[发明专利]用于电动工具的电池的发热量估算单元和用于电动工具的设备

说明书

相关申请的交叉引用

本国际申请要求2010年4月21日向日本专利局提交的日本专利申请No.2010-098323的优先权，且日本专利申请No.2010-098323的全部公开通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种估算用作电动工具的电源的电池的发热量的发热量估算单元，以及其中包括该发热量估算单元的用于电动工具的设备。

背景技术

用作电子装置的电源的传统电池具有如下问题：当充电或者放电期间的温度偏离给定的温度范围时，电池会劣化。

因此，通常已经提出了：作为判断电池将发热从而使电池性质劣化的结果，检测来自电池的放电电流或者去往电池的充电电流并且在所检测的电流超过预定阈值时停止充电或者放电（例如，参见专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP06225451A

发明内容

本发明要解决的问题

然而，电池温度不仅根据放电电流或者充电电流而改变，而且根据这些电流值和电流流动的时间段而改变。

因此，在上述的传统技术中的一些情况下，尽管处于电池的发热量小并且电池能够毫无困难地进行充电或者放电的状态，但是当所检测的电流值已经达到阈值时，仍停止充电或者放电。

此外，在上述的传统技术中的一些情况下，尽管处于电池的充电时间段或者放电时间段太长以致电池已经加热到高温的状态，但是由于所检测的电流值还未达到阈值，所以没有停止对电池充电或者从电池放电，由此使电池劣化。

特别是在电动工具的情况下，强电流流过驱动电源比如电动机，电流值和载流时间段取决于电动工具的使用状态而显著地变化。因此，上述传统技术的问题在于：不能充分地保护电池。

为了抑制该问题，还可以使用温度传感器比如热敏电阻来检测电池温度，并且当所检测的温度已经达到预定的过热判定温度时停止或者限制对电池充电或者从电池放电。

然而，使用温度传感器能够检测的是电池的表面温度，而不能检测影响电池寿命的内部温度。因此，通过使用温度传感器的这样的过热保护不能充分地保护电池。

鉴于这样的问题，提出了本发明，本发明的一个目的是提供一种用于电动工具的设备，在该设备中，估算用于电动工具的电池的发热量并且从达到限制温度后能够抑制发热量（换言之，内部温度），其中，限制温度是容许温度范围的上限。

解决该问题的手段

用于实现这样的目的的本发明涉及一种估算作为电动工具的电源的电池的发热量的发热量估算单元。

在本发明的第一方面的发热量估算单元中，计算装置在从电池放电期间或者在对电池充电期间周期性地从电流检测装置读取所检测到的电流，并且根据读取的所述检测到的电流的值来增加或减去发热量等效值。在该点上，该计算装置周期性地从电流检测装置读取所检测到的电流，该电流检测装置从流出所述电池的放电电流和流入所述电池的充电电流中检测对应于该时间点的电流。然后，该计算装置将所增加/减去的发热量等效值作为表示电池的发热量的估算值而输出。

电池的发热量根据电池的充电/放电时间段和充电/放电期间流动的电流而改变。具体地，充电/放电电流越大并且充电/放电时间段越长，发热量越大。因此，在本发明中，周期性地检测流过电池的电流，并且根据所检测的电流值通过增加/减去发热量等效值来估算电池的发热量。

因此，根据本发明的发热量估算单元，可以从对该电池充电期间或者从该电池放电期间流动的电流准确地估算电池的发热量（换言之，内部温度）。因此，当使用该估算值来控制电池的充电/放电时，可以在不会不必要地停止或者限制充电/放电的情况下抑制电池由于过热而劣化。

这里，在本发明中，基于从电流检测装置获得的所检测的电流值来增加/减去发热量等效值。为此，优选地在发热量估算单元中设置增减值设置装置。

在本发明的第二方面的发热量估算单元中，当所检测到的电流值小于预定阈值时,该增减值设置装置设置包括零在内的负增减值，使得所检测到的电流的值越小，绝对值越大。相反，当所检测到的电流值大于或者等于预定阈值时，该增减值设置装置设置正增减值，使得所检测到的电流的值越大，增减值越大。然后，该计算装置通过将该增减值设置装置所设置的负增减值或者正增减值加到发热量等效值来更新该发热量等效值。

根据发热量估算单元，该发热量等效值（估算值）要根据在电池的充电/放电期间流过的电流周期性地更新，以使得电流的值越大，发热量等效值越大，以及电流的值越小，发热量等效值越小。因此，能够根据发热量等效值来准确地估算电池的发热量。