(57)【要約】【課題】急速充電と長時間使用可能なコードレス機器システムを提供する。【解決手段】直流電源２を含む充電器１に着脱可能なコードレス機器２０を充電器１に装着して充電するようにしたコードレス機器システムであって、直流電源２により充電可能で充電器内に配設した第１の蓄電部３と第２の蓄電部４と、コードレス機器２０に含まれる第３の蓄電部２３と第４の蓄電部２４と、第１〜第４の蓄電部の充放電を制御し、充電器内に配設した充放電制御回路５と、第３及び第４の蓄電部の放電を制御する放電制御回路２５とを備え、コードレス機器２０の装着時に、少なくとも第１の蓄電部３及び第２の蓄電部４から第３の蓄電部２３に充電を行うとともに、第２の蓄電部４から第４の蓄電部２４に充電を行う。コードレス機器システムの急速充電と長時間使用ができる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源を含む充電器に着脱可能なコードレス機器を該充電器に装着して充電するようにしたコードレス機器システムであって、
上記直流電源により充電可能で上記充電器内に配設される第１の蓄電部と第２の蓄電部と、
上記コードレス機器に含まれる第３の蓄電部と第４の蓄電部と、
上記第１〜第４の蓄電部の充放電を制御し、上記充電器内に配設される充放電制御回路と、
上記第３及び第４の蓄電部の放電を制御する放電制御回路と、を備え、
上記コードレス機器の装着時に、少なくとも上記第１の蓄電部及び第２の蓄電部から上記第３の蓄電部に充電を行うとともに、上記第２の蓄電部から上記第４の蓄電部に充電を行うことを特徴とする、コードレス機器システム。
【請求項２】
前記第１の蓄電部と前記第３の蓄電部は、電気二重層コンデンサまたは電気化学キャパシタにより構成されることを特徴とする、請求項１に記載のコードレス機器システム。
【請求項３】
前記第２の蓄電部と前記第４の蓄電部は、蓄電池により構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のコードレス機器システム。
【請求項４】
前記第３の蓄電部は、前記第１の蓄電部と前記第２の蓄電部の何れか一つ、またはこれらの組み合わせにより充電可能であることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載のコードレス機器システム。
【請求項５】
前記第４の蓄電部は、前記第２の蓄電部により充電可能であることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載のコードレス機器システム。
【請求項６】
前記第３及び第４の蓄電部の放電を制御する放電制御回路は、前記コードレス機器に含まれることを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載のコードレス機器システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、充電器に着脱可能なコードレス機器をこの充電器に装着して充電するようにしたコードレス機器システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コードレス機器の中で、電池を内蔵してコードレス化を図ったものが急増している。内蔵する電池は、乾電池等などの使い捨ての一次電池や、繰り返し使用が可能な二次電池が多く使用されている。しかし、一次電池は電気が消耗した場合に交換する手間と、買い替えの手間に時間を必要とする。また、消耗した電池の廃棄の問題がある。そのため業務用の懐中電灯のような機器では、電池の費用と保守費用のコストがかかる。
【０００３】
また、二次電池は、すぐに使用したいときに電気が無くなっている場合には、二次電池の化学反応を利用する特性から、比較的低い電流で長時間充電する必要があり、充電中は機器が使用できなかった。また、二次電池は、一次電池では行うことができない充放電を繰り返しているが、それには限度があり、寿命がきたら交換の必要がある。この場合、上述の一次電池と同様の問題が発生する。
【０００４】
電気二重層コンデンサは、電極と電解液を接触させた時にできる電気二重層に正負の電荷を相対させて蓄積する構造を有している。電気二重層コンデンサは、電池のような化学反応を伴わないために、急速な充放電が可能となる。そこで、電気二重層コンデンサの大電流で充放電できる特徴を用いて、二次電池の代わりに電気二重層コンデンサを利用することが考えられている。
しかし、電気二重層コンデンサは、二次電池と比較して体積当りの容量が小さく、使用時間や用途が大きな制約を受けている。
【０００５】
従来の電気二重層コンデンサを使用した機器の構成において、例えば、充電器により電気二重層コンデンサを有する機器に充電される。その充電器は、交流電源により動作する。現状では、電気二重層コンデンサを電源とする機器は、従来の二次電池と比較して同じ容量の場合には、電気二重層コンデンサの体積が大きくなっても搭載できる電気自動車などが試作されている。
【０００６】
コンピュータの半導体記憶装置のバックアップ用の電源など二次電池では容量が大きすぎる場合には、容量が小さい電気二重層コンデンサが使用されている。
【０００７】
さらに、電気二重層コンデンサを用いたコードレス機器の充電器として、商用電源を整流した直流電源を使用した充電器がある（特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特公平８−３１３３９号公報（第２〜５頁、図１〜図３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来例のコードレス機器は、電気二重層コンデンサだけを電源としているので、使用時間を長くする場合には、同一の蓄電能力のある二次電池よりも体積が大きくなるという課題がある。
このように、小型のコードレス機器などの用途においては、二次電池と比較して体積当たりの容量が小さい電気二重層コンデンサは、従来の二次電池を置き換えることができないという課題がある。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑み、急速充電を行ない、かつ、長時間使用可能なコードレス機器システムを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のコードレス機器システムは、直流電源を含む充電器に着脱可能なコードレス機器を充電器に装着して充電するようにしたコードレス機器システムであって、直流電源により充電可能で充電器内に配設される第１の蓄電部と第２の蓄電部と、コードレス機器に含まれる第３の蓄電部と第４の蓄電部と、第１〜第４の蓄電部の充放電を制御し、充電器内に配設される充放電制御回路と、第３及び第４の蓄電部の放電を制御する放電制御回路と、を備え、コードレス機器の装着時に、少なくとも第１の蓄電部及び第２の蓄電部から第３の蓄電部に充電を行うとともに、第２の蓄電部から第４の蓄電部に充電を行うことを特徴とする。
第１の蓄電部と第３の蓄電部は、電気二重層コンデンサまたは電気化学キャパシタにより構成されることが好ましい。
第２の蓄電部と第４の蓄電部は、蓄電池により構成されることが好ましい。
第３の蓄電部は、第１の蓄電部と第２の蓄電部の何れか一つ、またはこれらの組み合わせにより充電可能であればよい。
第４の蓄電部は、第２の蓄電部により充電可能であればよい。
また、第３及び第４の蓄電部の放電を制御する放電制御回路は、コードレス機器に含まれていればよい。
【００１２】
上記構成によれば、充電器に内蔵した直流電源により、予め第１の蓄電部及び第２の蓄電部を充電状態にしておく。コードレス機器を接続したときに、まず、充電器の第１の蓄電部と第２の蓄電部とを直列接続した複合電源からコードレス機器の第３の蓄電部に充電が行われる。
第３の蓄電部が急速充電されて充電が完了すると、引き続き第４の蓄電部の充電が行われる。第３の蓄電部は急速充電可能な蓄電部であり、第４の蓄電部は従来の充放電可能な電池であり、従来の速度の充電が行われる。
従って、充電時間にある程度の余裕がある場合を見込んで、第３の蓄電部への急速充電が完了した後、時間の許す限り第４の蓄電池に対し、第２の蓄電池から充電を行うことができる。
ここで、充電器の第１の蓄電部を、電気二重層コンデンサまたは電気化学キャパシタで構成すれば、充電器の蓄電部も急速充電することも可能である。また、コードレス機器の第３の蓄電部は、電気二重層コンデンサや電気化学キャパシタなどを使用することで急速充電が可能である。
さらに、コードレス機器には第４の蓄電部を配置しているので、第３の蓄電部の急速充電完了後に直ちに使用する必要がなく、時間に余裕がある場合は、第４の蓄電部に充電対象が切り替わって、時間の許す限り充電を行うことができる。これにより、急速充電が可能で長時間の使用ができ、そして繰り替えし充放電が可能なコードレス機器システムを実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明を適用したコードレス機器システムの具体的な構成例を示す外観斜視図である。
この実施形態ではコードレス機器として、充電器１に着脱可能な誘導棒２０を有し、誘導棒２０を充電器１に装着して充電するように構成されている。誘導棒２０はスイッチ２１のオンオフにより発光部２２が点滅するようになっている。
【００１４】
図２は、図１に示した充電器１の概略の構成例を示す断面図である。充電器１は、直流電源２と、この直流電源２により充電可能な第１の蓄電部３及び第２の蓄電部４と、充放電制御回路５とから構成されている。直流電源２は、商用電源等から給電されて直流電圧と直流電流を発生する。
これらは、匡体６内に配置され、直流電源２には、端子７から商用電源が給電される。また、匡体６の上部には誘導棒２０の着脱に応じて接続する充電端子８が配設されている。
【００１５】
図３は、図１に示した誘導棒２０の概略構成例を示す断面図である。誘導棒２０は棒状を呈し、第３の蓄電部２３及び第４の蓄電部２４と、この蓄電部２３及び２４の放電を制御する放電制御回路２５と、を含んでいる。
発光部２２の内部は、支持部材であるリテーナ２６に複数の光源として、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）２７が列設されている。この構成例においては、ＬＥＤを２列で、各列当たり４個の合計８個のＬＥＤ（２７ａ〜２７ｈ）を列設している。ＬＥＤ２７は、スイッチ２１の操作で点消灯するようになっている。また、充電器１へ接続するための着脱可能な充電端子２８は、図３が図１に対して９０°回転した断面図なので、図３では誘導棒右端に配設されている。
【００１６】
次に、本発明を適用したコードレス機器システムの動作について説明する。
図４は、充電器１及び誘導棒２０を含むコードレス機器システムの回路構成を示すブロック図である。図４において、点線で囲んだ領域が充電器１を示し、１点鎖線で囲んだ領域が誘導棒２０を示している。充電器１と誘導棒２０は、充電端子８（８ａ，８ｂ，８ｃ）と充電端子２８（２８ａ，２８ｂ，２８ｃ）により接続されている。充電器１は、直流電源２と、充放電制御回路５と、第１の蓄電部３及び第２の蓄電部４などから構成されている。
ここで、充放電制御回路５は、第１の蓄電部の充電制御回路３０と、第２の蓄電部の充電制御回路３１と、第４の蓄電部の充電制御回路３２とスイッチ手段３３，３４，３５，３６などから構成されている。
誘導棒２０は、ＬＥＤ２７のオンオフ用のスイッチ２１と、第３の蓄電部２３と、第４の蓄電部２４と、放電制御回路２５と、ＬＥＤ２７などから構成されている。
【００１７】
最初に、充電器１の回路構成において、第１の蓄電部への充電回路について説明する。
充放電制御回路５は、制御信号Ｓ１を出力してスイッチ３３を制御し、商用電源９が接続される直流電源２からの出力Ｖ０を、第１の蓄電部３へ接続し、第１の蓄電部３を充電する。図示の場合は、スイッチ３３において、スイッチ３３ａが直流電源２の正端子と第１の蓄電部の充電制御回路３０を接続し、スイッチ３３ｂが直流電源２の負端子と第１の蓄電部３の負端子とを接続している。スイッチ３３は、リレー等が使用できる。
充放電制御回路５には、第１の蓄電部３の充電電圧や充電電流に関する情報信号Ｓ２が与えられる。
【００１８】
第１の蓄電部の充電制御回路３０は、直流電源２と、第１の蓄電部３との間に接続されている。この場合の制御には、第１の蓄電部３の過電圧を防止する充電電圧制御や過電流保護制御などが含まれる。第１の蓄電部の充電制御回路３０は、第１の蓄電部３の充電電圧に基づいて、第１の蓄電部３の充電制御を行い、満充電のＶ１という電圧になるまで充電制御を行う。
ここで、第１の蓄電部の充電制御回路３０は、定電圧制御を行うＩＣ（集積回路）などが使用できる。
【００１９】
次に、第２の蓄電部への充電について説明する。
第１の蓄電部３の充電が終了すると、充放電制御回路５は、制御信号Ｓ１を出力して、スイッチ３３を図の点線で示すＢ側に接続する。このとき、スイッチ３３ａが、直流電源２の正端子をスイッチ３４の一端に接続する。スイッチ３３ｂは、直流電源２の負端子をアースに接続する。従って、直流電源２の負端子と、アースに接続されている第２の蓄電部４の負端子が接続される。このとき、充放電制御回路５は、スイッチ３４をオンとする出力信号Ｓ３を出力して、スイッチ３４をオンにして、直流電源２の正端子と第２の蓄電部の充電制御回路３１とを接続する。このようなスイッチ３４としては、バイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子やリレーなどが使用できる。
これらのスイッチ３３とスイッチ３４の動作により、直流電源２が第２の蓄電部の充電制御回路３１を介して、第２の蓄電部４と接続される。
充放電制御回路５には、第２の蓄電部４の充電電圧や充電電流に関する情報信号Ｓ４が与えられる。
【００２０】
第２の蓄電部の充電制御回路３１の制御には、第２の蓄電部４の過電圧を防止する充電電圧制御や過電流保護制御などが含まれる。この場合の制御には、第２の蓄電部４の過電圧を防止する充電電圧制御や過電流保護制御などが含まれる。第２の蓄電部の充電制御回路３１は、第２の蓄電部３の充電電圧に基づいて、第２の蓄電部４の充電制御を行い、満充電のＶ２という電圧になるまで充電制御を行う。第２の蓄電部の充電制御回路３１は、定電圧制御を行うＩＣなどが使用できる。
【００２１】
次に、誘導棒２０の内部に配設されている第３の蓄電部２３へ充電する回路について説明する。
第１の蓄電部３と第２の蓄電部４の充電が終了すると、充放電制御回路５は、制御信号Ｓ１を出力してスイッチ３３を、直流電源２が第１の蓄電部３と第２の蓄電部４に接続されないようにする。
次に、充放電制御回路５は、出力信号Ｓ５を出力してスイッチ３５をオフにしてから、さらに、出力信号Ｓ６を出力してスイッチ３６をオンにする。
このようなスイッチ３５及びスイッチ３６としては、バイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴやなどの半導体スイッチング素子がやリレーなどが使用できる。これにより、第１の蓄電部３と第２の蓄電部４の直列接続された電圧が、誘導棒２０内の第３の蓄電部２３に印加される。
【００２２】
第３の蓄電部２３の過電圧を防止するために、充放電制御回路５に対しては、第３の蓄電部２３の充電電圧信号に関する情報信号Ｓ７が与えられる。第１の充電制御回路５は、充電電圧信号Ｓ７が満充電のＶ３という電圧に到達したときに、出力信号Ｓ６を出力してスイッチ３６をオンからオフにして、第３の蓄電部２３への充電を止める。この際、第１の蓄電部３は、ほぼ放電状態となる。
【００２３】
次に、誘導棒２０内の第４の蓄電部２４への充電回路について説明する。
第３の蓄電部２３の充電が終了すると、充放電制御回路５は、制御信号Ｓ６を出力してスイッチ３６をオフにし、次に制御信号Ｓ５を出力してスイッチ３５をオンにする。これにより、第２の蓄電部４に蓄えられた電力が、誘導棒２０内の第４の蓄電部２４を充電する。
【００２４】
第４の蓄電部２４の過電圧を防止するために、充放電制御回路５に対しては、第４の蓄電部の充電電圧に関する電圧や電流の情報信号Ｓ８が与えられる。第４の蓄電部２４の充電制御回路３２の制御には、第４の蓄電部２４の過電圧を防止する充電電圧制御や過電流保護制御などが含まれる。第４の蓄電部の充電制御回路３２は、第４の蓄電部４の充電電圧に基づいて、第４の蓄電部２４の充電制御を行い、満充電のＶ４という電圧になるまで充電制御を行う。第４の蓄電部の充電制御回路３２は、定電圧制御を行うＩＣなどが使用できる。
【００２５】
上述のように、充電器１内の第１の蓄電部３と第２の蓄電部４が直流電源２を使用して満充電にされ、次に、第１の蓄電部３と第２の蓄電部４を用いて誘導棒内の第３の蓄電部と第４の蓄電部が満充電される。この状態で、誘導棒２０は、充電器１から取り外してコードレスとして使用できる。
【００２６】
次に、誘導棒をコードレスで使用するときの回路動作について説明する。
放電制御回路２５は、スイッチ２１がオンになると、第３の蓄電部２３に蓄えられた電力を使用してＬＥＤ２７を駆動する。そして、第３の蓄電部２３の電圧がＬＥＤ２７の駆動に必要な電圧以下に低下したときに、放電制御回路２５は、第３の蓄電部２３を第４の蓄電部２４に切り替えて、ＬＥＤ２７の駆動制御を行う。
【００２７】
この場合、放電制御回路２５は、第３及び第４の蓄電部２３，２４の電圧監視と、ＬＥＤ２７へ電気を供給するときに、所定電圧を保持するような定電圧制御機能などを備えている。また、放電制御回路２５は、ＬＥＤのパルス駆動や、多数のＬＥＤを時間間隔をおいて順次点灯させるような制御機能を含み得る。
【００２８】
ここで、本発明のコードレス機器システムの第１の蓄電部３と第２の蓄電部４の充電について、より詳細に説明する。
図５は、本発明のコードレス機器の第１の蓄電部３及び第２の蓄電部４の充電を制御する充放電制御回路５の処理内容を示すフローチャート図である。
先ず、ステップＳＴ１において、第１の蓄電部３の電圧に関する情報信号Ｓ２の電圧情報を測定し、ステップＳＴ２において、情報信号Ｓ２の電圧が第１の蓄電部３の所定の充電電圧Ｖ１まで充電されたか否かを判定する。そして、ステップＳＴ２において、第１の蓄電部３の所定の充電電圧Ｖ１までに達していないと判定したときには、ステップＳＴ３に戻り、第１の蓄電部３を充電する。
【００２９】
これに対して、ステップＳＴ２において、第１の蓄電部３が所定の充電電圧Ｖ１まで充電されたと判定したときには、ステップＳＴ４において、第２の蓄電部４の充電を開始する。
【００３０】
そして、ステップＳＴ５において、情報信号Ｓ２の電圧が第１の蓄電部３の所定の充電電圧Ｖ１以下に放電されたか否かを判定する。そして、ステップＳＴ６において、第１の蓄電部３の所定の充電電圧Ｖ１に達していないと判定したときには、ステップＳＴ３に戻り、第１の蓄電部３を充電する。
【００３１】
次に、ステップＳＴ７において、第２の蓄電部４の電圧に関する情報信号Ｓ４の電圧を測定し、ステップＳＴ８において、情報信号Ｓ４の電圧が第２の蓄電部４の所定の充電電圧Ｖ２まで充電されたか否かを判定する。そして、ステップＳＴ８において、第２の蓄電部４の所定の充電電圧Ｖ２までに達していないと判定したときには、ステップＳＴ４に戻り、第２の蓄電部４を充電する。
【００３２】
これに対して、ステップＳＴ８において、第２の蓄電部４が所定の充電電圧Ｖ２まで充電されたと判定したときには、ステップＳＴ９において、第２の蓄電部４の充電を終了させて、ステップＳＴ１に戻る。
このようにして、充放電制御回路５は、第１の蓄電部３と第２の蓄電部４の充放電制御を行う。
【００３３】
次に、本発明のコードレス機器システムの第３の蓄電部２３と第４の蓄電部２４の充電についてより詳細に説明する。
図６は、本発明のコードレス機器システムの第３の蓄電部２３及び第４の蓄電部２４の充電を制御する充放電制御回路の処理内容を示すフローチャート図である。
先ず、ステップＳＴ１１において、第３の蓄電部２３の電圧に関する情報信号Ｓ７の電圧を測定し、ステップＳＴ１２において、情報信号Ｓ７の電圧が第３の蓄電部２３の所定の充電電圧Ｖ３まで充電されたか否かを判定する。そして、ステップＳＴ１２において、第３の蓄電部２３の所定の充電電圧Ｖ３までに達していないと判定したときには、ステップＳＴ１３に戻り、第３の蓄電部２３を充電する。
【００３４】
これに対して、ステップＳＴ１２において、第３の蓄電部２３が所定の充電電圧Ｖ３まで充電されたと判定したときには、ステップＳＴ１４において、第４の蓄電部２４の充電を開始する。
【００３５】
そして、ステップＳＴ１５において、情報信号ＳＴ７の電圧が第３の蓄電部２３の所定の充電電圧Ｖ３以下に放電されたか否かを判定する。そして、ステップＳＴ１５において、第３の蓄電部２３の所定の充電電圧Ｖ３に達していないと判定したときには、ステップＳＴ１３に戻り、第３の蓄電部２３を充電する。
【００３６】
次に、ステップＳＴ１７において、第４の蓄電部２４の電圧に関する情報信号Ｓ８の電圧を測定し、ステップＳＴ１８において、情報信号Ｓ８の電圧が第４の蓄電部２４の所定の充電電圧Ｖ４まで充電されたか否かを判定する。
そして、ステップＳＴ１８において、第４の蓄電部２４の所定の充電電圧Ｖ４までに達していないと判定したときには、ステップＳＴ１４に戻り、第４の蓄電部２４を充電する。
【００３７】
これに対して、ステップＳＴ１８において、第４の蓄電部２４が所定の充電電圧Ｖ４まで充電されたと判定したときには、ステップＳＴ１８において、第４の蓄電部２４の充電を終了する。
このようにして、充放電制御回路５は、第３の蓄電部２３と第４の蓄電部２４の充放電制御を行う。
【００３８】
上記構成において、充電器１の第１の蓄電部３と、誘導棒２０の第３の蓄電部２３は、電気化学キャパシタまたは電気二重層コンデンサが好適である。
ここで使用する電気化学キャパシタは、擬似容量キャパシタとも呼ばれ、白金系元素であるＲｕ（ルテニウム）やＩｒ（イリジウム）の酸化物であるＲｕＯ２  やＩｒＯ２  を電極として酸化還元反応による擬似容量を利用したキャパシタである。容量としては、単位体積あたり電気二重層コンデンサの２倍以上のものが既に実用化されている。電気化学キャパシタの大電流領域における充放電能力は、電気二重層コンデンサに匹敵するものである。
さらに、上記構成において充電器１の第２の蓄電部４と、誘導棒２０の第４の蓄電部２４は、充放電可能なニッケル水素電池などの蓄電池が好適である。
【００３９】
次に、充電器１の第１の蓄電部３として、電気二重層コンデンサまたは電気化学キャパシタだけを使用して、コードレス機器側の第３の蓄電部２３や第４の蓄電部２４を充電しようとすれば、大容量の電気二重層コンデンサまたは電気化学キャパシタが必要となる。この場合、大容量の電気二重層コンデンサなどを急速充電するためには、充電電流が大きくなり、充電器１の直流電源２が大型化してしまいコストアップになってしまう場合もある。
このために、第１の蓄電部３及び直流電源２を大型化させない目的として、第２の蓄電部４として電気二重層コンデンサなどよりも充電電流の小さい蓄電池を使用することが有効である。
従って、第１の蓄電部３の容量と第２の蓄電部４の容量と直流電源２の容量は、コードレス機器である誘導棒２０に配設している第３の蓄電部２３と第４の蓄電部２４の充放電条件により、適切な構成となるようにすればよい。
【００４０】
ここで、充電器１の第１の蓄電部３の充電電圧Ｖ１は、コードレス機器である誘導棒２０の第３の蓄電部２３の充電電圧Ｖ３よりも高いことが好ましい。電圧の差が大きいほど、電気の移動速度が速くなる。また、充電器１の第１の蓄電部３の容量は、コードレス機器である誘導棒２０の第３の蓄電部２３の容量よりも大きいことが好ましいが、直流電源２による追加充電が可能であるため、極端に小さくなければ問題はない。
【００４１】
直流電源２の出力電圧Ｖ０と、第１の蓄電部３の充電電圧Ｖ１と、第２の蓄電部４の充電電圧Ｖ２との比較としては、直流電源２の電圧Ｖ０は、Ｖ１及びＶ２以上が好ましい。また、直流電源の出力電流は、第１及び第３の蓄電部である電気化学キャパシタ、または、電気二重層コンデンサを急速充電できる電流値とすることが好ましい。
【００４２】
現状の電気化学キャパシタまたは電気二重層コンデンサを誘導棒のような携帯型の機器に適用する場合には、充電電流を、例えば、１Ａから１０Ａとすることができる。より好ましくは１．５Ａから６Ａ程度とすればよい。携帯機器の場合において、電気化学キャパシタまたは電気二重層コンデンサへの充電電流が１Ａより小さい場合は、充電器１に内蔵されている第１の蓄電部３やコードレス機器である誘導棒２０の第３の蓄電部２３への充電時間が長くなってしまう。また、この充電電流が６Ａより大きい場合には、直流電源２が大型になり、コスト高となる。
【００４３】
本発明のコードレス機器システムはこのように構成されており、次のようにして使用する。
ここで、充電器１の第１の蓄電部３と、誘導棒２０の第３の蓄電部２３は、電気化学キャパシタを用い、充電器１の第２の蓄電部４と、誘導棒２０の第４の蓄電部２４は、充放電可能な蓄電池として、ニッケル水素電池を用いる。
最初に、充電器１の第１の蓄電部３及び第２の蓄電部４は、充放電制御回路５により、それぞれ直流電源２が接続されて、Ｖ１とＶ２の電圧に、予め充電される。
【００４４】
次に、誘導棒２０の充電端子２７を充電器１の充電端子７に装着する。
ここで、充電器１の第１の蓄電部３及び第２の蓄電部４が、充放電制御回路５により直列接続されて、Ｖ１＋Ｖ２の電圧となる。そして、充放電制御回路５は、直列接続した第１の蓄電部３及び第２の蓄電部４を使用して、誘導棒２０の第３の蓄電部２３をＶ３の電圧まで急速充電する。
【００４５】
充放電制御回路５は、第３の蓄電部２３の急速充電が終了すると、第４の蓄電部２４をＶ４の電圧まで充電する。
このようにして、誘導棒２０の第３及び第４の蓄電部を満充電にして、誘導棒２０の充電端子２７を充電器１の充電端子７から取り外す。この状態で、コードレス機器の誘導棒２０を、コードレスで使用することができる。
【００４６】
この際、誘導棒２０のＬＥＤ駆動回路は、最初に第３の蓄電部２３の電気化学キャパシタを電源としてＬＥＤ２７を点灯制御し、電気化学キャパシタの電圧がＬＥＤの駆動電圧よりも低下すると、次に第４の蓄電部であるニッケル水素電池に蓄えられた電力を使用してＬＥＤ２７の駆動制御を行う。
【００４７】
本発明のコードレス機器システムはこのように動作し、充電器１に誘導棒２０を接続し、充電器を商用電源９に接続すると、充電器１と誘導棒２０の各蓄電部（３，４，２３，２４）が満充電される。この状態で、誘導棒２０は、コードレスで使用できる。この際、誘導棒２０とともに充電器１を携帯すれば、誘導棒２０の第３及び第４の蓄電部２３，２４の電力が無くなったときには、再度充電器１から充電できる。
これにより、本発明のコードレス機器システムのコードレス機器２０は、急速充放電できる電気二重層コンデンサまたは電気電気化学キャパシタと蓄電池を備えているので、急速充放電が可能で、かつ、長時間の使用が可能となる。
【００４８】
以上、説明してきたコードレス機器システムの実施例について述べる。
（実施例１）
充電器１内は、次のように構成した。直流電源は、１５Ｖ，５Ａである。第１の蓄電部３は、２．３Ｖ−１２０Ｆの電気化学キャパシタを４本直列にした９．２Ｖ−３０Ｆである。電気化学キャパシタ１本の体積は、１０．２ｍｌ（ミリリットル：ｃｍ−３）で、４本では、４０．８ｍｌである。
第２の蓄電部４は、１．２Ｖ−１６００ｍＡｈのニッケル水素電池を１０本直列にした１２Ｖ−１６００ｍＡｈである。ニッケル水素電池１本の体積は、７．４ｍｌで、１０本では、７４ｍｌである。
誘導棒２０内は、次のように構成した。第３の蓄電部２３は、２．３Ｖ−１２０Ｆの電気化学キャパシタを４本直列にした９．２Ｖ−３０Ｆである。電気化学キャパシタ１本の体積は、１０．２ｍｌで、４本では、４０．８ｍｌである。
また、第４の蓄電部２４は、１．２Ｖ−１６００ｍＡｈのニッケル水素電池を７本直列にした８．４Ｖ−１６００ｍＡｈである。ニッケル水素電池１本の体積は、７．４ｍｌで、７本では、５１．８ｍｌである。
【００４９】
この実施例１では、第３の蓄電部２３を、時間３秒で満充電状態とすることができ、第３の蓄電部だけを使用したときのＬＥＤの駆動可能時間は、３時間であった。そして、満充電した第４の蓄電部２４のニッケル水素電池を使用したときのＬＥＤの連続駆動時間は、１１０時間であった。
これにより、誘導棒２０側の第３の蓄電部２３としての電気化学キャパシタの体積は、第４の蓄電部２４であるニッケル水素電池の体積の７８％程度として、急速充放電できるコードレス機器システムを実現できた。
【００５０】
（実施例２）
また、充電器１内の第１の蓄電部３は、２．３Ｖ−６０Ｆ電気二重層コンデンサを４個直列に接続したものを単位として、これを２並列接続した４直２並列とした９．２Ｖ−３０Ｆ以外は、上記実施例１と同じ構成のコードレス機器システムを製作した。
この場合には、充電器１内の第１の蓄電部３は、時間３秒で満充電状態とすることができ、第３の蓄電部だけを使用したときのＬＥＤの駆動可能時間は、３時間であった。そして、満充電した第４の蓄電部２４のニッケル水素電池を使用したときのＬＥＤの連続駆動時間は、１１０時間であった。
【００５１】
本発明は上記実施形態にのみ限定されることなく、本発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれることはいうまでもない。例えば、上記実施形態で説明した電圧あるいは電流等の具体的数値等は、それらの好適なものを示すものであり、必要に応じて適宜変更することができる。コードレス機器として、誘導棒を説明したが、本発明のコードレス機器システムは、電気シェーバー、電動歯ブラシ、小型クリーナー及び電動ドリル等の、コードレス機器の種類を問わず適用し得ることは勿論であり、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように本発明によれば、従来の二次電池だけを使用したコードレス機器の充電時間と比較して、急速充電が可能となり、かつ、長時間使用でき、充電器の小型化、低コスト化が実現できる等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるコードレス機器システムの具体的な構成例を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示した充電器の内部を示す概略説明図である。
【図３】図１に示した誘導棒の内部を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態におけるコードレス機器システムの構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明のコードレス機器システムの第１の蓄電部及び第２の蓄電部の充電を制御する充放電制御回路の処理内容を示すフローチャート図である。
【図６】本発明のコードレス機器システムの第３の蓄電部及び第４の蓄電部の充電を制御する充放電制御回路の処理内容を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１      充電器
２      直流電源
３      第１の蓄電部
４      第２の蓄電部
５      充放電制御回路
６      匡体
７      端子
８      充電端子
９      商用電源
２０      誘導棒
２１      スイッチ
２２      発光部
２３      第３の蓄電部
２４        第４の蓄電部
２５      放電制御回路
２６      リテーナ
２７      ＬＥＤ
２８      充電端子
３０      第１の蓄電部の充電制御回路
３１      第２の蓄電部の充電制御回路
３２      第４の蓄電部の充電制御回路
３３，３４，３５，３６      スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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