WO2011132446A1

WO2011132446A1 - 電動工具用バッテリの内部温度推定装置及び電動工具用装置

Info

Publication number: WO2011132446A1
Application number: PCT/JP2011/052261
Authority: WO
Inventors: 将史野田; 寿和岡林; 忠彦小早川
Original assignee: 株式会社マキタ
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2011-10-27
Also published as: EP2562894A1; US20130027828A1; CN102859823B; RU2012149451A; CN102859823A; JP2011229317A; JP5554622B2; US9186787B2; EP2562894A4; EP2562894B1

Abstract

　電動工具におけるバッテリのセルの検出温度を読み込み、該検出温度からバッテリの内部温度を推定する推定装置は、バッテリの充放電の開始時に前記検出温度を読み込み該検出温度を初期値として設定する初期値設定手段と、前記検出温度の最新値と前記初期値設定手段にて設定された初期値とからバッテリのセルの温度上昇量を算出する温度上昇量算出手段と、を備え、温度上昇量を前記バッテリの内部温度を表す推定値として出力する。

Description

電動工具用バッテリの内部温度推定装置及び電動工具用装置

関連出願の相互参照

　本国際出願は、２０１０年４月２１日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１０－０９８３２２号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１０－０９８３２２号の全内容を本国際出願に援用する。

　本発明は、電動工具の電源として使用されるバッテリの内部温度を推定する内部温度推定装置、及び、この内部温度推定装置を備えた電動工具用装置に関する。

　従来、電子機器の電源として使用されるバッテリは、充・放電時の温度が所定の温度範囲から外れると劣化するという問題があった。
　そこで、従来、電子機器に装着されるバッテリパックに、バッテリと共に温度検出用のセンサ（サーミスタ等）を組み込むことが提案されている。具体的には、温度検出用のセンサにより、バッテリへの充電時やバッテリから電子機器への放電時にバッテリのセルの温度（以下、単にバッテリ温度ともいう）を検出できるようにする。そして、センサによる検出温度が許容温度範囲から外れると、充・放電を停止するか、或いは、充・放電電流を低減することが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

　つまり、充電時や放電時にバッテリ温度が上昇して許容温度範囲から外れた際に、バッテリに対する充・放電を停止するか、充・放電電流を低減することで、バッテリのセルの温度上昇を抑えて、バッテリを保護する。

特開平９－３３１６３８号公報

　しかしながら、温度検出用のセンサは、バッテリの周囲に配置されることから、センサにより検出可能な温度は、バッテリの周囲温度である。一方、そのセンサを用いて、バッテリの特性に影響を与える内部温度（バッテリの内部温度）を検出することはできなかった。

　例えば、バッテリは充・放電により温度が上昇する。そして、その温度上昇時には、バッテリの内部温度が、そのバッテリの表面温度よりも高くなることから、センサによる検出温度とバッテリの内部温度とに差が生じる。

　特に、電動工具では、モータ等の動力源に大電流を流す必要があるため、バッテリの容量が比較的大きい。そして、電流を流す時間が長くなるにつれて、充・放電時におけるセンサによる検出温度とバッテリの実際の内部温度との差も大きくなる。

　このため、電動工具用のバッテリの充・放電時に、センサによる検出温度に基づき、バッテリへの充・放電を制限（停止若しくは電流低減）するようにすると、次のような問題が生じる可能性がある。具体的には、バッテリの内部温度が許容温度範囲を超えているにも関わらず、センサによる検出温度が上限温度に達せず、バッテリへの充・放電を制限することができなくなる可能性がある。、逆に、例えばバッテリへの充・放電時間が短く、バッテリの内部温度が許容温度範囲を超えていないにも関わらず、センサによる検出温度が上限温度に達し、バッテリへの充・放電が制限されてしまう、という問題があった。

　本発明では、電動工具用バッテリの内部温度を推定して、その内部温度が許容温度範囲の上限である限界温度に達するのを抑制し得ることが望ましい。

　かかる目的を達成するためになされた本願の第１局面の発明は、電動工具用バッテリのセルの温度を検出する温度検出手段から検出温度を読み込み、その検出温度からバッテリの内部温度を推定する内部温度推定装置に関する発明である。

　そして、本発明の内部温度推定装置においては、バッテリからの放電開始時、若しくは、バッテリへの充電開始時に、初期値設定手段が、温度検出手段から検出温度を読み込み、その検出温度を初期値として設定する。

　また、バッテリからの放電時、若しくは、バッテリへの充電時には、温度上昇算出手段が、温度検出手段から検出温度を読み込み、その読み込んだ検出温度の最新値と初期値設定手段にて設定された初期値とから、バッテリのセルの温度上昇量を算出する。

　そして、当該内部温度推定装置は、この温度上昇量算出手段にて算出された温度上昇量を、バッテリの内部温度を表す推定値として出力する。
　例えば、図７，図８は、バッテリからの放電電流と、バッテリの出力電圧と、バッテリの表面温度（実測温度）と、温度検出用センサ（サーミスタ）からの検出信号に基づき制御用のマイコンが認識した認識温度と、の関係を表している。それぞれの値は、バッテリから負荷に放電電流を流した際に測定された値である。

　図７，図８から明らかなように、放電開始時には、バッテリの表面温度とマイコンの認識温度とは一致している。放電開始後、放電によりバッテリの内部温度が上昇しているときには、それに伴い表面温度（実測温度）が上昇する。そして、その表面温度（実測温度）の上昇に遅れて、マイコンの認識温度が上昇する。この遅れにより、表面温度とマイコンの認識温度とには温度差が生じる。そして、この温度差は、放電開始時からの、マイコンの認識温度の上昇量と略比例する。

　また、バッテリの内部温度は測定不可能であるが、バッテリの内部温度と表面温度との関係も、表面温度とマイコンの認識温度との関係と同様である。具体的には、バッテリの内部温度と表面温度とは、放電開始時には一致し、放電開始後、放電によりバッテリの内部温度が上昇し始めると温度差が生じるようになる。そして、この温度差も、放電開始時からの、マイコンの認識温度の上昇量と略比例する。

　また、図７，図８は、バッテリから負荷への放電時の特性を表しており、充電時の特性を表していないが、充電器からバッテリへの充電時にも、マイコンの認識温度と、表面温度と、内部温度とには、放電時と同様に温度差が生じる。

　本発明では、バッテリからの放電開始時、若しくは、バッテリへの充電開始時の検出温度（温度検出手段にて検出されるバッテリ温度）を初期値とする。そして、バッテリの放電時若しくは充電時に温度検出手段にて検出されるバッテリ温度（検出温度）の初期値からの温度上昇量を求める。この温度上昇量を、バッテリの内部温度を表す推定値とする。

　この結果、本発明の内部温度推定装置を用いれば、バッテリの充電時若しくは放電時に、内部温度推定装置が温度検出手段から読み込むことにより認識するバッテリ温度（認識温度）とバッテリの表面温度（延いては内部温度）とに温度差が生じても、認識温度の充電開始時若しくは放電開始時からの温度上昇量から、バッテリの内部温度を推定できることになる。

　なお、図７は、周囲温度が２５°Ｃのときの測定結果を表し、図８は、周囲温度が０°Ｃのときの測定結果を表している。
　ところで、バッテリの放電時や充電時には、バッテリの内部温度及び表面温度は上昇する筈であるが、周囲環境によっては、外乱等によって一時的に低下することも考えられる。

　そして、このようにバッテリの放電時若しくは充電時にバッテリの表面温度が低下し、バッテリの表面温度の低下に伴って温度検出手段による検出温度（延いては内部温度推定装置が認識している認識温度）が低下した際、温度上昇量の算出に用いられる初期値を、バッテリの放電開始時若しくは充電開始時に検出した検出温度に保持するようにすると、温度上昇量（換言すれば内部温度）を正確に算出できないことも考えられる。

　そこで、本発明の第２局面では、温度上昇量算出手段は、温度検出手段から読み込んだ検出温度が初期値よりも低いときには、温度検出手段から読み込んだ検出温度を初期値として再設定してもよい。

　このようにすれば、初期値が、温度上昇量（延いては内部温度の推定値）が高くなる方向に補正されることになるため、その推定値を用いてバッテリのセルの温度上昇を防止する際の安全性を高めることができる。

　次に、本発明の第３局面の電動工具用装置は、上述した本発明の内部温度推定装置を備える。
　そして、判定手段が、内部温度推定装置にて得られたバッテリの内部温度を表す推定値が、予め設定された過熱判定用の設定温度を越えたか否かを判定する。判定手段にて内部温度の推定値が設定温度を超えたと判断されると、保護手段が、バッテリからの放電若しくはバッテリへの充電を停止又は制限する。これにより、バッテリが保護される。

　このため、本発明の電動工具用装置によれば、充電時若しくは放電時に、バッテリの内部温度が、過熱判定用の設定温度（換言すれば、許容温度範囲の上限温度若しくは限界温度）に達してしまった際にバッテリが劣化すること若しくはバッテリが破損することを抑制できる。

　ここで、図７，図８から明らかなように、バッテリ温度の認識温度と実測温度（延いては内部温度）との差は、周囲温度が低いほど大きく、周囲温度が高い程小さい。
　このため、本発明の第４局面では、判定手段がバッテリの過熱判定に用いる設定温度を、内部温度推定装置にて推定値を算出するのに用いられた検出温度若しくはその初期値に基づき、その検出温度若しくは初期値が高いほど低くなるように補正する第１の設定温度補正手段を設けてもよい。

　ところで、バッテリの状態によっては、温度上昇によりバッテリが劣化し易くなることがある。そこで、本発明の第５局面では、第２の設定温度補正手段を設けても良い。具体的には、第２の設定温度補正手段は、バッテリの充放電履歴、開放電圧、及び、残容量の少なくとも一つに基づき、判定手段がバッテリの過熱判定に用いる設定温度を補正してもよい。

　第１、第２の設定温度補正手段にて過熱判定用の設定温度を補正するようにすれば、バッテリの充電時若しくは放電時に生じる温度上昇によりバッテリが劣化するのをより良好に抑制することができる。

　また、本発明の第６局面では、保護手段は、バッテリからの放電時若しくはバッテリへの充電時に、バッテリからの放電若しくはバッテリへの充電を停止又は制限すると、次回のバッテリへの充電時に流れる充電電流若しくは次回のバッテリからの放電時に流れる放電電流を制限してもよい。

　これによれば、放電時若しくは充電時に、バッテリの内部温度が過熱判定用の設定温度に達したバッテリに対しては、次回の充電時若しくは放電時に、バッテリへの充・放電電流を通常時よりも制限することで、バッテリの内部温度が再度過熱判定用の設定温度に達するのを抑制できる。

　なお、本発明の電動工具用装置は、バッテリが収納されたバッテリパックであってもよく、このバッテリパックが着脱自在に装着される電動工具本体であってもよく、或いは、バッテリパックが着脱自在に装着される充電器であってもよい。

実施形態の電動工具の本体にバッテリパックを装着した状態を表す側面図である。実施形態の電動工具の本体からバッテリパックを離脱させた状態を表す側面図である。実施形態のバッテリパック及び充電器の外観を表す斜視図である。実施形態の電動工具の本体とバッテリパックに設けられた電子回路を表す回路図である。実施形態のバッテリパックと充電器に設けられた電子回路を表す回路図である。バッテリパックのＭＣＵにて実行される放電禁止判定処理を表すフローチャートである。バッテリ放電時に測定したバッテリ表面の実測温度とマイコン認識温度との関係を表す説明図である。図７とは異なる温度条件下で測定した実測温度とマイコン認識温度との関係を表す説明図である。

　１０…本体（電動工具本体）、１４…モータハウジング、１６…ギアハウジング、１８…ドリルチャック、２０…ハンドグリップ、２２…トリガスイッチ、ＳＷ１…メインスイッチ、２４…バッテリパック装着部、３２Ａ…正極側端子、３２Ｂ…負極側端子、３４Ａ…信号端子、３６…制御用電源回路、３８…入出力回路、Ｌ１Ａ…正極側電源ライン、Ｌ１Ｂ…負極側電源ライン、Ｍ１…駆動モータ、Ｑ１…トランジスタ（Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ）、４０…バッテリパック、４２…コネクタ部、４４…電源端子部、４４Ａ…正極側端子、４４Ｂ…負極側端子、４６…接続端子部、４６Ａ～４６Ｃ…信号端子、５０…バッテリ、５２Ａ…正極側端子、５２Ｂ…負極側端子、６０…バッテリ制御回路、６２…電流測定回路、６４…電圧測定回路、６６…温度測定回路、６８…スイッチ操作検出回路、７０…ＭＣＵ、７２…充電器検出回路、Ｌ２Ａ…正極側電源ライン、Ｌ２Ｂ…負極側電源ライン、Ｑ４…トランジスタ（Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ）、８０…充電器、８２…バッテリパック装着部、８４…電源端子部、８４Ａ…正極側端子、８４Ｂ…負極側端子、８６…接続端子部、８６Ｂ，８６Ｃ…信号端子、８８…表示部、９２…整流回路、９４…充電用スイッチング電源回路、９６…ＭＣＵ、９８…制御用スイッチング電源回路。

　以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（電動工具全体の構成）
　図１は、本発明が適用された実施形態の電動工具の側面図である。

　図１に示すように、本実施形態の電動工具は、電動工具本体（以下単に本体ともいう）１０と、バッテリパック４０とを備える。本体２０は、所謂ドライバドリルとして構成されている。バッテリパック４０は、本体１０に着脱可能に装着されて、本体１０に直流電源を供給する。

　本体１０は、モータハウジング１４と、モータハウジング１４の前方に位置するギアハウジング１６と、ギアハウジング１６の前方に位置するドリルチャック１８と、モータハウジング１４の下方に位置するハンドグリップ２０とを備えている。

　モータハウジング１４は、ドリルチャック１８を回転駆動させる駆動力を発生する駆動モータＭ１（図４参照）を収容している。
　ギアハウジング１６は、駆動モータＭ１の駆動力をドリルチャック１８に伝達するギア機構（図示せず）を収容している。

　ドリルチャック１８は、当該ドリルチャック１８の前端部に工具ビット（図示せず）を着脱自在に装着する装着機構（図示せず）を備えている。
　ハンドグリップ２０は、電動工具の使用者が当該ハンドグリップ２０を片手で把持可能に成形されている。そして、ハンドグリップ２０の上部前方には、トリガスイッチ２２が設けられている。トリガスイッチ２２は、電動工具の使用者が駆動モータＭ１を駆動／停止するためにその電動工具の使用者により操作されるスイッチである。

　また、ハンドグリップ２０の下端部には、バッテリパック４０を着脱可能に本体１０に装着ためのバッテリパック装着部２４が設けられている。
　より具体的には、図２に示すように、バッテリパック装着部２４は、電動工具の使用者がバッテリパック４０を前方に摺動させることでバッテリパック４０を当該バッテリパック装着部２４から離脱できるように構成されている。なお、図２は、電動工具の本体１０からバッテリパック４０を離脱させた様子を示す側面図である。

　つまり、図３Ａに示すように、バッテリパック４０の上部には、本体１０のバッテリパック装着部２４や、図３Ｂに示す充電器８０に接続するためのコネクタ部４２が形成されている。また、コネクタ部４２には、バッテリパック４０内のバッテリや制御回路と接続するための電源端子部４４及び接続端子部４６が設けられている。

　そして、バッテリパック４０は、コネクタ部４２を介して本体１０のバッテリパック装着部２４に装着されることで、電源端子部４４及び接続端子部４６を介して、本体１０の内部回路と電気的に接続され、本体１０に直流電源を供給できるようになる（図４参照）。

　また、図３Ｂに示すように、充電器８０の上部には、バッテリパック装着部８２と、表示部８８とが形成されている。表示部８８には、バッテリパック４０への充電中である旨を表示するための複数の表示ランプが設けられている。

　充電器８０のバッテリパック装着部８２は、バッテリパック４０のコネクタ部４２を下方に向けた状態で、コネクタ部４２の先端部分を嵌合させて、装着方向にスライドさせることによりバッテリパック４０を装着できるように構成されている。

　そして、このバッテリパック装着部８２には、バッテリパック４０を充電器８０に装着した際、バッテリパック４０の電源端子部４４及び接続端子部４６と電気的に接続される電源端子部８４及び接続端子部８６が設けられており、これら各端子部同士が互いに接続されることにより、充電器８０からバッテリパック４０へ充電できるようになる（図５参照）。

　なお、本体１０のバッテリパック装着部２４は、充電器８０と同様、バッテリパック４０のコネクタ部４２と嵌合可能に構成されている。
（電動工具本体１０の回路構成）
　次に、図４は、バッテリパック４０を本体１０に装着した際に、バッテリパック４０と本体１０とで形成される回路を表す回路図である。その回路は、駆動モータＭ１の制御用の回路である。

　図４に示すように、本体１０には、正極側端子３２Ａ、負極側端子３２Ｂ、及び信号端子３４Ａが備えられている。正極側端子３２Ａおよび負極側端子３２Ｂは、本体１０をバッテリパック４０の電源端子部４４に接続するための端子である。信号端子３４Ａは、本体１０を接続端子部４６に接続するための端子である。

　正極側端子３２Ａは、メインスイッチＳＷ１及び正極側電源ラインＬ１Ａを介して、駆動モータＭ１の一端に接続されている。負極側端子３２Ｂは、駆動モータＭ１への通電制御用のトランジスタＱ１及び負極側電源ラインＬ１Ｂを介して、駆動モータＭ１の他端に接続されている。

　本実施形態では、駆動モータＭ１は、ブラシ付き直流モータにて構成されている。この駆動モータＭ１は、メインスイッチＳＷ１がオン状態であるとき、トランジスタＱ１がバッテリパック４０からの入力信号によりオンされることにより、通電されて駆動する。

　なお、駆動モータＭ１には、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。ダイオードＤ１は、トランジスタＱ１のターンオフ時に負極側電源ラインＬ１Ｂに発生した高電圧を正極側電源ラインＬ１Ａに戻すためのダイオードである。トランジスタＱ１としては、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴが用いられている。

　メインスイッチＳＷ１は、上述したトリガスイッチ２２と連動してオン・オフ状態が切り換えられるように構成されている。具体的には、トリガスイッチ２２が引かれるとメインスイッチＳＷ１がオンし、トリガスイッチ２２が放されるとメインスイッチＳＷ１がオフする。

　次に、本体１０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３６と、バッテリパック４０との間で信号を入出力する入出力回路３８とが備えられている。
　制御用電源回路３６は、ツェナーダイオードＺＤ１と、コンデンサＣ１とを備えている。そして、ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは、抵抗Ｒ１を介して正極側電源ラインＬ１Ａに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは、本体１０のグランドに接地されている。

　コンデンサＣ１は、電解コンデンサからなる。そして、コンデンサＣ１の正極側は、ツェナーダイオードＺＤ１のカソードとともに、抵抗Ｒ１を介して、正極側電源ラインＬ１Ａに接続されている。コンデンサＣ１の負極側は、本体１０のグランドに接地されている。

　なお、本体１０のグランドには、負極側端子３２Ｂが接続されている。本体１０にバッテリパック４０が装着された際には、本体１０のグランドは、この負極側端子３２Ｂを介して、バッテリパック４０の負極側電源ラインＬ２Ｂ（延いてはバッテリ５０の負極側端子５２Ｂ）と接続される。

　また、メインスイッチＳＷ１がオン状態であるとき、正極側電源ラインＬ１Ａは、正極側端子３２Ａを介して、バッテリパック４０の正極側電源ラインＬ２Ａ（延いてはバッテリ５０の正極側端子５２Ａ）と接続される。

　メインスイッチＳＷ１がオンされているときに、正極側電源ラインＬ１Ａから、抵抗Ｒ１を介してツェナーダイオードＺＤ１のアノードにバッテリ電圧（例えば直流３６Ｖ）が印加され、そのバッテリ電圧は、ツェナーダイオードＺＤ１によって所定の一定電圧（例えば直流５Ｖ）に降圧される。

　そして、コンデンサＣ１は、その降圧された直流電圧により充電される。コンデンサＣ１の両端電圧は、本体１０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される。

　次に、入出力回路３８は、トランジスタＱ２と、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５とを備える。
　トランジスタＱ２は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタにて構成されている。トランジスタＱ２のベースは、抵抗Ｒ３を介して、信号端子３４Ａに接続されるとともに、抵抗Ｒ４を介して、グランドに接地されている。

　また、信号端子３４Ａには、抵抗Ｒ２を介して電源電圧Ｖｃｃが印加されている。トランジスタＱ２のコレクタにも、抵抗Ｒ５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Ｑ２のコレクタは、トランジスタＱ１のゲートにも接続されている。トランジスタＱ２のエミッタは、グランドに接地されている。

　抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵抗値は、メインスイッチＳＷ１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Ｑ２がオンし、信号端子３４Ａ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。

　そして、トランジスタＱ２がオン状態であるときには、トランジスタＱ１のゲートがトランジスタＱ２を介してグランドに接地されることから、トランジスタＱ１はオフ状態となって、駆動モータＭ１への通電経路が遮断される。

　また、バッテリパック４０の内部回路(後述するトランジスタＱ４)により、信号端子３４Ａがグランドに接地されると、トランジスタＱ２はオフ状態となる。トランジスタＱ２がオフした状態では、抵抗Ｒ５を介してトランジスタＱ１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Ｑ１はオン状態となって、駆動モータＭ１への通電経路が形成される。

　本実施形態では、トランジスタＱ２のコレクタがトランジスタＱ１のゲートに直接接続される。一方、トランジスタＱ２のコレクタは、トランジスタＱ１をスイッチングするための駆動回路を介して、トランジスタＱ１のゲートに接続されてもよい。
（バッテリパック４０の回路構成）
　一方、バッテリパック４０には、電源端子部４４に設けられた正極側端子４４Ａ及び負極側端子４４Ｂと、接続端子部４６に設けられた３つの信号端子４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと、バッテリ５０と、バッテリ制御回路６０とが備えられている。

　正極側端子４４Ａには、正極側電源ラインＬ２Ａを介してバッテリ５０の正極側端子５２Ａが接続されている。負極側端子４４Ｂには、負極側電源ラインＬ２Ｂを介してバッテリ５０の負極側端子５２Ｂが接続されている。

　バッテリパック４０を本体１０に装着した際、正極側端子４４Ａは、本体１０の正極側端子３２Ａと接続され、負極側端子４４Ｂは、本体１０の負極側端子３２Ｂと接続され、信号端子４６Ａは、本体１０の信号端子３４Ａと接続される。

　信号端子４６Ｂ，４６Ｃは、バッテリパック４０を充電器８０に装着した際、充電器８０の接続端子部８６に接続する端子である。信号端子４６Ｂ，４６Ｃは、バッテリパック４０を本体１０に装着した際には、開放状態となる。

　バッテリ５０は、正極側端子５２Ａと負極側端子５２Ｂとの間に、複数（例えば１０個）のバッテリセルを直列接続することにより構成されている。バッテリ５０は、駆動モータＭ１を駆動するための駆動電圧（例えば、直流３６Ｖ）を発生する。

　バッテリセルは、例えば、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。このため、バッテリ５０によれば、高出力を実現することが可能である。例えば、バッテリ５０が出力可能な放電電流は１０Ａ以上である。

　バッテリ制御回路６０は、電流測定回路６２と、電圧測定回路６４と、温度測定回路６６と、スイッチ操作検出回路６８と、充電器検出回路７２と、主制御ユニット（Ｍａｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ：ＭＣＵ）７０と、トランジスタＱ４とを備えている。

　電流測定回路６２は、正極側電源ラインＬ２Ａ若しくは負極側電源ラインＬ２Ｂに流れる電流を検出するための回路であり、その検出した電流に応じた電圧値を有する電流検出信号をＭＣＵ７０に出力する。

　電圧測定回路６４は、バッテリ５０を構成する各バッテリセルの電圧を順番に測定し、測定電圧に応じた電圧値を有する電圧検出信号をＭＣＵ７０に出力する。
　温度測定回路６６は、バッテリ５０の周囲に配置されるサーミスタを含み、サーミスタを介してバッテリ温度を測定して、その測定温度に応じた電圧値を有する温度検出信号をＭＣＵ７０に出力する。

　スイッチ操作検出回路６８は、本体１０のトリガスイッチ２２が操作されたことを検出するための回路である。スイッチ操作検出回路６８は、トランジスタＱ３と、抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８とを備えている。

　トランジスタＱ３は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタにて構成されている。トランジスタＱ３のベースは、抵抗Ｒ６を介して、信号端子４６Ａに接続されるとともに、抵抗Ｒ７を介して、バッテリパック４０におけるグランドに接地されている。また、トランジスタＱ３のエミッタは、グランドに接地されている。

　なお、バッテリパック４０のグランドは、負極側電源ラインＬ２Ｂに接続されている。このため、バッテリパック４０が本体１０に装着された際には、バッテリパック４０と本体１０のグランドとが同電位となり、これら各グランドはバッテリ５０の負極とも同電位になる。

　また、トランジスタＱ３のコレクタは、ＭＣＵ７０に接続されると共に、抵抗Ｒ８を介して、バッテリパック４０に設けられた制御用電源回路（図示せず）からの電源電圧Ｖｄｄ（例えば、直流５Ｖ）の出力経路に接続されている。

　なお、制御用電源回路は、バッテリ５０から電源供給を受けて一定の電源電圧Ｖｄｄを生成し、バッテリパック４０内の各種電子回路に電源供給を行う回路である。制御用電源回路は、例えば、スイッチング電源回路等で構成されている。

　一方、トランジスタＱ４は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴにて構成されている。トランジスタＱ４のドレインは、トランジスタＱ３のベースが抵抗Ｒ６を介して接続される信号端子４６Ａに接続されている。トランジスタＱ４のソースは、グランドに接地され、トランジスタＱ４のゲートは、ＭＣＵ７０に接続されている。

　このため、トランジスタＱ４は、ＭＣＵ７０からの出力信号（後述する放電制御信号）にてオン・オフされる。トランジスタＱ４のオフ時には、信号端子４６Ａが開放状態となる。

　従って、バッテリパック４０が本体１０に装着されて、トリガスイッチ２２が操作された際（メインスイッチＳＷ１：オン）、トランジスタＱ４がオフ状態であれば、本体１０の信号端子３４Ａからバッテリパック４０の信号端子４６Ａに、バッテリパック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る。この場合、スイッチ操作検出回路６８内のトランジスタＱ３がオン状態となって、スイッチ操作検出回路６８からＭＣＵ７０への入力信号はローレベルとなる。

　また、バッテリパック４０が本体１０に装着されても、トリガスイッチ２２が操作されなければ（メインスイッチＳＷ１：オフ）、本体１０の信号端子３４Ａ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６８内のトランジスタＱ３はオフ状態となって、スイッチ操作検出回路６８からＭＣＵ７０への入力信号はハイレベルとなる。

　次に、充電器検出回路７２は、スイッチ操作検出回路６８と同様に構成されている。具体的には、充電器検出回路７２は、バッテリパック４０が充電器８０に装着されて、充電器８０から信号端子４６Ｃにハイレベル（例えば直流５Ｖ）の信号が入力されたときに、その旨を表す検出信号をＭＣＵ７０に入力する。

　つまり、充電器検出回路７２は、信号端子４６Ｃが開放状態にあるときには、プルアップ抵抗を介して、電源電圧Ｖｄｄに対応したハイレベルの信号をＭＣＵ７０に入力する。充電器８０から信号端子４６Ｃにハイレベルの信号が入力されると、ＭＣＵ７０への信号経路に接続されたトランジスタがオン状態となって、信号経路がグランドに接地され、ＭＣＵ７０への出力がローレベルにされる。

　このため、ＭＣＵ７０側では、スイッチ操作検出回路６８からの入力信号に基づき、バッテリパック４０が装着された本体１０側でトリガスイッチ２２が操作されたことを検知できる。また、ＭＣＵ７０側では、充電器検出回路７２からの入力信号に基づきバッテリパック４０が充電器８０に装着されたことを検知できる。

　また、ＭＣＵ７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、書換可能な不揮発性メモリ、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート、Ａ／Ｄ変換器等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されており、ＲＯＭに記憶された各種プログラムに従って動作する。なお、ＭＣＵ７０の動作については、後述する。
（充電器８０の回路構成）
　次に、図５は、バッテリパック４０を充電器８０に装着した際に、バッテリパック４０と充電器８０とで形成される回路を表す回路図である。その回路は、バッテリ充電用の回路である。

　図５に示すように、充電器８０には、電源端子部８４として、正極側端子８４Ａ及び負極側端子８４Ｂが備えられている。正極側端子８４Ａ及び負極側端子８４Ｂは、充電器８０をバッテリパック４０の正極側端子４４Ａ及び負極側端子４４Ｂに接続するための端子である。また、充電器８０には、接続端子部８６として、信号端子８６Ｂ及び８６Ｃが備えられている。信号端子８６Ｂ及び８６Ｃは、充電器８０をバッテリパック４０の信号端子４６Ｂ，４６Ｃに接続するための端子である。

　また、充電器８０には、整流回路９２、充電用スイッチング電源回路９４、主制御ユニット（ＭＣＵ）９６、及び、制御用スイッチング電源回路９８が備えられている。
　整流回路９２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回路である。整流回路９２からの整流出力は、充電用スイッチング電源回路９４及び制御用スイッチング電源回路９８に出力される。

　充電用スイッチング電源回路９４は、整流回路９２からの出力に基づきバッテリ５０への充電を行うスイッチング回路であり、ＭＣＵ９６により駆動制御される。
　ＭＣＵ９６は、バッテリパック４０内のＭＣＵ７０と同様、マイクロコンピュータにて構成されている。ＭＣＵ９６は、バッテリ制御回路６０内のＭＣＵ７０から、信号端子４６Ｂ、８６Ｂを介してバッテリ状態を取り込み、充電用スイッチング電源回路９４を駆動制御することで、バッテリ５０への充電パターン（充電電流、充電電圧等）を制御する。

　制御用スイッチング電源回路９８は、ＭＣＵ９６等の内部回路を動作させるための電源電圧Ｖｅｅ（例えば直流５Ｖ）を生成する回路である。
　充電器８０のグランドは、負極側端子８４Ｂ、及び、バッテリパック４０の負極側端子４４Ｂを介して、バッテリ５０の負極側端子５２Ｂに接続される。充電用スイッチング電源回路９４にて生成された充電電圧は、正極側端子８４Ａ、及び、バッテリパック４０の正極側端子４４Ａを介して、バッテリ５０の正極側端子５２Ａに印加される。

　充電器８０の信号端子８６Ｃには、制御用スイッチング電源回路９８にて生成された電源電圧Ｖｅｅが印加される。
　このため、バッテリパック４０が充電器８０に装着されて、制御用スイッチング電源回路９８にて電源電圧Ｖｅｅが生成されると、バッテリパック４０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８６Ｃ、４６Ｃを介して、充電器検出回路７２に入力される。そして、充電器検出回路７２からＭＣＵ７０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。

　なお、充電器８０には、表示部８８が設けられている。表示部８８には、複数の表示ランプが設けられている。この表示部８８の表示ランプは、バッテリ５０への充電状態に応じてＭＣＵ９６により点灯される。
（バッテリパック４０内のＭＣＵ７０の動作）
　次に、バッテリパック４０内のＭＣＵ７０の動作について説明する。

　ＭＣＵ７０は、通常、スイッチ操作検出回路６８若しくは充電器検出回路７２からの検出信号がハイレベルからローレベルになるのを監視するスリープモード（換言すれば低消費電力モード）で動作している。ＭＣＵ７０は、スイッチ操作検出回路６８若しくは充電器検出回路７２からの検出信号がハイレベルからローレベルになると起動し、バッテリ５０を保護する通常モードに移行する。

　ＭＣＵ７０がスリープモードであるときには、ＭＣＵ７０からトランジスタＱ４のゲートに出力される放電制御信号はローレベルであり、トランジスタＱ４はオフ状態に保持される。

　そして、ＭＣＵ７０は、スイッチ操作検出回路６８からの検出信号（ローレベル）により起動した際には、放電制御信号をハイレベルにして、トランジスタＱ４をオンさせ、バッテリ５０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Ｑ４がオン状態になると、本体１０の入出力回路３８内のトランジスタＱ２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Ｑ１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。

　また、ＭＣＵ７０は、このように放電制御信号をハイレベルにして、バッテリ５０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５０からの放電時）には、ＭＣＵ７０は、バッテリ５０を過放電等から保護する放電制御処理を実行する。

　この放電制御処理では、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。具体的には、電流測定回路６２、電圧測定回路６４、及び、温度測定回路６６による検出結果に基づき、バッテリ５０から駆動モータＭ１への放電を制限する処理が実行される。

　放電電流制限処理では、放電時に電流測定回路６２にて検出された放電電流が予め設定された閾値を越えたときに、過電流が流れていると判定され、放電制御信号がローレベルにされ、バッテリ５０から駆動モータＭ１への放電が停止するようになっている。

　過放電制限処理では、放電時に電圧測定回路６４にて検出されたバッテリ電圧が予め設定された閾値よりも低下したときに、バッテリ５０が過放電状態にあると判定され、放電制御信号がローレベルにされ、バッテリ５０から駆動モータＭ１への放電が停止するようになっている。

　バッテリ温度制限処理では、放電時に温度測定回路６６にて検出されたバッテリ温度が予め設定された閾値を越えたときに、バッテリ５０が過熱状態にあると判定され、放電制御信号がローレベルにされ、バッテリ５０から駆動モータＭ１への放電が停止するようになっている。

　そして、上述した何れかの制限処理にて、放電制御信号がローレベルになり、バッテリ５０から駆動モータＭ１への放電が停止すると、使用者は異常を検知して、トリガスイッチ２２を離す。すると、メインスイッチＳＷ１がオフ状態となり、本体１０側では、制御用電源回路３６から出力される電源電圧Ｖｃｃが低下し、信号端子３４Ａから信号端子４６Ａへの入力信号はローレベルとなる。

　このため、ＭＣＵ７０は、上述した制限処理によりバッテリ５０から駆動モータＭ１への放電を停止させた際には、スイッチ操作検出回路６８からの検出信号がハイレベルになったか否かを判定することにより、メインスイッチＳＷ１がオフされたことを認識する。

　そして、ＭＣＵ７０は、メインスイッチＳＷ１がオフされたことを認識すると、その後、所定時間が継続するまで、メインスイッチＳＷ１がオンされるのを待つ。そして、所定時間が経過するまでの間にメインスイッチＳＷ１がオンされると、ＭＣＵ７０は、再度、放電制御信号をハイレベルにして、放電（換言すれば駆動モータＭ１の駆動）を許可する。所定時間が経過するまでの間に、メインスイッチＳＷ１がオフされなければ、ＭＣＵ７０は、スリープモードに移行する。

　なお、ＭＣＵ７０は、上述した制限処理により過電流等の異常を検知しなければ、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６８を介して、メインスイッチＳＷ１のオフ状態（換言すればトリガスイッチ２２の操作停止）を検出することができない。

　このため、ＭＣＵ７０は、スリープモードから通常モードへの移行後、放電制御信号（ハイレベル）を出力しているときには、電流測定回路６２からの検出信号等に基づき、駆動モータＭ１への通電停止期間を計測し、通電停止期間が所定時間に達すると、スリープモードに移行する。

　また、ＭＣＵ７０は、上記放電制御処理にて、バッテリ５０の過放電を検知して放電を停止させると、その過放電の履歴を不揮発性メモリに記憶する。
　次に、ＭＣＵ７０は、充電器検出回路７２からの検出信号（ローレベル）により起動した際には、バッテリ５０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４６Ｂ、８６Ｂを介して充電器８０のＭＣＵ９６に出力する。その後、充電器８０からバッテリ５０への充電が開始されると、ＭＣＵ７０は、バッテリ保護のための充電制御処理を実行する。

　この充電制御処理は、上記各測定回路６２，６４，６６による検出結果に基づき、バッテリ５０への過充電やバッテリ５０の過熱等の異常が生じていないか否かを判定するステップ、異常の検知時には、信号端子４６Ｂ、８６Ｂを介して、充電器８０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ステップ、を含む。

　ＭＣＵ７０は、この充電制御処理にて、バッテリ５０の過充電を検知して充電を停止させると、その過充電の履歴を不揮発性メモリに記憶する。
　また、充電制御処理は、充電器検出回路７２からの検出信号がハイレベルになるまで（換言すれば充電器８０から電源電圧Ｖｅｅが入力されなくなるまで）継続される。検出信号がハイレベルになると、ＭＣＵ７０は、バッテリパック４０が充電器８０から取り外されたものと判断して、スリープモードに移行する。

　上記のように、バッテリパック４０内のＭＣＵ７０は、バッテリ５０から駆動モータＭ１への放電時には、温度測定回路６６にて検出されたバッテリ温度が閾値を超えたか否かを判定して、バッテリ温度が閾値を超えた際には、放電を停止させる。また、ＭＣＵ７０は、充電器８０からバッテリ５０への充電時には、温度測定回路６６を介して検出されたバッテリ温度を、充電器８０のＭＣＵ９６に送信することで、充電時にバッテリ温度が閾値を超えることを抑制する。

　しかし、温度測定回路６６にて検出されるバッテリ温度は、バッテリ５０の周囲に配置されたサーミスタによる検出温度であり、バッテリ５０の内部温度ではない。このため、バッテリ５０の放電時や充電時にバッテリ５０の内部温度が変動（上昇）する際には、温度測定回路６６にて検出されたバッテリ温度とバッテリ５０の内部温度とに温度差が生じ、バッテリ５０を適正に保護することができないことがある。

　そこで、本実施形態では、ＭＣＵ７０が通常モードにあるとき、上述した制御処理に加えて、図６に示す放電禁止判定処理が実行されるようになっている。
　以下、この放電禁止判定処理について説明する。
（放電禁止判定処理）
　この放電禁止判定処理は、ＭＣＵ７０において、一定周期（例えば、０．５秒毎）で繰り返し実行される処理である。放電禁止判定処理が開始されると、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）にて読込処理が実行される。読込処理は、温度測定回路６６から現在のバッテリ温度（詳しくはバッテリ５０の表面温度）Ｔｎｏｗを読み込む処理である。

　なお、この読込処理は、温度測定回路６６からバッテリ温度Ｔｎｏｗを読み込むステップだけではなく、その読み込んだバッテリ温度Ｔｎｏｗを過去複数回分（換言すれば所定時間分）平均化するステップ、或いは、移動平均化することにより温度測定回路６６により得られる検出温度の誤差成分（換言すれば不要ノイズ成分）を除去するステップ、を含む。

　次に、Ｓ１２０では、現在、バッテリ５０からの放電中であるか、バッテリ５０への充電中であるか否かを判断する。そして、現在、バッテリ５０からの放電中であれば、続くＳ１３０にて、現在、放電開始直後であるか否かを判定する。放電開始直後であれば、Ｓ１４０に移行して、Ｓ１１０の読込処理で求めた現在のバッテリ温度Ｔｎｏｗを放電開始時温度Ｔｉｎｉとしてメモリ（ＲＡＭ等）に記憶する。

　Ｓ１４０にて、放電開始時温度Ｔｉｎｉがメモリに記憶されるか、或いは、Ｓ１３０にて、現在、放電開始直後ではないと判断されると、Ｓ１５０に移行する。そして、Ｓ１５０では、Ｓ１１０にて求められた現在のバッテリ温度Ｔｎｏｗと、Ｓ１４０にてメモリに記憶された放電開始時温度Ｔｉｎｉとの差、つまり、バッテリ５０の温度上昇量（＝Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ）を算出し、この温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が負の値であるか否かを判定する。

　Ｓ１５０にて、バッテリ５０の内部温度の推定値「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が負の値であると判定されると、Ｓ１６０に移行する。Ｓ１６０では、Ｓ１１０にて求められた現在のバッテリ温度Ｔｎｏｗの方が放電開始時温度Ｔｉｎｉよりも低いので、現在のバッテリ温度Ｔｎｏｗを放電開始時温度Ｔｉｎｉとしてメモリに記憶し直し、Ｓ１７０に移行する。

　また、Ｓ１５０にて、バッテリ５０の温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が負の値ではないと判定されると、そのままＳ１７０に移行する。
　なお、ＭＣＵ７０が起動されてスリープモードに移行する迄の通常モード時、バッテリ５０からの放電は、連続的に実施されることはなく、トリガスイッチ２２の操作・停止により断続的に実施される。このため、放電の一時的な停止によってバッテリ温度Ｔｎｏｗが放電開始時温度Ｔｉｎｉよりも低下することがある。このような理由から、Ｓ１５０、Ｓ１６０の処理により、放電開始時温度Ｔｉｎｉを更新するのである。

　次に、Ｓ１７０では、予めメモリ（ＲＯＭ等）に記憶されている温度上昇許容基本値△Ｔをメモリから読み出し、これを放電停止判定用の閾値として設定する。
　つまり、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」は、バッテリ５０の内部温度の変化量に比例することから、本実施形態では、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」を、バッテリ５０の内部温度を表す推定値として利用する。具体的には、その推定値である温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」からバッテリ５０内部の温度上昇（換言すれば過熱）を判定するようにしている。

　そのため、Ｓ１７０では、その過熱判定用の設定温度として、温度上昇許容基本値△Ｔを設定する。そして、以降の処理で、この温度上昇許容基本値△Ｔに基づき、放電を停止するか否かを判定する。

　Ｓ１７０にて、温度上昇許容基本値△Ｔが設定されると、Ｓ１８０に移行する。Ｓ１８０では、放電開始時温度Ｔｉｎｉ及びバッテリ温度Ｔｎｏｗに基づき、これら各温度Ｔｉｎｉ、Ｔｎｏｗが高いほど、温度上昇許容基本値△Ｔが低くなるよう、温度上昇許容基本値△Ｔをマイナス補正する。

　なお、温度上昇許容基本値△Ｔを上記のように補正する理由は、図７、図８に示した測定結果から明らかである。具体的には、放電開始時温度Ｔｉｎｉやバッテリ温度Ｔｎｏｗが高いほど、温度測定回路６６から得られるセンサ温度（認識温度）と実測温度（延いては内部温度）との差（換言すれば温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」）が小さくなり、温度上昇許容基本値△Ｔを一定値にしていると、バッテリ５０内部の過熱を判定し難くなるからである。

　次に、Ｓ１９０では、不揮発性メモリから過放電履歴及び過充電履歴を読み出し、過放電履歴及び過充電履歴がそれぞれ多いほど、温度上昇許容基本値△Ｔが低くなるよう、温度上昇許容基本値△Ｔをマイナス補正する。

　続くＳ２００では、過去に測定され不揮発性メモリに記憶されているバッテリ５０の開放電圧（最新値）を読み出し、その開放電圧が低いほど、温度上昇許容基本値△Ｔが低くなるよう、温度上昇許容基本値△Ｔをマイナス補正する。

　また、続くＳ２１０では、過去に測定され不揮発性メモリに記憶されているバッテリ５０の残容量（最新値）を読み出し、その残容量が低いほど、温度上昇許容基本値△Ｔが低くなるよう、温度上昇許容基本値△Ｔをマイナス補正する。

　つまり、Ｓ１９０～Ｓ２１０では、過放電履歴及び過充電履歴が多い場合、開放電圧が低い場合、残容量が低い場合には、バッテリ５０内部が過熱し易くなるので、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」からバッテリ５０内部の過熱を判定し易くするために、温度上昇許容基本値△Ｔをマイナス補正する。

　また、開放電圧が低い場合（残容量が低い場合）には、放電時間が短いため実測温度と認識温度の差が小さくなるので、温度上昇許容基本値△Ｔをマイナス補正する。
　なお、Ｓ１８０～Ｓ２１０において、温度上昇許容基本値△Ｔをマイナス補正する際には、上記各パラメータが所定の閾値よりも高いか低いかを判断することにより、マイナス補正の要否を判定して、温度上昇許容基本値△Ｔを設定値だけマイナス補正するようにしてもよい。この場合、上記各パラメータの値に基づき補正量を算出して、温度上昇許容基本値△Ｔをマイナス補正するようにしてもよい。

　上記Ｓ１８０～Ｓ２１０の一連の補正処理が実行されると、Ｓ２２０に移行する。Ｓ２２０では、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」を算出し、その値が、温度上昇許容基本値△Ｔから所定値ｘを減じた判定値「△Ｔ－ｘ」以上であるか否かを判定する。

　そして、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が判定値「△Ｔ－ｘ」以上であれば、Ｓ２３０に移行する。Ｓ２３０では、上述した放電電流制限処理、過放電制限処理、及びバッテリ温度制限処理にて放電停止を判定するのに用いられる閾値をそれぞれ補正する。

　具体的には、放電電流制御処理にて使用される過電流判定用の閾値を下げ、過放電制限処理にて使用される過放電判定用の閾値を上げ、バッテリ温度制限処理にて使用される過熱判定用の閾値を下げる。これらにより、各制限処理によって放電停止が実行され易くする。

　なお、Ｓ２３０にて、上記各閾値を補正する際の補正値は、それぞれ、一定値にしてもよい。或いは、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」と判定値「△Ｔ－ｘ」との差に応じて、差が大きいほど補正値が大きくなるように設定するようにしてもよい。

　Ｓ２３０にて上記各制御処理で用いられる閾値が補正されるか、或いは、Ｓ２２０にて温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が判定値「△Ｔ－ｘ」以上ではないと判定されると、Ｓ２４０に移行する。Ｓ２４０では、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が温度上昇許容基本値△Ｔ以上であるか否かを判定する。

　そして、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が温度上昇許容基本値△Ｔ以上であれば、バッテリ５０の内部温度は許容上限温度に達しているものと判断して、Ｓ２５０に移行する。Ｓ２５０では、放電制御信号をハイレベルからローレベルに切り換えることでバッテリ５０からの放電を停止させる。その後、当該放電禁止判定処理を終了する。

　また、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が温度上昇許容基本値△Ｔ以上でなければ、そのまま当該放電禁止判定処理を終了する。
　一方、Ｓ１２０にて、現在、バッテリ５０への充電中であると判断されると、Ｓ２６０に移行する。Ｓ２６０では、前回の放電時にバッテリ５０の温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が判定値「△Ｔ－ｘ」に達し、Ｓ２３０にて通常時の放電制御に制限をかけたか、或いは、前回の放電時にバッテリ５０の温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が温度上昇許容基本値△Ｔに達し、放電を停止させたか、を判定する。

　そして、前回の放電時にて放電制御に制限がかけられているか、或いは前回の放電時に放電が停止されている場合には、バッテリ５０の内部温度が上昇し易くなっていると判断して、Ｓ２７０に移行する。Ｓ２７０では、充電器８０のＭＣＵ９６に対し充電電流制限信号を送信することで、バッテリ５０への充電電流の上限を通常時よりも低下させ、当該放電禁止判定処理を終了する。

　なお、Ｓ２６０にて、前回の放電時に放電停止や放電制御の制限がなされていないと判断された場合には、そのまま当該放電禁止判定処理を終了する。
（実施形態の効果）
　以上説明したように、本実施形態では、バッテリパック４０に設けられたＭＣＵ７０が、図６に示した放電禁止判定処理を実行する。そして、この放電禁止判定処理では、バッテリパック４０から駆動モータＭ１への放電時に、温度測定回路６６により測定されたバッテリ温度（詳しくは表面温度）の放電開始時からの温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」を、バッテリ５０の内部温度を表す推定値として算出する。そして、その温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が、温度上昇許容基本値△Ｔ以上になると、バッテリ５０内部が許容上限温度に達したと判断して、放電を停止させる（Ｓ２４０、Ｓ２５０）。

　このため、本実施形態によれば、温度測定回路６６により測定されたバッテリ温度（表面温度）とバッテリ５０の内部温度との差が大きくなってしまって、放電時に実行されるバッテリ温度制限処理だけではバッテリ５０を保護できないような場合であっても、バッテリ５０の内部温度を推定して、バッテリ５０が過熱により劣化するのを抑制することができる。

　また、放電禁止判定処理では、バッテリ５０の放電時に、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が、温度上昇許容基本値△Ｔよりも小さい判定値「△Ｔ－ｘ」以上になると、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にて放電停止を判定するのに用いられる閾値を補正し、これら各制限処理による放電の制限を厳しくする（Ｓ２２０、Ｓ２３０）。

　このため、本実施形態によれば、バッテリ５０の内部温度が許容上限温度に達するまでに、これら各制限処理にて放電を停止させることもできる。よって、本実施形態によれば、バッテリ５０の過熱による劣化をより良好に抑制できる。

　また、放電禁止判定処理では、放電開始時温度Ｔｉｎｉ及びバッテリ温度Ｔｎｏｗ、充電履歴及び放電履歴、バッテリ５０の開放電圧及び残容量に基づき、バッテリ５０の表面温度が高い場合やバッテリ５０の状態が悪い場合ほど、温度上昇許容基本値△Ｔが小さくなるよう、温度上昇許容基本値△Ｔをマイナス補正する（Ｓ１８０～Ｓ２１０）。

　このため、本実施形態によれば、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」と温度上昇許容基本値△Ｔとを用いて、バッテリ５０の内部温度が許容上限値に達したこと（或いは許容上限値に近づいたこと）を正確に判定して、バッテリ５０からの放電停止（或いは放電制限）を適正に実行することができる。

　また、バッテリ５０からの放電時に、放電禁止判定処理にて、放電停止（或いは放電制限）がなされると、次回のバッテリ５０への充電時には、充電器８０のＭＣＵに対して、充電電流制限信号を送信し、充電電流の上限を通常時よりも制限させる。このため、本実施形態によれば、次回のバッテリ５０への充電時に、バッテリ５０の内部が過熱するのを抑制できる。

　ここで、文言の対応関係を説明する。本実施形態では、バッテリパック４０に設けられた温度測定回路６６が、内部温度推定装置における検出手段の一例に相当し、図６に示した放電禁止判定処理におけるＳ１３０～Ｓ１６０の処理が、内部温度推定装置における初期値設定手段の一例に相当し、Ｓ２２０、Ｓ２４０の処理が、内部温度推定装置における温度上昇量算出手段の一例に相当する。なお、このＳ２２０、Ｓ２４０の処理は、電動工具用装置における判定手段の一例にも相当する。

　また、図６に示した放電禁止判定処理におけるＳ２２０～Ｓ２５０の処理は、電動工具用装置における保護手段の一例に相当し、Ｓ１８０の処理は、電動工具用装置における第１の設定温度補正手段の一例に相当し、Ｓ１９０～Ｓ２１０の処理は、電動工具用装置における第２の設定温度補正手段の一例に相当する。
（変形例）
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。

　例えば、上記実施形態では、バッテリ５０の放電時に、バッテリ５０の内部温度の推定値として、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」を算出し、その算出した温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が、過熱判定用の設定温度としての判定値「△Ｔ－ｘ」若しくは温度上昇許容基本値△Ｔに達したときに、放電を制限若しくは停止するものとして説明した。

　これに対し、バッテリ５０の充電時に、バッテリ５０の内部温度の推定値として、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」を算出し、その算出した温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」が、過熱判定用の設定温度としての判定値「△Ｔ－ｘ」若しくは温度上昇許容基本値△Ｔに達したときに、充電を制限若しくは停止するようにしてもよい。

　また、上記実施形態では、図６に示した放電禁止判定処理は、バッテリパック４０内のＭＣＵ７０が実行するものとして説明したが、本体１０側に放電制御用のＭＣＵを設けて、このＭＣＵにて実行するようにしてもよい。

　また、上記のようにバッテリ５０の充電時に、温度上昇量「Ｔｎｏｗ－Ｔｉｎｉ」を算出して、その算出結果（つまり内部温度の推定値）に基づき、バッテリ５０への充電を制限若しくは停止するようにする際には、そのための充電禁止判定処理を、バッテリパック４０内のＭＣＵ７０にて実行するようにしてもよく、或いは、充電器８０内のＭＣＵ９６にて実行するようにしてもよい。

　また、上記実施形態では、Ｓ１８０～Ｓ２１０にて、温度上昇許容基本値△Ｔを補正するものとして説明したが、Ｓ１８０～Ｓ２１０の処理は必ずしも実行する必要はなく、例えば、Ｓ１８０の処理とＳ２００の処理を実行するようにする等、Ｓ１８０～Ｓ２１０の処理の何れかを実行するようにしてもよい。

　また、上記実施形態では、本発明をドライバドリルに適用した場合について説明したが、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。
　また、上記実施形態では、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。ただし、ブラシレス直流モータや交流モータを駆動モータＭ１として用いる場合には、本体１０をそのように構成する必要はある。

　また、上記実施形態におけるトランジスタは、バイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴであったが、これら以外のスイッチング素子が用いられてもよい。

Claims

　電動工具用装置に設けられ、電動工具の電源であるバッテリのセルの温度を検出する温度検出手段から検出温度を読み込み、該検出温度から前記バッテリの内部温度を推定する電動工具用バッテリの内部温度推定装置であって、
　前記バッテリからの放電開始時、若しくは、前記バッテリへの充電開始時に、前記温度検出手段から検出温度を読み込み、該検出温度を初期値として設定する初期値設定手段と、
　前記バッテリからの放電時、若しくは、前記バッテリへの充電時に、前記温度検出手段から検出温度を読み込み、該読み込んだ検出温度の最新値と前記初期値設定手段にて設定された初期値とから前記バッテリのセルの温度上昇量を算出する温度上昇量算出手段と、
　を備え、前記温度上昇量算出手段にて算出された温度上昇量を前記バッテリの内部温度を表す推定値として出力することを特徴とする電動工具用バッテリの内部温度推定装置。
　前記温度上昇量算出手段は、前記温度検出手段から読み込んだ検出温度が、前記初期値設定手段にて設定された初期値よりも低いときには、前記温度検出手段から読み込んだ検出温度を、前記初期値として再設定することを特徴とする請求項１に記載の電動工具用バッテリの内部温度推定装置。
　電動工具用装置に設けられ、電動工具の電源であるバッテリのセルの温度を検出する温度検出手段から検出温度を読み込み、該検出温度から前記バッテリの内部温度を推定する電動工具用バッテリの内部温度推定装置であって、前記バッテリからの放電開始時、若しくは、前記バッテリへの充電開始時に、前記温度検出手段から検出温度を読み込み、該検出温度を初期値として設定する初期値設定手段と、前記バッテリからの放電時、若しくは、前記バッテリへの充電時に、前記温度検出手段から検出温度を読み込み、該読み込んだ検出温度の最新値と前記初期値設定手段にて設定された初期値とから前記バッテリのセルの温度上昇量を算出する温度上昇量算出手段と、を備え、前記温度上昇量算出手段にて算出された温度上昇量を前記バッテリの内部温度を表す推定値として出力する電動工具用バッテリの内部温度推定装置と、
　前記内部温度推定装置にて得られた前記バッテリの内部温度を表す推定値が、予め設定された過熱判定用の設定温度を越えたか否かを判定する判定手段と、
　前記判定手段にて前記内部温度の推定値が前記設定温度を超えたと判断されると、前記バッテリからの放電若しくは前記バッテリへの充電を停止又は制限し、前記バッテリを保護する保護手段と、
　を備えたことを特徴とする電動工具用装置。
　前記判定手段が前記バッテリの過熱判定に用いる設定温度を、前記内部温度推定装置にて前記推定値を算出するのに用いられた検出温度若しくは該検出温度の初期値に基づき、該検出温度若しくは初期値が高いほど前記設定温度が低くなるように補正する第１の設定温度補正手段、
　を備えたことを特徴とする請求項３に記載の電動工具用装置。
　前記判定手段が前記バッテリの過熱判定に用いる設定温度を、前記バッテリの充放電履歴、開放電圧、及び、残容量の少なくとも一つに基づき、前記設定温度を補正する第２の設定温度補正手段、
　を備えたことを特徴とする請求項３に記載の電動工具用装置。
　前記保護手段は、前記バッテリからの放電時若しくは前記バッテリへの充電時に、前記バッテリからの放電若しくは前記バッテリへの充電を停止又は制限すると、次回のバッテリへの充電時に流れる充電電流若しくは次回のバッテリからの放電時に流れる放電電流を制限することを特徴とする請求項３に記載の電動工具用装置。
　前記電動工具用装置は、前記バッテリが収納されたバッテリパック、該バッテリパックが着脱自在に装着される電動工具本体、又は、前記バッテリパックが着脱自在に装着される充電器、であることを特徴とする請求項３に記載の電動工具用装置。