JPH06141472A - 充電式電気機器 - Google Patents

充電式電気機器

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JPH06141472A
JPH06141472A JP28873292A JP28873292A JPH06141472A JP H06141472 A JPH06141472 A JP H06141472A JP 28873292 A JP28873292 A JP 28873292A JP 28873292 A JP28873292 A JP 28873292A JP H06141472 A JPH06141472 A JP H06141472A
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JP
Japan
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switch
transistor
timer
load
charge
Prior art date
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Pending
Application number
JP28873292A
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English (en)
Inventor
Koji Asakawa
広次 浅川
Atsushi Isaka
篤 井坂
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡素な構成で電源スイッチのオン時には充電
動作を禁止するようにして部品の劣化を防止し、信頼性
を向上させる。 【構成】 負荷Mに電源を供給する蓄電池B1と、負荷
Mと蓄電池B1との間に介設されたスイッチSW1と、
所定電流を供給して蓄電池B1を充電する充電回路等が
備えられ、タイマIC1で充電開始からの時間を計時
し、充電開始から所定時間が経過すると満充電と判断し
て充電を停止するようにしている。ここで、スイッチS
W1にタイマIC1のグランド端子P5に接続された接
点S3を設け、スイッチSW1がオフのときタイマIC
1のグランド端子P5と充電回路のグランドラインとが
接続されて、充電を開始するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Ni−Cd電池等を有
する充電式電気機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、2次電池を電源とする電気カミソ
リ等の充電式電気機器において、本体の電源スイッチを
オンすることにより内蔵電池と駆動源であるモータ等を
接続して、モータへ通電が行われ、使用可能にされるも
のが知られている。そして、使用により電池が空になる
と、本体に接続されたプラグを商用電源のコンセントに
差し込むことにより、充電を行うようになされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電池を
使い切ってモータが停止した場合に、電源スイッチをオ
フにせずにそのまま充電すると、充電電流がモータの起
動電流より小さいと、モータが起動せずロック状態にな
る。
【0004】この状態では、負荷はモータの巻線抵抗の
みで決定される小さい値であるので、充電回路の出力電
圧は通常の1.4V程度から0.6V程度まで低下する
こととなる。このように、充電回路の出力電圧が低くな
ると、充電電流は非常に大きくなるため、回路部品の発
熱等により、部品の劣化ないしは破壊を招く虞れがあっ
た。
【0005】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、簡素な構成で電源スイッチのオン時には充電動作を
禁止するようにして部品の劣化を防止し、信頼性の高い
充電式電気機器を提供することを目的とする。
【0006】
【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、負荷と、蓄電池と、上記負荷と上記蓄電
池間に介設される第1のスイッチと、電源に接続される
ことにより所定レベルの電流を上記蓄電池に供給する充
電回路とを有する充電式電気機器において、上記充電回
路は該充電回路のグランドラインに接続されているとき
充電動作を行わせる制御端子を有するとともに、この制
御端子と上記グランドライン間に介設された第2のスイ
ッチを備え、この第2のスイッチは、上記第1のスイッ
チがオフのときはオンに、上記第1のスイッチがオンの
ときはオフになるように連動切換される(請求項1)。
【0007】また、上記第1のスイッチは、上記負荷と
上記蓄電池に接続される各接点を有する接点式のスライ
ドスイッチで、この第1のスイッチに、上記制御端子に
接続される接点を一体的に設けて上記第2のスイッチを
構成してなる(請求項2)。
【0008】また、上記制御端子に接続される接点は、
上記第1のスイッチのオフ側に設けられている(請求項
3)。
【0009】
【作用】本発明によれば、第1のスイッチがオフ、すな
わち負荷に電源が供給されていないときは、第2のスイ
ッチがオンして制御端子が充電回路のグランドラインに
接続され、充電回路が電源に接続されると、充電動作が
行われる。一方、第1のスイッチがオン、すなわち負荷
に電力が供給されているときは、第2のスイッチがオフ
になり、制御端子が充電回路のグランドラインに接続さ
れないので、充電動作が行われない。
【0010】また、請求項2記載の発明によれば、第1
のスイッチと第2のスイッチとは確実に連動して切り換
えられるので、負荷への電力供給と充電動作とが同時に
行われることはない。
【0011】また、請求項3記載の発明によれば、第1
のスイッチがオン状態で負荷への電力供給が行われてい
るときに充電動作が行われることはない。
【0012】
【実施例】本発明に係る充電式電気機器の第1実施例に
ついて、図1〜図4を用いて説明する。まず、回路構成
について、図1の回路図を用いて説明する。
【0013】入力端子T1,T2は、差込プラグの極片
で、この電気機器本体に対して出没可能に形成され、商
用電源のコンセントに差し込むと電源が供給されるよう
になっている。
【0014】ダイオードD1及びコンデンサC1で構成
される整流平滑回路は、入力端子T1,T2間に印加さ
れる交流電圧を整流、平滑するもので、コンデンサC1
の正極側に電源ラインを、負極側にグランドラインを形
成している。
【0015】タイマIC1は、時間の計時を行い、所定
時間が経過すると信号を出力するICである。タイマI
C1の端子P1〜P3は、クロック端子で、コンデンサ
CT及び抵抗RT1,RT2で構成されるCR発振回路
の時定数で決定されるクロック周波数に基づいてこのタ
イマIC1が動作する。
【0016】出力端子P8は、プルアップ抵抗R2によ
りプルアップされるとともに、トランジスタQ3のベー
スに接続されている。端子P4は、電源端子で、電流制
限用の抵抗R1を介して電源ラインに接続されている。
グランド端子P5は、このタイマIC1の動作を制御す
る制御端子である。
【0017】そして、端子P4が電源ラインに、グラン
ド端子P5がグランドラインに接続されると、このタイ
マIC1が動作を開始し、所定時間が経過するまでは
‘L’レベル、経過後は満充電と判断して所要の周波数
で‘H’、‘L’レベルの信号を交互に出力端子P8か
ら出力し、充電電流を低下させるようになっている。
【0018】また、充電を行う回路部では、巻線L1及
びコンデンサCS等からなる共振回路、スイッチング用
のトランジスタQ1及び巻線L1と磁気結合する巻線L
2等を備えている。
【0019】電源ライン、グランドライン間には、巻線
L1、スイッチング用のトランジスタQ1、エミッタ抵
抗RE1,RE2及び電池B1が直列に接続されてい
る。トランジスタQ1は、スイッチングして所要レベル
の充電電流を電池B1に供給するもので、そのベースに
は、抵抗RB2、コンデンサCB及び巻線L2の直列回
路が接続され、巻線L2の誘起電圧で充電されたコンデ
ンサCBによりトランジスタQ1にベース電圧が印加さ
れてオン、オフするようになっている。なお、起動抵抗
RB1は、トランジスタQ1にベース電圧を印加して起
動させるもので、電源ラインとトランジスタQ1のベー
ス間に接続されている。
【0020】そして、トランジスタQ1のオン、オフに
より巻線L1に流入する電流がスイッチングされ、これ
により巻線L2に電圧が誘起されるようになっている。
【0021】制御用のトランジスタQ2は、トランジス
タQ1のオフタイミングを制御するもので、そのコレク
タがトランジスタQ1のベースに、ベースがトランジス
タQ1のエミッタに、エミッタが電池B1の正極に接続
されている。そして、エミッタ抵抗RE1,RE2に流
れる電流が所定レベルを越えると、トランジスタQ2が
オンし、コンデンサCBを放電することによりトランジ
スタQ1をオフにさせるようになっている。
【0022】発光ダイオードLDは、巻線L2の誘起電
圧により点灯し、充電中であることを表示するものであ
る。
【0023】トランジスタQ3は、出力端子P8からの
信号によりトランジスタQ1をオフさせるもので、ベー
スが出力端子P8に、コレクタがトランジスタQ1のベ
ースに、エミッタが電池B1の正極に接続されている。
【0024】負荷Mは、例えばこの電気機器の駆動源で
あるモータで、スイッチSW1を介して電池B1に接続
されている。スイッチSW1は、負荷Mへの電力供給及
びタイマIC1を制御するもので、オンのときは接点S
1,S2を接続して電池B1から負荷Mへ電力供給を行
い、オフのときは接点S2,S3を接続してタイマIC
1のグランド端子P5をグランドラインに接続するもの
である。
【0025】次に、スイッチSW1の例について、図2
〜図4を用いて説明する。接点S1,S2,S3は、銅
等の導体で、プリント基板PB上に形成されている。中
央の接点S2は、ON−OFF方向に細長く、そのON
側の一方に接点S1が、OFF側の他方に接点S3が配
設されている。スイッチフォークF1,F2,F3は、
例えばリン青銅で、図3に示すように弾性を有するよう
に3片を並列かつ接点S1〜S3に等しいピッチで成形
してスイッチハンドル10に取り付けられ、接点S1,
S2,S3に好適な圧力で押圧接触するようになってい
る。
【0026】そして、スイッチSW1がオンのときはス
イッチフォークF1,F2により接点S1,S2を、ス
イッチSW1がオフのときはスイッチフォークF2,F
3により接点S2,S3を接続する。
【0027】このように、スイッチSW1を一体にして
接点S3を接点S1のオフ側に配設することにより、リ
ン青銅のスイッチフォークF3が変形してオープンにな
っても、充電されなくなるだけであり、故障につながる
ことはない。
【0028】なお、図4に示すように、接点S1,S3
を接点S2に対して同じ側に配置すれば、スイッチSW
1をスイッチフォークF1,F2の2本で構成すること
もできる。
【0029】次に、動作について説明する。まず、スイ
ッチSW1がオンの状態で入力端子T1,T2を商用電
源のコンセントに差し込む場合について説明する。
【0030】スイッチSW1をオンにして接点S1,S
2を接続すると、タイマIC1のグランド端子P5がオ
ープンになる。従って、この状態で入力端子T1,T2
をコンセントに差し込んでも、タイマIC1の動作は停
止しているので出力端子P8はオープンとなり、トラン
ジスタQ3はベースが‘H’レベルになってオンするこ
とから、トランジスタQ1はオフの状態が継続する。
【0031】よって、トランジスタQ1はスイッチング
しないので、電池B1へ充電電流が供給されない。ま
た、巻線L2に電圧が誘起されないので、発光ダイオー
ドLDは点灯しない。
【0032】次に、スイッチSW1がオフの状態で入力
端子T1,T2をコンセントに差し込む場合について説
明する。スイッチSW1をオフにして接点S2,S3を
接続すると、タイマIC1のグランド端子P5がグラン
ドラインに接続される。従って、この状態で入力端子T
1,T2をコンセントに差し込むと、タイマIC1が計
時動作を開始する。
【0033】このとき、タイマIC1の出力端子P8か
らは‘L’レベルの信号が出力されており、トランジス
タQ3はベースが‘L’レベルになってオフになる。
【0034】よって、トランジスタQ1は起動抵抗RB
1により起動してスイッチングを開始し、電池B1への
充電電流の供給を開始する。また、巻線L2の誘起電圧
により発光ダイオードLDが点灯する。
【0035】そして、所定時間が経過すると、タイマI
C1の出力端子P8から、‘H’及び‘L’レベルの信
号が交互に繰返し出力される。トランジスタQ3がオ
ン、オフを繰返すと、トランジスタQ3のオフ期間中の
みトランジスタQ1がスイッチングするので、その分充
電電流が低下し、トリクル電流が供給されることとな
る。また、巻線L2には、間欠的に電圧が誘起されるの
で、発光ダイオードLDは点滅することとなる。
【0036】このように、充電を制御する接点S3を電
源スイッチであるスイッチSW1のオフ側にすることに
より、スイッチSW1がオンのときは、充電を開始せ
ず、オフのときのみ充電を開始するようにしたので、負
荷Mのロックによる部品の発熱等が防止できる。
【0037】次に、本発明に係る充電式電気機器の第2
実施例について、図5,図6を用いて説明する。まず、
回路構成について、図5の回路図を用いて説明する。な
お、第1実施例と同一物については、同一符号を付し、
説明を省略する。
【0038】トランジスタQ4及びスイッチSW2は、
タイマIC1のグランド端子P5を制御するもので、ト
ランジスタQ4のコレクタがグランド端子P5に、エミ
ッタがグランドラインに、ベースがプルアップ抵抗RS
及びスイッチSW2の接点S6に、接続されている。ま
た、スイッチSW2の接点S5はグランドラインに接続
されている。
【0039】なお、スイッチSW2は、スイッチSW1
と連動してオン、オフするもので、例えば図6に示すよ
うに、接点S2,S5が共通の導体で形成されている。
【0040】次に、動作について説明する。まず、スイ
ッチSW1,SW2がオンの状態で入力端子T1,T2
を商用電源のコンセントに差し込む場合について説明す
る。
【0041】スイッチSW1,SW2をオンにして接点
S1,S2を接続し、接点S5,S6を接続する。この
状態で入力端子T1,T2をコンセントに差し込むと、
トランジスタQ4は、ベースがグランドラインに接続さ
れ、‘L’レベルになってオフになり、タイマIC1の
グランド端子P5がオープンになる。従って、タイマI
C1の動作は停止しているので、トランジスタQ3はベ
ースが‘H’レベルになってオンすることから、トラン
ジスタQ1はオフの状態が継続する。よって、トランジ
スタQ1はスイッチングしないので、電池B1への充電
電流が供給されない。また、巻線L2に電圧が誘起され
ないので、発光ダイオードLDは点灯しない。
【0042】次に、スイッチSW1,SW2がオフの状
態で入力端子T1,T2をコンセントに差し込む場合に
ついて説明する。
【0043】スイッチSW1,SW2をオフにして接点
S1,S2を開成し、接点S5,S6を開成する。この
状態で入力端子T1,T2をコンセントに差し込むと、
トランジスタQ4は、ベースが電源ラインにプルアップ
され、‘H’レベルになってオンする。従って、グラン
ド端子P5がグランドラインに接続されるので、タイマ
IC1は計時動作を開始する。このとき、出力端子P8
から‘L’レベルの信号が出力されるので、トランジス
タQ3はベースが‘L’レベルになってオフになる。よ
って、トランジスタQ1は起動抵抗RB1により起動し
てスイッチングを開始し、電池B1への充電電流の供給
を開始する。また、巻線L2の誘起電圧により発光ダイ
オードLDが点灯する。
【0044】そして、所定時間経過すると、タイマIC
1の出力端子P8から、‘H’及び‘L’レベルの信号
が交互に繰返し出力される。よって、トランジスタQ3
がオン、オフを繰返すので、トランジスタQ1のオフ時
間が増大し、充電電流が低下してトリクル電流が供給さ
れることとなる。また、巻線L2には間欠的に電圧が誘
起されるので、発光ダイオードLDは点滅することとな
り、第1実施例と同様の効果が得られる。
【0045】なお、上記各実施例で、トランジスタQ1
の起動抵抗RB1に接続されているトランジスタQ3
を、トランジスタQ1のエミッタ抵抗RE1,RE2を
切り換えるように接続し、所定時間の経過後は、充電電
流を低下させてトリクル充電電流を供給するようにして
も良い。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、簡素な
構造で負荷へ電力供給の状態にあるときは充電を禁止す
るように構成したので、部品の発熱等による劣化、破壊
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る充電式電気機器の第1実施例の回
路構成を示す回路図である。
【図2】プリント基板上に形成されたスイッチの接点図
である。
【図3】スイッチハンドルを裏側のスイッチフォークを
示す斜視図である。
【図4】プリント基板上に形成されたスイッチの別の接
点配置例を示す接点図である。
【図5】本発明に係る充電式電気機器の第2実施例の回
路構成を示す回路図である。
【図6】第2実施例のプリント基板上に形成されたスイ
ッチの接点図である。
【符号の説明】
1 タイマIC B1 電池 M 負荷 P5 グランド端子 P8 出力端子 Q1〜Q4 トランジスタ SW1,SW2 スイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷と、蓄電池と、上記負荷と上記蓄電
    池間に介設される第1のスイッチと、電源に接続される
    ことにより所定レベルの電流を上記蓄電池に供給する充
    電回路とを有する充電式電気機器において、上記充電回
    路は該充電回路のグランドラインに接続されているとき
    充電動作を行わせる制御端子を有するとともに、この制
    御端子と上記グランドライン間に介設された第2のスイ
    ッチを備え、この第2のスイッチは、上記第1のスイッ
    チがオフのときはオンに、上記第1のスイッチがオンの
    ときはオフになるように連動切換されることを特徴とす
    る充電式電気機器。
  2. 【請求項2】 上記第1のスイッチは、上記負荷と上記
    蓄電池に接続される各接点を有する接点式のスライドス
    イッチで、この第1のスイッチに、上記制御端子に接続
    される接点を一体的に設けて上記第2のスイッチを構成
    してなることを特徴とする請求項1記載の充電式電気機
    器。
  3. 【請求項3】 上記制御端子に接続される接点は、上記
    第1のスイッチのオフ側に設けられていることを特徴と
    する請求項2記載の充電式電気機器。
JP28873292A 1992-10-27 1992-10-27 充電式電気機器 Pending JPH06141472A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014003890A (ja) * 2006-03-03 2014-01-09 Nec Corp 電源制御方法
WO2023058314A1 (ja) * 2021-10-04 2023-04-13 ボーンズ株式会社 二次電池パック

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