(57)【要約】【課題】ユーザの利便性が高い電源回路及び電源装置を提供することを目的とする。【解決手段】電源回路１０３は、電動作業機１０４と接続し、接続した電動作業機１０４ａに、第１接続部に接続された電池１０１からの直流電力を交流電力に変換して供給する電力供給部と、第２接続部に接続された商用電源１５０から供給される交流電力に基づいて第１接続部に接続された電池１０１を充電する充電部と、を備え、商用電源１５０が第２接続部に接続されているときに、充電部は電池１０１に充電を行うように構成され、かつ、交流電源１５０が第２接続部に接続されていないときに、電力供給部は電動作業機１０４に交流電力を供給するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池と接続される第１接続手段と、
交流用の電動作業機と接続し、接続した前記電動作業機に、前記第１接続手段に接続された前記電池からの直流電力を交流電力に変換して供給する電力供給手段と、
交流電源と接続される第２接続手段と、
前記第２接続手段に接続された交流電源から供給される交流電力に基づいて前記第１接続手段に接続された前記電池を充電する充電手段と、
を備え、
前記交流電源が前記第２接続手段に接続されているときに、前記充電手段は前記電池に充電を行うように構成され、かつ、
前記交流電源が前記第２接続手段に接続されていないときに、前記電力供給手段は前記電動作業機に前記交流電力を供給するように構成された、
ことを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記第１接続手段と前記電池とは、接続、非接続が可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記第１接続手段と前記電池とは、接続、非接続が可能であり、
前記第２接続手段と前記交流電源とは、接続、非接続が可能であり、
前記電源回路は、
前記第１接続手段と前記電池との接続を検出し、かつ、前記第２接続手段と前記交流電源との接続を検出した場合に、前記充電手段を動作させて、前記充電手段に前記電池への充電を行わせ、
前記第１接続手段と前記電池との接続を検出し、かつ、前記第２接続手段と前記交流電源との接続を検出していない場合に、前記電力供給手段を動作させて、前記電力供給手段に前記電池からの電力の前記電動作業機への供給を行わせる、制御手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項４】
前記電池から前記電動作業機への電力の供給と非供給を切り替える切り替え手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記第２接続手段に前記交流電源が接続されたことを検出すると、前記切り替え手段によって前記電力を非供給にし、前記充電手段に前記電池への充電を行わせる、
ことを特徴とする請求項３に記載の電源回路。
【請求項５】
前記切り替え手段は、前記第１接続手段と前記電力供給手段との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の電源回路。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第２接続手段に前記交流電源が接続されていない場合には前記第１接続手段に接続された前記電池からの電力で動作し、前記第２接続手段に前記交流電源が接続されている場合には前記交流電源からの電力で動作する、
ことを特徴する請求項３に記載の電源回路。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載された電源回路を備える電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路及び電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記の電源装置として、例えば、特許文献１には、箱状の収納ケースに、交流駆動式の電動工具が取り付けられた電動工具付き収納ケースであって、前記収納ケースは、電力を蓄える蓄電部と、前記蓄電部に蓄えられた電力を交流として前記電動工具に供給するべく当該電動工具に接続された交流供給部とを収納する構成で、前記収納ケースは、更に前記蓄電部への充電を行う充電部を収納し、当該充電部は電源コードを通じて外部電源に接続される構成である電動工具付き収納ケースが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された電動工具付き収納ケースは、蓄電部への充電と電動工具への電力の供給との切り替えが手動で行われる構成なので、ユーザの利便性が悪かった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、ユーザの利便性が高い電源回路及び電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る電源回路は、
電池と接続される第１接続手段と、
交流用の電動作業機と接続し、接続した前記電動作業機に、前記第１接続手段に接続された前記電池からの直流電力を交流電力に変換して供給する電力供給手段と、
交流電源と接続される第２接続手段と、
前記第２接続手段に接続された交流電源から供給される交流電力に基づいて前記第１接続手段に接続された前記電池を充電する充電手段と、
を備え、
前記交流電源が前記第２接続手段に接続されているときに、前記充電手段は前記電池に充電を行うように構成され、かつ、
前記交流電源が前記第２接続手段に接続されていないときに、前記電力供給手段は前記電動作業機に前記交流電力を供給するように構成されている。
【０００７】
前記第１接続手段と前記電池とは、接続、非接続が可能であってもよい。
【０００８】
前記第１接続手段と前記電池とは、接続、非接続が可能であってもよく、
前記第２接続手段と前記交流電源とは、接続、非接続が可能であってもよく、
前記電源回路は、
前記第１接続手段と前記電池との接続を検出し、かつ、前記第２接続手段と前記交流電源との接続を検出した場合に、前記充電手段を動作させて、前記充電手段に前記電池への充電を行わせ、
前記第１接続手段と前記電池との接続を検出し、かつ、前記第２接続手段と前記交流電源との接続を検出していない場合に、前記電力供給手段を動作させて、前記電力供給手段に前記電池からの電力の前記電動作業機への供給を行わせる、制御手段をさらに備えてもよい。
【０００９】
前記電源回路は、前記電池から前記電動作業機への電力の供給と非供給を切り替える切り替え手段をさらに備えてもよく、
前記制御手段は、前記第２接続手段に前記交流電源が接続されたことを検出すると、前記切り替え手段によって前記電力を非供給にし、前記充電手段に前記電池への充電を行わせてもよい。
【００１０】
前記切り替え手段は、前記第１接続手段と前記電力供給手段との間に配置されてもよい。
【００１１】
前記制御手段は、前記第２接続手段に前記交流電源が接続されていない場合には前記第１接続手段に接続された前記電池からの電力で動作し、前記第２接続手段に前記交流電源が接続されている場合には前記交流電源からの電力で動作してもよい。
【００１２】
本発明の第２の観点に係る電源装置は、
上記電源回路を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ユーザの利便性が高い電源回路及び電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電源回路等の回路構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電源装置等の外観を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電源回路の制御部が行う電源制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係る電源装置を、図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の説明及び図面によって限定されるものではない。下記の説明及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る電源回路、電源装置等を図１乃至図３に沿って説明する。
【００１７】
まず、図１を参照して、本実施形態に係る電源装置１が備える電源回路１０３の回路構成等を説明する。なお、下記での接続は、電気的な接続をいう。
【００１８】
電源回路１０３には、電池１０１が接続される。電源回路１０３には、電動作業機１０４も接続される。また、電源回路１０３には、商用電源１５０（交流電源である。）も接続される。なお、以下では、前段とは回路上において電池１０１側をいう。後段とは回路上において電動作業機１０４側又は商用電源１５０側をいう。
【００１９】
電池１０１及び電動作業機１０４が電源回路１０３に接続され、商用電源１５０が電源回路１０３に接続されていない場合、電源回路１０３は、電池１０１からの電力を電動作業機１０４に供給する。また、電池１０１及び電動作業機１０４が電源回路１０３に接続され、かつ、商用電源１５０も電源回路１０３に接続されている場合、電源回路１０３は、電動作業機１０４への電力の供給を止めて、商用電源１５０からの電力によって電池１０１を充電する。
【００２０】
本実施形態では、電源回路１０３は、電池１０１から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電動作業機１０４に供給する。電動作業機１０４は、交流電力用の装置である。電動作業機１０４は、モータ１０４ａを内蔵し、電源回路１０３から供給される電力で（図示しない回路等によって、適宜交流電圧等は直流電圧等に変換される。）、モータ１０４ａを駆動する。電動作業機１０４は、ブラシレスモータ等を有する電動工具（電動ドリル、グラインダ等）等である。
【００２１】
電池１０１は、ここでは、電池パックである。
【００２２】
電池１０１は、複数の素電池１０１ａと、温度検出素子１０１ｂと、保護回路１０１ｃと、正極端子（＋）と、負極端子（−）と、第１出力端子（ＬＤ）と、第２出力端子（ＴＨ）と、を備える。
【００２３】
複数の素電池１０１ａは、直列に接続される。素電池１０１ａは、ここでは、リチウムイオン電池である。直列に接続された複数の素電池１０１ａの正極は、正極端子（＋）に接続される。また、負極は、温度検出素子１０１ｂの一端と負極端子（−）に接続される。温度検出素子１０１ｂの他端は、第２出力端子（ＴＨ）に接続される。
【００２４】
温度検出素子１０１ｂは、複数の素電池１０１ａの温度を検出するためのものであり、複数の素電池１０１ａの近傍に配置される。温度検出素子１０１ｂは、本実施形態では、複数の素電池１０１ａの温度によって抵抗値が変化するサーミスタによって構成される。
【００２５】
保護回路１０１ｃは、素電池１０１ａ等に接続され、電池１０１における、過放電、過電流、過充電等を検出する。保護回路１０１ｃは、第１出力端子（ＬＤ）とも接続され、過放電、過電流、過充電等を検出すると、第１出力端子（ＬＤ）を介して電池１０１の外部に制御信号を出力する。なお、この制御信号は、例えば、Ｈｉｇｈ信号である。
【００２６】
次に、電源装置１内の電源回路１０３の回路について図１の回路図を参照して説明する。
【００２７】
電源回路１０３は、制御部１２６を備える。制御部１２６は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラム等を記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えるマイコン（Microcomputer）によって構成される。マイコンのＣＰＵは、ＲＯＭが記憶するプログラムに従って動作する。これによって、制御部１２６は、後述の電源制御処理を行って電源回路１０３を制御し、電源回路１０３を動作させる。
【００２８】
電源回路１０３は、正極端子（＋）と、負極端子（−）と、を備える。これらは、それぞれ、電池１０１の、正極端子（＋）と、負極端子（−）と、に接続される。これによって、電源回路１０３に電池１０１が接続される。また、電源回路１０３は、第１入力端子（ＬＤ）を備える。第１入力端子（ＬＤ）は、電池１０１が電源装置１に取り付けられると、電池１０１の第１出力端子（ＬＤ）と接続する。また、電源回路１０３は、第２入力端子（ＴＨ）を備える。第２入力端子（ＴＨ）は、電池１０１が電源装置１に取り付けられると、電池１０１の第２出力端子（ＴＨ）と接続する。
【００２９】
本実施形態では、少なくとも正極端子（＋）と負極端子（−）とが、電池１０１と接続される第１接続部を構成する。
【００３０】
第１入力端子（ＬＤ）と制御部１２６とは接続される。電池１０１の第１出力端子（ＬＤ）から出力される制御信号は、第１入力端子（ＬＤ）を介して制御部１２６に入力される。制御部１２６は、この制御信号が入力されると、所定の処理を行う。また、第２入力端子（ＴＨ）と制御部１２６とは接続される。制御部１２６は、第２入力端子（ＴＨ）を介して温度検出素子１０１ｂの抵抗値を検出することによって、複数の素電池１０１ａの温度を検出する。制御部１２６は、検出した温度に基づいて所定の処理を行う。
【００３１】
電源回路１０３は、第１配線Ｌ１と、第２配線Ｌ２と、第３配線Ｌ３と、第４配線Ｌ４と、を備える。電源回路１０３を構成する要素は、適宜、これらの配線に接続されるか、これらの配線の途中に配置される。
【００３２】
第１配線Ｌ１は、一端が、電源回路１０３の正極端子（＋）を介して、電池１０１の正極端子（＋）に接続され、他端が交流変換部１６０（詳しくは後述する。）に接続される。第２配線Ｌ２は、一端が、電源回路１０３の負極端子（−）を介して、電池１０１の負極端子（−）に接続され、他端が交流変換部１６０に接続される。第３配線Ｌ３は、一端が降圧回路１５３（詳しくは後述する）の正極側の出力部に接続され、他端が第１配線Ｌ１に接続される。第４配線Ｌ４は、一端が降圧回路１５３の負極側の出力部に接続され、他端が第２配線Ｌ２に接続される。
【００３３】
電源回路１０３は、第１配線Ｌ１の途中に配置されたスイッチ１０６Ｂを備える。このスイッチ１０６ＢのＯＮ・ＯＦＦによって、後段にある電力供給部（詳しくは後述する。）への電力の供給・非供給が切り替えられる。スイッチ１０６ＢのＯＮ・ＯＦＦは、コイル１０６Ａ（詳しくは後述する。）を介して制御部１２６によって制御される。スイッチ１０６Ｂとコイル１０６Ａとによってリレースイッチが構成される。なお、本実施形態では、スイッチ１０６Ｂは、通常時においてＯＮしているノーマリークローズ型のスイッチである。
【００３４】
スイッチ１０６Ｂの前段の、第１配線Ｌ１の途中には、ノードＮ１を介して第３配線Ｌ３が接続される。電源回路１３０は、ダイオード１６１を備え、このダイオード１６１は、第３配線Ｌ３の途中に配置される。ダイオード１６１は、電池１０１から降圧回路１５３等に電流が逆流することを防止する第１の逆流防止部の一例である。
【００３５】
電源回路１０３は、レギュレータ１０８と、コンデンサ１０９と、コンデンサ１１０と、ダイオード１６０と、ダイオード１６２と、を備える。レギュレータ１０８には、電池１０１又は交流電源１５０から供給される電力が供給される。つまり、レギュレータ１０８には、電池１０１が出力する電圧又は降圧回路１５３が出力する電圧が印加される。レギュレータ１０８は、供給された電力に基づいて、所定の定電圧Ｖｃｃ（ここでは、５Ｖ）を生成し、電源回路１０３の所定の構成要素（制御部１２６等）に出力する。特に、レギュレータ１０８は、制御部１２６に接続され、定電圧Ｖｃｃを制御部１２６に出力する。
【００３６】
レギュレータ１０８は、ダイオード１６０を介して第１配線Ｌ１（スイッチ１０６Ｂの後段）に接続されるとともに、第２配線Ｌ２にも接続される。ダイオード１６０は、降圧回路１５３から電池１０１への電流の逆流等を防止する第２の逆流防止部の一例である。ダイオード１６２は、一端が、ダイオード１６０とレギュレータ１０８とを接続するノードＮ３に接続され、他端が、第３配線Ｌ３の途中かつダイオード１６１の後段に配置されたノードＮ４に接続される。ダイオード１６２は、電池１０１から降圧回路１５３への電流の逆流を防止する第３の逆流防止部の一例である。
【００３７】
なお、レギュレータ１０８は、電源回路１０３内の他の要素にも、適宜、定電圧Ｖｃｃ出力する。
【００３８】
コンデンサ１０９とコンデンサ１１０とは、それぞれ、一端がレギュレータ１０８に接続され、他端が第２配線Ｌ２に接続される。コンデンサ１０９とコンデンサ１１０とは、それぞれ、レギュレータ１０８に印加される電圧（入力電圧）及びレギュレータ１０８が出力する定電圧Ｖｃｃを平滑化するためのものである。
【００３９】
本実施形態では、レギュレータ１０８と、コンデンサ１０９と、コンデンサ１１０と、によって、電池１０１又は交流電源１５０から供給される電力に基づいて定電圧を出力する定電圧電源が構成される。
【００４０】
電源回路１０３は、さらに、抵抗１１１と抵抗１１２とを備える。第１配線Ｌ１と第２配線Ｌ２とには、直列に接続された抵抗１１１と抵抗１１２とが接続される。両者の間（両者を接続するノードＮ５）は制御部１２６と接続される。電池１０１の出力電圧は、抵抗１１１と抵抗１１２とによって分圧されて、分圧後の電圧は、電気信号（第１分圧信号）として制御部１２６に入力される。第１分圧信号によって、電池１０１の第１接続部への接続の有無及び電池１０１の出力電圧（ここでは分圧後の電圧で表される場合がある。）が特定される。本実施形態では、抵抗１１１と抵抗１１２とが、前記の接続の有無、及び、電池１０１の出力電圧を検出するための第１検出部になる。
【００４１】
なお、この第１検出部は、スイッチ１Ｂの前段に配置される、つまり、本実施形態では抵抗１１１がスイッチ１Ｂの前段の、第１配線Ｌ１上のノードＮ２に接続される。これによって、スイッチ１ＢのＯＮ・ＯＦＦの状態に関わらず、制御部１２６は、前記の接続の有無等を検出できる。
【００４２】
電源回路１０３は、さらに、インダクタ１１３と、ダイオード１１４と、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）１１５と、コンデンサ１１６と、抵抗１１７と、抵抗１１８と、を備える。インダクタ１１３と、ダイオード１１４と、ＦＥＴ１１５と、コンデンサ１１６と、は、入力電圧を昇圧する昇圧部であり、抵抗１１７と、抵抗１１８と、は、昇圧した電圧を検出するための昇圧電圧検出部になる。
【００４３】
インダクタ１１３は、第１配線Ｌ１の途中かつスイッチ１０６Ｂの後段に配置される。ダイオード１１４は、第１配線Ｌ１の途中かつインダクタ１１３の後段に配置されるとともに、一端がインダクタ１１３とＦＥＴ１１５のドレインとに接続される。ダイオード１１４の他端は、コンデンサ１１６の一端と接続される。
【００４４】
ＦＥＴ１１５は、ソースが第２配線Ｌ２に接続され、ゲートが制御部１２６に接続され、ドレインが第１配線Ｌ１（インダクタ１１３及びダイオード１１４）に接続される。コンデンサ１６０は、第１配線Ｌ１と第２配線Ｌ２とに接続される。コンデンサ１６０は、ダイオード１１４を介して、ＦＥＴ１１５の後段に位置する。
【００４５】
ＦＥＴ１１５は、ここでは、ｎチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。制御部１２６からＦＥＴ１１５のゲートにＨｉｇｈ信号が供給されると、ＦＥＴ１１５はＯＮし、ＦＥＴ１１５のソース−ドレイン間に電流が流れ、ＦＥＴ１１５ｂのゲートにＬｏｗ信号が供給されると、ＦＥＴ１１５はＯＦＦし、ＦＥＴ１１５のソース−ドレイン間に電流が流れない。
【００４６】
インダクタ１１３はＦＥＴ１１５のＯＮ・ＯＦＦが切り替わることによりフライバック効果を起こす。フライバック効果が起こることによって、インダクタ１１３の端子間電圧は上昇する。これによって、昇圧部への入力電圧（電池１０１からの入力電圧）が昇圧され、所定の電圧値の電圧が生成される。
【００４７】
ダイオード１１４は、インダクタ１１３等によって生成された電圧（昇圧した電圧）を整流する。コンデンサ１１６は、ダイオード１１４が整流した電圧を平滑化する。
【００４８】
以上のような構成によって、昇圧部は、入力電圧を昇圧し、昇圧した電圧を昇圧電圧として交流変換部１６０（詳しくは後述する。）に出力する。
【００４９】
第１配線Ｌ１と第２配線Ｌ２とには、直列に接続された抵抗１１７と抵抗１１８とが接続される。両者の間（両者を接続するノードＮ７）は制御部１２６と接続される。昇圧電圧は、抵抗１１７と抵抗１１８とによって分圧されて、分圧後の電圧は、電気信号（昇圧電圧分圧信号）として制御部１２６に入力される。
【００５０】
制御部１２６は、入力される昇圧電圧分圧信号が示す電圧に基づいて（つまり、昇圧電圧に基づいて）、ＦＥＴ１１５のゲートに供給するＨｉｇｈ信号及びＬｏｗ信号を切り替えるタイミングを制御することで、ＦＥＴのＯＮのデューティー比を制御し、昇圧電圧が所定の電圧になるように昇圧部を制御する。
【００５１】
電源回路１０３は、さらに、前記の昇圧電圧を交流電圧に変換する交流変換部１６０と、この交流変換部１６０に接続される出力端子１０５ａ及び１０５ｂ（出力部）と、を備える。交流変換部１６０は、ここでは、ＦＥＴ１１９と、ＦＥＴ１２０と、ＦＥＴ１２１と、ＦＥＴ１２２と、インダクタ１２３と、インダクタ１２３と、コンデンサ１２５と、ゲートドライバ１２７と、によって構成される。ＦＥＴ１１９と、ＦＥＴ１２０と、ＦＥＴ１２１と、ＦＥＴ１２２と、ゲートドライバ１２７と、は、昇圧電圧を正弦波の出力電圧に変換するインバータ回路を構成する。インダクタ１２３と、インダクタ１１３と、コンデンサ１２５と、は、インバータ回路が変換した正弦波の出力電圧を交流電圧に整形するフィルタ回路を構成する。
【００５２】
ＦＥＴ１１９乃至１２２は、それぞれ、ここでは、ｎチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴである。ＦＥＴ１１９乃至１２２の各ゲートは、ゲートドライバ１２７に接続される。ＦＥＴ１１９及び１２０のドレインは第１配線Ｌ１に接続される。ＦＥＴ１１９のソースは、インダクタ１２３の一端と、ＦＥＴ１２１のドレインと、に接続される。ＦＥＴ１２０のソースは、インダクタ１１３の一端と、ＦＥＴ１２２のドレインと、に接続される。ＦＥＴ１２１及び１２２のソースは第２配線Ｌ２に接続される。インダクタ１２３の他端とインダクタ１２４の他端とは、コンデンサ１２５に接続される。また、インダクタ１２３の他端とインダクタ１２４の他端とは、それぞれ、出力端子１０５ａと出力端子１０５ｂとに接続される。
【００５３】
出力端子１０５ａと出力端子１０５ｂとは、コンセントの差込口内の接続端子を構成する。出力端子１０５ａと出力端子１０５ｂと（出力部）には、電動作業機１０４（特にモータ１０４ａ）が接続される。
【００５４】
ＦＥＴ１１９とＦＥＴ１２２とが第１組となる。また、ＦＥＴ１２０とＦＥＴ１２１とが第２組となる。ゲートドライバ１２７は、制御部１２６に制御され、第１組、第２組毎にＨｉｇｈ信号又はＬｏｗ信号を供給することによって、それぞれの組のＦＥＴをＯＮ・ＯＦＦさせる。これによって、交流変換部１６０において、正負の電圧が生成される。制御部１２６は、ゲートドライバ１２７を制御し、Ｈｉｇｈ信号及びＬｏｗ信号のタイミングを制御し、ＦＥＴのＯＮのデューティー比を、前記の正負の電圧が正弦波になるように制御する。このようにして、インバータ回路からは正弦波の電圧（出力電圧）が出力される。
【００５５】
インバータ回路から出力された出力電圧は、フィルタ回路に入力され、インダクタ１２３と、インダクタ１１３と、コンデンサ１２５と、によって、交流電圧に整形される。整形された交流電圧は、出力端子１０５ａと出力端子１０５ｂと（出力部）を介して電動作業機１０４に出力される。
【００５６】
以上のように、交流変換部１６０は、昇圧電圧を交流電圧に変換し、電動作業機１０４に出力する。つまり、交流変換部１６０は、昇圧部から供給される直流電力（つまり、昇圧に応じて増幅された直流電力）を交流電力に変換して、変換した交流電力を電動作業機１０４に供給する。本実施形態では、交流変換部１６０と出力部と昇圧部とによって、電力供給部が構成される。
【００５７】
電源回路１０３は、コイル１０６Ａを備える。コイル１０６Ａは、一端が、レギュレータ１０８と制御部１２６との間（ノードＮ８）に接続され、他端が、制御部１２６に接続される。制御部１２６は、コイル１０６Ａに電流を流すことができるように構成される。コイル１０６Ａに電流が流れると、コイル１０６Ａに磁気が発生する。この磁気によって、スイッチ１０６Ｂが動いてスイッチ１０６ＢはＯＦＦする。図１の回路では、コイル１０６Ａとスイッチ１０６Ｂとは離れているが、実際の配置では両者はリレースイッチを構成し近接して配置される。制御部１２６は、コイル１０６Ａに電流を流すか流さないを制御できるので、スイッチ１０６ＢのＯＮ・ＯＦＦを制御できることになる。
【００５８】
電源回路１０３は、入力端子１７１ａと入力端子１７２ａとを備える。入力端子１７１ａと入力端子１７２ａとは、例えば、コードの一端が接続される。コードの他端は、商用電源１５０に接続される。本実施形態では、これによって、入力端子１７１ａと入力端子１７２ａとは商用電源１５０に接続される。本実施形態では、入力端子１７１ａと入力端子１７２ａとによって、商用電源１５０に接続される第２接続部が構成される。
【００５９】
電源回路１０３は、四つのダイオードからなるダイオードブリッジ１５１と、コンデンサ１５２と、降圧回路１５３と、制御回路１５４と、を備える。
【００６０】
ダイオードブリッジ１５１の入力側は、入力端子１７１ａと入力端子１７２ａとに接続される。また、ダイオードブリッジ１５１の出力側は、コンデンサ１５２及び降圧回路１５３に接続される。第２接続部を介して商用電源１５０から供給される交流電力は、ダイオードブリッジ１５１で整流され、コンデンサ１５２で平滑化され、降圧回路１５３に供給される。つまり、降圧回路１５３には、商用電源１５０からの交流電力を直流に変換した直流電力が供給される。つまり、降圧回路１５３には、直流電圧が印加されることになる。
【００６１】
降圧回路１５３には、制御回路１５４が接続される。また制御回路１５４は、コンデンサ１５２と降圧回路１５３との間（ノードＮ９）に接続される。また、制御回路１５４は、制御部１５６に接続される。制御部１５６は、制御回路１５４を制御する。制御回路１５４は、降圧回路１５３を制御する。降圧回路１５３は、制御回路１５４の制御のもと（つまり、制御部１５６の制御のもと）、入力された直流電圧を所定の電圧値に下げて出力する。これによって、降圧回路１５３は、供給される電力について降圧する。
【００６２】
降圧回路１５３には、第３配線Ｌ３及び第４配線Ｌ４が接続される。第４配線Ｌ４とノードＮ４の後段の第３配線Ｌ３とには、直列に接続された抵抗１６５と抵抗１６６とが接続される。両者の間（両者を接続するノードＮ１０）は制御部１２６が接続される。降圧回路１５３の出力電圧は、抵抗１６５と抵抗１６６とによって分圧されて、分圧後の電圧は、電気信号（第２分圧信号）として制御部１２６に入力される。第２分圧信号によって、商用電源１５０の第２接続部への接続の有無及び降圧回路１５３の出力電圧（ここでは分圧後の電圧で表される場合がある。）が特定される。本実施形態では、抵抗１６５と抵抗１６６とが、前記の接続の有無、及び、降圧回路１５３の出力電圧を検出するための第２検出部になる。制御部１２６は、第２分圧信号に基づいて、降圧回路１５３の出力電圧が所定の電圧になるように、制御回路１５４を制御し、これによって降圧回路１５３を制御する。
【００６３】
降圧回路１５３が出力する電圧は、電池１０１に印加される。これによって、電池１０１に電力が供給され、電池１０１は充電される。
【００６４】
本実施形態では、降圧回路１５３、制御回路１５４、ダイオードブリッジ１５１、コンデンサ１５２、抵抗１６５、及び、抵抗１６６によって、充電部が構成される。充電部は、第２接続部に接続された交流電源１５０から供給される交流電力に基づいて第１接続部に接続された電池１０１を充電する。
【００６５】
なお、図１の回路は、本発明に係る電源回路の一例であり、回路構成は適宜変更できる。特に、上記で説明した各部（第１検出部、第２検出部、交流変換部、昇圧部、交流変換部１６０、充電部等）の回路構成は、同様の機能を有するような他の構成に変更可能である。また、各部がそれぞれ制御部１２６の機能の一部を担っても良い。
【００６６】
図２に、電源装置１、電池１０１の外観を示す。電源回路１０３は、電源装置１の筐体１ａに収納される。電源装置１には、電池１０１が搭載され、両者は接続される。電源装置１の筐体１ａには、コンセントの差込口１０５が設けられ、この差込口１０５内の二つの接続端子が、それぞれ、出力端子１０５ａと出力端子１０５ｂとになる。また、接続口（上記コードを取り付け、接続するための部分）１７１が筐体１ａに設けられる。この接続口１７１内にコードと接続される入力端子１７１ａと入力端子１７１ｂとが設けられる。電池１０１は、電動工具（電動作業機１０４）で使用することができる電池である。電池１０１は、直流用の電動工具等に直接接続することができる。電池１０１には、図示されない突起部が設けられており、突起部に正極端子（＋）及び負極端子（−）等が配置されている。筐体１ａには、突起部に対応する凹部が設けられている。突起部と凹部とが嵌り合うことによって、各端子が接続される。
【００６７】
次に、図３を参照して、制御部１２６が行う電源制御処理を説明する。この処理は、電池１０１が電源回路１０３に接続されたことを契機として開始される。電池１０１が電源回路１０３に接続されると、スイッチ１０６Ｂは、初期状態において、ＯＮになっているため、電池１０１によって、定電圧電源（レギュレータ１０８等）に電圧が印加され、定電圧電源は、定電圧Ｖｃｃを制御部１２６に印加する。このようにして、制御部１２６への電力の供給が開始され、制御部１２６は動作（電源制御処理）を開始することになる。なお、電池１０１から流れる電流は、ダイオード１６０を流れるが、ダイオード１６１及びダイオード１６２によって、降圧回路１５３には流れない。これによって、電流の逆流が防止されている。また、電源制御処理は、例えば、電池１０１が接続されなくなった場合かつ商用電源１５０が接続されなくなった場合等、制御部１２６への電力の供給が停止した場合には終わる。
【００６８】
制御部１２６は、ＡＣ接続があるか、つまり、商用電源１５０が電源回路１０３（入力端子１７１ａ及び１７１ｂ）に接続されているかを判別する（ステップＳ１０１）。制御部１２６は、例えば、電源制御処理を開始すると制御回路１５４を制御し、降圧回路１５３に、商用電源１５０が接続部に接続され電圧が入力されたときに、入力された電圧を降圧させ出力させる。制御部１２６は、例えば、第２検出部（抵抗１６５及び抵抗１６６）から第２分圧信号の入力がある場合（所定の値よりも大きい電圧の信号の入力がある場合）、第２接続部に商用電源１５０が接続されていることになる。この場合、制御部１２６は、ＡＣ接続があると判別する（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）。制御部１２６は、第２分圧信号の入力がない場合、第２接続部に商用電源１５０が接続されていないことになるので、ＡＣ接続がないと判別する（ステップＳ１０１；ＮＯ）。
【００６９】
制御部１２６は、ＡＣ接続がないと判別すると（ステップＳ１０１；ＮＯ）、昇圧部の制御を開始する（ステップＳ１０２）。この処理以降、制御部１２６は、昇圧部を制御し続け、後述のステップＳ１１０の処理を行うまで、昇圧が行われる。
【００７０】
制御部１２６は、昇圧部のＦＥＴ１１５にＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号とを交互に供給し、ＦＥＴ１１５のＯＮ・ＯＦＦを切り替え、昇圧部を制御する。これによって、昇圧部は、入力電圧（電池１０１の出力電圧）の昇圧を行う。ここで、ＯＮ・ＯＦＦについての、ＯＮのデューティー比、つまり、Ｈｉｇｈ信号とＬｏｗ信号とについてのＨｉｇｈ信号のデューティー比は設定値として予め設定されているものとする。制御部１２６は、設定されている設定値でＯＮ・ＯＦＦを切り替える。
【００７１】
制御部１２６は、抵抗１１７と抵抗１１８との間から供給され、入力される昇圧電圧分圧信号が示す電圧が、予め設定されている第１の閾値より大きいかを判別する。これによって、昇圧電圧が予め設定されている目標値よりも大きいかが判別される（ステップＳ１０３）。ここで、目標値とは、昇圧部によって得たい電圧値（例えば、電導作業機１０４の駆動電圧に応じた値）である。第１の閾値もこの目標値に応じた値になる。
【００７２】
制御部１２６は、昇圧電圧分圧信号が示す電圧が第１の閾値以下の場合、つまり、昇圧電圧の値が目標値以下の場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、昇圧させた昇圧電圧の値が目標値よりも低いので、昇圧電圧の電圧値を上げるようにＯＮのデューティー比を上げる（ステップＳ１０４）。つまり、制御部１２６は、Ｈｉｇｈ信号のデューティー比として設定されている前記の設定値を上げる。これによって、制御部１２６は、新たな設定値でＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号とを切り替えるので、昇圧電圧の電圧値が上がる。なお、設定値の上げ幅は予め設定されているものとする。
【００７３】
制御部１２６は、昇圧電圧分圧信号が示す電圧が第１の閾値より大きい場合、つまり、昇圧電圧の値が目標値より大きい場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、昇圧させた昇圧電圧の値が目標値よりも高いので、昇圧電圧の電圧値を下げるようにＯＮのデューティー比を下げる（ステップＳ１０５）。つまり、制御部１２６は、Ｈｉｇｈ信号のデューティー比として設定されている前記の設定値を下げる。これによって、制御部１２６は、新たな設定値でＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号とを切り替えるので、昇圧電圧の電圧値が下がる。なお、設定値の下げ幅は予め設定されているものとする。
【００７４】
次に、制御部１２６は、交流変換部１６０の制御を開始する（ステップＳ１０６）。この処理以降、後述のステップＳ１１０の処理を行うまで、制御部１２６は、交流変換部１６０を制御し続ける。このため、２回目以降のステップＳ１０６の処理はスキップされる。
【００７５】
制御部１２６は、ゲートドライバ１２７を制御することによって、交流変換部１６０を制御する。ゲートドライバ１２７は、制御部１２６に制御され、前記の第１組、第２組毎にＨｉｇｈ信号又はＬｏｗ信号を入力することによって、それぞれの組のＦＥＴをＯＮ・ＯＦＦさせ、交流変換部１６０に電力の交流変換（昇圧電圧の交流変換）を行わせる。
【００７６】
次に制御部１２６は、抵抗１１１と抵抗１１２との間から供給され、入力される第１分圧信号が示す電圧が予め設定されている第２の閾値よりも低いかを判別することによって、電池１０１の出力電圧が予め設定されている過放電電圧の電圧値よりも低いかを判別する（ステップＳ１０７）。出力電圧が過放電電圧よりも低い場合（第１分圧信号が示す電圧が第２の閾値よりも低い）、電池１０１は、過放電になっており、出力電圧が低くなっていることになる。第２の閾値は、過放電電圧の電圧値に基づいて算出される値になる。
【００７７】
第１分圧信号が示す電圧が第２の閾値よりも低くない場合、つまり、出力電圧が予め設定されている過放電電圧の電圧値よりも低くない場合（ステップＳ１０７；ＮＯ）、制御部１２６は、電池１０１から、過放電又は過電流が生じた場合に出力される制御信号（Ｈｉｇｈ信号）が、第１入力端子（ＬＤ）から供給されているかを判別する（ステップＳ１０８）。
【００７８】
制御部１２６は、ステップＳ１０７の処理で、第１分圧信号が示す電圧が第２の閾値よりも低いと判別した場合、つまり、出力電圧が予め設定されている過放電電圧の電圧値よりも低いと判別した場合（ステップＳ１０７；ＮＯ）、又は、制御信号が入力されていると判別した場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、電池１０１が過放電又は過電流の状態になっているので、昇圧部と交流変換部との動作を停止させ（ステップＳ１０９）、本電源制御処理を終了する。例えば、制御部１２６は、Ｈｉｇｈ信号の供給を停止する。なお、このとき、コイル１０６Ａに電流を流して、スイッチ１０６ＢをＯＦＦにし、昇圧部等に電池１０１からの電力の供給を停止させてもよい。
【００７９】
制御部１２６は、制御信号が入力されていないと判別した場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）、電池１０１は過放電又は過電流の状態になっていないので、ステップＳ１０３の処理に戻る。
【００８０】
以上のような動作（ステップＳ１０３乃至ステップＳ１０８）によって、制御部１２６は、電力供給部によって、電池１０１の出力電圧を目標の電圧値になるように昇圧し、交流変換し、交流変換した電圧を電動作業機１０４に印加する。このようにして、制御部１２６は、電力供給部によって、電池１０１からの電力を所定の交流電力に変換して、電動作業機１０４に供給する。
【００８１】
一方、制御部１２６は、ＡＣ接続があると判別した場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、充電制御を開始する（ステップＳ１１１）。例えば、制御部１２６は、コイル１０６Ａに電流を流し（通電し）、スイッチ１０６ＢをＯＦＦにする。このＯＦＦによって、これ以降、電池１０１からの電力は、昇圧部等に供給されなくなる。そして、降圧回路１５３から出力される電圧は、電池１０１に入力され、電力が電池１０１に供給され、充電が行われる。また、制御部１２６は、第２分圧信号に基づいて、この第２分圧信号の電圧が予め定められた電圧になるように（降圧回路１５３の出力電圧が所定の電圧（電池１０１の充電に要求される電圧）になるように）、制御回路１５４を制御し、これによって降圧回路１５３を制御する。制御部１２６は、降圧回路１５３を制御することによって降圧回路１５３が入力電圧を下げる幅を制御し、降圧回路１５３の出力電圧が所定の電圧になるようにする。これによって、適正な充電が行われる。これ以降、制御部１２６は、この充電制御を続ける。
【００８２】
なお、スイッチ１０６ＢがＯＦＦになることによって、定電圧電源（レギュレータ１０８）には、電池１０１からの電力が供給されなくなるが、降圧回路１５３から供給される電力が定電圧電源に供給される。このため、定電圧電源は動作し続ける。電力の供給によって、降圧回路１５３から流れる電流は、ダイオード１６２を介して定電圧電源に流れる。このとき、ダイオード１６０によって、電流が昇圧部側に流れることが防止される。
【００８３】
次に、制御部１２６は、充電を終了するか判別する（ステップＳ１１２）。例えば、制御部１２６は、電池１０１から第１入力端子（ＬＤ）を介して、過充電等が生じた場合に出力される制御信号（Ｈｉｇｈ信号）が制御部１２６に供給されている場合に、充電を終了すると判別する（ステップＳ１１２；ＹＥＳ）。この場合には、電池１０１は、満充電になっているからである。また、例えば、制御部１２６は、第２入力端子（ＴＨ）等を介して、温度検出素子１０１ｂの抵抗値を測定し、抵抗値が所定の値を超えた場合（つまり、複数の素電池１０１ａの温度が所定の温度を超えた場合）、充電を終了すると判別する（ステップＳ１１２；ＹＥＳ）。この場合には、電池１０１の温度が上がりすぎているからである。
【００８４】
制御部１２６は、制御信号が供給されていない場合や抵抗値が所定の値を超えていない場合には、充電を終了しないと判別し（ステップＳ１１２；ＮＯ）、再度ステップＳ１１２の処理を行う。このようにして、制御部１２６に充電終了と判別されるまで、電池１０１への充電は続けられる。
【００８５】
制御部１２６は、充電を終了すると判別した場合（ステップＳ１１２；ＹＥＳ）、制御回路１５４を介して降圧回路１５３の動作を停止させ、充電を終了する（ステップＳ１１３）。
【００８６】
以上のような処理によって、制御回路１２６は、この充電中にスイッチ１０６ＢをＯＦＦにし、充電部を制御し、商用電源１５０の交流電力を直流に変換させ、降圧させ、電池１０１の充電を充電終了と判別するまで行う。
【００８７】
次に、制御部１２６は、電池１０１が接続されているかを判別する（ステップＳ１１４）。つまり、ここでは、充電が終了した電池１０１が取り外されたかが判別される。この判別は、第１分圧信号が供給されているかによって判別される。第１分圧信号が制御部１２６に供給されている場合（所定の値よりも大きい電圧の信号の入力がある場合）、制御部１２６は、電池１０１が接続されていると判別し（ステップＳ１１４；ＹＥＳ）、再度ステップＳ１１４の処理を行う。これによって、電池１０１が取り外されるまで、制御部１２６は待機する。
【００８８】
第１分圧信号が制御部１２６に供給されていない場合、制御部１２６は、電池１０１が接続されていないと判別し（ステップＳ１１４；ＮＯ）、電池１０１が接続されているかを判別する（ステップＳ１１５）。つまり、ここでは、充電が終了した電池１０１とは異なる他の電池１０１が電源回路１０３に接続されたかが判別される。この判別は、ステップＳ１１４と同様である。
【００８９】
制御部１２６は、電池１０１が接続されていないと判別した場合（ステップＳ１１５；ＮＯ）、再度制御部１２６は、ステップＳ１１５の処理を行う。このようにして、制御部１２６は、電池１０１が取り替えられるまで待機する。
【００９０】
制御部１２６は、電池１０１が接続されていると判別した場合（ステップＳ１１５；ＹＥＳ）、電池が取り替えられているので、ステップＳ１１６の処理を行い、ステップＳ１０１の処理に戻る。制御部１２６は、ステップＳ１１６の処理において、制御回路１５４を制御し、降圧回路１５３を再度動作させて、ステップＳ１０１の処理を行う。また、このとき、制御部１２６は、コイル１０６Ａの通電をストップし、スイッチ１０６ＢをＯＮさせる。これによって、制御部１２６は、新たな電池について、再度電源制御処理を行える。なお、スイッチ１０６ＢをＯＮさせることによって商用電源１５０が電源回路１０３と非接続になっても、電池１０１からの電力によって定電圧電源は動作し続けることができる。
【００９１】
以上、本実施形態では、上記構成によって、電源回路１０３は、電動作業機１０４と接続し、接続した電動作業機に、第１接続部に接続された電池１０１からの直流電力を交流電力に変換して供給する電力供給部と、第２接続部に接続された商用電源１５０から供給される交流電力に基づいて第１接続部に接続された電池１０１を充電する充電部と、を備える。そして、本実施形態では、上記構成によって、電源回路１０３は、交流電源１５０が第２接続部に接続されているときに、充電部は電池１０１に充電を行うように構成され、かつ、商用電源１５０が第２接続部に接続されていないときに、電力供給部は電動作業機１０４に交流電力を供給するように構成されている。このような構成によって、充電と電動作業機１０４への電力の供給との切り替えが簡単に行われるので、このような電源回路１０３はユーザの利便性が高い。
【００９２】
また、本実施形態では、上記構成によって、第１接続部は、電池１０１と着脱可能（接続、非接続が可能）に接続されるので、他の電池１０１等について、充電等が行えるので、ユーザの利便性はさらに高い。
【００９３】
本実施形態では、上記構成によって、第２接続部は、交流電源１５０と着脱可能に接続され（接続、非接続が可能であり、）、電源回路１０３は、第１接続部と電池１０１との接続を第１検出部によって検出し、かつ、第２接続部と交流電源１５０との接続を第２検出部によって検出した場合に、充電部を動作させて、充電部によって電池１０１への充電を行い、第１接続部と電池１０１との接続を第１検出部によって検出し、かつ、第２接続部と商用電源１５０との接続を第２検出部によって検出していない場合に、電力供給部を動作させて、電力供給部に電池からの電力の電動作業機１０４への供給を行わせる、制御部を備える。これによって、充電と電動作業機１０４への電力の供給との切り替えが自動で簡単に行われるので、このような電源回路はユーザの利便性が高い。
【００９４】
本実施形態では、上記構成によって、電源回路１０３は、電池１０１から電動作業機１０４への電力の供給と非供給を切り替える切り替え部（ここではスイッチ１０６Ｂ及びコイル１０６Ａ）を備え、制御部１０６は、第２接続部に商用電源１０５が接続されたことを検出すると、切り替え部によって電力を電力供給部に対して非供給にし、充電部に電池１０１への充電を行わせる。これによって、充電中の電動作業機１０４への電力の供給の停止が精度良く行われる。
【００９５】
本実施形態では、上記構成によって、切り替え部は、第１接続部と電力供給部との間に配置されている。これによって、充電中の電動作業機１０４への電力の供給の停止が精度良く行われる。
【００９６】
本実施形態では、上記構成によって、制御部１２６は、第２接続部に商用電源１５０が接続されていない場合には第１接続部に接続された電池１０１からの電力で動作し、第２接続部に商用電源１５０が接続されている場合には商用電源１５０からの電力で動作する。これによって、充電と電動作業機１０４への電力の供給とが切り替えられても、制御部１２６は安全に動作できる。
【００９７】
本実施形態に係る電源装置１では、電池１０１を用いて電動作業機１０４に交流電力を供給できるので、商用電源１５０（コンセントの差込口）が無い場所でも、交流電力用の電動作業機１０４を使用出来るとともに、商用電源１５０があるところでは、電池１０１を充電できる。これによって、電源装置１は、ユーザの利便性がよい。
【符号の説明】
【００９８】
１        電源装置
１０１    電池
１０３    電源回路
１０４    電動作業機
１０８    レギュレータ
１２６    制御部
１２７    ゲートドライバ
１５３    降圧回路
１５４    制御回路
１６０    交流変換部
【図１】
2011217554.tif 000003
【図２】
2011217554.tif 000004
【図３】
2011217554.tif 000005