JP2017098247A - 電動工具用充電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】充電装置1は、燃料電池14から電力供給を受けて電動工具用電池パックを充電する電池パック充電制御回路22、及び、燃料電池14から電力供給を受けてUSB機器に電源供給を行うUSB出力制御回路24を備える。そして、制御部30は、電池パック充電端子10に電動工具用電池パックが接続されるか、USB出力端子12にUSB機器が接続されると、燃料調整部18を介して燃料電池14に燃料を供給することで、燃料電池14から、直流電力を発生させる。
【選択図】図1
Description
そして、この充電装置は、充電対象となる電動工具用電池パックが接続されると、燃料電池を駆動することで、直流電力を出力させ、その出力にて電動工具用電池パックを充電する。
しかしながら、上記従来の充電装置は、電動工具用電池パック専用の充電装置であるため、電動工具用電池パック以外の電気機器に電力供給を行うことができず、使い勝手が悪いという問題があった。
また、燃料電池から電力供給を受けて直流電力を出力する直流出力部として、電動工具用電池パックを充電する第1直流出力部と、電動工具用電池パックとは異なる電気負荷に直流電力を出力する第2直流出力部と、を備える。
このようにすれば、電気負荷が電動工具用充電装置に内蔵されていない外部の電気負荷であっても、接続端子を介して直流電力を供給することができ、電動工具用充電装置の用途を広げることができる。
そして、このようにすれば、USB端子から電力供給を受けて動作するUSB機器若しくはシガーソケットから電力供給を受けて動作する電気機器に対して、直流電力を供給することができる。
よって、第1直流出力部若しくは第2直流出力部から電動工具用電池パック若しくは他の電気負荷への電力供給をより安定して行うことができる。
このようにすれば、使用者は、報知手段からの報知によって燃料電池の燃料の低下、若しくは、二次電池の残容量の低下、を検知することができ、燃料の補充、二次電池の充電、といった対策を実施することができる。
また、二次電池への充電は、燃料電池に代えて、第1直流出力部に接続された電動工具用電池パックからも実施できるように構成してもよい。
二次電池を充電させることができなくなった場合であっても、外部電源若しくは電動工具用電池パックからの電力供給により二次電池を充電して、電動工具用充電装置を正常状態に復帰させることができる。
[第1実施形態]
図1に示すように、本実施形態の電動工具用充電装置(以下、単に充電装置という)1は、電動工具用電池パックを接続するための電池パック充電端子10と、USB機器を接続するためのUSB出力端子12と、を備える。
そして、電池パック充電制御回路22は、制御部30からの充電要求に従い電動工具用電池パックへの充電を実施する。
なお、電池パック充電制御回路22は、電動工具用電池パックを充電するものであるため、その充電に必要な50W以上の電力を出力可能に構成されており、USB出力制御回路24は、外部のUSB機器に電力供給を行うものであるため、出力電力は10W以下に設定されている。
そして、制御部30は、電池パック充電端子10への電池パックの接続状態を、電池パックの制御端子から電池パック充電端子10に入力される信号に基づき検出する。
そして、制御部30は、電池パック充電端子10に電池パックが接続されると、電池パック充電制御回路22に充電要求を出力して、電動工具用電池パックへの充電を開始させる。
そして、その後、電池パック充電制御回路22及びUSB出力制御回路24への充電要求及び出力要求の出力を共に停止すると、制御部30は、燃料調整部18による燃料電池への燃料供給を停止させることで、燃料電池14の駆動を停止する。
[第2実施形態]
次に第2実施形態の充電装置2について説明する。
そして、二次電池充電制御回路36は、燃料電池14から電力供給を受けて二次電池34を充電し、二次電池34は、二次電池充電制御回路36を介して充電された直流電力にて、電池パック充電制御回路22及びUSB出力制御回路24に電力供給を行う。
また、電源回路38は、二次電池34から電力供給を受けて動作し、燃料調整部18及び制御部30を動作させるための電源電圧を生成するためのものである。
図3に示す電池パック充電処理は、制御部30においてメインルーチンの一つとして繰り返し実行される処理であり、処理が開始されると、まずS100(Sはステップを表す)にて、電池パック充電端子10に電池パックが接続されているか否かを判断する。
次に、S120では、二次電池充電制御回路36に対し、二次電池34への充電要求を出力し、続くS130にて、燃料調整部18による燃料電池14への燃料供給を開始させることで、燃料電池14を動作させる。
次に、S170では、USB出力制御回路24が、USB出力端子12に接続されたUSB機器に電源供給を行っているか否を判断する。
一方、USB出力制御回路24がUSB機器に電源供給を行っていなければ、S180に移行して、二次電池充電制御回路36に対する充電要求の出力を停止することで、二次電池34への充電を停止させる。
つまり、USB機器の消費電力は、電動工具用電池パックへの充電に要する電力に比べて極めて小さく、二次電池34の残容量がしきい値C1以上であれば、二次電池34に蓄積された電力だけで、USB機器に電源供給量を行うことができる。
S230では、二次電池充電制御回路36に対し、二次電池34への充電要求を出力し、続くS240にて、燃料調整部18による燃料電池14への燃料供給を開始させることで、燃料電池14を動作させる。
そして、S260では、電池パック充電制御回路22が電動工具用電池パックへの充電中であるか否かを判断し、充電中であれば、そのまま当該USB機器出力処理を終了し、充電中でなければ、S270に移行する。
そして、続くS280では、燃料調整部18による燃料電池14への燃料供給を停止させることで、燃料電池14の動作を停止させ、その後、当該USB機器出力処理を終了する。
なお、本実施形態においては、表示部40が、本発明の報知手段に相当する。
[第3実施形態]
次に第3実施形態の充電装置3について説明する。
また、制御部30は、AC/DCコンバータ44が外部の交流電源42から電源供給を受けているときには、燃料電池14の動作を停止させて、AC/DCコンバータ44を燃料電池14に代わる直流電力の供給源として利用し、二次電池34への充電を行う。
[第4実施形態]
次に第4実施形態の充電装置4について説明する。
このため、二次電池34が完全に放電して、残容量が零になったとしても、電池パック充電端子10に電池パックが接続されていて、電動工具用電池パックから電力供給を受けることができれば、電源回路38が、制御部30に電源供給を行い、制御部30を動作させることができる。
すなわち、本実施形態では、制御部30が、電源回路38から電源供給を受けて電池パック充電処理を開始し、S100にて、電池パック充電端子10に電池パックが接続されていると判断すると、S102にて、二次電池34の残容量は下限値C2(例えば、0%)未満であるか否かを判断する。
また、このように二次電池34への充電が開始されると、今度はS106に移行して、二次電池34の残容量が設定値C3(但し、C3は、C1≧C3≧C2であり、例えば、10%)以上になったか否かを判断することにより、二次電池34の残容量が設定値C3に達するのを待つ。
このように、本実施形態の充電装置4によれば、二次電池34が完全放電して、残容量が零になったとしても、電動工具用電池パックから電源供給を受けて、二次電池34に燃料電池14の起動に必要な電力を充電させることができる。
[第5実施形態]
次に第5実施形態の充電装置5について説明する。
次に、USB電源モード設定部46は、USB出力端子12に接続されたUSB機器に対して、充電装置5内の二次電池34から電源供給を行うか、或いは、電動工具用電池パックから電源供給を行うかを、使用者が手動操作により設定するためのものである。
このように、本実施形態の充電装置5によれば、USB機器に対し電源供給を行う際の供給源を、充電装置5内の二次電池34から、電池パック充電端子10に接続された電動工具用電池パックに切り換えることができる。
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
このようにすれば、充電端子に電池パックが接続され、出力端子に外部機器が接続されているときに、電池パックへの充電及び外部機器への電力供給を行うことができる。
また、この場合、電池パックから出力制御回路に電源供給を行うか否かを外部操作によって設定するための設定部が備えられていてもよい。
この場合、電動工具用充電装置の周囲に交流電源があれば、それを利用して、電池パックへの充電、外部機器への電力供給を行うことができるようになる。
Claims (8)
- 燃料電池と、
燃料電池を駆動するための駆動用電源と、
前記燃料電池から電力供給を受けて、電動工具用電池パックを充電する第1直流出力部と、
前記燃料電池から電力供給を受けて、前記電動工具用電池パックとは異なる電気負荷に直流電力を出力する第2直流出力部と、
前記燃料電池を駆動する制御手段と、
を備えると共に、
前記駆動用電源として、
前記燃料電池からの出力にて充電され、前記第1直流出力部、前記第2直流出力部、及び前記制御手段に電力供給を行う二次電池を備え、
前記制御手段は、
前記第1直流出力部による前記電動工具用電池パックへの充電時、若しくは、前記第2直流出力部から前記電気負荷への直流電力の出力時に、前記燃料電池を駆動し、
しかも、前記第1直流出力部から前記電動工具用電池パックへの充電が停止されているとき、前記第2直流出力部から前記電気負荷へ直流電力を出力する際には、前記二次電池の残容量を検出し、該残容量が所定のしきい値未満であれば前記燃料電池を駆動し、該残容量が前記しきい値以上であれば前記燃料電池の駆動を停止することを特徴とする電動工具用充電装置。 - 前記燃料電池の燃料の残量及び前記二次電池の残容量の少なくとも一方を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の電動工具用充電装置。
- 前記二次電池への充電は、前記燃料電池に代えて、外部電源からも実施可能であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動工具用充電装置。
- 前記二次電池への充電は、前記燃料電池に代えて、前記第1直流出力部に接続された前
記電動工具用電池パックからも実施可能であることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の電動工具用充電装置。 - 前記第2直流出力部は、前記電気負荷を接続するための接続端子を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の電動工具用充電装置。
- 前記第2直流出力部は、前記第1直流出力部に比べて出力電力が小さいことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の電動工具用充電装置。
- 前記第2直流出力部は、前記接続端子として、USB端子及びシガーソケットの少なくとも一つを備えたことを特徴とする請求項5又は請求項5を引用する請求項6に記載の電動工具用充電装置。
- 前記第2直流出力部への電力供給経路は、前記燃料電池からの経路に代えて、前記第1直流出力部に接続された前記電動工具用電池パックからの経路に切換可能であることを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の電動工具用充電装置。
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