JPH0429078A - 容量表示付き電動工具 - Google Patents

容量表示付き電動工具

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JPH0429078A
JPH0429078A JP2135596A JP13559690A JPH0429078A JP H0429078 A JPH0429078 A JP H0429078A JP 2135596 A JP2135596 A JP 2135596A JP 13559690 A JP13559690 A JP 13559690A JP H0429078 A JPH0429078 A JP H0429078A
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豊勝 岡本
Kaoru Furukawa
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、充電された電池パックを電動工具本体に装着
しで使用する電動工具に係り、特に電池パックの容量を
好適に表示するようにしたものである。
〔従来の技術〕
電動工具を用いて作業を行う際に、現在使用中の電池パ
ックで、あるいは電動工具本体に装着されたまま放置さ
れてあった電池パックで、あとどの程度の仕事が可能か
ということを知ることは作業効率上好ましい。
また、従来、第13図に示す電池電圧と容量との関係を
利用して電池電圧が所定電圧以下になったことを検出し
て、充電催促表示を行うようになされた機器があった。
C発明が解決しようとする課題〕 充電毎に抜き差しされた電池パックの初期容量を検出す
るのが困難なこと、また電池パックも毎回同じものが装
着されるとは限らないこと等の理由により、従来、かか
る着脱自在な電池パック式の充電式電動工具においては
、電池8酋表示機能が付加されたものはなかった。
また所定電圧以下になったとき充電催促表示する機器に
おいても、電池電圧は周囲温度により大きく変化し、ま
た電池個々の特性のばらつき、電池の進歩により特性も
向上することを考慮すれば、充電催促表示後の作業量は
大きくばらつくため実用性に欠けていた。なお、このば
らつきを考慮すれば、充電催促のための設定レベルを容
■を略O付近にすることとなるが、このようにすると、
充電催促の表示時森では作業が殆ど出来なくなっている
ため意味をなさないこととなる。
また、充電催促表示のみでは残りの使用回数や使用FR
IIlを判断することは困難であった。
なお、電池パックを充電する充電器の技術進歩により充
電時間が5分とか15分に短縮されてきたため、電池パ
ックが電動工具本体に装着されるときは、はとんど満充
電されていると考えても差支えない。
更に、電池は日々改良され、同一サイズの電池であって
も高容量のものがでてきており、より高容量の電池パッ
クが順次でてくると予想される。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、電池パックの
容量表示を比較的簡単な回路構成で好適に行わすととも
に、既に市販されている電池パックにも、また容量の異
なる電池パックにも適用可能な容量表示付き電動工具を
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、電動工具本体に対し電池パックが着脱可能に
された電動工具において、該電動工具本体に、上記電池
パックからの放電量を検出する放電」検出手段と、上記
電池パックを装着したときに初期容量を100%の容量
としてセットする初期容量設定手段と、上記放電量に応
じて上記電池パックの容量を減算して求める容量算出手
段と、上記電池パックの容量を表示する容量表示部と、
上記初期容量及び棹出容量を上記容量表示部へ導く表示
制御手段とを備えたものである。
また、少なくとも前記初期容量設定手段をマイクロコン
ピュータで構成し、該マイクロコンピュータが前記電池
パックの装着によりリセットスタートしたときに初期容
量を100%の容量としてセットするようにしてもよい
(l求項2)。
また、電動工具の作動スイッチのオンにより前記マイク
ロコンピュータがリセットスタートしたときは、前記表
示制御手段により前記容量表示部への容量表示を禁止す
るようにしてもよい(請求項3)。
また、前記電池パックの種類を検出する種類検出手段と
、装着された電池パックの種類に応じて初期容量を切換
変更する初期容量切換手段とを備えてもよい(請求項4
)。
そして、前記容量表示部は、電池パックの容量をある容
量毎に段階表示するようにし、tieされる電池パック
の種類に応じて各段における表示の減少割合を変更する
減少割合変更手段を備えたものである(請求項5)。
更に、前記減少割合変更手段は、装着される電池パック
の種類に拘らず最終段における表示の減少割合を一致さ
せるようにしたものである(請求項6)。
また、前記減少割合変更手段は、装着される電池パック
の種類に拘らず最初の表示段以外の各段における表示の
減少割合を一致させるようにしたものである(請求項7
)。
〔作用] 本発明によれば、先ず充電された電池パックが電動工具
本体に装着されると、初期容】が100%の容量として
セットされるとともに、必要に応じて容量表示部に表示
される。次に、電池パックからの放電が行われると、そ
の放電量が検出され、該放電量が順次容量から減算され
、これにより電池パックのその時点における容量が算出
される。
このようにして求められた容量は容量表示部に導かれて
表示される。
請求項2記載の発明によれば、電動工具本体に電池パッ
クが装着されると、マイクロコンピュータは上記電池パ
ックからの電源が供給されることにより自動的にリセッ
トしてスタートし、このとき初期容量が100%の容量
としてセットされる。
請求項3記載の発明によれば、電動工具の作動スイッチ
がオンすることによってマイクロコンピュータがリセッ
トスタートしたときは、容量の表示は行われない。
請求項4記載の発明によれば、装着される電池パックの
種類が検出され、その種類に応じて初期容量100%と
される電池パックの容量が適宜切換変更される。
請求項5記載の発明によれば、電池パックの容量はある
容量毎に段階表示される。このとき、装着される電池パ
ックの種類が検出され、その種類に応じて各段における
表示の減少割合が変更される。
請求項6記載の発明によれば、装着される電池パックの
種類に拘らず最終段における表示の減少割合が一致する
ようになされ、一方、最初の表示段から最終の手前の表
示段までの表示の各減少割合は上記最終段の分を除いた
残りの容量(電池パックの種類により異なる)がそれぞ
れ分配して割り当てられる。
請求項7記載の発明によれば、装着される電池パックの
種類に拘らず最初の表示段以外(以降)の各段における
表示の減少割合が一致するようになされ、一方、最初の
表示段の表示の減少割合は上記最初の表示段以外の各段
の減少割合の合計弁を除いた残りの容量(N池パックの
種類により異なる)がそれぞれ割り当てられる。
〔実施例〕
第9図(a)は、電動工具を示し、第9図(b)は電池
パック及び充電器を示している。同図において、20は
電動工具本体で、上部の先端部には、例えばビス締め用
のドライバ21が着脱可能に取付けられており、後部に
は容量を、例えば20%刻みで%表示するLED等から
なる表示部7が設けられている。また、電動工具本体2
0の下方に延設された把握部22には電動工具をオン、
オフするスイッチ4が設けられ、その内部には下方から
挿入するようにして着脱可能にされた電池パックBPが
装着されている。電池パックBPには表面適所に電極端
子B+ 、B2が形成されている。
23は電池パックBPを充電するもので、電池パックB
Pを装着部23aに差込むことにより充電が行われるよ
うになされている。この充電器23はAClooV、あ
るいは車両用12V等を利用して充電可能になされてい
る。
そして、電池パックBPを充電器23に@看して充電し
、満充電された電池パックBPを電動工具本体20に装
着することにより、該電動工具で作業が可能となる。
次に、本発明に係る電動工具の第1の実施例〜第3の実
施例について、第1図から第4図を用いて説明する。
第1図は、電動工具本体20内に設けられた容量表示の
ためのブロック図である。
C1、C2は電動工具本体20に装着された状態で電池
パックBPの電極端子B1、B2とそれぞれ電気的に接
触する電極端子である。電池パックBPの内部には所定
電圧を発生するために1または2以上の電池が、例えば
シルアルに接続されている。
上記電池パックBPが電動工具本体20に装着されるこ
とにより、後述するマイクロコンピュータ(以下、マイ
コンと略す)1は電圧安定化回路2を介して電源電圧が
供給される。
3は前記したドライバ21を回転駆動させるモータ、4
は該モータ3に直列接続されたスイッチで、スイッチ4
がオン声れると、モータ3が回転駆動するようになされ
ている。
5は放電電流センサ部で、低抵抗Rs、増幅器6及び抵
抗R1〜R3から構成されている。低抵抗Rsは電池パ
ックBPからモータ3に流れる放電電流を電圧に変換し
て抽出するもので、変換電圧は抵抗R3から増II器6
の非反転入力端子に導かれ、抵抗R1と抵抗R2どの抵
抗比に応じて増幅され、マイコン1に入力される。なお
、低抵抗Rsはモータ3の駆動トルクを出来るだけ低減
させないように低い抵抗値のものが採用されている。
また、増幅器6には電圧安定化回路2から所定の電源電
圧が安定して供給されでいる。
上記電圧安定化回路2は、また表示部7にも電源電圧を
供給している。この表示部7は、例えば第9図で示した
ように、容量O%〜100%をそれぞれ20%ずつの5
段階で表示する各LED等から構成きれている。すなわ
ち、表示部7は配置された5個のLED71〜75を有
し、LED71は0〜20%、LED72は20〜40
%、LED73は40〜60%、LED74G;t60
〜80%、LED75は80〜100%に相当し、容l
が該当する%のLED及びそれ以下のLEDが点灯する
ようになされている。該当するLEDのみが点灯するよ
うにしてもよい。あるいは、色で識別可能にしても良く
、更には液晶等でデジタル表示することも可能である。
8は抵抗R4と抵抗R5の直列回路から構成され、電池
パックBPの電圧を所定の値に分圧する分圧回路である
。分圧された電圧は電池電圧検知用データとしてマイコ
ン1の他の入力端に導かれている。
マイコン1は、電源電圧の立ち上がりを受けてリセット
されるようになされており、このリセット時に初期容量
をセットする機能、放電量と容量を算出する機能及び表
示部7の表示制御11機能その他後述する機能を果たす
ものである。
第2図は、本発明の第1の実施例を示す容」表示動作を
説明するフローチャートである。
電動工具本体20に電池パックBPが装着されると、マ
イコン1、放電電流センサ部5及び表示部7に電圧が供
給され、これによりマイコンがリセットされ、フローチ
ャートがスタートする。
マイコン1が作動を開始すると、先ず、電池パックBP
の容量B及び総放電日りが初期セットぎれる(ステップ
Sl)。この実施例では電池パックBPの8滲は120
0mAHであり、この値が初期容量100%としてセッ
トされる。同時に総放電lDがOmA)l (0%)に
セットされる。続いて、表示部7における5段階表示の
各LED71〜75を全て点灯させる(ステップ82)
次に、作業が開始されるのを待機し、その後、スイッチ
4がオンされ、モータ3への電流供給が開始されるとく
ステップS3でYES) 、一定時間dt毎に(ステッ
プ$4のループ)、放電N流センサ部5の出力電圧をA
/D変換して電流値IBに換算しくステップS5)、該
換算された電流値IBから放電11 a X d tを
算出する。そして、得られた値を現在の容IBから減算
するとともに、総数電量りに加算する(ステップ86)
そして、得られた現在の容量Bあるいは総数電量りから
点灯すべきLEDが以下の手順により判別される。先ず
、総数電量りが240mAH以下の時、すなわち表示容
量が100〜80%の時はLED71〜75全てが点灯
する5段階表示となる〈ステップS7でYES、ステッ
プ88)。作業が順次継続されることにより、あるいは
作業回数が増えるに従って総放電MIDも増加し、24
0〜480mAHの範囲、すなわち表示容量が80%を
切るとLED71〜74が点灯する4段階表示となる(
ステップS9でYES、ステップ510)。総数電量り
が480〜720mAHの範囲、すなわち表示容量が6
0%を切るとLED71〜73が点灯する3段階表示と
なる(ステップS11でYES、ステップ512)。総
放電IDが720〜960mAHの範囲、すなわち表示
容量が40%を切るとLED71.72が点灯する2段
階表示となる〈ステップ813でYES、ステップ81
4)。そして、総数電量りが960mAHを越えて表示
容量が20%以下になると(ステップ813でNo)、
LED71のみの1段階表示となる(ステップ515)
。なお、このときLED71を点滅させることにより、
作業者に充電催促表示するようにしてもよい。
さて、電動工具ではモータ起動電流が大きいため、容量
が少なくなった状態でスイッチ4をオンにしてモータ起
動を行うと、その時の突入iI流により電池電圧が一瞬
はとんどOVまで低下し、このときマイコン1への電源
電圧がリセット電圧より下がるため、リセットされる。
その後、モータのトルクが所定値に安定するにしたがっ
て電池電圧は次第に回復し、マイコン1がリセットスタ
ートすることとなる。そして、このときマイコンは再度
容量100%にセットするため、以後誤った容量を表示
することが考えられる。
第2の実施例はかかる問題を解消するもので、以下、第
3図のフローチャートによりその動作を説明する。
先ず、電池パックBPが装着されると、マイコンがリセ
ットスタートし、このときスイッチ4が通常の場合の如
くオフの状態にあれば(ステップ821でNO)、電池
パックBPの容量B及び総数電量りが初期セットされる
(ステップ523)。
続いて、スイッチ4がオンかどうかが判別される。
今、オフのままであれば、ステップ825に移行してス
イッチ4がオフして5秒経過したかどうかが判別される
。スイッチ4が引き続きオフのときは、容量が表示状態
にあれば5秒経過後に(ステップS25でYES> 、
消灯される(ステップ826)。そして、このとき、表
示禁止フラグがオフにされる(ステップ527) 次に、作業が開始されるのを待機し、その後、スイッチ
4がオンされ、モータ3への電流供給が開始されると(
ステップ824でYES) 、一定時間dt毎に(ステ
ップ828のループ)、放電電流センサ部5の出力電圧
をA/D変換して電流M I Bに換算しくステップ8
29)、該換算された電流値IBから放電11BXdt
を算出する。
そして、得られた値を現在の容MSから減算するととも
に、総数電量りに加算する(ステップ530)。この弾
出処理はスイッチ4のオン期間中継続して行われる。そ
して、スイッチ4がオフになるとくステップS31でY
ES) 、表示禁止フラグがオフなので(ステップ83
2でNo>、容量表示が行われる。
得られた現在の容11Bあるいは総放電IDから点灯す
べきLEDは以下の手順により判別される。
先ず、総数電量りが240mAH淑上の時、すなわち表
示容量が100〜80%の時はLED71〜75全てが
点灯する5段階表示となる(ステップS33でYES、
ステップ534)、、、作業が順次継続されることによ
り、あるいは作業回数が増えるに従って総放電IDも増
加し、240〜480mAHの範囲、すなわち表示容量
が80%を切るとLED71〜74が点灯する4段階表
示となる(ステップ835でYES、ステップ836)
総数電量りが480〜720mAHの範囲、すなわち表
示容量が60%を切るとLED71〜73が点灯する3
段階表示となる(ステップ837でYES、ステップ8
38)。総数電量りが720〜960mA Hの範囲、
すなわち表示容量が40%を切るとLED71.72が
点灯する2段階表示となる(ステップ839でYES、
ステップS4θ)。そして、総絞電量りが960mAH
を越えて表示容量が20%以下になると(ステップS3
9でNo)、LED71のみの1段階表示となる(ステ
ップ541)。なお、このときLED71を点滅させる
ことにより、作業者に充電催促表示するようにしてもよ
い。
次に、電動工具本体20の把握部22を持って電池パッ
クBPを装着してマイコン1をリセットスタートする際
に、スイッチ4がオンしているとすると(ステップ82
1でYES)、表示禁止フラグがオンにされ(ステップ
822)、電池パックBPの容量B及び総絞電量りが初
期セットされる(ステップ523)。続いて、スイッチ
4がオンかどうかが判別される。今、スイッチ4はオン
であるので(ステップS24でYES) 、モータ3へ
の電流供給が開始され、一定時!l](it毎に(ステ
ップ828のループ)、放電電流センサ部5の出力電圧
をA/D変換して電流値IBに換算しくステップ529
)、該換算された電流値1aから放電量IBXdtを算
出する。そして、得られた値を現在の容量Bから減算す
るとともに、総絞電量りに加算する(ステップ830)
スイッチ4がオンの期間中、かかる動作が継続される(
ステップ828〜531)。この後、スイッチ4がオフ
にされると(ステップS31でYES)、表示禁止フラ
グの状態が判別される(ステップ゛532)。今、表示
禁止フラグはオン状態であるので、ステップS24にリ
ターンすることとなり、容量表示は行われない。
なお、この場合、スイッチ4が−Hオフにされると(ス
テップS31でYES) 、ステップS24からステッ
プ825を経てステップ827に進むので、表示禁止フ
ラグはオフにされ、その後の容量表示は行われる(ステ
ップ832でNo)。
次に、容量が少なくなってきた状態で、スイッチ4がオ
ンされた場合について説明する。
かかる状態でスイッチ4がオンされると、前述したよう
にマイコン1はリセットスタートする。
今、スイッチ4はオン状態にあるのでくステップ821
でYES)、表示禁止フラグがオンにされ(ステップ5
22) 、電池パックBPの容1B及び総絞電量DB初
期セットされる(ステップ523)。続いて、スイッチ
4がオンかどうかが判別される。引き続きオンであれば
(ステップ824でYES)、モータ3.への電流供給
が開始され、一定時間dt毎に(ステップ828のルー
プ)、放電電流センサ部5の出力電圧をA/D変換して
電流値IBに換算しくステップ829) 、該換算され
た電流値IBから放電量IBxdtを算出する。そして
、得られた値を現在の容量Bから減算するとともに、総
絞電−Dに加算する(ステップ530)。
スイッチ4がオンの期間中、かかる動作が1llVcさ
れる(ステップS28〜531)。この後、スイッチ4
がオフにされると(ステップ331でYES)、表示禁
止フラグの状態が判別される(ステップ532)。今、
表示禁止フラグはオン状態であるので、ステップ824
にリターンすることとなり、容量表示は行われない。
この後、スイッチ4がオンされる毎に、マイコン1はリ
セットスタートするので、上記と同様な処理を繰り返す
。従って、この場合には、フローはステップ833以降
に進むことがないので、容量表示は行われない。
次に、容−が少なくなってきた状態で、スイッチ4がオ
ンされ、しかもマイコン1がリセットスタートする直前
にオフに戻された場合について説明する。
かかる状態でスイッチ4がオンされると、前述したよう
にマイコン1はリセットスタートする。
しかし、スイッチ4は既にオフ状態に戻っているので(
ステップ821でNo> 、そのまま電池パックBPの
容置B及び総絞電量りが初期セットされる(ステップ5
23)。続いて、スイッチ4がオンかどうかが判別され
る。引き続きオフであれば(ステップ824でNO)、
ステップ825(あるいは、さらにステップ526)を
経てステップS27で表示禁止フラグがオフにされる。
この後、スイッチ4がオンされると、マイコン1はその
毎にリセットスタートするので、ステンブ821から開
始し、上記処理を繰り返す。従って、この場合にも、フ
ローはステップ833以降に進むことがないので、容量
表示は行われない。
このように、マイコン1がリセットスタートすることに
より誤った容量表示が行われるときは、表示が禁止され
る。また、このように容量表示が行われないときは、容
量が殆どなくなっているということが分かる。
また、スイッチ4をオンにしたとき、マイコン1がリセ
ットスタートしない時には、スイッチ4をオフにした後
、5秒間だけ容量表示を行い、その後は表示を禁止した
ので、表示による容量低下が効果的に防げる。これは、
また、スイッチ4のオン期間中は作業中であり、この時
表示を見ることもないことから、その必要性に乏しいこ
とによる。
さて、電池の容量が劣化すると、表示内容と実際の作業
可能な時間とが相違することとなる。
第3の実施例は、前記第13図の電池容量と電圧の関係
を利用して電池電圧が所定電圧以下になったとき容量が
なくなってきたとして、充電催促及び電池劣化表示を行
わせるもので、第4図のフローチャートによりその動作
を説明する。
先ず、マイコン1が作動を開始すると、電池バックBP
の容量Bとして1200mAHが、総絞電量りとしてO
mAHが初期セットされる(ステップ551)。
次に、作業が開始されたかどうか、すなわちスイッチ4
がオンされたかどうかが判別される(ステップ552)
。スイッチ4がオフであれば、マイコン1は分圧回路8
から電池電圧が、例えば第13図の充電催促判定値等の
所定値以下かどうかを判別する(ステップ553)、こ
の所定電圧は、電池の容量が、例えば10%とか20%
になった時の電池電圧に設定されているものとする。
電池電圧が所定値以上であれば、そのままステップ85
2に戻り、所定電圧以下であれば、容量が残り少ないと
して点滅表示に切換える(ステップ554)。
作業が開始、すなわちスイッチ4がオンされると(ステ
ップ852でYES)、一定時間dt毎に(ステップS
55のループ)、放Iff流センサ部5の出力電圧をA
/D変換して電流値IBに換障しくステップ856)、
該換算された電流値IBから放電量IBXdtを算出す
る。そして、得られた値を現在の容iiBから減算する
とともに、総絞電量りに加算する(ステップ557)。
この痺出処理はスイッチ4のオン期間中継続して行われ
る。そして、スイッチ4がオフになると(ステップ85
8でYES) 、容量表示が行われる。
得られた現在の容量Bあるいは総絞電量りから点灯すべ
きLEDは以下の手順により判別される。
先ず、総絞電量りが240mAH以下の時、すなわち表
示容量が100〜80%の時はLED71〜75全てが
点灯する5段階表示となる(ステップ859でYES、
ステップ560)。作業が順次継続されることにより、
あるいは作業回数が増えるに従って総絞電」Dも増加し
、240〜480mAHの範囲、すなわち表示容量が8
0%を切るとLED71〜74が点灯する4段階表示と
なる(ステップ861でYES、ステップ562)。
総絞電量りが480〜720mAHの範囲、すなわち表
示容量が60%を切るとLED71〜73が点灯する3
段階表示となる(ステップS63でYES、ステップ5
64)。総絞1i1Dが720〜960mAHの範囲、
すなわち表示容量が40%を切るとLED71.72が
点灯する2段階表示となる(ステップ865でYES、
ステップ866)。そして、総絞1i1Dが960mA
Hを越えて表示容量が20%以下になると〈ステップS
65でNo>、LED71のみの1段階表示となる(ス
テップ567)。このときLED71が点滅表示するよ
うにしてもよい。
そして、再びステップ852に戻り、スイッチ4がオフ
であれば、マイコン1は分圧回路8からの電池電圧が所
定値以下かどうかを判別しくステップ853)、所定値
以上であれば、そのままステップ852に戻り、所定電
圧以下であれば、容量が残り少ないとして点滅表示に切
換える(ステッチS54〉。この電池電圧のチエツクは
作業終了毎に行われる。
ところで、今、電池が劣化して、充電しても当初の80
%(容量960mAHに相当)までしか充電出来ない場
合でも、ステップ851で一輸に容量Bとして1200
mAt−1がセットされるので、ステップ866におけ
る2段階表示(点灯表示)の時点で容量が殆どなくなる
ことになる。この場合、ステップS53で検出される電
池電圧は、前述したように所定電圧以下になるので、ス
テップ854で充電催促のための点滅表示が開始される
こととなり、これにより容量が実際には0%に近いこと
を知らせるとともに、最終の1段階表示に移行する前に
点滅表示が開始されることにより電池に容量劣化が生じ
ていることを知らせることができる。
なお、スイッチ4のオンのときの電池電圧の降下分を検
出することで充電催促の要否の判別を行うようにしても
よい。また、容量表示を液晶で行う場合にも、点滅表示
させるのが好ましい。
更に、以上の各実施例では、電池パックBPの装着の有
無をマイコン1のリセットスタートで検出しているが、
その他電池パックBPの装着によって操作される機械的
、あるいは電気的なスイッチを付設して検出するように
してもよい。
次に、本発明に係る電動工具の第4の実施例〜第6の実
施例について、第5図から第8図を用いて説明する。
かかる実施例は、異なる容量を有する電池パックに対し
ても容量表示し得るようにしたものである。
第5図は、前記第1図に相当する容量表示のための他の
ブロック図である。同図において、第1図と同一番号が
付されたものは、同一物を示す。
このブロック図は、第1図の構成に電池パックの種類を
検出する回路を設けたものである。
9は電池パック種類検出回路で、電池パックBPが装着
されたときの電源ラインから抵抗RBを介して接点91
が設けられている。そして、この接点91の電圧がマイ
コン1に導かれるようになされている。一方、電池バッ
クBPの内、1200mAHの容量を有するものは前記
第1図に示される構成であり、一方、他の容量、例えば
1700mAHの容量を有するものは、装着時に上記接
点91と接触する接点B3が電池バックBPの表面適所
に配設され−るとともに該接点B3と端子B2  (一
端子)間をリート線で電気的に接続する構成とされてい
る。すなわち、1200mAHの電池パックがvRII
されたときは、電池電圧が抵抗RBを介してHレベルが
マイコン7に入力され、一方、1700mAHの電池パ
ックがIAMされたときは、接点91が接点B3に接触
するためLレベルがマイコン1に入力される。マイコン
1はこの入力レベルの相違により装着された電池バック
BPの種類の判別を行うようになされている。
なお、3種類以上の電池パックの判別を行う場合には、
上記接点B3と端子B2  (一端子)間に、電池バッ
クの種類に応じた抵抗値を有する抵抗RAを介在させ、
電池パック種類、検出回路9から、RA/(R^+RB
)に比例したレベル電圧を出力させるようにすればよい
。そし工、マイコン1はこのレベルの異なる電圧信号に
より、装着された電池パックBPの種類を判別する。
第4の実施例は、電池バックの種類に応じて初期容量を
切換変更するとともに、減少割合を均一に変化させるよ
うにしたもので、第6図により動作を説明する。
電動工具本体20に電池バックBPが装着されると、マ
イコン1、放電電流センサ部5及び表示部7に電圧が供
給され、これによりマイコンがリセットスタートする。
マイコン1が作動を開始すると、先ず、総絞電量りがO
mAHに初期セットされる(ステップ571)。続いて
、装着された電池パックBPの種類の判別が行われる(
ステップ572)。すなわち、電池パック種類検出回路
9からHレベル信号が入力されていると、装着された電
池バックBPの容量は12’00mAHと判別され、こ
の値が初期容量としてセットされる(ステップ573)
続いて、表示の減少割合(表示変化点)のセットが行わ
れる(ステップ574)。すなわち、容量Bの0%〜1
00%をそれぞれ20%ずつの5段階で表示すべく96
0mAHが80%に、720mAHが60%に、480
mAHが40%に、240mAHが20%にそれぞれセ
ットされる。なお、総絞電量りの表示変化点はそれぞれ
トータルが1200mAHになるようにセットされる(
ステップ874の内容参照)。
一方、電池パック種類検出回路9からLレベル信号が入
力されていると、装着された電池パックBPの容量は1
700mAHと判別され、この値が初期容量としてセッ
トされる(ステップ575)。続いて、表示の減少割合
(表示変化点)のセットが行われる(ステップ876)
。すなわち、容量Bの0%〜100%をそれぞれ20%
ずつの5段階で表示すべく1360mAHが80%に、
102102Oが60%に、680mAHが40%に、
340mAHが20%にそれぞれセットされる。なお、
総絞電量りの表示変化点はそれぞれトータルが1700
mAHになるようにセットされる(ステップ876の内
容参照)。
次に、作業が開始されるのを待機し、その後、スイッチ
4がオンされ、モータ3への電流供給が開始されると(
ステップ877でYES) 、一定時間dt毎に(ステ
ップ878のループ)、放電電流センサ部5の出力電圧
をA/D変換して電流値IBに換算しくステップ379
) 、該換算された電111Bから放電量IBxdtを
算出する。
そして、得られた値を現在の容置Bから減算するととも
に、総絞電量りに加禅する(ステップ580)。
今、容量1700mAHの電池パックBPが装着された
場合、得られた現在の容量Bあるいは総絞電量りから点
灯すべきLEDが以下の手順により判別される。先ず、
総絞電量りが340mAH以下の時、すなわち表示容量
が100〜80%の時はLED71〜75全てが点灯す
る5段階表示となる(ステップS81でYES、ステッ
プ582)。作業が順次継続されることにより、あるい
は作業回数が増えるに従って総絞電量りも増加し、34
0〜680mAHの範囲、すなわち表示容量が80%を
切るとLED71〜74が点灯する4段階表示となる(
ステップS83でYES、ステップ884)。総絞電I
Dが680〜102102Oの範囲、すなわち表示容量
が60%を切るとしED71〜73が点灯する3段階表
示となる(ステップS85でYES、ステップ886〉
総数′R量りが1020〜1360mAHの範囲、すな
わち表示容量が40%を切るとLED71゜72が点灯
する2段階表示となる(ステップS87でYES、ステ
ップ588)。そして、総絞電量りが1360mAHを
越えて表示容量が20%以下になると(ステップ887
でNO)、LED71のみの1段階表示となる(ステッ
プ589)。
なお、このときLED71を点滅させることにより、作
業者に充電催促表示するようにしてもよい。
なお、装着された電池パックBPが1200mAHの場
合における容量表示(ステップ881〜589)は、前
述した第1の実施例におけるステップ87〜S15の場
合と同様であるので説明は省略する。
ところで、上述したように表示の減少割合(表示変化点
)の値は装着される電池パックにより相違するため、1
200mAHの場合と1700mAHの場合とでは各段
階表示における作業量が相違する(1.4倍の差がある
)こととなり、特に最終の1段階表示における残りの作
業量が常に一定ではない点で、注意が必要となる。
第5の実施例は、電池パックの種類に拘らず最終の表示
容量のみ固定化するもので、第7図のフローチャートに
より動作を説明する。
電動工具本体20に電池パックBPが装着されると、マ
イコン1、放電電流センサ部5及び表示部7に電圧が供
給され、これによりマイコンがリセットスタートする。
マイコン1が作動を開始すると、先ず、総絞電lDがO
mAHに初期セットされる(ステップ591)。続いて
、装着された電池パックBPの種類の判別が行われる(
ステップ592)。すなわち、電池バック種類検出回路
9からHレベル信号が入力されていると、装着された電
池パラ’7 B Pの容量は1200mAHと判別され
、この値が初期容量としてセットされる(ステップ59
3)。
続いて、表示の減少割合(表示変化点)のセットが行わ
れる(ステップ594)。すなわち、容量Bの0%〜1
00%をそれぞれ20%ずつの5段階で表示すべく96
0mAHが80%に、720mAHが60%に、480
mAHが40%に、240mAHが20%にそれぞれセ
ットされる。なお、総数電量りの表示変化点はそれぞれ
トータルが1200mAHになるようにセットされる(
ステップS94の内容参照)。
一方、電池バック種類検出回路9からLレベル信号が入
力されていると、装着された電池パックBPの容量は1
700mAHと判別され、この値が初期容量としてセッ
トされる(ステップ595)。続いて、表示の減少割合
(表示変化点)のセットが行われる(ステップ596)
。すなわち、容量Bの0%〜100%の内、0〜20%
が前記1200mA)Iの場合と同じ240mAHとさ
れ、残りの1460mAH(=1700−240>を均
一に4等分した365mAHで、20〜100%をそれ
ぞれ20%ずつの4段階で表示すべく1335mAHが
80%に、g7QmAHが60%に、605mA)lが
40%に、そして240mAHが20%にそれぞれセッ
トされる。なお、総数電量りの表示変化点はそれぞれト
ータルが1700mAHになるようにセットされる(ス
テップ896の内容参照)。
次に、作業が開始されるのを待機し、その後、スイッチ
4がオンされ、モータ3への電流供給が開始されると(
ステップS97でYES)、一定時間dt毎に(ステッ
プ898のループ)、放電電流センサ部5の出力電圧を
A/D変換して電流値IBに換算しくステップ599)
、該換算された電流値IBから放電IIBXdtを算出
する。
そして、得られた値を現在の容IBから減算するととも
に、総数電量りに加算する(ステップ5100)  。
今、容量1700mAHの電池パックBPが装着された
場合、得られた現在の容量Bあるいは総数電量りから点
灯すべきLEDが以下の手順により判別される。先ず、
総絞・電量りが365mAH以下の時、すなわち表示容
量が100〜80%の時はLED71〜75全てが点灯
する5段階表示となる(ステップ5101でYES、ス
テップ5102)。作業が順次継続されることにより、
あるいは作業回数が増えるに従って総放電IDも増加し
、365〜730mAHの範囲、すなわち表示容量が8
0%を切るとしED71〜74が点灯する4段階表示と
なる(ステップ5103でYES、ステップ8104)
。総放電IDが730〜1095mAHの範囲、すなわ
ち表示容量が60%を切るとしED71〜73が点灯す
る3段階表示となる(ステップ5105でYES、ステ
ップ5106)。総数電量りが1096〜1460mA
Hの範囲、すなわち表示容量が40%を切るとLED7
1.72が点灯する2段階表示となる(ステップ510
7でYES、ステップ8108)。そして、総数電量り
が1460mAHを越えて表示容量が20%以下になる
とぐステップ5107でNo)、tED71のみの1段
階表示となる(ステップ5109)。なお、このときL
E”D71を点滅させることにより、作業者に充電催促
表示するようにしてもよい。
なお、装着された電池パックBPが1200mAHの場
合における容量表示(ステップS’101〜8109)
は、前述した第1の実施例におけるステップ87〜81
5の場合と同様であるので説明は省略する。
このように、最終段の表示容量を電池パックの種類に関
係なく固定化させることにより、例えば1200mAH
の20%(240mAH)でネジ締めが100本できた
とすれば、1700mAHの電池パックが装着された場
合も最終段の表示容量で同様に100本のネジ締めがで
きることになり、残りの作業量が容易に認識できる。
また、例えば長期作業を行う場合等ある程度の容量が要
求される場合に、残りの容量で作業が可能かどうか判断
したい場合がある。この場合、1200mAHの場合と
1700mAHの場合とでは各段階表示における作業量
が相違する(それぞれ1.4倍の差がある)こととなり
、その差を考慮して作業可能かどうかを判断する必要が
ある。
第6の実施例は、電池パックの種類に拘らず最初の表示
の減少割合のみ変化させ、それ以降の表示の減少割合を
固定化するもので、第8図のフローチャートにより動作
を説明する。
電動工具本体20に電池パックBPが装着されると、マ
イコン1、放電電流センサ部5及び表示部7に電圧が供
給され、これによりマイコンがリセットスタートする。
マイコン1が作動を開始すると、先ず、総絞電量りがO
mAHに初期セットされる(ステップ5111)。続い
て、装着された電池パックBPの種類の判別が行われる
(ステップ8112)。すなわち、電池パック種類検出
回路9からHレベル信号が入力されていると、装着され
た電池パックBPの容量は1200mA)lと判別され
、この値が初期容量としてセットされる(ステップSゴ
13)。続いて、表示の減少割合(表示変化点)のセッ
トが行われる(ステップ8114)。すなわち、容量B
の0%〜100%をそれぞれ20%ずつの5段階で表示
すぺ<960mAHが80%に、720mAHが60%
に、480mAHが40%に、240mAHが20%に
それぞれセットされる。なお、総絞電量りの表示変化点
はそれぞれトータルが1200mAHになるようにセッ
トされる(ステップ5114の内容参照)。
一方、電池パック種類検出回路9からLレベル信号が入
力されていると、装着された電池パックBPの容量は1
700mAHと判別され、この値が初期容量としてセッ
トされる(ステップ5115)。続いて、表示の減少割
合(表示変化点)のセットが行われる(ステップ511
6)。すなわち、容IBの0%〜80%までの各20%
の表示変化点は前記1200mAHの場合と同じ240
mAH毎にセット、すなわち960mAHが80%に、
720mAHが60%に、480mAHが40%に、2
40mAHが20%にそれぞれセットされる。従って、
残りの740mA)−1(=1700−960>が最初
の表示の減少割合とされる。
なお、総絞電量りの表示変化点はそれぞれトルタルが1
700mAHになるようにセットされる〈ステップ81
16の内容参照)。
次に、作業が開始されるのを待機し、その後、スイッチ
4がオンされ、モータ3への電流供給が開始されると(
ステップ5117でYES)、定時間dt毎に(ステッ
プ8118のループ)、放電Ti流センサ部5の出力電
圧をA /’ D変換して1!流値IBに換算しくステ
ップ5119)、該換算された電流値IBから放電量I
B xd tを算出する。そして、得られた値を現在の
容11Bから減禅するとともに、総絞電量りに加算する
(ステップ5120)。
今、容11700mAHの電池パックBPが装着された
場合、得られた現在の容11Bあるいは総絞電量りから
点灯すべきしEDが以下の手順により判別される。先ず
、総敢電IDが740mAH以下の時、すなわち表示容
量が100〜80%の時はしED71〜75全てが点灯
する5段階表示となる(ステップ5121でYES、ス
テップ5122)。作業が順次継続されることにより、
あるいは作業回数が増えるに従って総絞111Dも増加
し、740〜980mAHの範囲、すなわち表示部」が
80%を切るとしED71〜74が点灯する4段階表示
となる(ステップ5123でYES、ステップ5124
>。総絞1flDが980〜1220mAHの範囲、す
なわち表示容量が60%を切るとしED71〜73が点
灯する3段階表示となる(ステップ5125でYES、
ステップS126) 。総絞電IDが1220〜146
0mAHの範囲、すなわち表示容量が40%を切るとL
ED71.72が点灯する2段階表示となる(ステップ
5127でYES、ステップ8128>。そして、総絞
電量りが1460mAHを越えて表示容量が20%以下
になると(ステップ5127でNo>、LED71のみ
の1段階表示となる(ステップS129)。なお、この
ときLED71を点滅させることにより、作業者に充電
催促表示するようにしてもよい。
なお、装着された電池バックBPが1200mAHの場
合における容量表示(ステップ8121〜8129)は
、前述した第1の実施例におけるステップ87〜S15
の場合と同様である。
このように、4段階表示以後の表示容量を電池パックの
種類に関係なく固定化させることにより、例えば1本当
り2mAHの容量が必要なネジ締め作業を300本する
場合に、1700mA)−1の電池パックが装着されて
いて表示が60〜40%であれば、本来(5等分した場
合)510〜340本の作業が行えるため充電すること
なく作業できるが、一方、1200mAHの電池パック
が装着されていて表示が同じ60〜40%であれば36
0〜240本の作業しかできず、充電をしてから作業を
行わないと途中で使用できなくなる可能性があるといっ
た不統一な扱いがなくなり、残りの作業が電池パックの
種類に関係なく、把握できることとなる。
なお、本発明は5段階表示に代えて所望の段階表示が可
能である。
また、電池パックの種類を検出する他の種類検出手段を
第10図〜第12図を用いて説明する。
第10図はそのためのブロック図、第11図は電池パッ
クの外観を示す斜視図、第12図は電池パックの装着状
態を説明するための図である。
第10図において、第5図と同一番号が付されたものは
同一物を示す。この電池バック種類検出回路10は、電
池パックBPが装着されたときの電源ライン簡に抵抗R
Bとスイッチ11とを直列接続して構成され、この抵抗
RBとスイッチ11間の電圧がマイコン1に導かれるよ
うになされている。一方、電池パックBPの内、120
0mAHの容量を有するものは前記第1図に示される構
成であり、一方、他の容1、例えば1700mAHの容
量を有するものは、装着状態で上記スイッチ11の可動
接片、・、111を押圧して該スイッチ11をオンさせ
る突起B4が電池パックBPの表面適所に形成されてい
る。すなわち、1200mAHの電池パックが装着され
たときは、電池電圧が抵抗RBを介してHレベルがマイ
コン1に入力され、一方、1700mAHの電池パック
が装着されたときは、突起B4が可動接片111を押圧
してスイッチ11をオンさせるため、Lレベルがマイコ
ン1に入力される。マイコン1はこの入力レベルの相違
により装着された電池パックBPの種類の判別を行うよ
うになされている。
なお、抵抗RBに所定の電圧源を設けるようにしてもよ
い。
第11図において、図(a)は1200mAH用の電池
パックであり、図(b)は1700mAH用の電池パッ
クである。1700mAH用の電池パックはその上面適
所に上述した突起B4が形成されている。第12図にお
いて、図(a)は1200mAH用の電池パックが装着
された状態、図(b)は1700mAH用の電池パック
が装着された状態を示す。1200mAH用の電池パッ
クが装着された状態では、突起B4がないために、スイ
ッチ11の可動接片111は押圧されずオフの状態にあ
る。一方、1700mAH用の電池パックが装着された
状態では、突起B4がスイッチ11の可動接片111を
押圧するので、スイッチ11はオンの状態にされる。こ
のように、簡単な機構と回路とを利用することにより、
電池パックの種類の判別が可能となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、電動工具本体に着
脱可能な電池パックの容量表示が簡単な構成で、しかも
好適に行える。
また、請求項2によれば、電池パックの装着でマイクロ
コンピュータのリセットスタートを可能にしたので、電
池パックの装着の有無を検知する特別の構成が不要とな
り、その弁構成が簡素化される。
請求項3によれば、スイッチをオンしたときマイクロコ
ンピュータがリセットスタートされる場合、容量表示が
なされないようにしたので、かかる場合の誤表示が防止
出来る。また、表示が行われないことにより、容量が少
なくなっているということを知ることができる。
請求項4記載によれば、電池パックの種類に応じた初期
容量が適宜切換変更されてセットされるので、N池バッ
クの種類に応じた容量表示が好適に行われる。
請求項5によれば、電池バックの種類に応じた表示の減
少割合をセットするようにしたので、残りの作業量が分
かる表示を可能にした。
請求項6によれば、電池パックの種類に関係なく、I!
に終段の表示の減少割合を固定化したので、最終段の表
示の時点での残りの作業量の把握が容易となる。
請求項7によれば、電池パックの種類に関係なく、最初
の表示以後の表示の減少割合を固定化したので、現時点
での表示で作業できる儲の正確かつ容易な把握が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る電動工具の第1〜3の実施例を説
明するブロック図、第2図は第1の実施例の動作を説明
するフローチャート、第3図は第2の実施例の動作を説
明するフローチャート、第4図は第3の実施例の動作を
説明するフローチャート、第5図は本発明に係る電動工
具の第4〜6の実施例を説明するブロック図、第6図は
第4の実施例の動作を説明するフローチャート、第7図
は第5の実施例の動作を説明するフローチャート、第8
図は第6の実施例の動作を説明するフローチャート、第
9図は電動工具本体、電池パック及び充電器の関係を説
明する図、第10図は電池パックの種類を検出する他の
種類検出手段を説明するためのブロック図、第11図は
電池パックの外観を示す斜視図、第12図は電池パック
の装着状態を説明するための図、第13図は電池電圧と
容量との関係を示す図である。 1・・・マイコン、2・・・電圧安定化回路、3・・・
モタ、4・・・スイッチ、5・・・放電電流センサ部、
7・・・表示部、8・・・分圧回路、9.10・・・電
池バック種類検出回路、BP・・・電池パック、20・
・・電動工具本体、21・・・ドライバ、22・・・把
握部。 特許出願人    松下電工株式会社 第 図 (a) (b) 第 図 (a) (b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電動工具本体に対し電池パックが着脱可能にされた
    電動工具において、該電動工具本体に、上記電池パック
    からの放電量を検出する放電量検出手段と、上記電池パ
    ックを装着したときに初期容量を100%の容量として
    セットする初期容量設定手段と、上記放電量に応じて上
    記電池パックの容量を減算して求める容量算出手段と、
    上記電池パックの容量を表示する容量表示部と、少なく
    とも上記算出容量を上記容量表示部へ導く表示制御手段
    とを備えたことを特徴とする容量表示付き電動工具。 2、請求項1記載の容量表示付き電動工具において、少
    なくとも前記初期容量設定手段がマイクロコンピュータ
    で構成され、該マイクロコンピュータが前記電池パック
    の装着によりリセットスタートしたときに初期容量を1
    00%の容量としてセットするようにしたことを特徴と
    する容量表示付き電動工具。 3、請求項2記載の容量表示付き電動工具において、前
    記表示制御手段は、電動工具の作動スイッチのオンによ
    り前記マイクロコンピュータがリセットスタートしたと
    き前記容量表示部への容量表示を禁止するようにしたこ
    とを特徴とする容量表示付き電動工具。 4、請求項1記載の容量表示付き電動工具において、前
    記電池パックの種類を検出する種類検出手段と、装着さ
    れた電池パックの種類に応じて初期容量を切換変更する
    初期容量切換手段とを備えたことを特徴とする容量表示
    付き電動工具。 5、請求項4記載の容量表示付き電動工具において、前
    記容量表示部は電池パックの容量が段階表示されるよう
    になされ、装着される電池パックの種類に応じて各段に
    おける表示の減少割合を変更する減少割合変更手段を備
    えたことを特徴とする容量表示付き電動工具。 6、請求項5記載の容量表示付き電動工具において、前
    記減少割合変更手段は、装着される電池パックの種類に
    拘らず最終段における表示の減少割合を一致させるよう
    にしたことを特徴とする容量表示付き電動工具。 7、請求項5記載の容量表示付き電動工具において、前
    記減少割合変更手段は、装着される電池パックの種類に
    拘らず最初の表示段以外の各段における表示の減少割合
    を一致させるようにしたことを特徴とする容量表示付き
    電動工具。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11265735A (ja) * 1998-03-18 1999-09-28 Makita Corp 充電式電動工具

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JPH11265735A (ja) * 1998-03-18 1999-09-28 Makita Corp 充電式電動工具

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