CN104414589B - 电动吸尘器 - Google Patents

Abstract

电动吸尘器将从二次电池(12)至电源电路(13)的电源供给路径的一部分与从电源线(2)至电源电路(13)的电源供给路径共用，将半导体开关元件(20)设置于从二次电池(12)至电源电路(13)的电源供给路径。而且，在没有从交流电源(11)供给电力时，通过将触发电路用电源(16)设为电源的操作输入来使半导体开关元件(20)导通而启动电源电路(13)。另一方面，在没有操作输入时，从二次电池(12)仅对触发电路用电源(16)供给电源。由此，二次电池(12)的消耗电力降低，从而实现防止二次电池(12)的容量降低、性能劣化。

Description

电动吸尘器

技术领域

本发明涉及一种使用商用电源和二次电池两者进行动作的交流直流两用电动吸尘器。

背景技术

以往，例如在日本特开2001-321307号公报中公开了选择性地切换交流电源与直流电源(二次电池)来进行运转的电动吸尘器(以下称为专利文献1)。专利文献1所记载的交流直流两用电动吸尘器根据有无交流频率信号(以下称为“Hz信号”)来选择性地切换交流电源与直流电源(二次电池)。而且，向对控制电路进行控制的控制电路用电源电路供给电源。

然而，在专利文献1所记载的以往的电动吸尘器的结构中，在检测出无Hz信号这一情况时，使用二次电池向控制电路用电源电路供给电源。在该情况下，在不使电动吸尘器进行运转时(包含收纳时)也向控制电路用电源电路供给电源。因此，始终消耗二次电池的电力，从而二次电池的电池容量下降。

由此，在固定时间没有通过二次电池使用电动吸尘器的用户通过二次电池使电动吸尘器进行运转的情况下，存在运转时间变短之类的问题。并且，在长时间保管的情况下，二次电池处于过放电状态。由此，二次电池的寿命有可能下降。

发明内容

本发明提供一种能够防止二次电池的容量下降、性能劣化的电动吸尘器。

也就是说，本发明的电动吸尘器具备吸尘器主体、把手部以及操作输入接收部，该操作输入接收部被设置于把手部，输入运转操作。在吸尘器主体内至少具有：电动鼓风机；能够与交流电源相连接的电源线；二次电池；Hz信号检测部，其检测电源线是否连接到交流电源；信号控制部，其进行电动鼓风机的控制以及通过Hz信号检测部进行的检测；信号控制部的电源电路；触发电路用电源，其由二次电池供给电源；以及触发电路，其将触发电路用电源设为电源。而且，将从二次电池至电源电路的电源供给路径的一部分与从电源线至电源电路的电源供给路径共用，设置半导体开关元件作为从二次电池至电源电路的电源供给路径的开闭部。而且，具备以下结构：在来自交流电源的电力供给被切断时，根据触发电路基于来自操作输入接收部的将触发电路用电源设为电源的操作输入而产生的主电源启动信号使半导体开关元件导通，启动电源电路而信号控制部开始进行运转，在没有操作输入时从二次电池仅对触发电路用电源供给电源。

根据该结构，在电源供给从交流电源切换为二次电池的情况下，在没有触发电路基于操作输入而产生的主电源启动信号的期间，不对电源电路供给电力。由此，在无负载时，仅对电力消耗极小的触发电路用电源供给电源。其结果，能够降低二次电池的电池容量下降。另外，能够抑制由长时间保管导致的二次电池过放电。其结果，能够实现可靠性良好的电动吸尘器。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的电动吸尘器的外观的立体图。

图2是本发明的实施方式所涉及的电动吸尘器的电路图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。此外，本发明并不限定于本实施方式。

(实施方式)

下面，使用图1说明本发明的实施方式的电动吸尘器。

图1是表示本发明的实施方式所涉及的电动吸尘器的外观的立体图。如图1所示，本实施方式的电动吸尘器至少由内置有电动鼓风机的吸尘器主体1、电源线2、软管3、近身手柄4、近身操作部5(近身开关部)、延长管6以及地板抽吸件7等构成。电源线2对吸尘器主体1例如供给商用电源等交流电源。软管3与吸尘器主体1相连接。近身手柄4与软管3进行连通和连接。近身操作部5被设置于近身手柄4。延长管6与近身手柄4进行连通和连接。地板抽吸件7与延长管6进行连通和连接。

另外，在吸尘器主体1内置或者外置了由二次电池等蓄电池构成的直流电源。

下面，说明本实施方式的电动吸尘器的动作。

首先，根据有无交流频率信号，来判断使用交流电源和直流电源中的哪一个来驱动电动鼓风机。

接着，根据判断结果，通过近身操作部5的运转指示开关的操作，来以交流电源或者直流电源使电动鼓风机进行旋转。由此，从地板等清扫面将灰尘与空气流一起由地板抽吸件7吸入。而且，将由地板抽吸件7吸入的灰尘经由延长管6、近身手柄4、软管3引导到吸尘器主体1内的集尘室而收集灰尘。

如上所述，构成本实施方式的电动吸尘器而进行动作。

下面，使用图2说明本实施方式的电动吸尘器的控制。

图2是本实施方式的电动吸尘器的电路图。此外，在图2中主要示出本实施方式的电动吸尘器的电源控制系统。

如图2所示，电动吸尘器的电源控制系统由交流电源11(商用电源)、构成直流电源的二次电池12、操作输入接收部18、构成信号控制部的微型计算机19(以下称为“微机”)、构成主电源的电源电路13、Hz信号检测部14、主电源启动电路15、触发电路用电源16、触发电路17等构成。操作输入接收部18接收来自近身操作部5的输入信号。微机19统一控制系统整体。电源电路13对微机19等供给电源。Hz信号检测部14检测有无交流频率信号(Hz信号)。主电源启动电路15与电源电路13串联连接，对从二次电池向电源电路13的电源供给进行开启/关闭。具体地说，主电源启动电路15根据后述的主电源启动信号使半导体开关元件20导通/截止而实现上述动作。

另外，触发电路用电源16使用二次电池12来供给电源，承担后述的主电源启动信号的电源供给。具体地说，触发电路用电源16由漏电流为2μA以下(二次电池12的电池电压为50.4V时)的电源电路构成，以使无负载时的电池的电力消耗极小。此外，在本实施方式的情况下，触发电路用电源16对电源线A输出-20V。

触发电路17以触发电路用电源16为电源，产生用于使主电源启动电路15的半导体开关元件20导通的触发信号。

接着，说明具有上述结构的电动吸尘器的电源控制系统的动作。

首先，在电源线2被拔掉的状态的情况下，主电源启动电路15的半导体开关元件20截止。此时，从二次电池12仅对无负载时二次电池的电力消耗极小的触发电路用电源16供给电源。因此，构成信号控制部的微机19不进行动作。

而且，触发电路用电源16将由齐纳二极管32的齐纳电压和FET 35(场效应晶体管：Field Effect Transistor)的阈值电压(Threshold voltage)决定的电压输出到输出平滑电容器34的两极之间。此外，输出平滑电容器34例如由电解电容器、陶瓷电容器等构成，使上述电压的变动平滑化。此时，当使用陶瓷电容器构成输出平滑电容器34时，漏电流变少，因此更为优选。由此，当成为齐纳电压以下时，使触发电路用电源16的动作停止。其结果，能够使二次电池的电池容量的下降进一步降低，并且使过放电所需的时间进一步延长。

此时，触发电路用电源16的电阻33例如被设为1MΩ左右的高电阻，限制流过齐纳二极管32的电流。由此，使无负载时的电流极小，抑制二次电池12的电力消耗。

并且，触发电路用电源16具备限制电阻31和二极管30。限制电阻31限制负载电流。二极管30在电源线2连接到商用电源时，防止经由二次电池12从交流电源11流入电流。

此时，当操作输入接收部18的开关52、53、54、55中的任一个被接通时，电流从电源线A经由操作输入接收部18流到触发电路17的二极管41、电阻42、晶体管43的基极-发射极间。由此，晶体管43的集电极-发射极间导通。而且，用于启动主电源启动电路15的主电源启动信号流动。此时，电源电路13没有启动。因此，电流没有从触发电路17经由二极管50流到电阻51。

由此，主电源启动信号的电流从电源线A流经主电源启动电路15的晶体管21的基极-发射极间、电阻25、触发电路17的晶体管43的集电极-发射极间。并且，在主电源启动电路15的晶体管21的发射极-集电极间、电阻22、电阻23中流动电流。其结果，主电源启动电路15的半导体开关元件20导通。

当半导体开关元件20导通时，对作为主电源的电源电路13供给电源。由此，电源电路13启动，并且微机19启动。

接着，当微机19启动时，微机19通过Hz信号检测部14来判断是否输入了交流频率信号。此时，在没有输入交流频率信号的情况下，微机判断为通过二次电池12进行的电源启动。而且，微机19使触发电路17的晶体管40导通，从而电流从电源线A继续流到触发电路17的电阻42、晶体管43的基极-发射极间。由此，维持从二次电池12向电源电路13供给电源。同时，二极管41的负极侧成为与电源线A相同的电压，由此被微机19取入规定的电压。而且，电动吸尘器根据与被微机19取入的输入信号相当的电压来进行动作。在此，上述规定的电压是指利用合成电阻和电阻51对从电源电路13的输出电压减去二极管50的正向电压而得到的电压进行分压而得到的电压，该合成电阻由以操作输入接收部18的被接通的开关形成的电阻45、46、47、48构成。

此外，从接通操作输入接收部18的开关起到读取输入信号为止的上述一系列控制必须在人按压开关的期间(例如150ms以内)进行。

接着，在使电动吸尘器的动作停止的情况下，首先，根据来自操作输入接收部18的运转停止信号来使运转停止。之后，使触发电路17的晶体管40截止，使主电源启动电路15的半导体开关元件20截止。由此，再次从二次电池12仅对触发电路用电源16供给电源。其结果，能够将无负载时的二次电池12的消耗电力抑制为极小。

接着，下面说明连接了电源线2的情况下的动作。

首先，从交流电源11对作为主电源的电源电路13供给电源。由此，电源电路13、微机19启动。

接着，微机19通过Hz信号检测部14来判断是否输入了交流频率信号。在上述情况下，输入了交流频率信号，因此微机19判断为通过交流电源11进行的电源启动。而且，微机19使主电源启动电路15的晶体管26导通，从而使触发电路17的晶体管40导通。

此时，触发电路17的晶体管40导通，从而电流从电源线A流到触发电路17的电阻42、晶体管43的基极-发射极间。但是，主电源启动电路15的晶体管26导通。因此，晶体管21的基极-发射极间为相同电位。由此，晶体管21没有导通，使半导体开关元件20截止。

如以上说明的那样，本发明的电动吸尘器具备吸尘器主体、把手部以及设置于把手部并且输入运转操作的操作输入接收部。在吸尘器主体内至少具有：电动鼓风机；能够与交流电源相连接的电源线；二次电池；Hz信号检测部，其检测电源线是否连接到交流电源；信号控制部，其进行电动鼓风机的控制以及通过Hz信号检测部进行的检测；信号控制部的电源电路；触发电路用电源，其由二次电池供给电源；以及触发电路，其将触发用电源设为电源。而且，将从二次电池至电源电路的电源供给路径的一部分与从电源线至电源电路的电源供给路径共用，设置半导体开关元件作为从二次电池至电源电路的电源供给路径的开闭部。而且，也可以具备以下结构：在来自交流电源的电力供给被切断时，根据触发电路基于来自操作输入接收部的将触发电路用电源设为电源的操作输入而产生的主电源启动信号使半导体开关元件导通，启动主电源而信号控制部开始进行运转，在没有操作输入时从二次电池仅对触发电路用电源供给电源。

根据该结构，在电源从交流电源切换为二次电池的情况下，在没有来自触发电路的主电源启动信号的期间不对电源电路供给电力。由此，在无负载时，仅对电力消耗极小的触发电路用电源供给电源。其结果，能够降低二次电池的电池容量的下降。另外，能够抑制由长时间保管导致的二次电池的过放电。其结果，能够实现可靠性良好的电动吸尘器。

另外，在本发明的电动吸尘器中，也可以使用陶瓷电容器构成触发电路用电源的输出平滑电容器。由此，能够减小触发电路用电源的漏电流。其结果，能够进一步降低二次电池的电池容量下降。

另外，在本发明的电动吸尘器中，也可以将齐纳二极管与触发电路用电源进行连接使得与二次电池串联连接。由此，在二次电池的电池电压低的情况下，能够使得触发电路用电源不启动。因此，当二次电池的电池电压为齐纳二极管的齐纳电压以下时，使触发电路用电源的动作停止。其结果，能够使二次电池的电池容量的下降进一步降低，并且使过放电所需的时间进一步延长。

Claims (3)

1.一种电动吸尘器，具备吸尘器主体、把手部以及操作输入接收部，该操作输入接收部被设置于上述把手部，用于输入运转操作，

上述吸尘器主体内至少具有电动鼓风机；

上述电动吸尘器的特征在于，

上述吸尘器主体内还具有：

能够与交流电源相连接的电源线；

二次电池；

Hz信号检测部，其检测上述电源线是否连接到上述交流电源；

信号控制部，其进行上述电动鼓风机的控制以及通过上述Hz信号检测部进行的检测；

上述信号控制部的电源电路；

触发电路用电源，其由上述二次电池供给电源；以及

触发电路，其将上述触发电路用电源设为电源，

其中，将从上述二次电池至上述电源电路的电源供给路径的一部分与从上述电源线至上述电源电路的电源供给路径共用，设置半导体开关元件作为从上述二次电池至上述电源电路的上述电源供给路径的开闭部，

在来自上述交流电源的电力供给被切断时，根据上述触发电路基于来自上述操作输入接收部的将上述触发电路用电源设为电源的操作输入而产生的主电源启动信号使上述半导体开关元件导通，启动上述电源电路而上述信号控制部开始进行运转，在没有操作输入时从上述二次电池仅对上述触发电路用电源供给电源。

2.根据权利要求1所述的电动吸尘器，其特征在于，

将陶瓷电容器应用于上述触发电路用电源的输出平滑电容器。

3.根据权利要求1或2所述的电动吸尘器，其特征在于，

将齐纳二极管与上述触发电路用电源进行连接使得该齐纳二极管与上述二次电池串联连接。