JP7358266B2 - 防爆機器への充電システムおよび充電器 - Google Patents

Description

この発明は、防爆機器への充電システムおよび充電器に関し、特に、ガス検知器を備える防爆機器への充電システムおよびガス検知器の充電器に関する。

従来、電池部を備えるガス検知器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、酸素ガス、可燃性炭化水素ガスなどの被検ガスを検知する防爆対応の可搬型ガス検知器が開示されている。この可搬型ガス検知器は、複数（３つ）の可充電型電池を備えている。また、この可搬型ガス検知器は、複数の可充電型電池により駆動されるように構成されている。

特開２００６－２０９４３８号公報

ここで、上記特許文献１には明記されていないが、上記特許文献１に記載されるような防爆対応のガス検知器では、防爆基準に基づいてガス検知器に電流量の制限がある場合がある。このため、上記特許文献１に記載されるような防爆対応のガス検知器のように、防爆対応のガス検知器が複数の可充電型電池を備える場合、複数の可充電型電池に１系統で充電することが困難である場合がある。この場合、複数の可充電型電池（電池部）に適切に充電することが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、防爆基準に基づくガス検知器の電流量の制限に起因して複数の電池部に１系統で充電することが困難である場合にも、複数の電池部に適切に充電することが可能な防爆機器への充電システムおよび充電器を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による防爆機器への充電システムは、電池部が複数並列に接続された防爆対応のガス検知器と、ガス検知器に装着された複数の電池部を充電する充電器と、充電対象の電池部を切り替えつつ、複数の電池部に充電する制御を行う制御部と、を備える。

この発明の第１の局面による防爆機器への充電システムでは、上記のように、充電対象の電池部を切り替えつつ、複数の電池部に充電する制御を行う制御部を設ける。これにより、複数の電池部に互いに独立して充電することができるので、充電制御時にガス検知器に流れる電流量を抑制することができる。その結果、防爆基準に基づくガス検知器の電流量の制限に起因して複数の電池部に１系統で充電することが困難である場合にも、複数の電池部に適切に充電することが可能な防爆機器への充電システムを提供することができる。

上記第１の局面による防爆機器への充電システムにおいて、好ましくは、複数の電池部の各々は、直列に接続された複数の充電池を含み、制御部は、各電池部の各充電池間の電圧に基づいて、複数の電池部に充電する制御を行うように構成されている。ここで、電池部が複数の充電池を含む場合、充電池によって劣化の程度が異なる場合がある。この場合、ある充電池は満充電（充電完了）でないにもかかわらず、他の充電池は満充電（充電完了）となっている場合がある。この場合、充電を継続すると、過充電となり充電池内の電解液が漏れる液漏れなどが発生するおそれがある。そこで、上記のように、各電池部の各充電池間の電圧に基づいて、複数の電池部に充電する制御を行えば、ある充電池は満充電（充電完了）でないにもかかわらず、他の充電池は満充電（充電完了）となっている場合に、充電が継続されることを抑制することができる。その結果、過充電が発生することを抑制することができるので、過充電に起因して充電池の液漏れなどが発生することを抑制することができる。

この場合、好ましくは、制御部は、充電対象の電池部の各充電池間の電圧に基づいて充電対象の電池部のうちのいずれかの充電池が充電完了したことを検出した場合、充電対象の電池部の充電を完了する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、充電対象の電池部のうちのいずれかの充電池が充電完了した場合、充電が継続されないので、満充電となった（充電完了した）充電池に充電が継続されることを確実に抑制することができる。その結果、過充電が発生することを確実に抑制することができるので、過充電に起因して充電池の液漏れなどが発生することを確実に抑制することができる。

上記第１の局面による防爆機器への充電システムにおいて、好ましくは、複数の電池部への充電電力の供給を切り替えるためのリレーが充電器に設けられている。このように構成すれば、ガス検知器にリレーを設ける場合に比べて、ガス検知器の構造を簡素化することができる。その結果、防爆基準に基づくガス検知器の電流量の制限を満たすために、電力の供給を切り替えるリレーを設ける場合にも、ガス検知器の構造が複雑化することを抑制することができる。

上記第１の局面による防爆機器への充電システムにおいて、好ましくは、制御部は、充電完了した電池部に対して、間欠的に充電を繰り返す補充電を行うように構成されている。このように構成すれば、自己放電が発生することや電池部に接続された回路に電流が漏れることなどに起因して、充電完了した電池部が放電したとしても、間欠的に充電を繰り返す補充電により、過充電が発生することを抑制しつつ、放電分の電力を電池部に補うことができる。

この発明の第２の局面による充電器は、電池部が複数並列に接続された防爆対応のガス検知器に装着された複数の電池部を充電する充電器本体と、充電対象の電池部を切り替えつつ、複数の電池部に充電する制御を行う制御部と、を備える。

この発明の第２の局面による充電器では、上記のように、充電対象の電池部を切り替えつつ、複数の電池部に充電する制御を行う制御部を設ける。これにより、上記第１の局面による防爆機器への充電システムと同様に、防爆基準に基づくガス検知器の電流量の制限に起因して複数の電池部に１系統で充電することが困難である場合にも、複数の電池部に適切に充電することが可能な充電器を提供することができる。

本発明によれば、上記のように、防爆基準に基づくガス検知器の電流量の制限に起因して複数の電池部に１系統で充電することが困難である場合にも、複数の電池部に適切に充電することができる。

一実施形態による防爆機器への充電システムを示した模式図である。 一実施形態による防爆機器への充電システムの切替充電を説明するための模式図である。 一実施形態による防爆機器への充電システムの電池間電圧を説明するための模式図である。 一実施形態による防爆機器への充電システムの補充電を説明するための模式図である。 一実施形態による防爆機器への充電システムの接触不良検出を説明するための模式図である。 一実施形態による防爆機器への充電システムの充電処理を説明するためのフローチャートである。 一実施形態による防爆機器への充電システムの接触不良検出処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１～図５を参照して、一実施形態による防爆機器への充電システム１００の構成について説明する。

（防爆機器への充電システムの構成）
図１に示すように、防爆機器への充電システム１００は、電池部１２ａおよび１２ｂが複数並列に接続された防爆対応のガス検知器１０と、ガス検知器１０に装着された複数の電池部１２ａおよび１２ｂを充電する非防爆の充電器２０とを備えている。ガス検知器１０は、所定の防爆規格に基づく防爆構造（本質安全防爆構造など）を有している。

（ガス検知器の構成）
ガス検知器１０の構成について説明する。

ガス検知器１０は、可搬型のガス検知器である。ガス検知器１０は、ユーザが携帯して持ち運ぶことが可能なように構成されている。

ガス検知器１０は、電力の供給先としての内部回路１１を備えている。内部回路１１は、制御部１１ａと、ガスセンサ１１ｂと、表示部１１ｃとを含んでいる。

制御部１１ａは、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を含んでおり、ガスセンサ１１ｂによるガス検知動作などのガス検知器１０の全体の動作を制御するように構成されている。

ガスセンサ１１ｂは、検知対象のガスを検知するように構成されている。ガスセンサ１１ｂは、たとえば、酸素、可燃性ガス（メタンなど）、硫化水素、一酸化炭素などのガスを検知する。ガスセンサ１１ｂは、検知対象のガスの種類に応じて、１または複数設けられている。

表示部１１ｃは、ガス検知結果、電池残量などの情報を表示するように構成されている。表示部１１ｃは、たとえば、液晶表示部である。

なお、内部回路１１は、制御部１１ａ、ガスセンサ１１ｂおよび表示部１１ｃに加えて、ＬＥＤ点灯部、ガス吸引ポンプなどを含んでいる。

また、ガス検知器１０は、複数（２つ）の電池部（電池パック）１２ａおよび１２ｂを備えている。複数の電池部１２ａおよび１２ｂは、並列に接続されている。また、複数の電池部１２ａおよび１２ｂは、内部回路１１に電力を供給することにより、ガス検知器１０を駆動するように構成されている。複数の電池部１２ａおよび１２ｂの各々は、直列に接続された複数（２つ）の充電池１２１を含んでいる。ガス検知器１０は、充電池１２１を着脱可能に構成されている。また、ガス検知器１０は、二次電池である充電池１２１だけでなく、一次電池である乾電池も着脱可能に構成されている。ガス検知器１０は、充電池１２１または乾電池のいずれかにより、駆動されることが可能なように構成されている。

また、ガス検知器１０は、複数（２つ）の給電用配線部１３ａおよび１３ｂを備えている。給電用配線部１３ａは、内部回路１１と電池部１２ａとを電気的に接続するように構成されている。給電用配線部１３ａは、電池部１２ａの充電池１２１からの電力を内部回路１１に供給するように構成されている。また、給電用配線部１３ｂは、内部回路１１と電池部１２ｂとを電気的に接続するように構成されている。給電用配線部１３ｂは、電池部１２ｂの充電池１２１からの電力を内部回路１１に供給するように構成されている。

また、ガス検知器１０は、複数（２つ）の充電用配線部１４ａおよび１４ｂを備えている。充電用配線部１４ａは、充電器２０と電池部１２ａとを電気的に接続するように構成されている。充電用配線部１４ａは、充電器２０からの電力を電池部１２ａの充電池１２１に供給するように構成されている。また、充電用配線部１４ｂは、充電器２０と電池部１２ｂとを電気的に接続するように構成されている。充電用配線部１４ｂは、充電器２０からの電力を電池部１２ｂの充電池１２１に供給するように構成されている。

また、ガス検知器１０は、複数の外部露出端子部１５を備えている。複数の外部露出端子部１５は、充電器２０の後述する複数の外部露出端子部２１に電気的に接続されるように構成されている。これにより、充電器２０からガス検知器１０に電力を供給して、ガス検知器１０に装着された充電池１２１を充電することが可能である。

（充電器の構成）
充電器２０の構成について説明する。

充電器２０は、交流電力を直流電力に変換するＡＣアダプタ３０を介して、交流電力を供給する商用電源４０に接続されて使用されるように構成されている。また、充電器２０は、机上などの所定の載置面に載置した状態で使用されるように構成されている。

充電器２０は、充電器本体２０ａを備えている。充電器本体２０ａには、ガス検知器１０の複数の外部露出端子部１５に対応するように、複数の外部露出端子部２１が設けられている。複数の外部露出端子部２１は、ガス検知器１０の複数の外部露出端子部１５に電気的に接続されるように構成されている。複数の外部露出端子部２１は、ばね端子部により構成されている。複数の外部露出端子部２１は、ガス検知器１０が充電器２０に接続された際、弾性変形するように構成されている。

また、充電器本体２０ａには、電源回路２２が設けられている。電源回路２２は、レギュレータを含み、電流および電圧を制御可能に構成されている。具体的には、電源回路２２は、後述する制御部２４からの制御信号に基づいて、ＡＣアダプタ３０を介した商用電源４０からの電力の電流および電圧を制御するように構成されている。

また、充電器本体２０ａには、リレー２３が設けられている。リレー２３は、複数の電池部１２ａおよび１２ｂへの充電電力の供給を切り替えるために設けられている。具体的には、リレー２３は、制御部２４からの制御信号に基づいて、電池部１２ａに充電電力を供給する第１の状態と、電池部１２ｂに充電電力を供給する第２の状態とを切り替えるように構成されている。第１の状態では、リレー２３は、充電用配線部１４ａを介して電源回路２２と電池部１２ａとを電気的に接続するように構成されている。また、第２の状態では、リレー２３は、充電用配線部１４ｂを介して電源回路２２と電池部１２ａとを電気的に接続するように構成されている。リレー２３は、有接点のメカニカルリレーにより構成されている。

また、充電器本体２０ａには、制御部２４が設けられている。制御部２４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を含んでおり、ガス検知器１０への充電動作などの充電器２０の全体の動作を制御するように構成されている。

ここで、本実施形態では、図２に示すように、制御部２４は、充電対象の電池部を切り替えつつ、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに充電する制御を行うように構成されている。なお、図２では、理解の容易化のために、制御部２４などの一部の構成の図示を省略している。

具体的には、制御部２４は、リレー２３を第１の状態に切り替えることにより、充電対象の電池部を電池部１２ａに切り替える制御を行うように構成されている。この場合、電源回路２２が充電用配線部１４ａに電気的に接続されるので、電源回路２２（商用電源４０）からの電力が充電用配線部１４ａを介して電池部１２ａの充電池１２１に供給される。これにより、電池部１２ａへの充電が行われる。

同様に、制御部２４は、リレー２３を第２の状態に切り替えることにより、充電対象の電池部を電池部１２ｂに切り替える制御を行うように構成されている。この場合、電源回路２２が充電用配線部１４ｂに電気的に接続されるので、電源回路２２（商用電源４０）からの電力が充電用配線部１４ｂを介して電池部１２ｂの充電池１２１に供給される。これにより、電池部１２ｂへの充電が行われる。

制御部２４は、充電時間に基づいて、充電対象の電池部を切り替える制御を行うように構成されている。具体的には、制御部２４は、一定時間間隔（２０分間隔など）で充電対象の電池部を切り替えつつ、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに充電する制御を行うように構成されている。また、制御部２４は、複数の電池部１２ａおよび１２ｂへの充電制御を行う場合、一定電流および一定電圧の電力を供給する定電流定電圧制御により電力を供給するように、電源回路２２を制御するように構成されている。なお、一定電流（一定電圧）とは、完全に一定値である必要はなく、所定の範囲内に電流値（電圧値）が収まることを意味している。

また、本実施形態では、図３に示すように、制御部２４は、各電池部１２ａおよび１２ｂの各充電池１２１ａ～１２１ｄ間の電圧Ｖ１～Ｖ４に基づいて、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに充電する制御を行うように構成されている。すなわち、制御部２４は、充電対象の電池部が電池部１２ａである場合、充電池１２１ａ間の電圧Ｖ１と、充電池１２１ｂ間の電圧Ｖ２とに基づいて、電池部１２ａに充電する制御を行うように構成されている。同様に、制御部２４は、充電対象の電池部が電池部１２ｂである場合、充電池１２１ｃ間の電圧Ｖ３と、充電池１２１ｄ間の電圧Ｖ４とに基づいて、電池部１２ｂに充電する制御を行うように構成されている。

具体的には、制御部２４は、充電対象の電池部の各充電池１２１ａ～１２１ｄ間の電圧Ｖ１～Ｖ４に基づいて充電対象の電池部のうちのいずれかの充電池が充電完了したことを検出した場合、充電対象の電池部の充電を完了する制御を行うように構成されている。すなわち、制御部２４は、充電対象の電池部が電池部１２ａである場合、充電池１２１ａ間の電圧Ｖ１と、充電池１２１ｂ間の電圧Ｖ２とに基づいて、充電池１２１ａおよび１２１ｂのうちのいずれかの充電池が充電完了したことを検出した場合、電池部１２ａの充電を完了する制御を行うように構成されている。同様に、制御部２４は、充電対象の電池部が電池部１２ｂである場合、充電池１２１ｃ間の電圧Ｖ３と、充電池１２１ｄ間の電圧Ｖ４とに基づいて、充電池１２１ｃおよび１２１ｄのうちのいずれかの充電池が充電完了したことを検出した場合、電池部１２ｂの充電を完了する制御を行うように構成されている。

ここで、充電池１２１ａ～１２１ｄがニッケル水素電池である場合、満充電時（充電完了時）に、わずかに電圧が低下する現象が発生する。このため、制御部２４は、充電池１２１ａ～１２１ｄの電圧Ｖ１～Ｖ４が所定のしきい値以上低下したことに基づいて、充電池１２１ａ～１２１ｄが充電完了したことを検出する制御を行うように構成されている。したがって、たとえば、制御部２４は、充電対象の電池部が電池部１２ａである場合、充電池１２１ａ間の電圧Ｖ１と、充電池１２１ｂ間の電圧Ｖ２とのうちのいずれかが所定のしきい値以上低下した場合、電池部１２ａの充電を完了する制御を行う。

また、本実施形態では、図４に示すように、制御部２４は、充電完了した電池部１２ａおよび１２ｂに対して、間欠的に充電を繰り返す補充電を行うように構成されている。補充電では、制御部２４は、充電と充電停止とを交互に繰り返す制御を行うように構成されている。具体的には、制御部２４は、第１の時間（２．４秒など）の充電と、第１の時間よりも長い第２の時間（５７．６秒など）の充電停止とを１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことにより、充電と充電停止とを交互に繰り返す制御を行うように構成されている。制御部２４は、充電対象の電池部が充電完了したタイミングで、補充電を開始する制御を行うように構成されている。

また、制御部２４は、複数の電池部１２ａおよび１２ｂのうちに充電完了した電池部と充電完了していない電池部とがある場合、充電完了した電池部に対する補充電と、充電完了していない電池部に対する通常の充電（間欠的でなく連続的に電力を供給する通常の充電）とを切り替えつつ、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに充電する制御を行うように構成されている。制御部２４は、通常の充電時と同様に、充電時間に基づいて、充電完了した電池部に対する補充電と、充電完了していない電池部に対する通常の充電とを切り替える制御を行うように構成されている。具体的には、制御部２４は、一定時間間隔（２０分間隔など）で、充電完了した電池部に対する補充電と、充電完了していない電池部に対する通常の充電とを切り替えつつ、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに充電する制御を行うように構成されている。

また、制御部２４は、複数の電池部１２ａおよび１２ｂの全てが充電完了した場合、補充電対象の電池部を切り替えつつ、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに充電する制御を行うように構成されている。制御部２４は、通常の充電時と同様に、充電時間に基づいて、補充電対象の電池部を切り替える制御を行うように構成されている。具体的には、制御部２４は、一定時間間隔（２０分間隔など）で補充電対象の電池部を切り替えつつ、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに充電する制御を行うように構成されている。

また、本実施形態では、図５に示すように、制御部２４は、各電池部１２ａおよび１２ｂの各充電池１２１ａ～１２１ｄ間の電圧Ｖ１～Ｖ４に基づいて、電池部１２ａおよび１２ｂの接触不良を検出する制御を行うように構成されている。なお、図５では、便宜上、電池部１２ａおよび１２ｂのうち、電池部１２ａのみを図示している。

具体的には、制御部２４は、ガス検知器１０に設けられた負荷回路１６と各電池部１２ａおよび１２ｂとが接続されていない負荷なし状態の各電池部１２ａおよび１２ｂの各充電池１２１ａ～１２１ｄ間の電圧Ｖ１ａ～Ｖ４ａと、負荷回路１６と各電池部１２ａおよび１２ｂとが接続されている負荷あり状態の各電池部１２ａおよび１２ｂの各充電池１２１ａ～１２１ｄ間の電圧Ｖ１ｂ～Ｖ４ｂとの比較結果に基づいて、電池部１２ａおよび１２ｂの接触不良を検出する制御を行うように構成されている。

ここで、充電池１２１ａ～１２１ｄの接触不良がある場合、接触不良に起因して、負荷なし状態の電圧Ｖ１ａ～Ｖ４ａよりも、負荷あり状態の電圧Ｖ１ｂ～Ｖ４ｂの方が、大きくなる。このため、制御部２４は、電池部１２ａの接触不良を検出する場合、充電池１２１ａ間の電圧Ｖ１ａと電圧Ｖ１ｂとの差（絶対値）、および、充電池１２１ｂ間の電圧Ｖ２ａと電圧Ｖ２ｂとの差（絶対値）のうちのいずれかが所定のしきい値以上である場合、電池部１２ａの接触不良があることを検出する制御を行うように構成されている。また、制御部２４は、充電池１２１ａ間の電圧Ｖ１ａと電圧Ｖ１ｂとの差（絶対値）、および、充電池１２１ｂ間の電圧Ｖ２ａと電圧Ｖ２ｂとの差（絶対値）の両方が所定のしきい値未満である場合、電池部１２ａの接触不良がないことを検出する制御を行うように構成されている。

同様に、制御部２４は、電池部１２ｂの接触不良を検出する場合、充電池１２１ｃ間の電圧Ｖ３ａと電圧Ｖ３ｂとの差（絶対値）、および、充電池１２１ｄ間の電圧Ｖ４ａと電圧Ｖ４ｂとの差（絶対値）のうちのいずれかが所定のしきい値以上である場合、電池部１２ａの接触不良があることを検出する制御を行うように構成されている。また、制御部２４は、充電池１２１ｃ間の電圧Ｖ３ａと電圧Ｖ３ｂとの差（絶対値）、および、充電池１２１ｄ間の電圧Ｖ４ａと電圧Ｖ４ｂとの差（絶対値）の両方が所定のしきい値未満である場合、電池部１２ｂの接触不良がないことを検出する制御を行うように構成されている。

また、制御部２４は、複数の電池部１２ａおよび１２ｂのうちのいずれかの接触不良が検出された場合、接触不良エラーをユーザに対して通知する制御を行うように構成されている。たとえば、制御部２４は、接触不良エラー信号をガス検知器１０に送信する制御を行う。そして、接触不良エラー信号を受信したガス検知器１０は、表示部１１ｃに接触不良エラーを示す情報を表示する。これにより、接触不良エラーがユーザに対して通知される。

また、図１に示すように、充電器２０は、保護回路２５を備えている。保護回路２５は、電源回路２２とリレー２３との間に設けられている。また、保護回路２５は、ガス検知器１０に供給する電力を制御するように構成されている。具体的には、保護回路２５は、電圧が所定値以上となった場合、ヒューズが溶断することにより、ガス検知器１０への電力供給を遮断するように構成されている。保護回路２５を充電器２０に設けた場合、ガス検知器１０に保護回路２５を設ける場合に比べて、ガス検知器１０の構造を簡素化することができるので、防爆規格を満たすために保護回路２５を設ける場合にも、ガス検知器１０の構造が複雑化することを抑制することができる。また、保護回路２５は、電源回路２２、制御部２４などが設けられたメイン基板とは別個に設けられたサブ基板に設けられている。

（充電処理）
次に、図６を参照して、本実施形態の防爆機器への充電システム１００の充電器２０による動作モード選択処理をフローチャートに基づいて説明する。フローチャートの各処理は、充電器２０の制御部２４により行われる。

図６に示すように、まず、ステップＳ１において、複数の電池部１２ａおよび１２ｂのうちから、充電対象の電池部が選択される。

そして、ステップＳ２において、選択された充電対象の電池部に充電が行われる。すなわち、ステップＳ２では、電池部１２ａまたは１２ｂのいずれかに充電が行われる。

そして、ステップＳ３において、充電対象の電池部の各充電池間の電圧の測定が行われる。すなわち、ステップＳ３では、電池部１２ａの充電池１２１ａ間の電圧Ｖ１および充電池１２１ｂ間の電圧Ｖ２の測定、または、電池部１２ａの充電池１２１ａ間の電圧Ｖ３および充電池１２１ｂ間の電圧Ｖ４の測定のいずれかが行われる。

そして、ステップＳ４において、測定された各充電池間の電圧に基づいて、充電完了したか否かが検出される。すなわち、ステップＳ４では、充電対象の電池部の複数の充電池のうちのいずれかが満充電になった（充電完了した）か否かが検出される。ステップＳ４において、充電完了していないことが検出された場合、ステップＳ５に進む。

そして、ステップＳ５において、充電開始から所定時間（一定時間）が経過したか否かが検出される。ステップＳ５において、所定時間が経過していないことが検出された場合、ステップＳ２に進み、現在充電中の電池部への充電が継続される。

また、ステップＳ５において、所定時間が経過したことが検出された場合、ステップＳ１に進み、充電対象の電池部が現在充電中の電池部から他の電池部に切り替えられる。

また、ステップＳ４において、充電完了したことが検出された場合、ステップＳ６に進む。

そして、ステップＳ６において、充電完了した電池部への補充電が開始される。

そして、ステップＳ７において、充電開始から所定時間（一定時間）が経過したか否かが検出される。ステップＳ７において、所定時間が経過していないことが検出された場合、ステップＳ６に進み、現在補充電中の電池部への補充電が継続される。

また、ステップＳ７において、所定時間が経過したことが検出された場合、ステップＳ１に進み、充電対象の電池部が現在補充電中の電池部から他の電池部に切り替えられる。充電処理は、ガス検知器１０と充電器２０とが接続されている間、継続して行われる。また、充電処理は、ガス検知器１０と充電器２０との接続が解除されると、終了される。

（接触不良検出処理）
次に、図７を参照して、本実施形態の防爆機器への充電システム１００の充電器２０による接触不良検出処理をフローチャートに基づいて説明する。フローチャートの各処理は、充電器２０の制御部２４により行われる。接触不良検出処理は、たとえば、充電前または充電後に行われる。

図７に示すように、まず、ステップＳ１１において、負荷なし状態の各充電池間の電圧が測定される。すなわち、ステップＳ１１では、負荷なし状態の各充電池１２１ａ～１２１ｄ間の電圧Ｖ１ａ～Ｖ４ａが測定される。

そして、ステップＳ１２において、負荷あり状態の各充電池間の電圧が測定される。すなわち、ステップＳ１２では、負荷あり状態の各充電池１２１ａ～１２１ｄ間の電圧Ｖ１ｂ～Ｖ４ｂが測定される。

そして、ステップＳ１３において、負荷なし状態の電圧Ｖ１ａ～Ｖ４ａと、負荷あり状態の電圧Ｖ１ｂ～Ｖ４ｂとが比較される。

そして、ステップＳ１４において、比較結果に基づいて、電池部１２ａおよび１２ｂの接触不良があるか否かが検出される。すなわち、ステップＳ１４では、電圧Ｖ１ａと電圧Ｖ１ｂとの差、電圧Ｖ２ａと電圧Ｖ２ｂとの差、電圧Ｖ３ａと電圧Ｖ３ｂとの差、および、電圧Ｖ４ａと電圧Ｖ４ｂとの差のうちのいずれかが所定のしきい値以上であるか否かが検出される。ステップＳ１４において、接触不良がないことが検出された場合、接触不良検出処理が終了される。

また、ステップＳ１４において、接触不良があることが検出された場合、ステップＳ１５に進む

そして、ステップＳ１５において、接触不良エラーの通知制御が行われる。この際、接触不良のエラーがあることのみがユーザに対して通知されてもよいし、複数の電池部１２ａおよび１２ｂのうちいずれの電池部の接触不良が検出されたかがユーザに対して通知されてもよい。また、複数の充電池１２１ａ～１２１ｄのうちのいずれの充電池の接触不良が検出されたかがユーザに対して通知されてもよい。その後、接触不良検出処理が終了される。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、充電対象の電池部を切り替えつつ、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに充電する制御を行う制御部２４を設ける。これにより、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに互いに独立して充電することができるので、充電制御時にガス検知器１０に流れる電流量を抑制することができる。その結果、防爆基準に基づくガス検知器１０の電流量の制限に起因して複数の電池部１２ａおよび１２ｂに１系統で充電することが困難である場合にも、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに適切に充電することができる。

また、本実施形態では、上記のように、複数の電池部１２ａおよび１２ｂの各々を、直列に接続された複数の充電池１２１を含むように構成する。また、制御部２４を、各電池部１２ａおよび１２ｂの各充電池１２１間の電圧に基づいて、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに充電する制御を行うように構成する。ここで、電池部１２ａおよび１２ｂが複数の充電池１２１を含む場合、充電池１２１によって劣化の程度が異なる場合がある。この場合、ある充電池１２１は満充電（充電完了）でないにもかかわらず、他の充電池１２１は満充電（充電完了）となっている場合がある。この場合、充電を継続すると、過充電となり充電池１２１内の電解液が漏れる液漏れなどが発生するおそれがある。そこで、上記のように、各電池部１２ａおよび１２ｂの各充電池１２１間の電圧に基づいて、複数の電池部１２ａおよび１２ｂに充電する制御を行うことにより、ある充電池１２１は満充電（充電完了）でないにもかかわらず、他の充電池１２１は満充電（充電完了）となっている場合に、充電が継続されることを抑制することができる。その結果、過充電が発生することを抑制することができるので、過充電に起因して充電池１２１の液漏れなどが発生することを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部２４を、充電対象の電池部の各充電池１２１間の電圧に基づいて充電対象の電池部のうちのいずれかの充電池１２１が充電完了したことを検出した場合、充電対象の電池部の充電を完了する制御を行うように構成する。これにより、充電対象の電池部のうちのいずれかの充電池１２１が充電完了した場合、充電が継続されないので、満充電となった（充電完了した）充電池１２１に充電が継続されることを確実に抑制することができる。その結果、過充電が発生することを確実に抑制することができるので、過充電に起因して充電池１２１の液漏れなどが発生することを確実に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、複数の電池部１２ａおよび１２ｂへの充電電力の供給を切り替えるためのリレー２３を充電器２０に設ける。これにより、ガス検知器１０にリレー２３を設ける場合に比べて、ガス検知器１０の構造を簡素化することができる。その結果、防爆基準に基づくガス検知器１０の電流量の制限を満たすために、電力の供給を切り替えるリレー２３を設ける場合にも、ガス検知器１０の構造が複雑化することを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部２４を、充電完了した電池部１２ａおよび１２ｂに対して、間欠的に充電を繰り返す補充電を行うように構成する。これにより、自己放電が発生することや電池部１２ａおよび１２ｂに接続された回路に電流が漏れることなどに起因して、充電完了した電池部１２ａおよび１２ｂが放電したとしても、間欠的に充電を繰り返す補充電により、過充電が発生することを抑制しつつ、放電分の電力を電池部１２ａおよび１２ｂに補うことができる。

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明の制御部が、充電器に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の制御部が、ガス検知器に設けられていてもよい。すなわち、ガス検知器の制御部が、充電対象の電池部を切り替えつつ、複数の電池部に充電する制御、電池部の接触不良を検出するなどの制御を行うように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、ガス検知器が、４つの充電池が装着されるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ガス検知器が、１つ、２つ、３つまたは５つ以上の充電池が装着されるように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、ガス検知器が、充電池および乾電池を着脱可能（使用可能）に構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ガス検知器が、充電池のみを着脱可能（使用可能）に構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、ガス検知器が、２つの電池部を備えている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ガス検知器が、１つまたは３つ以上の電池部を含んでいてもよい。

また、上記実施形態では、電池部が、２つの電池を含んでいる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電池部が、１つまたは３つ以上の電池を含んでいてもよい。

また、上記実施形態では、充電池が、ニッケル水素電池である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、充電池が、ニッケル水素電池以外のリチウムイオン電池などの充電池であってもよい。

また、上記実施形態では、制御部が、充電時間に基づいて、充電対象の電池部を切り替える制御を行うように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部が、各電池部間の電圧、または、各電池部間の各充電池間の電圧に基づいて、充電対象の電池部を切り替える制御を行うように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、ガス検知器が２つの電池部を備える場合に、制御部が、２つの電池部のうちの充電完了した電池部に対する補充電と、２つの電池部のうちの充電完了していない電池部に対する通常の充電とを切り替えつつ、２つの電池部に充電する制御を行うように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ガス検知器が３つ以上の電池部を備える場合には、次のように、補充電と通常の充電との切り替え制御が行われてもよい。

３つ以上の電池部のうちに充電完了した電池部が複数ある場合、制御部が、充電完了した全ての電池部に対して同時に補充電を行う動作と、充電完了していない各電池部に対する通常の充電とを切り替える制御を行うように構成されていてもよい。たとえば、３つの電池部のうちに充電完了した電池部が２つある場合、制御部が、充電完了した２つの電池部に対して同時に補充電を行う動作と、充電完了していない１つの電池部に対する通常の充電とを切り替える制御を行うように構成されていてもよい。

また、３つ以上の電池部のうちに充電完了した電池部が複数ある場合、制御部が、充電完了した各電池部に対する補充電と、充電完了していない各電池部に対する通常の充電とを切り替える制御を行うように構成されていてもよい。たとえば、３つの電池部のうちに充電完了した電池部が２つある場合、制御部が、充電完了した第１の電池部に対する補充電と、充電完了していない第２の電池部に対する通常の充電と、充電完了した第３の電池部に対する補充電とを切り替える制御を行うように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、制御部が、充電対象の電池部が充電完了したタイミングで、補充電を開始する制御を行うように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部が、全ての電池部が充電完了したタイミングで、補充電を開始する制御を行うように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、制御部が、充電池の電圧が所定のしきい値以上低下したことに基づいて、充電池が充電完了したことを検出する制御を行うように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部が、充電池の電圧が略一定値になったことに基づいて、充電池が充電完了したことを検出する制御を行うように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、リレーが、充電器に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、リレーが、ガス検知器に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、保護回路が、充電器に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、保護回路が、ガス検知器に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

また、上記実施形態では、ガス検知器は防爆対応機器であり、充電器は非防爆の機器である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、充電器も防爆対応機器であってもよい。

１０ ガス検知器
２０ 充電器
２０ａ 充電器本体
２３ リレー
２４ 制御部
１００ 防爆機器への充電システム
１２１ 充電池

Claims (6)

1. 電池部が複数並列に接続された防爆対応のガス検知器と、
   前記ガス検知器に装着された複数の前記電池部を充電する充電器と、
   充電対象の電池部を切り替えつつ、前記複数の電池部に充電する制御を行う制御部と、を備える、防爆機器への充電システム。
2. 前記複数の電池部の各々は、直列に接続された複数の充電池を含み、
   前記制御部は、各電池部の各充電池間の電圧に基づいて、前記複数の電池部に充電する制御を行うように構成されている、請求項１に記載の防爆機器への充電システム。
3. 前記制御部は、充電対象の電池部の各充電池間の電圧に基づいて充電対象の電池部のうちのいずれかの充電池が充電完了したことを検出した場合、充電対象の電池部の充電を完了する制御を行うように構成されている、請求項２に記載の防爆機器への充電システム。
4. 前記複数の電池部への充電電力の供給を切り替えるためのリレーが前記充電器に設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載の防爆機器への充電システム。
5. 前記制御部は、充電完了した電池部に対して、間欠的に充電を繰り返す補充電を行うように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の防爆機器への充電システム。
6. 電池部が複数並列に接続された防爆対応のガス検知器に装着された複数の前記電池部を充電する充電器本体と、
   充電対象の電池部を切り替えつつ、前記複数の電池部に充電する制御を行う制御部と、を備える、充電器。
   

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