JPH07135025A - Charging method for cordless equipment using electric double-layer capacitor and this cordless equipment and charger - Google Patents
Charging method for cordless equipment using electric double-layer capacitor and this cordless equipment and chargerInfo
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- JPH07135025A JPH07135025A JP5278440A JP27844093A JPH07135025A JP H07135025 A JPH07135025 A JP H07135025A JP 5278440 A JP5278440 A JP 5278440A JP 27844093 A JP27844093 A JP 27844093A JP H07135025 A JPH07135025 A JP H07135025A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、電気二重層コンデン
サを内蔵電源とし、繰り返し使用できるようにしたコー
ドレス機器と、そのコードレス機器を急速充電する充電
器と、その充電器を複数の前記コードレス機器で共用す
る充電方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cordless device having an electric double layer capacitor as a built-in power source, which can be repeatedly used, a charger for rapidly charging the cordless device, and a plurality of the cordless devices. Regarding charging method shared by.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、電気機器の中で電池を内蔵するこ
とによってコードレス化を図ったコードレス機器の占め
る割合が、少しずつ増している。2. Description of the Related Art In recent years, the proportion of cordless devices that have been made cordless by incorporating batteries in electric devices has been gradually increasing.
【０００３】例えば、電動歯ブラシ、電気シェーバーや
小型クリーナ等が便利なコードレス機器として日常的に
使用されている。For example, electric toothbrushes, electric shavers, small cleaners, etc. are routinely used as convenient cordless equipment.
【０００４】これらの機器では、その電源に、経済性の
点から繰り返して使える二次電池が使用されることが多
い。In these devices, a secondary battery that can be repeatedly used is often used as the power source from the economical point of view.
【０００５】この二次電池には、 繰り返し使用可能で経済性が高いこと 充放電特性が安定していること 取り扱いやすく保守を必要としないこと 過充電や長期放置に耐え、広い温度範囲で使用できる
こと 等の厳しい使用条件があるため、小型、高信頼、保守が
不要、取り扱いが簡便なニカド電池や小型シール鉛蓄電
池が多く使用されている。This secondary battery can be used repeatedly and is highly economical. It has stable charge and discharge characteristics. It is easy to handle and does not require maintenance. It can withstand overcharging and long-term storage and can be used in a wide temperature range. Due to severe usage conditions, such as small size, high reliability, maintenance-free, easy-to-use nicad batteries and small sealed lead acid batteries are often used.
【０００６】ところで、これらの二次電池は、一次電池
と異なり、多くの場合、機器に組み込まれて使用される
ため、機器に応じて電池の直列数も異なり、充電電圧が
異なる。[0006] By the way, unlike secondary batteries, these secondary batteries are often used by being incorporated in equipment, and therefore the number of batteries in series differs depending on the equipment and the charging voltage also differs.
【０００７】また、このような二次電池では、充電末期
に発生する酸素ガスが、陰極で反応する時の酸化熱で電
池温度が上昇し、充電電圧が低くなり、充電効率が低下
して、容量が得られなくなる。Further, in such a secondary battery, oxygen gas generated at the end of charging increases the battery temperature due to the heat of oxidation when reacting at the cathode, lowers the charging voltage and lowers the charging efficiency. The capacity cannot be obtained.
【０００８】このため、機器の完全充電には、通常（０
〜４５度）、０．１Ｃの電流で１０〜１６時間程度の充
電時間が必要であるものが多く、急速充電用電池を用い
たものでも４〜６時間の充電時間を必要とする。Therefore, it is normally necessary to charge the device completely (0
In most cases, a charging time of about 10 to 16 hours is required at a current of 0.1 to 45 ° C.), and a charging time of 4 to 6 hours is required even with a battery for quick charging.
【０００９】したがって、上記コードレス機器の例え
ば、電動シェーバーや電動歯ブラシ等、常時使用するも
のでは、機器を使用後に保持するホルダーを設け、その
ホルダーに機器の二次電池を充電する専用の充電器を設
けて、常時充電を行い、次の使用に備えるという方法が
とられている。Therefore, in the above cordless equipment such as an electric shaver or an electric toothbrush which is always used, a holder for holding the equipment after use is provided, and a dedicated charger for charging the secondary battery of the equipment is provided in the holder. There is a method in which it is provided, charged constantly, and prepared for the next use.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような、コードレス機器ごとに専用の充電器を設ける方
法では、コードレス機器と充電器とをセットにして供給
しなければならないため、コストアップの要因となって
いる。However, in the above-described method of providing a dedicated charger for each cordless device, the cordless device and the charger must be supplied as a set, which causes a cost increase. Has become.
【００１１】また、常時充電を行なうため、コードレス
機器が増えるごとに、コンセントが塞がれ、他の機器の
使用に支障を来したり、ホルダーが増え、その設置場所
にも困るという問題がある。Further, since the battery is always charged, there is a problem in that each time the number of cordless devices is increased, the outlet is clogged, the use of other devices is hindered, and the number of holders is increased, causing a problem in the installation place. .
【００１２】さらに、上記のように充電を行なった場
合、二次電池の寿命は、２００〜５００回程度の寿命し
か見込めず、２〜３年程度で電池の交換を行なわなけれ
ばならないという問題があり、それら二次電池の破棄に
よる二次公害による環境汚染も考えられる。Furthermore, when the battery is charged as described above, the life of the secondary battery is expected to be only 200 to 500 times, and the battery must be replaced in about 2 to 3 years. Yes, environmental pollution due to secondary pollution due to the destruction of these secondary batteries is also conceivable.
【００１３】そこで、この発明の課題は、コードレス機
器ごとに、充電器を設けなくてもよく、かつ、コードレ
ス機器の増加によつてコンセントが塞がれないように
し、さらに、コストの低減を図ると同時に、コードレス
機器の長寿命化と破棄による環境破壊が行なわれないよ
うにすることである。Therefore, an object of the present invention is to eliminate the need to provide a charger for each cordless device, prevent the outlet from being blocked by the increase in cordless devices, and further reduce costs. At the same time, it is necessary to prevent the environmental damage due to the extension of the life of the cordless device and the destruction thereof.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明では、二次電池に代えて充電電圧を共通化
した電気二重層コンデンサを電源とする複数のコードレ
ス機器を、使用の都度共通の充電器で充電する充電方法
を用いたのである。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a plurality of cordless devices each using an electric double layer capacitor having a common charging voltage instead of a secondary battery as a power source are used. The charging method of charging with a common charger was used.
【００１５】このとき、上記コードレス機器の電源を所
要容量の１／ｎ容量のｎ個の電気二重層コンデンサと、
そのｎ個の電気二重層コンデンサを充電の際、充電器と
直列に接続し、放電の際、コードレス機器本体と並列に
接続する直並列切り換え回路とからなる構成とすること
もできる。At this time, the power source of the cordless device is n electric double layer capacitors each having a capacity of 1 / n of a required capacity,
The n electric double layer capacitors may be connected in series with a charger at the time of charging, and may be composed of a serial / parallel switching circuit connected in parallel with the main body of the cordless device at the time of discharging.
【００１６】さらに、上記充電器を上記コードレス機器
の電気二重層コンデンサと接続される充電用直流電源
と、その直流電源と前記電気二重層コンデンサ間に並列
に接続される充電用コンデンサと、前記充電用コンデン
サを充電用直流電源で充電し、その充電された充電用コ
ンデンサでもって上記コードレス機器の電気二重層コン
デンサを充電する充電制御回路とからなる構成とした
り、上記コードレス機器の電気二重層コンデンサと接続
される充電用直流電源と、その直流電源と電気二重層コ
ンデンサとを接続あるいは開放するスイッチ手段と、そ
のスイッチ手段を間欠的に作動し、前記直流電源で直接
電気二重層コンデンサを充電する充電制御回路とからな
る構成としてもよい。Further, a charging DC power source for connecting the charger to an electric double layer capacitor of the cordless device, a charging capacitor connected in parallel between the DC power source and the electric double layer capacitor, and the charging A charging control circuit for charging the charging capacitor with a charging DC power source and charging the electric double layer capacitor of the cordless device with the charged charging capacitor, or with the electric double layer capacitor of the cordless device. A charging DC power supply to be connected, a switch means for connecting or disconnecting the DC power supply and the electric double layer capacitor, and a charging for operating the switch means intermittently to directly charge the electric double layer capacitor with the DC power supply. It may be configured with a control circuit.
【００１７】[0017]
【作用】このような電気二重層コンデンサを用いたコー
ドレス機器の充電方法では、コードレス機器は、二次電
池に代えて異種二相（活性炭と有機溶剤）を接触させ、
その界面に正負の電荷を極短距離間隔で相対させ蓄積さ
せるという構造の電気二重層コンデンサを電源に用いた
ことにより、二次電池のように充放電に酸化還元反応を
伴なわないため、急速充電を繰り返して行なえる。In the method of charging a cordless device using such an electric double layer capacitor, the cordless device is brought into contact with different two phases (activated carbon and organic solvent) instead of the secondary battery,
By using an electric double layer capacitor with a structure in which positive and negative charges are made to face each other at an extremely short distance and accumulate, as a power source, charging and discharging do not involve an oxidation-reduction reaction unlike a secondary battery. Can be charged repeatedly.
【００１８】また、その寿命も充放電を十万回程度繰り
返すことができるので半永久的であり、交換の必要がな
く、充電には電圧ディレーティングを考慮する必要がな
い。Further, its life is semi-permanent because charging / discharging can be repeated about 100,000 times, no replacement is required, and it is not necessary to consider voltage derating for charging.
【００１９】したがって、電気二重層コンデンサを用い
たコードレス機器は、大きな電流で短時間の充電を繰り
返すことができる。つまり、このようなコードレス機器
は、次の使用に備えて充電器により、常時充電を行なわ
ないで使用時に、充電を行なって繰り返し使用すること
ができる。このため、複数のコードレス機器の充電電圧
を共通化することにより、充電器の開き時間に他のコー
ドレス機器を充電できるようにして充電器の共用化が図
れる。Therefore, the cordless device using the electric double layer capacitor can repeat charging for a short time with a large current. That is, such a cordless device can be repeatedly used by being charged by the charger for the next use without being constantly charged. Therefore, by making the charging voltage of a plurality of cordless devices common, it is possible to charge the other cordless devices during the opening time of the charger and share the charger.
【００２０】このとき、コードレス機器の電源を、コー
ドレス機器を駆動するために必要な容量である所要容量
の１／ｎ容量のｎ個の電気二重層コンデンサと、そのｎ
個の電気二重層コンデンサを充電の際、充電器と直列に
接続し、放電の際、コードレス機器本体と並列に接続す
る直並列切り換え回路とからなるものとしたものでは、
充電時、電気二重層コンデンサを直並列切り換え回路に
よって充電器と直列に接続することにより、充電器が充
電する電気二重層コンデンサの合成容量を１／ｎとし、
充電器が電気二重層コンデンサの直列回路の両端に印加
する充電電圧を単一の電気二重層コンデンサの端子電圧
のｎ倍とすることによって、充電電流をｎ個の電気二重
層コンデンサを個別に充電するための電流の１／ｎとす
る。At this time, the power source of the cordless device is n electric double layer capacitors of 1 / n capacity of the required capacity which is the capacity required to drive the cordless device, and its n.
When the electric double layer capacitors are connected to the charger in series at the time of charging, and the series-parallel switching circuit is connected to the cordless device body in parallel at the time of discharging,
At the time of charging, by connecting the electric double layer capacitor in series with the charger by the series-parallel switching circuit, the combined capacity of the electric double layer capacitor charged by the charger becomes 1 / n,
The charging voltage applied to both ends of the series circuit of the electric double layer capacitor by the charger is n times the terminal voltage of the single electric double layer capacitor, so that the charging current is individually charged to the n electric double layer capacitors. 1 / n of the current for
【００２１】したがって、充電器の電流容量を少なくで
きるので、例えば充電用直流電源や電流制限用素子等の
小型化が図れ、低コスト化が図れる。Therefore, since the current capacity of the charger can be reduced, for example, the charging DC power source and the current limiting element can be downsized and the cost can be reduced.
【００２２】一方、放電時は、直並列切り換え回路によ
り、電気二重層コンデンサを並列に接続することによ
り、合成容量をｎ倍｛（１／ｎ）×ｎ＝１｝とし、出力
電圧を１／ｎ｛（ｎ×１）／ｎ＝１｝としてコードレス
機器の所要電圧に戻す。On the other hand, at the time of discharging, an electric double layer capacitor is connected in parallel by a series-parallel switching circuit to make the combined capacity n times {(1 / n) × n = 1} and the output voltage 1 /. Return to the required voltage of the cordless device as n {(n × 1) / n = 1}.
【００２３】このとき、コードレス機器の所要電圧に合
わせて電気二重層コンデンサの個数を適宜設定すれば、
ＤＣ−ＤＣコンバータ等の降圧回路を不要とすることが
できる。At this time, if the number of electric double layer capacitors is appropriately set according to the required voltage of the cordless device,
A step-down circuit such as a DC-DC converter can be eliminated.
【００２４】また、上記コードレス機器の電気二重層コ
ンデンサと接続される充電用直流電源との間に、並列に
接続される充電用コンデンサを設けた充電器では、充電
制御回路により、電気二重層コンデンサと充電用コンデ
ンサとを開放し、その充電用コンデンサを充電用直流電
源によってあらかじめ充電しておく。そして、その充電
された充電用コンデンサを前記電気二重層コンデンサと
接続することにより充電する。Further, in a charger having a charging capacitor connected in parallel between the electric double layer capacitor of the cordless device and the charging DC power source connected thereto, the electric double layer capacitor can be controlled by the charging control circuit. And the charging capacitor are opened, and the charging capacitor is charged in advance by the charging DC power supply. Then, the charged charging capacitor is connected to the electric double layer capacitor for charging.
【００２５】この時、充電は、電荷をプールした充電用
コンデンサによって一気に行なわれるので極短時間で行
なうことができる。また、充電用直流電源は、電気二重
層コンデンサを短時間で充電しなくてもよいので、容量
の小型のものを用いることができる。At this time, charging can be performed in a very short time because charging is performed at once by the charging capacitor in which charges are pooled. Moreover, since the charging DC power supply does not need to charge the electric double layer capacitor in a short time, a small capacity can be used.
【００２６】一方、充電器の充電用直流電源のコンデン
サの充電電圧Ｖ０と充電用コンデンサの容量Ｃ０は、充
電されるコードレス機器の電気二重層コンデンサの容量
をＣ１、充電後の定格電圧をＶ１とした場合、以下のよ
うに設定される。On the other hand, the charging voltage V0 of the capacitor of the charging DC power supply of the charger and the capacity C0 of the charging capacitor are the electric double layer capacitor of the cordless device to be charged is C1, and the rated voltage after charging is V1. If you do, the following is set.
【００２７】即ち、充電用直流電源により充電された充
電用コンデンサは、 Ｑ＝Ｃ０・Ｖ０ の電荷を持つ。That is, the charging capacitor charged by the charging DC power source has a charge of Q = C0V0.
【００２８】また、充電用コンデンサと電気二重層コン
デンサの合成容量は並列接続のため、 Ｃ０＋Ｃ１ となる。The combined capacitance of the charging capacitor and the electric double layer capacitor is C0 + C1 because they are connected in parallel.
【００２９】この合成容量に充電される電荷は、充電用
コンデンサの電荷がＱであるので、電気二重層コンデン
サを定格電圧Ｖ１に充電するためには、 Ｑ＝Ｃ０・Ｖ０≧Ｖ１（Ｃ０＋Ｃ１） であることが必要である。Since the electric charge of the charging capacitor is Q, the electric charge charged in the combined capacitance is Q = C0V0 ≧ V1 (C0 + C1) in order to charge the electric double layer capacitor to the rated voltage V1. It is necessary to be.
【００３０】このため、充電用直流電源の充電電圧Ｖ
は、 Ｖ０≧Ｖ１（Ｃ０＋Ｃ１）／Ｃ０ となる。Therefore, the charging voltage V of the charging DC power supply
Is V0 ≧ V1 (C0 + C1) / C0.
【００３１】また、充電用コンデンサは、電気二重層コ
ンデンサを定格電圧に充電するのに十分な電荷をもつ必
要があるので、 Ｃ０（Ｖ０−Ｖ１）＞Ｃ１・Ｖ１ であることが要求される。Since the charging capacitor needs to have a sufficient charge to charge the electric double layer capacitor to the rated voltage, it is required that C0 (V0-V1)> C1.V1.
【００３２】したがって、充電用コンデンサの容量は、 Ｃ０＞Ｃ１・Ｖ１／（Ｖ０−Ｖ１） となる。Therefore, the capacity of the charging capacitor is C0> C1 · V1 / (V0-V1).
【００３３】また、コードレス機器の電気二重層コンデ
ンサと接続される充電用直流電源との間に、両者を接続
あるいは開放するスイッチ手段を設けたものでは、充電
回路により、スイッチ手段を接続あるいは開放すること
によって間欠的に充電用直流電源から流れる充電電流に
よってコードレス機器の電気二重層コンデンサを充電す
る。Further, in the case where the switch means for connecting or disconnecting the electric double-layer capacitor of the cordless equipment and the charging DC power source connected thereto is provided, the switch means is connected or opened by the charging circuit. As a result, the electric double layer capacitor of the cordless device is intermittently charged by the charging current flowing from the charging DC power supply.
【００３４】この場合、充電開始直後は、電気二重層コ
ンデンサの入力インピーダンスが低く大きな電流が流
れ、充電用直流電源は短絡状態となるが、その短絡状態
は、間欠動作とすることにより、極短時間として充電用
直流電源をディレーティングして用いれば、前記電源を
劣化あるいは破壊することなく、コードレス機器を短時
間で充電できる。In this case, immediately after the start of charging, the input impedance of the electric double layer capacitor is low and a large current flows, and the charging DC power supply is in a short-circuit state, but the short-circuit state is extremely short due to intermittent operation. If the charging DC power supply is derated and used as time, the cordless device can be charged in a short time without deteriorating or destroying the power supply.
【００３５】このとき、充電用直流電源を例えば、商用
電源を整流して直接使用すれば、より大きな充電電流で
充電することができるので、極めて短時間での充電がお
こなえる。その際、トランス等を用いないので装置を小
型化できる。At this time, if the charging DC power source is rectified from a commercial power source and directly used, charging can be performed with a larger charging current, so that charging can be performed in an extremely short time. At that time, since the transformer or the like is not used, the device can be downsized.
【００３６】[0036]
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３７】図１に示すように、電気二重層コンデンサ
を用いたコードレス機器１の充電方法は、例えば、洗面
関係等、同じ場所で使用される電動シェーバー、ホーム
ドライヤー、電動ハブラシ等々の複数のコードレス機器
１とこれらを充電する一台の充電器２とで構成される。As shown in FIG. 1, a method of charging a cordless device 1 using an electric double layer capacitor is as follows. It is composed of a device 1 and a charger 2 for charging them.
【００３８】前記コードレス機器１は図２に示すよう
に、二次電池に代えて共通の充電電圧に統一された電気
二重層コンデンサ３を有する電源を備え、その電源は、
機器本体１’と接続されている。また、電源は、機器１
に設けられた充電用接点５と接続されている。As shown in FIG. 2, the cordless device 1 is equipped with a power source having an electric double layer capacitor 3 having a unified charging voltage in place of the secondary battery.
It is connected to the device body 1 '. In addition, the power source is the device 1
Is connected to the charging contact 5 provided on the.
【００３９】因に、充電電圧とコードレス機器１の所要
電圧が異なる場合、図２に示すように、ＤＣ−ＤＣコン
バータ等の電圧制御回路を設けると良い。Incidentally, when the charging voltage and the required voltage of the cordless device 1 are different, it is preferable to provide a voltage control circuit such as a DC-DC converter as shown in FIG.
【００４０】また、前記コードレス機器１の電源４に
は、電気二重層コンデンサのセルを積層し、所要電圧に
構成したもの以外に、例えば、図３に示すように、コー
ドレス機器本体１’の所要電圧に積層し、それぞれ所要
容量の１／２の容量を有する２個の電気二重層コンデン
サ３、３’と、ダイオードスイッチによる直並列切り換
え回路６からなる電源を用いることができる。Further, the power source 4 of the cordless device 1 has a structure in which cells of an electric double layer capacitor are laminated and configured to have a required voltage. For example, as shown in FIG. It is possible to use a power supply which is composed of two electric double layer capacitors 3 and 3 ′, which are laminated on a voltage and each have a capacitance of ½ of a required capacitance, and a serial / parallel switching circuit 6 using a diode switch.
【００４１】この直並列切り換え回路６は、充電時、ダ
イオードＤ1 とＤ2 とが導通し、電気二重層コンデンサ
３と３’を充電器２に直列に接続する。In the series-parallel switching circuit 6, the diodes D 1 and D 2 are electrically connected during charging, and the electric double layer capacitors 3 and 3 ′ are connected to the charger 2 in series.
【００４２】このため、電気二重層コンデンサ３の合成
容量は１／４となり、充電器２の充電電圧は、電気二重
層コンデンサ３の２倍となるが、充電電流は一つの電気
二重層コンデンサ３を充電する電流で良くなる。Therefore, the combined capacity of the electric double layer capacitor 3 becomes 1/4, and the charging voltage of the charger 2 is twice that of the electric double layer capacitor 3, but the charging current is one electric double layer capacitor 3. It will be better with the current to charge.
【００４３】したがって、充電器２は、充電電圧を電気
二重層コンデンサ３の端子電圧の２倍に設定しておけ
ば、電流容量を小さくできるので、充電器２の電源トラ
ンス、電流制限素子や充電用接点に小容量のものを使用
でき、小型化、低コスト化を図ることがきる。Therefore, in the charger 2, if the charging voltage is set to twice the terminal voltage of the electric double layer capacitor 3, the current capacity can be reduced, so that the power transformer, the current limiting element and the charging of the charger 2 can be reduced. It is possible to use a small-capacity contact point for use, and it is possible to achieve miniaturization and cost reduction.
【００４４】また、直並列切り換え回路６は、放電時、
ダイオードＤ1 とＤ2 とが非導通となり、電気二重層コ
ンデンサ３と３’とをコードレス機器本体１’に並列に
接続する。Further, the serial / parallel switching circuit 6 is
The diodes D 1 and D 2 become non-conductive, and the electric double layer capacitors 3 and 3'are connected in parallel to the cordless device body 1 '.
【００４５】このため、出力電圧は、電気二重層コンデ
ンサ３、３’の端子電圧となり、合成容量は、所要容量
となる。Therefore, the output voltage becomes the terminal voltage of the electric double layer capacitors 3, 3 ', and the combined capacitance becomes the required capacitance.
【００４６】このとき、電気二重層コンデンサ３、３’
の数を適宜設定することにより、出力電圧をＤＣ−ＤＣ
コンバータ等の降圧回路を用いることなくコードレス機
器１の所要の電圧に低下させるようにもできる。At this time, the electric double layer capacitors 3, 3 '
By setting the number of
It is also possible to reduce the voltage to the required voltage of the cordless device 1 without using a step-down circuit such as a converter.
【００４７】一方、充電器２は、図４に示すように、電
源用小型トランス７と整流器８とからなる充電用直流電
源９と、その直流電源出力と前記コードレス機器１の充
電用接点５と接触する出力用接点１０間に並列に接続さ
れた充電用コンデンサ１１と、前記充電用コンデンサ１
１と出力用接点１０間に直列に接続された出力遮断用開
閉手段１２と、前記出力用接点１０に接続された充電制
御回路１５とからなっている。On the other hand, as shown in FIG. 4, the charger 2 comprises a charging DC power source 9 comprising a small power source transformer 7 and a rectifier 8, a DC power source output thereof, and a charging contact 5 of the cordless device 1. A charging capacitor 11 connected in parallel between the contacting output contacts 10 and the charging capacitor 1
1 and an output contact 10 are connected in series to form an output cutoff opening / closing means 12 and a charge control circuit 15 connected to the output contact 10.
【００４８】前記出力遮断用開閉手段１２には、リレ
ー、サイリスタ、トランジスタ等のスイッチ装置が用い
られる。また、そのスイッチ装置は充電制御回路１５と
接続され、充電制御回路１５からの駆動信号によって出
力用接点１０と充電用コンデンサ１１とを接続あるいは
開放する。A switch device such as a relay, a thyristor, or a transistor is used for the output cutoff means 12. Further, the switch device is connected to the charging control circuit 15, and connects or disconnects the output contact 10 and the charging capacitor 11 according to a drive signal from the charging control circuit 15.
【００４９】充電制御回路１５は、電圧検出回路を有
し、充電中の出力用接点１０の端子電圧を検出し、その
検出電圧が電気二重層コンデンサ３の充電後の定格電圧
に達するまで開閉手段１２を接続し、充電を行う。そし
て、検出電圧が定格電圧に達すると、開閉手段１２を開
放して充電を終了させる。The charge control circuit 15 has a voltage detection circuit, detects the terminal voltage of the output contact 10 during charging, and opens and closes the detection voltage until the detected voltage reaches the rated voltage of the electric double layer capacitor 3 after charging. Connect 12 and charge. Then, when the detected voltage reaches the rated voltage, the opening / closing means 12 is opened to end the charging.
【００５０】この充電器２では、充電用コンデンサ１１
に、大容量の電気二重層コンデンサ３を用いて、このコ
ンデンサ１１にあらかじめコードレス機器１の電気二重
層コンデンサ３を充電するための電荷を充電用直流電源
９から充電しておく。In this charger 2, the charging capacitor 11
Then, the electric double layer capacitor 3 having a large capacity is used, and the electric charge for charging the electric double layer capacitor 3 of the cordless device 1 is previously charged in the capacitor 11 from the charging DC power supply 9.
【００５１】そして、出力用接点１０にコードレス機器
１の充電用接点５が接続されると、前記充電用コンデン
サ１１の充電された電荷でコードレス機器１の電気二重
層コンデンサ３を一気に充電する。このため、充電は、
極めて短時間で行なえる。When the charging contact 5 of the cordless device 1 is connected to the output contact 10, the electric double layer capacitor 3 of the cordless device 1 is charged all at once by the charged electric charge of the charging capacitor 11. Therefore, charging is
It can be done in an extremely short time.
【００５２】このとき、充電用直流電源９は、比較的時
間をかけて充電用コンデンサ１１を充電できるので容量
の小さなものでよく、充電器２を小型化できる。At this time, since the charging DC power source 9 can charge the charging capacitor 11 over a relatively long time, it may have a small capacity, and the charger 2 can be miniaturized.
【００５３】図５に充電器２の他の実施例を示す。FIG. 5 shows another embodiment of the charger 2.
【００５４】この充電器２は、電源用小型トランス７と
整流器とからなる充電用直流電源９と、出力用接点１０
間に設けられたスイッチ手段１４と充電制御回路１５’
とからなっている。This charger 2 includes a charging DC power source 9 including a small power source transformer 7 and a rectifier, and an output contact 10.
Switch means 14 and charge control circuit 15 'provided between
It consists of
【００５５】前記スイッチ手段１４は、トランジスタあ
るいはＦＥＴ等のスイッチング用パワーデバイスからな
っている。The switch means 14 comprises a switching power device such as a transistor or an FET.
【００５６】充電制御回路１５’は、出力用接点１０に
接続されたコードレス機器１の電気二重層コンデンサ３
の端子電圧を検出する電圧検出回路と、その検出電圧に
よって前記スイッチ手段１４のスイッチング周期を制御
するスイッチング回路を有し、図６に示すように、充電
時に流れる短絡電流を制限する。The charge control circuit 15 ′ has the electric double layer capacitor 3 of the cordless device 1 connected to the output contact 10.
It has a voltage detection circuit for detecting the terminal voltage of the switch and a switching circuit for controlling the switching cycle of the switch means 14 by the detected voltage, and limits the short-circuit current flowing during charging as shown in FIG.
【００５７】即ち、充電開始直後は、コードレス機器１
の電気二重層コンデンサ３の端子電圧が低いため、充電
電圧Ｖ0 が低くなり、大きな電流が流れ、充電用直流電
源９は短絡状態となるが、その短絡状態を、スイッチン
グ手段１４により、ディレーティングすることによっ
て、前記電源を劣化あるいは破壊することなく、比較的
大きなパルス状の充電電流Ｉ0 を流し、充電時間を短縮
する。That is, immediately after the start of charging, the cordless device 1
Since the terminal voltage of the electric double layer capacitor 3 is low, the charging voltage V 0 is low, a large current flows, and the charging DC power supply 9 is in a short circuit state. The short circuit state is derated by the switching means 14. By doing so, a relatively large pulse-shaped charging current I 0 is passed without deteriorating or destroying the power source, and the charging time is shortened.
【００５８】この際、図７に示すように、充電用直流電
源９をＡＣ１００Ｖの商用電源を整流したものを直接使
用すれば、充電を極めて短時間でおこなえ、かつ、トラ
ンスを用いないため、装置を小型化できる。At this time, as shown in FIG. 7, if the charging DC power source 9 is directly rectified from a commercial power source of AC100V, the charging can be performed in an extremely short time and the transformer is not used. Can be downsized.
【００５９】次に、以上のように構成される電気二重層
コンデンサ３を用いたコードレス機器１の充電方法につ
いて説明する。Next, a method of charging the cordless device 1 using the electric double layer capacitor 3 configured as described above will be described.
【００６０】このように電気二重層コンデンサ３を内蔵
電源としたコードレス機器は、充電器２によって極めて
短時間で充電することができる。As described above, the cordless device having the electric double layer capacitor 3 as a built-in power source can be charged by the charger 2 in an extremely short time.
【００６１】このため、従来のように使用後、次の使用
に備えて充電器２で常時充電しなくてもよく、使用時
に、コードレス機器１の充電用接点５を充電器２の出力
用接点１０に接触させて充電を行なって使用する。Therefore, after the conventional use, the charger 2 does not have to be constantly charged in preparation for the next use, and the charging contact 5 of the cordless device 1 is replaced with the output contact of the charger 2 during use. 10 is contacted and charged for use.
【００６２】つまり、この電気二重層コンデンサ３を用
いたコードレス機器は、使用する際に、その都度充電し
て使用する機器であると言える。このため、充電忘れに
より機器が使用不能となることがない。That is, it can be said that the cordless device using the electric double layer capacitor 3 is a device that is charged and used each time it is used. Therefore, the device does not become unusable due to forgetting to charge.
【００６３】したがって、充電器２は、常時一つのコー
ドレス機器１を充電するために使用しなくてもよく、充
電器の空き時間に、他のコードレス機器と共用して使用
することができる。Therefore, the charger 2 does not always have to be used for charging one cordless device 1 and can be used in common with other cordless devices in the idle time of the charger.
【００６４】このため、コードレス機器１ごとに充電器
２を設ける必要はない（むろん、このとき、各コードレ
ス機器の充電用接点５と充電器２の出力用接点１０の寸
法は、共通のものとしておくか、あるいは、接点を用い
ず電磁誘導方式を用いる）。Therefore, it is not necessary to provide the charger 2 for each cordless device 1 (of course, at this time, the dimensions of the charging contact 5 of each cordless device and the output contact 10 of the charger 2 are common. Or put, or use the electromagnetic induction method without using contacts).
【００６５】このように、充電器２を共用した場合、複
数のコードレス機器を使用しても従来のように、複数の
充電器２によってコンセントが塞がれることはなく、充
電器２の設置場所も一つでよい。As described above, when the charger 2 is shared, the outlet is not blocked by the plurality of chargers 2 as in the conventional case even when a plurality of cordless devices are used, and the place where the charger 2 is installed. One is enough.
【００６６】また、コードレス機器と充電器とを別々に
供給することができるため、大幅なコストダウンも図れ
る。Further, since the cordless device and the charger can be separately supplied, the cost can be greatly reduced.
【００６７】一方、コードレス機器１も電気二重層コン
デンサ３を電源としたことにより、長寿命化、破棄時の
環境汚染も防止できる。On the other hand, since the cordless device 1 also uses the electric double layer capacitor 3 as a power source, it is possible to prolong the service life and prevent environmental pollution at the time of disposal.
【００６８】[0068]
【効果】この発明による電気二重層コンデンサを用いた
コードレス機器の充電方法を用いると、コードレス機器
ごとに充電器を備えなくても良いのでコストダウンが図
れ、コードレス機器が増えた場合でも充電器が場所を取
らなくできる。[Effect] When the method for charging a cordless device using the electric double layer capacitor according to the present invention is used, it is not necessary to provide a charger for each cordless device, so that cost reduction can be achieved, and even if the number of cordless devices is increased, a charger can be used. You can save space.
【００６９】また、このとき、コードレス機器に電気二
重層コンデンサを用いたことにより、コードレス機器を
極めて短時間で急速充電することができる。しかも、半
永久的に使用でき、かつ、破棄した場合も無公害なもの
とすることができる。Further, at this time, since the electric double layer capacitor is used for the cordless device, the cordless device can be rapidly charged in an extremely short time. Moreover, it can be used semi-permanently and can be made pollution-free even when it is discarded.
【００７０】さらに、コードレス機器の電源にｎ個の電
気二重層コンデンサと直並列切り換え回路を用いたもの
では、充電器の電流容量を小さくすることができ、充電
器の小型、低コスト化が図れる。Further, in the case of using n electric double layer capacitors and a series-parallel switching circuit for the power source of the cordless device, the current capacity of the charger can be made small, and the charger can be made small in size and low in cost. .
【００７１】一方、充電器に充電用コンデンサやスイッ
チ手段を用いたものでは、充電用直流電源を大型化する
ことなく、小型の直流電源で短時間で上記のコードレス
機器を充電することができる。このため、充電器の小型
化と合わせて低コスト化が図れる。On the other hand, when the charging capacitor or the switching means is used for the charger, the above cordless equipment can be charged in a short time with a small DC power source without increasing the size of the charging DC power source. For this reason, cost reduction can be achieved together with miniaturization of the charger.
【図１】この発明の実施例を示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】電気二重層コンデンサを用いたコードレス機器
の電源の実施例を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a power supply of a cordless device using an electric double layer capacitor.
【図３】電気二重層コンデンサを用いたコードレス機器
の電源の他の実施例を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of a power source for a cordless device using an electric double layer capacitor.
【図４】充電回路の実施例を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a charging circuit.
【図５】充電回路の他の実施例を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the charging circuit.
【図６】充電回路の他の実施例の充電方法を示す作用図FIG. 6 is an operation diagram showing a charging method of another embodiment of the charging circuit.
【図７】図５の充電回路の他の実施例を示すブロック図FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the charging circuit of FIG.
１ コードレス機器 １’ コードレス機器本体 ２ 充電器 ３、３’ 電気二重層コンデンサ ４ コードレス機器の電源 ５ 充電用接点 ６ 直並列切り換え回路 ７ 電源用小型トランス ８ 整流器 ９ 充電用直流電源 １０ 出力用接点 １１ 充電用コンデンサ １２ 開閉手段 １３ 充電用回路 １４ スイッチ手段 １５ 充電制御回路 １５’ 充電制御回路 1 cordless device 1'cordless device main body 2 charger 3, 3'electric double layer capacitor 4 cordless device power supply 5 charging contact 6 series-parallel switching circuit 7 small power supply transformer 8 rectifier 9 charging DC power supply 10 output contact 11 Charging capacitor 12 Opening / closing means 13 Charging circuit 14 Switch means 15 Charging control circuit 15 'Charging control circuit
Claims (4)
ンサを二次電池に代えて電源とする複数のコードレス機
器を、使用の都度共通の充電器で充電する電気二重層コ
ンデンサを用いたコードレス機器の充電方法。1. A cordless device using an electric double layer capacitor in which a plurality of cordless devices that use an electric double layer capacitor having a common charging voltage instead of a secondary battery as a power source are charged by a common charger each time they are used. Charging method.
１／ｎ容量のｎ個の電気二重層コンデンサと、そのｎ個
の電気二重層コンデンサを充電の際、充電器と直列に接
続し、放電の際、コードレス機器本体と並列に接続する
直並列切り換え回路とからなることを特徴とする請求項
１記載のコードレス機器。2. A power source for the cordless device, wherein n electric double layer capacitors each having a capacity of 1 / n of a required capacity, and the n electric double layer capacitors are connected in series with a charger when charging and discharged. The cordless device according to claim 1, wherein the cordless device main body comprises a serial / parallel switching circuit connected in parallel with the cordless device body.
ンサと接続される充電用直流電源と、その直流電源と前
記電気二重層コンデンサ間に並列に接続される充電用コ
ンデンサと、前記充電用コンデンサを充電用直流電源で
充電し、その充電された充電用コンデンサでもって、上
記コードレス機器の電気二重層コンデンサを充電する充
電制御回路とからなる請求項１記載の充電器。3. A charging DC power source connected to the electric double layer capacitor of the cordless device, a charging capacitor connected in parallel between the DC power source and the electric double layer capacitor, and the charging capacitor is charged. 2. The charger according to claim 1, further comprising: a charging control circuit that charges the electric double layer capacitor of the cordless device with the charged charging capacitor by using the charging DC power supply.
ンサと接続される充電用直流電源と、その直流電源と電
気二重層コンデンサとを接続あるいは開放するスイッチ
手段と、そのスイッチ手段を間欠的に作動し、前記直流
電源で直接電気二重層コンデンサを充電する充電制御回
路とからなる請求項１記載の充電器。4. A charging DC power source connected to the electric double layer capacitor of the cordless device, a switch means for connecting or disconnecting the DC power source and the electric double layer capacitor, and the switch means for intermittently operating. The charger according to claim 1, further comprising: a charge control circuit that directly charges the electric double layer capacitor with the DC power source.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5278440A JPH0831339B2 (en) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Charger for cordless equipment using electric double layer capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5278440A JPH0831339B2 (en) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Charger for cordless equipment using electric double layer capacitor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135025A true JPH07135025A (en) | 1995-05-23 |
| JPH0831339B2 JPH0831339B2 (en) | 1996-03-27 |
Family
ID=17597375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5278440A Expired - Lifetime JPH0831339B2 (en) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Charger for cordless equipment using electric double layer capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831339B2 (en) |
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1993
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Also Published As
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|---|---|
| JPH0831339B2 (en) | 1996-03-27 |
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