JP2003111285A - 充電システム及びそれを備えた電気掃除機 - Google Patents

充電システム及びそれを備えた電気掃除機

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JP2003111285A
JP2003111285A JP2001299903A JP2001299903A JP2003111285A JP 2003111285 A JP2003111285 A JP 2003111285A JP 2001299903 A JP2001299903 A JP 2001299903A JP 2001299903 A JP2001299903 A JP 2001299903A JP 2003111285 A JP2003111285 A JP 2003111285A
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charging
secondary battery
charger
charging system
load
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JP2001299903A
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Nobuharu Hikita
進玄 疋田
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用者の安全性に配慮された使い勝手のよ
い充電システムを提供する。 【解決手段】 二次電池3を電源として内蔵し、操作ス
イッチ11のオン入力に伴い、制御手段13の指令に基
づいて前記二次電池3の放電により負荷2を駆動する機
器1と、この機器1の充電端子7に結合して前記二次電
池3の充電を行う充電端子受け部6を有する充電器5と
で構成される充電システムにおいて、前記機器1が前記
充電器5に結合したときは、前記負荷2の駆動を停止す
るようにしたことを特徴とする充電システム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源として二次電
池を内蔵した機器と、この機器に結合してその内蔵二次
電池の充電を行う充電器とを備えた充電システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】電源として二次電池を内蔵した機器が様
々な分野で用いられている。特開平5−111167号
公報に開示された充電式掃除機もその一例である。図4
は、その従来の充電式掃除機を示す電気回路図である。
この充電式掃除機は、図4に示すように、充電式掃除機
本体118内に充電台101と連動する補助スイッチ1
51をメインスイッチ122と電気的に直列に接続して
設け、充電中は充電台101中の絶縁トランス107に
充電電流以上の過大電流が流れないようにしたものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、充電時、誤っ
てメインスイッチ122がオンのまま充電器101にセ
ットすると、電動送風機117が継続して駆動されるこ
とになり、速やかな充電が行えないばかりでなく、うる
さく、また危険を伴う場合がある。或いは、充電中にメ
インスイッチ122をオンにしても、電動送風機117
が駆動されてしまい、同様な問題が生じる。また、メイ
ンスイッチ122がオンのまま掃除機本体118を充電
器101から取り外した場合は、内蔵二次電池123に
通ずる補助スイッチ151がオフになるだけで、電動送
風機117が継続して駆動されることになり、電力が無
駄に消費され、また使用者が危険を感じる場合があっ
た。
【0004】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、使用者の安全性に配慮された使い勝手の
よい充電システムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、二次電池を電源として内蔵し、操作スイッチ
のオン入力に伴い、制御手段の指令に基づいて前記二次
電池の放電により負荷を駆動する機器と、この機器の充
電端子に結合して前記二次電池の充電を行う充電端子受
け部を有する充電器とで構成される充電システムにおい
て、前記機器が前記充電器に結合したときは、前記負荷
の駆動を停止するようにしたことを特徴とする。
【0006】この構成によると、誤って負荷を駆動させ
たまま機器を充電器にセットしても、負荷の駆動が直ち
に停止されるため、充電中に操作スイッチをオフに操作
する手間が省かれる。
【0007】そして、前記機器が前記充電器に結合した
ことを検知するとともに、充電器結合信号を前記制御手
段に入力するようにすると、負荷の駆動を停止させる制
御が信号の有無の判断によって容易に行える。
【0008】例えば、前記操作スイッチが前記負荷の駆
動をオンする位置にあっても、前記充電器結合信号が前
記制御手段に入力されると、前記二次電池の放電を停止
する手段を備えることにより、上記の制御が実現でき
る。
【0009】或いは、例えば、前記充電器結合信号が前
記制御手段に入力されると、その後に前記操作スイッチ
が前記負荷の駆動をオンする位置に操作されても、前記
二次電池の放電を停止する手段を備えることにより、上
記の制御が実現される。
【0010】この場合、前記二次電池の充電時、前記操
作スイッチが前記負荷の駆動をオンする位置にあること
を報知する手段を設けると、充電モードへの入り方が異
常であったことを確認できてよい。
【0011】そして、前記二次電池の充電後、前記操作
スイッチが前記負荷の駆動をオンする位置にある状態
で、前記機器が前記充電器から外されても、再度前記操
作スイッチを操作しない限り、前記負荷の停止状態を維
持するようすると、使用者の意図に反して負荷が駆動さ
れるおそれがなくなり、機器の安全性と操作性の向上が
図られる。
【0012】更には、このような充電システムを電気掃
除機に適用することで、電気掃除機を好きな場所へ移動
してコードレスに掃除できる使い勝手のよい電気掃除機
を提供できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明のに係る充
電システムを実現した機器の一例である電気掃除機の一
部を省略して示す側面図である。電気掃除機の本体1に
は、塵埃の吸込み気流を発生する電動送風機2と、この
電動送風機2に駆動用の電力を供給する二次電池3と、
電動送風機2を含む様々な電装部品の制御を司る制御回
路4が内装されている。5は、室内の壁等に取り付けら
れた板状の充電器を示しており、その表面には導電性の
材料から成る一対の端子受け部6が設けられている。な
お、電動送風機2の駆動には、一般的に20V程度の電
圧(負荷)が必要であるので、二次電池3としては、放
電時の最大出力が20V以上のものを使用するのが適当
である。
【0014】本体1の後端部の上方には、一対の充電端
子7が突設されている。この充電端子7の配設位置は、
上記端子受け部6に対応してほぼ等しい高さに設けられ
ている。したがって、本体1の後部を充電器5に向けて
前方から適切に押さえ込むと、充電端子7と端子受け部
6が接触し、充電器5によって本体1内の二次電池3の
充電が行える。
【0015】一方、本体1の前端部には、吸気口8が設
けられている。この吸気口8には、吸い込んだ塵埃の通
路となるホース10が接続されている。更に、この吸気
口8は、本体1内の集塵装置(図示せず)と吸気路(図
示せず)を介して連通している。また、ホース10の先
端には取っ手が設けられており、硬質樹脂製の伸縮式の
接続管(図示せず)が接続され、更にその先端にノズル
(図示せず)が装着されている。したがって、取っ手
(図示せず)を持ってノズルを操作することで、室内の
掃除が行える。更に、取っ手には、各種入力操作を行う
ための操作スイッチ11(図2参照)と、各種情報を点
灯表示するLED12(図2参照)とが設けられてい
る。
【0016】以上の構成において、操作スイッチ11を
操作して電動送風機2が駆動されると、塵埃の吸込み気
流が発生し、ノズル、接続管及びホース10を順に通っ
て本体1内に塵埃が吸い込まれ、更に吸気路を通って集
塵装置に塵埃は蓄積された後、空気のみが排気口から本
体1外に排気される。
【0017】図2は、この電気掃除機の充電システムの
一例を示すブロック図である。本体1内の制御回路4
は、マイコン13と、このマイコン13に5Vの電力を
供給する5V電圧変換部15と、電池電圧検出部18
と、端子連結検知部16と、マイコン13からの指令を
受けて電動送風機2の駆動を制御する駆動制御部14
と、二次電池3の充電と放電の制御を行う充電制御部1
7とを備えている。そして、操作スイッチ11を操作す
ることにより、電動送風機2の駆動のオン/オフ、強弱
及び停止の指示などの入力を行う。
【0018】充電器5は、AC100V電源を直流電源
に変換する充電回路を含む電源部19を備えている。二
次電池3を充電するには、充電器5の充電端子受け部6
は、本体1の充電端子7と結合する。
【0019】電動送風機2のオフ時には、二次電池3の
寿命を延ばすために、二次電池3の放電を遮断し、駆動
制御部14にも給電しない。一方、操作スイッチ11に
より主電源のオンが入力されると、充放電制御部17に
より二次電池3が放電するように制御され、駆動制御部
14に二次電池3の電力が供給される。これにより、電
動送風機2が駆動され、塵埃の吸込み気流が発生する。
【0020】マイコン13は、通常、二次電池3から電
力の供給を受けて5V程度の電圧で駆動され、電動送風
機2の駆動(20V)に比べ、それほど高い電力を必要
としないので、電圧変換部15にて駆動電圧(5V)に
変換し、低電圧で駆動する。
【0021】図3は、二次電池の充電時における充電シ
ステムの制御の流れを示すフローチャートである。ステ
ップ#10において、本体1の充電端子7を充電器5の
充電端子受け部6に結合する。すると、端子連結検知部
16が検知してマイコン13に端子結合信号が送られ、
充放電制御部17に対して信号が送られ、充電モードが
開始される。
【0022】まず、ステップ#20で、マイコン13に
より操作スイッチ11がオン状態か否かが判断される。
このとき、オンであると判定されても、充放電制御部1
7が二次電池3を充電にのみ使用するように制御してい
るため、直ちに駆動制御部14や5V電源変換部15へ
の電力の供給(放電)が停止される(ステップ#3
0)。このため、節電が図られるとともに、充電時の電
動送風機2の誤作動を防止できる。この場合、ステップ
#40で、マイコン13によってLED12が点灯され
るので、使用者は充電モードへの入り方が異常であった
ことを容易に確認できる。
【0023】なお、ステップ#20でオンと判定される
場合には、操作スイッチ11がオンに入ったまま本体1
を充電器5に結合した場合の他に、充電器5にセットし
た後に使用者が誤って操作スイッチ11をオンに操作し
た場合が考えられるが、この場合であっても、上記と同
様の制御が行われる。また、充電時のマイコン13への
給電は、充電器5の電源部19から供給される直流電圧
を5V電圧変換部15にて5Vに変換することにより行
う。
【0024】次に、ステップ#50で二次電池3の充電
が開始され、同時にステップ#60で電池電圧検出部1
8によって充電時の二次電池3の電圧値が随時検知され
る。その信号はマイコン13に入力され、ステップ#7
0で電圧値の上昇があるか否かが判断される。電圧値が
上がらなくなると、ステップ#80でマイコン13によ
り充電の満了と判断される。これにより、充放電制御部
17に指令が出され、二次電池3の充電が停止し、充電
モードが終了する(ステップ#80)。
【0025】もし、LED12の点灯時(ステップ#4
0)に、操作スイッチ11を切り忘れた場合、充電終了
後なおも、マイコン13により操作スイッチ11がオン
と判定されるが、駆動制御部14は停止状態に維持され
たままである。すなわち、充放電制御部17は、二次電
池3が充電にも放電にも使用されないように制御する。
【0026】充電後、本体1を充電器5から取り外す
と、端子連結検知部16によりその信号がマイコン13
に入力される。このとき、仮に操作スイッチ11がオン
のまま本体1が外されたとしても、操作スイッチ11を
再度オンしない限り、電動送風機2が駆動しないように
制御される。これにより、使用者への安全性が充分に確
保されるとともに、二次電池が無駄に消費されることが
ないため、電池寿命を延ばすことができる。なお、この
ような制御は、駆動制御部14に自己保持型リレーなど
を使用することにより、容易に実現できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、機
器を充電器にセットして内蔵された二次電池を充電器を
充電する間、負荷が駆動されるおそれがないため、安全
性の高い充電システムを提供できる。充電時には、二次
電池の放電が停止されるため、速やかに充電が行える。
充電終了後、仮に操作スイッチをオンの位置に操作した
まま機器を充電器から外しても、再度操作スイッチをオ
ンにしない限り、負荷の停止状態が維持されるため、充
分な安全性が確保されるとともに、二次電池が無駄に消
費されることがないため、電池寿命を延ばすことができ
る。そして、このような充電システムを電気掃除機に適
用することにより、好きな場所へ自由に移動して、コー
ドレスに掃除できる使い勝手のよい電気掃除機を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る充電システムを実現した機器
の一例である電気掃除機の一部を省略して示す側面図で
ある。
【図2】 その充電システムの一例を示すブロック図
である。
【図3】 二次電池の充電時における充電システムの
制御の流れを示すフローチャートである。
【図4】 従来の充電式掃除機の一例を示す電気回路
図である。
【符号の説明】
1 電気掃除機本体 2 電動送風機 3 二次電池 4 制御回路 5 充電器 11 操作スイッチ 13 マイコン 14 駆動制御部 16 端子連結検知部 17 充放電制御部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二次電池を電源として内蔵し、操作スイ
    ッチのオン入力に伴い、制御手段の指令に基づいて前記
    二次電池の放電により負荷を駆動する機器と、この機器
    の充電端子に結合して前記二次電池の充電を行う充電端
    子受け部を有する充電器とで構成される充電システムに
    おいて、前記機器が前記充電器に結合したときは、前記
    負荷の駆動を停止するようにしたことを特徴とする充電
    システム。
  2. 【請求項2】 前記機器が前記充電器に結合したことを
    検知するとともに、充電器結合信号を前記制御手段に入
    力するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の充
    電システム。
  3. 【請求項3】 前記操作スイッチが前記負荷の駆動をオ
    ンする位置にあっても、前記充電器結合信号が前記制御
    手段に入力されると、前記二次電池の放電を停止する手
    段を備えたことを特徴とする請求項2に記載の充電シス
    テム。
  4. 【請求項4】 前記充電器結合信号が前記制御手段に入
    力されると、その後に前記操作スイッチが前記負荷の駆
    動をオンする位置に操作されても、前記二次電池の放電
    を停止する手段を備えたことを特徴とする請求項2に記
    載の充電システム。
  5. 【請求項5】 前記二次電池の充電時、前記操作スイッ
    チが前記負荷の駆動をオンする位置にあることを報知す
    る手段を設けたことを特徴とする請求項3又は4に記載
    の充電システム。
  6. 【請求項6】 前記二次電池の充電後、前記操作スイッ
    チが前記負荷の駆動をオンする位置にある状態で、前記
    機器が前記充電器から外されても、再度前記操作スイッ
    チを操作しない限り、前記負荷の停止状態を維持するよ
    うにしたことを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記
    載の充電システム。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の充電シ
    ステムを備えたことを特徴とする電気掃除機。
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