[发明专利]电动工具电池内部温度估计单元以及用于电动工具的设备

说明书

相关申请的交叉引用

本国际申请要求于2010年4月21日提交日本专利局的日本专利申请No.2010-098322的优先权，该日本专利申请No.2010-098322的全部公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种用于估计用作电动工具电源的电池的内部温度的内部温度估计单元，以及一种其中包含该内部温度估计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常规电池具有如下问题：当充电或放电期间温度偏离给定温度范围时，电池被劣化。

因此，常规地，已经提出了将用于温度检测的传感器（如热敏电阻器）与电池一起结合到要附接到电子装置的电池组中。具体地，其被配置成：用于温度检测的传感器在对电池充电期间或在电池对电子装置放电期间检测电池的单元的温度（下文中也简称为电池温度）。已经提出当由传感器检测到的温度偏离可接受的温度范围时，停止充电/放电或者降低充/放电电流（例如，参见专利文献1）。

也就是说，当在充电或放电期间电池温度上升并且偏离可接受的温度范围时，停止电池的充电/放电，或降低充电/放电电流，以抑制电池的单元的温度上升，从而保护电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP9331638A

发明内容

本发明所要解决的问题

然而，由于用于温度检测的传感器被布置在电池周围，传感器所能检测到的温度是电池的环境温度。因此，不能通过使用该传感器来检测影响电池特性的内部温度（电池的内部温度）。

例如，电池的温度由于充电/放电而上升。当温度上升时，电池的内部温度变得高于电池的表面温度。因此，传感器所检测到的温度和电池的内部温度之间存在差异。

特别地，在电动工具中，由于需要向驱动功率源（例如电机等）提供大量的电流，所以电池具有相对大的容量。此外，随着电流流动的时间段变长，在充电/放电期间由传感器检测到的温度和电池实际内部温度之间的差异变得较大。

由于这个原因，在用于电动工具的电池的充电/放电期间，如果基于由传感器检测到的温度来对电池的充电/放电进行限制（停止充电/放电或降低其电流），可能出现下面的问题。具体地，尽管电池的内部温度已经超出可接受的温度范围，但传感器检测到的温度未达到上限温度，因此，不能对电池的充电/放电进行限制。另一方面，存在如下问题：尽管例如由于电池的充电/放电的时间段较短从而电池的内部温度没有超出可接受的温度范围，但是由传感器检测到的温度已达到上限温度，因此，使得电池的充电/放电被限制。

在本发明中，希望的是：估计用于电动工具的电池的内部温度，从而使得能够抑制内部温度达到作为可接受的温度范围的上限的限制温度。

用于解决问题的手段

用于实现上述目的的本发明的第一方面涉及一种内部温度估计单元，其从检测用于电动工具的电池的单元的温度的温度检测装置读取所检测到的温度，以基于所检测到的温度来估计电池的内部温度。

在本发明的内部温度估计单元中，在电池开始放电时或开始对电池充电时，初始值设定装置从温度检测装置读取检测到的温度并将所检测到的温度设定为初始值。

此外，在电池放电期间或对电池充电期间，温度增加量计算装置从温度检测装置读取所检测到的温度，并基于所读取的检测到的温度的最新值和由初始值设定装置设定的初始值来计算电池的单元的温度增加量。

然后，内部温度估计单元输出由温度增加量计算装置计算的温度增加量，以作为表示电池的内部温度的估计值。

例如，图7和图8中的每个示出如下参数之间的关系：电池的放电电流；电池的输出电压；电池的表面温度（实际测量温度）；以及由控制微型计算机基于来自用于温度检测的传感器（热敏电阻器）的检测信号而识别的识别温度。当放电电流从电池流向负载时，测量每一个值。

从图7和图8明显看出，当开始放电时，电池的表面温度和由微型计算机识别的温度彼此一致。在放电开始之后，当电池的内部温度由于放电而上升时，表面温度（实际测量温度）相应地上升。由微型计算机识别的温度的上升与表面温度（实际测量温度）的上升相比存在延迟。该延迟导致表面温度和由微型计算机识别的温度之间的温度差。该温度差与由微型计算机识别的温度相对于放电开始时的增加量基本上成比例。