JP2020179150A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】二次電池の出力電圧が低下しやすい場合であっても、電動機の駆動を継続し、運転時間を確保可能な電気掃除機を提供することである。【解決手段】実施形態の電気掃除機は、電動機と、二次電池と、制御部とを持つ。前記二次電池は、前記電動機に電力を供給する。前記制御部は、前記二次電池の状態を示す情報に基づき、前記二次電池から前記電動機に供給される電力の制御要素の大きさを決定する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、電気掃除機に関する。

電動機と、電動機に電力を供給する二次電池とを備える電気掃除機が知られている。二次電池は、過放電状態になると寿命が短くなる。このため、二次電池の端子電圧が予め設定された放電終止電圧まで低下した場合には、電気掃除機を停止させ、二次電池の充電を促す必要がある。

ところで、二次電池は、劣化が進んだ場合や内部抵抗が大きくなる場合などに、出力電圧が低下しやすくなる。このため、二次電池の劣化が進んだ場合や二次電池の内部抵抗が大きくなる場合などで電気掃除機を使用しようとすると、二次電池の残容量がまだあるにも関わらず、二次電池の端子電圧が放電終止電圧よりも低くなり、電気掃除機が停止してしまう場合があった。

特開２０１８−１９９９８号公報

本発明が解決しようとする課題は、二次電池の出力電圧が低下しやすい場合であっても、電動機の駆動を継続し、運転時間を確保可能な電気掃除機を提供することである。

実施形態の電気掃除機は、電動機と、二次電池と、制御部とを持つ。前記二次電池は、前記電動機に電力を供給する。前記制御部は、前記二次電池の状態を示す情報に基づき、前記二次電池から前記電動機に供給される電力の制御要素の大きさを決定する。

第１の実施形態の電気掃除機を示す斜視図。 第１の実施形態の電気掃除機の回路構成を示すブロック図。 第１の実施形態の電動送風機を模式的に示す図。 図３中に示された電動送風機のモデルに対応するタイミングチャート。 第１の実施形態において、電動送風機に供給される電流の電流値の変更範囲の一例を示す図。 第１の実施形態の第１参照テーブルの内容の一例を示す図。 第１の実施形態の電動送風機の制御モードの一例を示す図。 第１の実施形態の二次電池の劣化による特性の変化を説明するための図。 第１の実施形態の第２参照テーブルを示す図。 第１の実施形態の二次電池の充電時の処理流れを示すフローチャート。 第１の実施形態の第３参照テーブルを示す図。 第１の実施形態の電気掃除機の使用時の処理流れを示すフローチャート。 第１の実施形態の第１変形例の参照テーブルの内容の一例を示す図。 第１の実施形態の第３変形例の参照テーブルを示す図。 第２の実施形態の二次電池の内部抵抗の検出方法を説明するための図。 第２の実施形態の参照テーブルの内容の一例を示す図。 第２の実施形態の電気掃除機の使用時の処理流れを示すフローチャート。 第２の実施形態の第１変形例の参照テーブルを示す図。 第２の実施形態の第２変形例の参照テーブルを示す図。 第３の実施形態の参照テーブルを示す図。 第４の実施形態の電動送風機を模式的に示す図。 図２１中に示された電動送風機のモデルに対応するタイミングチャート。

以下、実施形態の電気掃除機を、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。本明細書で「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば任意の情報）である。また本明細書でいう「今回使用時」とは、「前回使用時」の次に電気掃除機が使用される使用時を意味する。

（第１の実施形態）
＜１．電気掃除機の全体構成＞
まず、図１から図１２を参照し、第１の実施形態の電気掃除機１について説明する。第１の実施形態は、電気掃除機１に搭載された二次電池４３の劣化状態を示す情報に基づき、電動送風機１４の制御要素の大きさが決定される例である。以下、制御要素として通電時間を例示して説明する。

図１は、第１の実施形態の電気掃除機１を示す斜視図である。本実施形態の電気掃除機１は、例えば、いわゆるスティック型の電気掃除機であり、二次電池４３（図２参照）が内蔵されたコードレスタイプの電気掃除機である。ただし、電気掃除機１は、上記例に限定されず、車輪を含む掃除機本体を有したキャニスタ型や、その他の形式の電気掃除機でもよい。

電気掃除機１は、例えば、本体ユニットＭＵと、二次電池ユニットＢＵとを備えている。本体ユニットＭＵは、例えば、掃除機本体１０、延長管２０、および吸込口体（床ブラシ）３０を含む。

まず、掃除機本体１０について説明する。掃除機本体１０は、例えば、本体ケース１１、把持部１２、集塵装置１３、および電動送風機１４を有する。

本体ケース１１は、掃除機本体１０の外郭を形成している。本体ケース１１は、電動送風機１４および二次電池ユニットＢＵを収容している。また、本体ケース１１は、後述する延長管２０の一端が接続される延長管接続部１１ａを有する。

把持部１２は、本体ケース１１の上後端部に設けられている。把持部１２は、床面（被掃除面）を掃除する際に、ユーザにより把持される部位である。把持部１２には、電動送風機１４および後述する回転ブラシ３３の動作を選択するユーザの操作を受け付ける操作部１６が設けられている。操作部１６は、例えば、複数の操作ボタン１６ａを含む。

操作ボタン１６ａは、電気掃除機１の電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源ボタン、電気掃除機１の動作モード（運転モード）を切り替えるための１つ以上のモード選択ボタンなどを含む。電気掃除機１の動作モードは、例えば、後述する電動送風機１４を低速回転させる「弱モード」、および電動送風機１４を高速回転させる「強モード」などを含む。また、電気掃除機１の動作モードは、後述する回転ブラシ３３を回転させる「ブラシ回転モード」、および回転ブラシ３３を回転させない「ブラシ停止モード」などを含む。

集塵装置１３は、本体ケース１１に装着されている。集塵装置１３は、後述する電動送風機１４の働きにより掃除機本体１０に吸い込まれた空気中に含まれる塵埃を分離する装置である。集塵装置１３は、例えば多段遠心分離式の集塵装置であり、掃除機本体１０に吸い込まれた空気中に含まれる塵埃を遠心分離する。ただし、集塵装置１３は、１段の遠心分離式の集塵装置や、紙パックを含む濾過式の集塵装置などでもよい。

電動送風機１４は、ファンモータまたはメインモータと呼ばれるモータを含み、駆動されることで負圧を発生させる。電動送風機１４は、発生させた負圧により後述する吸込口体３０の吸込口３５から集塵装置１３へ含塵空気を吸い込み、集塵装置１３にて塵埃が分離された空気により自冷された後にその空気を排気する。電動送風機１４のモータは、例えば、直流モータであるが、これに限定されない。電動送風機１４は、「電動機」の一例である。

次に、延長管２０について説明する。延長管２０は、例えば長尺状に形成されており、第１端部２１と、第２端部２２とを有する。延長管２０の第１端部２１は、掃除機本体１０の延長管接続部１１ａに気密に接続される。延長管２０の第２端部２２は、吸込口体３０に気密に接続される。延長管２０の内部には、掃除機本体１０と吸込口体３０とを電気的に接続する接続配線が設けられている。

次に、吸込口体３０について説明する。吸込口体３０は、床面に沿って移動される部分である。吸込口体３０は、例えば、吸込口体ケース３１、接続管３２、回転ブラシ３３、およびブラシモータ３４を含む。

吸込口体ケース３１は、横長、すなわち左右方向に長手状に形成されている。吸込口体ケース３１は、ブラシモータ３４を収容している。また、吸込口体ケース３１は、床面に対向する下部に、吸込口３５を有する。吸込口３５は、電動送風機１４が駆動されることで、床面の塵埃を吸い込む開口部である。

接続管３２は、吸込口体ケース３１と延長管２０の第２端部２２とを気密に接続するための部分であり、吸込口体ケース３１に回動可能に接続されている。接続管３２により吸込口体ケース３１と延長管２０とが接続されることで、吸込口体ケース３１の吸込口３５から延長管２０を経由して掃除機本体１０に至る風路が形成される。

回転ブラシ３３は、吸込口３５に設けられ、床面に沿って配置されている。回転ブラシ３３は、吸込口体ケース３１に対して回動可能に設けられている。回転ブラシ３３は、床面から塵埃を浮かせる、または絨毯などの毛先を立たせるなどの働きをする。

ブラシモータ３４は、不図示の回転駆動機構を介して回転ブラシ３３に機械的に接続され、回転ブラシ３３を駆動する（回転させる）。ブラシモータ３４は、例えば、直流モータであるが、これに限定されない。ブラシモータ３４は、「電動機」の別の一例である。

二次電池ユニットＢＵは、本体ユニットＭＵが動作するために必要な電力を本体ユニットＭＵに供給する。二次電池ユニットＢＵの詳細は後述する。

次に、電気掃除機１に付帯する充電装置８について説明する。充電装置８は、電気掃除機１が取り付けられる受け部を有し、非使用時の電気掃除機１を支持する。充電装置８は、外部電源ＰＧ（図２参照）に電気的に接続される。電気掃除機１の二次電池ユニットＢＵは、電気掃除機１が充電装置８に取り付けられることで、充電装置８を介して外部電源ＰＧに電気的に接続されて充電される。なお、充電装置８は、例えば電気掃除機１が部屋の壁などに立て掛けられた状態で電気掃除機１に接続されるＡＣアダプタなどでもよい。充電装置８は、外部電源ＰＧから供給される電力を、二次電池４３の充電に適した電力に変換する電力変換回路８ａ（図２参照）を含む。

＜２．電気掃除機の回路構成＞
次に、電気掃除機１の回路構成について説明する。
図２は、電気掃除機１の回路構成を示すブロック図である。図２中において、実線は電力が供給される電力線を示し、破線は信号（情報）の流れを示す。

＜２．１ 二次電池ユニットＢＵの回路構成＞
まず、二次電池ユニットＢＵの回路構成について説明する。二次電池ユニットＢＵは、例えば、接続端子４１Ａ，４１Ｂ、電力線４２Ａ，４２Ｂ、二次電池４３、電流検出部４４、電圧検出部４５、温度検出部４６、二次電池ユニット記憶部５１、二次電池ユニット通信部５２、および二次電池ユニット制御部５３を有する。

接続端子４１Ａ，４１Ｂは、二次電池ユニットＢＵの外郭ケースの外部に露出している。電力線４２Ａ，４２Ｂは、二次電池ユニットＢＵが本体ユニットＭＵに装着された場合、接続端子４１Ａ，４１Ｂおよび本体ユニットＭＵの接続端子６１Ａ，６１Ｂを介して本体ユニットＭＵの電力線６２Ａ，６２Ｂに電気的に接続される。本実施形態では、二次電池ユニットＢＵの電力線４２Ａ，４２Ｂと本体ユニットＭＵの電力線６２Ａ，６２Ｂとにより、二次電池４３と駆動源（電動送風機１４、ブラシモータ３４）とを電気的に接続する電力線が形成されている。電力線４２Ａは、例えば正極線である。電力線４２Ｂは、例えば電力線４２Ａと１組を成す負極線である。

二次電池４３は、例えば複数の電池が直列または並列に接続された電池パックである。二次電池４３は、電力線４２Ａ，４２Ｂを介して本体ユニットＭＵに電力を供給する。これにより、本体ユニットＭＵの各構成部品（例えば、電動送風機１４、ブラシモータ３４、本体ユニット記憶部７１（後述）、本体ユニット通信部７３（後述）、本体ユニット制御部７４（後述））は、二次電池４３から電力が供給されて動作する。また、二次電池４３は、二次電池ユニットＢＵの各機能部（例えば、二次電池ユニット記憶部５１、二次電池ユニット通信部５２、および二次電池ユニット制御部５３）に電力を供給する。なお本明細書において「二次電池から電力が供給される」とは、二次電池４３から出力された電力が直接に対象部品に供給される場合に限定されず、二次電池４３と対象部品との間に設けられた電源回路に二次電池４３から電力が供給され、上記電源回路で電圧などが調整された電力が上記電源回路から対象部品に供給される場合も含む。

電流検出部４４は、例えば二次電池ユニットＢＵの内部で電力線４２Ａに接続され、放電時に二次電池４３から流れる電流の電流値を検出するとともに、充電時に二次電池４３に流れる電流の電流値を検出する。電圧検出部４５は、例えば二次電池ユニットＢＵの内部で電力線４２Ａ，４２Ｂに接続され、二次電池４３の端子電圧の電圧値を検出する。温度検出部４６は、例えば、二次電池ユニットＢＵの内部で二次電池４３の近傍に設けられ、二次電池４３の温度を検出する。電流検出部４４、電圧検出部４５、および温度検出部４６の検出結果は、二次電池ユニット制御部５３に出力される。

二次電池ユニット記憶部５１は、二次電池ユニットＢＵの内部に設けられている。二次電池ユニット記憶部５１は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）のような不揮発性メモリである。二次電池ユニット記憶部５１には、二次電池ユニット制御部５３により生成される後述する二次電池状態情報ＢＳｂが書き込まれる。

二次電池ユニット通信部５２は、二次電池ユニットＢＵの内部に設けられている。二次電池ユニット通信部５２は、例えば通信用の高周波回路を含む。二次電池ユニット通信部５２は、本体ユニットＭＵの後述する本体ユニット通信部７３と通信を行い、二次電池ユニット制御部５３により生成される二次電池状態情報ＢＳｂを、本体ユニットＭＵに送信する。なお、二次電池ユニット通信部５２と本体ユニット通信部７３との間の通信は、有線を介して行われてもよく、無線により行われてもよい。

二次電池ユニット制御部５３は、二次電池ユニットＢＵの内部に設けられ、二次電池ユニットＢＵの全体を制御する。本実施形態では、二次電池ユニット記憶部５１、二次電池ユニット通信部５２、および二次電池ユニット制御部５３は、例えばマイクロコンピュータのような１つのＩＣ（Integrated Circuit）部品により実現されている。ただし、二次電池ユニット記憶部５１、二次電池ユニット通信部５２、および二次電池ユニット制御部５３は、互いに別部品で実現されてもよい。二次電池ユニット制御部５３は、例えば、状態検出部５３ａと、状態情報生成部５３ｂとを有する。

状態検出部５３ａは、電流検出部４４、電圧検出部４５、および温度検出部４６などの検出結果に基づき、二次電池４３の状態を検出する。「二次電池の状態」は、例えば、（ａ）二次電池４３の劣化状態、（ｂ）二次電池４３の内部抵抗の状態、（ｃ）二次電池４３の温度状態のうち１つ以上を含み得る。なお、二次電池４３の劣化状態、二次電池４３の内部抵抗の状態、および二次電池４３の温度状態の検出方法および検出タイミングは、例えば、本体ユニットＭＵの説明のなかで述べる方法およびタイミングと同様である。状態検出部５３ａによる検出結果は、状態情報生成部５３ｂに出力される。本明細書で「温度状態」とは、温度そのものでもよいし、温度が分類された区分（低温、中温、高温など）でもよい。

状態情報生成部５３ｂは、状態検出部５３ａによる検出結果に基づき、二次電池４３の状態を示す二次電池状態情報ＢＳｂを生成する。二次電池状態情報ＢＳｂは、上述した（ａ）二次電池４３の劣化状態、（ｂ）二次電池４３の内部抵抗の状態、（ｃ）二次電池４３の温度状態のうち１つ以上と、二次電池状態情報ＢＳｂが生成された時刻を示すタイムスタンプとを含み得る。また、二次電池状態情報ＢＳｂは、電流検出部４４および電圧検出部４５による検出結果を含んでもよい。状態情報生成部５３ｂは、生成された二次電池状態情報ＢＳｂを、二次電池ユニット記憶部５１に書き込むとともに、二次電池ユニット通信部５２に出力する。二次電池ユニット通信部５２は、状態情報生成部５３ｂから受け取る二次電池状態情報ＢＳｂを本体ユニット通信部７３に送信する。

＜２．２ 本体ユニットＭＵの回路構成＞
次に、本体ユニットＭＵの回路構成について説明する。本体ユニットＭＵは、例えば、接続端子６１Ａ，６１Ｂ、電力線６２Ａ，６２Ｂ、第１スイッチングユニット６３、第２スイッチングユニット６４、電圧検出部６５、第１電流検出部６６、第２電流検出部６７、本体ユニット記憶部７１、制御用電源部７２、本体ユニット通信部７３、本体ユニット制御部７４、および外部接続端子７６Ａ，７６Ｂを有する。

接続端子６１Ａ，６１Ｂは、二次電池ユニットＢＵの接続端子４１Ａ，４１Ｂに接続される。電力線６２Ａ，６２Ｂは、接続端子６１Ａ，６１Ｂに電気的に接続されている。電力線６２Ａは、例えば正極線である。電力線６２Ｂは、例えば電力線６２Ａと１組を成す負極線である。

電力線６２Ａ，６２Ｂは、電動送風機用電力線６２Ａａ，６２Ｂａと、ブラシモータ用電力線６２Ａｂ，６２Ｂｂとを含む。電動送風機用電力線６２Ａａ，６２Ｂａは、接続端子６１Ａ，６１Ｂと電動送風機１４との間を電気的に接続している。例えば、電動送風機用電力線６２Ａａ，６２Ｂａの一部である電力線Ｌ１は、第１スイッチングユニット６３と電動送風機１４とを接続している。ブラシモータ用電力線６２Ａｂ，６２Ｂｂは、接続端子６１Ａ，６１Ｂとブラシモータ３４との間を電気的に接続している。例えば、ブラシモータ用電力線６２Ａｂ，６２Ｂｂの一部である電力線Ｌ２は、第２スイッチングユニット６４とブラシモータ３４とを接続している。

第１スイッチングユニット６３は、二次電池４３と電動送風機１４との間に設けられている。第１スイッチングユニット６３は、１つ以上の半導体スイッチング素子により構成されている。第１スイッチングユニット６３が閉じることにより、電動送風機１４に対して二次電池４３から電力が供給される。一方で、第１スイッチングユニット６３が開くことにより、電動送風機１４に対する二次電池４３からの電力の供給が停止される。第１スイッチングユニット６３が所定の周期でＯＮ／ＯＦＦ制御されることで、二次電池４３から電動送風機１４にパルス状の入力電力が供給される。

第２スイッチングユニット６４は、二次電池４３とブラシモータ３４との間に設けられている。第２スイッチングユニット６４は、１つ以上の半導体スイッチング素子により構成されている。第２スイッチングユニット６４が閉じることにより、ブラシモータ３４に対して二次電池４３から電力が供給される。一方で、第２スイッチングユニット６４が開くことにより、ブラシモータ３４に対する二次電池４３からの電力の供給が停止される。第２スイッチングユニット６４が所定の周期でＯＮ／ＯＦＦ制御されることで、二次電池４３からブラシモータ３４にパルス状の入力電力が供給される。

電圧検出部６５は、例えば電動送風機用電力線６２Ａａ，６２Ｂａに接続され、電動送風機１４とブラシモータ３４に入力される電力の電圧値（例えば、二次電池４３の端子電圧に相当）を検出する。電圧検出部６５の検出結果は、本体ユニット制御部７４に出力される。

第１電流検出部６６は、例えば電動送風機用電力線６２Ａａに接続され、二次電池４３から電動送風機１４に供給される電流の電流値を検出する。第２電流検出部６７は、例えばブラシモータ用電力線６２Ａｂに接続され、二次電池４３からブラシモータ３４に供給される電流の電流値を検出する。第１および第２の電流検出部６６，６７の検出結果は、本体ユニット制御部７４に出力される。

本体ユニット記憶部７１は、例えば、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリである。本体ユニット記憶部７１には、例えば、本体ユニット制御部７４により生成された二次電池状態情報ＢＳａ（後述）が書き込まれる。

制御用電源部７２は、例えば電力線６２Ａと電力線６２Ｂに電気的に接続されている。制御用電源部７２には、例えば、二次電池４３から電力線６２Ａに供給された電力の一部が入力される。制御用電源部７２は、例えば、所望の直流電圧を生成する定電圧電源回路である。制御用電源部７２は、入力された電力を、本体ユニット記憶部７１、本体ユニット通信部７３、および本体ユニット制御部７４などに適した電力に変換し（降圧し）、変換した電力を本体ユニット記憶部７１、本体ユニット通信部７３、および本体ユニット制御部７４など供給する。

本体ユニット通信部７３は、例えば通信用の高周波回路を含む。本体ユニット通信部７３は、二次電池ユニットＢＵの二次電池ユニット通信部５２と通信を行い、二次電池ユニット通信部５２から送信された二次電池状態情報ＢＳｂを受信する。本体ユニット通信部７３は、受信した二次電池状態情報ＢＳｂを本体ユニット制御部７４に出力する。

本体ユニット制御部７４は、本体ユニットＭＵの全体を制御する。本実施形態では、本体ユニット記憶部７１、本体ユニット通信部７３、および本体ユニット制御部７４は、例えばマイクロコンピュータのような１つのＩＣ部品により実現されている。ただし、本体ユニット記憶部７１、本体ユニット通信部７３、および本体ユニット制御部７４は互いに別部品で実現されてもよい。本体ユニット制御部７４は、例えば、電動送風機制御部７４ａ、ブラシモータ制御部７４ｂ、状態検出部７４ｃ、状態情報生成部７４ｄ、および通電時間決定部７４ｅを有する。

電動送風機制御部７４ａは、電動送風機１４の駆動を制御する。例えば、電動送風機制御部７４ａは、電動送風機１４を制御するための進角および通電時間に基づき第１スイッチングユニット６３をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、電動送風機１４の駆動を制御する。

ブラシモータ制御部７４ｂは、ブラシモータ３４の駆動を制御する。例えば、ブラシモータ制御部７４ｂは、ブラシモータ３４を制御するための進角および通電時間に基づき第２スイッチングユニット６４をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、ブラシモータ３４の駆動を制御する。

状態検出部７４ｃは、電圧検出部６５、電流検出部６６，６７、および二次電池ユニットＢＵの温度検出部４６などの検出結果に基づき、二次電池４３の状態を検出する。本実施形態では、状態検出部７４ｃは、二次電池４３の状態として、二次電池４３の劣化状態を検出する。この内容については詳しく後述する。

状態情報生成部７４ｄは、状態検出部７４ｃによる検出結果に基づき、二次電池４３の状態を示す二次電池状態情報ＢＳａを生成する。二次電池状態情報ＢＳａは、二次電池状態情報ＢＳａが生成された時刻を示すタイムスタンプを含む。状態情報生成部７４ｄは、生成された二次電池状態情報ＢＳａを、二次電池４３の状態を示す履歴データの少なくとも一部として本体ユニット記憶部７１に書き込む。また、状態情報生成部７４ｄは、二次電池ユニット通信部５２から送信されて本体ユニット通信部７３により受信された二次電池状態情報ＢＳｂを、上記履歴データの少なくとも一部として本体ユニット記憶部７１に書き込んでもよい。

通電時間決定部７４ｅは、二次電池４３の状態を示す情報に基づき、二次電池４３から電動送風機１４に供給される電力の通電時間（例えば、電動送風機１４の所定の単位回転あたりにおける二次電池４３から電動送風機１４に供給される電力の通電時間）を決定する。この内容については詳しく後述する。通電時間決定部７４ｅは、さらに、二次電池４３の状態を示す情報に基づき、二次電池４３からブラシモータ３４に供給される電力の通電時間（例えば、ブラシモータ３４の所定の単位回転あたりにおける二次電池４３からブラシモータ３４に供給される電力の通電時間）を決定してもよい。以下の説明では、電動送風機１４の制御を例示して説明するが、ブラシモータ３４の制御についても同様である。

外部接続端子７６Ａ，７６Ｂは、本体ユニットＭＵの内部で電力線６２Ａ，６２Ｂにそれぞれ接続される。外部接続端子７６Ａ，７６Ｂは、電気掃除機１の外部に露出しており、充電装置８に接続される。

＜３．制御＞
（３.１ 制御要素）
まず、電動送風機１４の制御要素（「進角」および「通電時間」）について説明する。
図３は、電動送風機１４を模式的に示す図である。なお図３では、説明を簡単にするため、２極の電動送風機１４のモデルを示している。ただし、電動送風機１４は、３極以上の電動送風機であってもよい。

電動送風機１４は、例えば、第１固定子コイルＬＡと、第２固定子コイルＬＢと、回転子ＲＴと、位置検出器ＰＤとを有する。第１固定子コイルＬＡと第２固定子コイルＬＢは、例えば対極の位置関係に配置されている。位置検出器ＰＤは、例えば固定子コイルＬＢに対応する位置に配置されている。位置検出器ＰＤは、回転子ＲＴの最寄りの極の極性を検出することで、回転子ＲＴの位置（位相）を検出する。図３に示す状態では、位置検出器ＰＤは、Ｓ極を検出する。

図４は、図３中に示す電動送風機１４のモデルに対応するタイミングチャートである。図４中の符号Ｔは、電動送風機１４の１回転の周期を示す。時刻ｔＭ１１から時刻ｔＭ２１に至るまでの期間が１周期である。同様に、時刻ｔＭ１２から時刻ｔＭ２２に至るまでの期間が１周期である。図４に示す例では、時刻ｔＭ１１、時刻ｔＭ１２、時刻ｔＭ２１、時刻ｔＭ２２の順に時間が経過する。電動送風機１４の回転子ＲＴは、周期Ｔに対応する所定の速度で回転する。

時刻ｔＭ１１に、位置検出器ＰＤは、Ｓ極に代わりＮ極を検出する。本体ユニット制御部７４は、位置検出器ＰＤの検出結果に基づき、時刻ｔＭ１１に、固定子コイルＬＡの通電を開始して、所定時間ＥＴＡが経過すると固定子コイルＬＡの通電を終了させる。同様に、時刻ｔＭ１２に、位置検出器ＰＤは、Ｎ極に代わりＳ極を検出する。本体ユニット制御部７４は、位置検出器ＰＤの検出結果に基づき、時刻ｔＭ１２に、固定子コイルＬＢの通電を開始して、所定時間ＥＴＢが経過すると固定子コイルＬＢの通電を終了させる。これら所定時間ＥＴＡおよび所定時間ＥＴＢを長くすると、電動送風機１４に供給される電流の電流値が大きくなる。

ここで、所定時間ＥＴＡおよび所定時間ＥＴＢの各々は、電動送風機１４の「通電時間」の一例である。本実施形態では、通電時間決定部７４ｅは、電動送風機１４の所定の単位回転あたりにおける二次電池４３から電動送風機１４に供給される電力の通電時間を決定する。「所定の単位回転」は、１／４回転でもよく、半回転でもよく、１回転でもよく、２回以上の回転でもよく、これら以外の任意の回転でもよい。例えば、「電動機の１回転あたりにおける二次電池から電動機に供給される電力の通電時間」とは、所定時間ＥＴＡと所定時間ＥＴＢの合計時間を意味する。ここで、所定時間ＥＴＡと所定時間ＥＴＢとは、一般的に同じ長さに設定される。このため以下では、所定時間ＥＴＡと所定時間ＥＴＢとを区別せずに「通電時間ＥＴ」と称し、二次電池４３の状態に応じて通電時間ＥＴを決定する手法について説明する。

一方で、「進角」とは、回転子ＲＴの基準位相（Ｓ極とＮ極との切替点）に対して電力を供給する位相（タイミング）のずれ量を意味する。図４中の第１固定子コイルＬＡおよび第２固定子コイルＬＢの通電状態を示す実線は、進角θがゼロの場合を示す。一方で、図４中の第２固定子コイルＬＢの通電状態を示す２点鎖線は、進角θが存在する場合を示す。進角θを大きくすると、電動送風機１４の回転数が高くなり、電動送風機１４に供給される電流の電流値（単位時間当たりの電流値）が大きくなる。

このため、本体ユニット制御部７４は、電動送風機１４の進角θと通電時間ＥＴのうち少なくとも一方を調整することで、二次電池４３から電動送風機１４に供給される電流の電流値を変更することができる。

（３.２ 電流値の変更範囲）
図５は、二次電池４３から電動送風機１４に供給される電流の電流値の変更範囲の一例を示す図である。なお図５は、二次電池４３の新品時（二次電池４３に劣化がないとき）の例を示す。本実施形態では、「強モード」の運転の場合、電動送風機１４に供給される電流の電流値は、例えば、１５[Ａ]〜８[Ａ]の間で変更される。一方で、「弱モード」の運転の場合、電動送風機１４に供給される電流の電流値は、例えば、８[Ａ]〜６[Ａ]の間で変更される。なお以下の説明は、電気掃除機１が「強モード」で駆動される場合を例に説明する。

ここで、二次電池４３から電動送風機１４に供給される電流の電流値を変更する理由について補足的に説明する。二次電池４３の放電を続けると、二次電池４３の端子電圧が徐々に低下する。その結果、二次電池４３の端子電圧が所定の閾値（後述する「放電終止電圧値」）を下回ると、電気掃除機１の運転を停止させ、二次電池４３の充電を促す必要がある。これにより、二次電池４３の寿命が早く低下することを抑制することができる。

ところで、二次電池４３は、内部抵抗を有する。このため、二次電池４３から電動送風機１４に供給する電流の電流値を低下させると、その分だけ二次電池４３の内部抵抗による電圧降下が減少する。その結果、二次電池４３の端子電圧をある程度回復させることができ、二次電池４３の端子電圧が放電終止電圧値に達するまでの時間を長くすることができる。このため、二次電池４３の端子電圧の低下に応じて、電動送風機１４に供給される電流の電流値を低下させる制御が行われる。

図６は、上記のような電流値の変更を行う場合に参照される第１参照テーブルＴＢ１の内容の一例を示す図である。なお図６は、二次電池４３の新品時の例を示す。第１参照テーブルＴＢ１は、二次電池４３の複数の端子電圧の大きさそれぞれについて、端子電圧の大きさと、その端子電圧の大きさの場合に電動送風機１４に供給するのに適した電流の電流値とが対応付けられて登録されている。第１参照テーブルＴＢ１では、端子電圧が低いほど、低い電流値が対応付けられている。例えば、電動送風機制御部７４ａは、二次電池４３の端子電圧が２０[Ｖ]から１９[Ｖ]に低下した場合、電動送風機１４に供給する電流の電流値を１５[Ａ]から１４[Ａ]に低下させる。

（３.３ 電動送風機の制御モードの一例）
図７は、電動送風機１４の制御モードの一例を示す図である。本実施形態では、電動送風機１４の制御モードは、「第１制御」、「第２制御」、および「第３制御」を含む。本体ユニット記憶部７１には、第１参照テーブルＴＢ１と、後述する「目標電圧値」および「放電終止電圧値」が予め記憶されている。

図７において、ｔ１１は、二次電池４３の放電開始時点を示す。ｔ１２は、二次電池４３の端子電圧が「目標電圧値」（後述）を下回った時点を示す。ｔ１３は、電動送風機１４に供給される電流の電流値が「電流下限値」（上述した例では１５[Ａ]〜８[Ａ]の場合における８[Ａ]）に達した時点を示す。ｔ１４は、二次電池４３の放電終了時点を示す。図７では、説明の便宜上、ｔ１２とｔ１３との間での端子電圧の落ち込み量を模式的に大きく示す。本実施形態では、ｔ１１からｔ１２までは「第１制御」が行われ、ｔ１２からｔ１３までは「第２制御」が行われ、ｔ１３からｔ１４までは「第３制御」が行われる。なお図７中の「放電終止電圧値」とは、この放電終止電圧値を二次電池４３の端子電圧（電圧検出部６５により検出される電圧値）が所定時間に亘って下回った場合に、電動送風機１４への電力の供給を停止するための基準値である。

「第１制御」では、本体ユニット制御部７４は、第１参照テーブルＴＢ１を用いて電動送風機１４に供給する電流の電流値を変更する。例えば、電動送風機制御部７４ａは、電圧検出部６５の検出結果に基づき、二次電池４３の端子電圧の値を取得する。そして、本体ユニット制御部７４は、二次電池４３の端子電圧が第１参照テーブルＴＢ１に登録された電圧値まで低下した場合に、電動送風機１４に供給する電流の大きさを、前記電圧値に対応して第１参照テーブルＴＢ１に登録されている電流値に変更する。その結果、図７に示すように、二次電池４３の端子電圧は、波形状の挙動を示しながら低下する。

「第２制御」では、本体ユニット制御部７４は、二次電池４３の端子電圧を予め設定された目標電圧値に近付けるように所定の調整処理を繰り返す。「所定の調整処理」とは、例えば、所定の周期で、電圧検出部６５で検出された二次電池４３の端子電圧を目標電圧値と比較し、電圧検出部６５により検出された電圧値が目標電圧値よりも低い場合に、二次電池４３から電動送風機１４に供給する電流の電流値を所定量だけ小さくすることを含む。所定の周期は、例えば１［ｓ］以下の時間間隔であり、例えば１０［ｍｓ］以下の時間間隔である。所定の周期の一例は、１［ｍｓ］である。このような処理を行うことで、二次電池４３の端子電圧が放電終止電圧値よりも上方に安定して維持され、電気掃除機１の運転時間の長時間化を図ることができる。なお本体ユニット制御部７４は、「第２制御」を行わずに、「第１制御」の後に「第３制御」に移行してもよい。

「第３制御」は、第２制御において上記調整処理を複数回行うことで、電動送風機１４に供給される電流が電流値の変更範囲（図５参照）の電流下限値まで低下した後に行われる制御である。「第３制御」では、電流値を低下させる処理が停止される。「第３制御」が実行される場合、二次電池４３の端子電圧は放電に伴い低下する。そして、電動送風機制御部７４ａは、二次電池４３の端子電圧が所定時間を超えて放電終止電圧値を下回る場合、電動送風機１４の運転を終了する。

（３.４ 二次電池の劣化状態に基づく通電時間の決定）
（３．４．１ 二次電池の劣化状態の検出）
次に、二次電池４３の劣化状態に基づく通電時間ＥＴの決定方法について説明する。ここではまず、二次電池４３の劣化状態の検出方法について説明する。本実施形態では、二次電池４３の劣化状態として、ＳＯＨ（健全度：States Of Health）が検出される例である。ＳＯＨは、劣化パラメータの一例である。

まず、図８を参照して、二次電池４３の劣化による特性の変化について説明する。充電装置８から供給される電力を用いて定電流制御によって二次電池４３が充電されると、単位時間当たりの二次電池４３の電圧の変化率が、二次電池４３のＳＯＨによって異なる。

図８は、二次電池４３の劣化による特性の変化を説明するための図である。図８は、劣化状態が異なる二次電池４３の充電に要する時間と、充電開始後の二次電池４３の電圧変化との対応関係（特性カーブ）を示す。

図８に示すように、所定の電圧から目標電圧まで充電するのに要する充電時間は、二次電池４３の劣化状態が進むほど短くなる。換言すれば、充電開始時点の電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に遷移する際に必要な時間幅Δｔは、各特性カーブの特徴量の一例である。Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３は、上記の時間幅Δｔの一例である。Δｔ１で特徴づけられる特性カーブは、他の特性カーブよりも劣化の進行が少ない。ここでは、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２の電位差を、電圧の変化量（電圧変化量ΔＶ）と呼び、単位時間当たりの二次電池４３の電圧の変化率を「ΔＶ／Δｔ」と定義する。なお図８では、説明の便宜上、特性カーブを３本のみ示しているが、実際には、より多くの複数の劣化状態（ＳＯＨ）のそれぞれに対する特性カーブが予め求められている。

図９は、第２参照テーブルＴＢ２を示す図である。第２参照テーブルＴＢ２は、単位時間当たりの二次電池４３の電圧の変化率「ΔＶ／Δｔ」と、ＳＯＨとの対応関係が登録されたテーブルである。なお図９では、理解容易のため、図８に示した各特性カーブの変化率と、二次電池４３のＳＯＨとの対応関係を代表として示している。実際には、二次電池４３の種々の電圧の変化率「ΔＶ／Δｔ」は、いずれかのＳＯＨのレベルに対応するように分類されている。第２参照テーブルＴＢ２は、本体ユニット記憶部７１に記憶されている。

図１０は、二次電池４３の充電時の処理流れを示すフローチャートである。本実施形態では、二次電池４３の充電時に、二次電池４３のＳＯＨが検出される。これは、二次電池４３の充電時は、二次電池４３の放電時（電気掃除機１の使用時）と比べて、ＳＯＨをより精度良く検出することができるためである。その理由は、二次電池４３の充電時は、電気掃除機１の使用時と比べて二次電池４３に影響を与える電流の電流値自体が小さいためや電流値の変化が小さい（例えば一定である）ため、また二次電池４３自体は吸熱を伴う化学反応中であり、二次電池４３の放電時と比べて二次電池４３の温度が安定しているためなどである。

具体的な処理としては、状態検出部７４ｃは、二次電池ユニットＢＵから「充電中」の情報を受信した場合、二次電池４３の充電開始を検出する（ステップＳＡ１１）。状態検出部７４ｃは、充電開始が検出された後、電圧検出部６５の検出結果に基づいて、所定の電圧変化量（ΔＶ）の充電に要する時間幅（Δｔ）を取得する（ステップＳＡ１２）。

ここで、ＳＯＨの特性カーブは、二次電池４３の温度の影響を受ける。このため、ＳＯＨの検出精度を高めるためには、二次電池４３の温度に基づいて補正することが望ましい。そこで、状態検出部７４ｃは、温度検出部４６により検出された二次電池４３の充電時の温度状態と、二次電池４３の温度状態毎に予め設定された補正量とに基づき、二次電池４３の電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）を補正する（ステップＳＡ１３）。

次に、状態検出部７４ｃは、温度状態に基づき補正された二次電池４３の電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）と、第２参照テーブルＴＢ２（データテーブル）とを比較する（ステップＳＡ１４）。詳しく述べると、状態検出部７４ｃは、まず、第２参照テーブルＴＢ２に「第１レベル（１００％以下で９０％以上）」と対応付けられて登録されている電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）と、二次電池４３の充電時に検出された電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）とを比較し、ＳＯＨが「第１レベル」であるか否かを判定する（ステップＳＡ１５）。状態検出部７４ｃは、第２参照テーブルＴＢ２に「第１レベル」と対応付けられて登録されている電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）と、二次電池４３の充電時に検出された電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）とが一致する場合、二次電池４３のＳＯＨが「第１レベル」であると判定する（ステップＳＡ１６）。

一方で、状態検出部７４ｃは、第２参照テーブルＴＢ２に「第１レベル」と対応付けられて登録されている電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）と、二次電池４３の充電時に検出された電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）とが一致しない場合、次に、第２参照テーブルＴＢ２に「第２レベル（９０％未満で８０％以上）」と対応付けられて登録されている電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）と、二次電池４３の充電時に検出された電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）とを比較し、ＳＯＨが「第２レベル」であるか否かを判定する（ステップＳＡ１７）。以下、同様の処理が繰り返される（ステップＳＡ１８〜ＳＡ２０）。

状態検出部７４ｃは、第２参照テーブルＴＢ２で２つ目に低い「第４レベル（７０％未満で６０％以上）」と対応付けられて登録されている電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）と、二次電池４３の充電時に検出された電圧の変化率（ΔＶ／Δｔ）とが一致しない場合、ＳＯＨが「第５レベル（６０％未満）」であると判定する（ステップＳＡ２１）。

次に、状態検出部７４ｃは、本体ユニット記憶部７１にＳＯＨの履歴データが記憶されている場合（例えば二次電池状態情報ＢＳａが蓄積されている場合）、ＳＯＨの履歴データ（例えば履歴データに含まれる最新のＳＯＨ）と、新しく検出されたＳＯＨとを比較することで、二次電池４３の劣化状態が所定量を超えて改善されたか否かを判定する（ステップＳＡ２３）。状態情報生成部７４ｄは、二次電池４３の劣化状態が所定値を超えて改善された判定された場合に、二次電池４３が交換されたものとして、本体ユニット記憶部７１に記憶されたＳＯＨの履歴データを消去（初期化）する（ステップＳＡ２４）。

一方で、状態情報生成部７４ｄは、劣化状態が改善されていないと判定された場合、または、本体ユニット記憶部７１にＳＯＨの履歴データが存在しないと判定された場合、新しく検出されたＳＯＨを示す二次電池状態情報ＢＳａを生成し、生成した二次電池状態情報ＢＳａを、二次電池４３の履歴データに追加する（ステップＳＡ２５）。ＳＯＨは、「二次電池の状態を示す情報」の一例であり、「二次電池の劣化状態を示す状態」の一例である。

以上説明したステップＳＡ１１からステップＳＡ２５までの処理は、二次電池４３が充電される度に実行される。これにより、二次電池４３が充電される毎に、本体ユニット記憶部７１に記憶されるＳＯＨの履歴データには、ＳＯＨの最新の値が追加される。

（３．４．２ ＳＯＨに基づく通電時間の決定）
次に、ＳＯＨに基づく通電時間ＥＴの決定方法について説明する。
図１１は、ＳＯＨに基づき通電時間ＥＴを決定するときに参照される第３参照テーブルＴＢ３の内容の一例を示す図である。第３参照テーブルＴＢ３では、二次電池４３の各ＳＯＨのレベルについて、適切な通電時間ＥＴが対応付けられて登録されている。第３参照テーブルＴＢ３では、ＳＯＨが低いほど、通電時間ＥＴが短くなるように通電時間ＥＴの長さが対応付けられている。例えば、通電時間ＥＴ２は、通電時間ＥＴ１よりも短い。通電時間ＥＴ３は、通電時間ＥＴ１よりも短い。なお図１１に示す例は、ＳＯＨが第５レベルにある場合は、電気掃除機１が駆動されず、二次電池４３の交換が促される例である。

図１１中の「進角による電流値の変更可能範囲」は、各通電時間ＥＴ（ＥＴ１〜ＥＴ４）が採用された場合に、進角θの調整のみで変更可能な電流値の範囲を示す。図１１に示すように、通電時間ＥＴを短くするほど、電流値の変更可能範囲の下限値を下げることができる。なお「進角による電流値の変更可能範囲」は、実際には第３参照テーブルＴＢ３に登録されていなくてよい。

図１２は、電気掃除機１の使用時の処理流れを示すフローチャートである。まず、本体ユニット制御部７４は、操作部１６に対する電気掃除機１の電源をＯＮするユーザの操作を検出する（ステップＳＡ３１）。

次に、通電時間決定部７４ｅは、本体ユニット記億部７１に二次電池４３のＳＯＨの履歴データがあるか否かを判定する（ステップＳＡ３２）。通電時間決定部７４ｅは、本体ユニット記億部７１にＳＯＨの履歴データがある場合、本体ユニット記億部７１に記憶された履歴データに含まれる直近のＳＯＨと、第３参照テーブルＴＢ３とに基づき、直近のＳＯＨに対応した通電時間ＥＴを決定する（ステップＳＡ３３）。一方で、通電時間決定部７４ｅは、本体ユニット記億部７１にＳＯＨの履歴データが存在しない場合、予め設定されている初期値に基づき、通電時間ＥＴを決定する（ステップＳＡ３４）。

なお「直近のＳＯＨ」とは、最後に検出されたＳＯＨ（最新のＳＯＨ）に限定されず、ＳＯＨの履歴データのなかで、現時点（ステップＳＡ３３が実行される時点）に対する直前の所定期間（例えば１ヶ月）以内に検出された複数のＳＯＨの平均値（加重平均による平均値も含む）など、上記所定期間内に検出された複数のＳＯＨに対して所定の統計処理が行われることで得られる値でもよい。また「直近のＳＯＨ」は、上記所定期間内に検出された複数のＳＯＨのなかで最も低いＳＯＨでもよい。これらのような構成によれば、ＳＯＨの検出に誤差が含まれる場合でも、その誤差の影響を小さくすることができる。

本実施形態では、通電時間決定部７４ｅは、電動送風機１４の駆動を開始する前に、通電時間ＥＴを決定する。そして、通電時間ＥＴは、電気掃除機１の電源をＯＦＦにするユーザの操作が操作部１６により受け付けられるか、電気掃除機１の駆動モード（「強モード」および「弱モード」など）を変更するユーザの操作が操作部１６に受け付けられない限り、変更されない。

次に、電動送風機制御部７４ａは、通電時間決定部７４ｅにより決定された通電時間ＥＴに基づき、二次電池４３の放電を開始させる（ステップＳＡ３５）。そして、電動送風機制御部７４ａは、電圧検出部６５により検出される二次電池４３の端子電圧を監視し、二次電池４３の端子電圧に応じて上述した「第１制御」、「第２制御」、および「第３制御」を行う。本実施形態では、電動送風機制御部７４ａは、電動送風機１４の進角θを変更することで、上述した「第１制御」および「第２制御」における電流値の変更を行う。このような制御によれば、進角θのみによって電流値を変更するため、制御を単純化することができる。

そして、電動送風機制御部７４ａは、例えば、電気掃除機１の電源をＯＦＦにするユーザの操作が操作部１６により受け付けられた場合、二次電池４３の放電を終了する（ステップＳＡ３６）。

（４．利点）
本実施形態では、二次電池４３の状態を示す情報に基づき、通電時間ＥＴを決定する本体ユニット制御部７４が設けられている。このような構成によれば、二次電池４３の状態に応じて適切な通電時間ＥＴを決定することができる。これにより、二次電池４３の状態によって二次電池４３の出力電圧が低下しやすい場合には、通電時間ＥＴを短くすることで、二次電池４３から放電される電流の電流値を小さくすることができる。二次電池４３から放電される電流の電流値を小さくすることができると、少なくとも電流値を小さくした分だけ二次電池４３の内部抵抗による電圧降下を抑制することができる。これにより、劣化が進んだ場合など二次電池４３の出力電圧が低下しやすい場合でも、二次電池４３の端子電圧を高く維持しやすくなる。例えば、進角θによる電流値の変更範囲に限界がある場合であっても、二次電池４３の出力電圧が低下しやすい場合に、二次電池４３の端子電圧を高く維持しやすくなる。これにより、より残容量が低いレベルまで二次電池４３を使い切ることができる。これにより、電動送風機１４の駆動を継続し、電気掃除機１の運転時間を確保することができる。

本実施形態では、通電時間決定部７４ｅは、電気掃除機１の駆動が開始される前に通電時間ＥＴを決定し、決定された通電時間ＥＴに基づき電気掃除機１が駆動される。そして、電気掃除機１の駆動中は、進角θの調整のみによって電動送風機１に供給される電流の電流値が変更される。このような構成によれば、二次電池４３の状態に応じた適切な通電時間ＥＴが最初に決定されているため、進角θの調整のみによって二次電池４３の端子電圧を高く維持しながら、電動送風機１に供給される電流の電流値の変更が可能になる。これにより、制御の単純化を図ることができる。これは、電気掃除機１の低コスト化に寄与する。

本実施形態では、本体ユニット制御部７４は、二次電池４３の充電時に検出された二次電池４３の状態を示す情報に基づき、前記充電時の後の電気掃除機１の使用時の通電時間ＥＴを決定する。このような構成によれば、電気掃除機１の使用時と比べて安定した二次電池４３の充電時に検出された情報に基づき、通電時間ＥＴが決定される。これにより、二次電池４３の状態により適した通電時間ＥＴを決定することができる。なお、ＳＯＨなどの二次電池４３の状態の検出は、二次電池４３の充電時でなく、使用時でもよい。

本実施形態では、本体ユニット制御部７４は、二次電池４３の劣化状態を示す情報（例えばＳＯＨ）に基づき通電時間ＥＴを決定する。ここで、二次電池４３は劣化状態が進むと内部抵抗が高くなり、二次電池４３の端子電圧が低下しやすくなる。しかしながら本実施形態によれば、二次電池４３の劣化状態に応じて適切な通電時間ＥＴを決定することができる。これにより、二次電池４３が劣化した場合でも電動送風機１４の駆動を継続し、電気掃除機１の運転時間を確保することができる。

次に、第１の実施形態のいくつかの変形例について説明する。なお各変形例において、以下に説明する以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様である。

（第１の実施形態の第１変形例）
第１変形例は、ＳＯＨと二次電池４３の温度状態とに基づいて通電時間ＥＴが決定される例である。二次電池４３の劣化状態による影響は、二次電池４３の温度によって変化する。二次電池４３の温度が比較的高い場合は、劣化状態の影響を受けづらい。一方で、二次電池４３の温度が比較的低い場合は、劣化状態の影響を受けやすい。そのため本変形例では、直近のＳＯＨと、電気掃除機１の使用時に検出される二次電池４３の温度とに基づいて通電時間ＥＴが決定される。

図１３は、第１変形例の参照テーブルＴＢ３ａの内容の一例を示す図である。本変形例では、参照テーブルＴＢ３ａは、例えば、各ＳＯＨのレベルに対して「低温」、「中温」、「高温」の３つの温度状態に分けて、それぞれの温度状態の通電時間ＥＴが予め登録されている。例えば、低温時の通電時間ＥＴ１ａ，ＥＴ２ａ，ＥＴ３ａ，ＥＴ４ａは、中温時の通電時間ＥＴ１，ＥＴ２，ＥＴ３，ＥＴ４よりも短い。一方で、高温時の通電時間ＥＴ１ｂ，ＥＴ２ｂ，ＥＴ３ｂ，ＥＴ４ｂは、その逆である。

通電時間決定部７４ｅは、参照テーブルＴＢ３ａと、履歴データに含まれる直近のＳＯＨと、温度検出部４６により検出された二次電池４３の温度状態を示す情報とに基づき、通電時間ＥＴを決定する。なお、「二次電池４３の温度状態を示す情報」は、例えば、電気掃除機１の今回使用時における電気掃除機１の駆動を開始する直前（例えばステップＳＡ３１よりも後）に検出された温度状態を示す情報である。

このような構成によれば、本体ユニット制御部７４は、二次電池４３の劣化状態を示す情報と、二次電池４３の温度状態を示す情報とに基づき、より適切な通電時間ＥＴを決定することができる。なお、「二次電池４３の劣化状態を示す情報と二次電池４３の温度を示す情報とに基づき、通電時間ＥＴを決定する」ことは、参照テーブルＴＢ３ａに基づく手法に限定されず、仮決定した通電時間ＥＴを二次電池４３の温度状態を示す情報に基づき補正することで行われてもよい。

（第１の実施形態の第２変形例）
第２変形例は、二次電池ユニットＢＵから供給される情報（例えば二次電池状態情報ＢＳｂ）に基づき通電時間ＥＴが決定される例である。第２変形例では、二次電池ユニットＢＵの二次電池ユニット制御部５３は、二次電池ユニットＢＵの内部でＳＯＨを検出する。ＳＯＨの検出方法は、例えば、第１実施形態と同様である。二次電池ユニット制御部５３は、検出したＳＯＨを示す二次電池状態情報ＢＳｂを本体ユニット制御部７４に送信する。本体ユニット制御部７４は、二次電池ユニット通信部５２から送信された二次電池状態情報ＢＳｂを、本体ユニット記憶部７１に記憶されるＳＯＨの履歴データに追加する。そして、通電時間決定部７４ｅは、履歴データに含まれる直近のＳＯＨ（二次電池ユニット制御部５３により検出されたＳＯＨ）に基づき、通電時間ＥＴを決定する。

（第１の実施形態の第３変形例）
第３変形例は、二次電池ユニットＢＵにより変更される二次電池４３の満充電の電圧値を、二次電池４３の状態を示す情報として取り扱い例である。

図１４は、第３変形例の参照テーブルＴＢ４を示す図である。参照テーブルＴＢ４は、二次電池４３の劣化前と劣化後に適用される満充電の電圧値（制限電圧）がそれぞれ登録されている。満充電の電圧値（制限電圧）とは、その電圧値まで充電した場合に、充電を停止させる電圧である。参照テーブルＴＢ４は、二次電池ユニット記憶部５１に記憶されている。二次電池ユニット制御部５３は、ＳＯＨを検出し、ＳＯＨが所定の閾値を超えた場合、参照テーブルＴＢ４に基づき、二次電池４３の満充電時の電圧値を低下させる。これにより、二次電池４３をより確実に保護する。図１４中でＯＣＶ１の一例は、４．０[Ｖ]である。ＯＣＶ２の一例は、３．８[Ｖ]である。

本変形例では、本体ユニット制御部７４は、例えば二次電池４３の充電時に、二次電池４３の満充電時の端子電圧を検出することで、二次電池４３の劣化状態を間接的に検出することができる。この場合、間接的に検出された二次電池４３の劣化状態を示す情報は、二次電池４３の履歴データとして本体ユニット記憶部７１に記憶され、例えば電気掃除機１の次回の使用時における通電時間ＥＴの決定に用いられる。

（第１の実施形態の第４変形例）
第４変形例では、ある電圧状態から放電終止電圧に到達するまでの累積時間に基づいてＳＯＨが検出される例である。ここで、ＳＯＨの低下に伴い充電可能な容量（充電量）が少なくなる。そのため、ある電圧状態から放電終止電圧に到達するまでの放電時間も、劣化の進行により短くなる。そこで本変形例では、ある電圧状態から放電終止電圧に到達するまでの放電時間に着目する。なお、放電時間が複数回に分割して実施される場合には、例えば、ある電圧状態から放電終止電圧に到達するまでの放電時間の累積値（累計時間）が利用される。本変形例の状態検出部７４ｃは、電圧状態から放電終止電圧に到達するまでの放電時間（例えばその累積時間）に基づいてＳＯＨを検出する。この場合、検出されたＳＯＨを示す情報は、二次電池４３の履歴データとして本体ユニット記憶部７１に記憶され、例えば電気掃除機１の次回の使用時における通電時間ＥＴの決定に用いられる。

なお第１の実施形態において、二次電池４３の劣化状態は、ＳＯＨに限定されない。例えば、二次電池４３の劣化状態は、放電開始直後の電圧降下が生じた後の電圧降下のカーブＺＡ（図１５参照）の形状によっても推定可能である。このため、状態検出部７４ｃは、電圧降下のカーブＺＡの形状に基づいて二次電池４３の劣化状態を示す情報を生成してもよい。この場合、生成された二次電池４３の劣化状態を示す情報は、二次電池４３の履歴データとして本体ユニット記憶部７１に記憶され、例えば電気掃除機１の次回の使用時における通電時間ＥＴの決定に用いられる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の電気掃除機１について説明する。第２の実施形態は、通電時間決定部７４ｅが、ＳＯＨに代えて、二次電池４３の内部抵抗に基づいて通電時間ＥＴを決定する点で、第１の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

まず、二次電池４３の内部抵抗の検出方法について説明する。
図１５は、二次電池４３の内部抵抗の検出方法について説明するための図である。図１５には、放電開始前後と放電終了前後の二次電池４３の端子電圧の変化が示されている。二次電池４３の放電が開始されると内部抵抗の大きさに応じた電圧降下が生じる。また、放電を終了した時点では、その逆の現象が生じる。

本実施形態では、状態検出部７４ｃは、二次電池４３の状態として、二次電池４３の内部抵抗を検出する。例えば、状態検出部７４ｃは、放電開始前後の二次電池４３の端子電圧の変化と、放電終了前後の二次電池４３の端子電圧の変化とのうち少なくとも一方に基づき、二次電池４３の内部抵抗を検出する。前者の場合、状態検出部７４ｃは、例えば、電圧検出部６５により検出された放電開始前後の二次電池４３の端子電圧の変化（図１５中の（ＶＡ１−ＶＢ１）と、電流検出部６６，６７により検出された放電開始後の電流値とに基づき、二次電池４３の内部抵抗を検出する。後者の場合、状態検出部７４ｃは、例えば、電圧検出部６５により検出された放電終了前後の二次電池４３の端子電圧の変化（図１５中の（ＶＡ２−ＶＢ２）と、電流検出部６６，６７により検出された放電終了前の電流値とに基づき、二次電池４３の内部抵抗を検出する。

図１６は、二次電池４３の内部抵抗に基づき通電時間ＥＴを決定するときに参照される参照テーブルＴＢ５の内容の一例を示す図である。参照テーブルＴＢ５では、二次電池４３の各内部抵抗の値について、適切な通電時間ＥＴが対応付けられて登録されている。参照テーブルＴＢ５では、二次電池４３の内部抵抗が大きいほど、通電時間ＥＴが短くなるように通電時間ＥＴの長さが対応付けられている。例えば、通電時間ＥＴ２は、通電時間ＥＴ１よりも短い。通電時間ＥＴ３は、通電時間ＥＴ２よりも短い。

図１７は、電気掃除機１の使用時の処理流れを示すフローチャートである。まず、本体ユニット制御部７４は、操作部１６に対する電気掃除機１の電源をＯＮするユーザの操作を検出する（ステップＳＢ１１）。

次に、通電時間決定部７４ｅは、本体ユニット記億部７１に二次電池４３の二次電池４３の内部抵抗の履歴データがあるか否かを判定する（ステップＳＢ１２）。通電時間決定部７４ｅは、本体ユニット記億部７１に二次電池４３の内部抵抗の履歴データがある場合、本体ユニット記億部７１に記憶された履歴データに含まれる二次電池４３の直近の内部抵抗と、参照テーブルＴＢ５とに基づき、直近の二次電池４３の内部抵抗に対応した通電時間ＥＴを決定する（ステップＳＢ１３）。一方で、通電時間決定部７４ｅは、本体ユニット記億部７１に二次電池４３の内部抵抗の履歴データが存在しない場合、予め設定されている初期値に基づき、通電時間ＥＴを決定する（ステップＳＢ１４）。

なお「直近の内部抵抗」とは、最後に検出された内部抵抗（最新の内部抵抗）に限定されず、例えば、放電開始前後の二次電池４３の端子電圧の変化に基づいて検出された二次電池４３の内部抵抗と、放電終了前後の二次電池４３の端子電圧の変化に基づいて検出された二次電池４３の内部抵抗の平均値でもよい。また、「直近の内部抵抗」は、内部抵抗の履歴データのなかで、現時点（ステップＳＢ１３が実行される時点）に対する直前の所定期間（例えば１ヶ月）以内に検出された複数の内部抵抗の値の平均値（加重平均による平均値も含む）なお上記所定期間内に検出された複数の内部抵抗の値に対して所定の統計処理が行われることで得られる値でもよい。また「直近の内部抵抗」は、上記所定期間内に検出された複数の内部抵抗のなかで最も大きい内部抵抗でもよい。これらのような構成によれば、内部抵抗の検出に誤差が含まれる場合でも、その誤差の影響を小さくすることができる。

次に、電動送風機制御部７４ａは、通電時間決定部７４ｅにより決定された通電時間ＥＴに基づき、電動送風機１４に電力を供給するように第１スイッチングユニット６３を制御して、二次電池４３の放電を開始する（ステップＳＢ２１）。これに応じて、ユーザによる電気掃除機１を用いた掃除が行われる。

このとき、状態検出部７４ｃは、例えば、電圧検出部６５により検出された放電開始前後の二次電池４３の端子電圧の変化と、電流検出部６６，６７により検出された放電開始後の電流値とに基づき、二次電池４３の内部抵抗を検出する（ステップＳＢ２２）。具体的には、状態検出部７４ｃは、二次電池４３の放電が開始される場合に、二次電池４３の放電が開始される前の二次電池４３の端子電圧を電圧検出部６５により検出させるとともに、二次電池４３の放電が開始されてから所定時間（例えば、電圧変動が一定範囲内に落ち着くまでに必要な時間）が経過した時点での二次電池４３の端子電圧を電圧検出部６５により検出させ、それらの検出結果に基づき二次電池４３の内部抵抗を検出する。

ここで、二次電池４３の内部抵抗は、二次電池４３の温度の影響と、二次電池４３の残容量の影響を受ける。このため、内部抵抗の検出精度をより高めるためには、二次電池４３の温度および残容量に基づいて補正することが望ましい。そこで、状態検出部７４ｃは、温度検出部４６により検出された二次電池４３の放電開始時の温度状態を示す情報と、二次電池４３の温度状態毎に予め設定された補正量とに基づき、検出された二次電池４３の内部抵抗を補正する（ステップＳＢ２３）。また、状態検出部７４ｃは、電圧検出部６５により検出された二次電池４３の放電開始前の端子電圧を示す情報と、二次電池４３の端子電圧（二次電池４３の残容量）毎に予め設定された補正量とに基づき、検出された二次電池４３の内部抵抗を補正する（ステップＳＢ２３）。なお、二次電池４３の温度状態に基づく補正と、二次電池４３の残容量に基づく補正は、いずれか一方のみが行われてもよい。

そして、状態情報生成部７４ｄは、補正が行われた二次電池４３の内部抵抗を示す二次電池状態情報ＢＳａを生成し、生成した二次電池状態情報ＢＳａを、二次電池４３の履歴データに追加する。なお第１の実施形態と同様に、本体ユニット制御部７４は、本体ユニット記憶部７１に記憶された二次電池４３の内部抵抗の履歴データと、新しく検出された二次電池４３の内部抵抗とを比較することで、二次電池４３の劣化状態が所定量を超えて改善されたか否かを判定し、二次電池４３の劣化状態が所定量を超えて改善されたと判定された場合には、二次電池４３が交換されたものとして、本体ユニット記憶部７１に記憶された二次電池４３の内部抵抗の履歴データを消去（初期化）してもよい。これは、放電終了時に二次電池４３の内部抵抗が検出される場合も同様である。

次に、電動送風機制御部７４ａは、操作部１６に対する電気掃除機１の電源をＯＦＦするユーザの操作を検出する。この場合、電動送風機制御部７４ａは、電動送風機１４への電力供給を停止するように第１スイッチングユニット６３を制御して、二次電池４３の放電を終了する（ステップＳＢ３１）。

このとき、状態検出部７４ｃは、例えば、電圧検出部６５により検出された放電終了前後の二次電池４３の端子電圧の変化と、電流検出部６６，６７により検出された放電終了前の電流値とに基づき、二次電池４３の内部抵抗を検出する（ステップＳＢ３２）。具体的には、状態検出部７４ｃは、二次電池４３の放電が終了される場合に、二次電池４３の放電が終了される前の二次電池４３の端子電圧を電圧検出部６５により検出させるとともに、二次電池４３の放電が終了してから所定時間（例えば、電圧変動が一定範囲内に落ち着くまでに必要な時間）が経過した時点での二次電池４３の端子電圧を電圧検出部６５により検出させ、それらの検出結果に基づき二次電池４３の内部抵抗を検出する。

次に、状態検出部７４ｃは、ステップＳＢ２３と同様に、二次電池４３の温度および二次電池４３の残容量に基づき、検出された二次電池４３の内部抵抗を補正する（ステップＳＢ３３）。この場合、ステップＳＢ３３における「放電開始時の温度状態」および「放電開始前の端子電圧」は、「放電終了時の温度状態」および「放電終了後の端子電圧」とそれぞれ読み替えられる。なお、二次電池４３の温度状態に基づく補正と、二次電池４３の残容量に基づく補正は、いずれか一方のみが行われてもよい。

また、放電開始前後の二次電池４３の端子電圧の変化に基づく内部抵抗の検出（ステップＳＢ２２，ＳＢ２３）と、放電終了前後の二次電池４３の端子電圧の変化に基づく内部抵抗の検出（ステップＳＢ３２，ＳＢ３３）は、いずれか一方のみが行われてもよい。

以上説明した本実施形態では、本体ユニット制御部７４は、電気掃除機１の前回以前の使用時に検出された二次電池４３の状態を示す情報に基づき、電気掃除機１の今回使用時の通電時間ＥＴを決定する。これにより、今回使用時の運転を始めてから二次電池４３の状態を検出してその内容に応じて通電時間ＥＴを変更する場合と比べて、制御の単純化を図ることができる。

本実施形態では、本体ユニット制御部７４は、二次電池４３の内部抵抗を示す情報に基づき通電時間ＥＴを決定する。このような構成によれば、二次電池４３の内部抵抗に直接基づいて、二次電池４３の内部抵抗に応じた適切な通電時間ＥＴを決定することができる。これにより、二次電池４３の内部抵抗が大きい場合でも電動送風機１４の駆動を継続し、電気掃除機１の運転時間を確保することができる。

ここで、二次電池４３の内部抵抗は、二次電池４３の温度が高いときほど影響しにくく、二次電池４３の温度が低いときほど大きく影響しやすい。本実施形態では、状態検出部７４ｃは、放電開始時の二次電池４３の端子電圧の変化に基づき、二次電池４３の内部抵抗を検出する。このような構成によれば、二次電池４３の温度が上がる前の状態で二次電池４３の内部抵抗を検出することができる。すなわち、二次電池４３の内部抵抗が大きく影響する状態で、二次電池４３の内部抵抗を検出することができる。これにより、二次電池４３の内部抵抗をより精度良く検出することができる。

本実施形態では、状態検出部７４ｃは、放電終了時の二次電池４３の端子電圧の変化に基づき、二次電池４３の内部抵抗を検出する。このような構成によれば、二次電池４３を最後に放電させた後の状態で二次電池４３の内部抵抗を検出することができる。これにより、最新の二次電池４３の内部抵抗を検出することができる。

本実施形態では、状態検出部７４ｃは、放電開始時の二次電池４３の端子電圧の変化に基づき二次電池４３の内部抵抗を検出するとともに、放電終了時の二次電池４３の端子電圧の変化に基づき二次電池４３の内部抵抗を検出する。このような構成によれば、様々な状態（例えば様々な温度）による二次電池４３の内部抵抗を検出することができる。これにより、二次電池４３の内部抵抗に応じたより適した通電時間ＥＴを決定することができる。

次に、第２の実施形態のいくつかの変形例について説明する。なお各変形例において、以下に説明する以外の構成は、上述した第２の実施形態と同様である。

（第２の実施形態の第１変形例）
第１変形例は、二次電池４３の内部抵抗と二次電池４３の温度とに基づいて通電時間ＥＴが決定される例である。上述したように、二次電池４３の内部抵抗は、二次電池４３の温度によって変化する。二次電池４３の温度が比較的高い場合は、内部抵抗が小さくなる。一方で、二次電池４３の温度が比較的低い場合は、内部抵抗は大きくなる。そのため本変形例では、直近の内部抵抗と、電気掃除機１の今回使用時に検出される二次電池４３の温度状態とに基づいて通電時間ＥＴが決定される。

図１８は、第１変形例の参照テーブルＴＢ５ａを示す図である。本変形例では、参照テーブルＴＢ５ａは、例えば、各内部抵抗に対して「低温」、「中温」、「高温」の３つの温度状態に分けて、それぞれの温度状態で適した通電時間ＥＴが予め登録されている。低温時の通電時間ＥＴ１ｃ，ＥＴ２ｃ，ＥＴ３ｃ，ＥＴ４ｃは、中温時の通電時間ＥＴ１，ＥＴ２，ＥＴ３，ＥＴ４よりも短い。一方で、高温時の通電時間ＥＴ１ｄ，ＥＴ２ｄ，ＥＴ３ｄ，ＥＴ４ｄは、その逆である。

通電時間決定部７４ｅは、参照テーブルＴＢ５ａと、本体ユニット記憶部７１に記憶された履歴データに含まれる直近の内部抵抗と、温度検出部４６により検出された二次電池４３の温度状態を示す情報とに基づき、通電時間ＥＴを決定する。なお、「二次電池４３の温度状態を示す情報」は、例えば、電気掃除機１の今回使用時における電気掃除機１の駆動を開始する直前（ステップＳＢ１１よりも後）に温度検出部４６により検出された温度状態を示す情報である。

このような構成によれば、本体ユニット制御部７４は、二次電池４３の内部抵抗を示す情報と、二次電池４３の温度状態を示す情報とに基づき、より適切な通電時間ＥＴを決定することができる。なお、「二次電池４３の内部状態を示す情報と二次電池４３の温度状態を示す情報とに基づき、通電時間ＥＴを決定する」ことは、参照テーブルＴＢ５ａに基づく手法に限定されず、仮決定した通電時間ＥＴを二次電池４３の温度状態を示す情報に基づき補正することで行われてもよい。

（第２の実施形態の第２変形例）
第２変形例は、二次電池４３の内部抵抗と二次電池４３の残容量とに基づいて通電時間ＥＴが決定される例である。上述したように、二次電池４３の内部抵抗は、二次電池４３の残容量によって変化する。二次電池４３の残容量が比較的多い場合は、内部抵抗が小さくなる。一方で、二次電池４３の残容量が比較的少ない場合は、内部抵抗は大きくなる。そのため本変形例では、直近の内部抵抗と、電気掃除機１の今回使用時に検出される二次電池４３の残容量（二次電池４３の端子電圧）とに基づいて通電時間ＥＴが決定される。

図１９は、第２変形例の参照テーブルＴＢ５ｂを示す図である。本変形例では、参照テーブルＴＢ１ｅは、例えば、各内部抵抗に対して「残容量：少」、「残量用：中」、「残容量：多」の３つの残容量の状態に分けて、それぞれの残量量の状態に適した通電時間ＥＴが予め登録されている。「残容量：少」の通電時間ＥＴ１ｅ，ＥＴ２ｅ，ＥＴ３ｅ、ＥＴ４ｅは、「残量用：中」の通電時間ＥＴ１，ＥＴ２，ＥＴ３，ＥＴ４よりも短い。一方で、「残量用：多」の通電時間ＥＴ１ｆ，ＥＴ２ｆ，ＥＴ３ｆ，ＥＴ４ｆは、その逆である。

通電時間決定部７４ｅは、参照テーブルＴＢ５と、本体ユニット記憶部７１に記憶された履歴データに含まれる直近の内部抵抗と、電圧検出部６５により検出された二次電池４３の端子電圧を示す情報とに基づき、通電時間ＥＴを決定する。なお、「二次電池４３の端子電圧」は、例えば、電気掃除機１の今回使用時における電気掃除機１の駆動を開始する直前（例えばステップＳＢ１１よりも後）に電圧検出部６５により検出された端子電圧を示す情報である。

このような構成によれば、本体ユニット制御部７４は、二次電池４３の内部抵抗を示す情報と、二次電池４３の残容量を示す情報とに基づき、より適切な通電時間ＥＴを決定することができる。なお、「二次電池４３の内部状態を示す情報と二次電池４３の残容量を示す情報とに基づき、通電時間ＥＴを決定する」ことは、参照テーブルＴＢ５ｂに基づく手法に限定されず、仮決定した通電時間ＥＴを二次電池４３の残容量を示す情報に基づき補正することで行われてもよい。

（第２の実施形態の第３変形例）
第３変形例は、ＳＯＨと内部抵抗とを切り替えて通電時間ＥＴが決定される例である。本変形例では、二次電池４３の状態を示す情報として、第１の実施形態と同様に二次電池４３のＳＯＨの検出が行われるとともに、第２の実施形態と同様に二次電池４３の内部抵抗の検出が行われ、それぞれ履歴データとして本体ユニット記憶部７１に記憶される。

本変形例では、通電時間決定部７４ｅは、本体ユニット記憶部７１に内部抵抗の履歴データがある閾値の量を超えて蓄積されるまでの間は、ＳＯＨの履歴データに基づいて通電時間ＥＴを決定する。これは、内部抵抗は、ＳＯＨと比べて検出誤差が大きいため、履歴データの蓄積量が少ない場合は、ＳＯＨに基づいて通電時間ＥＴを決定するほうが適切な通電時間ＥＴを決定することができるためである。一方で、内部抵抗は、ＳＯＨと比べて、二次電池４３で電圧降下量を精度よく予測できる物理量である。このため、通電時間決定部７４ｅは、本体ユニット記憶部７１に内部抵抗の履歴データがある閾値の量を超えて蓄積された後は、ＳＯＨに代えて、内部抵抗の履歴データに基づいて通電時間ＥＴを決定する。これにより、より適した通電時間ＥＴを決定することができる。

（第３実施形態）
次に、第３の実施形態の電気掃除機１について説明する。第３の実施形態は、通電時間決定部７４ｅが、ＳＯＨや内部抵抗によらずに、二次電池４３の温度に基づいて通電時間ＥＴを決定する点で、第１の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

図２０は、第３実施形態の参照テーブルＴＢ６を示す図である。本実施形態では、参照テーブルＴＢ６は、例えば、「低温」、「中温」、「高温」の３つの温度状態に分けて、それぞれの温度状態に適した通電時間ＥＴが予め登録されている。例えば、例えば、中温時の通電時間ＥＴ２は、高温時の通電時間ＥＴ１よりも短い。低温時の通電時間ＥＴ３は、中温字の通電時間ＥＴ２よりも短い。

本実施形態では、通電時間検出部７４ｅは、例えば、電気掃除機１の今回使用時の二次電池４３の放電開始前に温度検出部４６により検出された温度を示す情報と、参照テーブルＴＢ６とに基づき、電気掃除機１の今回使用時の通電時間ＥＴを決定する。このような構成によれば、二次電池４３の温度に応じたより適切な通電時間ＥＴを決定することができる。

以上、いくつかの実施形態およびそれらの変形例について説明したが、実施形態は上記例に限定されない。例えば、第１から第３の実施形態およびそれらの変形例は、互いに組み合わせて実現されてもよい。

また、通電時間決定部７４ｅは、第１動作モード（例えば「弱モード」）から、相対的に回転数が高い第２動作モード（例えば「強モード」）へ切り替えるユーザの操作が操作部１６により受け付けられた場合、第１動作モード時に検出された二次電池４３の状態を示す情報（例えば、劣化状態を示す情報や内部抵抗を示す情報）に基づき、第２動作モード時の通電時間ＥＴを決定してもよい。このような構成によれば、回転数が高い（電流値が高い）第２動作モードの通電時間ＥＴを、二次電池４３の直前の状態に応じて適切に設定することができる。

なお、上述した各実施形態および変形例において、本体ユニット制御部７４は、二次電池４３の状態を示す情報に基づき通電時間ＥＴを変更することに代えて／加えて、進角θを変更してもよい。本体ユニット制御部７４は、通電時間ＥＴと進角θとのうち少なくとも一方を変更することで電流の大きさを変更してもよい。

（第４実施形態）
次に、第４の実施形態の電気掃除機１について説明する。第４の実施形態は、電動送風機（電動機）の構成とそれに伴う制御が前述の各実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

まず、電動送風機１４Ａについて説明する。
図２１は、電動送風機１４Ａを模式的に示す図である。なお図２１では、説明を簡単にするため、２極の電動送風機１４Ａのモデルを示している。電動送風機１４Ａは、前述の電動送風機１４に対応する。電動送風機１４Ａは、電動送風機１４と同様に３極以上の電動送風機であってもよい。

電動送風機１４Ａは、例えば、第１固定子コイルＬＡと、第２固定子コイルＬＢと、回転子ＲＴと、位置検出器ＰＤとを有する。第１固定子コイルＬＡと第２固定子コイルＬＢは、例えば対極の位置関係に配置されている。第１固定子コイルＬＡと第２固定子コイルＬＢは、例えば電気的に直列に接続されていて、通電時に夫々が生成する磁界が強まるように巻線の向きが決定されている。位置検出器ＰＤは、例えば固定子コイルＬＢに対応する位置に配置されている。位置検出器ＰＤは、回転子ＲＴの最寄りの極の極性を検出することで、回転子ＲＴの位置（位相）を検出する。図２１に示す状態では、位置検出器ＰＤは、Ｓ極を検出する。この電動送風機１４Ａは、ブラシレスモータ（永久磁石同期電動機、リラクタンスモータ）の一例である。電動送風機１４Ａの固定子コイルは、単相型であるが、これに制限されず多相型であってもよい。以下の説明は、２極型かつ単相型の場合である。

図２２は、図２１中に示す電動送風機１４Ａのモデルに対応するタイミングチャートである。図２２中の符号Ｔは、電動送風機１４Ａの１回転の周期を示す。時刻ｔＭ１１から時刻ｔＭ２１に至るまでの期間が１周期である。同様に、時刻ｔＭ１２から時刻ｔＭ２２に至るまでの期間が１周期である。図２２に示す例では、時刻ｔＭ１１、時刻ｔＭ１２、時刻ｔＭ２１、時刻ｔＭ２２の順に時間が経過する。電動送風機１４Ａの回転子ＲＴは、周期Ｔに対応する所定の速度で回転する。

図２２中の（ａ）と（ｃ）とを参照して、調整要素による調整量がない場合（進角θがゼロの場合）について説明する。図２２中の（ａ）に通電パタンを示し、同じく（ｃ）に位置検出器ＰＤによって検出される極性を示す。時刻ｔＭ１１に、位置検出器ＰＤは、Ｓ極に代わりＮ極を検出する。本体ユニット制御部７４は、位置検出器ＰＤの検出結果に基づき、時刻ｔＭ１１に、固定子コイルＬＡとＬＢを第１方向に電流を流す通電を開始して、所定時間ＥＴＡが経過すると固定子コイルＬＡとＬＢの通電を終了させる。同様に、時刻ｔＭ１２に、位置検出器ＰＤは、Ｎ極に代わりＳ極を検出する。本体ユニット制御部７４は、位置検出器ＰＤの検出結果に基づき、時刻ｔＭ１２に、固定子コイルＬＡとＬＢを第２方向に電流を流す通電を開始して、所定時間ＥＴＢが経過すると固定子コイルＬＡとＬＢの通電を終了させる。これら所定時間ＥＴＡおよび所定時間ＥＴＢを長くすると、電動送風機１４Ａに供給される電流の電流値が大きくなる。図２２中の所定時間ＥＴＡおよび所定時間ＥＴＢは、同じ長さであってよく、これらを通電時間ＥＴと呼ぶ。

図２２中の（ｂ）は、調整要素による調整量がある場合（進角θが存在する場合）の通電パタンの一例である。図２２中の（ｂ）の通電パタンは、図２２中の（ａ）に示した通電パタンに比べて進角θ分の位相差がある。

次に、電動送風機１４Ａの制御に適用可能な制御要素について説明する。
上記の制御要素には、電動送風機１４Ａの駆動に関わる通電時間ＥＴ、進角θ、フリーホイール時間ＦＷＴ、フリーホイール角、デューティ比ＤＦ、または電動送風機１４Ａの通電を制御するためのパルス信号の周波数ＰＦなどが含まれる。

前述した通電時間と進角以外の制御要素について順に説明する。
図２２に示すようにフリーホイール時間ＦＷＴは、第１の通電時間ＥＴの終了から、その次の第２の通電時間ＥＴの開始までの期間の長さとして規定される。

フリーホイール角は、通電時間ＥＴとフリーホイール時間ＦＷＴとに基づいて規定される。例えば、フリーホイール角は、次の演算式に基づいて算出される。

（フリーホイール時間ＦＷＴ）／（通電時間ＥＴ＋フリーホイール時間ＦＷＴ）

デューティ比ＤＦは、電動送風機１４Ａの駆動に関わる周期Ｔに対する通電期間（通電時間ＥＴ）の比である。例えば、デューティ比ＤＦを、次に例示する演算式を用いて規定するとよい。

（通電時間ＥＴ／周期Ｔ）、（所定時間ＥＴＡ／周期Ｔ）、（所定時間ＥＴＢ／周期Ｔ）、（通電時間ＥＴ×２／周期Ｔ）または（（所定時間ＥＴＡ＋所定時間ＥＴＢ）／周期Ｔ）のいずれかの演算式。

上記の制御要素は、周期Ｔを固定したＰＷＭ（pulse width modulation）制御に係る制御要素の一例である。これらの制御要素を、前述の各実施形態の制御に適用してもよい。

（実施形態に共通の変形例）
第１から第４の実施形態では、周期Ｔを固定したＰＷＭ制御の事例について説明した。本変形例では、周期Ｔを変化させるＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation）制御について説明する。ＰＦＭ制御では、電動送風機１４Ａの通電を制御するためのパルス信号の幅（通電時間）を変えずに、パルス信号におけるパルスの繰返し周波数（周期）を変化させることで所望の制御量を得る。例えば、本体ユニット制御部７４は、電動送風機１４Ａを駆動させる制御量を周波数変調して、上記のパルス信号の周波数または周期を逐次変化させる。このように、本体ユニット制御部７４は、前述のＰＷＭ制御に変えて、ＰＦＭ制御で電動送風機１４Ａを制御して駆動させてもよい。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、電気掃除機は、二次電池の状態を示す情報に基づき、二次電池から電動送風機に供給される電力に関わる制御要素の大きさを決定することにより、二次電池４３の出力電圧が低下しやすい場合であっても、電動送風機の駆動を継続し、運転時間を確保することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…電気掃除機、１４、１４Ａ…電動送風機（電動機）、４３…二次電池、６５…電圧検出部、４６…温度検出部、７１…本体ユニット記憶部（記憶部）、７４…本体ユニット制御部（制御部）。

Claims (13)

1. 電動機と、
   前記電動機に電力を供給する二次電池と、
   前記二次電池の状態を示す情報に基づき、前記二次電池から前記電動機に供給される電力に関わる制御要素の大きさを決定する制御部と、
   を備えた電気掃除機。
2. 前記制御部は、
   前記電動機の駆動に関わる通電時間、進角、フリーホイール時間、フリーホイール角、前記電動機の巻線の通電の繰返し周期に対する通電期間に関わるデューティ比、または前記通電を制御するためのパルス信号の変調周波数を前記制御要素に定め、前記定められた前記制御要素の大きさを決定する、
   請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記制御部は、前記二次電池の充電時に検出された前記二次電池の状態を示す情報に基づき、前記充電時の後の前記電気掃除機の使用時の前記制御要素の大きさを決定する、
   請求項１に記載の電気掃除機。
4. 前記制御部は、前記電気掃除機の前回以前の使用時に検出された前記二次電池の状態を示す情報に基づき、前記電気掃除機の今回使用時の前記制御要素の大きさを決定する、
   請求項１または請求項２に記載の電気掃除機。
5. 前記制御部は、第１動作モードと、前記第１動作モードよりも回転数が高い第２動作モードで前記電動機を駆動可能であり、前記第１動作モードから前記第２動作モードへ切り替える場合、前記第１動作モード時に検出された前記二次電池の状態を示す情報に基づき、前記第２動作モード時の前記制御要素の大きさを決定する、
   請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. 前記二次電池の状態を示す情報は、前記二次電池の劣化状態を示す情報を含み、
   前記制御部は、前記二次電池の劣化状態を示す情報に基づき前記制御要素の大きさを決定する、
   請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の電気掃除機。
7. 前記二次電池の状態を示す情報は、前記二次電池の温度状態を示す情報を含み、
   前記制御部は、前記二次電池の劣化状態を示す情報と、前記二次電池の温度状態を示す情報とに基づき、前記制御要素の大きさを決定する、
   請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の電気掃除機。
8. 前記二次電池の状態を示す情報は、前記二次電池の内部抵抗を示す情報を含み、
   前記制御部は、前記二次電池の内部抵抗を示す情報に基づき前記制御要素の大きさを決定する、
   請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の電気掃除機。
9. 前記二次電池の状態を示す情報は、前記二次電池の温度状態を示す情報を含み、
   前記制御部は、前記二次電池の内部抵抗を示す情報と、前記二次電池の温度状態を示す情報とに基づき、前記制御要素の大きさを決定する、
   請求項７に記載の電気掃除機。
10. 前記二次電池の状態を示す情報は、前記二次電池の残容量を示す情報を含み、
    前記制御部は、前記二次電池の内部抵抗を示す情報と、前記二次電池の残容量を示す情報とに基づき、前記制御要素の大きさを決定する、
    請求項１から請求項８のうちいずれか１項に記載の電気掃除機。
11. 前記二次電池の状態を示す情報は、前記二次電池の温度状態を示す情報を含み、
    前記制御部は、前記二次電池の温度状態を示す情報に基づき前記制御要素の大きさを決定する、
    請求項１から請求項９のうちいずれか１項に記載の電気掃除機。
12. 前記二次電池の状態を示す情報を記憶する記憶部をさらに備え、
    前記制御部は、前記二次電池の劣化状態の改善が検出された場合に、前記記憶部に記憶された前記情報の少なくとも一部を初期化する、
    請求項１から請求項１０のうちいずれか１項に記載の電気掃除機。
13. 電動機と、
    前記電動機に電力を供給する二次電池と、
    前記二次電池の充電時に検出された前記二次電池の状態を示す情報と、電気掃除機の前回以前の使用時に検出された前記二次電池の状態を示す情報とのうち少なくともいずれか一方に基づき、前記電気掃除機の今回使用時における前記二次電池から前記電動機に供給される電流の大きさを決定する制御部と、
    を備えた電気掃除機。

Images