JP2008029156A - 充電式ライト - Google Patents

Abstract

【課題】過放電対策をより確実に行う。
【解決手段】二次電池４０を電源するとともに、電池電圧検出部と電池電圧検出部で検出された電圧低下に応じてスイッチ５をオフとして消灯させる制御部６を備える。また、上記電池電圧供給部及び制御部への電力供給用であり且つ電池電圧検出部で検出された電圧低下に応じてオフとなるとともに手動スイッチ操作に応じてオンとなる電源保持部を備える。電池電圧が低下して過放電となる虞がある時には電池電圧検出部や制御部への電力供給も遮断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、二次電池を使用する充電式ライトに関するものである。
に関するものである。

近年、二次電池としてリチウムイオン電池が電源容量や重量の点で多用されているが、リチウムイオン電池は過放電での劣化が激しく、このために放電電圧を監視して放電電圧が所定値以下になれば電池と負荷との間を遮断して過放電に対する保護を行っている（特許文献１参照）。

しかし、上記のものでは放電電圧を監視して上記遮断用電子スイッチをオンオフする制御回路が上記遮断後も電力を消費するために、過放電に陥る可能性を有している。

また、電圧監視が正常に動作しなかった場合も過放電に陥る危険性を有している。
特開平９−４５１０１号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、過放電対策をより確実に行うことができる充電式ライトを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る充電式ライトは、二次電池を電源するとともに、電池電圧検出部と電池電圧検出部で検出された電圧低下に応じてスイッチをオフとして消灯させる制御部を備えているものにおいて、上記電池電圧供給部及び制御部への電力供給用であり且つ電池電圧検出部で検出された電圧低下に応じてオフとなるとともに手動スイッチ操作に応じてオンとなる電源保持部を備えていることに特徴を有している。電池電圧が低下して過放電となる虞がある時には電池電圧検出部や制御部への電力供給も遮断してしまうものである。

上記電源保持部は、計測される放電時間と設定されたタイマー時間との比較結果に応じてオフとなるものであってもよい。検出される電池電圧の低下に基づくシャットダウン動作が正常に行われない時にも過放電状態を招くことがない。

この時に設定されるタイマー時間は、点灯前に計測された電池電圧に応じて設定されるものであると、的確な時間制御を行うことができる。

本発明は、電池電圧が低下して過放電となる虞がある時には電池電圧検出部や制御部への電力供給も遮断してしまうものであって二重保護となっており、このために電池電圧検出部や制御部による電力消費が原因で二次電池が過放電状態となってしまうことがないものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明すると、図３に示す充電式ライトは、携帯式電動工具用の二次電池パック４を電源として利用するもので、グリップ部１とグリップ部１の下端に設けた電池パック連結部２とグリップ部１の上端に軸１０を中心として回動自在に連結されている灯火部３とを備えており、ライト（光源）３０を収納した灯火部３は上記回動により投光方向が可変となっている。図中１１はスイッチボタン、１２は電池残量低下を知らせるための発光ダイオードからなる警告灯である。

二次電池パック４は内部にリチウムイオン電池である二次電池のセルを複数収納したもので上記電池パック連結部２に着脱自在となっており、電池パック連結部２に連結した時、電気的な接続も同時になされるものとなっている。

上記充電式ライトの概略回路図を図１に示す。二次電池パック４における二次電池４０には、ライト３０が電子スイッチ５を介して接続されているとともに、上記電子スイッチ５をオンオフするための制御部６が接続されている。また、制御部６よりも二次電池４０側には電源保持部７が接続され、電源保持部７よりも更に二次電池４０側に手動スイッチ８が接続されている。

ここにおける手動スイッチ８は、前記スイッチハンドル１１の操作でオンとなって制御部６に通電するもので、操作時のみオンとなる復帰型のもので構成されている。そして該手動スイッチ８のオンで制御部６に通電した時、制御部６の出力で上記電源保持部７がオンとなって灯火部３及び制御部６への電源供給が保持される。また制御部６は上記電子スイッチ５をオンオフすることで灯火部３の点灯を制御する。

ここにおいて、制御部６は二次電池４０の電池電圧を常時検出する電圧検出部を備えており、上記手動スイッチ８のオン操作で通電されて電源保持部６をオンとすることで電源供給を確保した制御部６は、図２に示すように、電池電圧Ｖ１を測定し、この電池電圧Ｖ１が予め設定した第１閾値Ｖ２よりも高ければ、電子スイッチ５をオンとしてライト３０を点灯させる。なお、電池電圧Ｖ１の検出と第１閾値Ｖ２との比較はその後も繰り返される。

電池電圧Ｖ１が第１閾値Ｖ２以下であれば（以下となれば）、制御部６は前記警告灯１２を点滅させるとともに、電池電圧Ｖ１と第２閾値Ｖ３とを比較し、電池電圧Ｖ１が第１閾値Ｖ２よりも低い値である第２閾値Ｖ３以下である時には（第２閾値Ｖ３以下となるまで電池電圧Ｖ１が低下した時には）、制御部６は電子スイッチ５をオフとしてライト３０を消灯させるとともに、自身への電源供給のための電源保持部７をオフとしてシャットダウンする。また制御部６は、ライト３０が点灯中に前記手動スイッチ８を再度オンとした時にも電子スイッチ５をオフとしてライト３０を消灯させるとともに、自身への電源供給のための電源保持部７をオフとしてシャットダウンする。

電池電圧Ｖ１が低下した時、警告灯１２の点滅で使用者に対して警告がなされるものであり、そして電池電圧Ｖ１がさらに低下して二次電池４０が過放電に陥るおそれがある時には、電子スイッチ５をオフとしてライト３０を消すだけでなく、制御部６への電力供給も遮断して電力消費をゼロとしてしまうものであり、制御部６による電力消費が消灯後も続く従来例に比して、過放電となってしまうことをより確実に防ぐことができるものである。

なお、上記第１閾値Ｖ２は、二次電池４０の容量が減少したことを使用者に知らせるための閾値であり、第２閾値Ｖ２は過放電に陥ることを防ぐための閾値であり、上述のようにＶ２＞Ｖ３である。

上記実施例の具体回路を図５に示す。電子スイッチ５及び電源保持部６は半導体スイッチで形成しているが、リレーで形成したものであってもよい。

図６に他例を示す。これは１チップマイクロコンピュータで構成された制御部６が内蔵するタイマーを利用して電池電圧に応じたシャットダウン動作に加え、放電時間に応じたシャットダウン動作も得られるようにしたもので、手動スイッチ８のオンによる制御部６の出力で電源保持部７がオンとなった時、制御部６は検出された電池電圧Ｖ１と消費電力に応じて設定されるタイマー時間Ｔ１をセットするとともに、タイマーカウントを開始し、電池電圧Ｖ１が第１閾値Ｖ２よりも高ければ電子スイッチ５をオンとしてライト３０を点灯させる。

放電によって電池電圧Ｖ１が第１閾値Ｖ２以下となれば警告灯１２を点滅させ、電池電圧Ｖ１が更に低下して第２閾値Ｖ３以下となれば、電子スイッチ５をオフとしてライト３０を消灯させるとともに、自身への電源供給のための電源保持部７をオフとしてシャットダウンする。

また、検出した電池電圧Ｖ１が第２閾値Ｖ３以下とならなくても、タイマーカウントにで計測した放電時間Ｔ２が前記タイマー時間Ｔ１を越えたならば、制御部６は電子スイッチ５をオフとしてライト３０を消灯させるとともに電源保持部７をオフとしてシャットダウンする。

タイマー時間Ｔ１は、前述のようにライト３０及び制御部６の消費電力と、測定された電池電圧Ｖ１とに基づいて算出される過放電に至るまでの時間であり、電池電圧Ｖ１が第２閾値Ｖ３以下となるまでの時間よりも長い値が設定されるようにしている。

以上の説明において、二次電池としてリチウムイオン電池を用いているものを例にしたが、本発明にかかる充電式ライトは、過放電が好ましくない他の種類の二次電池を電源とするものにも適用することができるのはもちろんである。

本発明の実施の形態の一例のブロック図である。 同上のフローチャートである。 同上の斜視図である。 同上の側面図である。 同上の具体回路図である。 他例のフローチャートである。

符号の説明

５ 電子スイッチ
６ 制御部
７ 電源保持部
８ 手動スイッチ
３０ ライト
４０ 二次電池

Claims (3)

1. 二次電池を電源するとともに、電池電圧検出部と電池電圧検出部で検出された電圧低下に応じてスイッチをオフとして消灯させる制御部を備えている充電式ライトにおいて、上記電池電圧供給部及び制御部への電力供給用であり且つ電池電圧検出部で検出された電圧低下に応じてオフとなるとともに手動スイッチ操作に応じてオンとなる電源保持部を備えていることを特徴とする充電式ライト。
2. 上記電源保持部は、計測される放電時間と設定されたタイマー時間との比較結果に応じてオフとなるものであることを特徴とする請求項１記載の充電式ライト。
3. 設定されたタイマー時間は、点灯前に計測された電池電圧に応じて設定されるものであることを特徴とする請求項２記載の充電式ライト。

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