(57)【要約】【課題】簡単な構成で効率良く複数の電池を充電または放電する電気機器を提供する。【解決手段】最初の状態では放電切換スイッチ１７はバッテリパック１２Ａと電動送風機３とを接続している。操作スイッチのオンによりトランジスタＱ１をオンしてバッテリパック１２Ａから掃除機本体２内の電動送風機３を駆動させる。掃除が終了するなどして操作スイッチを操作するとトランジスタＱ１はオフし、このトランジスタＱ１のオフを制御回路１９が検出すると、電流の立下りに伴ない放電切換スイッチ１７がバッテリパック１２Ｂおよび電動送風機３を接続する側に切り換える。操作スイッチを操作してトランジスタＱ１がオフする毎に、放電するバッテリパック１２Ａおよびバッテリパック１２Ｂを切り換える。【選択図】        図１
2004289973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷と、
この負荷をオン、オフするオンオフスイッチと、
負荷に電力を供給する電池を複数の電池のうちいずれか一つに切り換える切換手段と、
前記オンオフスイッチの動作に従い負荷に接続する電池を複数の電池のうちのいずれか他の一つに切換手段により切り換える制御手段と
を具備したことを特徴とする電気機器。
【請求項２】
充電する二次電池を複数の二次電池のうちいずれか一つに切り換える切換手段と、
二次電池を充電させる充電手段と、
二次電池を充電手段に接続するに従い充電手段に接続する二次電池を複数の二次電池のうちのいずれか他の一つに切換手段により切り換える制御手段と
を具備したことを特徴とする電気機器。
【請求項３】
複数の二次電池のいずれかにより電力が供給される負荷と、
この負荷をオン、オフするオンオフスイッチと、
二次電池を充電させる充電手段と、
充電する二次電池を複数の二次電池のうちいずれか一つに切り換える切換手段と、
前記オンオフスイッチの動作に従い充電手段に接続する二次電池を複数の二次電池のうちのいずれか他の一つに切換手段により切り換える制御手段と
を具備したことを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電池のうち放電または充電させる電池を切り換えて用いる電気機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気機器では、２つの二次電池を有し、これら２つの二次電池の放電を制御回路により放電時間をカウントして切り換えスイッチを切り換えることにより、２つの二次電池の放電を所定時間毎に時分割して切り換えて交互に放電させることにより、二次電池の放電を効率良くして放電時間を長くできる構成が知られている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２５２８１２号公報（第３頁、図１、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１記載の構成では、制御回路により二次電池の放電時間をカウントして所定時間毎に二次電池を交互に切り換えて放電させているため、放電時間をカウントするなどの構成が複雑になる問題を有している。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、簡単な構成で効率良く複数の電池を充電または放電する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】
本発明の電気機器は、負荷と、この負荷をオン、オフするオンオフスイッチと、負荷に電力を供給する電池を複数の電池のうちいずれか一つに切り換える切換手段と、前記オンオフスイッチの動作に従い負荷に接続する電池を複数の電池のうちのいずれか他の一つに切換手段により切り換える制御手段とを具備したもので、制御手段はオンオフスイッチの動作に従い負荷に接続する電池を複数の電池のうちのいずれか他の一つに切り換えるため、構成を複雑にすることなく異なる電池を負荷に接続することにより、効率良く複数の電池を放電できる。
【０００７】
また、本発明の電気機器は、充電する二次電池を複数の二次電池のうちいずれか一つに切り換える切換手段と、二次電池を充電させる充電手段と、二次電池を充電手段に接続するに従い充電手段に接続する二次電池を複数の二次電池のうちのいずれか他の一つに切換手段により切り換える制御手段とを具備したもので、制御手段は充電手段を接続するに従い充電する二次電池を複数の二次電池のうちのいずれか他の一つに切り換えるため、構成を複雑にすることなく異なる二次電池を充電手段に接続することにより、効率良く複数の電池を充電できる。
【０００８】
さらに、本発明の電気機器は、複数の二次電池のいずれかにより電力が供給される負荷と、この負荷をオン、オフするオンオフスイッチと、二次電池を充電させる充電手段と、充電する二次電池を複数の二次電池のうちいずれか一つに切り換える切換手段と、前記オンオフスイッチの動作に従い充電手段に接続する二次電池を複数の二次電池のうちのいずれか他の一つに切換手段により切り換える制御手段とを具備したもので、二次電池の放電時は複数の二次電池のいずれかにより負荷に電力を供給し、二次電池の充電時は負荷制御手段はオンオフスイッチの動作に従い充電する二次電池を複数の二次電池のうちのいずれか他の一つに切り換えるため、構成を複雑にすることなく異なる二次電池を充電手段に接続することにより、効率良く複数の電池を充電できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気機器の一実施の形態の電気掃除機を図面を参照して説明する。
【００１０】
図２に示すように、１は電気機器である電気掃除機で、この電気掃除機１は、例えばビルなどの清掃に用いられる業務用であり、略円柱状の本体ケースとしての掃除機本体２を備えている。また、この掃除機本体２内には、略円筒状の図１に示す負荷としての電動送風機３が収容されている。さらに、掃除機本体２には、円周にそって凹状に形成されたホース収容部４が形成され、このホース収容部４の前面側には可撓性を有する細長円筒状のホース体としての吸込ホース５の基端部が着脱および回転可能に連通接続されて気密に連結され、吸込ホース５はホース収容部４に巻回収納されるように構成されている。そして、掃除機本体２の下面には図示しないキャスタが取り付けられ、床面に対して掃除機本体２を移動可能にしている。
【００１１】
また、吸込ホース５の先端部には、円筒状の手許操作管６の基端部が連通接続されて気密に連結され、この手許操作管６の先端部には円筒状の延長管７を介して床ブラシなどの吸込口体８が着脱可能に連通接続されて気密に連結されている。
【００１２】
さらに、掃除機本体２の後面側には、図３に示すように、バッテリ収容部１１が２つ形成され、これらバッテリ収容部１１にはニッケル水素バッテリなどの二次電池であるバッテリパック１２がそれぞれ着脱可能に収容され、バッテリ収容部１１は回動可能に形成された蓋体１３により閉塞される。
【００１３】
また、掃除機本体２の上面には電動送風機３を制御する操作スイッチ１４が設けられている。
【００１４】
そして、図１に示すように、掃除機本体２内には、電動送風機３が収容され、この電動送風機３は操作スイッチ１４により動作、すなわちオン、オフ制御されるオンオフスイッチとしてのトランジスタＱ１および放電回路１６の切換手段としての放電切換スイッチ１７を介して並列に接続された二次電池としてのバッテリパック１２Ａ，１２Ｂに接続されている。
【００１５】
また、バッテリパック１２Ａ，１２Ｂは、充電回路２１の切換手段としての充電切換スイッチ１８およびバッテリパック１２Ａ，１２Ｂの充電量に従い電流を制御するトランジスタＱ２を介して一対の電極２２，２３に接続されている。
【００１６】
そして、トランジスタＱ１または充電回路２１の電流を検知し切換手段としての放電切換スイッチ１７および充電切換スイッチ１８を制御する制御手段としての制御回路１９が設けられている。
【００１７】
さらに、掃除機本体２は、充電手段としての充電台２５と機械的かつ電気的に接続されるように構成され、この充電台２５は定電流回路２６を有しており、この定電流回路２６は商用交流電源に接続される電源ソケット２７に接続されるとともに、掃除機本体２の一対の電極２２，２３に接続される一対の電極２８，２９を有している。
【００１８】
次に、上記実施の形態の動作を図４を参照して説明する。
【００１９】
まず、バッテリパック１２Ａ，１２Ｂが放電する状態について説明する。
【００２０】
最初の状態では放電切換スイッチ１７はバッテリパック１２Ａと電動送風機３とを接続している状態であり、掃除機本体２の操作スイッチ１４をオンし、この操作スイッチ１４のオンによりオンオフスイッチとしてのトランジスタＱ１をオンしてバッテリパック１２Ａから掃除機本体２内の電動送風機３を駆動させる。
【００２１】
そして、電動送風機３の吸込口から空気が吸い込まれ、吸込口体８、延長管７および吸込ホース５を順次介して空気が吸い込まれる。
【００２２】
この状態で、手許操作管６を把持して吸込口体８を床面に沿って移動させて、この床面を掃除する。このとき、吸込口体８から空気とともに床面上の塵埃が掃除機本体２内に吸い込まれる。
【００２３】
そして、掃除が終了するなどして操作スイッチ１４が操作されるとトランジスタＱ１はオフし、このトランジスタＱ１のオフを制御回路１９が検出すると、電流の立下りに伴ない放電切換スイッチ１７がバッテリパック１２Ｂおよび電動送風機３を接続する側に切り換えられる。
【００２４】
再び、操作スイッチ１４が操作されることにより、トランジスタＱ１がオンして、バッテリパック１２Ｂから掃除機本体２内の電動送風機３を駆動させる。
【００２５】
そして、操作スイッチ１４が操作されてトランジスタＱ１がオフする毎に、放電されるバッテリパック１２Ａおよびバッテリパック１２Ｂが切り換えられる。このように、トランジスタＱ１の動作すなわち電動送風機３の駆動毎に、バッテリパック１２Ａおよびバッテリパック１２Ｂの放電を切り換え、時間を計測するタイマあるいはバッテリパック１２Ａ，１２Ｂの容量を検出する検出手段を用いることなくバッテリパック１２Ａおよびバッテリパック１２Ｂを切り換えることにより、比較的均等にバッテリパック１２Ａ，１２Ｂを放電できるため効率良く双方のバッテリパック１２Ａ，１２Ｂを放電できる。したがって、いずれか一方のバッテリパック１２Ａ，１２Ｂのみが過放電を繰り返して電池性能が劣化したり，反対にいずれか他方のバッテリパック１２Ｂ，１２Ａのみが部分放電状態を繰り返してメモリー効果が発生して容量が低下することを防止できる。
【００２６】
次に、バッテリパック１２Ａ，１２Ｂを充電させる状態について説明する。
【００２７】
最初の状態では充電切換スイッチ１８はバッテリパック１２Ａと充電回路２１とを接続している状態であり、充電台２５に掃除機本体２を接続すると、充電開始後はトランジスタＱ２の見掛け上の抵抗値を小さくして充電台２５の定電流回路２６からの比較的大きな電流値の定電流でバッテリパック１２Ａを急速充電する。そして、バッテリパック１２Ａが所定値以上の電圧値になると、トランジスタＱ２により定電流回路２６の定電流の電流値を小さく制御して、バッテリパック１２Ａをトリクル充電し、バッテリパック１２を満充電させる。
【００２８】
このようにしてバッテリパック１２Ａが充電された後に、充電台２５と掃除機本体２との接続を解放する。この充電台２５との解放は充電回路２１に電流が流れなくなることにより制御回路１９は充電台２５との開放を検出し、充電台２５の解放による電流の立下りに伴ない充電切換スイッチ１８がバッテリパック１２Ｂおよび充電回路２１を接続する側に切り換えられる。
【００２９】
そして、バッテリパック１２Ａが充電された後は、上述の掃除動作によりバッテリパック１２Ａ，１２Ｂの放電動作を繰り返す。
【００３０】
再び、充電台２５に掃除機本体２を接続することにより、充電台２５の定電流回路２６からの比較的大きな電流値の定電流でバッテリパック１２Ｂを急速充電およびトリクル充電する。
【００３１】
そして、充電台２５に掃除機本体２が接続される毎に、充電されるバッテリパック１２Ａおよびバッテリパック１２Ｂが切り換えられる。このように、充電回路２１の充電電流すなわち充電台２５との接続毎に、バッテリパック１２Ａおよびバッテリパック１２Ｂの充電を切り換えることにより、時間を計測するタイマあるいはバッテリパック１２Ａ，１２Ｂの容量を検出する検出手段を用いることなくバッテリパック１２Ａおよびバッテリパック１２Ｂを切り換え、比較的均等にバッテリパック１２Ａ，１２Ｂを充電できるため効率良く双方のバッテリパック１２Ａ，１２Ｂを充電できる。したがって、いずれか一方のバッテリパック１２Ａ，１２Ｂのみが充電されずに過放電となって電池性能が劣化したり，反対にいずれか他方のバッテリパック１２Ｂ，１２Ａのみが常に充電されて部分放電状態を繰り返してメモリー効果が発生して容量が低下することを防止できる。
【００３２】
また、放電切換スイッチ１７および充電切換スイッチ１８のいずれも、いずれか一方のバッテリパック１２Ａが接続されている場合には、いずれか他方のバッテリパック１２Ｂが接続されず電気的に解放した状態になるので、バッテリパック１２Ａおよびバッテリパック１２Ｂ間が短絡されることはなくなり、容量が多い方から容量が少ない方に電荷が移動して効率が低下することも防止できる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、２つのバッテリパック１２Ａ，１２Ｂを用いたが、２つに限らず３つ以上でもよく、この場合には順次サイクリックに放電あるいは充電させるようにすれば良い。
【００３４】
また、二次電池が複数直列に接続されている場合には、直列に接続されている複数の二次電池を１組として、組毎に順次放電あるいは充電させるようにすれば良い。
【００３５】
さらに、充電については、バッテリパック１２Ａ，１２Ｂを充電する毎に交互に切り換えて充電したが、バッテリパック１２Ａ，１２Ｂの放電の際のように、操作スイッチ１４が操作される毎に充電するバッテリパック１２Ａ，１２Ｂを交互に切り換えてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、制御手段はオンオフスイッチの動作に従い負荷に接続する電池を複数の電池のうちのいずれか他の一つに切り換えるため、構成を複雑にすることなく異なる電池を負荷に接続することにより、効率良く複数の電池を放電できる。
【００３７】
また、本発明によれば、制御手段は充電手段を接続するに従い充電する二次電池を複数の二次電池のうちのいずれか他の一つに切り換えるため、構成を複雑にすることなく異なる二次電池を充電手段に接続することにより、効率良く複数の電池を充電できる。
【００３８】
さらに本発明によれば、二次電池の放電時は複数の二次電池のいずれかにより負荷に電力を供給し、二次電池の充電時は負荷制御手段はオンオフスイッチの動作に従い充電する二次電池を複数の二次電池のうちのいずれか他の一つに切り換えるため、構成を複雑にすることなく異なる二次電池を充電手段に接続することにより、効率良く複数の電池を充電できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気機器の一実施の形態の電気掃除機を示すブロック図である。
【図２】同上電気掃除機を示す斜視図である。
【図３】同上電気掃除機のバッテリ収容部を拡大して示す斜視図である。
【図４】同上電動送風機のオンオフとバッテリパック１２Ａおよびバッテリパック１２Ｂの切換を示す波形図である。
【符号の説明】
１    電気機器としての電気掃除機
３    負荷としての電動送風機
１２，１２Ａ，１２Ｂ    二次電池としてのバッテリパック
１７    切換手段としての放電切換スイッチ
１８    切換手段としての充電切換スイッチ
１９    制御手段としての制御回路
２５    充電手段としての充電台
Ｑ１    オンオフスイッチとしてのトランジスタ
【図１】
2004289973.tif 000003
【図２】
2004289973.tif 000004
【図３】
2004289973.tif 000005
【図４】
2004289973.tif 000006