JP3734031B2

JP3734031B2 - Cordless equipment system

Info

Publication number: JP3734031B2
Application number: JP2002093125A
Authority: JP
Inventors: 憲高良; 直文虫明; 朗松原; 豊太池内
Original assignee: 有限会社サンブリッジ
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP2003289628A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、充電器に着脱可能なコードレス機器をその充電器に装着して充電するようにしたコードレス機器システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コードレス機器の中で、電池を内蔵してコードレス化を図ったものが急増している。内蔵する電池は、乾電池等などの使い捨ての一次電池や、繰り返し使用が可能な二次電池が多く使用されている。しかし、一次電池は電気が消耗した場合に交換する手間と、買替えの手間に時間を必要とする。また消耗した電池の廃棄の問題がある。そのため業務用の懐中電灯のような機器では、電池の費用と保守費用のコストがかかる。
【０００３】
また、二次電池は、すぐに使用したいときに電気が無くなっている場合には、二次電池の化学反応を利用する特性から、比較的低い電流で長時間充電する必要があり、充電中は機器が使用できなかった。また二次電池は、一次電池では行なうことができない充放電を繰り返しできるが、それには限度があり、寿命がきたら交換が必要となる。この場合、上述の一次電池と同様の問題が発生する。
【０００４】
そこで、電気二重層コンデンサの大電流充放電の特徴を生かして、二次電池の代わりに電気二重層コンデンサを利用することが考えられている。電気二重層コンデンサは、電極と電解液を接触させた時にできる電気二重層に正負の電荷を相対させて蓄積する構造である。このため電池のような化学反応を伴わないために、急速な充放電が可能となる。しかし、電気二重層コンデンサは、二次電池と比較して体積当りの容量が小さく、使用時間や用途が大きな制約を受けている。
【０００５】
従来の電気二重層コンデンサを使用した機器の構成では、たとえば充電器により電気二重層コンデンサを有する機器に充電される。その充電器は、交流電源により動作する。現状では、電気二重層コンデンサを電源とする機器は、従来の二次電池と比較して同じ容量の場合には、電気二重層コンデンサの体積が大きくなっても搭載できる電気自動車が試作されている。
【０００６】
逆に容量が小さく、二次電池では容量が大きすぎる場合には、コンピュータの半導体記憶装置のバックアップ用の電源などに適用されている。しかし、二次電池と比較して体積当りの容量が小さい電気二重層コンデンサの使用は、小型のコードレス機器などの用途においては、従来の二次電池を電気二重層コンデンサに置き換えることは未だ実現できていないのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、有効かつ効果的に急速充電を行ない得るコードレス機器システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のコードレス機器システムは、充電器に着脱可能なコードレス機器を該充電器に装着して充電するようにしたコードレス機器システムであって、上記充電器に含まれる直流電源により充電可能な第１の蓄電部と、この第１の蓄電部の充放電を制御する第１の充放電制御回路と、上記コードレス機器に含まれる第２の蓄電部と、この第２の蓄電部の充放電を制御する第２の充放電制御回路と、上記第２の蓄電部に対する充電経路を上記第１の蓄電部および上記直流電源の何れかに切り替えるスイッチとを有し、上記コードレス機器を上記充電器へ装着することで、上記第１の蓄電部から上記第２の蓄電部に充電するようにし、上記第１の蓄電部の電流値が上記直流電源の定格電流を下回ると、上記スイッチで上記第１の蓄電部による充電から上記直流電源による充電に切り替えることを特徴とする。
【０００９】
本発明のコードレス機器システムにおいて、前記第１の蓄電部および前記第２の蓄電部は、好ましくは、電気二重層コンデンサまたは電気化学キャパシタにより構成される。
【００１２】
また、本発明のコードレス機器システムにおいて、前記第２の充放電制御回路は、前記コードレス機器または前記充電器に含まれることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明のコードレス機器システムにおいて、前記第１の蓄電部は、好ましくは、前記直流電源に複数並列接続される。
【００１４】
本発明によれば、充電器に内蔵された直流電源により、予め第１の蓄電部を充電状態にしておき、コードレス機器を接続したときに、まず充電器の蓄電部からコードレス機器の蓄電部に充電される。その後、定格電圧に達していない場合は、回路を直流電源からの供給に切り替えて、定格電圧に達するまで、直流電源からの電源により充電し、充電を完了する。本発明ではコードレス機器の蓄電部は好適には、電気化学キャパシタを備えているので、急速充電が可能となることに加え、その体積が従来の電気二重層コンデンサよりも小さいので各種のコードレス機器に適用可能となる。
【００１５】
また、第２の蓄電部の充放電制御回路は、充電器側ではなくコードレス機器側に配置が可能である。本発明の充電器の蓄電部を、電気二重層コンデンサまたは電気化学キャパシタで構成すれば、充電器の蓄電部も急速充電することが可能である。また、充電器の第２の蓄電部は、直流電源に複数並列接続されることで、切替え使用が可能であり、コードレス機器が接続されたときに順次切り替えることにより、直ちに満充電にすることが可能である。したがって、つねに急速充電が可能になるコードレス機器システムを実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明を適用したコードレス機器システムの具体的な構成例を示している。この実施形態ではコードレス機器として、充電器１０に着脱可能な誘導棒２０を有し、誘導棒２０を充電器１０に装着して充電するように構成される。
【００１７】
図２は充電器１０の構成例を示している。充電器１０は、家庭用電源等から給電されて直流電流を生成する直流電源１１と、この直流電源１１により充電可能な蓄電部（第１の蓄電部）１２と、この蓄電部１２の充放電を制御する充放電制御回路（第１の充放電制御回路）１３とを具備している。これらは匡体１４内に配置され、直流電源１１には端子１５から給電される。また、匡体１４の上部には誘導棒２０の着脱に応じて接続する充電端子１６が配設されている。
【００１８】
図３は、誘導棒２０の構成例を示している。誘導棒２０は棒状を呈し、蓄電部（第２の蓄電部）２１と、この蓄電部２１の充放電を制御する充放電制御回路（第２の充放電制御回路）２２とを含んでいる。発光部２３内部にはリテーナ２４により複数の光源（例えばＬＥＤ）２５が列設されている。ＬＥＤ２５は、スイッチ２６の操作で点消灯するようになっている。誘導棒２０の下部には、充電器１０への着脱に応じて接続する充電端子２７が配設されている。
【００１９】
ここで、図４は、充電器１０および誘導棒２０を含むコードレス機器システムの構成を示している。誘導棒２０の蓄電部２１は電気化学キャパシタにより構成される。ここで使用する電気化学キャパシタは、擬似容量キャパシタとも呼ばれ、白金系元素であるＲｕ（ルテニウム）やＩｒ（イリジウム）の酸化物であるＲｕＯ₂やＩｒＯ₂を電極として酸化還元反応による擬似容量を利用したキャパシタである。容量としては、単位体積あたり電気二重層コンデンサの２倍以上のものが既に実用化されている。大電流の充放電能力は、電気二重層コンデンサに匹敵するものである。
【００２０】
この例では蓄電部２１において電気化学キャパシタは、電圧２．３Ｖ−１２０Ｆを２本並列接続した。充電器１０において直流電源１１は１２Ｖ，５Ａ、また蓄電部１２の電気二重層コンデンサは、２．３Ｖ−６０Ｆを５個直列接続したものを単位として、これをさらに４並列接続にした（以下、このような直列並列接続を、簡略して５直列４並列と呼ぶ）１１．５Ｖ−４８Ｆである。
【００２１】
第１の充放電制御回路１３および第２の充放電制御回路２２はそれぞれ、蓄電部１２あるいは蓄電部２１に充電する際、所定電圧（定格電圧）以上にならないように制御し（過電圧制御機能）、また蓄電部１２あるいは蓄電部２１から放電する際、所定電圧を保持するように制御する（定電圧制御機能）。
【００２２】
上記構成において、充電器１０の蓄電部１２は、直流電源１１により予め充電しておく。誘導棒２０を充電器１０に装着することで、充電端子１６および充電端子２７が接続し、まず充電器１０の蓄電部１２に蓄電されている電気が、誘導棒２０の蓄電部２１に急速充電される。この実施形態では、蓄電部２１は、時間１０秒で満充電状態となり、その後３時間使用可能だった。
【００２３】
充電器１０の蓄電部１２による充電の際、蓄電部２１が定格電圧に達しない場合は、スイッチ１７により充電回路を、直流電源１１による充電に切り替える。そして定格電圧になるまで直流電源１１により蓄電部２１に給電し、充電を完了する。この場合、充電器１０の蓄電部１２による充電から直流電源１１による充電への切替えタイミングは、蓄電部１２の電流値が直流電源１１の定格電流値を下回る直前が好適である。
【００２４】
上記の場合、充電器１０の蓄電部１２としては、電気二重層コンデンサ（あるいは電気化学キャパシタ）のみで、コードレス機器側の蓄電部２１を充電しようとすれば、大容量の電気二重層コンデンサ（電気化学キャパシタ）が必要となるので充電器１０が大型化してしまい、コストアップになってしまう場合もある。一方、反対に電気二重層コンデンサ（電気化学キャパシタ）の容量を小さくする場合、コードレス機器側の蓄電部２１を充電しようとすれば、大容量の直流電源１１が必要となる。したがって、蓄電部１２の容量と直流電源１１の容量は充電条件により、適切な構成となるようにする。
【００２５】
また、コードレス機器側の蓄電部２１と充電器１０の蓄電部１２の比較としては、電圧は充電器１０の蓄電部１２の電圧がより高いことが好ましい。電圧の差が大きいほど、電気の移動速度が速くなる。容量としては、充電器１０の蓄電部１２の容量がより高いことが好ましいが、直流電源１１による追加充電が可能であるため極端に小さくなければ問題ない。
【００２６】
直流電源１１と充電器１０内蔵の蓄電部１２との比較としては、直流電源１１の電圧は蓄電部１２の充電電圧以上が好ましい。その電流値は、好ましくは２Ａから５０Ａ、より好ましくは５Ａから３０Ａである。電流値が２Ａより小さい場合は、充電器１０内蔵の蓄電部１２やコードレス機器側の蓄電部２１への充電時間が長くなってしまう。なお、５０Ａより大きい場合、電源が大型になり、コスト高となる。
【００２７】
（第２の実施形態）
つぎに、本発明の第２の実施形態を説明する。
図５は、この実施形態における充電器１０および誘導棒２０を含むコードレス機器システムの構成を示している。蓄電部２１において電気化学キャパシタは、電圧２．３Ｖ−１２０Ｆを２本並列接続した。充電器１０において直流電源１１は１２Ｖ，５Ａ、また蓄電部１２の電気二重層コンデンサは、２．３Ｖ−６０Ｆを５直列４並列接続したもので、１１．５Ｖ−４８Ｆである。特にこの例では充電器１０において第２の充放電制御回路１８が含まれる。
【００２８】
第２の実施形態において、充電器１０の蓄電部１２は、直流電源１１により予め充電しておく。誘導棒２０を充電器１０に装着することで、充電端子１６および充電端子２７が接続し、まず充電器１０の蓄電部１２に蓄電されている電気が誘導棒２０の蓄電部２１に急速充電される。この実施形態では、蓄電部２１は、時間１０秒で満充電状態となり、その後３時間使用可能だった。
【００２９】
（第３の実施形態）
つぎに、本発明の第３の実施形態を説明する。
図６は、この実施形態における充電器１０および誘導棒２０を含むコードレス機器システムの構成を示している。蓄電部２１において電気化学キャパシタは、電圧２．３Ｖ−１２０Ｆを２本並列接続した。充電器１０において直流電源１１は１２Ｖ，５Ａ、また蓄電部１２の電気化学キャパシタは、２．３Ｖ−１２０Ｆを５直列２並列接続したもので、１１．５Ｖ−４８Ｆである。
特にこの例では、充電器１０において蓄電部１２は、電気化学キャパシタにより構成される。
【００３０】
第３の実施形態において、充電器１０の蓄電部１２は、直流電源１１により予め充電しておく。誘導棒２０を充電器１０に装着することで、充電端子１６および充電端子２７が接続し、まず充電器１０の蓄電部１２に蓄電されている電気が誘導棒２０の蓄電部２１に急速充電される。この実施形態では、蓄電部２１は、時間１０秒で満充電状態となり、その後３時間使用可能だった。
【００３１】
（第４の実施形態）
つぎに、本発明の第４の実施形態を説明する。
図７は、この実施形態における充電器１０および誘導棒２０を含むコードレス機器システムの構成を示している。蓄電部２１において電気化学キャパシタは、電圧２．３Ｖ−１２０Ｆを２本並列接続した。充電器１０において直流電源１１は１２Ｖ，５Ａ、また蓄電部１２の電気二重層コンデンサは、２．３Ｖ−６０Ｆを５直列３並列接続したもの１１．５Ｖ−３６Ｆを３ユニット並列接続する。
特にこの例では、充電器１０において蓄電部１２は複数並列接続され、それぞれが切替えスイッチ１９で適宜切り替えられるように構成される。
【００３２】
第４の実施形態において、充電器１０の蓄電部１２は、直流電源１１により予め充電しておく。誘導棒２０を充電器１０に装着することで、充電端子１６および充電端子２７が接続し、まず充電器１０の蓄電部１２に蓄電されている電気が誘導棒２０の蓄電部２１に急速充電される。この実施形態では、蓄電部２１は、時間８秒で満充電状態となり、その後３時間使用可能だった。
【００３３】
ここで、本発明の変形例において、図８に示すように、蓄電部２１において電気二重層コンデンサは、電圧２．３Ｖ−１２０Ｆを２本並列接続した。充電器１０において直流電源１１は１２Ｖ，５Ａ、また蓄電部１２の電気化学キャパシタは、２．３Ｖ−１２０Ｆを５直列２並列接続し、１１．５Ｖ−４８Ｆである。
【００３４】
この変形例において、充電器１０の蓄電部１２は、直流電源１１により予め充電しておく。誘導棒２０を充電器１０に装着することで、充電端子１６および充電端子２７が接続し、まず充電器１０の蓄電部１２に蓄電されている電気が、誘導棒２０の蓄電部２１に急速充電される。この実施形態では蓄電部２１は、時間６秒で満充電状態となり、その後１．５時間使用可能だった。
【００３５】
さらに本発明の別の変形例において、蓄電部２１において、電気二重層コンデンサは、電圧２．３Ｖ−６０Ｆを２本並列接続した。充電器１０において直流電源１１は１２Ｖ，５Ａ、また蓄電部１２の電気二重層コンデンサは、２．３Ｖ−６０Ｆを５直列４並列接続し、１１．５Ｖ−４８Ｆである。
【００３６】
この変形例において、充電器１０の蓄電部１２は、直流電源１１により予め充電しておく。誘導棒２０を充電器１０に装着することで、充電端子１６および充電端子２７が接続し、まず充電器１０の蓄電部１２に蓄電されている電気が、誘導棒２０の蓄電部２１に急速充電される。この実施形態では、蓄電部２１は時間６秒で満充電状態となり、その後１．５時間使用可能だった。
【００３７】
本発明は上記実施形態にのみ限定されることなく、本発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれることはいうまでもない。
たとえば、上記実施形態で説明した電圧あるいは電流等の具体的数値等は、それらの好適なものを示すものであり、必要に応じて適宜変更等が可能である。
また、上記実施形態では主として、コードレス機器として誘導棒を説明したが、本発明のコードレス機器システムは、電気シェーバー、電動歯ブラシ、小型クリーナーおよび電動ドリル等のコードレス機器の種類を問わず適用し得ることは勿論であり、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来の二次電池の充電時間と比較して、急速充電が可能となり充電器の小型化、低コスト化が実現できる等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるコードレス機器システムの具体的な構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における充電器の内部構成図である。
【図３】本発明の実施形態におけるコードレス機器としての誘導器の内部構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態におけるコードレス機器システムの構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるコードレス機器システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態におけるコードレス機器システムの構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態におけるコードレス機器システムの構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明のコードレス機器システムの変形例における構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０充電器
１１直流電源
１２第１の蓄電部
１３第１の充放電制御回路
１４匡体
１５端子
１６充電端子
２０誘導棒
２１第２の蓄電部
２２第２の充放電制御回路
２３発光部
２５ＬＥＤ
２７充電端子[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a cordless device system in which a cordless device that can be attached to and detached from a charger is attached to the charger for charging.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, among cordless devices, the number of cordless devices with built-in batteries that are cordless has been increasing rapidly. As the built-in battery, a disposable primary battery such as a dry battery or a rechargeable secondary battery is often used. However, it takes time to replace the primary battery when electricity is consumed, and to replace it. There is also a problem of disposal of exhausted batteries. For this reason, a device such as a flashlight for business use has a battery cost and a maintenance cost.
[0003]
In addition, secondary batteries need to be charged for a long time with a relatively low current due to the characteristics of utilizing the chemical reaction of the secondary battery when there is no electricity when you want to use it immediately. The device could not be used. In addition, the secondary battery can be repeatedly charged and discharged, which cannot be performed by the primary battery, but there is a limit to this, and it is necessary to replace the battery when it reaches the end of its life. In this case, the same problem as the above-described primary battery occurs.
[0004]
In view of this, it has been considered to use an electric double layer capacitor instead of a secondary battery, taking advantage of the large current charge / discharge characteristics of the electric double layer capacitor. An electric double layer capacitor has a structure in which positive and negative charges are stored in a relative relationship with each other in an electric double layer formed when an electrode and an electrolytic solution are brought into contact with each other. For this reason, since there is no chemical reaction like a battery, rapid charge / discharge is possible. However, the electric double layer capacitor has a smaller capacity per volume compared to the secondary battery, and is greatly restricted in usage time and application.
[0005]
In the configuration of the device using the conventional electric double layer capacitor, the device having the electric double layer capacitor is charged by, for example, a charger. The charger is operated by an AC power source. At present, an electric vehicle that uses an electric double layer capacitor as a power source has been prototyped as an electric vehicle that can be mounted even if the volume of the electric double layer capacitor is large when the capacity is the same as that of a conventional secondary battery. .
[0006]
On the contrary, when the capacity is small and the capacity of the secondary battery is too large, it is applied to a power source for backup of a semiconductor memory device of a computer. However, the use of an electric double layer capacitor with a smaller capacity per volume compared to a secondary battery can still not be achieved by replacing the conventional secondary battery with an electric double layer capacitor in applications such as small cordless devices. The current situation is not.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of this invention is to provide the cordless apparatus system which can perform quick charge effectively and effectively in view of the above point.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The cordless device system of the present invention is a cordless device system in which a cordless device detachably attached to a charger is attached to the charger for charging, and can be charged by a DC power source included in the charger. A first power storage unit, a first charge / discharge control circuit that controls charging / discharging of the first power storage unit, a second power storage unit included in the cordless device, and charge / discharge of the second power storage unit And a switch for switching a charging path for the second power storage unit to either the first power storage unit or the DC power source, and the cordless device is attached to the charger. Thus, the second power storage unit is charged from the first power storage unit, and when the current value of the first power storage unit falls below the rated current of the DC power source, the first switch Charging by power storage unit And switches the charging by the Luo the DC power source.
[0009]
In the cordless device system of the present invention, the first power storage unit and the second power storage unit are preferably configured by an electric double layer capacitor or an electrochemical capacitor.
[0012]
In the cordless device system of the present invention, the second charge / discharge control circuit is included in the cordless device or the charger.
[0013]
Furthermore, in the cordless device system of the present invention, a plurality of the first power storage units are preferably connected in parallel to the DC power supply.
[0014]
According to the present invention, when the first power storage unit is charged in advance by the DC power source built in the charger and the cordless device is connected, first, the power storage unit of the charger is connected to the power storage unit of the cordless device. Charged. Thereafter, when the rated voltage has not been reached, the circuit is switched to supply from a DC power source, and charging is performed with the power source from the DC power source until the rated voltage is reached, thereby completing the charging. In the present invention, the power storage unit of the cordless device preferably includes an electrochemical capacitor, so that quick charging is possible, and the volume thereof is smaller than that of a conventional electric double layer capacitor. Applicable.
[0015]
Further, the charge / discharge control circuit of the second power storage unit can be arranged on the cordless device side instead of the charger side. If the power storage unit of the charger of the present invention is constituted by an electric double layer capacitor or an electrochemical capacitor, the power storage unit of the charger can also be rapidly charged. In addition, a plurality of second power storage units of the charger can be used by being connected in parallel to a DC power source, and can be immediately fully charged by sequentially switching when a cordless device is connected. Is possible. Accordingly, it is possible to realize a cordless device system that can always be rapidly charged.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a specific configuration example of a cordless device system to which the present invention is applied. In this embodiment, the cordless device has a guide rod 20 that can be attached to and detached from the charger 10, and is configured to be charged by attaching the guide rod 20 to the charger 10.
[0017]
FIG. 2 shows a configuration example of the charger 10. The charger 10 is supplied with power from a household power source or the like to generate a direct current, a power storage unit (first power storage unit) 12 that can be charged by the DC power source 11, and charging / discharging of the power storage unit 12. And a charge / discharge control circuit (first charge / discharge control circuit) 13 for controlling the above. These are arranged in the housing 14, and the DC power supply 11 is supplied with power from a terminal 15. In addition, a charging terminal 16 that is connected in accordance with attachment / detachment of the guide rod 20 is disposed on the upper portion of the housing 14.
[0018]
FIG. 3 shows a configuration example of the guide rod 20. The guide rod 20 has a rod shape, and includes a power storage unit (second power storage unit) 21 and a charge / discharge control circuit (second charge / discharge control circuit) 22 that controls charging / discharging of the power storage unit 21. A plurality of light sources (for example, LEDs) 25 are arranged in a row in the light emitting unit 23 by a retainer 24. The LED 25 is turned on and off by operating the switch 26. A charging terminal 27 to be connected in accordance with the attachment / detachment to / from the charger 10 is disposed below the guide rod 20.
[0019]
Here, FIG. 4 shows a configuration of a cordless device system including the charger 10 and the guide rod 20. The power storage unit 21 of the induction rod 20 is configured by an electrochemical capacitor. The electrochemical capacitor used here is also called a pseudo-capacitance capacitor, and has a pseudo-capacitance due to an oxidation-reduction reaction using RuO ₂ or IrO ₂ that is an oxide of platinum-based elements Ru (ruthenium) or Ir (iridium) as an electrode. This is the capacitor used. As a capacity, a capacitor having an electric capacity twice or more that of an electric double layer capacitor per unit volume has already been put into practical use. The charge / discharge capacity of a large current is comparable to that of an electric double layer capacitor.
[0020]
In this example, in the power storage unit 21, two electrochemical capacitors having a voltage of 2.3V-120F are connected in parallel. In the charger 10, the DC power source 11 is 12 V, 5 A, and the electric double layer capacitor of the power storage unit 12 is a unit in which five 2.3 V-60 F are connected in series, and this is further connected in four parallels (hereinafter, Such a series-parallel connection is simply referred to as 5 series 4 parallel) 11.5V-48F.
[0021]
The first charging / discharging control circuit 13 and the second charging / discharging control circuit 22 respectively control the power storage unit 12 or the power storage unit 21 so as not to exceed a predetermined voltage (rated voltage) (overvoltage control function). Further, when discharging from the power storage unit 12 or the power storage unit 21, control is performed so as to maintain a predetermined voltage (constant voltage control function).
[0022]
In the above configuration, the power storage unit 12 of the charger 10 is charged in advance by the DC power supply 11. By attaching the induction rod 20 to the charger 10, the charging terminal 16 and the charging terminal 27 are connected. First, electricity stored in the electricity storage unit 12 of the charger 10 is rapidly charged into the electricity storage unit 21 of the induction rod 20. Is done. In this embodiment, the power storage unit 21 was fully charged in 10 seconds and was usable for 3 hours thereafter.
[0023]
When the power storage unit 21 of the charger 10 is charged, if the power storage unit 21 does not reach the rated voltage, the switch 17 switches the charging circuit to charging by the DC power source 11. The power storage unit 21 is fed by the DC power supply 11 until the rated voltage is reached, and the charging is completed. In this case, the switching timing from charging by the power storage unit 12 of the charger 10 to charging by the DC power supply 11 is preferably immediately before the current value of the power storage unit 12 falls below the rated current value of the DC power supply 11.
[0024]
In the above case, if the power storage unit 12 of the charger 10 is only an electric double layer capacitor (or electrochemical capacitor) and the power storage unit 21 on the cordless device side is to be charged, a large-capacity electric double layer capacitor (electrical capacitor) Since a chemical capacitor is required, the charger 10 may be increased in size and cost may be increased. On the other hand, when the capacity of the electric double layer capacitor (electrochemical capacitor) is decreased, a large-capacity DC power source 11 is required to charge the power storage unit 21 on the cordless device side. Therefore, the capacity of the power storage unit 12 and the capacity of the DC power source 11 are appropriately configured according to the charging conditions.
[0025]
Further, as a comparison between the power storage unit 21 on the cordless device side and the power storage unit 12 of the charger 10, the voltage is preferably higher than the voltage of the power storage unit 12 of the charger 10. The greater the voltage difference, the faster the movement speed of electricity. As the capacity, it is preferable that the capacity of the power storage unit 12 of the charger 10 is higher. However, since additional charging by the DC power supply 11 is possible, there is no problem unless it is extremely small.
[0026]
As a comparison between the DC power source 11 and the power storage unit 12 built in the charger 10, the voltage of the DC power source 11 is preferably equal to or higher than the charging voltage of the power storage unit 12. The current value is preferably 2A to 50A, more preferably 5A to 30A. When the current value is smaller than 2A, the charging time for the power storage unit 12 built in the charger 10 and the power storage unit 21 on the cordless device side becomes long. In addition, when larger than 50A, a power supply will become large size and will become expensive.
[0027]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 shows a configuration of a cordless device system including the charger 10 and the guide rod 20 in this embodiment. In the power storage unit 21, two electrochemical capacitors having a voltage of 2.3V-120F were connected in parallel. In the charger 10, the DC power source 11 is 12 V, 5 A, and the electric double layer capacitor of the power storage unit 12 is 11.5 V-48 F, which is 5 series 4 parallel connection of 2.3 V-60 F. In particular, in this example, the charger 10 includes a second charge / discharge control circuit 18.
[0028]
In the second embodiment, the power storage unit 12 of the charger 10 is charged in advance by the DC power supply 11. By attaching the induction rod 20 to the charger 10, the charging terminal 16 and the charging terminal 27 are connected, and first, electricity stored in the electricity storage unit 12 of the charger 10 is rapidly charged in the electricity storage unit 21 of the induction rod 20. The In this embodiment, the power storage unit 21 was fully charged in 10 seconds and was usable for 3 hours thereafter.
[0029]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 shows a configuration of a cordless device system including the charger 10 and the guide rod 20 in this embodiment. In the power storage unit 21, two electrochemical capacitors having a voltage of 2.3V-120F were connected in parallel. In the charger 10, the DC power source 11 is 12 V, 5 A, and the electrochemical capacitor of the power storage unit 12 is 11.5 V-48 F, which is a 5-series, 2-parallel connection of 2.3 V-120 F.
Particularly in this example, the power storage unit 12 in the charger 10 is configured by an electrochemical capacitor.
[0030]
In the third embodiment, the power storage unit 12 of the charger 10 is charged in advance by the DC power supply 11. By attaching the induction rod 20 to the charger 10, the charging terminal 16 and the charging terminal 27 are connected, and first, electricity stored in the electricity storage unit 12 of the charger 10 is rapidly charged in the electricity storage unit 21 of the induction rod 20. The In this embodiment, the power storage unit 21 was fully charged in 10 seconds and was usable for 3 hours thereafter.
[0031]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 shows a configuration of a cordless device system including the charger 10 and the guide rod 20 in this embodiment. In the power storage unit 21, two electrochemical capacitors having a voltage of 2.3V-120F were connected in parallel. In the charger 10, the DC power source 11 is 12V, 5A, and the electric double layer capacitor of the power storage unit 12 is 2.3V-60F connected in series of 5 series and 3 in parallel, and 3 units of 11.5V-36F are connected in parallel.
In particular, in this example, a plurality of power storage units 12 are connected in parallel in the charger 10, and each is configured to be appropriately switched by a changeover switch 19.
[0032]
In the fourth embodiment, the power storage unit 12 of the charger 10 is charged in advance by the DC power supply 11. By attaching the induction rod 20 to the charger 10, the charging terminal 16 and the charging terminal 27 are connected, and first, electricity stored in the electricity storage unit 12 of the charger 10 is rapidly charged in the electricity storage unit 21 of the induction rod 20. The In this embodiment, the power storage unit 21 was fully charged in 8 seconds and was usable for 3 hours thereafter.
[0033]
Here, in the modified example of the present invention, as shown in FIG. 8, the electric double layer capacitor in the power storage unit 21 was connected in parallel with two voltages 2.3 V-120 F. In the charger 10, the DC power source 11 is 12 V, 5 A, and the electrochemical capacitor of the power storage unit 12 is 11.5 V-48 F with 5 series 2 parallel connections of 5 series and 120 F.
[0034]
In this modification, the power storage unit 12 of the charger 10 is charged in advance by the DC power supply 11. By attaching the induction rod 20 to the charger 10, the charging terminal 16 and the charging terminal 27 are connected. First, electricity stored in the electricity storage unit 12 of the charger 10 is rapidly charged into the electricity storage unit 21 of the induction rod 20. Is done. In this embodiment, the power storage unit 21 was fully charged in 6 seconds and was usable for 1.5 hours thereafter.
[0035]
Furthermore, in another modification of the present invention, in the power storage unit 21, two electric voltage 2.3V-60F are connected in parallel in the electric double layer capacitor. In the charger 10, the DC power source 11 is 12 V, 5 A, and the electric double layer capacitor of the power storage unit 12 is 11.5 V-48 F with 5 series 4 parallel connections of 2.3 V-60 F.
[0036]
In this modification, the power storage unit 12 of the charger 10 is charged in advance by the DC power supply 11. By attaching the induction rod 20 to the charger 10, the charging terminal 16 and the charging terminal 27 are connected. First, electricity stored in the electricity storage unit 12 of the charger 10 is rapidly charged into the electricity storage unit 21 of the induction rod 20. Is done. In this embodiment, the power storage unit 21 was fully charged in 6 seconds and was usable for 1.5 hours thereafter.
[0037]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the present invention, and it goes without saying that these are also included within the scope of the present invention.
For example, the specific numerical values such as the voltage or current described in the above-described embodiments indicate suitable values thereof, and can be appropriately changed as necessary.
In the above embodiment, the guide rod has been mainly described as a cordless device. However, the cordless device system of the present invention can be applied to any kind of cordless devices such as an electric shaver, an electric toothbrush, a small cleaner, and an electric drill. Of course, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, compared with the charging time of the conventional secondary battery, there is an advantage that rapid charging is possible and the charger can be reduced in size and cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a specific configuration example of a cordless device system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an internal configuration diagram of a charger according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of an inductor as a cordless device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a cordless device system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a cordless device system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a cordless device system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a cordless device system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example in a modification of the cordless device system of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Charger 11 DC power supply 12 1st electrical storage part 13 1st charging / discharging control circuit 14 Housing 15 Terminal 16 Charging terminal 20 Guide rod 21 2nd electrical storage part 22 2nd charging / discharging control circuit 23 Light emission part 25 LED
27 Charging terminal

Claims

A cordless device system in which a cordless device that can be attached to and detached from a charger is attached to the charger and charged,
A first power storage unit that can be charged by a DC power source included in the charger, a first charge / discharge control circuit that controls charging / discharging of the first power storage unit, and a second power storage included in the cordless device , A second charge / discharge control circuit for controlling charging / discharging of the second power storage unit, and a switch for switching a charging path for the second power storage unit to one of the first power storage unit and the DC power source And
By attaching the cordless device to the charger, the second power storage unit is charged from the first power storage unit, and the current value of the first power storage unit is lower than the rated current of the DC power supply. A cordless device system that switches from charging by the first power storage unit to charging by the DC power source with the switch .

The cordless device system according to claim 1, wherein the first power storage unit and the second power storage unit are configured by an electric double layer capacitor or an electrochemical capacitor.

The cordless device system according to claim 1 or 2 , wherein the second charge / discharge control circuit is included in the cordless device or the charger.

It said first power storage unit, and wherein a plurality of parallel-connected to the DC power source, a cordless device system according to any one of claims 1-3.