JP2022164330A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気機器の使用性の向上に繋がる充電装置を提供すること。【解決手段】バッテリと電気的に接続されて交流電力から変換された直流電力をバッテリに充電する充電部と、充電中のバッテリの充電割合を検出する制御部と、報知部とを備え、制御部は、検出した充電割合および電気機器の負荷に応じた出力情報を含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリの現在の運転可能時間を算出し、算出した運転可能時間を報知部にて報知する、ことを特徴とする充電装置。【選択図】図３

Description

本発明は、充電装置に関する。

特許文献１には、バッテリを電源として駆動するバッテリ型電気掃除機を立てた状態で収納可能であり、かつ、収納状態で充電するスタンド型の充電台（据置台）が提案されている。

特表２０１９－５１４５９５号公報

バッテリ型電気掃除機を用いて清掃している途中で電池残量が零となり、清掃を中断し、電気掃除機を充電台に収納してバッテリを充電しなければならない場合がある。例えば、清掃があと２～３分で完了するというとき電池残量が零になってしまうケースでは、バッテリを満充電する必要はなく、電気掃除機が２～３分間運転できる程度まで充電して清掃を再開すればよい。
しかしながら、特許文献１の充電台では、バッテリの充電割合を使用者が認識することができない。そのため、使用者はある程度充電できたと感覚的に判断して電気掃除機を充電台から取り外し、清掃を再開すると、清掃完了前に再び電池残量が零となり、再度充電しなければならず二度手間となることがある。

本発明は、以上のような事情を考慮してなされた充電装置を提供することを目的とする。

本発明は、電気機器の電源として使用されるバッテリの充電装置であって、バッテリと電気的に接続されて交流電力から変換された直流電力をバッテリに充電する充電部と、充電中のバッテリの充電割合を検出する制御部と、報知部とを備え、
前記制御部は、検出した前記充電割合および前記電気機器の負荷に応じた出力情報を含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリの現在の運転可能時間を算出し、算出した運転可能時間を前記報知部にて報知する、ことを特徴とする充電装置を提供する。

本発明によれば、充電装置にて充電中のバッテリの現在の運転可能時間を使用者が認識することができる。

本発明の第１実施形態の充電装置およびバッテリを電源とする電気機器としての電気掃除機を示す外観斜視図である。 第１実施形態の充電装置およびバッテリを示す斜視図である。 図２に示す充電装置の制御回路を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態の充電装置およびバッテリを示す斜視図である。 図４に示す充電装置の制御回路を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態の充電装置およびバッテリを示す斜視図である。 本発明の第４実施形態の充電装置にバッテリ付き電気掃除機が収納され充電されている状態を示す正面図である。 本発明の第４実施形態の充電装置にバッテリ付き電気掃除機が収納され充電されている状態を示す左側面図である。 本発明の第５実施形態の充電装置にてバッテリ付き電気掃除機が充電される状態を示す正面図である。

以下、図面を用いて本発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、本発明を限定するものと解されるべきではない。

本発明は、電気機器の電源として使用されるバッテリの充電装置であり、その特徴は、充電中のバッテリの現在の運転可能時間を報知することができる構成を備えた点にある。ここで、この充電装置が対象とするバッテリは、例えば、電気掃除機、自走式掃除機、電動工具、コードレスアイロン、ラジオやテレビやカメラなどの電気機器を始め、携帯型の事務機や医療機器の他、各種工業用の電気機器などの電源となるバッテリである。
なお、以下の説明では、バッテリ駆動型電気掃除機（コードレス式電気掃除機）のバッテリを充電可能な充電装置を代表的な例として説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の充電装置およびバッテリを電源とする電気機器としての電気掃除機を示す外観斜視図であり、図２は第１実施形態の充電装置およびバッテリを示す斜視図であり、図３は図２に示す充電装置の制御回路を示すブロック図である。

図１に示す第１実施形態の充電装置１Ａは、同図に示すバッテリ着脱式の電気掃除機５０のバッテリを充電するものである。
一般にバッテリ駆動型電気掃除機には、図１に示すようなバッテリ着脱式の電気掃除機５０と、バッテリが内蔵または固定されたバッテリ付き電気掃除機（バッテリ非着脱式の電気掃除機、図７～９参照）とがあり、第１実施形態では前者を例示している。

図１に示したバッテリ着脱式の電気掃除機５０（以下、単に「電気掃除機５０」という場合がある）は、送風部６２および集塵部６３を有する掃除機本体６１と、電動モータ７１にて回転駆動する回転ブラシ７２を有する吸込口体７０と、掃除機本体６１と吸込口体７０とを気密的に接続する延長管８０とを備える。なお、掃除機本体６１と延長管８０と吸込口体７０とは図示しない電気配線系により電気的に接続されている。

送風部６２は、電動送風機６４および制御部６５を内蔵する電気部品収納部６２ａと、電気部品収納部６２ａに連設されたハンドル部６２ｂと、電気部品収納部６２ａのハンドル部６２ｂとは反対側に連設された筒形接続部６２ｃと、ハンドル部６２ｂに設けられた操作部６２ｄと、電気部品収納部６２ａのハンドル部６２ｂの近傍に設けられてバッテリ６６を離脱可能に保持するバッテリ保持部６２ｅとを備える。

操作部６２ｄは、複数の押しボタン形のスイッチを有する。本実施形態の場合、操作部６２ｄは、停止スイッチ６２ｄａと、弱／強運転モードスイッチ６２ｄｂと、自動運転モードスイッチ６２ｄｃとを有している。

制御部６５は、操作部６２ｄからの信号を受けて電動送風機６４および電動モータ７１の駆動、停止および駆動時の出力（負荷）を制御する。本実施形態では、電動送風機６４および電動モータ７１の出力は、運転停止状態で弱／強運転モードスイッチ６２ｄｂを押すと弱運転モードの最小出力となり、弱運転モードの時に弱／強運転モードスイッチ６２ｄｂを押すと強運転モードに切り替わって最大出力となり、強運転モードの時に弱／強運転モードスイッチ６２ｄｂを押すと弱運転モードに切り替わって最小出力となる。また、自動運転モードスイッチ６２ｄｃを押した自動運転モードのとき、電動送風機６４および電動モータ７１の出力は中間出力または最大出力となる。例えば、最小出力に対して、中間出力は１．５倍、最高出力は２倍とすることができる。

また、自動運転モードにおいて、制御部６５は、電動モータ７１の電流値を検出しており、電流値が所定値以上のとき（回転ブラシ７２によるカーペット等の清掃時）は最大出力の強運転モードとなり、電流値が所定値未満のとき（回転ブラシ７２によるフローリングまたは畳等の清掃時）は中間出力の中運転モードとなるように、電動送風機６４および電動モータ７１の出力を制御する。

図２に示すように、バッテリ６６は、充放電端子６６ｐ、６６ｎと、複数の信号用端子６６ｓと、記憶部６６ａとを備える。充放電端子６６ｐ、６６ｎは、バッテリ６６が掃除機本体６１のバッテリ保持部６２ｅに装着されたとき、掃除機本体６１の受電端子（不図示）にそれぞれ離脱可能に接続される。また、記憶部６６ａ（図３参照）には、このバッテリ６６の種類を含むバッテリ情報（識別番号、定格容量等）が記憶されており、バッテリ６６が充電装置１Ａにて充電される際にバッテリ情報が充電装置１Ａへ送信されるようになっている。

このようなバッテリ着脱式の電気掃除機５０のバッテリ６６を充電する充電装置１Ａは、図２と図３に示すように、バッテリ６６を載置する凹状の載置部２ａを有する本体部（筐体）２と、載置部２ａの底部に設けられた給電端子２ｐ、２ｎおよび複数の信号用端子２ｓと、本体部２内に設けられた電力変換部３ａおよび出力調整部３ｂ等を有する充電部３と、本体部２内に設けられた制御部４と、本体部２の上面に設けられた報知部５とを備えている。

本実施形態の場合、報知部５は、充電中のバッテリ６６の運転可能時間、満充電等を表示可能な表示部５ａとなっており、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、７セグメントＬＥＤ等にて構成されている。

図３に示すように、充電装置１Ａは、商用交流電源９０のコンセントに接続されるプラグ３ｃと、プラグ３ｃを介して供給される交流電力を直流電力に変換する前記電力変換部３ａと、電力変換部３ａの出力をバッテリ６６の電流/電圧特性に整合するように調整してバッテリ６６に供給する前記出力調整部３ｂとを備える。

充電装置１Ａはさらに、バッテリ６６に供給される充電電流を検出する電流検知器（例えば、シャント抵抗器）３ｄと、電流検知器３ｄの出力を受けて出力調整部３ｂの出力を制御すると共にバッテリ６６の満充電を検出して報知部５に出力する前記制御部４を備える。制御部４はマイクロコンピュータから構成される。

制御部４は、情報取得部４ａと、記憶部４ｂと、演算部４ｃとを備え、充電中のバッテリの充電割合を検出し、検出した充電割合および電気掃除機５０の負荷に応じた出力情報を含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリ６６の現在の運転可能時間を算出し、算出した運転可能時間を表示部５ａに表示するように構成されている。

バッテリ６６を充電装置１Ａの載置部２ａへ上方から矢印Ａ方向（図２参照）に挿入することにより、バッテリ６６の充放電端子６６ｐ、６６ｎおよび複数の信号用端子６６ｓが、それぞれ対応する充電装置１Ａの給電端子２ｐ、２ｎおよび複数の信号用端子２ｓに、機械的および電気的に接続され、充電部３の電力変換部３ａと出力調整部３ｂによってバッテリ６６への充電が行われる。

このとき、バッテリ６６の記憶部６６ａに記憶されたバッテリ情報が情報取得部４ａへ送信される。また、バッテリ６６への充電電流は電流検知器３ｄにて検知され、その検知信号が情報取得部４ａへ送信される。

制御部４において、記憶部４ｂは、取得したバッテリ情報に対応する電気掃除機５０の負荷に応じた出力情報を予め記憶している。ここで、取得したバッテリ情報に対応する電気掃除機５０の負荷に応じた出力情報とは、そのバッテリ６６を電源として駆動する電気掃除機５０の弱運転モードでの最小出力、中運転モードでの中間出力および強運転モードでの最高出力が含まれる。

制御部４において、演算部４ｃは、電流検知器３ｄにて検知した充電電流の検知信号に基づいてバッテリ６６に蓄えられた電流量を積算して充電割合を求める。また、演算部４ｃは、算出した充電割合および電気掃除機５０の負荷に応じた出力情報を含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリ６６の現在の運転可能時間を算出し、算出した運転可能時間を表示部５ａに表示する。

本実施形態では、演算部４ｃは、充電割合と、バッテリ情報と、電気掃除機５０の強運転モードに応じた出力情報（最大出力）とを含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリ６６の現在の運転可能時間を算出する。
この際、強運転モードのときに現在の充電量ではどれくらいの時間電気掃除機５０を運転できるかを演算部４ｃが逆算し、算出した運転可能時間を表示部５ａに例えば「運転可能時間３分」、「３：００」というように表示する。出力情報として最大出力（強運転モード）が設定されていることにより、算出される運転可能時間は最短となる。そのため、充電途中のバッテリ６６を電気掃除機５０に装着して強運転モードで運転すると表示部５ａに表示された運転可能時間清掃することができ、中運転モードまたは弱運転モードで運転すると表示部５ａに表示された運転可能時間よりも長い時間清掃することができる。また、強運転モードでの運転可能時間だけでなく、中運転モードや弱運転モードでの運転可能時間を同時に表示させてもよい。このようにすれば、各モードでの運転可能時間を同時に確認できるため、利便性がよくなる。

このように、本実施形態の充電装置１Ａによれば、充電装置１Ａにて充電中のバッテリ６６の現在の運転可能時間を使用者が認識することができる。したがって、電気掃除機５０にてあと数分で清掃が完了するという時に電池残量が零となり、バッテリ６６を充電装置１Ａにて充電する際、満充電まで待つことなく、所望の運転可能時間に達するとすぐに電気掃除機５０にて清掃を再開することができる。したがって、見切りで清掃を再開したが電池残量が足りず再度充電する、といった無駄を省くことができ、電気掃除機５０の使用性の向上に繋がる。

なお、充電装置１Ａにて満充電までバッテリ６６を充電した場合、表示部５ａには例えば「満充電」、「充電完了」、「１００％」等の満充電を知らせる内容が表示される。

（第１実施形態の変形例１）
第１実施形態の充電装置１Ａにおいて、制御部４の記憶部４ｂは、バッテリ６６の充電回数を記憶するようにしてもよい。
また、それに伴い、演算部４ｃは、充電割合と、バッテリ情報と、充電回数と、電気掃除機５０の強運転モードに応じた出力情報（最大出力）とを含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリ６６の現在の運転可能時間を算出するようにしてもよい。この構成によれば、制御部４は、バッテリの劣化判定に有効な充電回数をパラメータに含めて運転可能時間を計算するため、より正確な計算値を得ることができる。
なお、この変形例１は、後述の第２～５実施形態にも適用可能である。なお、バッテリの劣化状態を把握できるIC（=フュエル・ゲージIC）を用いてもよい。

（第１実施形態の変形例２）
バッテリ６６の記憶部６６ａには最新の放電情報が記憶されてもよい。なお、最新の放電情報とは、放電負荷条件（充電直前で使用した運転モードを含む）と、その放電負荷条件での放電時間とが含まれる。
この場合、第１実施形態の充電装置１Ａにおいて、制御部４の演算部４ｃは、充電割合と、バッテリ情報と、最新の放電情報と、電気掃除機５０の強運転モードに応じた出力情報（最大出力）とを含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリ６６の現在の運転可能時間を算出するようにしてもよい。この構成によれば、制御部４は、バッテリの最新の放電情報をパラメータに含めて運転可能時間を計算するため、より正確な計算値を得ることができる。
なお、パラメータに、変形例１で説明した充電回数がさらに含まれてもよく、さらに正確な計算値（運転可能時間）を得ることができる。
また、この変形例２は、後述の第２～５実施形態にも適用可能である。

（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態の充電装置およびバッテリを示す斜視図であり、図５は図４に示す充電装置の制御回路を示すブロック図である。なお、図４と図５において、図２と図３中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
第２実施形態の充電装置１Ｂは、第１実施形態の充電装置１Ａとは、次の点が異なり、その他の点では概ね同一である。以下、第２実施形態における第１実施形態とは異なる点を主に説明する。

第２実施形態の充電装置１Ｂにおいて、制御部１０４は、タイマー部４ｄを有している。また、報知部１０５は、発音可能なアラーム部（不図示）を本体部１０２内に有している。
さらに、本体部１０２の上面には、タイマー部４ｄを操作して所望の運転可能時間にセット可能な操作部６が設けられている。本実施形態の場合、操作部６は押しボタンスイッチであり、操作部６によって所望の運転可能時間を次のように設定することができる。

例えば、充電装置１Ｂの載置部２ａにバッテリ６６をセットした直後には表示部５ａに「運転可能時間０分」と表示され、操作部６を数秒長押しするとタイマー設定画面に切り替わって「タイマー時間０分」と表示された数字部分が点滅し、操作部６を短く１回押す毎に数字部分が１ずつ増加し、操作部６を数秒放置するとタイマー部４ｄへの設定入力が完了し、表示画面５ａには再び現在の運転可能時間が表示される。

この充電装置１Ｂでは、制御部１０４は、算出した運転可能時間がタイマー部４ｄに設定入力された運転可能時間に達するとアラーム部を発音させるようになっている。例えば、タイマー部４ｄに５分を設定入力した場合、制御部１０４は、算出した運転可能時間が５分に達すると、表示部５ａに「運転可能時間５分」と表示すると共に、アラーム部を所定のアラーム音（電子音、音声等）で発音させる。したがって、使用者は充電装置１Ｂから離れた場所に居てもアラーム音によって所望の運転可能時間まで充電されたことを認識できる。
なお、操作部６の別形態として、例えば、数字キーを設ける、あるいは、上下矢印のスイッチを設ける、などにより運転可能時間設定できるようにしてもよい。あるいは、表示部５ａをタッチパネル方式とし、パネル内でのソフトキーにより、運転可能時間を設定できるようにしてもよい。また、この操作部６の別形態は、後述の第２実施形態の変形例や第３実施形態にも適用可能である。

（第２実施形態の変形例１）
第２実施形態の充電装置１Ｂにおいて、本体部１０２の前面または上面にＬＥＤライトを設け、アラーム音が鳴ると同時にＬＥＤライトが点滅するようにしてもよく、あるいはアラーム部とＬＥＤライトを置き換えてもよい。

（第３実施形態）
図６は本発明の第３実施形態の充電装置およびバッテリを示す斜視図である。なお、図６において、図４中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
第３実施形態の充電装置１Ｃは、第２実施形態の充電装置１Ｂとは、次の点が異なり、その他の点では概ね同一である。以下、第３実施形態における第２実施形態とは異なる点を主に説明する。

第３実施形態の充電装置１Ｃは、第２実施形態の充電装置１Ｂの操作部６に加えて、別の操作部７を備えている。この操作部７は、記憶部４ｂが記憶する複数の出力情報のうちの１つを任意に選択可能な複数の押しボタンスイッチ７ａ、７ｂ、７ｃにて構成されている。具体的には、操作部７は、強運転モードを選択する押しボタンスイッチ７ａと、中運転モードを選択する押しボタンスイッチ７ｂと、弱運転モードを選択する押しボタンスイッチ７ｃとからなる。

この充電装置１Ｃによれば、所望の運転可能時間（例えば３分）を操作部６にてタイマー部４ｄにセットし、かつ、操作部７の複数の押しボタンスイッチ７ａ、７ｂ、７ｃのいずれか１つを押して運転モードを選択する。例えば、中運転モードの押しボタンスイッチ７ｂを押した場合、制御部１０４の演算部４ｃは、充電割合と、バッテリ情報と、電気掃除機５０の中運転モードに応じた出力情報（中間出力）とを含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリ６６の現在の運転可能時間を算出して表示部５ａに表示する。そして、タイマー部４ｄにセットした時間に達すると、すなわち、中運転モードで３分間運転することができる程度の充電量をバッテリ６６に充電すると、アラーム部が発音して使用者に報知する。

（第４実施形態）
図７は本発明の第４実施形態の充電装置にバッテリ付き電気掃除機が収納され充電されている状態を示す正面図であり、図８は本発明の第４実施形態の充電装置にバッテリ付き電気掃除機が収納され充電されている状態を示す左側面図である。なお、図７と８において、図１中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
図７と８に示すように、第４実施形態の充電装置１Ｄは、バッテリ付き電気掃除機３５０を支持するスタンド型の支持部（支持筐体）３０２と、充電部３（図３参照）、制御部４（図３参照）および報知部５（図３参照）をユニット化した充電ユニット３０１とを備え、充電ユニット３０１（図８参照）は支持部３０２の上部収納部３０２ａ内に納められている。

この充電装置１Ｄは、例えば、室内の壁面Ｗに沿った状態で床面Ｆ上に設置され、壁面Ｗとは反対側が前面となっている。
支持部３０２は、床面Ｆに載置される載置台部３０２ｂと、前記上部収納部３０２ａと、載置台部３０２ｂと上部収納部３０２ａとを連結する支柱部３０２ｃと、上部収納部３０２ａの上部に設けられた受部３０２ｄとを有する。なお、載置台部３０２ｂの側部には、後述の電気コード３０４を通す開口部３０２ｂａが形成されている。

充電装置１Ｄは、商用交流電源９０のコンセントと接続可能なプラグを有する前記電気コード３０４を有しており、電気コード３０４は充電部３の電力変換部３ａと機械的および電気的に接続されている（図３参照）。
また、支持部３０２の上部収納部３０２ａの前面において、図７に示すように前方から視て、収納された電気掃除機３５０と重ならない位置には表示部３０５ａが設けられている。

このように構成された充電装置１Ｄは、バッテリ３６６が送風部６２に固定されたバッテリ付き電気掃除機３５０のバッテリ３６６を、上方に開口しかつ前方に切欠きが設けられた受部３０２ｄに上方から挿入して引っ掛けることにより、電気掃除機３５０を立てた収納状態で充電することができる。本実施形態の場合、バッテリ３６６は受部３０２ｄの底部側に孔状の入力用端子３６６ａを有し、受部３０２ｄは底部に出力用端子３０３を有している。出力用端子３０３には給電端子および信号用端子が含まれ、入力用端子３６６ａには受電端子および信号用端子が含まれる。

電気掃除機３５０を充電装置１Ｄに収納すると、バッテリ３６６の入力用端子３６６ａと充電装置１Ｄの出力用端子３０３とが機械的および電気的に接続されて充電状態となる。
この充電装置１Ｄによっても、第１実施形態の充電装置１Ａと同様に、制御部４は、検出した充電割合および電気掃除機３５０の負荷（最大出力）に応じた出力情報を含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリ３６６の現在の運転可能時間を算出し、算出した運転可能時間を表示部３０５ａに表示する。
なお、第４実施形態においても、第２実施形態（アラーム部）とその変形例１（ＬＥＤライト）および第３実施形態（運転モードを選択する操作部）を適用可能である。

（第５実施形態）
図９は本発明の第５実施形態の充電装置にてバッテリ付き電気掃除機が充電される状態を示す正面図である。なお、図９において、図１中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
図９に示すように、第５実施形態の充電装置１Ｅは、充電部３（図３参照）、制御部４（図３参照）および報知部５（図３参照）をユニット化したボックス型の充電ユニット４０１と、バッテリ付き電気掃除機４５０の入力用端子４６６ａと電気的に接続可能な出力用端子４０４ａを先端に有する給電コード４０４とを備える。

充電ユニット４０１の後面には図示しないプラグが突出しており、このプラグは室内の壁面Ｗに設けられた商用交流電源９０のコンセントに差し込まれている。また、充電ユニット４０１のプラグをコンセントに差し込んだ状態において、充電ユニット４０１の上面には報知部５としての表示部４０５ａが設けられている。なお、表示部４０５ａは充電ユニット４０１の前面に設けられてもよい。

この充電装置１Ｅは、例えば、壁面Ｗに設けられたカウンターテーブルＴに電気掃除機４５０を立てかけ、壁面Ｗの商用交流電源９０に充電ユニット４０１を接続し、給電コード４０４の出力用端子４０４ａをバッテリ４６６の孔状の入力用端子４６６ａに差し込むことにより充電することができる。この場合、例えば、バッテリ４６６のハンドル部６２ｂ側の面に入力用端子４６６ａが設けられている。なお、出力用端子４０４ａには給電端子および信号用端子が含まれ、入力用端子４６６ａには受電端子および信号用端子が含まれる。

充電装置１Ｅにおいて、プラグ（不図示）は充電部３の電力変換部３ａと機械的および電気的に接続されており、給電コード４０４は充電部３の出力調整部３ｂと機械的および電気的に接続されている（図３参照）。

このように構成された充電装置１Ｅによっても、第１実施形態の充電装置１Ａと同様に、制御部４は、検出した充電割合および電気掃除機３５０の負荷（最大出力）に応じた出力情報を含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリ３６６の現在の運転可能時間を算出し、算出した運転可能時間を表示部４０５ａに表示する。
なお、第５実施形態においても、第２実施形態（アラーム部）とその変形例１（ＬＥＤライト）および第３実施形態（運転モードを選択する操作部）を適用可能である。

（他の実施形態）
１．バッテリ付き電気掃除機が運転可能時間を表示する表示部を有する場合、バッテリ充電中の第１～第５実施形態の充電装置の表示部と、バッテリ付き電気掃除機の表示部に同じ運転可能時間を表示させてもよい。つまり、充電装置にて算出した現在の運転可能時間の情報をバッテリ付き電気掃除機へ送信することにより、それぞれの表示部に同じ現在の運転可能時間を表示させることができる。
２．上述の実施形態では本発明の充電装置が対象とするバッテリ駆動型電気機器としてバッテリ駆動型電気掃除機を例示したが、それ以外にもバッテリ駆動型自走式掃除機、バッテリ駆動型電動工具等の充電用として第１～第５実施形態のいずれかの充電装置を適用可能である。

（まとめ）
以上に述べたように、
（１）本発明による充電装置は、電気機器の電源として使用されるバッテリの充電装置であって、バッテリと電気的に接続されて交流電力から変換された直流電力をバッテリに充電する充電部と、充電中のバッテリの充電割合を検出する制御部と、報知部とを備え、
前記制御部は、検出した前記充電割合および前記電気機器の負荷に応じた出力情報を含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリの現在の運転可能時間を算出し、算出した運転可能時間を前記報知部にて報知する、ことを特徴とする。

この構成によれば、充電装置にて充電中のバッテリの現在の運転可能時間を使用者が認識することができる。例えば、電気機器としてのバッテリ型電気掃除機にて清掃している場合、あと数分で清掃が完了するという時に電池残量が零となり、バッテリを充電装置にて充電する際、満充電まで待つことなく、所望の運転可能時間に達するとすぐに電気掃除機にて清掃を再開することができる。したがって、見切りで清掃を再開したが電池残量が足りず再度充電する、といった無駄を省くことができ、電気機器の使用性の向上に繋がる。

本発明の充電装置において、報知部による報知方法は特に限定されず、例えば、表示部による運転可能時間の表示、アラーム部による運転可能時間の発話（声を発して時間を知らせる）、これらの組み合わせ等が挙げられる。また、本発明の充電装置は、バッテリを電源とする各種の電気機器に適用可能であり、例えば、電気掃除機、自走式掃除機、電動工具等の充電装置として適用することができる。
また、制御部は、充電中のバッテリの充電割合および電気機器の負荷（出力、消費電力等）に応じた出力情報に基づいて現在の運転可能時間を算出するため、実際の運転時間に対する算出された運転可能時間の誤差を小さくすることができる。

本発明による充電装置は、次のように構成されてもよく、それらが適宜組み合わされてもよい。
（２）バッテリを載置する載置部をさらに備え、
前記制御部は、前記載置部に載置されたバッテリの種類を含むバッテリ情報を取得する情報取得部と、取得した前記バッテリ情報に対応する前記出力情報を予め記憶した記憶部とを有しており、
前記パラメータが、前記バッテリ情報を含んでもよい。

この構成によれば、バッテリ着脱式の電気機器の充電装置（充電台）として適用可能である。例えば、バッテリ着脱式の電気掃除機を充電する際、掃除機本体から取り外したバッテリを充電装置の載置部に載置することができる。また、情報取得部によってバッテリの種類（定格容量）を識別し、記憶部によってバッテリ毎の充放電履歴を記憶することが可能となる。そのため、制御部は、バッテリ毎に劣化具合を判断してより正確な運転可能時間を算出することができる。

（３）バッテリ付き電気機器を支持する支持部をさらに備え、
前記制御部は、前記支持部に支持されたバッテリ付き電気機器のバッテリの種類を含むバッテリ情報を取得する情報取得部と、前記バッテリ情報に対応する前記出力情報を予め記憶した記憶部とを有しており、
前記パラメータが、前記バッテリ情報を含んでもよい。

この構成によれば、バッテリが内蔵または固定されたバッテリ付き電気機器の充電装置（充電スタンド）として適用可能である。例えば、バッテリが内蔵または固定されたバッテリ付き電気掃除機を充電する際、充電装置の支持部にてバッテリ付き電気掃除機を支持した収納状態で充電することができる。また、情報取得部によってバッテリの種類（定格容量）を識別し、記憶部によってバッテリ毎の充放電履歴を記憶することが可能となる。そのため、制御部は、バッテリ毎に劣化具合を判断してより正確な運転可能時間を算出することができる。

（４）バッテリ付き電気機器の入力用端子と電気的に接続可能な出力用端子を先端に有する給電コードをさらに備え、
前記制御部は、前記給電コードと接続されたバッテリ付き電気機器のバッテリの種類を含むバッテリ情報を取得する情報取得部と、前記バッテリ情報に対応する前記出力情報を予め記憶した記憶部とを有しており、
前記パラメータが、前記バッテリ情報を含んでもよい。

この構成によれば、バッテリが内蔵または固定されたバッテリ付き電気機器の充電装置（充電アダプタ）として適用可能である。例えば、バッテリが内蔵または固定されたバッテリ付き電気掃除機を充電する際、壁や家具等にバッテリ付き電気掃除機を立てかけた状態で充電することができる。また、情報取得部によってバッテリの種類（例えば、定格容量や製造された時期）を識別し、記憶部によってバッテリ毎の充放電履歴を記憶することが可能となる。そのため、制御部は、バッテリ毎に劣化具合を判断してより正確な運転可能時間を算出することができる。

（５）前記記憶部が、異なる負荷に対応する複数の出力情報を記憶しており、
前記パラメータの前記出力情報が、前記複数の出力情報のうちの最も負荷が大きい出力情報であってもよい。
この構成によれば、出力を可変とする電気機器について、制御部は、最大出力時で使用した場合の最短運転可能時間を報知することができる。そのため、充電後に電気機器を最大出力で使用した場合は概ね報知された最短運転可能時間分使用することが可能である。また、最大出力より小さい出力で使用した場合は最短運転可能時間よりも使用できる時間が延びる。よって、どのような使い方をしても使用者に対して二度手間（再充電の手間）を与えることがない。

（６）前記記憶部が、異なる負荷に対応する複数の出力情報を記憶しており、
前記複数の出力情報のうちの少なくとも１つを任意に選択可能な操作部をさらに備え、
前記パラメータの前記出力情報が、選択された少なくとも１つの前記出力情報であってもよい。
この構成によれば、出力を可変とする電気機器について、制御部は、選択された出力時で使用した場合の運転可能時間を報知することができる。そのため、充電後に電気機器を選択された出力で使用した場合は概ね報知された運転可能時間分使用することが可能である。なお、選択された出力以外の出力で使用した場合は運転時間可能時間よりも使用できる時間が短くあるいは長くなるが、使用者が意図的にそのような使い方をしているため混乱することはない。なお、強運転モードでの運転可能時間だけでなく、中運転モードや弱運転モードでの運転可能時間など複数の運転可能時間を報知させてもよい。このようにすれば、選択された複数のモードでの運転可能時間を確認できる。例えば、中運転モードと弱運転モードを選択し、中運転モードで掃除する予定としていたが、弱運転モードで掃除することに予定を変更した場合、弱運転モードでの運転可能時間と中運転モードでの運転可能時間が報知されるため、弱運転モードでの充電が所望の運転可能時間に達していることをユーザが確認し、掃除を開始することができる。なお、報知方法として、音声で報知する場合は、「中運転モードでの運転可能時間１０分、弱運転モードでの運転可能時間１５分」のように順次音声で報知すればよい。表示で報知する場合、選択されたモードの運転可能時間を同時に表示してもよいし、順次表示してもよい。

（７）前記記憶部は、バッテリの充電回数を記憶可能であり、
前記パラメータが、前記充電回数を含んでもよい。
この構成によれば、制御部は、バッテリの劣化判定に有効な充電回数をパラメータに含めて運転可能時間を計算するため、より正確な計算値を得ることができる。

（８）前記パラメータが、バッテリに記憶されている最新の放電情報を含んでもよい。
この構成によれば、制御部は、バッテリの最新の放電情報（放電負荷条件およびそのときの放電時間等）をパラメータに含めて運転可能時間を計算するため、より正確な計算値を得ることができる。

（９）前記報知部が、前記運転可能時間を表示する表示部を含んでもよい。
この構成によれば、表示部に表示されている充電中のバッテリの現在の運転可能時間を一目で認識することができる。なお、強運転モードでの運転可能時間だけでなく、中運転モードや弱運転モードでの運転可能時間を同時または順次に表示させてもよい。このようにすれば、複数の運転モードでの運転可能時間を同時または順次に確認できるため、利便性がよい。例えば、中運転モードと弱運転モードを選択し、中運転モードで掃除する予定としていたが、弱運転モードで掃除することに予定を変更した場合、弱運転モードでの運転可能時間と中運転モードでの運転可能時間が同時または順次に表示されるため、弱運転モードでの充電が所望の運転可能時間に達していることをユーザが確認し、掃除を開始することができる。

（１０）前記制御部は、タイマー部を有しており、
前記報知部は、発音可能なアラーム部を含み、
前記タイマー部を操作して所望の運転可能時間にセット可能な操作部をさらに備え、
前記制御部は、前記算出した運転可能時間が前記タイマー部にセットされた運転可能時間に達すると前記アラーム部を発音させてもよい。
この構成によれば、使用者は充電装置から離れた場所に居てもアラーム音によって所望の運転可能時間まで充電されたことを認識できる。なお、アラーム音としては、例えば、メロディー、ブザー音、「充電できました」のような音声などがあげられる。

（１１）前記出力情報が、前記電気機器としての電気掃除機、自走式電子機器または電動工具の負荷に応じた出力情報であってもよい。
この構成によれば、電気掃除機、自走式掃除機または電動工具用の充電装置を提供することができる。

本発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
前述した実施の形態の他にも、本発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、本発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。本発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ：充電装置、 ２、１０２、２０２：本体部、 ２ａ：載置部、 ２ｎ、２ｐ：給電端子、 ２ｓ：信号用端子、 ３：充電部、 ３ａ：電力変換部、 ３ｂ：出力調整部、 ３ｃ：プラグ、 ３ｄ：電流検知器、 ４、１０４：制御部、 ４ａ：情報取得部、 ４ｂ：記憶部、 ４ｃ：演算部、 ４ｄ：タイマー部、 ５、１０５：報知部、 ５ａ、３０５ａ、４０５ａ：表示部、 ６、７：操作部、 ７ａ、７ｂ、７ｃ：押しボタンスイッチ、 ５０、３５０、４５０：電気掃除機、 ６１：掃除機本体、 ６２：送風部、 ６２ａ：電気部品収納部、 ６２ｂ：ハンドル部、 ６２ｃ：筒形接続部、 ６２ｄ：操作部、 ６２ｄａ：停止スイッチ、 ６２ｄｂ：弱運転モードスイッチ、 ６２ｄｃ：自動運転モードスイッチ、 ６２ｅ：バッテリ保持部、 ６３：集塵部、 ６４：電動送風機、 ６５：制御部、 ６６、３６６、４６６：バッテリ、 ６６ａ：記憶部、 ６６ｎ、６６ｐ：充放電端子、 ６６ｓ：信号用端子、 ７０：吸込口体、 ７１：電動モータ、 ７２：回転ブラシ、 ８０：延長管、 ９０：商用交流電源、 ３０１、４０１：充電ユニット、 ３０２：支持部、 ３０２ａ：上部収納部、 ３０２ｂ：載置台部、 ３０２ｂａ：開口部、 ３０２ｃ：支柱部、 ３０２ｄ：受部、 ３０３、４０４ａ：出力用端子、 ３０４：電気コード、 ３６６ａ、４６６ａ：入力用端子、 ４０４：給電コード、 Ａ：矢印、 Ｆ：床面、 Ｔ：カウンターテーブル、 Ｗ：壁面

Claims (11)

1. 電気機器の電源として使用されるバッテリの充電装置であって、バッテリと電気的に接続されて交流電力から変換された直流電力をバッテリに充電する充電部と、充電中のバッテリの充電割合を検出する制御部と、報知部とを備え、
   前記制御部は、検出した前記充電割合および前記電気機器の負荷に応じた出力情報を含むパラメータに基づいて、充電中のバッテリの現在の運転可能時間を算出し、算出した運転可能時間を前記報知部にて報知する、ことを特徴とする充電装置。
2. バッテリを載置する載置部をさらに備え、
   前記制御部は、前記載置部に載置されたバッテリの種類を含むバッテリ情報を取得する情報取得部と、取得した前記バッテリ情報に対応する前記出力情報を予め記憶した記憶部とを有しており、
   前記パラメータが、前記バッテリ情報を含む、請求項１に記載の充電装置。
3. バッテリ付き電気機器を支持する支持部をさらに備え、
   前記制御部は、前記支持部に支持されたバッテリ付き電気機器のバッテリの種類を含むバッテリ情報を取得する情報取得部と、前記バッテリ情報に対応する前記出力情報を予め記憶した記憶部とを有しており、
   前記パラメータが、前記バッテリ情報を含む、請求項１に記載の充電装置。
4. バッテリ付き電気機器の入力用端子と電気的に接続可能な出力用端子を先端に有する給電コードをさらに備え、
   前記制御部は、前記給電コードと接続されたバッテリ付き電気機器のバッテリの種類を含むバッテリ情報を取得する情報取得部と、前記バッテリ情報に対応する前記出力情報を予め記憶した記憶部とを有しており、
   前記パラメータが、前記バッテリ情報を含む、請求項１に記載の充電装置。
5. 前記記憶部が、異なる負荷に対応する複数の出力情報を記憶しており、
   前記パラメータの前記出力情報が、前記複数の出力情報のうちの最も負荷が大きい出力情報である、請求項２～４のいずれか１つに記載の充電装置。
6. 前記記憶部が、異なる負荷に対応する複数の出力情報を記憶しており、
   前記複数の出力情報のうちの少なくとも１つを任意に選択可能な操作部をさらに備え、
   前記パラメータの前記出力情報が、選択された少なくとも１つの前記出力情報である、請求項２～４のいずれか１つに記載の充電装置。
7. 前記記憶部は、バッテリの充電回数を記憶可能であり、
   前記パラメータが、前記充電回数を含む、請求項２～６のいずれか１つに記載の充電装置。
8. 前記パラメータが、バッテリに記憶されている最新の放電情報を含む、請求項１～７のいずれか１つに記載の充電装置。
9. 前記報知部が、前記運転可能時間を表示する表示部を含む、請求項１～８のいずれか１つに記載の充電装置。
10. 前記制御部は、タイマー部を有しており、
    前記報知部は、発音可能なアラーム部を含み、
    前記タイマー部を操作して所望の運転可能時間にセット可能な操作部をさらに備え、
    前記制御部は、前記算出した運転可能時間が前記タイマー部にセットされた運転可能時間に達すると前記アラーム部を発音させる、請求項１～９のいずれか１つに記載の充電装置。
11. 前記出力情報が、前記電気機器としての電気掃除機、自走式電子機器または電動工具の負荷に応じた出力情報である、請求項１～１０のいずれか１つに記載の充電装置。

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