JP5865803B2 - 充電器 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の充電器は、三セットの充電ユニットから構成されており、各充電ユニットが一台の電源部と二つの充電回路とから構成されている。そして、二つの充電回路が切替えにより前記電源部に接続可能となっている。
このため、前記充電ユニットにおいて、一方の充電回路でバッテリパックが充電されているときに、他方の充電回路に別のバッテリパックが接続された場合には、先のバッテリパックの充電が完了した後に充電回路が切替えられて次の(別の)バッテリパックの充電が行われるようになる。したがって、充電を急ぐ場合には、充電が行われていない充電ユニットの充電回路にバッテリパックを接続するのが好ましい。
上記した充電器では、前記電気部品の温度上昇等を報知する手段等がないため、ユーザはどの充電ユニットの充電回路にバッテリパックを接続すれば早く充電を完了できるか判断をするのが難しい。
請求項1の発明は、複数のバッテリ接続部を備え、各々のバッテリ接続部にバッテリパックを接続して充電できるように構成された充電器であって、各々のバッテリ接続部は、それぞれ表示器を備えており、前記バッテリパックが接続されていない空き状態の二以上のバッテリ接続部において、充電完了が他のバッテリ接続部よりも早いと予想される前記バッテリ接続部における表示器の表示と、前記他のバッテリ接続部における表示器の表示とが異なるように構成されていることを特徴とする。
このように、少なくとも一個のバッテリパックが充電中のときにも、ユーザは、バッテリパックの充電完了が比較的早いと予想されるバッテリ接続部を識別できるようになる。
このため、全てのバッテリ接続部が空き状態の充電ユニットにおけるバッテリ接続部に対してバッテリパックを接続することで、バッテリパックの充電を速やかに完了することができる。
このため、電気部品の温度が所定値以下の充電ユニットのバッテリ接続部に対してバッテリパックを接続して速やかに充電を行うことができる。
このため、色違いの発光体を使用して表示を異ならせる場合と比較して、発光体の種類が増加しない分だけコスト低減を図ることができる。
請求項6の発明によると、一方の点滅周期は他方の点滅周期の整数倍であり、両者の点灯開始タイミングが一致するように構成されていることを特徴とする。
このため、一方と他方との点滅周期の違いが明確に分かるようになる。
以下、図1から図9に基づいて本発明の実施形態1に係る充電器について説明する。
ここで、図中における前後左右、上下は、充電器における前後左右、上下に対応している。
<充電器10の概要について>
充電器10は、電動工具等の電源として使用されるバッテリパック60を充電するための機器であり、バッテリパック60が接続可能に構成された四セットのバッテリ接続部12(A,B,C,D)を備えている。四セットのバッテリ接続部12(A,B,C,D)は左右方向に平行に並べた状態で位置決めされており、後方からバッテリパック60がスライド接続可能なように構成されている。ここで、四セットのバッテリ接続部12(A,B,C,D)は等しい構成のため、代表して左端のバッテリ接続部12(バッテリ接続部A)の構成について説明する。
バッテリパック60をバッテリ接続部12に接続する場合には、バッテリパック60の左右のスライドレール(図示省略)をバッテリ接続部12の左右の受けレール13に嵌合させ、そのバッテリパック60をバッテリ接続部12に対して後側から前側にスライドさせる。これにより、バッテリ接続部12の端子カバー16がバッテリパック60に押されて圧縮バネ18のバネ力に抗して前方(開方向)にスライドする。そして、バッテリパック60が前進限位置までスライドする過程で、そのバッテリパック60の正負の接続端子とコネクタ(図示省略)とが前記バッテリ接続部12の正負の接続端子14a,14bと信号送受信用コネクタ15とにそれぞれ接続されるようになる。
これにより、バッテリパック60と充電器10のバッテリ接続部12とが機械的、電気的に接続されるようになる。
また、中央右寄りのバッテリ接続部12(バッテリ接続部C)と右端のバッテリ接続部12(バッテリ接続部D)間の隔壁部19には、前側傾斜面19aに第3表示器23と第4表示器24とが設けられている。第3表示器23は、バッテリ接続部Cの動作状態を表示する表示器であり、上側の緑色LED23aと下側の赤色LED23bとを備えている。第4表示器24は、バッテリ接続部Dの動作状態を表示する表示器であり、上側の緑色LED24aと下側の赤色LED24bとを備えている。
充電器10は、図2に示すように、第1充電ユニット30と第2充電ユニット40とから構成されている。
第1充電ユニット30は、バッテリ接続部A、及びバッテリ接続部Bに接続されたバッテリパック60の充電を行うユニットであり、一台の電源部31と、一台のマイコン33と、各々のバッテリ接続部12に対応して設けられた二セットの充電制御部35と、上記した第1表示器21、第2表示器22とを備えている。
電源部31は、家庭用コンセント(図示省略)から電源コード部28を介して供給された交流電源を充電用の直流電源に変換してバッテリ接続部A、及びバッテリ接続部Bに接続されたバッテリパック60に供給できるように構成されている。また、電源部31には、その電源部31の電気部品(図示省略)の温度を検出する温度センサ32が設けられている。
ここで、電源部31の電気部品の例としては、FET、ダイオード、トランス、レギュレータ等の発熱しやすい部品とすることが好ましい。また、温度センサ32の例としては、サーミスタ等を電気部品に取付けてアナログ的に監視しても良いし、サーモスタット等を前記電気部品に取付けて規定温度以上か否かを監視しても良い。
充電制御部35(A)は、バッテリ接続部Aに接続されたバッテリパック60の充電を制御する部分であり、マイコン33からの信号に基づいて動作するように構成されている。同様に、充電制御部35(B)は、バッテリ接続部Bに接続されたバッテリパック60の充電を制御する部分であり、マイコン33からの信号に基づいて動作するように構成されている。
また、マイコン33は、第2充電ユニット40のマイコン43に対して、図3に示すような二種類のパルス信号(パルス1、パルス2)を伝送できるように構成されている。前記パルス信号は、表示器21〜24の赤色LED、あるいは緑色LEDの点滅表示(後記する)を決定するためのものである。
第2充電ユニット40のマイコン43は、第1充電ユニット30のマイコン33のパルス信号に従って表示器を動作するように構成されている。また、第2充電ユニット40の電源部41、温度センサ42、充電制御部45等は、第1充電ユニット30の電源部31等と等しい構成である。
即ち、第1、第2充電ユニット30,40の温度センサ32,42が本発明の温度検出部に相当する。
次に、図4〜図9に示すフローチャートに基づいて充電器10の表示器21〜24の動作について説明する。ここで、図4〜図6に示す処理は、第1充電ユニット30のマイコン33のメモリーに格納されたプログラムに基づいて実行される。また、図7〜図9に示す処理は、第2充電ユニット40のマイコン43のメモリーに格納されたプログラムに基づいて実行される。
先ず、第1充電ユニット30のバッテリ接続部Aにバッテリパック60が接続され、第1充電ユニット30のバッテリ接続部B、及び第2充電ユニット40のバッテリ接続部C,Dが空き状態のときの表示器21〜24の表示動作について説明する。なお、バッテリパック60の電気部品の温度、及び第1充電ユニット30、第2充電ユニット40の電源部31,41における電気部品の温度は所定温度以下(高温でない)とする。
次に、ステップS108で、バッテリ接続部Bにおける充電状態が判定される。バッテリ接続部Bは空き状態であるため、ステップS108の判定はNOとなり、ステップS110で、バッテリ接続部Bに接続されたバッテリパック60の電気部品(例えとしてバッテリのセル)の温度判定が行われる。バッテリ接続部Bは空き状態であるため、ステップS110の判定はNOとなる。このため、ステップS114で、バッテリ接続部Bにおける表示器22の赤色LED21bが消灯状態に保持される。
次に、図5のステップS121において、バッテリ接続部Aでバッテリパック60が充電中であるか否かが判定される。上記したようにバッテリ接続部Aが充電中であるため、ステップS122でバッテリ接続部Aにおける表示器21の緑色LED21aが消灯状態に保持される。
そして、ステップS146で、第1充電ユニット30の電源部31の電気部品が高温である否かが判定される。上記したように、第1充電ユニット30の電源部31の電気部品は高温でないため(ステップS146 NO)、ステップS147でバッテリ接続部Aにおける充電状態が判定される。バッテリ接続部Aは充電中であるため(ステップS147 YES)、ステップS151で遅いパルス(図3のパルス2)に基づいてバッテリ接続部Bの表示器22の緑色LED22aを点滅させる(ステップS149,ステップS150)。即ち、パルス2の電圧が零(Low)のとき(ステップS151 YES)に緑色LED22aを消灯させ(ステップS149)、パルス2の電圧が零(Low)でないとき(ステップS151 NO)に緑色LED22aを点灯させる(ステップS150)。
ここで、遅いパルスに基づく緑色LED22aの点滅は、バッテリ接続部Bの充電待ち状態を表している。即ち、バッテリ接続部Bに対して別のバッテリパック60を接続しても充電待ちになることを表しており、バッテリ接続部Aの充電完了後に充電が行われる。このため、バッテリ接続部Bに別のバッテリパック60を接続した場合には充電完了までに長時間が掛かるようになる。
上記したように、第2充電ユニット40のバッテリ接続部C,Dは空き状態であるため、図7のステップS201、ステップS203の判定はNOになり、ステップS207でバッテリ接続部Cの表示器23の赤色LED23b(充電中表示)が消灯状態に保持される。
また、同様に、ステップS208、ステップS210の判定がNOになり、ステップS214でバッテリ接続部Dの表示器24の赤色LED24b(充電中表示)が消灯状態に保持される。
次に、図8のステップS221、ステップS223、ステップS224の判定がNOになり、さらに第2充電ユニット40の電源部41の電気部品は高温でないためステップS226の判定がNOになる。また、バッテリ接続部Dで充電が行われていないため(ステップS227 NO)、バッテリ接続部Cにおける表示器23の緑色LED23aがステップS228、ステップS229、ステップS230の動作により速いパルス(パルス1)に基づいて点滅するようになる。
速いパルスに基づく緑色LED22aの点滅は、充電準備完了状態、即ち、バッテリ接続部Cに別のバッテリパック60を接続した場合には速やかに充電が行われることを表している。
ここで、第2充電ユニット40のマイコン43は、前述のように、第1充電ユニット30のマイコン33から二種類のパルス信号(パルス1、パルス2)を受けている。このため、第1充電ユニット30のバッテリ接続部Bにおける緑色LED22aの遅い点滅と、第2充電ユニット40のバッテリ接続部C,Dにおける緑色LED23a,24aの速い点滅とは、図3に示すように、点灯タイミングが同期する。このため、ユーザは、点滅の周期の違いを明確に見分けられるようになる。なお、パルス1の周期はパルス2の周期の1/2に設定されている。
したがって、ユーザは、別のバッテリパック60を充電する場合、第2充電ユニット40のバッテリ接続部C、あるいはバッテリ接続部Dを使用することで、充電が最も早く行われることが分かる。
さらに、ステップS108、ステップS110の判断がNOであるため、ステップS114でバッテリ接続部Bの表示器21の赤色LED21b(充電中表示)が消灯状態に保持される。
次に、図5のステップS121、ステップS123の判定がNOであるため、ステップS124でバッテリ接続部Aにおける充電完了が判定される。上記したように、バッテリ接続部Aにおいて充電が完了したため(ステップS124 YES)、バッテリ接続部Aにおける表示器21の緑色LED21aが点灯(充電完了表示)するようになる(ステップS125)。
即ち、第1充電ユニット30のバッテリ接続部Aにおいて充電が完了することで、バッテリ接続部Bは充電準備完了状態、即ち、バッテリ接続部Bに別のバッテリパック60が接続された場合に速やかに充電が行われる状態となる。
次に、例えば、第1充電ユニット30のバッテリ接続部Aに接続されたバッテリパック60の電気部品が高温の場合における表示器21〜24の動作について説明する。このとき、バッテリ接続部Bは空き状態とする。
バッテリパック60の電気部品が高温の場合には充電が行われないため、図4のステップS101の判定はNOとなり、ステップS103でバッテリパック60の電気部品が高温であることが確認される。ステップS103の判定はYESであるため、バッテリ接続部Aにおける表示器21の赤色LED21bがステップS104、ステップS105、ステップS106の動作により速いパルスに基づいて点滅するようになる(バッテリ高温表示)。
これにより、バッテリパック60の電気部品が高温であるため、充電が行われていないことが分かる。
さらに、ステップS108、ステップS110の判定がNOになるため、ステップS114でバッテリ接続部Bにおける表示器22の赤色LED21bが消灯状態に保持される。
次に、図5のステップS121の判定がNOとなり、ステップS123の判定がYESとなるため、バッテリ接続部Aにおける表示器21の緑色LED21aが消灯状態に保持される(ステップS122)。
次に、図6のステップS141、ステップS142、ステップS144の判定がNOとなり、さらにステップS146、ステップS147の判定がNOとなる。このため、バッテリ接続部Bにおける表示器22の緑色LED22aは、ステップS148、ステップS149、ステップS150の動作により速いパルス(図3のパルス1)に基づいて点滅するようになる。
即ち、第1充電ユニット30のバッテリ接続部Bは、充電準備完了状態であることが分かる。
次に、第2充電ユニット40の電源部41の電気部品が高温の場合における表示器23、24の動作について説明する。このとき、バッテリ接続部C,Dは空き状態とする。
これにより、図7のステップS201、ステップS203の判定はNOとなり、ステップS207でバッテリ接続部Cにおける表示器23の赤色LED23bが消灯状態に保持される。また、ステップS208、ステップS210の判定はNOとなり、ステップS214でバッテリ接続部Dにおける表示器24の赤色LED24bが消灯状態に保持される。
次に、図8のステップS221、ステップS223、ステップS224の判定がNOとなり、ステップS226で第2充電ユニット40の電源部41の電気部品が高温か否かが判定される。ステップS226の判定はYESとなるため、バッテリ接続部Cにおける表示器23の緑色LED23aは、ステップS231、ステップS229、ステップS230の動作により遅いパルス(図3のパルス2)に基づいて点滅するようになる。
また、図9のステップS241、ステップS242、ステップS244の判定がNOとなり、ステップS246の判定はYESとなる。このため、バッテリ接続部Dの表示器24の緑色LED24aは、ステップS251、ステップS249、ステップS250の動作により遅いパルス(図3のパルス2)に基づいて点滅するようになる。
即ち、第2充電ユニット40は、電源部41の電気部品の温度が低下するまで充電待ち状態、または、通常の充電電流値よりも低い充電電流値に設定することで発熱を抑えて充電するため、仮に、バッテリパック60を接続した場合でも充電に時間が掛かることが分かる。
本実施形態に係る充電器10によると、バッテリパック60の充電完了が他のバッテリ接続部(例えばB)よりも早いと予想されるバッテリ接続部C,Dにおける表示器23,24の表示と、他のバッテリ接続部Bにおける表示器22の表示とが異なるようになる。これにより、ユーザは、バッテリパック60の充電完了が比較的早いと予想されるバッテリ接続部C,Dにバッテリパック60を接続することが可能になり、バッテリパック60の充電を早く完了させることができる。
また、少なくとも一個のバッテリパック60が充電中のときにも、ユーザは、バッテリパック60の充電完了が比較的早いと予想されるバッテリ接続部を識別することができる。
このため、電気部品の温度が所定値以下の充電ユニット30,40のバッテリ接続部A〜Dに対してバッテリパック60を接続して速やかに充電を行うことができる。
また、表示器21〜24を構成する発光体(LED)の点滅周期を変えることで、表示器21〜24の表示を異ならせるため、色違いの発光体を使用して表示を異ならせる場合と比較して、発光体の種類が増加しない分だけコスト低減を図ることができる。
また、一方(パルス2)の点滅周期は他方(パルス1)の点滅周期の自然数倍(2倍)であり、両者の点灯開始タイミングが一致しているため、一方と他方との点滅周期の違いが明確に分かるようになる。
ここで、本発明は上記実施形態1に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。
例えば、本実施形態では、バッテリ接続部A,Bを備える第1充電ユニット30と、バッテリ接続部C,Dを備える第2充電ユニット40とからなる充電器10を例示した。しかし、充電ユニットを3セット以上備える充電器に本発明を適用することも可能であるし、三以上のバッテリ接続部を備える充電ユニットからなる充電器に本発明を適用することも可能である。
また、本実施形態に係る充電器10では、緑色LEDの遅いパルスに基づく点滅と、早いパルスに基づく点滅とにより、表示器21〜24の表示を異ならせる例を示した。しかし、例えば、緑色LEDの等しい周期のパルスに基づく点滅と、幅が変化するパルスに基づく点滅とにより、表示器21〜24の表示を異ならせることも可能である。
また、本実施形態に係る充電器10では、電源部31,41に交流(AC)を直流(DC)に変換する回路を設けることを例示したが、例えば、車のシガーソケット、太陽電池、燃料電池から得られる直流電源を利用して、充電に適した直流電源に変換するDC−DC変換回路を設けるようにすることも可能である。
12・・・・・・・バッテリ接続部
21〜24・・・・表示器
21a〜24a・・緑色LED
21b〜24b・・赤色LED
30・・・・・・・第1充電ユニット
32・・・・・・・温度センサ(温度検出部)
40・・・・・・・第2充電ユニット
42・・・・・・・温度センサ(温度検出部)
60・・・・・・・バッテリパック
A〜D・・・・・・バッテリ接続部
Claims (6)
- 複数のバッテリ接続部を備え、各々のバッテリ接続部にバッテリパックを接続して充電できるように構成された充電器であって、
各々のバッテリ接続部は、それぞれ表示器を備えており、
前記バッテリパックが接続されていない空き状態の二以上のバッテリ接続部において、充電完了が他のバッテリ接続部よりも早いと予想される前記バッテリ接続部における表示器の表示と、前記他のバッテリ接続部における表示器の表示とが異なるように構成されていることを特徴とする充電器。 - 請求項1に記載された充電器であって、
少なくとも一個のバッテリパックが前記バッテリ接続部に接続されて充電中のときに、それ以外のバッテリ接続部のうちで充電完了が他のバッテリ接続部よりも早いと予想される前記バッテリ接続部における表示器の表示と、前記他のバッテリ接続部における表示器の表示とが異なるように構成されていることを特徴とする充電器。 - 請求項1又は請求項2のいずれかに記載された充電器であって、
二以上のバッテリ接続部を備える充電ユニットを複数ユニット備えており、
全ての前記バッテリ接続部が空き状態である充電ユニットのバッテリ接続部における表示器の表示は、バッテリパック充電中の充電ユニットにおける空き状態のバッテリ接続部よりも充電完了が早いと予想される表示となることを特徴とする充電器。 - 請求項3に記載された充電器であって、
各々の前記充電ユニットには、電気部品の温度を検出する温度検出部が設けられており、
前記電気部品の温度が所定値以下の充電ユニットにおけるバッテリ接続部の表示器の表示は、前記電気部品の温度が所定値を超える充電ユニットにおけるバッテリ接続部よりも充電完了が早いと予想される表示となることを特徴とする充電器。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載された充電器であって、
前記表示器を構成する発光体の点滅周期を変えることで、前記表示器の表示状態を異ならせることを特徴とする充電器。 - 請求項5に記載された充電器であって、
一方の点滅周期は他方の点滅周期の自然数倍であり、両者の点灯開始タイミングが一致するように構成されていることを特徴とする充電器。
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