JP3372107B2 - Secondary battery charging circuit and secondary battery type cleaner using the same - Google Patents

Secondary battery charging circuit and secondary battery type cleaner using the same

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JP3372107B2
JP3372107B2 JP15696694A JP15696694A JP3372107B2 JP 3372107 B2 JP3372107 B2 JP 3372107B2 JP 15696694 A JP15696694 A JP 15696694A JP 15696694 A JP15696694 A JP 15696694A JP 3372107 B2 JP3372107 B2 JP 3372107B2
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  • Secondary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、二次電池の充電回路及
びこれを用いた二次電池式クリーナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging circuit for a secondary battery and a secondary battery cleaner using the charging circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の二次電池の充電回路としては、例
えば図12に示すようなものがある。商用電源1に、二
次電池10の充電に最適な電源電圧に降圧するための電
源トランス42がプラグ2を介して接続されている。電
源トランス42の二次側端子には交流電圧を整流する整
流回路3が接続され、整流回路3の整流出力は平滑回路
43で平滑されたのち、定電流回路45を介して二次電
池10に充電用電圧として与えられている。充電の完了
検出は、定電流で充電をした場合、二次電池の電圧上昇
率、又は二次電池の温度上昇率を検出する方法がよく知
られている。図の例では、定電流で充電を行い、二次電
池10の温度上昇率を検出する方法が示されている。こ
の方法は、二次電池10の外筐体温度を検出するため、
サーミスタ11が電池筐体に取り付けられ、そのサーミ
スタ11の温度による抵抗値上昇率を検出するため、サ
ーミスタ出力がマイクロコンピュータで構成された制御
回路44のA/D変換入力端子の内の1入力端子に入力
されている。そして、サーミスタ出力を常に制御回路4
4内のマイクロコンピュータのA/D変換回路により一
定の間隔で読み込み、上昇率の算出を行う。上昇率の算
出方法については周知の技術であり、図をもって説明す
ることは避けるが、一定時間間隔でサーミスタ11の抵
抗値に生じる電圧値を読み込み、この電圧値の変化量を
算出することにより容易に上昇率が算出可能である。な
お、図12では、商用電源1の交流電圧を充電に最適な
電圧に降圧するため、電源トランス42を用いている
が、スイッチングレギュレータによって電圧を下げる方
法、商用電源に直列に抵抗を入れて充電する方法などが
ある。
2. Description of the Related Art As a conventional secondary battery charging circuit, for example, there is one shown in FIG. The commercial power source 1 is connected via a plug 2 with a power source transformer 42 for stepping down to a power source voltage most suitable for charging the secondary battery 10. The rectifier circuit 3 for rectifying an AC voltage is connected to the secondary side terminal of the power transformer 42, the rectified output of the rectifier circuit 3 is smoothed by the smoothing circuit 43, and then the secondary battery 10 is supplied to the secondary battery 10 via the constant current circuit 45. It is given as a charging voltage. A well-known method for detecting the completion of charging is to detect the voltage increase rate of the secondary battery or the temperature increase rate of the secondary battery when charging is performed with a constant current. In the example of the drawing, a method of detecting the temperature rise rate of the secondary battery 10 by charging with a constant current is shown. Since this method detects the outer casing temperature of the secondary battery 10,
The thermistor 11 is attached to a battery case, and the rate of increase in resistance value due to the temperature of the thermistor 11 is detected. Therefore, the thermistor output is one input terminal of the A / D conversion input terminals of the control circuit 44 configured by a microcomputer. Has been entered in. And the thermistor output is always controlled by the control circuit 4.
The A / D conversion circuit of the microcomputer in FIG. 4 reads the data at regular intervals to calculate the rate of increase. Although the method of calculating the rate of increase is a well-known technique and will not be described with reference to the drawings, it is easy to read the voltage value generated in the resistance value of the thermistor 11 at regular time intervals and calculate the change amount of this voltage value. The rate of increase can be calculated. In FIG. 12, the power transformer 42 is used to step down the AC voltage of the commercial power source 1 to a voltage most suitable for charging. However, a method of lowering the voltage by a switching regulator, charging a commercial power source with a resistor in series, is used. There are ways to do it.

【0003】図13は、上記充電回路における充電完了
の検出動作を説明するためのフローチャートである。ま
ず、二次電池10に充電を開始するため、制御回路44
は定電流回路45に対して所定の急速充電電流を流すよ
うに指示する(ステップ301)。急速充電中に制御回
路44は電池筐体の温度を一定時間間隔で検出し、その
検出温度から温度上昇率を算出する(ステップ30
2)。この温度上昇率が一定値以下であれば急速充電を
継続する。温度上昇率が所定値以上であれば充電がほぼ
完了したと判断して急速充電を停止してトリクル充電を
行うルーチンに入る(ステップ303,304)。この
ため定電流回路45に対し信号線46を通して電流をト
リクル充電に適した所定値にするための信号を与える。
このように、図13の方法では、温度上昇率により急速
充電の完了を検出している。例えば、NiHM電池の場
合には電池の温度上昇率により急速充電の完了を検出す
る方法が正確であるが、NiCd電池の場合には電圧上
昇率で検出する方法が知られている。電池の種類により
急速充電完了を検出する最適方法は異なる。
FIG. 13 is a flow chart for explaining the operation of detecting the completion of charging in the charging circuit. First, in order to start charging the secondary battery 10, the control circuit 44
Instructs the constant current circuit 45 to flow a predetermined rapid charging current (step 301). During the rapid charging, the control circuit 44 detects the temperature of the battery case at regular time intervals and calculates the temperature rise rate from the detected temperature (step 30).
2). If this temperature increase rate is below a certain value, rapid charging is continued. If the temperature rise rate is equal to or higher than the predetermined value, it is determined that the charging is almost completed, the quick charging is stopped, and the trickle charging is started (steps 303 and 304). Therefore, a signal is supplied to the constant current circuit 45 through the signal line 46 to make the current have a predetermined value suitable for trickle charging.
As described above, in the method of FIG. 13, the completion of quick charging is detected by the temperature increase rate. For example, in the case of a NiHM battery, the method of detecting the completion of quick charging by the temperature increase rate of the battery is accurate, but in the case of a NiCd battery, a method of detecting the voltage increase rate is known. The optimum method for detecting the completion of quick charging differs depending on the type of battery.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のような電源部に
電源トランスを使用する充電回路では、二次電池の容量
が大きくなると、電源トランスの容量が大きくなり、重
量、容積が非常に大きくなるので、例えば、二次電池式
クリーナなどの家庭用機器の場合には向いていない。ま
た電源部にスイッチングレギュレータを使用する場合
は、電池の容量が大きくなると、スイッチングレギュレ
ータの重量、形状が大型化するとともにコストが非常に
高価になり、家庭用機器の場合ではコスト的に合わな
い。さらに商用電源に直列に抵抗を入れて電流を制限す
る場合には、抵抗の損失が非常に大きくなり、狭いスペ
ースの中に収納することは難しい。二次電池を使用した
機器の消費電力が比較的小さく、即ち、二次電池の電圧
が比較的低く、且つ二次電池の電流容量が小さい場合
は、充電回路の電源トランス、定電流回路などは比較的
小さく構成できる。しかし、上記のように二次電池式ク
リーナ等で消費電力が500W程度以上と大きくなる
と、二次電池の電圧は高くする必要があり、且つ電流容
量が大きくなる。したがって充電回路を電力容量の大き
なものが必要となり、従来の充電回路では、大型にな
る、重くなる、電力損失が大きくなる等、実用面で非常
に不都合を生じていた。
In the charging circuit using the power transformer in the power supply unit as described above, the capacity of the power transformer increases as the capacity of the secondary battery increases, and the weight and volume increase significantly. Therefore, it is not suitable for household appliances such as secondary battery cleaners. Further, when a switching regulator is used for the power supply unit, if the capacity of the battery increases, the weight and shape of the switching regulator increase and the cost becomes very high, which is not suitable for household appliances. Furthermore, when a resistor is placed in series with a commercial power source to limit the current, the loss of the resistor becomes very large, and it is difficult to store it in a narrow space. If the power consumption of the device using the secondary battery is relatively small, that is, the voltage of the secondary battery is relatively low and the current capacity of the secondary battery is small, the power transformer of the charging circuit, the constant current circuit, etc. It can be made relatively small. However, as described above, when the power consumption of the secondary battery type cleaner or the like increases to about 500 W or more, the voltage of the secondary battery needs to be increased and the current capacity also increases. Therefore, a charging circuit having a large electric power capacity is required, and the conventional charging circuit has a large inconvenience in terms of size, weight and power loss.

【0005】そこで、本発明は、小型、軽量、安価で電
力損失が小さく、安定した充電が可能な二次電池の充電
回路及びこれを用いた二次電池式クリーナを提供するこ
とを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a charging circuit for a secondary battery which is small, lightweight, inexpensive, has a small power loss, and can be stably charged, and a secondary battery cleaner using the charging circuit. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の二次電池の充電回路は、第1に交流電圧を
整流して脈流電圧とする整流回路と、該整流回路から出
力される脈流電圧値を検出する脈流電圧検出回路と、該
脈流電圧検出回路で検出された脈流電圧値が所定値以下
のときに当該脈流電圧を二次電池に通電制御して充電を
行う充電制御手段とを有することを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a charging circuit for a secondary battery according to the present invention comprises, firstly, a rectifying circuit for rectifying an AC voltage into a pulsating voltage, and A pulsating current voltage detection circuit that detects the pulsating current voltage value that is output, and controls energization of the pulsating current voltage to the secondary battery when the pulsating current voltage value detected by the pulsating current voltage detection circuit is less than or equal to a predetermined value. The gist of the present invention is to have a charging control means for charging by means of charging.

【0007】第2に、上記第1の構成において、前記二
次電池の電圧を検出する電池電圧検出回路と、該電池電
圧検出回路で検出された電池電圧に所定の電圧を加算し
て前記所定値とする電圧加算回路と、該電圧加算回路か
ら出力される所定値の電圧と前記脈流電圧検出回路で検
出された脈流電圧値とを比較する比較器と、該比較器が
比較の結果、前記脈流電圧値が所定値以下のときに充電
制御回路で通電状態に制御されるスイッチング素子とを
有することを要旨とする。
Secondly, in the first structure, the battery voltage detection circuit for detecting the voltage of the secondary battery, and a predetermined voltage added to the battery voltage detected by the battery voltage detection circuit, the predetermined voltage. Value adding circuit, a comparator for comparing the voltage of a predetermined value output from the voltage adding circuit and the pulsating current voltage value detected by the pulsating voltage detecting circuit, and the result of the comparison by the comparator. The gist of the present invention is to have a switching element whose conduction state is controlled by a charging control circuit when the pulsating voltage value is a predetermined value or less.

【0008】第3に、上記第2の構成において、交流電
源からの前記交流電圧の変動に応じて前記電圧加算回路
で加算する所定の電圧値を可変するように構成してなる
ことを要旨とする。
Thirdly, in the above-mentioned second construction, the predetermined voltage value added by the voltage adding circuit is changed in accordance with the fluctuation of the AC voltage from the AC power supply. To do.

【0009】第4に、上記第2の構成において、前記ス
イッチング素子に直列に充電電流を所要値に制限する電
流制限用抵抗を接続してなることを要旨とする。
Fourthly, the gist of the second configuration is that a current limiting resistor for limiting a charging current to a required value is connected in series to the switching element.

【0010】第5に、前記第1又は第2の構成におい
て、前記二次電池の温度上昇率を検出して充電完了を判
定する二次電池温度上昇率検出手段を有することを要旨
とする。
Fifthly, the gist of the present invention is to have a secondary battery temperature rise rate detecting means for detecting the temperature rise rate of the secondary battery to judge completion of charging in the first or second configuration.

【0011】第6に、前記第1又は第2の構成におい
て、前記二次電池の電圧上昇率を検出して充電完了を判
定する二次電池電圧上昇率検出手段を有することを要旨
とする。
Sixthly, the gist of the present invention is that in the first or second configuration, a secondary battery voltage increase rate detecting means for detecting the voltage increase rate of the secondary battery to determine completion of charging is provided.

【0012】第7に、前記第1又は第2の構成におい
て、所定以上の電流が充電電流として流れたとき充電電
流路を遮断する電流遮断手段を有することを要旨とす
る。
Seventhly, the gist of the present invention is that, in the first or second configuration, there is provided a current interruption means for interrupting the charging current path when a current more than a predetermined value flows as a charging current.

【0013】第8に、本発明の二次電池式クリーナは、
前記第1の二次電池の充電回路を備え、該充電回路で充
電される二次電池からの直流電圧又は商用電源からの交
流電圧で駆動可能なユニバーサルモータにより吸い込み
ファンを駆動するように構成してなることを要旨とす
る。
Eighth, the secondary battery type cleaner of the present invention is
A charging circuit for the first secondary battery is provided, and the suction fan is driven by a universal motor that can be driven by a DC voltage from the secondary battery charged by the charging circuit or an AC voltage from a commercial power source. The main point is to become.

【0014】第9に、上記第8の構成において、前記二
次電池の充電回路、前記二次電池及び前記ユニバーサル
モータを備えたクリーナ本体と、該クリーナ本体から分
離可能に構成され前記商用電源に接続されるコードを巻
取るコードリール部とを有し、前記クリーナ本体のみで
使用するときは前記ユニバーサルモータは前記二次電池
からの直流電圧で駆動され、前記クリーナ本体に前記コ
ードリール部が装着されたときは前記ユニバーサルモー
タは前記商用電源からの交流電圧で駆動されるとともに
前記二次電池は前記二次電池の充電回路で充電されるよ
うに構成してなることを要旨とする。
Ninth, in the above eighth construction, a cleaner main body provided with the charging circuit for the secondary battery, the secondary battery and the universal motor, and a cleaner separable from the cleaner main body are connected to the commercial power source. A cord reel part for winding a cord to be connected, the universal motor is driven by a DC voltage from the secondary battery when used only in the cleaner body, and the cord reel part is attached to the cleaner body. In this case, the universal motor is driven by the AC voltage from the commercial power source, and the secondary battery is charged by the charging circuit of the secondary battery.

【0015】第10に、上記第8の構成において、前記
二次電池は前記吸い込みファンに通じる風路となる部分
に配置し、クリーナ駆動時に当該吸い込みファンで生じ
る風の一部で前記二次電池を冷却するように構成してな
ることを要旨とする。
Tenthly, in the eighth structure, the secondary battery is arranged in a portion serving as an air passage leading to the suction fan, and a part of wind generated by the suction fan when the cleaner is driven is used as the secondary battery. The gist is that it is configured to cool.

【0016】[0016]

【作用】上記構成において、第1に、交流電圧を整流回
路で整流して得られた脈流電圧が所定値以下のときの
み、その脈流電圧が二次電池に通電制御されて充電が行
われる。これにより、充電電流は電流値調整が容易にな
って電源トランス等が不要となり小型、軽量化が可能に
なる。また充電回路の電力損失が少なく、充電電流はほ
ぼ定電流となって安定した充電が可能となる。
In the above structure, firstly, only when the pulsating voltage obtained by rectifying the AC voltage by the rectifying circuit is equal to or lower than a predetermined value, the pulsating voltage is controlled to be applied to the secondary battery for charging. Be seen. This makes it easy to adjust the current value of the charging current, eliminating the need for a power supply transformer or the like, which enables reduction in size and weight. Further, the power loss of the charging circuit is small, and the charging current becomes almost constant current, which enables stable charging.

【0017】第2に、具体的には、電池電圧検出回路で
二次電池の電圧が検出され、電圧加算回路でその電池電
圧に所定の電圧が加算されて前記所定値が作られる。比
較器では、この所定値の電圧と脈流電圧値とが比較さ
れ、脈流電圧値が所定値以下のときに充電制御回路でス
イッチング素子がオン制御されて二次電池への充電が行
われる。これにより充電電流の電流値調整とともに定電
流回路等を用いなくても充電電流の略定電流化が実現さ
れる。
Secondly, specifically, the battery voltage detection circuit detects the voltage of the secondary battery, and the voltage addition circuit adds a predetermined voltage to the battery voltage to create the predetermined value. In the comparator, the voltage of this predetermined value and the pulsating current voltage value are compared, and when the pulsating current voltage value is less than or equal to the predetermined value, the charging control circuit turns on the switching element to charge the secondary battery. . Thus, the charging current can be adjusted and the charging current can be made substantially constant without using a constant current circuit or the like.

【0018】第3に、交流電源電圧の変動に応じて電圧
加算回路で加算する所定の電圧値を可変することによ
り、交流電源電圧の変動に対しても充電電流は略定電流
となって一層安定した充電が可能となる。
Thirdly, by changing the predetermined voltage value added by the voltage adding circuit according to the fluctuation of the AC power supply voltage, the charging current becomes substantially constant even with the fluctuation of the AC power supply voltage. Stable charging is possible.

【0019】第4に、充電電流をオン、オフ制御するス
イッチング素子に直列に充電電流を所要値に制限する電
流制限用抵抗を接続することにより、交流電源電圧の変
動、制御回路を構成するマイクロコンピュータの動作遅
れ等による充電電流のばらつきが減少して安定した充電
が可能となる。
Fourthly, by connecting a current limiting resistor for limiting the charging current to a required value in series with a switching element for controlling the charging current ON / OFF, a fluctuation of the AC power supply voltage and a micro constituting the control circuit are formed. Variations in the charging current due to computer operation delays and the like are reduced, and stable charging is possible.

【0020】第5に、定電流充電を行い、ニッケル水素
電池等の場合は、その温度上昇率を検出して充電完了を
判定することにより安定した充電が可能となる。
Fifth, constant current charging is performed, and in the case of a nickel hydrogen battery or the like, stable charging can be performed by detecting the temperature increase rate and determining completion of charging.

【0021】第6に、定電流充電を行い、ニッケルカド
ミニウム電池等の場合は、その電圧上昇率を検出して充
電完了を判定することにより安定した充電が可能とな
る。
Sixth, in the case of a nickel cadmium battery or the like, constant current charging is performed, and stable charging can be performed by detecting the rate of voltage increase and determining completion of charging.

【0022】第7に、例えば、スイッチング素子が通電
破壊した場合等、二次電池に過大な電流が流れたとき、
例えば温度ヒューズ等の電流遮断手段で二次電池への連
続的な過電流を防止することにより、二次電池の破壊が
防止されて安全充電が保証される。
Seventh, when an excessive current flows in the secondary battery, for example, when the switching element is broken by energization,
For example, by preventing a continuous overcurrent to the secondary battery with a current interrupting means such as a temperature fuse, the secondary battery is prevented from being broken and safe charging is guaranteed.

【0023】第8に、小型、軽量で電流制限用抵抗での
電力損失の小さい二次電池の充電回路を備え、商用電源
からの交流でも動作可能とすることにより操作性の優れ
た二次電池式クリーナが実現される。
Eighth, a secondary battery which is small in size and light in weight, has a charging circuit for a secondary battery with a small power loss due to a current limiting resistor, and can be operated by an alternating current from a commercial power source, and thus has excellent operability. Expression cleaner is realized.

【0024】第9に、商用電源に接続されるコードを巻
取るコードリール部をクリーナ本体から分離可能とし、
クリーナ本体のみで使用するときは二次電池で動作し、
クリーナ本体にコードリール部を装着したときは商用電
源からの交流で動作するとともに二次電池が充電回路で
充電されるように構成することにより、一層容易操作性
を有する二次電池式クリーナが実現される。
Ninth, the cord reel portion for winding the cord connected to the commercial power source can be separated from the cleaner body,
When using only the cleaner body, it works with a secondary battery,
When the cord reel unit is attached to the cleaner body, it operates with AC from a commercial power source and the rechargeable battery is charged by the charging circuit, realizing a rechargeable battery cleaner with even easier operation. To be done.

【0025】第10に、二次電池は、吸い込みファンに
通じる風路となる部分に配置し、クリーナ駆動時に吸い
込みファンで生じる風の一部で冷却することにより、二
次電池の信頼性を向上させることが可能となる。
Tenth, the secondary battery is arranged in a portion serving as an air passage leading to the suction fan, and is cooled by a part of the wind generated by the suction fan when the cleaner is driven, thereby improving the reliability of the secondary battery. It becomes possible.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1乃至図7は、本発明の第1実施例を示す図で
ある。なお、図1及び後述の各実施例を示す図におい
て、前記図12における機器及び素子等と同一ないし均
等のものは、前記と同一符号を以て示し重複した説明を
省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 7 are views showing a first embodiment of the present invention. It should be noted that, in FIG. 1 and the drawings showing the respective embodiments to be described later, the same or equivalent components as the devices and elements in FIG.

【0027】本実施例は、大電力の機器に二次電池を用
いた場合に適用される充電回路を示している。図1に示
すように、商用電源1が直接整流回路3に接続されてい
る。整流回路3の出力端子は、電流制限器4及びスイッ
チング素子8を介して二次電池10に接続され、商用電
源1からの交流電圧(例えばAC100V)を整流回路
3で全波整流した脈流電圧が二次電池10の充電電圧と
して用いられるようになっている。12は直流電源回路
であり、全波整流電圧を入力として制御回路13駆動用
の直流電圧をつくる。直流電源回路12は、整流回路3
の出力波形に殆んど影響を与えないように、その入力部
にダイオードが接続された構成となっている。制御回路
13は、複数のA/Dコンバータを内蔵したマイクロコ
ンピュータで構成されている。図では、制御回路13内
に次に述べるような各機能を有する複数のブロックが示
されているが、本来、これらはソフトウェアで構成され
るものである。制御回路13内には、まず二次電池10
の電圧を検出するための電池電圧検出回路14が配設さ
れている。この電池電圧検出回路14はマイクロコンピ
ュータのA/Dコンバータで構成されている。電池電圧
検出回路14の出力端子は電圧加算回路16に接続され
ている。電圧加算回路16で二次電池10の検出電圧に
所定の電圧が加算されて所定値(カット電圧)とされ
る。一方、整流回路3から出力される脈流電圧値が脈流
電圧検出回路15で検出される。そして検出された脈流
電圧値と電圧加算回路16の出力値である所定値とが比
較器17で比較され、脈流電圧値が所定値以下で、且つ
温度上昇率算出回路19で算出された二次電池10の温
度上昇率により温度上昇率判定回路20で充電が完了し
ていないと判定された時、充電制御手段としての充電制
御回路18によりスイッチング素子8が通電制御される
ようになっている。上記の温度上昇率算出回路19及び
温度上昇率判定回路20により二次電池温度上昇率検出
手段が構成されている。サーミスタ11は、複数の二次
電池10内部に埋め込まれ、サーミスタ出力は温度検出
回路21に入力されている。温度検出回路21はタイマ
22により一定間隔で二次電池10の温度を測定する。
温度検出回路21の出力が温度上昇率算出回路19に導
かれ、二次電池10の温度上昇率が算出される。温度上
昇率の算出方法は、タイマ22により一定間隔で検出さ
れた温度情報の前後2つのデータを比較することにより
行われる。マイクロコンピュータを用いた場合には、単
に瞬時的な温度上昇率だけでなく、誤差を防止するた
め、短期間の平均的な温度上昇率を算出することなども
容易に可能であることは周知の技術である。9はトリク
ル充電回路であり、スイッチング素子8に並列に接続さ
れている。トリクル充電回路9は、二次電池10に連続
して流し続けることができる値の充電電流を流す回路で
あり、制御回路13によりオン、オフ制御される。
The present embodiment shows a charging circuit applied when a secondary battery is used in a high power device. As shown in FIG. 1, the commercial power supply 1 is directly connected to the rectifier circuit 3. The output terminal of the rectifier circuit 3 is connected to the secondary battery 10 via the current limiter 4 and the switching element 8, and the AC voltage (for example, AC100V) from the commercial power source 1 is full-wave rectified by the rectifier circuit 3 to obtain a pulsating current voltage. Is used as the charging voltage of the secondary battery 10. Reference numeral 12 denotes a DC power supply circuit, which receives the full-wave rectified voltage as an input and generates a DC voltage for driving the control circuit 13. The DC power supply circuit 12 is the rectifier circuit 3
A diode is connected to the input portion of the input circuit so that the output waveform of the output is hardly affected. The control circuit 13 is composed of a microcomputer including a plurality of A / D converters. In the figure, a plurality of blocks having the respective functions described below are shown in the control circuit 13, but these are originally composed of software. First, in the control circuit 13, the secondary battery 10
A battery voltage detection circuit 14 for detecting the voltage is provided. The battery voltage detection circuit 14 is composed of an A / D converter of a microcomputer. The output terminal of the battery voltage detection circuit 14 is connected to the voltage addition circuit 16. The voltage adding circuit 16 adds a predetermined voltage to the detection voltage of the secondary battery 10 to obtain a predetermined value (cut voltage). On the other hand, the pulsating voltage value output from the rectifying circuit 3 is detected by the pulsating voltage detecting circuit 15. Then, the detected pulsating current voltage value and the predetermined value which is the output value of the voltage adding circuit 16 are compared by the comparator 17, the pulsating current voltage value is equal to or less than the predetermined value, and is calculated by the temperature rise rate calculating circuit 19. When the temperature rise rate determination circuit 20 determines that the charging is not completed based on the temperature rise rate of the secondary battery 10, the charging control circuit 18 as the charge control means controls the energization of the switching element 8. There is. The temperature rise rate calculation circuit 19 and the temperature rise rate determination circuit 20 described above constitute a secondary battery temperature rise rate detecting means. The thermistor 11 is embedded inside the plurality of secondary batteries 10, and the thermistor output is input to the temperature detection circuit 21. The temperature detection circuit 21 measures the temperature of the secondary battery 10 at regular intervals by the timer 22.
The output of the temperature detection circuit 21 is guided to the temperature increase rate calculation circuit 19 and the temperature increase rate of the secondary battery 10 is calculated. The method of calculating the temperature rise rate is performed by comparing two data before and after the temperature information detected by the timer 22 at regular intervals. It is well known that when a microcomputer is used, not only the instantaneous temperature rise rate but also an average temperature rise rate for a short period can be easily calculated to prevent an error. It is a technology. A trickle charging circuit 9 is connected to the switching element 8 in parallel. The trickle charging circuit 9 is a circuit that supplies a charging current having a value that can be continuously supplied to the secondary battery 10, and is on / off controlled by the control circuit 13.

【0028】図2は、電流制限器4の構成を示してい
る。電流遮断手段としての温度ヒューズ5と電流制限用
抵抗6が直列に接続され、電流制限用抵抗6の発熱を温
度ヒューズ5が受ける構造となるように、両者がバイン
ダ7で物理的に一体化されている。4aは接続点であ
る。この構造は、充電電流とスイッチング素子8が完全
に導通した場合の異常電流との差が比較的小さいときに
有効に動作する。そして万が一、二次電池10に過大な
電流が流れたとき電流制限用抵抗6が発熱し、この発熱
を温度ヒューズ5が検出して温度ヒューズ5が溶断する
こととなり、二次電池10への連続的な過電流を防止し
て二次電池10を爆発などの破壊から防止するようにな
っている。なお、本実施例では、電流制限器4として電
流制限用抵抗と温度ヒューズを一体化した構造を採用し
たが、充電電流とスイッチング素子8が完全に導通した
ときの異常電流との差が大きい場合には、電流ヒューズ
又はヒューズ抵抗を用いてもよい。
FIG. 2 shows the configuration of the current limiter 4. The thermal fuse 5 and the current limiting resistor 6 as current interrupting means are connected in series, and both are physically integrated by the binder 7 so that the thermal fuse 5 receives the heat generated by the current limiting resistor 6. ing. 4a is a connection point. This structure operates effectively when the difference between the charging current and the abnormal current when the switching element 8 is completely conducted is relatively small. In the unlikely event that an excessive current flows through the secondary battery 10, the current limiting resistor 6 generates heat, and the temperature fuse 5 detects this heat generation and the temperature fuse 5 is melted and the secondary battery 10 is continuously connected. Overcurrent is prevented to prevent the secondary battery 10 from being destroyed by explosion or the like. In the present embodiment, the current limiter 4 has a structure in which a current limiting resistor and a temperature fuse are integrated, but when the difference between the charging current and the abnormal current when the switching element 8 is completely conducted is large. A current fuse or a fuse resistor may be used for this.

【0029】次に、上述のように構成された充電回路の
動作を、図3の動作フローチャート及び図4の動作波形
図を用いて説明する。充電回路のプラグ2を商用電源1
に接続すると、リセット回路23が制御回路13の全て
の機能をリセットする。このリセット動作により「はじ
め」の部分から制御回路13の機能が動作し始める。ま
ず、二次電池10に対して常時通電可能な値の充電電流
を流し続けるためのトリクル充電回路9をオフする(ス
テップ101)。急速充電のため、電池電圧検出回路1
4は二次電池10の電圧Vc を読み込み(ステップ10
2)、この二次電池電圧Vc に対し電圧加算回路16は
所定の電圧、例えば5Vを加算して所定値のカット電圧
cut とする(ステップ103)。一方、脈流電圧検出
回路15は整流回路3から出力される脈流電圧Va の値
を常時監視し続ける(ステップ104)。そしてVa
cut の条件を満たすとき、スイッチング素子8に導通
信号を与えて二次電池10に充電電流を流す(ステップ
105のNo,106)。制御回路13は、Va >V
cut の条件が満足されると二次電池10への充電電流を
停止するように動作してスイッチング素子8は非導通と
なる(ステップ105のYes,107)。図4の
(b)は、充電電流波形を示している。このようにして
急速充電が行われる。急速充電が進むと、二次電池10
の電池外周温度が上昇することが知られている。温度検
出回路21は複数本を組み込んだ二次電池10の内部温
度を検出する(ステップ108)。この温度検出はタイ
マ22によって一定時間間隔で行われる。温度上昇率算
出回路19は、この一定時間間隔と前後2つの温度デー
タから温度上昇率(dT/dt)を算出する(ステップ
109)。急速充電が進み充電がほぼ完了すると温度上
昇率が急激に大きくなることが知られている。温度上昇
率判定回路20は算出された温度上昇率が所定値以上で
あるか否かを判定し(ステップ110)。判定の結果、
所定値以上であれば、その状態を保持する信号を出力す
る。この信号により急速充電が完了したと判断して急速
充電を停止し、トリクル充電に移行する。この動作を行
うため、充電制御回路18は温度上昇率判定回路20の
出力により比較器17からの信号を阻止する。さらに温
度上昇率判定回路20の信号によりトリクル充電回路9
が通電状態となる(ステップ111)。即ち、脈流状態
の整流回路出力Va がカット電圧Vcut より低いとき、
二次電池10に対して充電が行われ、図4(b)に示す
ような充電電流が流れる。この充電電流により急速充電
されるが、充電が進み、充電がほぼ完了すると、図4
(c)のように電池の温度上昇率(dT/dt)が急速
に上昇する。この温度上昇率が一定値(const2)
以上となると急速充電が終了してトリクル充電となる。
そして、常時流し続けることのできる小さな値の充電電
流により充電を完了することとなる。
Next, the operation of the charging circuit configured as described above will be described with reference to the operation flowchart of FIG. 3 and the operation waveform diagram of FIG. Plug the charging circuit 2 into a commercial power source 1
When connected to, the reset circuit 23 resets all the functions of the control circuit 13. By this reset operation, the function of the control circuit 13 starts operating from the "beginning" portion. First, the trickle charging circuit 9 for continuing to supply the charging current having a value capable of being constantly energized to the secondary battery 10 is turned off (step 101). Battery voltage detection circuit 1 for quick charging
4 reads the voltage V c of the secondary battery 10 (step 10
2), the voltage addition circuit to the secondary battery voltage V c 16 adds the predetermined voltage, for example 5V and cut voltage V cut the predetermined value (step 103). On the other hand, the pulsating voltage detection circuit 15 constantly monitors the value of the pulsating voltage V a output from the rectifying circuit 3 (step 104). And V a <
When the condition of V cut is satisfied, a conduction signal is given to the switching element 8 to supply a charging current to the secondary battery 10 (No in step 105, 106). The control circuit 13 has V a > V
When the cut condition is satisfied, the switching element 8 operates so as to stop the charging current to the secondary battery 10 and becomes non-conductive (Yes in step 105, 107). FIG. 4B shows a charging current waveform. In this way, rapid charging is performed. When rapid charging progresses, the secondary battery 10
It is known that the battery outer peripheral temperature rises. The temperature detection circuit 21 detects the internal temperature of the secondary battery 10 incorporating a plurality of batteries (step 108). This temperature detection is performed by the timer 22 at regular time intervals. The temperature increase rate calculation circuit 19 calculates the temperature increase rate (dT / dt) from this fixed time interval and the two temperature data before and after (step 109). It is known that the rate of temperature increase rapidly increases when rapid charging progresses and charging is almost completed. The temperature rise rate determination circuit 20 determines whether the calculated temperature rise rate is equal to or higher than a predetermined value (step 110). Judgment result,
If the value is equal to or more than the predetermined value, a signal holding the state is output. This signal determines that the quick charging is completed, stops the quick charging, and shifts to trickle charging. In order to perform this operation, the charge control circuit 18 blocks the signal from the comparator 17 by the output of the temperature rise rate determination circuit 20. Further, the trickle charging circuit 9 is generated by the signal from the temperature rise rate determination circuit 20.
Is turned on (step 111). That is, when the rectifier circuit output V a pulsating state is lower than the cut voltage V cut,
The secondary battery 10 is charged, and a charging current as shown in FIG. 4B flows. Although it is rapidly charged by this charging current, when charging progresses and charging is almost completed, as shown in FIG.
As shown in (c), the temperature rise rate (dT / dt) of the battery rises rapidly. This temperature rise rate is a constant value (const2)
When the above is reached, the quick charging ends and trickle charging is performed.
Then, the charging is completed by a small value of the charging current that can be continuously supplied.

【0030】図5は、商用電源電圧(脈流電圧Va )及
び電池電圧Vc が変動した場合に二次電池10への充電
電流を定電流化するためのカット電圧Vcut を作り出
す、加算すべき所定電圧値const1の変動を示す図
である。この図から分るように、商用電源電圧(脈流電
圧Va )の変動に応じて電池電圧Vc に加算する所定の
電圧値const1を可変するとより安定した充電がで
きることが判る。図6は、この所定電圧値の可変機能を
付加した動作フローチャートを示している。制御回路1
3は、電池電圧Vc 及び電源電圧(脈流電圧Va )をそ
れぞれ読み込み(ステップ202,203)、この電池
電圧Vc と電源電圧の最大値(脈流電圧Va のピーク
値)からデータテーブルを引き、そのデータに従って加
算すべき所定の電圧値const1を決定する(ステッ
プ204)。電圧加算回路16は、この所定の電圧値c
onst1を電池電圧Vc に加算してカット電圧Vcut
とする(ステップ205)。図6のフローチャートにお
けるその他の各ステップは、前記図3のフローチャート
における対応した各ステップとほぼ同様である。このよ
うに、急速充電電流を定電流化することにより、安定し
た充電が可能になるとともに、より正確に充電完了を検
出することが可能となる。
FIG. 5 shows an addition that creates a cut voltage V cut for making the charging current to the secondary battery 10 a constant current when the commercial power supply voltage (pulsating voltage V a ) and the battery voltage V c fluctuate. It is a figure which shows the fluctuation | variation of the predetermined voltage value const1 which should be. As can be seen from this figure, it can be seen that it is more stable charging when varying the predetermined voltage value const1 to be added to the battery voltage V c according to the fluctuation of the commercial power supply voltage (pulsating voltage V a). FIG. 6 shows an operation flowchart in which the variable function of the predetermined voltage value is added. Control circuit 1
3 reads the battery voltage V c and the power supply voltage (pulsating current voltage V a ) respectively (steps 202 and 203), and obtains data from the battery voltage V c and the maximum value of the power supply voltage (peak value of the pulsating current voltage V a ). A table is drawn, and a predetermined voltage value const1 to be added is determined according to the data (step 204). The voltage adder circuit 16 uses the predetermined voltage value c
Onst1 is added to the battery voltage V c to cut voltage V cut
(Step 205). Other steps in the flowchart of FIG. 6 are almost the same as the corresponding steps in the flowchart of FIG. As described above, by making the rapid charging current constant, it becomes possible to perform stable charging and more accurately detect the completion of charging.

【0031】図7は、本実施例の脈流電圧Va を所定値
(カット電圧Vcut )でカットしたときの電流制限用抵
抗6の電力損失(同図(a))と、脈流電圧Va を所定
値でカットすることなく充電電流を連続で流し続けたと
きの電流制限用抵抗6の電力損失(同図(b))を示し
ている。両者は共に、商用電源電圧100Vで二次電池
10の電圧Vc が83Vになったとき、約0.36Aの
充電電流を流す抵抗値2Ω(同図(a))と91Ω(同
図(b))で計算を行った結果である。同図(b)から
分るように連続的な充電電流を流した場合は電流制限用
抵抗6の電力損失は非常に大きく、また電池電圧及び商
用電源電圧の変動により電流制限用抵抗6の電力損失は
非常に大きく変動する。これに対し、同図(a)に示す
本実施例の場合は、電流制限用抵抗6の電力損失は小さ
く、また電池電圧及び商用電源電圧の変動に対し電力損
失の変動は比較的小さい。二次電池応用機器の特徴には
小型、軽量化があり、機器本体の内部で電流制限用抵抗
の電力損失が大きく、抵抗の大型化又は抵抗を冷却する
ための構造の大型化を伴うことは不合理であることは云
うまでもない。
FIG. 7 shows the pulsating voltage and the power loss of the current limiting resistor 6 when the pulsating voltage V a of this embodiment is cut at a predetermined value (cut voltage V cut ). The power loss of the current limiting resistor 6 when the charging current continues to flow without cutting V a at a predetermined value (FIG. 7B) is shown. Both of them have resistance values of 2Ω (FIG. (A)) and 91Ω (FIG. (B) when a voltage V c of the secondary battery 10 reaches 83V with a commercial power supply voltage of 100V and a charging current of about 0.36A flows. )) Is the result of calculation. As can be seen from FIG. 7B, when a continuous charging current is applied, the power loss of the current limiting resistor 6 is very large, and the power of the current limiting resistor 6 is changed by the fluctuation of the battery voltage and the commercial power supply voltage. Losses fluctuate very much. On the other hand, in the case of the present embodiment shown in FIG. 9A, the power loss of the current limiting resistor 6 is small, and the fluctuation of the power loss is relatively small with respect to the fluctuations of the battery voltage and the commercial power supply voltage. The features of secondary battery application equipment include small size and light weight, the power loss of the current limiting resistor is large inside the equipment body, and the increase in resistance or the structure for cooling the resistance is not accompanied. It goes without saying that it is unreasonable.

【0032】図8には、本発明の第2実施例を示す。上
記第1実施例では、充電完了を検出する手段として二次
電池の温度上昇率(dT/dt)の値を利用した。ニッ
ケル水素電池の場合は、定電流で急速充電を行なったと
き二次電池の温度上昇率で充電完了を検出する方法が正
確であることが分っている。しかし、NiCd電池の場
合は、二次電池の電圧上昇率で充電完了を検出すること
が容易であることが分っている。本実施例は、この二次
電池の電圧上昇率を検出して充電完了を判定するように
したものである。即ち、二次電池10の電圧が電圧検出
回路26に導かれ、電圧検出回路26はタイマ22によ
り一定時間間隔で二次電池10の電圧を測定する。電圧
検出回路26の出力は電圧上昇率算出回路24に入力さ
れ、二次電池10の電圧上昇率が算出される。電圧上昇
率の算出方法は、タイマ22により一定時間間隔で検出
された電圧情報の前後2つのデータを比較することによ
り行われる。そして電圧上昇率算出回路24で算出され
た二次電池10の電圧上昇率により電圧上昇率判定回路
25で充電完了が判定される。なお、二次電池10の電
圧上昇率で充電完了を判定する場合は、整流回路3の出
力に多少の平滑を行なう等、短期的な電圧変動を抑える
ようにしてもよい。これにより、商用周波数に依存する
電圧変動を吸収して二次電池10の充電完了を安定に判
定することが可能となる。
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the value of the temperature rise rate (dT / dt) of the secondary battery was used as the means for detecting the completion of charging. In the case of a nickel-hydrogen battery, it has been found that the method of detecting the completion of charging based on the temperature rise rate of the secondary battery when performing rapid charging at a constant current is accurate. However, in the case of the NiCd battery, it has been found that it is easy to detect the completion of charging by the voltage increase rate of the secondary battery. In this embodiment, the completion of charging is determined by detecting the voltage increase rate of the secondary battery. That is, the voltage of the secondary battery 10 is guided to the voltage detection circuit 26, and the voltage detection circuit 26 measures the voltage of the secondary battery 10 at regular time intervals by the timer 22. The output of the voltage detection circuit 26 is input to the voltage increase rate calculation circuit 24, and the voltage increase rate of the secondary battery 10 is calculated. The calculation method of the voltage increase rate is performed by comparing two data before and after the voltage information detected by the timer 22 at a constant time interval. Then, the voltage increase rate determination circuit 25 determines completion of charging based on the voltage increase rate of the secondary battery 10 calculated by the voltage increase rate calculation circuit 24. When the completion of charging is determined based on the rate of voltage rise of the secondary battery 10, the output of the rectifier circuit 3 may be smoothed to some extent to suppress short-term voltage fluctuations. This makes it possible to absorb the voltage fluctuation depending on the commercial frequency and stably determine the completion of charging of the secondary battery 10.

【0033】図9乃至図11には、上記各実施例で述べ
た二次電池の充電回路を用いた二次電池式クリーナの構
成例を示す。図9において27はクリーナ本体であり、
クリーナ本体27には、二次電池10、その充電回路及
び吸い込みファンを駆動するための交、直両用のユニバ
ーサルモータ等が備えられている。29はホースであ
る。クリーナ本体27の下部には、クリーナ本体27か
ら分離可能な構造とされ、商用電源に接続されるコード
32を巻取るコードリール部31が設けられている。ク
リーナ本体27には、このコードリール部31の装着を
検出する装着検出スイッチ28も設けられている。図1
0は、二次電池式クリーナの回路構成を示している。商
用電源1はヒューズ34及びトライアック35を介して
装着検出スイッチ28の固定接点aに接続されている。
装着検出スイッチ28の他の固定接点bは二次電池10
に接続され、可動接点cは駆動スイッチ36を介してユ
ニバーサルモータ37に接続されている。トライアック
35はクリーナ制御回路33により制御される。このク
リーナ制御回路33内に二次電池の充電回路30が構成
されている。コードリール部31が非装着のとき、装着
検出スイッチ28は可動接点cが固定接点bに接続され
ユニバーサルモータ37は二次電池10からの直流電圧
で駆動される。またコードリール部31が装着されたと
きは、装着検出スイッチ28は固定接点aに切り替えら
れ、ユニバーサルモータ37は商用電源1からの交流電
圧で駆動される。このとき商用電源1からの交流電圧は
充電回路30にも給電され、二次電池10が充電され
る。図11はクリーナ本体27の断面構造を示してい
る。二次電池10は吸い込みファン38に通じる風路と
なる部分に配置されている。これによりクリーナ駆動時
に二次電池10は吸い込みファン38で生じる吸い込み
風Wの一部で強制的に冷却される。39は冷却風の吸い
込み孔、40は紙袋、41はクッションである。本実施
例の二次電池式クリーナは、コードリール部31の装
着、非装着に応じて商用電源1と二次電池10がユニバ
ーサルモータ37に自動的に切り替え接続されるので、
手間がかからず、また誤操作することもなく安全であ
る。またクリーナの動作時は、二次電池10からの発熱
が強制的に放熱されるので二次電池10の信頼性が向上
する。
9 to 11 show examples of the structure of a secondary battery type cleaner using the secondary battery charging circuit described in each of the above embodiments. In FIG. 9, 27 is a cleaner body,
The cleaner body 27 is provided with a secondary battery 10, a charging circuit for the secondary battery 10, and a universal motor for driving the direct and dual drive for driving the suction fan. 29 is a hose. A cord reel portion 31 for winding a cord 32 connected to a commercial power source is provided at a lower portion of the cleaner body 27 so as to be separable from the cleaner body 27. The cleaner body 27 is also provided with a mounting detection switch 28 for detecting mounting of the cord reel section 31. Figure 1
Reference numeral 0 indicates the circuit configuration of the secondary battery cleaner. The commercial power source 1 is connected to a fixed contact a of the mounting detection switch 28 via a fuse 34 and a triac 35.
The other fixed contact b of the mounting detection switch 28 is the secondary battery 10
The movable contact c is connected to the universal motor 37 via the drive switch 36. The triac 35 is controlled by the cleaner control circuit 33. A charging circuit 30 for the secondary battery is configured in the cleaner control circuit 33. When the cord reel unit 31 is not mounted, the mounting detection switch 28 has the movable contact c connected to the fixed contact b, and the universal motor 37 is driven by the DC voltage from the secondary battery 10. When the cord reel unit 31 is mounted, the mounting detection switch 28 is switched to the fixed contact a, and the universal motor 37 is driven by the AC voltage from the commercial power supply 1. At this time, the AC voltage from the commercial power supply 1 is also supplied to the charging circuit 30 to charge the secondary battery 10. FIG. 11 shows a sectional structure of the cleaner body 27. The secondary battery 10 is arranged in a portion serving as an air passage leading to the suction fan 38. As a result, the secondary battery 10 is forcibly cooled by part of the suction air W generated by the suction fan 38 when the cleaner is driven. Reference numeral 39 is a cooling air suction hole, 40 is a paper bag, and 41 is a cushion. In the secondary battery cleaner of this embodiment, the commercial power source 1 and the secondary battery 10 are automatically switched and connected to the universal motor 37 depending on whether the cord reel portion 31 is attached or not attached.
It is safe and hassle-free and does not cause any erroneous operation. Further, during operation of the cleaner, the heat generated from the secondary battery 10 is forcibly radiated, so that the reliability of the secondary battery 10 is improved.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、各請求項記載の発
明によれば、それぞれ次のような効果を奏する。
As described above, according to the invention described in each claim, the following effects are obtained.

【0035】請求項1記載の二次電池の充電回路によれ
ば、交流電圧を整流して脈流電圧とする整流回路と、該
整流回路から出力される脈流電圧値を検出する脈流電圧
検出回路と、該脈流電圧検出回路で検出された脈流電圧
値が比較値以下のときに当該脈流電圧を二次電池に通電
制御して充電を行う充電制御手段とを具備させたため、
充電電流の電流値調整が容易となって電源トランス等が
不要となり、小型、軽量、安価を達成することができ
る。また充電回路の電力損失が少なく、充電電流はほぼ
定電流となって安定した充電を行うことができる。
According to the rechargeable battery charging circuit of the first aspect, a rectifying circuit for rectifying an AC voltage into a pulsating voltage, and a pulsating voltage for detecting a pulsating voltage value output from the rectifying circuit. Since the detection circuit and the pulsating current voltage value detected by the pulsating current voltage detecting circuit are provided with a charging control unit that controls the energization of the pulsating current voltage to the secondary battery when the value is less than or equal to a comparison value to perform charging,
Since the current value of the charging current can be easily adjusted, a power transformer or the like becomes unnecessary, and it is possible to achieve small size, light weight, and low cost. Further, the power loss of the charging circuit is small, and the charging current becomes almost constant current, and stable charging can be performed.

【0036】また請求項1記載の二次電池の充電回路に
よれば、前記二次電池の電圧を検出する電池電圧検出回
路と、該電池電圧検出回路で検出された電池電圧に所定
の電圧を加算して前記比較値とする電圧加算回路と、該
電圧加算回路から出力される比較値の電圧と前記脈流電
圧検出回路で検出された脈流電圧値とを比較する比較器
と、該比較器の比較結果前記脈流電圧値が比較値以下の
ときに充電制御回路で通電状態に制御されるスイッチン
グ素子とを具備させたため、充電電流の電流値調整の容
易化とともに定電流回路等を用いなくても充電電流の略
定電流化を実現することができる。
According to the rechargeable battery charging circuit of the first aspect, a battery voltage detection circuit for detecting the voltage of the rechargeable battery and a predetermined voltage for the battery voltage detected by the battery voltage detection circuit. A voltage adding circuit for adding the comparison value to obtain the comparison value; a comparator for comparing the voltage of the comparison value output from the voltage adding circuit with the pulsating current voltage value detected by the pulsating current voltage detecting circuit; Comparison result of the device Since the pulsating voltage value is provided with a switching element that is controlled to be in the energized state by the charging control circuit when the value is less than or equal to the comparison value, a constant current circuit or the like is used together with facilitating adjustment of the charging current value. Even if the charging current is not provided, the charging current can be substantially constant.

【0037】加えて、請求項1記載の二次電池の充電回
路によれば、交流電源からの前記交流電圧の高低に応じ
て前記電圧加算回路で加算する所定の電圧値を大小変化
させるように構成したため、交流電源電圧が高低変動し
ても充電電流は略定電流となって一層安定した充電を行
うことができる。
In addition, according to the rechargeable battery charging circuit of the first aspect, the predetermined voltage value added by the voltage adding circuit is changed in magnitude according to the level of the AC voltage from the AC power supply. With this configuration, even if the AC power supply voltage fluctuates, the charging current becomes a substantially constant current, and more stable charging can be performed.

【0038】請求項2記載の二次電池式クリーナによれ
ば、請求項1記載の二次電池の充電回路を備え、該充電
回路で充電される二次電池からの直流電圧又は商用電源
からの交流電圧で駆動可能なユニバーサルモータにより
吸い込みファンを駆動するように構成したため、小型、
軽量で電流制限用抵抗での電力損失の小さい二次電池の
充電回路を備えるとともに、操作性の優れた二次電池式
クリーナを実現することができる。
According to the secondary battery type cleaner of the second aspect, the charging circuit for the secondary battery of the first aspect is provided, and the DC voltage from the secondary battery charged by the charging circuit or from the commercial power source is used. Compact, because the suction fan is driven by a universal motor that can be driven by AC voltage
It is possible to realize a secondary battery type cleaner that is lightweight and has a charging circuit for a secondary battery that has a small power loss due to a current limiting resistor and that has excellent operability.

【0039】請求項3記載の二次電池式クリーナによれ
ば、交流電圧を整流して脈流電圧とする整流回路と、該
整流回路から出力される脈流電圧値を検出する脈流電圧
検出回路と、二次電池の電圧を検出する電池電圧検出回
路と、該電池電圧検出回路で検出された電池電圧に所定
の電圧を加算して比較値とする電圧加算回路と、前記交
流電源からの交流電圧の高低に応じて前記電圧加算回路
で加算する前記所定の電圧値を大小変化させる手段と、
該電圧加算回路から出力される前記比較値の電圧と前記
脈流電圧検出回路で検出された脈流電圧値とを比較する
比較器と、該比較器の比較結果として前記脈流電圧値が
前記比較値以下のときに通電状態に制御され、前記二次
電池に充電するスイッチング素子を有する充電制御回路
と、前記二次電池の電圧上昇率を検出して充電完了を判
定する二次電池電圧上昇率検出手段とを有する二次電池
の充電回路を備え、該充電回路で充電される二次電池を
吸い込みファンに通じる風路となる部分に配置し、クリ
ーナ駆動時に当該吸い込みファンで生じる風の一部で前
記二次電池を冷却するように構成したため、二次電池の
信頼性、ひいては二次電池式クリーナの信頼性を向上さ
せることができる。
According to the secondary battery type cleaner of the third aspect, the rectifying circuit for rectifying the AC voltage into the pulsating voltage and the pulsating voltage detecting for detecting the pulsating voltage value output from the rectifying circuit. A circuit, a battery voltage detection circuit that detects the voltage of the secondary battery, a voltage addition circuit that adds a predetermined voltage to the battery voltage detected by the battery voltage detection circuit to obtain a comparison value, and the A means for changing the magnitude of the predetermined voltage value added by the voltage adding circuit according to the level of the alternating voltage;
A comparator that compares the voltage of the comparison value output from the voltage adding circuit with the pulsating current voltage value detected by the pulsating current voltage detecting circuit, and the pulsating current voltage value is the comparison result of the comparator. A charging control circuit having a switching element for charging the secondary battery, which is controlled to be in an energized state when it is less than or equal to a comparison value, and a secondary battery voltage increase for detecting completion of charging by detecting a voltage increase rate of the secondary battery. A secondary battery charging circuit having a rate detecting means is provided, and the secondary battery charged by the charging circuit is arranged in a portion that serves as an air passage leading to the suction fan. Since the secondary battery is cooled by the part, the reliability of the secondary battery, and thus the reliability of the secondary battery cleaner can be improved.

【0040】[0040]

【0041】[0041]

【0042】[0042]

【0043】[0043]

【0044】[0044]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る二次電池の充電回路の第1実施例
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a charging circuit for a secondary battery according to the present invention.

【図2】上記第1実施例における電流制限器の構成例を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a current limiter in the first embodiment.

【図3】上記第1実施例の動作を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of the first embodiment.

【図4】上記第1実施例の動作を説明するための各部の
電圧、電流等の波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram of voltage, current, etc. of each part for explaining the operation of the first embodiment.

【図5】上記第1実施例において電源電圧及び電池電圧
の変動に対するカット電圧を作り出すための加算すべき
所定電圧値を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a predetermined voltage value to be added in order to generate a cut voltage with respect to fluctuations in a power supply voltage and a battery voltage in the first embodiment.

【図6】上記第1実施例において図5の所定電圧値の可
変機能を付加した動作フローチャートを示す図である。
6 is a diagram showing an operation flowchart in which the variable function of the predetermined voltage value of FIG. 5 is added in the first embodiment.

【図7】上記第1実施例において充電電圧として脈流電
圧を所定値でカットした電圧を用いたときの電流制限用
抵抗の電力損失を比較例とともに示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a power loss of a current limiting resistor when a voltage obtained by cutting a pulsating current voltage by a predetermined value is used as a charging voltage in the first embodiment together with a comparative example.

【図8】本発明に係る二次電池の充電回路の第2実施例
を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the charging circuit for the secondary battery according to the present invention.

【図9】本発明に係る二次電池式クリーナの実施例を示
す側面図である。
FIG. 9 is a side view showing an embodiment of a secondary battery type cleaner according to the present invention.

【図10】上記二次電池式クリーナの実施例を示すブロ
ック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing an embodiment of the secondary battery cleaner.

【図11】上記二次電池式クリーナの実施例を示す縦断
面図である。
FIG. 11 is a vertical sectional view showing an embodiment of the secondary battery type cleaner.

【図12】従来の二次電池の充電回路を示すブロック図
である。
FIG. 12 is a block diagram showing a conventional secondary battery charging circuit.

【図13】上記従来例の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the above conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 商用電源 3 整流回路 4 電流制限器 5 温度ヒューズ(電流遮断手段) 6 電流制限用抵抗 8 スイッチング素子 9 トリクル充電回路 10 二次電池 13 制御回路 14 電池電圧検出回路 15 脈流電圧検出回路 16 電圧加算回路 17 比較器 18 充電制御回路(充電制御手段) 19 温度上昇率算出回路 20 温度上昇率判定回路(二次電池温度上昇率検出手
段) 21 温度検出回路 24 電圧上昇率算出回路 25 電圧上昇率判定回路(二次電池電圧上昇率検出手
段) 26 電圧検出回路 27 クリーナ本体 28 装着検出スイッチ 31 コードリール部 32 コード 37 ユニバーサルモータ 38 吸い込みファン
1 Commercial Power Supply 3 Rectifier Circuit 4 Current Limiter 5 Temperature Fuse (Current Interrupting Means) 6 Current Limiting Resistor 8 Switching Element 9 Trickle Charge Circuit 10 Secondary Battery 13 Control Circuit 14 Battery Voltage Detection Circuit 15 Ripple Voltage Detection Circuit 16 Voltage Adder circuit 17 Comparator 18 Charging control circuit (charging control means) 19 Temperature rise rate calculation circuit 20 Temperature rise rate determination circuit (secondary battery temperature rise rate detection means) 21 Temperature detection circuit 24 Voltage rise rate calculation circuit 25 Voltage rise rate Judgment circuit (secondary battery voltage rise rate detection means) 26 Voltage detection circuit 27 Cleaner body 28 Mounting detection switch 31 Cord reel section 32 Code 37 Universal motor 38 Suction fan

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−162732(JP,A) 特開 平6−14471(JP,A) 特開 平5−192270(JP,A) 特開 平5−253096(JP,A) 特開 昭54−44732(JP,A) 特開 昭63−245235(JP,A) 実開 昭64−47345(JP,U) 実開 昭63−143259(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/00 - 7/10 H01M 10/44 H02M 7/00 ─────────────────────────────────────────────────── --Continued from the front page (56) References JP-A-59-162732 (JP, A) JP-A-6-14471 (JP, A) JP-A-5-192270 (JP, A) JP-A-5-162270 253096 (JP, A) JP 54-44732 (JP, A) JP 63-245235 (JP, A) Actually opened 64-47345 (JP, U) Actually opened 63-143259 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02J 7 /00-7/10 H01M 10/44 H02M 7/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流電圧を整流して脈流電圧とする整流
回路と、 該整流回路から出力される脈流電圧値を検出する脈流電
圧検出回路と、 二次電池の電圧を検出する電池電圧検出回路と、 該電池電圧検出回路で検出された電池電圧に所定の電圧
値を加算して比較値とする電圧加算回路と、 前記交流電源からの交流電圧の高低に応じて前記電圧加
算回路で加算する前記所定の電圧値を大小変化させる手
段と、 該電圧加算回路から出力される前記比較値と前記脈流電
圧検出回路で検出された脈流電圧値とを比較する比較器
と、 該比較器の比較結果として前記脈流電圧値が前記比較値
以下のときに通電状態に制御され、前記二次電池に充電
するスイッチング素子を有する充電制御回路とを備えて
なる二次電池の充電回路。
1. A rectifying circuit for rectifying an AC voltage into a pulsating voltage, a pulsating voltage detecting circuit for detecting a pulsating voltage value output from the rectifying circuit, and a battery for detecting a voltage of a secondary battery. A voltage detection circuit; a voltage addition circuit that adds a predetermined voltage value to the battery voltage detected by the battery voltage detection circuit to obtain a comparison value; and the voltage addition circuit according to the level of the AC voltage from the AC power supply. Means for varying the predetermined voltage value to be added in step S3, and a comparator for comparing the comparison value output from the voltage adding circuit with the pulsating current voltage value detected by the pulsating current voltage detecting circuit, A charging circuit for a secondary battery comprising a charging control circuit having a switching element for controlling the energization state when the pulsating voltage value is equal to or less than the comparison value as a comparison result of a comparator, and charging the secondary battery. .
【請求項2】 請求項1記載の二次電池の充電回路を備
え、該充電回路で充電される二次電池からの直流電圧又
は商用電源からの交流電圧で駆動可能なユニバーサルモ
ータにより吸い込みファンを駆動するように構成してな
ることを特徴とする二次電池式クリーナ。
2. A suction fan is provided by a universal motor which comprises the secondary battery charging circuit according to claim 1, and which can be driven by a DC voltage from the secondary battery charged by the charging circuit or an AC voltage from a commercial power source. A secondary battery type cleaner characterized by being configured to be driven.
【請求項3】 交流電圧を整流して脈流電圧とする整流
回路と、該整流回路から出力される脈流電圧値を検出す
る脈流電圧検出回路と、二次電池の電圧を検出する電池
電圧検出回路と、該電池電圧検出回路で検出された電池
電圧に所定の電圧を加算して比較値とする電圧加算回路
と、前記交流電源からの交流電圧の高低に応じて前記電
圧加算回路で加算する前記所定の電圧値を大小変化させ
る手段と、該電圧加算回路から出力される前記比較値の
電圧と前記脈流電圧検出回路で検出された脈流電圧値と
を比較する比較器と、該比較器の比較結果として前記脈
流電圧値が前記比較値以下のときに通電状態に制御さ
れ、前記二次電池に充電するスイッチング素子を有する
充電制御回路と、前記二次電池の電圧上昇率を検出して
充電完了を判定する二次電池電圧上昇率検出手段とを有
する二次電池の充電回路を備え、 該充電回路で充電される二次電池を吸い込みファンに通
じる風路となる部分に配置し、クリーナ駆動時に当該吸
い込みファンで生じる風の一部で前記二次電池を冷却す
るように構成したことを特徴とする二次電池式クリー
ナ。
3. A rectifying circuit for rectifying an AC voltage into a pulsating voltage, a pulsating voltage detecting circuit for detecting a pulsating voltage value output from the rectifying circuit, and a battery for detecting a voltage of a secondary battery. A voltage detection circuit, a voltage addition circuit that adds a predetermined voltage to the battery voltage detected by the battery voltage detection circuit to obtain a comparison value, and the voltage addition circuit according to the level of the AC voltage from the AC power supply. A means for changing the magnitude of the predetermined voltage value to be added, a comparator for comparing the voltage of the comparison value output from the voltage adding circuit and the pulsating voltage value detected by the pulsating voltage detecting circuit, As a comparison result of the comparator, when the pulsating current voltage value is less than or equal to the comparison value, the charging control circuit is controlled to be in the energized state, and has a switching element for charging the secondary battery; To detect the completion of charging A secondary battery charging circuit having a secondary battery voltage rise rate detecting means is provided, and the secondary battery charged by the charging circuit is arranged in a portion that serves as an air passage leading to the suction fan. A secondary battery cleaner characterized in that the secondary battery is configured to be cooled by a part of generated wind.
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