电动作业机以及电池组

文档序号:722631 发布日期:2021-04-16 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 电动作业机以及电池组 (Electric working machine and battery pack ) 是由 市川佳孝 中本明弘 行田稔 加纳隼人 山田彻 铃木均 于 2019-09-12 设计创作,主要内容包括:本公开的一个方面是向电动作业机供给电力的电池组,具备:第一电池信号端子和第二电池信号端子。第一电池信号端子向电动作业机输出表示禁止放电或允许放电的第一信号。第二电池信号端子向电动作业机输出表示禁止放电或允许放电的第二信号。(One aspect of the present disclosure is a battery pack that supplies electric power to an electric working machine, including: a first battery signal terminal and a second battery signal terminal. The first battery signal terminal outputs a first signal indicating that discharge is prohibited or permitted to the electric working machine. The second battery signal terminal outputs a second signal indicating that discharge is prohibited or permitted to the electric working machine.)

电动作业机以及电池组

相关申请的交叉引用:本国际申请主张于2018年9月14日在日本专利厅申请的日本专利申请第2018-172746号的优先权,并在此引用其全部内容。

技术领域

本公开涉及电动作业机以及电池组。

背景技术

下述专利文献1所记载的电动工具具备:输入端子对,从电池组接受电力的供给;以及信号输入端子,输入从电池组输出的放电停止指令信号。而且,上述电动工具在信号输入端子未输入放电停止指令信号的情况下,驱动用于控制马达的电流的开关元件,在信号输入端子输入了放电停止指令信号的情况下,停止开关元件保护电池组。

专利文献1:日本特开2005-131770号公报

在电池组与电动工具的通信中,可能会发生从电池组输出的放电停止指令信号未向信号输入端子输入的故障,即信号输入端子的输入状态成为表示允许放电的状态的故障。上述电动工具若发生这样的故障,则存在在应该保护电池组的情况下允许放电而导致电池组的劣化的可能性。

发明内容

本公开提供能够抑制电池组的劣化的电池组以及电动作业机。

本公开的一个方面是向电动作业机供给电力的电池组,具备:第一电池信号端子和第二电池信号端子。第一电池信号端子向电动作业机输出表示禁止放电或允许放电的第一信号。第二电池信号端子向电动作业机输出表示禁止放电或允许放电的第二信号。

上述的电池组具备:输出第一信号的第一电池信号端子和输出第二信号的第二电池信号端子。因此,即使在发生了表示禁止放电的第一信号以及第二信号中的一个信号作为表示允许放电的信号被电动作业机接收的故障的情况下,电动作业机也可以接收另一个表示禁止放电的信号。因此,电池组能够受到适当的保护抑制劣化。

第一电池信号端子也可以是输出第一信号的专用端子。第二电池信号端子也可以是输出包含第二信号的多个电池信号的串行通信端子。

电池组能够使用输出其它电池信号的第二电池信号端子,来输出第二信号。由此,电池组能够不使端子数增加地输出第一信号以及第二信号,受到适当的保护。

第二信号也可以包含:依据通信协议的第三信号和不依据通信协议的第四信号。

通过第二信号包含依据通信协议的信号和不依据通信协议的信号,能够通过共计三种信号从电池组向电动作业机传递放电的禁止。因此,电池组能够受到适当的保护抑制劣化。

第二电池信号端子也可以构成为在待机时持续地输出第一电平的电压,并且持续地输出与第一电平不同的第二电平的电压作为第四信号。

电压电平恒定的信号的耐噪声性比电压电平变动的信号高。在这里,在过负载状态下,存在从电池组输出的信号容易重叠噪声的趋势。由此,通过作为不依据通信协议的信号使用电压电平恒定的信号,能够提高在需要保护电池组时,电动作业机接收表示禁止放电的信号的可靠性。

也可以具备电池控制部,该电池控制部构成为响应于电池组成为应保护的状态,首先经由第二电池信号端子发送表示禁止放电的第三信号。

响应于电池组成为应保护的状态,首先发送依据通信协议的信号。由此,电动作业机能够在停止放电之前,识别电池组的状态,进行与电池组以及电动作业机的状态相应的处理。

电动作业机也可以具备:马达;驱动开关,用于使马达驱动;以及锁存电路,构成为响应于在驱动开关接通期间输入了表示禁止放电的信号,而维持放电的禁止状态直至驱动开关断开。第一电池信号端子或者第二电池信号端子也可以构成为与锁存电路连接。电池组也可以具备电池控制部,该电池控制部构成为响应于电池组成为应保护的状态,首先经由第一电池信号端子以及第二电池信号端子中未与锁存电路连接的电池信号端子,发送表示禁止放电的信号。

优选即使在保护电池组时,电池控制部产生异常,表示禁止放电的信号消失,也能够避免电动作业机突然工作(具体而言,是电动作业机的马达突然工作)。因此,也可以在电动作业机设置有锁存电路。然而,一旦锁存电路工作,锁存电路的解除较麻烦。因此,响应于电池组成为应保护的状态,首先经由未与锁存电路连接的电池信号端子,发送表示禁止放电的信号。由此,能够抑制伴随着锁存电路的解除的电池组以及电动作业机的处理负载,并且避免电动作业机突然工作。

上述的电池组也可以具备自熔断型熔断器、检测部以及电池控制部。自熔断型熔断器设置于电力的输出路径。检测部构成为检测充放电电流。电池控制部构成为即使经由第一电池信号端子发送表示禁止放电的第一信号,并且经由第二电池信号端子发送表示电禁止放电的第三信号以及第四信号,在通过检测部检测出放电电流的情况下,也使自熔断型熔断器熔断。

在即使向电动作业机发送表示禁止放电的三种信号,也流动放电电流的情况下,使自熔断型熔断器熔断。由此,当在可以使用电池组的状态下不能停止放电的情况下,能够将电池组设为不可使用的状态,来确保电池组的安全性。

也可以具备电池控制部,该电池控制部构成为在电池组成为应保护的状态时,经由第一电池信号端子发送表示禁止放电的第一信号,并响应于来自电动作业机的请求经由第二电池信号端子发送第二信号。

也可以在从电池组向电动作业机流动有电流时的经由第二信号端子的串行通信的频率比未从电池组向电动作业机流动电流时高。

在未从电池组向电动作业机流动电流时,与从电池组向电动作业机流动有电流时相比,电池组的状态不易变化。由此,在未从电池组向电动作业机流动电流时,与从电池组向电动作业机流动有电流时相比,能够较低地抑制串行通信的频率。由此,能够抑制电动作业机以及电池组的处理负载以及消耗电流。

电池控制部能够在电池组成为应保护的状态时实时地发送表示禁止放电的第一信号。另外,电池控制部能够响应于来自电动作业机的请求,发送基于接受请求时的电池组的状态的第二信号。由此,当在从电动作业机接受到请求时,电池组成为应保护的状态的情况下,电池控制部能够经由第二电池信号端子,发送表示禁止放电的第二信号。

本公开的另一个方面的电动作业机具备:上述的电池组、马达、第一信号端子、第二信号端子以及控制部。马达构成为从电池组接受电力的供给而旋转。第一信号端子被输入第一信号。第二信号端子被输入第二信号。控制部构成为接收输入至第一信号端子的第一信号以及输入至第二信号端子的第二信号,并使用接收的第一信号以及第二信号来控制马达的驱动。

电动作业机的控制部在产生了尽管从电池组输入了表示禁止放电的信号,但经由第一信号端子以及第二信号端子中的任一个端子接收表示允许放电的信号的故障的情况下,也能够经由另一个信号端子接收表示禁止放电的信号。由此,能够适当地保护电池组,抑制电池组的劣化。

第一信号端子也可以是被输入第一信号的专用端子。第二信号端子也可以是被输入包含第二信号的多个电池信号的端子。

向输入表示允许或者禁止放电的信号以外的电池信号的第二信号端子输入第二信号。由此,控制部能够接收第一信号以及第二信号,多重地保护电池组,而不使电动作业机的端子数增加。

控制部也可以经由第二信号端子发送请求电池信号的信息请求信号,并接收响应于信息请求信号从电池组输入至第二信号端子的第二信号。并且,控制部也可以在电池组成为应保护的状态时接收从电池组输入至第一信号端子的表示禁止放电的第一信号。

控制部能够在电池组成为应保护的状态时实时地接收表示禁止放电的第一信号。另外,控制部能够响应于自身发送的信息请求信号,接收基于电池组的状态的第二信号。由此,在电池组接受到信息请求信号时成为应保护的状态的情况下,控制部能够经由第二信号端子接收表示禁止放电的信号。

控制部也可以在第一信号端子未与电池组连接的情况下,经由第一信号端子接收表示禁止放电的第一信号。

在第一信号端子与电池组未连接的情况下,控制部接收表示禁止放电的第一信号,从而能够禁止电池组的放电保护电池组。

第二信号端子也可以是串行通信端子。在电动作业机与电池组之间未建立串行通信的情况下,控制部也可以执行与接收到表示禁止放电的第二信号的情况相同的处理。

由于第二信号端子为串行通信端子,所以电动作业机能够利用第二信号端子接收多个电池信号。而且,在电动作业机与电池组之间未建立串行通信的情况下,电动作业机执行与接收到表示禁止放电的第二信号的情况相同的处理。由此,在电动作业机与电池组之间未建立串行通信的情况下,电动作业机能够禁止电池组的放电保护电池组。

第二信号端子也可以是串行通信端子。也可以在从电池组向电动作业机流动有电流时的经由第二信号端子的串行通信的频率比未从电池组向电动作业机流动电流时高。

在未从电池组向电动作业机流动电流时,与从电池组向电动作业机流动有电流时相比,电池组的状态不易变化。由此,在未从电池组向电动作业机流动电流时,与从电池组向电动作业机流动有电流时相比,能够较低地抑制串行通信的频率。由此,能够抑制电动作业机以及电池组的处理负载以及消耗电流。

控制部也可以响应于在第一定时经由第一信号端子或者第二信号端子接收到表示禁止放电的信号,停止马达的驱动。进一步,控制部也可以响应于第一信号端子以及第二信号端子中的在第一定时未接收表示禁止放电的信号的信号端子在从第一定时到经过设定时间的期间,持续未接收表示禁止放电的信号,只要不建立规定的解除条件就禁止马达的再驱动。

在尽管通过控制部经由两个信号端子中的一个信号端子接收到表示禁止放电的信号,但经由另一个信号端子未接收表示禁止放电的信号的情况下,存在发生异常的可能性。由此,在该情况下,只要不建立规定的解除条件,控制部就禁止马达的再驱动。由此,能够适当地保护电池组。

规定的解除条件也可以包含将电池组从电动作业机取下。

在该情况下,通过将电池组从电动作业机取下,能够解除马达的再驱动禁止。

上述的电动作业机也可以具备:第一连接路径、以及第二连接路径。第一连接路径构成为连接第一信号端子和控制部。第二连接路径构成为连接第二信号端子和控制部。第一信号路径与第二连接路径也可以是相互独立的不同的路径。

由于第一连接路径与第二连接路径是独立的路径,所以能够更适当地多重地保护电池组。

也可以在接收表示允许放电的第一信号,并且接收表示允许放电的第二信号的期间,控制部允许从电池组向马达的放电,驱动马达。

控制部仅在第一以及第二信号双方表示允许放电的情况下,允许从电池组向马达的放电。因此,在发生尽管从电池组发送出表示禁止放电的信号,但通过控制部经由两个信号端子中的一个端子接收表示允许放电的信号的故障的情况下,控制部能够禁止从电池组向马达的放电,保护电池组。

本公开的另一个方面是电动作业机,具备:电池组、马达以及控制部。马达构成为从电池组接受电力的供给而旋转。控制部构成为控制马达的驱动。电池组具备:第一电池信号端子和第二电池信号端子。第一电池信号端子构成为输出表示禁止放电或允许放电的第一信号。第二电池信号端子构成为输出表示禁止放电或允许放电的第二信号。控制部具备:第一信号端子和第二信号端子。第一信号端子构成为与第一电池信号端子连接。第二信号端子构成为与第二电池信号端子连接。控制部构成为使用经由第一信号端子接收的第一信号和经由第二信号端子接收的第二信号,来控制马达的驱动。

从电池组经由不同的电池信号端子向电动作业机的控制部发送第一信号和第二信号。即,电池组具备向控制部发送表示禁止放电的信号的多个单元。由此,能够更适当地保护电池组,抑制电池组的劣化。

第一信号也可以包含不依据通信协议的信号。第二信号也可以包含依据通信协议的信号。

能够经由不同的电池信号端子,从电池组向控制部发送不依据通信协议的信号和依据通信协议的信号。

第一电池信号端子也可以是用于从电池组向控制部发送信号的专用的端子。第二电池信号端子也可以是用于在电池组与控制部之间收发信号的串行通信端子。

使用为了在电池组与控制部之间进行串行通信而设置的串行通信端子,从电池组向控制部发送第二信号。由此,能够多重地保护电池组,而不使电动作业机以及电池组的端子数增加。

电池组也可以具备电池控制部,上述电池控制部构成为响应于电池组成为应保护的状态,而发送表示禁止放电的第一信号以及第二信号中的至少一个信号。电池控制部也可以构成为响应于成为应保护的状态,首先经由第二电池信号端子通过串行通信发送表示禁止放电的第二信号。

响应于电池组成为应保护的状态,首先发送依据通信协议的信号。由此,电动作业机能够在停止放电之前,识别电池组的状态,进行与电池组以及电动作业机的状态相应的处理。

上述的电动作业机也可以还具备用于使马达驱动的驱动开关。控制部也可以具备锁存电路,该锁存电路构成为与第一信号端子或者第二信号端子连接,响应于在驱动开关接通期间输入了表示禁止放电的信号,维持放电的禁止状态直至驱动开关断开。电池组也可以构成为经由电池信号端子发送表示禁止放电的信号,上述电池信号端子是第一电池信号端子以及第二电池信号端子中的、不经由第一信号端子或者第二信号端子且不与锁存电路连接的端子。

响应于电池组成为应保护的状态,首先经由未与锁存电路连接的电池信号端子,发送表示禁止放电的信号。由此,能够抑制伴随着锁存电路的解除的电池组以及电动作业机的处理负载,并且避免电动作业机突然工作。

第二信号也可以包含:依据通信协议的第三信号和不依据通信协议的第四信号。第一电池信号端子也可以构成为持续地输出第一电平的电压作为第一信号。第二电池信号端子也可以构成为输出串行通信信号作为第三信号,并且在待机时持续地输出第二电平的电压,并且持续地输出与第二电平不同的第三电平的电压作为第四信号。

经由第二电池信号端子,除了作为串行信号的第三信号之外,还从电池组向控制部发送耐噪声性较高的第四信号。由此,能够更适当地保护电池组,而不使电动作业机以及电池的端子数增加。

本公开还包含以下的项目。

[项目A1]

电动作业机具备:马达、第一通信端子、第二通信端子以及控制部。马达构成为从电池组接受电力的供给而旋转。第一通信端子从电池组输入表示禁止还是允许电池组的放电的第一放电信息。第二通信端子从电池组输入表示禁止还是允许电池组的放电的第二放电信息。控制部构成为接收输入至第一通信端子的第一放电信息以及输入至第二通信端子的第二放电信息,并使用接收的第一放电信息以及第二放电信息,来控制马达的驱动。

电动作业机具备第一通信端子以及第二通信端子,上述第一通信端子以及第二通信端子从电池组输入放电信息。因此,在发生了尽管从电池组输入表示禁止放电的放电信息,但经由第一通信端子以及第二通信端子的任意一个接收表示允许放电的放电信息的故障的情况下,控制部也能够经由另一个通信端子接收表示禁止放电的放电信息。由此,能够适当地保护电池组,抑制电池组的劣化。

[项目A2]

另外,第一通信端子也可以是被输入第一放电信息的专用端子。第二通信端子也可以是被输入包含第二放电信息的多个电池信息的端子。

向输入放电信息以外的电池信息的第二通信端子输入第二放电信息。由此,控制部能够接收第一以及第二放电信息,双重地保护电池组,而不使电动作业机的端子数增加。

[项目A3]

另外,控制部也可以经由第二通信端子发送请求电池信息的信息请求信号,并接收响应于信息请求信号从电池组输入至第二通信端子的第二放电信息。并且,控制部也可以在电池组成为应保护的状态时接收从电池组输入至第一通信端子的表示禁止放电的第一放电信息。

控制部能够在电池组成为应保护的状态时实时地接收表示禁止放电的第一放电信息。另外,控制部能够响应于自身发送的信息请求信号,接收基于电池组的状态的第二放电信息。由此,当在电池组接受信息请求信号时成为应保护的状态的情况下,控制部能够利用第二通信端子接收表示禁止放电的电池信息。

[项目A4]

另外,在第一通信端子未与电池组连接的情况下,控制部也可以经由第一通信端子接收表示禁止放电的第一放电信息。

在第一通信端子与电池组未连接的情况下,控制部通过接收表示禁止放电的第一放电信息,能够禁止电池组的放电保护电池组。

[项目A5]

另外,第二通信端子也可以是串行通信端子。控制部也可以在电动作业机与电池组之间未建立串行通信的情况下,执行与第二通信端子接收了表示禁止放电的第二放电信息的情况相同的处理。

由于第二通信端子为串行通信端子,所以电动作业机能够利用第二通信端子接收多个电池信息。而且,在电动作业机与电池组之间未建立串行通信的情况下,电动作业机执行与接收到表示禁止放电的第二放电信息的情况相同的处理。由此,在电动作业机与电池组之间未建立串行通信的情况下,电动作业机能够禁止电池组的放电保护电池组。

[项目A6]

也可以在第二通信端子为串行通信端子的情况下,从电池组向电动作业机流动有电流时的经由第二通信端子的串行通信的频率比未从电池组向电动作业机流动电流时高。

在未从电池组向电动作业机流动电流时,与从电池组向电动作业机流动有电流时相比,电池组的状态不易变化。由此,在未从电池组向电动作业机流动电流时,与从电池组向电动作业机流动有电流时相比,能够较低地抑制串行通信的频率。由此,能够抑制电动作业机以及电池组的处理负载以及消耗电流。

[项目A7]

另外,电动作业机也可以具备操作部,上述操作部为了指示马达的驱动而操作。而且,控制部也可以在经由第一通信端子以及第二通信端子中的一个通信端子接收到表示禁止放电的放电信息的情况下,停止马达的驱动,并且在经由一个通信端子接收表示禁止放电的放电信息后设定时间内未经由第一通信端子以及第二通信端子中的另一个通信端子接收到表示禁止放电的放电信息的情况下,只要不建立规定的解除条件就禁止马达的再驱动。

在尽管通过控制部经由两个通信端子中的一个通信端子接收到表示禁止放电的放电信息,但未经由另一个通信端子接收到表示禁止放电的放电信息的情况下,存在发生异常的可能性。因此,在该情况下,只要不建立规定的解除条件,控制部就禁止马达的再驱动。由此,能够保护电池组。

[项目A8]

规定的解除条件也可以包含将电池组从电动作业机取下。

在该情况下,能够通过将电池组从电动作业机取下,解除马达的再驱动禁止。

[项目A9]

另外,电动作业机也可以具备:第一连接路径和第二连接路径。第一连接路径连接第一通信端子和控制部。第二连接路径连接第二通信端子和控制部连接。第一连接路径与第二连接路径也可以是相互独立的不同的路径。

由于第一连接路径与第二连接路径是独立的路径,所以能够更适当地双重地保护电池组。

[项目A10]

另外,也可以在第一通信端子接收表示允许放电的第一放电信息,并且第二通信端子接收表示允许放电的第二放电信息的期间,控制部允许从电池组向马达的放电,驱动马达。

控制部仅在第一以及第二放电信息双方表示允许放电的情况下,允许从电池组向马达的放电。因此,在发生了尽管从电池组发送了表示禁止放电的放电信息,但经由两个通信端子中的一个端子接收表示允许放电的放电信息的故障的情况下,控制部能够禁止从电池组向马达的放电,保护电池组。

[项目B1]

一种向电动作业机供给电力的电池组,具备:第一电池通信端子和第二电池通信端子。第一电池通信端子向电动作业机输出表示禁止还是允许放电的第一放电信息。第二电池通信端子向电动作业机输出表示禁止还是允许放电的第二放电信息。

电池组具备:第一电池通信端子,输出第一放电信息;以及第二电池通信端子,输出第二放电信息。因此,即使在发生了表示禁止放电的第一以及第二放电信息中的一个信息作为表示允许放电的放电信息被电动作业机接收的故障的情况下,也能够通过电动作业机接收另一个表示禁止放电的放电信息。因此,电池组能够受到适当的保护抑制劣化。

[项目B2]

另外,第一电池通信端子也可以是输出第一放电信息的专用端子。第二电池通信端子也可以是输出包含第二放电信息的多个电池信息的端子。

电池组能够使用输出其它电池信息的第二电池通信端子,输出第二放电信息。由此,电池组能够输出第一以及第二放电信息,受到适当的保护,而不使端子数增加。

[项目B3]

另外,电池组也可以具备电池控制部,该电池控制部构成为在电池组成为应保护的状态时,经由第一电池通信端子发送表示禁止放电的第一放电信息,并响应于来自电动作业机的请求经由第二电池通信端子发送第二放电信息。

电池控制部能够在电池组成为应保护的状态时实时地发送表示禁止放电的第一放电信息。另外,电池控制部能够响应于来自电动作业机的请求,发送基于接受到请求时的电池组的状态的第二放电信息。由此,在从电动作业机接受到请求时,电池组成为应保护的状态的情况下,电池控制部能够经由第二电池通信端子,发送表示禁止放电的第二放电信息。

附图说明

图1是表示第一实施方式的作业机系统的外观的立体图。

图2是表示第一实施方式的马达的控制系统的结构的框图。

图3是表示由第一实施方式的电池控制电路执行的放电控制处理的流程图。

图4是表示由第一实施方式的作业机的控制电路执行的主处理的流程图。

图5是表示由第一实施方式的作业机的控制电路执行的电池状态识别处理的流程图。

图6是表示由第一实施方式的作业机的控制电路执行的放电设定处理的流程图。

图7是表示由第一实施方式的作业机的控制电路执行的放电异常处理的流程图。

图8是表示由第一实施方式的作业机的控制电路执行的马达驱动处理的流程图。

图9是表示第二实施方式的马达控制系统的结构的框图。

图10是表示第二实施方式的放电控制处理的过程的流程图。

图11是表示第二实施方式的三种禁止放电信号的输出过程的说明图。

图12是表示第三实施方式的放电控制处理的过程的流程图。

图13是表示第三实施方式的三种禁止放电信号的输出过程的说明图。

图14是表示第四实施方式的放电控制处理的过程的流程图。

图15是表示第四实施方式的三种禁止放电信号的输出过程的说明图。

附图标记说明:1…作业机,2…主管,3…控制单元,4…驱动单元,5…罩,5V…直流,6…手柄,7…右把手,8…左把手,9…正反切换开关,10…锁定按钮,11…触发件,12…触发开关,13…控制布线管,16…马达壳体,17…割刀,21…后端壳体,22…电池组,23…变速盘,24…主开关,25…显示部,28…电池电压检测部,30…控制器,32…驱动电路,34…门电路,35…锁存电路,36…控制电路,38…调节器,39…停止电路,41…正极端子,42…负极端子,43…DS端子,44…串行端子,48…第一连接线,49…第二连接线,50…马达,52…旋转传感器,54…电流检测部,56…温度检测部,60…电池,61…电池正极端子,62…电池负极端子,63…电池DS端子,64…电池串行端子,65…电池控制电路,66…带有自熔断型控制的熔断器,67…分流电阻,68…第一电池连接线,69…第二电池连接线。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下,参照附图对用于实施本公开的方式进行说明。

<1.整体结构>

如图1所示,在本例示的实施方式中,对将本公开的电动作业机应用于除草机的情况进行说明。本例示性的实施方式的作业机系统具备作业机1和电池组22。作业机1是具备主管2、控制单元3、驱动单元4、罩5以及手柄6的除草机。主管2形成为长条并且中空的棒状。控制单元3设置于主管2的后端侧。驱动单元4以及罩5设置于主管2的前端侧。

驱动单元4具备:马达壳体16和割刀17。割刀17是用于收割草、小径树等收割对象物的圆板状的刀,构成为能够相对于马达壳体16拆装。罩5是为了抑制被割刀17收割的草等飞向作业机1的使用者而设置的。

在马达壳体16的内部搭载有马达50,上述马达50产生用于使割刀17旋转的旋转力。通过马达50的驱动产生的旋转力经由减速机构传递到安装有割刀17的旋转轴。通过在割刀17通过马达50的旋转力旋转时,使割刀17的外周部分与对象物接触,使用者能够切断对象物。

手柄6形成为U形,在主管2的长度方向上的中间位置附近与主管2连接。在手柄6的第一端侧设置有使用者用右手把持的右把手7,在手柄6的第二端侧设置有使用者用左手把持的左把手8。

在右把手7的前端侧设置有正反切换开关9、锁定按钮10、以及触发件11。正反切换开关9将马达50的旋转方向也就是割刀17的旋转方向切换为正转或者反转的任一方向。此外,正转是在收割草等时设定的旋转方向,反转是在除去缠绕于割刀17的草等时设定的旋转方向。

触发件11是使用者为了指示割刀17的旋转或者停止而操作的操作部件。在右把手7的内部配置有与触发件11联动地动作的触发开关12。触发开关12在触发件11被操作时接通,在触发件11未被操作时断开,并输出表示该接通状态或者断开状态的触发信号TS。在本实施方式中,触发开关12相当于驱动开关的一个例子。

锁定按钮10是用于防止或者抑制割刀17的误动作的按钮。在锁定按钮10未被按下的状态下,锁定按钮10与触发件11机械卡合。由此,限制触发件11的动作,阻止或者抑制触发开关12成为接通状态。在锁定按钮10被按下的状态下,解除锁定按钮10的与触发件11的卡合。

在右把手7的下端与控制单元3的前端之间设置有控制布线管13。控制布线管13形成为中空的棒状,在内部配设有控制用线束。控制用线束是用于将触发开关12以及正反切换开关9与控制单元3电连接的布线。

控制单元3包括:后端壳体21和电池组22。

在后端壳体21的前端侧,以使用者可操作的状态设置有变速盘23以及主开关24。变速盘23为了使用者可变地设定马达50的旋转速度而设置。主开关24是用于通过使从电池60向各部的供电开始,而使作业机1成为可使用状态的开关。在主开关24接通时,形成从电池60向马达50的放电路径,在主开关24断开时,切断从电池60向马达50的放电路径。

进一步,在后端壳体21的前端侧以使用者可以视觉确认的方式设置有显示部25。显示部25是为了向使用者报告动作状态、异常等而设置的,具备显示灯、剩余量显示灯、反转显示灯等。显示灯在接通主开关24进行对作业机1的各部的供电时点亮。剩余量显示灯显示电池60的剩余量。反转显示灯显示马达50正在反向旋转。此外,剩余量是电池60中剩余的电量。

在后端壳体21的内部配置有后述的控制器30。控制器30主要执行马达50的控制。控制器30通过控制对马达50的通电来控制马达50的驱动。

电池组22构成为能够拆装于后端壳体21的后端部。

如图2所示,电池组22具备:电池60、电池控制电路65、电池正极端子61、电池负极端子62、电池DS端子63、以及电池TR端子64。电池60通过串联连接多个电池单元而构成。电池60是用于向后端壳体21内的各部以及马达50供给电力的能够反复充电的电源。作为一个例子,电池60具备锂离子二次电池。另外,电池60的额定电压例如也可以是64V。

<2.马达控制系统的结构>

接下来,参照图2对由电池控制电路65以及控制器30构成的马达50的控制系统100的结构进行说明。

电池控制电路65具备:CPU65a、ROM65b、RAM65c以及I/O等,执行后述的错误停止信号控制处理等。

电池正极端子61与电池60的正极侧连接。电池负极端子62与电池60的负极侧连接。电池DS端子63经由第一电池连接线68与电池控制电路65连接。电池DS端子63是用于发送来自电池组22的第一信号的专用端子。第一信号是不依据通信协议的信号。DS是放电停止的缩写。

电池TR端子64经由第二电池连接线69与电池控制电路65连接。电池TR端子64是用于通过串行通信发送多个电池信号的串行通信端子。TR是发送/接收的缩写。多个电池信号包含依据通信协议的第二信号。

第一电池连接线68与第二电池连接线69是不包含共用部分的相互独立的不同的连接线。第一信号以及第二信号是表示禁止还是允许来自电池60的放电的信号。此外,在本实施方式中,电池控制电路65相当于电池控制部的一个例子,电池DS端子63相当于第一电池信号端子的一个例子,电池TR端子64相当于电池第二电池信号端子的一个例子。

另外,电池组22具备:未图示的单元电压检测部、单元温度检测部以及电池电流检测部。单元电压检测部检测电池60的各单元的电压值,并将检测信号输出至电池控制电路65。单元温度检测部由热敏电阻等构成,检测至少一个单元的温度并将检测信号输出至电池控制电路65。电池电流检测部检测电池60的充放电电流,并将检测信号输出至电池控制电路65。

控制器30具备:正极端子41、负极端子42、DS端子43以及TR端子44。并且,控制器30具备:驱动电路32、门电路34、控制电路36以及调节器38。

正极端子41与电池组22的电池正极端子61连接。负极端子42与电池组22的电池负极端子62连接。DS端子43是与电池组22的电池DS端子63连接的端子,是用于接收从电池组22发送出的第一信号的专用端子。TR端子44是用于通过串行通信,接收从电池组22发送出的包含第二信号的多个电池信号的端子。

DS端子43经由第一连接线48与控制电路36连接,TR端子44经由第二连接线49与控制电路36连接。第一连接线48与第二连接线49是不包含共用部分的相互独立的不同的连接线。即,DS连接路径与串行连接路径是不包含共用部分的相互独立的不同的路径。DS连接路径是包含第一电池连接线68以及第一连接线48,经由电池DS端子63以及DS端子43连接电池控制电路65与控制电路36的路径。串行连接路径是包含第二电池连接线69以及第二连接线49,经由电池TR端子64以及TR端子44连接电池控制电路65与控制电路36的路径。

驱动电路32是从电池60接受电力供给,并使电流在与马达50的各相对应的各绕组中流动的电路。马达50是三相无刷马达。驱动电路32是三相全桥电路,具备:高侧的开关元件Q1~Q3、以及低侧的开关元件Q4~Q6。各开关元件Q1~Q6例如包含MOSFET,但也可以包含MOSFET以外的结构。

门电路34通过根据从控制电路36输出的控制信号,使各开关元件Q1~Q6导通或截止,使电流依次在马达50的各相绕组中流动,来使马达50旋转。此外,在使开关元件Q1~Q6全部截止的情况下,马达50成为空转的状态。另外,在使开关元件Q1~Q3均截止,并且使开关元件Q4~Q6均导通的情况下,马达50成为施加所谓的短路制动的状态。

调节器38在电池组22与作业机1连接的同时,从电池60接受电力供给,并生成使控制电路36动作所需的一定的电源电压Vcc(例如,直流5V)。

控制电路36具备:CPU36a、ROM36b、RAM36c以及I/O等。控制电路36与DS端子43、TR端子44、触发开关12、主开关24、显示部25以及电池电压检测部28连接。另外,虽然未图示,但控制电路36也与正反切换开关9以及变速盘23连接。

电池电压检测部28检测正极端子41与负极端子42之间的电压,即电池60的电压(以下,称为电池电压)的值,并将检测信号输出至控制电路36。

在控制器30中,在从驱动电路32到电池60的负极的通电路径上设置有电流检测部54,该电流检测部54检测在马达50中流动的电流的值。另外,在马达50的附近设置有旋转传感器52,该旋转传感器52检测马达50所包含的转子的旋转位置。旋转传感器52例如是光学编码器、磁编码器等。并且,在驱动电路32的开关元件的附近设置有温度检测部56,该温度检测部56由检测开关元件的温度的热敏电阻等构成。而且,来自电流检测部54、旋转传感器52、温度检测部56的检测信号也输入至控制电路36。

控制电路36从调节器38接受电力供给而动作。控制电路36基于各种检测信号以及各种开关的操作状态,来执行包括后述的主处理的各种处理。此外,在本实施方式中,控制器30相当于控制部的一个例子,DS端子43相当于第一信号端子的一个例子,TR端子44相当于第二信号端子的一个例子。

<3.电池组中的处理>

<3-1.放电控制处理>

接下来,参照图3的流程图对由电池控制电路65执行的放电控制处理进行说明。电池控制电路65若检测出电动作业机的连接,则开始本处理。

首先,在S10中,电池控制电路65从电池DS端子63输出表示允许放电的允许放电信号作为第一信号。

接着,在S20中,电池控制电路65判定是否从作业机1经由电池TR端子64输入了信息请求信号。信息请求信号是在控制电路36对电池组22请求电池信息信号时,从TR端子44输出的信号。

在S20中,电池控制电路65判定为输入了信息请求信号的情况下,进入S30的处理。另外,在S20中,电池控制电路65判定为未输入信息请求信号的情况下,进入S60的处理。

在S30中,电池控制电路65判定来自电池DS端子63的输出信号是否是允许放电信号。在S30中,电池控制电路65判定为输出信号是允许放电信号的情况下,进入S40。另外,在S30中,电池控制电路65判定为输出信号是表示禁止放电的禁止放电信号的情况下,进入S50。

在S40以及S50中,电池控制电路65响应于信息请求信号,从电池TR端子64输出包括第二信号的多个电池信息信号。在S40中,电池控制电路65输出表示允许放电的允许放电信号作为第二信号。在S50中,电池控制电路65输出表示禁止放电的禁止放电信号作为第二信号。另外,在S40以及S50中,电池控制电路65输出表示电池60的剩余量、与过电流相关的信息的信号等作为其它电池信号。

在S60中,电池控制电路65判定是否电池60所包含的多个单元的电压值全部为规定电压值以上。由于在任一个单元电压值低于规定电压值的情况下,持续放电从而存在电池60劣化的可能性,所以需要停止放电来保护电池60。因此,在S60中,电池控制电路65基于单元电压值来判定是否需要保护电池60。

当在S60中,电池控制电路65判定任一个单元电压值低于规定电压值的情况下,进入S90的处理。在S90中,电池控制电路65停止从电池DS端子63的允许放电信号的输出。在允许放电信号为高电平信号(以下称为高信号)的情况下,若停止允许放电信号的输出,则从电池DS端子63输出相当于禁止放电信号的低电平信号(以下,称为低信号)。另外,在允许放电信号为低信号的情况下,若停止允许放电信号的输出,则从电池DS端子63输出相当于禁止放电信号的高信号。即,若停止从电池DS端子63的允许放电信号的输出,则从电池DS端子63输出禁止放电信号。电池控制电路65在需要保护电池60的时刻,立即从电池DS端子63输出禁止放电信号。

另一方面,在S60中,电池控制电路65判定任一个单元电压值均为规定电压值以上的情况下,进入S70的处理。在S70中,电池控制电路65判定电池60的放电电流的值是否为规定电流值以下。由于在放电电流的值超过规定电流的情况下,持续放电从而存在电池60劣化的可能性,所以需要停止放电来保护电池60。由此,在S70中,电池控制电路65基于放电电流的值来判定是否需要保护电池60。

在S70中,电池控制电路65判定放电电流的值超过规定电流值的情况下,进行S90的处理。

另一方面,在S70中,电池控制电路65判定放电电流的值为规定电流以下的情况下,进入S80的处理。在S80中,电池控制电路65判定是否电池60的单元温度全部为规定温度以下。由于在任一个单元温度超过规定温度的情况下,持续放电从而存在电池60劣化的可能性,所以需要停止放电来保护电池60。由此,在S80中,电池控制电路65基于单元温度来判定是否需要保护电池60。

在S80中,电池控制电路65判定任一个单元温度超过规定温度的情况下,进行S90的处理。

另一方面,在S80中,电池控制电路65判定任意的单元温度均为规定温度以下的情况下,进入S100的处理。在S100中,电池控制电路65判定作业机1是否与电池组22非连接。

在S100中,电池控制电路65判定为连接有作业机1的情况下,返回到S20的处理。另一方面,在S100中,电池控制电路65判定为未连接作业机1的情况下,进入S110的处理。在S110中,电池控制电路65与S90的处理相同,停止从电池DS端子63的允许放电信号的输出。以上结束本处理。

<4.电动作业机中的处理>

<4-1.主处理>

接下来,参照图4的流程图对由作业机1的控制电路36执行的主处理进行说明。

首先,在S200中,控制电路36判定是否经过了时间基准。在未经过时间基准的情况下,控制电路36待机,在经过了时间基准的情况下进入S210的处理。时间基准相当于控制电路36的控制周期。

在S210中,控制电路36执行触发开关12的操作检测处理。详细而言,控制电路36基于来自触发开关12的信号,来检测触发开关12接通还是断开。

接着,在S220中,控制电路36基于从电池组22输出的信息,来执行电池状态处理。对于电池状态处理的详细内容后述。

接着,在S230中,控制电路36执行AD转换处理。详细而言,控制电路36对从电池电压检测部28、电流检测部54以及温度检测部56输入的检测信号进行AD转换。由此,控制电路36获取在马达50中流动的电流值、电池60的电压值、以及开关元件的温度。

接着,在S240中,控制电路36执行异常检测处理。详细而言,控制电路36对在S230中获取的电流值、电压值以及温度与各自的阈值进行比较,来检测过电流、电池电压的降低、开关元件的高温状态等异常。然后,在检测到异常的情况下,控制电路36将马达异常标志置位。

接着,在S250中,控制电路36基于触发开关12的接通断开、电池状态、异常的检测结果,来执行马达控制。对于马达控制处理的详细内容后述。

接着,在S260中,控制电路36执行显示处理。详细而言,控制电路36显示马达50的动作状态、电池60的剩余量、检测出的异常等,报告给使用者。以上结束本处理。

<4-2.电池状态识别处理>

接下来,参照图5的流程图对控制电路36在S220中执行的电池状态识别处理的详细内容进行说明。

首先,在S300中,控制电路36执行电池通信处理。详细而言,控制电路36若检测出电池组22安装于作业机1,则在初始通信中,经由TR端子44向电池组22发送作业机1的信息。在作业机1的信息中例如包含作业机1的型号。另外,控制电路36经由TR端子44从电池组22接收电池组22的信息。在电池组22的信息中例如包含电池组22的型号。

进一步,控制电路36经由TR端子44,以规定的周期向电池控制电路65发送信息请求信号,并从电池控制电路65作为信号信息请求信号的响应接收电池信息。在这里,发送信息请求信号的周期被设定为在未从电池组22向作业机1流动放电电流时,比从电池组22向作业机1流动放电电流时长。即,在未从电池组22向作业机1流动放电电流时,与流动放电电流时相比,较低地设定串行通信的频率。

接着,在S310中,控制电路36基于从电池组22输出的第一信号以及第二信号,来执行设定电池60的放电状态的放电设定处理。对于放电设定处理的详细内容后述。

接着,在S320中,控制电路36基于放电设定处理的结果,来执行放电异常处理。对于放电异常处理的详细内容后述。以上,结束本处理。

<4-3.放电设定处理>

接下来,参照图6的流程图对控制电路36在S310中执行的放电设定处理的详细内容进行说明。

首先,在S400中,控制电路36判定输入至DS端子43的输入信号是否为允许放电信号。在这里,在作业机1与电池组22未连接的情况下,详细而言,在电池DS端子63与DS端子43未连接的情况下,控制电路36也接收禁止放电信号。即,在经由电池DS端子63输出了禁止放电信号时和电池DS端子63未与DS端子43连接时,第一连接线48的电位成为相同的电位。控制电路36在输入信号为允许放电信号的情况下,进入S410的处理,在输入信号为禁止放电信号的情况下,进入S420的处理。

在S410中,控制电路36将第一允许标志置位,并进入S430的处理。

另外,在S420中,控制电路36清除第一允许标志,并进入S430的处理。

在S430中,控制电路36判定与电池控制电路65的通信状态是否为连接状态。即,控制电路36判定是否与电池控制电路65之间建立了串行通信。具体而言,控制电路36在向电池控制电路65发送信息请求信号并有响应的情况下,将通信状态判定为连接状态,在没有响应的情况下,将通信状态判定为非连接状态。控制电路36在将通信状态判定为连接状态的情况下,进入S440的处理。另外,控制电路36在将通信状态判定为非连接状态的情况下,进入S470的处理。

在S440中,控制电路36判定输入至TR端子44的第二信号是否是允许放电信号。在第二信号是允许放电信号的情况下,控制电路36在S450中将第二允许标志置位,并进入S490的处理。另外,在第二信号是禁止放电信号的情况下,控制电路36在S460中清除第二允许标志,并进入S490的处理。

另一方面,在S470中,控制电路36判定与电池控制电路65的非连接时间是否比判定时间长。具体而言,控制电路36判定在向电池控制电路65发送信息请求信号后没有响应的状态是否经过了判定时间。判定时间是预先设定的时间。在非连接时间比判定时间长的情况下,控制电路36在S480中清除第二允许标志,并进入S490的处理。由此,在未建立与电池控制电路65的串行通信的情况下,控制电路36执行与经由TR端子44接收到禁止放电信号的情况相同的处理。另外,在非连接时间为判定时间以下的情况下,控制电路36保持原样进入S490的处理。

在S490中,控制电路36判定第一允许标志是否被置位。控制电路36在第一允许标志被置位的情况下,进入S500的处理,在第一允许标志未被置位的情况下,进入S520的处理。

在S500中,控制电路36判定第二允许标志是否被置位。控制电路36在第二允许标志被置位的情况下,进入S510的处理,在第二允许标志未被置位的情况下,进入S520的处理。

在S510中,控制电路36将允许放电标志置位。即,控制电路36仅在第一允许标志和第二允许标志双方被置位的情况下,将允许放电标志置位。由此,仅在第一信号以及第二信号双方表示允许放电的情况下,允许电池组22的放电。

另一方面,在S520中,控制电路36将允许放电标志清除。即,在第一允许标志以及第二允许标志中的至少一方未被置位的情况下,控制电路36清除允许放电标志。由此,在第一信号以及第二信号中的至少一方表示禁止放电的情况下,禁止电池组22的放电。以上结束本处理。

<4-4.放电异常处理>

接下来,参照图7的流程图对控制电路36在S320中执行的放电异常处理的详细内容进行说明。

首先,在S600中,控制电路36判定马达50是否为驱动中。控制电路36在马达50为驱动中的情况下,进入S610的处理,在马达50停止中的情况下,进入S630的处理。

在S610中,控制电路36判定允许放电标志是否被清除。在允许放电标志被清除的情况下,控制电路36在S620中将第一异常标志置位,并进入S650的处理。另外,在允许放电标志被置位的情况下,控制电路36保持原样进入S650的处理。

另一方面,在S630中,控制电路36判定触发开关12是否断开。在触发开关12断开的情况下,控制电路36在S640中清除第一异常标志,并进入S650的处理。另外,在触发开关12接通的情况下,控制电路36保持原样进入S650的处理。

在S650中,控制电路36判定允许放电标志是否被清除。在允许放电标志被清除的情况下,控制电路36进入S660的处理。另外,在允许放电标志被置位的情况下,控制电路36结束本处理。

在S660中,控制电路36判定第一允许标志的状态与第二允许标志的状态是否不一致。即,控制电路36判定是否清除了第一允许标志以及第二允许标志双方。在将第一允许标志以及第二允许标志中的一方置位并清除另一方,而两个标志的状态不一致的情况下,控制电路36进入S670的处理。另外,在清除第一允许标志以及第二允许标志双方,而两个标志的状态一致的情况下,控制电路36结束本处理。

在S670中,控制电路36判定第一允许标志与第二允许标志的不一致状态是否持续设定时间以上。设定时间设定为输出信息请求信号的周期,或者,设定为比输出信息请求信号的周期长的时间。在电池组22成为需要保护的状态的时刻与输出信息请求信号的时刻不同的情况下,产生第一允许标志与第二允许标志成为不一致状态的期间。然而,在电池组22以及控制器30没有异常的情况下,第一允许标志与第二允许标志的不一致状态的持续时间小于设定时间。

在不一致状态持续设定时间以上的情况下,控制电路36在S680中将第二异常标志置位,并结束本处理。通过将第二异常标志置位,即使在触发开关12再次接通的情况下,在不满足规定的解除条件的情况下也禁止马达50的再驱动。规定的解除条件是(i)将电池组22从作业机1取下。若将电池组22从作业机1取下,不向控制电路36供给电源,则解除马达50的再驱动的禁止。另一方面,在不一致状态的持续时间小于设定时间的情况下,控制电路36保持原样结束本处理。

此外,规定的解除条件除了条件(i)以外,也可以包含(ii)在规定时间以上未操作作业机1、以及(iii)关闭了作业机1的主开关24。在规定的解除条件包括条件(i)~(iii)的情况下,在条件(i)~(iii)中的任一条件成立的情况下,解除马达50的再驱动的禁止。

<4-5.马达控制处理>

接下来,参照图8的流程图对控制电路36在S250中执行的马达控制处理的详细内容进行说明。

首先,在S800中,控制电路36判定触发开关12是否接通。控制电路36在触发开关12接通的情况下,进入S810的处理,在触发开关12断开的情况下,进入S840的处理。

在S810中,控制电路36判定马达50、控制器30以及电池组22是否没有异常。具体而言,控制电路36判定马达异常标志、第一异常标志以及第二异常标志是否被置位。在任意异常标志均未被置位的情况下,控制电路36进入S820的处理。另外,在任一个异常标志被置位的情况下,控制电路36进入S840的处理。

在S820中,控制电路36判定允许放电标志是否被置位。控制电路36在允许放电标志被置位的情况下,进入S830的处理,在允许放电标志被清除的情况下,进入S840的处理。

在S830中,控制电路36接受来自电池60的电力供给,执行马达驱动处理。详细而言,控制电路36基于来自旋转传感器52的旋转检测信号来计算马达50的旋转位置以及旋转速度。另外,控制电路36基于变速盘23的设定,来设定马达50的目标旋转速度,并且基于正反切换开关9的设定,来设定马达50的旋转方向。然后,控制电路36使用计算出的马达50的旋转速度,来计算驱动电路32的各开关元件的Pulse Width Modulation:脉冲宽度调制(PWM)占空比,以使所设定的旋转方向上的马达50的旋转速度收敛于目标旋转速度。进一步,控制电路36向门电路34输出与计算出的PWM占空比相应的控制信号,并结束本处理。

另一方面,在S840中,控制电路36判定是否实施制动控制。具体而言,在马达50旋转,并且即使使马达50产生制动力也不对控制器30造成影响的情况下,控制电路36判定为执行制动控制。在该情况下,控制电路36在S850中将制动标志置位,并结束本处理。由此,停止从电池60向马达50的电力供给,执行短路制动。

另一方面,在马达50未旋转的情况下、或者在虽然马达50旋转但若使马达50产生制动力则会对控制器30造成影响的情况下,控制电路36判定为不实施制动控制。在该情况下,控制电路36在S860中清除制动标志,并结束本处理。由此,停止从电池60向马达50的电力供给。然后,在马达50旋转的情况下,执行空转等。

<5.效果>

根据以上说明的第一实施方式,能够得到以下的效果。

(1)作业机1具备:接收第一信号的DS端子43和接收第二信号的TR端子44。因此,即使在作业机1发生了尽管从电池组22发送出表示禁止放电的第一信号以及第二信号,但经由DS端子43以及TR端子44中的任一个接收表示允许放电的信号的故障的情况下,也能够经由另一个端子接收表示禁止放电的信号。由此,能够适当地保护电池组22,抑制电池组22的劣化。

(2)使用输入表示允许或者禁止放电的信号以外的电池信号的TR端子44,输入第二信号。由此,作业机1能够从电池组22接收第一信号以及第二信号,双重地保护电池组22,而不使端子数增加。另外,电池组22能够不使端子数增加地向作业机1发送第一信号以及第二信号。

(3)作业机1能够在电池组22成为禁止放电状态时实时地经由DS端子43接收禁止放电信号。另外,作业机1能够响应于自身发送的信息请求信号,接收基于电池组22的状态的第二信号。即,在电池组22接受到信息请求信号时成为禁止放电状态的情况下,作业机1能够经由TR端子44接收禁止放电信号。

(4)在DS端子43未与电池组22连接的情况下,作业机1经由DS端子43接收禁止放电信号。由此,在DS端子43未与电池组22连接的情况下,作业机1能够禁止电池组22的放电来保护电池组22。

(5)作业机1能够经由TR端子44接收多个电池信号。而且,在作业机1与电池组22之间未建立串行通信的情况下,作业机1执行与经由TR端子44接收禁止放电信号的情况相同的处理。由此,在作业机1与电池组22之间未建立串行通信的情况下,作业机1能够禁止电池组22的放电来保护电池组22。

(6)作业机1在未从电池组22向作业机1流动放电电流时,与流动放电电流时相比,电池60的状态不易变化。由此,在未从电池组22向作业机1流动放电电流时,与流动放电电流时相比,能够较低地抑制串行通信的频率。由此,能够抑制作业机1的控制电路36以及电池控制电路65的负载。

(7)在尽管控制电路36从DS端子43以及TR端子44中的一方接收到禁止放电信号,但未从另一方接收到禁止放电信号的情况下,存在发生异常的可能性。由此,在该情况下,作业机1通过即使对触发件11进行操作,但只要不满足规定的条件就禁止马达50的再驱动,能够保护电池组22。

(8)DS连接路径和串行连接路径是不包含共用部分的相互独立的不同的路径。因此,能够可靠地双重地保护电池组22。

(9)控制电路36仅在经由DS端子43接收到允许放电信号,并且经由TR端子44接收到允许放电信号的情况下,驱动马达50。因此,在尽管从电池组22输出了表示禁止放电的第一信号以及第二信号,但仅在DS端子43以及TR端子44的一方接收到允许放电信号的情况下,也能够保护电池组22。

(第二实施方式)

<2-1.与第一实施方式的不同点>

接下来,由于第二实施方式的基本结构与第一实施方式相同,所以对于共用的结构省略说明,以不同点为中心进行说明。此外,与第一实施方式相同的附图标记表示相同的结构,参照前面的说明。

在第一实施方式中,在电池组22成为应保护的状态的情况下,从电池DS端子63以及电池TR端子64向作业机1的控制器30发送两种禁止放电信号。与此相对,在第二实施方式中,在电池组22成为应保护的状态的情况下从电池DS63以及电池TR端子64向作业机1的控制器30发送三种禁止放电信号这一点,与第一实施方式不同。另外,在第二实施方式中,电池控制电路65和控制器30进行以电池控制电路65为主,以控制器30为辅的半双工串行通信。

<2-2.马达控制系统的结构>

接下来,参照图9对第二实施方式的马达控制系统200的结构进行说明。

马达控制系统200除了马达控制系统100的结构之外,还具备:带有自熔断控制的熔断器66(以下,称为熔断器66)、分流电阻67、锁存电路35、缓冲器37以及停止电路39。

熔断器66和分流电阻67设置于电池组22内。熔断器66设置在连接电池60的正极与电池正极端子61的正极线上。分流电阻67设置在连接电池60的负极与电池负极端子62的负极线上。

在即使从电池组22输出三种禁止放电信号也不停止放电的情况下,电池控制电路65为了确保安全,作为最后的方法,向熔断器66发出使其熔断的指令。通过熔断器66熔断,正极线断线,电池60成为不能再利用的状态。另外,电池控制电路65经由分流电阻67,检测在电池60中流动的放电电流以及充电电流。在本实施方式中,分流电阻67相当于检测部的一个例子。

锁存电路35、停止电路39以及缓冲器37设置于作业机1的控制器30。锁存电路35具备两个输入端子和一个输出端子。第一输入端子与第一连接线48连接。第二输入端子与连接触发SW12与控制电路36的连接线连接。另外,输出端子与停止电路39连接。

停止电路39设置于用于从控制电路36向门电路34输出三相的量的马达控制信号的六个输出路径。停止电路39具备分别设置于六个输出路径的开关元件。缓冲器37设置在第一连接线48上。详细而言,设置在锁存电路35的第一输入端子与第一连接线48的连接点和控制电路36之间。

在从第一输入端子输入了允许放电信号,并且从第二输入端子输入了触发SW12的接通信号的情况下,锁存电路35输出使停止电路39的各开关元件接通的信号。另外,在输出使停止电路39的各开关元件接通的信号的状态下,从第一输入端子输入了禁止放电信号的情况下,锁存电路35输出将停止电路39的各开关元件锁定为断开的信号,直至从第二输入端子输入触发SW12的断开信号为止。即,锁存电路35响应于输入了禁止放电信号,而维持禁止放电状态,直至触发SW12断开。由此,即使由于电池控制电路65的故障等,而从DS端子43输入的禁止放电信号消失,也能够抑制马达50突然进行动作。

缓冲器37沿从DS端子43向控制电路36的一个方向传输信号。在未设置缓冲器37的情况下,有可能控制电路36失控,而从控制电路36向锁存电路35的第一输入端子输出允许放电信号。进而,有可能错误地接通停止电路39的开关元件。通过在锁存电路35的第一输入端子与第一连接线48的连接点和控制电路36之间设置缓冲器37,即使在从控制电路36错误地输出了允许放电信号的情况下,也不向锁存电路35的第一输入端子输入允许放电信号。进而,能够避免错误地接通停止电路39的开关。

<2-3.放电制处理>

接下来,参照图10的流程图对电池控制电路65执行的放电控制处理进行说明。

首先,在S15中,判定电池60是否为过放电状态。在S15中,判定为不是过放电状态的情况下,进入S25,经由电池DS端子63,向作业机1发送允许放电信号(具体而言,是低信号)。之后,进入S35的处理。

在S35中,作业机1判定是否与电池组22非连接。在作业机1非连接的情况下,结束本处理。在作业机1与电池组连接的情况下,返回到S15的处理。

另一方面,在S15中,判定为是过放电状态的情况下,在S45中,通过经由电池TR端子64的串行通信,向控制器30发送依据通信协议的禁止放电信号,对控制器30请求放电停止。在S45中发送的禁止放电信号是多位的信号,各位根据通信协议,用电压为高电平的高信号以及电压为低电平的低信号的任一个来表示。此外,在本实施方式中,在S45中发送的禁止放电信号相当于第三信号的一个例子。

接着,在S55中,判定在检测出过放电状态后,过放电状态是否持续了时间TA1。即,判定是否尽管在S45中请求了放电停止,但持续过放电状态。TA1例如是0.5s。在S45中,判定为未持续时间TA1的情况下,进入S25的处理。另一方面,在S45中,判定为持续了时间TA1的情况下,进入S65的处理。

在S65中,经由电池TR端子64,向控制器30发送不依据通信协议的禁止放电信号。不依据通信协议的禁止放电信号是固定电压电平的信号、周期比通常的时钟信号高的信号、随机的信号等。

在本实施方式中,作为不依据通信协议的禁止放电信号,使用固定电压电平的信号。详细而言,电池TR端子64输出高信号以及低信号中的任一信号,在等待串行通信时,输出低信号。即,在等待串行通信时,电池TR端子64将电压电平固定为低电平。与此相对,在输出不依据通信协议的信号时,电池TR端子64将电压电平固定为高电平。不依据通信协议的禁止放电信号是由连续的高信号构成的信号。

在电池60过负载时,噪声容易重叠于串行通信。通过将禁止放电信号设为固定为一定电压电平的信号,耐噪声性提高,能够以更高的可靠性向控制器30传递禁止放电信号。此外,电池TR端子64也可以在等待串行通信时将电压电平固定为高电平,在输出不依据通信协议的禁止放电信号时,将电压电平固定为低电平。即,不依据通信协议的禁止放电信号也可以是由连续的低信号构成的信号。在本实施方式中,在S55中发送的禁止放电信号相当于第四信号的一个例子。

接着,在S75中,判定是否在S65中经由电池TR端子64发送出不依据通信协议的禁止放电信号(具体而言,是高信号)之后,放电电流还持续流动时间TB1以上。TB1例如是0.5s。

在S75中,判定为放电电流未持续流动的情况下,进入S25的处理。另一方面,在S75中,判定为放电电流持续流动的情况下,进入S85的处理。

在S85中,经由电池DS端子63,向控制器30发送禁止放电信号。详细而言,使电池DS端子63成为高阻抗状态。

接着,在S95中,判定是否在S85中经由电池DS端子63发送出禁止放电信号之后,放电电流还持续时间TC1以上。TC1例如是0.75s。

在S95中判定为放电电流未持续流动的情况下,进入S35的处理。另一方面,在S95中判定为放电电流持续流动的情况下,进入S105的处理。

在S105中,输出熔断器66的熔断指令,使熔断器66熔断。由此,从电池60的放电停止。以上,结束本处理。

<2-4.禁止放电动作>

在图11示出执行了图10所示的流程图的情况下的禁止放电动作。首先,若在时刻t0,检测出过放电电压,则在时刻t1,利用串行通信从电池控制电路65向控制器30发送禁止放电信号。即,响应于电池组22成为应保护的状态,首先利用串行通信发送禁止放电信号。控制器30通过利用串行通信接收禁止放电信号,能够识别电池组22的状态,适当地进行处理。

接着,在从时刻t0经过了时间TA1的时刻t2,在未消除过放电状态的情况下,经由电池TR端子64发送电压电平被固定为高电平的禁止放电信号。在即使利用串行通信发送禁止放电信号,也不能够消除电池60的过放电状态的情况下,存在噪声与串行通信重叠,而控制器30无法接收禁止放电信号的可能性。由此,发送耐噪声性较强的禁止放电信号。

接着,当在从时刻t2经过了时间TB1的时刻t3,放电未停止的情况下,经由电池DS端子63发送禁止放电信号。若从电池DS端子63经由DS端子43向锁存电路35输入禁止放电信号,则停止电路39的开关断开。其结果是,只要不满足规定的条件,就维持禁止放电状态。因此,最后发送三种禁止放电信号中经过电池DS端子63的禁止放电信号。

接着,当在从时刻t3经过了时间TC1的时刻t4,放电未停止的情况下,熔断器66熔断。即,在即使从电池控制电路65向控制器30发送三种禁止放电信号,也电池60的放电也未停止的情况下,作为最后的方法,将熔断器66熔断。

根据以上说明的第二实施方式,除了第一实施方式的效果(1)~(9)之外,还起到以下的效果。

(10)经由电池DS端子63,从电池控制电路65向控制器30发送禁止放电信号。另外,经由电池TR端子64,从电池控制电路65向控制器30发送依据通信协议的禁止放电信号和不依据通信协议的禁止放电信号。由此,能够从电池控制电路65向控制器30发送共计三种禁止放电信号。因此,电池组22能够受到适当的保护抑制劣化。

(11)从电池TR端子64,作为不依据通信协议的信号持续地发送电压电平被固定为高电平的信号。电压电平被固定的信号的耐噪声性比电压电平变动的信号高。因此,通过在容易重叠噪声的电池60的过放电时,输出电压电平固定的多位的禁止放电信号,能够提高通过控制器30接收禁止放电信号的可靠性。

(12)响应于电池60成为过放电状态,首先通过串行通信从电池TR端子64发送禁止放电信号。由此,控制器30能够在放电停止之前,识别电池组22的状态,根据电池组22的状态进行处理。

(13)响应于电池60成为应保护的状态,首先经由未与锁存电路35连接的电池TR端子64发送禁止放电信号。由此,能够抑制伴随着锁存电路35的解除的电池控制电路65以及控制器30的处理负载,并避免作业机1突然工作。

(14)在即使从电池控制电路65向控制器30发送三种禁止放电信号,还流动放电电流的情况下,将熔断器66熔断。由此,在无法使电池组在可使用的状态下停止放电的情况下,能够将电池组22设为不可使用的状态,来确保电池组的安全性。

(第三实施方式)

<3-1.与第二实施方式的不同点>

接下来,由于第三实施方式的基本结构与第二实施方式相同,所以对共用的结构省略说明,以不同点为中心进行说明。此外,与第二实施方式相同的附图标记表示相同的结构,参照前面的说明。

第三实施方式的三种禁止放电信号的输出顺序与第二实施方式不同。另外,在第三实施方式中,电池控制电路65和控制器30进行以电池控制电路65为辅、以控制器30为主的半双工串行通信。第三实施方式的马达控制系统200的结构与第二实施方式相同。

<3-2.放电控制处理>

接下来,参照图12的流程图对电池控制电路65执行的放电控制处理进行说明。

首先,在S205中,判定电池60是否为过放电状态。在S205中,判定为不是过放电状态的情况下,进入S215,经由电池DS端子63,向作业机1发送允许放电信号(具体而言,是低信号)。之后,进入S225的处理。

在S225中,判定作业机1是否与电池组22非连接。在作业机1非连接的情况下,结束本处理。在作业机1与电池组连接的情况下,返回到S205的处理。

另一方面,在S205中判定为是过放电状态的情况下,在S235中,判定是否从控制器30经由电池TR端子64接收到串行通信请求。在S235中判定为接收到串行通信请求的情况下,进入S245的处理。在S235中判定为未接收串行通信请求的情况下,跳过S245的处理,进入S255的处理。

在S245中,通过经由电池TR端子64的串行通信,发送依据通信协议的禁止放电信号,对控制器30请求放电停止。依据通信协议的禁止放电信号是与第二实施方式相同的信号。

接着,在S255中,判定在检测出过放电状态后,过放电状态是否持续了时间TA2。TA2例如是0.5s。在S255中判定为未持续时间TA2的情况下,进入S215的处理。另一方面,在S255中判定为持续了时间TA2的情况下,进入S265的处理。

在S265中,将电池DS端子63设为高阻抗状态,经由电池DS端子63向控制器30发送禁止放电信号。

接着,在S275中,判定在S265中经由电池DS端子63发送禁止放电信号之后,放电电流是否还持续流动时间TB2以上。TB2例如是0.25s。

在S275中判定为放电电流未持续流动的情况下,进入S225的处理。另一方面,在S275中判定为放电电流持续流动的情况下,进入S285的处理。

在S285中,经由电池TR端子64,向控制器30发送不依据通信协议的禁止放电信号。不依据通信协议的禁止放电信号是与第二实施方式相同的信号。

接着,在S295中,判定在S285中经由电池TR端子63发送不依据通信协议的禁止放电信号之后,放电电流是否还持续时间TC2以上。TC2例如是0.75s。

在S295中判定为放电电流未持续流动的情况下,进入S225的处理。另一方面,在S295中判定为放电电流持续流动的情况下,进入S305的处理。

在S305中,输出熔断器66的熔断指令,使熔断器66熔断。由此,从电池60的放电停止。以上,结束本处理。

<3-3.禁止放电动作>

在图13示出执行图12所示的流程图的情况下的禁止放电动作。首先,在时刻t10,检测过放电电压。若在时刻t11,电池控制电路65从控制器30接收通信请求,则在时刻t12,通过串行通信从电池控制电路65向控制器30输出禁止放电信号。

接着,在从时刻t10经过了时间TA2的时刻t13,在未消除过放电状态的情况下,经由电池DS端子63发送禁止放电信号。电池控制电路65与控制器30定期地进行串行通信。因此,根据通信定时,在从时刻t10到时刻t13期间,也可能存在电池控制电路65接收不到通信请求的情况。在该情况下,首先发送三种禁止放电信号中经过电池DS端子63的禁止放电信号。

接着,在从时刻t13经过了时间TB2的时刻t14,在放电未停止的情况下,经由电池TR端子64发送不依据协议的禁止放电信号。接着,在从时刻t14经过了时间TC2的时刻t15,在放电未停止的情况下,将熔断器66熔断。

根据以上说明的第三实施方式,起到第一实施方式的效果(1)~(9)以及第二实施方式的效果(10)、(11)、(14)。另外,在经由电池DS端子63发送禁止放电信号之前,通过经由电池TR端子64的串行通信发送禁止放电信号的情况下,起到第二实施方式的效果(12)、(13)。

(第四实施方式)

<4-1.与第二实施方式的不同点>

接下来,第四实施方式的基本结构与第二实施方式相同,所以对共用的结构省略说明,以不同点为中心进行说明。此外,与第二实施方式相同的附图标记表示相同的结构,参照前面的说明。

第四实施方式的三种禁止放电信号的输出顺序与第二实施方式不同。另外,在第四实施方式中,电池控制电路65和控制器30进行以电池控制电路65为辅、以控制器30为主的半双工串行通信。第四实施方式的马达控制系统200的结构与第二实施方式相同。

<4-2.放电控制处理>

接下来,参照图14的流程图对电池控制电路65执行的放电控制处理进行说明。

首先,在S405中,判定电池60是否为过放电状态。在S405中判定为不是过放电状态的情况下,进入S415,经由电池DS端子63,向作业机1发送允许放电信号(具体而言,是低信号)。之后,进入S425的处理。

在S425中,判定作业机1是否与电池组22非连接。在作业机1非连接的情况下,结束本处理。在作业机1与电池组连接的情况下,返回到S405的处理。

另一方面,在S405中判定为是过放电状态的情况下,进入S435的处理。在S435中,将电池DS端子63设为高阻抗状态,经由电池DS端子63向控制器30发送禁止放电信号。

接着,在S445中,判定是否从控制器30经由电池TR端子64接收到串行通信请求。在S445中判定为接收到串行通信请求的情况下,进入S455的处理。在S445中判定为未接收串行通信请求的情况下,跳过S455的处理,进入S465。

在S465中,判定在S435中在S265中经由电池DS端子63发送禁止放电信号之后,放电电流还持续流动时间TA3以上。TA3例如是0.75s。

在S465中判定为放电电流未持续流动的情况下,进入S425的处理。另一方面,在S465中,判定为放电电流持续流动的情况下,进入S475的处理。

在S475中,经由电池TR端子64,向控制器30发送不依据通信协议的禁止放电信号。不依据通信协议的禁止放电信号是与第二实施方式相同的信号。

接着,在S485中,判定在S475中经由电池TR端子63发送不依据通信协议的禁止放电信号之后,放电电流是否还持续时间TB3以上。TB3例如是0.75s。

在S485中判定为放电电流未持续流动的情况下,进入S425的处理。另一方面,在S485中判定为放电电流持续流动的情况下,进入S495的处理。

在S495中,输出熔断器66的熔断指令,使熔断器66熔断。由此,从电池60的放电停止。以上,结束本处理。

<4-3.禁止放电动作>

在图14示出执行图15所示的流程图的情况下的禁止放电动作。首先,若在时刻t20检测出过放电电压,则在时刻t21,经由电池DS端子63发送禁止放电信号。在本实施方式中,由于电池控制电路65为辅,所以不能通过串行通信发送禁止放电信号,直至从控制器30接收通信请求。因此,从检测出过放电电压到通过串行通信发送禁止放电信号,存在产生时滞的可能性。因此,通过首先输出经由电池DS端子63的禁止放电信号,能够尽早地使放电停止。

接着,若在时刻t22,电池控制电路65从控制器30接收通信请求,则在时刻t23,通过串行通信从电池控制电路65向控制器30输出禁止放电信号。

接着,当在从时刻t21经过了时间TA3的时刻t24,放电未停止的情况下,经由电池TR端子64,发送不依据协议的禁止放电信号。此外,根据电池控制电路65与控制器30的通信定时,也可能存在在从时刻t21到时刻t24的期间,电池控制电路65接收不到通信请求的情况。接着,当在从时刻t24经过了时间TB3的时刻t25,放电未停止的情况下,熔断器66熔断。

根据以上说明的第三实施方式,起到第一实施方式的效果(1)~(9)以及第二实施方式的效果(10)、(11)、(14)。进一步,若检测出电池60的过放电电压,则立即从电池DS端子63发送禁止放电信号,从而能够尽早停止放电。

(其它实施方式)

以上,对用于实施本公开的方式进行了说明,但本公开并不限定于上述的实施方式,能够进行各种变形来实施。

(a)本公开并不限于向除草机的应用,例如能够应用于链锯、绿篱机、剪毛机、冲击钻等电动工具等构成为通过旋转力驱动作业工具的各种作业机。

(b)控制电路36以及电池控制电路65也可以代替微型计算机、或者除了微型计算机之外,具备独立的各种电子部件的组合,也可以具备Application SpecifiedIntegrated Circuit:专用集成电路(ASIC),也可以具备Application Specific StandardProduct:特殊应用标准产品(ASSP),例如也可以具备Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列(FPGA)等可编程逻辑器件,或者也可以具备它们的组合。

(c)构成第二连接线49以及第二电池连接线69中的每一个连接线的通信线并不限定于一根,也可以是两根。在第二连接线49以及第二电池连接线69包含两根通信线的情况下,一根通信线是从控制电路36向电池控制电路65发送数据的发送专用线,另一根通信线是从电池控制电路65向控制电路36发送数据的发送专用线。在第二连接线49以及第二电池连接线69包含两根通信线的情况下,串行端子44以及电池串行端子64分别包含两个串行通信用的端子。而且,两根通信线分别与串行通信用的端子连接。像这样,在第二连接线49以及第二电池连接线69包含两根通信线的情况下,与仅包含一根通信线的情况相比,能够提高控制电路36与电池控制电路65之间的通信速度。

(d)也可以通过多个构成要素来实现上述实施方式中的一个构成要素所具有的多个功能、或者通过多个构成要素来实现一个构成要素所具有的一个功能。另外,也可以通过一个构成要素来实现多个构成要素所具有的多个功能、或者通过一个构成要素来实现由多个构成要素实现的一个功能。另外,也可以省略上述实施方式的结构的一部分。另外,也可以将上述实施方式的结构的至少一部分附加给或者置换为其它的上述实施方式的结构。

(e)除上述的电动作业机、电池组外,也能够以将该电动作业机以及电池组作为构成要素的系统等各种方式来实现本公开。

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