JP4078899B2 - Electric vacuum cleaner - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法に係わり、特に交流使用時に二次電池を充電する充電制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ニッケル水素二次電池、あるいはニッケルカドミウム二次電池に代表される二次電池は携帯用電話機や携帯型撮影機など各種の機器システムの作動電源として、広く実用化されている。また、近年大電流が放電可能となり電動工具や掃除機の電源としても利用されている。
【0003】
ところで交流直流両用掃除機は、交流で使用する際には商用電源から、直流で使用する際には掃除機に組み込まれた二次電池から電動送風機に電流を供給する。そのため直流で使用して容量が減少した二次電池を充電する充電器が掃除機本体とは別個に備えられている。以下に従来例の電動送風機制御及び二次電池の充電方法を示す。図5は実体実施態様における回路ブロック図であり、1は掃除機本体で、交流用巻線と直流用巻線の2巻線からなる交流直流両用の電動送風機2の他に、商用電源を直流に整流する整流回路3、電動送風機2の駆動を制御するマイクロコンピュータ等からなる電動送風機制御回路4、その電源を生成する電源回路5、複数本の二次電池6が直列又は並列に接続された電池パック7、交流使用時と直流使用時で電源回路5への入力を切り換えるスイッチ手段8、交流使用時と直流使用時で電動送風機2の巻線への電流経路を切り換えるスイッチ手段9A、9Bを具備している。また電池パック7内には二次電池6の近傍に配置されて二次電池6の温度を検出する温度検知手段10(一般的にはサーミスタ)が内蔵されている。11は充電器で、同じく商用電源を直流に整流する整流回路12、本体1の二次電池6に電流を供給する充電電源13、充電電源13の充電経路を入切するスイッチ手段14、温度検知手段10や電池電圧を検出する電池電圧検知手段15からの信号により前記スイッチ手段14のON/OFFを制御する充電制御回路16を具備している。
【0004】
掃除機本体1と充電器11は二次電池6の+極と充電電源13出力に繋がるスイッチ手段12片側、二次電池6の−極と充電器11GND、温度検出手段10と充電器11の充電電源13に繋がる分割抵抗17とをそれぞれ接続する3つの接点を有する接続器18で接続された構成を採っている。
【0005】
掃除機本体が商用電源に繋がれ入力切替スイッチ手段8が商用電源側(図示側)に切り換えられると、商用電源により電源回路5から電動送風機制御回路4が起動し、モータ電流経路切替スイッチ手段の9AがON、9BがOFFし、電動送風機2の交流側巻線に商用電源から電流が供給されモータが動作する。次に入力切替スイッチ手段8が二次電池6側に切り換えられると、二次電池6により電源回路5から電動送風機制御回路4が起動し、モータ電流経路切替スイッチ手段の9BがON、9AがOFFし、電動送風機2の直流側巻線に商用電源から電流が供給されモータが動作する。二次電池6の容量が低下し電動送風機2が停止したら、本体1を充電器11に接続し、二次電池6を再度充電する。充電器11の充電制御回路16は温度検出手段10からの信号により電池温度が充電に適していると判断すれば、充電経路入切スイッチ手段14をONして充電電源13から接続器18を通して二次電池6を充電する。更に温度検出手段10又は電池電圧検出手段15の信号により充電制御回路16は電池の充電状態を監視し、充電完了判断を行うと充電経路入切スイッチ手段14をOFFして二次電池6の充電を停止する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、交流で部屋の掃除をしており、引き続き階段等コードが邪魔なためコードレスで使用したいと思ったときや、コードが届かない場所を掃除しようとした場合(二次電池を電源として使用しようと思ったとき)に、うっかり二次電池の充電をし忘れていると使用できず、二次電池を再充電するには数時間待たねばならず、すぐに掃除ができないという課題があった。
【0007】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、交流で掃除をしており、引き続きコード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、商用電源から電動送風機へ電流を供給する第1の電動送風機駆動手段と、掃除機本体に内蔵された二次電池から前記電動送風機へ電流を供給する第2の電動送風機駆動手段と、掃除機本体に商用電源が供給されている時には前記第1の電動送風機駆動手段を動作させ、商用電源が切断された時には前記第2の電動送風機駆動手段を動作させる電動送風機駆動切替制御手段とを有し、商用電源が供給されているときに、前記二次電池を充電する充電手段を設け、前記充電手段は前記二次電池へ供給する電流を制御するスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子は前記電動送風機の吸気或いは排気経路に配置されて、前記二次電池の充電中に、前記電動送風機の吸気又は排気にて冷却される構造とすると共に、電動送風機の運転モードにより二次電池を充電する充電電流値を可変することを特徴とし、前記電動送風機が弱モードで運転しているときは、スイッチング素子に流れる充電電流値を低くし、前記電動送風機が強モードで運転しているときは、スイッチング素子に流れる充電電流値を大きくしたことにより、商用電源で使用している間に二次電池の充電を行うことができるため、コード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといった煩わしさを解消することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の発明は、商用電源から電動送風機へ電流を供給する第1の電動送風機駆動手段と、掃除機本体に内蔵された二次電池から前記電動送風機へ電流を供給する第2の電動送風機駆動手段と、掃除機本体に商用電源が供給されている時には前記第1の電動送風機駆動手段を動作させ、商用電源が切断された時には前記第2の電動送風機駆動手段を動作させる電動送風機駆動切替制御手段とを有し、商用電源が供給されていると きに、前記二次電池を充電する充電手段を設け、前記充電手段は前記二次電池へ供給する電流を制御するスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子は前記電動送風機の吸気或いは排気経路に配置されて、前記二次電池の充電中に、前記電動送風機の吸気又は排気にて冷却される構造とすると共に、電動送風機の運転モードにより二次電池を充電する充電電流値を可変することを特徴とし、前記電動送風機が弱モードで運転しているときは、スイッチング素子に流れる充電電流値を低くし、前記電動送風機が強モードで運転しているときは、スイッチング素子に流れる充電電流値を大きくすることにより、商用電源で使用している間に二次電池の充電を行うことができるため、コード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる。また、電動送風機が弱モードで運転しているときは冷却風が減少し冷却能力が落ちるため充電電流設定用負荷やスイッチング素子等の発熱部品に流れる電流値を低く抑えることでそれらの発熱を抑制することができると共に、電動送風機が強モードで運転しているときは冷却風が増加し冷却能力が上がるため充電電流設定用負荷やスイッチング素子等の発熱部品に流れる電流値を大きくしても発熱を低くすることができるため、充電時間を早くできるといった調整が可能となり、発熱部品の信頼性影響を最小限に抑えつつ効率的な充電制御が行える。
【0010】
【実施例】
(実施例1)
以下、本発明の第1の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同一構成部品については同一符号を付けて説明を省略する。
【0011】
図1は、本発明に係わる交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法の実体実施態様における回路ブロック図であり、1は掃除機本体で、交流用巻線と直流用巻線の2巻線からなる交流直流両用の電動送風機2の他に、商用電源を直流に整流する整流回路3、電動送風機2の駆動を制御するマイクロコンピュータ等からなる電動送風機制御回路4、その電源を生成する電源回路5、複数本の二次電池6が直列又は並列に接続された電池パック7、交流使用時と直流使用時で電源回路5への入力を切り換える電動送風機駆動切替制御手段であるスイッチ手段8、交流使用時と直流使用時で電動送風機2の巻線への電流経路を切り換える第1の電動送風機駆動手段であるモータ電流経路スイッチ手段9A、9Bを具備している。
【0012】
また電池パック7内には二次電池6近傍に配置されて二次電池6の温度を検出する温度検知手段10(一般的にはサーミスタ)が内蔵されており、電源回路5出力と分割抵抗19を介して接続されその分割電圧信号は電動送風機制御回路4に入力されている。また商用電源が繋がれているときにはZVP信号が電動送風機制御回路に入力されている(矢印)。整流回路3出力からは二次電池に充電する充電電流値を設定するための充電電流設定負荷20A、20B(抵抗値は20A<20B)が第2の電動送風機駆動手段である負荷用スイッチング素子21A、21Bを介して二次電池6に直列に接続されている。更にランプ負荷23が負荷用スイッチング素子21Cを介して同様に二次電池6に直列に接続された構成としている。
【0013】
電源回路5、モータ電流経路切替スイッチ手段9A、9Bは発熱部品であるため冷却する必要があり、電動送風機2の吸気或いは排気風で冷却する方法が取られるのが一般的であり、本発明の掃除機においてもそれら部品と併せて充電電流設定負荷20A、20Bおよび負荷用スイッチング素子21A、21Bについても電動送風機2の吸気或いは排気経路に配置し、その風を利用して冷却を行う構造としている(図示せず)。
【0014】
このような回路構成による交流使用時における二次電池の充電制御方法を図2に示す充電動作説明図を参照して説明する。
【0015】
まず、交流(商用電源)、直流(二次電池6電源)それぞれの電源使用時の電動送風機2の駆動動作は従来例と同様、掃除機本体が商用電源に繋がれ入力切替スイッチ手段8が商用電源側(図1図示側)に切り換えられると、商用電源により電源回路5から電動送風機制御回路4が起動し、モータ電流経路切替スイッチ手段の9AがON、9BがOFFし、電動送風機2の交流側巻線に商用電源から電流が供給されモータが動作する。ここでは特に図示していないが、入力切替スイッチ手段8は商用電源の入切に連動してスイッチが商用電源側と二次電池6側に切り替わる構成としている。商用電源が切られ入力切替スイッチ手段8が二次電池6側に切り換えられると、二次電池6により電源回路5から電動送風機制御回路4が起動し、電動送風機制御回路4は前記ZVP信号がないことで商用電源が繋がれていないことを判断し、負荷用スイッチング素子21A、21B、21Cを無条件にOFFとし、充電電流設定負荷20A、20Bおよびランプ負荷23と二次電池6の接続を切断すると共に、モータ電流経路切替スイッチ手段の9BをON、9AをOFFし、電動送風機2の直流側巻線に商用電源から電流が供給されモータが動作する。
【0016】
次に商用電源使用時の二次電池への充電動作を説明する。掃除機本体1に商用電源が接続されると電動送風機制御回路4は負荷用スイッチング素子21A、21CをON、21BをOFFし、I1の一定電流値で二次電池の充電を開始すると共にランプ負荷23が点灯し充電状態であることを表示する。電動送風機制御回路4は温度検知手段10からの信号により二次電池6の温度を検知しており、電池温度の単位時間あたりの温度変化dT/dtが正に転じた時点で負荷用スイッチング素子21AをOFF、21BをONとし充電電流値をI1よりも小さい電流レベルI2に切り替える。二次電池は満充電状態に近づくにつれ電池温度が上昇する特性が知られているが、充電電流が大きいと急激に温度が上昇するためdT/dtによる温度上昇率での充電完了判定の誤差が大きくなり、判定が早いと充電不足に、判定が遅ければ過充電による電池寿命の早期劣化に繋がる恐れがあるため、充電完了判断を行うところでは充電開始時点よりは二次電池6の充電電流値を小さくする制御を行っている。
【0017】
二次電池6が満充電に近づくにつれて電池温度が上昇していき、電動送風機制御回路4内に設定した所定の温度上昇率判定レベル(dT/dt)に到達した時点で電動送風機制御回路4は充電完了と判断し、負荷用スイッチング素子21B、21CをOFFし充電を停止すると共に負荷ランプ23が消灯し充電の完了を使用者に報知するため、使用者は次にコードレスでの使用が可能であることが容易に認識でき、使用者が望めばその場ですぐにコードレスに切り替えて使用することができるため、コード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる。
【0018】
また、本実施例では電池温度の単位時間あたりの正の温度変化dT/dtで充電完了判断を行う例を述べたが、充電容量が増加していくにつれて二次電池の電圧も上昇していくため、電池電圧の単位時間あたりの正の温度変化dV/dtを検知して充電完了を判断することも可能である。
【0019】
以上は充電電流設定負荷が2種類の場合で説明したが、負荷を3種類以上とし負荷を順次切り替えることで充電電流レベルを徐々に下げることにすれば充電時間をより短縮化しながらより高精度な充電完了判断で交流使用時の二次電池充電制御が行えるという効果も得られる。
【0020】
(実施例2)
以下、本発明の第2の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、本実施例を実現するための充電制御方法の実体実施態様における回路ブロック図については本発明の第1の実施例と構成部品は同様であるため説明を省略する。
【0021】
本発明の掃除機は、交流使用時図1の矢印で示すZVP信号を利用してモータ電流経路切替スイッチ手段9Aを制御して吸引力に対して強/弱の2モードで運転する機能を持たせている。強モードの場合モータ電流経路切替スイッチ手段9Aは連続ONでモータはフルパワーで動作し、弱モードの場合はPWM制御によりモータ電流経路切替スイッチ手段9Aは所定のデューティ比率でON/OFFスイチングを行いモータは強よりも低い回転数で動作する。
【0022】
また、前記実施例1と同様本実施例の掃除機も電源回路5、モータ電流経路切替スイッチ手段9A、9B、充電電流設定負荷20A、20Bおよび負荷用スイッチング素子21A、21Bについても電動送風機2の吸気或いは排気経路に配置し、その風を利用して冷却を行っている。次に商用電源使用時の二次電池への充電動作を説明する。図3は本実施の充電制御方法の充電動作説明図である。掃除機本体1に商用電源が接続され電動送風機2が強モードで運転しているときは、電動送風機制御回路4は負荷用スイッチング素子21A、21CをON、21BをOFFし、I1の電流値で二次電池の充電を開始すると共にランプ負荷23が点灯し充電状態であることを表示する。電動送風機制御回路4は温度検知手段10からの信号により二次電池6の温度を検知しており、電池温度の単位時間あたりの温度変化dT/dtが正に転じた時点で負荷用スイッチング素子21AをOFF、21BをONとし充電電流値をI1よりも小さい電流レベルI2に切り替える。二次電池は満充電状態に近づくにつれ電池温度が上昇する特性が知られているが、充電電流が大きいと急激に温度が上昇するためdT/dtによる温度上昇率での充電完了判定の誤差が大きくなり、判定が早いと充電不足に、判定が遅ければ過充電による電池寿命の早期劣化に繋がる恐れがあるためである。
【0023】
そのまま強モードでの運転を継続すると二次電池6が満充電に近づき電池温度が一点鎖線で示すカーブで上昇し、電動送風機制御回路4内に設定した第1の温度上昇率判定レベル(dT/dt)1に到達した時点で電動送風機制御回路4は充電完了と判断し、負荷用スイッチング素子21B、21CをOFFし充電を停止すると共に負荷ランプ23が消灯し充電の完了を使用者に報知する。電動送風機2が弱モードで運転している場合はモータによる冷却風が減少して負荷用スイッチング素子21A、21Bおよび充電電流設定負荷20A、20Bの発熱が上昇するため強モードよりも低い充電電流値で充電しなければならず、充電スタートから負荷用スイッチング素子21AをOFFとし負荷用スイッチング素子21Bが間欠ON/OFF動作を行い、二次電池6の時間当たりの平均充電電流値をI2よりも更に少ない電流値で充電する制御を行っている(負荷用スイッチング素子21BがOFF時でも負荷用スイッチング素子21CはON状態を継続しているためI3レベルの電流値は二次電池6に供給されている)。
【0024】
しかしこの場合、強モード時と同じ第1の温度上昇率判定値(dT/dt)1では充電電流が低すぎるため電池容量が充電完了目標値Xに近づいても実践で示すカーブのように電池温度があまり上昇せず、そのまま充電を継続すれば点線で示すように過充電に行ってしまうため、弱モードでは第1の温度上昇率判定値(dT/dt)1よりも上昇率を小さくした第2の温度上昇率判定レベル(dT/dt)2に判定値を切り替えることで電動送風機制御回路4は弱モードにおいても強モードと同様電池容量が充電完了目標値X近傍で充電完了を判断する。これにより本実施例の掃除機は交流使用時における強/弱両モード共に安定した二次電池の充電を行うことができ、使用者がコード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる。
【0025】
(実施例3)
以下、本発明の第3の実施例について図面を参照しながら説明する。
【0026】
図4は本発明に係わる交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法の実体実施態様における回路ブロック図であり、24は掃除機本体で、交流/直流共用巻線と交流動作時に二次電池に充電電流を供給するための励磁巻線の2巻線からなる交流直流両用の電動送風機25の他に、商用電源を直流に整流する整流回路26、マイクロコンピュータ等からなる充電制御回路27、その電源を生成する電源回路28、複数本の二次電池29が直列又は並列に接続された電池パック30、交流使用時と直流使用時で電動送風機25への通電経路と電源回路28への入力を切り換える4つのスイッチで構成されたスイッチ手段31を具備している。
【0027】
また電池パック30内には、二次電池29近傍に配置されて二次電池29の温度を検出する温度検知手段32(一般的にはサーミスタ)が内蔵されており、電源回路28出力と分割抵抗33を介して接続されその分割電圧信号は充電制御回路27に入力されている。また商用電源が繋がれているときにはZVP信号が電動送風機制御回路に入力されている(矢印)。電動送風機25の充電電流供給用巻線−側はリレー等からなる充電制御スイッチ34を介して二次電池29のマイナス側に接続され、電動送風機25の充電電流供給用巻線のプラス側は直流動作時に二次電池29からの逆流を防止するダイオード35を介して二次電池29の+側に接続された構成としている。
【0028】
このような回路構成による交流使用時における二次電池の充電制御方法を図2に示す充電動作説明図を参照して説明する。
【0029】
まず、掃除機本体が商用電源に繋がれ入力切替スイッチ手段31が商用電源側(図4図示側)に切り換えられると、商用電源により電源回路28から充電制御回路27が起動し、電動送風機25が動作すると同時に充電制御スイッチ34がONし、電動送風機25の充電電流供給用巻線から充電電流が二次電池に供給される。ここでは特に図示していないが、入力切替スイッチ手段31は商用電源の入切に連動してスイッチが商用電源側と二次電池29側に切り替わる構成としている。商用電源が切られ入力切替スイッチ手段31が二次電池29側に切り換えられると、二次電池29により電源回路28から充電制御回路27が起動し、電動送風機25が二次電池により動作すると同時に充電制御回路27は前記ZVP信号がないことで商用電源が繋がれていないことを判断し、充電制御スイッチ34をOFFとし、電動送風機25の充電電流供給用巻線からの充電電流を切断する。商用電源が接続され電動送風機25の充電電流供給用巻線から二次電池へ充電電流が供給されている間充電制御回路27は温度検知手段10からの信号により二次電池29の温度を検知しており、電池温度の単位時間あたりの温度変化dT/dtが電動送風機制御回路27内に設定した所定の温度上昇率判定レベルに到達した時点で電動送風機制御回路27は充電完了と判断し、交流動作中でも充電制御スイッチ34をOFFとし、電動送風機25の充電電流供給用巻線からの充電電流を切断し充電を終了する。
【0030】
従って交流使用時に二次電池が充電されることにより、使用者が望めばその場ですぐにコードレスに切り替えて使用することができるため、コード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができると共に、前記実施例1や2のように発熱部品となる充電電流設定用負荷が不要となり回路の小型化および冷却構造の簡素化を実現できるという効果も得られる。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、交流で掃除をしており、引き続きコード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法の提供が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1および第2の実施例を示す二次電池の充電制御装置の構成を示す回路ブロック図
【図2】 本発明の第1の実施例を示す充電制御方法の充電動作説明図
【図3】 本発明の第2の実施例を示す充電制御方法の充電動作説明図
【図4】 本発明の第3の実施例を示す二次電池の充電制御装置の構成を示す回路ブロック図
【図5】 従来の本体とは別個に設けられた充電器による二次電池の充電制御装置の構成を示す充電制御の回路ブロック図
【符号の説明】
2、25 電動送風機
4 電動送風機制御回路
6、29 二次電池
8、31 入力切替スイッチ手段
9A、9B 二次電池
10、32 温度検知手段
20A、20B 充電電流設定負荷
21A、21B、21C 負荷用スイッチング素子
23 ランプ負荷
27 充電制御回路
34 充電制御スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a charge control method for a secondary battery of an AC / DC dual-use vacuum cleaner, and more particularly to a charge control method for charging a secondary battery during AC use.
[0002]
[Prior art]
Secondary batteries typified by nickel hydride secondary batteries or nickel cadmium secondary batteries are widely put into practical use as operating power sources for various equipment systems such as portable telephones and portable photographing machines. In recent years, a large current can be discharged and it is also used as a power source for electric tools and vacuum cleaners.
[0003]
By the way, the AC / DC dual-purpose vacuum cleaner supplies electric current to the electric blower from a commercial power source when used with AC and from a secondary battery incorporated in the cleaner when used with DC. For this reason, a charger for charging a secondary battery having a reduced capacity by using a direct current is provided separately from the main body of the cleaner. The conventional electric blower control and secondary battery charging method will be described below. FIG. 5 is a circuit block diagram of the actual embodiment.
[0004]
The vacuum cleaner
[0005]
When the main body of the vacuum cleaner is connected to the commercial power source and the input changeover switch means 8 is switched to the commercial power supply side (shown side), the electric blower control circuit 4 is activated from the power supply circuit 5 by the commercial power supply, and the motor current path changeover switch means 9A is ON, 9B is OFF, current is supplied from the commercial power source to the AC side winding of the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration described above, the room is cleaned by alternating current, and when you want to use it cordlessly because the stairs and other cords are obstructing, or when you try to clean a place where the cord does not reach (secondary If you accidentally forget to recharge the secondary battery when you want to use the battery as a power source), you will not be able to use it. You will have to wait several hours to recharge the secondary battery, and you cannot clean it immediately. There was a problem.
[0007]
The present invention has been made in order to solve such problems, and when a secondary battery is inadvertently cleaned when it is attempted to clean a place that cannot be cleaned with a cord or is difficult to clean with a cord. Charging the secondary battery of an AC / DC vacuum cleaner that eliminates the hassle of forgetting to charge it and not cleaning it, or having to wait for several hours to recharge the secondary battery The purpose is to provide a control method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a first electric blower driving means for supplying current from a commercial power source to an electric blower, and a second electric current for supplying electric current to the electric blower from a secondary battery built in a cleaner body. When the commercial power is supplied to the electric blower driving means 2 and the cleaner body, the first electric blower driving means is operated, and when the commercial power is cut off, the second electric blower driving means is operated. A switching element for controlling a current supplied to the secondary battery, comprising: an electric blower drive switching control means; and a charging means for charging the secondary battery when commercial power is supplied. has, the switching element is disposed in an intake or exhaust passage of the electric blower, during the charging of the secondary battery, a structure which is cooled by the intake or exhaust of the electric blower Both are characterized by varying the charging current value for charging the secondary battery according to the operation mode of the electric blower, and when the electric blower is operating in the weak mode, the charging current value flowing through the switching element is lowered, When the electric blower is operating in the strong mode, it is possible to charge the secondary battery while using the commercial power supply by increasing the charging current value flowing through the switching element. Then, when you try to clean a place that can not be cleaned or difficult, you forget to charge the secondary battery and can not clean it. If you try to clean it, you have to wait several hours to charge the secondary battery. The troublesomeness of not becoming necessary can be eliminated.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, there is provided a first electric blower driving means for supplying current from a commercial power source to the electric blower, and a second electric current for supplying electric current from the secondary battery built in the cleaner body to the electric blower. When the commercial power is supplied to the electric blower driving means 2 and the cleaner body, the first electric blower driving means is operated, and when the commercial power is cut off, the second electric blower driving means is operated. and a electric blower drive switching control means, to come and commercial power is supplied, the provided charging means for charging the secondary battery, the charging means for controlling the current supplied to the secondary battery switching The switching element is disposed in the intake or exhaust path of the electric blower and is cooled by the intake or exhaust of the electric blower during charging of the secondary battery. , The charging current value for charging the rechargeable battery by the operation mode of the electric blower is characterized in that variable, when the electric blower is operating in the weak mode, to lower the charging current flowing through the switching device, wherein When the electric blower is operating in the strong mode, it is possible to charge the secondary battery while using the commercial power supply by increasing the charging current value flowing through the switching element. When you try to clean a place where cleaning is difficult or difficult, you forget to charge the secondary battery and cannot clean it. If you try to clean it, you have to wait several hours to charge the secondary battery. Such troublesomeness can be eliminated. Also, when the electric blower is operating in the weak mode, the cooling air is reduced and the cooling capacity is lowered, so that the current value flowing through the heat generating components such as the charging current setting load and the switching element is suppressed to suppress those heat generation. When the electric blower is operating in the strong mode, the cooling air is increased and the cooling capacity is increased, so that the heat generation is performed even if the current value flowing through the heating component such as the charging current setting load or the switching element is increased. Therefore, it is possible to adjust the charging time to be shortened, and efficient charging control can be performed while minimizing the influence of reliability of the heat generating component.
[0010]
【Example】
Example 1
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as a prior art example, and description is abbreviate | omitted.
[0011]
FIG. 1 is a circuit block diagram of an actual embodiment of a method for controlling charging of a secondary battery of an AC / DC vacuum cleaner according to the present invention. In addition to the AC / DC
[0012]
The
[0013]
Since the power supply circuit 5 and the motor current path change-over switch means 9A and 9B are heat generating parts, it is necessary to cool them, and a method of cooling with the intake air or the exhaust air of the
[0014]
A charging control method for the secondary battery at the time of AC use with such a circuit configuration will be described with reference to a charging operation explanatory diagram shown in FIG.
[0015]
First, the drive operation of the
[0016]
Next, the charging operation to the secondary battery when using the commercial power source will be described. When the commercial power supply is connected to the
[0017]
As the secondary battery 6 approaches full charge, the battery temperature rises, and when the electric blower control circuit 4 reaches a predetermined temperature increase rate determination level (dT / dt) set in the electric blower control circuit 4, the electric blower control circuit 4 Since it is determined that the charging is completed, the
[0018]
Further, in this embodiment, an example is described in which the charging completion determination is performed based on the positive temperature change dT / dt per unit time of the battery temperature. However, as the charging capacity increases, the voltage of the secondary battery also increases. Therefore, it is also possible to determine the completion of charging by detecting a positive temperature change dV / dt per unit time of the battery voltage.
[0019]
Although the above description has been given for the case where there are two types of charging current setting loads, if the load current level is gradually lowered by switching the loads sequentially with three or more types of loads, the charging time can be further shortened and more accurate. The effect that the secondary battery charging control at the time of AC use can be performed by the charging completion determination is also obtained.
[0020]
(Example 2)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The circuit block diagram in the actual embodiment of the charge control method for realizing the present embodiment is the same as that of the first embodiment of the present invention, and the description thereof is omitted.
[0021]
The vacuum cleaner of the present invention has a function of operating in two modes of strong / weak against suction force by controlling the motor current path switching switch means 9A using the ZVP signal indicated by the arrow in FIG. It is In the strong mode, the motor current path changeover switch means 9A is continuously ON and the motor operates at full power. In the weak mode, the motor current path changeover switch means 9A performs ON / OFF switching at a predetermined duty ratio by PWM control. The motor operates at a lower rotational speed than strong.
[0022]
Similarly to the first embodiment, the vacuum cleaner of the present embodiment also includes the power supply circuit 5, the motor current path switching means 9A and 9B, the charging current setting loads 20A and 20B, and the
[0023]
If the operation in the strong mode is continued as it is, the secondary battery 6 approaches full charge, and the battery temperature rises in a curve indicated by a one-dot chain line, and the first temperature rise rate determination level (dT / dt) When the electric blower control circuit 4
[0024]
However, in this case, since the charging current is too low at the same first temperature increase rate determination value (dT / dt) 1 as in the strong mode, even if the battery capacity approaches the charging completion target value X, the battery is shown as a curve shown in practice. Since the temperature does not rise so much and charging continues as it is, overcharging is performed as shown by the dotted line, so in the weak mode, the rate of increase is made smaller than the first temperature increase rate determination value (dT / dt) 1 By switching the determination value to the second temperature increase rate determination level (dT / dt) 2, the electric blower control circuit 4 determines the completion of charging in the weak mode when the battery capacity is close to the charging completion target value X as in the strong mode. . As a result, the vacuum cleaner of this embodiment can stably charge the secondary battery in both strong and weak modes when using AC, and the user tried to clean a place that cannot be cleaned with a cord or is difficult to clean. Sometimes, it is possible to eliminate the trouble of forgetting to recharge the rechargeable battery and not cleaning it, and if you try to clean it, you have to wait several hours to recharge the rechargeable battery.
[0025]
(Example 3)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 4 is a circuit block diagram in the actual embodiment of the method for controlling the charging of the secondary battery of the AC / DC vacuum cleaner according to the present invention.
[0027]
The
[0028]
A charging control method for the secondary battery at the time of AC use with such a circuit configuration will be described with reference to a charging operation explanatory diagram shown in FIG.
[0029]
First, when the cleaner body is connected to a commercial power source and the input changeover switch means 31 is switched to the commercial power source side (shown in FIG. 4), the
[0030]
Therefore, since the secondary battery is charged during AC use, if the user desires, it can be switched immediately and used on the spot, so an attempt was made to clean a place that could not be cleaned with a cord. Sometimes you can forget to recharge the secondary battery and cannot clean it, and if you try to clean it, you can eliminate the hassle of waiting for several hours to charge the secondary battery. As in
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, when cleaning is performed with alternating current and it is impossible to clean with a cord or when it is difficult to clean a place, it is impossible to clean by accidentally forgetting to recharge the secondary battery. Therefore, it is possible to provide a charge control method for a secondary battery of an AC / DC vacuum cleaner that can eliminate the troublesomeness of having to wait for several hours to charge the secondary battery.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a charge control device for a secondary battery showing first and second embodiments of the present invention. FIG. 2 is a charge control method charging method showing a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the charging control method according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of a charge control device for a secondary battery according to the third embodiment of the present invention. Circuit block diagram [FIG. 5] A charge control circuit block diagram showing a configuration of a charge control device for a secondary battery using a charger provided separately from a conventional main body [Explanation of symbols]
2,25 Electric blower 4 Electric blower control circuit 6, 29
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