā)明第一實施例的電池組的示例的外觀的示意 圖； 圖2是示出可以應(yīng)用于本發(fā)明第一例的電池組的示例的配置的框圖； 圖3A和3B是圖示在啟動電動工具時所產(chǎn)生的負載沖擊電流的示意圖； 圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的過電流檢測處理的流程的流程圖； 圖5A和5B是圖示解除充電/放電抑制狀態(tài)的方法的示意圖；以及 圖6是示出可以應(yīng)用于本發(fā)明第二實施例的電池組的示例的配置的框圖。
具體實施例方式
在下文中，將描述本發(fā)明的實施例。將以下列順序進行描述。
1.第一實施例(在電池組內(nèi)部提供充電/放電控制FET的示例)
2.第二實施例(在電池組外部提供充電/放電控制FET的示例)
〈1.第一實施例> 將描述本發(fā)明的第一實施例。在本發(fā)明的第一實施例中，在蓄電池的電流路徑中
提供了用于檢測充電/放電電流的電流檢測電阻器以及用于控制充電/放電電流的開關(guān)電
路。關(guān)于在電流檢測電阻器檢測到過大電流之后直到控制開關(guān)電路以便關(guān)斷充電/放電電
流的時間設(shè)置延時，并防止由于在啟動已連接裝置等時產(chǎn)生的負載沖擊電流所引起的過電
流的錯誤檢測。[電池組的配置] 圖1A示出可以應(yīng)用于本發(fā)明第一實施例的電池組1的示例的外觀。電池組1具 有外殼2，該外殼配備有各種端子，例如，正電極端子3、負電極端子4、用于控制或執(zhí)行與連 接至其的裝置主體或充電器的通信的端子5等。當電池組1安裝在裝置主體中時，電源從電 池組1內(nèi)部所提供的蓄電池的電池單元提供給裝置主體。當電池組1安裝在充電器上時， 電池單元得以充電。 如圖1B中所示，電池組1在外殼2內(nèi)部包括蓄電池的多個電池單元11、11…以及 電路板6。多個電池單元11、11…平行地排列在電池組1的外殼2內(nèi)部。電路板6也排列 在外殼2內(nèi)部。電極接頭(tab)被焊接至多個電池單元11、11…的電極端子，并且多個電池 單元11 、 11…以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接。在該示例中，四組并聯(lián)連接的配對電池單元以串 聯(lián)方式連接。每個線材(wire rod)的一端連接至相應(yīng)的電極接頭，線材的另一端連接至電
6路板6。因此，電池單元11、11…和電路板6彼此電連接。 電路板6配備有各種端子，諸如正電極端子3、負電極端子4、端子5等。當電路板 6排列在外殼6中時，各種端子暴露在外殼2外部。雖然在該示例中，各種端子直接排列在 電路板6上，但是本發(fā)明不限于該示例。例如，可以通過使用連接器而將各種端子排列在外 殼2外部。 圖2示出可以應(yīng)用于本發(fā)明第一實施例的電池組1的示例的配置。在該示例中， 為了描述簡化起見，僅示出和描述與本發(fā)明實施例有關(guān)的部分。電池組l包括組合電池 10，其具有多個電池單元11、11…；以及電路板6，在其上安裝了控制器12、開關(guān)電路13、電 流檢測電阻器14、正電極端子3和負電極端子4。 當使用該裝置時，電池組1的正電極端子3和負電極端子4分別連接至外部裝置 主體的正電極端子和負電極端子，并執(zhí)行放電。在充電時，電池組1安裝在充電器上，隨著 使用該裝置時，正電極端子3和負電極端子4分別連接至正電極端子和負電極端子，并執(zhí)行 充電。 組合電池10具有以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接的多個電池單元11、11…。每個電池 單元11例如是作為圓柱型鋰離子蓄電池的蓄電池。在本示例中，多個電池單元11、11…以 串聯(lián)方式連接。 控制器12例如包括IC(集成電路)?？刂破?2根據(jù)電流路徑中所提供的電流檢 測電阻器14兩端之間的電位差來測量充電/放電電流，并且基于測量結(jié)果來檢測過電流。 控制器12測量每個電池單元11的電壓，并且基于測量結(jié)果來檢測過量充電或過量放電。然 后，控制器12基于過電流或者過量充電或過量放電的檢測結(jié)果，輸出用于控制以下所述開 關(guān)電路13的控制信號?？刂破?2配備有計時器20。計時器20在檢測到過大電流時開始 計數(shù)，并且測量過大電流流動的時間。 開關(guān)電路13包括充電控制FET(場效應(yīng)管)21a和放電控制FET 22a，并且將其提 供在負電極端子4一側(cè)上。充電控制FET 21a和放電控制FET 22a例如是N溝道FET。
當在充電時檢測到過電流的時候，基于來自控制器12的控制信號執(zhí)行控制，以使 得充電控制FET 21a截止，并且充電電流不流動。當在放電時檢測到過電流的時候，基于來 自控制器12的控制信號執(zhí)行控制，以使得放電控制FET 22a截止，并且放電電流不流動。
當電池電壓達到過量充電檢測電壓時，基于來自控制器12的控制信號執(zhí)行控制， 以使得充電控制FET 21a截止，并且充電電流不流動。在充電控制FET 21a截止后，只有通 過寄生二極管21b放電是可能的。當電池電壓達到過量放電檢測電壓時，基于來自控制器 12的控制信號執(zhí)行控制，以使得放電控制FET 22a截止，并且放電電流不流動。在放電控制 FET 22a截止后，只有通過寄生二極管22b充電是可能的。 雖然在本實施例中，將使用N溝道FET的開關(guān)電路13提供在負電極端子4 一側(cè)， 但是本發(fā)明不限于該示例。例如，可以將使用P溝道FET的開關(guān)電路13提供在正極端子3 一側(cè)。然而，相比于N溝道FET，P溝道FET具有較高漏源電阻并且昂貴。就此情形而言，最 好使用N溝道FET。[負載沖擊電流所引起的過電流的錯誤檢測預防] 接下來將描述防止過電流的錯誤檢測的方法。如背景技術(shù)中所述，在使用電機的 電動工具中，負載沖擊電流在啟動等的時候流動。圖3A示出了在啟動具有安裝了電池組1 7的電動工具時，電流檢測電阻器14的兩端之間的電位差的波形的示例。圖3B示出了在時 間方向上將圖3A中虛線所圍繞的部分放大的示例。 如圖3A所示，當啟動電動工具時，瞬時且連續(xù)地產(chǎn)生電流檢測電阻器14兩端之間 的電位差。此時，最大峰值電壓達到大約420[mV]。隨著峰值電壓逐漸降低，在經(jīng)過預定時 間之后，該電位差進入正常狀態(tài)并且具有通常的電壓值。 在此情況下，當使用具有5[mQ]電阻的電流檢測電阻器14時，可以通過表達式 (1)計算流動負載沖擊電流的峰值。
<formula>formula see original document page 8</formula> 如上所述，在啟動電動工具等的時候，大約80[A]的電流(其遠超過過電流檢測電 流)瞬時地流動。為此，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的過電流檢測處理中，可能將負載沖擊電流錯誤地 檢測為由于異常所引起的過電流。 于是，在本發(fā)明的第一實施例中，當檢測到過大電流時，關(guān)于充電/放電電流流動
的時間來設(shè)置預定延時，以使得不會將負載沖擊電流錯誤地檢測為過電流。然后，根據(jù)檢測
到的過大電流是否僅在所設(shè)置的延時內(nèi)流動，確定該過大電流是否是過電流。 將該延時設(shè)置為控制器12中所提供的計時器20中的閾值。當檢測到過大電流時，
計時器20被啟動以對過大電流流動的時間進行計數(shù)。例如，當即使已經(jīng)經(jīng)過延時該過大電
流仍持續(xù)流動時，可以確定該過大電流是由于異常所引起的過電流。當該過大電流處于所
設(shè)置的延時內(nèi)，可以確定該過大電流不是過電流。即，如果該過大電流僅在所設(shè)置的延時內(nèi)
流動并且然后基本上具有通常的電流值，則可以確定該過大電流是暫時的過大電流，諸如
負載沖擊電流等。 如上所述，直到在檢測到過大電流之后經(jīng)過所述延時為止才進行過電流確定。這
樣，可以防止將負載沖擊電流錯誤地檢測為由于異常所引起的過電流。 如圖3B中所示，瞬時產(chǎn)生電位差的時間大約為1. 8[ms ec]。瞬時產(chǎn)生電位差的狀
態(tài)產(chǎn)生多次，直到到達正常狀態(tài)為止。于是，考慮負載沖擊電流由于電位差而流動的時間來
設(shè)置延時。具體地，就裕量等而言，最好將該延時設(shè)置在大約20[msec] 100[msec]的范圍中。[過電流檢測處理] 參考圖4中所示的流程圖，描述可以應(yīng)用于本發(fā)明實施例的蓄電池2的過電流檢 測處理的流程。只要未特別加以描述，則假設(shè)下列的處理是在控制器12的控制下而執(zhí)行 的。此外，假設(shè)每隔預定時間周期性地執(zhí)行下列處理。 首先，在步驟Sl中，檢測流入電流檢測電阻器14的充電/放電電流。關(guān)于充電/ 放電電流，預先將過電流檢測電流設(shè)置為閾值，并且確定所檢測到的充電/放電電流是否 等于或大于所設(shè)置的過電流檢測電流。當檢測到的充電/放電電流小于過電流檢測電流 時，確定正常的充電/放電電流流動，步驟Sl每隔預定時間周期性執(zhí)行。當檢測到的充電 /放電電流等于或大于過電流檢測電流時，確定過大電流流動，并且在步驟S2中，啟動計時 器20以使得對電流流動的時間進行計數(shù)。 接下來，在步驟S3中，確定計時器20所計的時間是否等于或長于預先設(shè)置的延 時。當確定所計時間等于或長于該延時，處理前進到步驟S4。 S卩，在此情況下，即使達到了 計時器中預先設(shè)置的延時，過大電流也流動，因此確定過電流流動。在步驟S4中，開關(guān)電路13中所提供的充電控制FET 21a和放電控制FET 22a截止，以使得抑制充電/放電，并且一 系列處理結(jié)束。 在步驟S3中，當確定所計時間短于該延時，在步驟S5，確定流入電流檢測電阻器 14的充電/放電電流是否等于或大于過電流檢測電流。當確定充電/放電電流等于或大于 過電流檢測電流時，處理返回到步驟S3。 當確定充電/放電電流小于過電流檢測電流時，處理前進到步驟S6。并且計時器 20的時間測量結(jié)束。即，在此情況下，過大電流在達到計時器20中所設(shè)置的延時之前停止 流動，因此確定檢測到的過大電流是負載沖擊電流，而不是過電流。然后，處理返回到步驟 Sl，并且每隔預定時間周期性地檢測充電/放電電流。
[充電/放電抑制狀態(tài)的解除] 接下來描述充電/放電抑制狀態(tài)的解除。在電池組l中，當確定過電流流動時，充 電控制FET 21a和放電控制FET 22a截止以使得抑制充電/放電；然而，當過電流停止流動 時，應(yīng)當解除充電/放電抑制狀態(tài)。本發(fā)明的第一實施例配置為使得基于電流檢測電阻器 14兩端之間的電位差來解除充電/放電抑制狀態(tài)。 例如，如圖5A和5B中所示，將討論如下這樣的情況，所述情況諸如電動工具等連 接至電池組，并且過電流由于負載在放電時的異常而流動。首先，為了便于理解根據(jù)本發(fā)明 第一實施例解除充電/放電抑制狀態(tài)，將描述負載連接至現(xiàn)有電池組100的情況。圖5A示 出負載連接至現(xiàn)有電池組100的示例。 如圖5A中所示，現(xiàn)有電池組100未配備有電流檢測電阻器，因此通過放電控制FET 122a中的漏源電阻來執(zhí)行電流檢測。即，在現(xiàn)有電池組100中，在點X和點Y上測量電壓， 并且基于這兩點之間的電位差來確定過電流是否流動。 在現(xiàn)有電池組100中，如果過電流由于負載50中的異常而流動時，那么執(zhí)行控制 以使得放電控制FET 122a截止。此時，如果放電控制FET 122a截止，則過電流關(guān)斷。然而， 即使過電流關(guān)斷，由于負電極端子104經(jīng)由負載50而連接至正電極端子103，因此點Y也被 上拉至+偵U，并且在點X和點Y之間產(chǎn)生電位差。為此，在現(xiàn)有電池組100中，即使正常電 流流動，也確定過電流由于點X和點Y之間的電位差而流動，這使得難以解除充電/放電抑 制狀態(tài)。 圖5B示出了負載連接至根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電池組1的示例。如圖5B中所 示，在根據(jù)第一實施例的電池組1中，如果由于負載50的異常而檢測到過電流，那么根據(jù)圖 4中所示流程圖執(zhí)行控制，以使得放電控制FET 22a截止。 此時，如果放電控制FET 22a截止，那么過電流關(guān)斷，并且在電流檢測電阻器14的 兩端(由X'和Y'所示)之間未產(chǎn)生電位差。因此，控制器12可以確定沒有過電流流動， 并且放電控制FET 22a導通，以使得解除放電抑制狀態(tài)。 如上所述，基于電流檢測電阻器兩端之間的電位差來檢測充電/放電電流，當未 產(chǎn)生電位差時，確定正常電流流動。因此，可以解除充電/放電抑制狀態(tài)。
〈2.第二實施例> 將描述本發(fā)明的第二實施例。本發(fā)明的第二實施例與第一實施例的不同之處在 于充電控制FET和放電控制FET提供在外部裝置和/或充電器中，并且電池組控制充電/ 放電控制FET。[OOSS][電池組的配置] 圖6示出可以應(yīng)用于本發(fā)明第二實施例的電池組1'的示例的配置。通過相同的附 圖標記來表示與上述第一實施例中的元件相同的元件，并且將不重復其詳細描述。電池組 1'包括組合電池IO，其具有多個電池單元11、11…；電路板6'，在其上安裝了控制器12'、 電流檢測電阻器14、正電極端子3、負電極端子4、充電控制端子7和放電控制端子8。
當電池組l'連接至裝置主體和/或充電器時，正電極端子3和負電極端子4分別 連接至外部裝置主體和/或充電器的正電極端子和負電極端子。充電控制端子7和放電控 制端子8分別連接至外部裝置主體和/或充電器的充電控制端子和放電控制端子。
類似于第一實施例，控制器12'例如包括IC(集成電路)。控制器12'根據(jù)電流路 徑中所提供的電流檢測電阻器14兩端之間的電位差來測量充電/放電電流，并且基于測量 結(jié)果來檢測過電流?；谶^電流的檢測結(jié)果，通過充電控制端子7輸出用于控制提供在外 部裝置主體和/或充電器中的充電控制FET的充電控制信號。通過放電控制端子8輸出用 于控制放電控制FET的放電控制信號。 基于從電池組l'提供的充電控制信號和放電控制信號，控制外部裝置主體和/或
充電器中所提供的充電控制FET和放電控制FET。[負載沖擊電流所引起的過電流的錯誤檢測預防] 接下來將描述防止過電流的錯誤檢測的方法。在本發(fā)明的第二實施例中，類似于 上述第一實施例，當檢測到過大電流時，根據(jù)所檢測到的過大電流是否僅在計時器20中所 設(shè)置的延時內(nèi)流動來確定該過大電流是否為過電流。 例如，當即使已經(jīng)經(jīng)過所述延時過大電流仍持續(xù)流動時，可以確定該過大電流是 由于異常所引起的過電流。當確定過大電流是過電流時，充電控制信號和放電控制信號通 過充電控制端子7和放電控制端子8而從控制器12'輸出，并被提供至所連接的裝置主體 和/或充電器。當過大電流僅在所設(shè)置的延時內(nèi)流動時，可以確定該過大電流不是過電流。
接收充電控制信號和放電控制信號的裝置主體和/或充電器基于控制信號而使 提供在其之中的充電/放電控制FET截止，以便于抑制充電/放電。 如上所述，在本發(fā)明的第一和第二實施例中，在檢測到過大電流之后，基于在所設(shè) 置的延時內(nèi)產(chǎn)生的過大電流并不執(zhí)行充電/放電控制。因此，可以防止由于瞬時流動的過 大電流(諸如負載沖擊電流等)所引起的錯誤檢測。 雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的第一和第二實施例，但是本發(fā)明不限于本發(fā)明的上述第 一和第二實施例，而是可以在不脫離本發(fā)明主題的情況下進行各種修改或應(yīng)用。雖然在本 示例中，將圓柱型用作電池單元，但是本發(fā)明不限于此。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于矩形電池 單元。 本申請包括與2009年1月13日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP
2009-004207中公開的主題有關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用的方式而合并于此。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，取決于設(shè)計需要和其它因素，可以出現(xiàn)各種修改、組合、
部分組合和變更，只要其在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)即可。
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權(quán)利要求
一種用于電動工具的電池組，所述電池組包括一個或多個蓄電池，其以串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接；電流檢測電阻器，其提供在電流路徑中，充電/放電電流經(jīng)由該電流路徑而流入每個蓄電池；N溝道充電控制FET和N溝道放電控制FET，其提供在所述電流路徑中，以便于控制所述充電/放電電流；以及控制器，其檢測流入所述電流檢測電阻器的充電/放電電流，并且基于檢測結(jié)果來控制所述充電控制FET和所述放電控制FET，其中，預先設(shè)置用于表示關(guān)于所述充電/放電電流的過電流檢測電流的閾值，并且所述控制器將所述電流檢測電阻器檢測到的充電/放電電流與所述閾值進行比較，當檢測到的充電/放電電流等于或大于所述閾值時，確定檢測到過電流狀態(tài)，并且使所述充電控制FET和所述放電控制FET截止。
2. 如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述控制器具有計時器，其對所述過電流狀態(tài)的時間進行計數(shù)，并且具有關(guān)于計 數(shù)時間而設(shè)置的延時，以及當檢測到所述過電流狀態(tài)時，所述控制器啟動所述計時器以便開始對所述過電流狀態(tài) 的時間進行計數(shù)，并且執(zhí)行控制以使得所述充電控制FET和所述放電控制FET直到計數(shù)時 間達到所述延時為止都不截止。
3. 如權(quán)利要求2所述的電池組，其中，即使所述計時器所計數(shù)的時間超過了所述延時，當所述充電/放電電流等于或 大于所述閾值時，所述控制器也執(zhí)行控制以使得所述充電控制FET和所述放電控制FET截 止，以及在所述計時器所計數(shù)的時間達到所述延時之前，當所述充電/放電電流變得小于所述 閾值時，所述控制器結(jié)束所述計時器的時間計數(shù)，并且執(zhí)行控制以使得所述充電控制FET 和所述放電控制FET不截止。
4. 如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述充電控制FET和所述放電控制FET提供在每個蓄電池的負電極側(cè)。
5. —種用于電動工具的電池組，所述電池組包括 一個或多個蓄電池，其以串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接；電流檢測電阻器，其提供在電流路徑中，充電/放電電流經(jīng)由該電流路徑而流入每個 蓄電池；以及控制器，其檢測流入所述電流檢測電阻器的充電/放電電流，并且基于檢測結(jié)果而輸 出用于提供在外部以便控制充電/放電電流的充電控制FET和放電控制FET的控制信號， 其中，預先設(shè)置用于表示關(guān)于所述充電/放電電流的過電流檢測電流的閾值，并且 所述控制器將所述電流檢測電阻器檢測到的充電/放電電流與所述閾值進行比較，當 檢測到的充電/放電電流等于或大于所述閾值時，確定檢測到過電流狀態(tài)，并且輸出所述 控制信號。
6. 如權(quán)利要求5所述的電池組，其中，所述控制器具有計時器，其對所述過電流狀態(tài)的時間進行計數(shù)，并且具有關(guān)于計數(shù)時間而設(shè)置的延時，當檢測到所述過電流狀態(tài)時，所述控制器啟動所述計時器以便開始對所述過電流狀態(tài) 的時間進行計數(shù)，并且直到所述計數(shù)時間達到所述延時為止都不輸出控制信號。
7. 如權(quán)利要求6所述的電池組，其中，即使所述計時器所計數(shù)的時間超過了所述延時，當所述充電/放電電流等于或 大于所述閾值時，所述控制器也輸出所述控制信號，以及在所述計時器所計數(shù)的時間達到所述延時之前，當所述充電/放電電流變得小于所述 閾值時，所述控制器結(jié)束所述計時器的時間計數(shù)，并且不輸出控制信號。
8. —種控制電池組的方法，所述方法包括以下步驟通過在充電/放電電流流經(jīng)的電流路徑中所提供的電流檢測電阻器，檢測流入以串聯(lián) 或并聯(lián)方式連接的一個或多個蓄電池的充電/放電電流；以及將檢測到的充電/放電電流與用于表示關(guān)于所述充電/放電電流而預先設(shè)置的過電流 檢測電流的閾值進行比較，當檢測到的充電/放電電流等于或大于所述閾值時，確定檢測 到過電流狀態(tài)，并且使提供在所述電流路徑中以便控制充電/放電電流的N溝道充電控制 FET和N溝道放電控制FET截止。
9. 一種用于控制電池組的方法，所述方法包括以下步驟通過在充電/放電電流流經(jīng)的電流路徑中所提供的電流檢測電阻器，檢測流入以串聯(lián) 或并聯(lián)方式連接的一個或多個蓄電池的充電/放電電流；以及將檢測到的充電/放電電流與用于表示關(guān)于所述充電/放電電流而預先設(shè)置的過電流 檢測電流的閾值進行比較，當檢測到的充電/放電電流等于或大于所述閾值時，確定檢測 到過電流狀態(tài)，并且輸出用于使提供在外部以便控制充電/放電電流的充電控制FET和放 電控制FET截止的控制信號。
全文摘要
公開了用于電動工具的電池組，所述電池組包括一個或多個蓄電池，其以串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接；電流檢測電阻器，其處于電流路徑中，充電/放電電流經(jīng)由該電流路徑而流入每個蓄電池；N溝道充電控制FET和N溝道放電控制FET，其處于所述電流路徑中，以便于控制所述充電/放電電流；以及控制器，其檢測流入所述電流檢測電阻器的充電/放電電流，并且基于檢測結(jié)果來控制所述充電和放電控制FET。預先設(shè)置用于表示關(guān)于所述充電/放電電流的過電流檢測電流的閾值，并且所述控制器將所述電流檢測電阻器檢測到的充電/放電電流與所述閾值進行比較，當檢測到的充電/放電電流為所述閾值或更大時，確定檢測到過電流狀態(tài)，并且使所述充電和放電控制FET截止。
文檔編號H02J7/00GK101777782SQ20101000353
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者渡邊清彥, 穗刈正樹, 立川峻 申請人:索尼公司