JP5961440B2

JP5961440B2 - Electrical equipment

Info

Publication number: JP5961440B2
Application number: JP2012104872A
Authority: JP
Inventors: 山田　徹; 徹山田; 知郎村松; 忠彦小早川
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2012-05-01
Filing date: 2012-05-01
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-05-01
Also published as: JP2013233058A; CN203243081U

Description

本発明は、充放電可能なバッテリが内蔵されたバッテリパックから電源供給を受けて動作する電気機器に関する。 The present invention relates to an electric device that operates by receiving power supply from a battery pack having a built-in chargeable / dischargeable battery.

従来、バッテリから電源供給を受けて動作する電気機器として、当該電気機器の動作停止時に、外部の充電器から直流電源が供給されると、バッテリへの充電を実行するように構成された電気掃除装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as an electrical device that operates by receiving power supply from a battery, when the DC power is supplied from an external charger when the operation of the electrical device is stopped, the electric cleaning is configured to perform charging of the battery. An apparatus is known (see, for example, Patent Document 1).

この特許文献１に記載の電気掃除装置においては、バッテリの温度を検出する温度検出手段を備え、充電器から直流電源が供給されると、温度検出手段にて検出されたバッテリ温度が所定の上限温度以下であるか否かを判断して、バッテリ温度が上限温度以下であるとき、バッテリへの充電を許可する。 The electric vacuum cleaner described in Patent Document 1 includes temperature detection means for detecting the temperature of the battery, and when DC power is supplied from the charger, the battery temperature detected by the temperature detection means is a predetermined upper limit. Whether the temperature is equal to or lower than the temperature is determined, and when the battery temperature is equal to or lower than the upper limit temperature, charging of the battery is permitted.

つまり、特許文献１に記載の電気掃除装置においては、バッテリへの充電の際に、バッテリの温度がある程度の温度を超えると、バッテリの寿命が短くなったり、漏液するなどの損傷を生じるおそれがあるため、バッテリへの充電を許可する条件として、バッテリ温度を設定しているのである。 In other words, in the electric vacuum cleaner described in Patent Document 1, if the battery temperature exceeds a certain temperature when charging the battery, the battery life may be shortened or damage such as leakage may occur. Therefore, the battery temperature is set as a condition for permitting charging of the battery.

特開２００２−１９９６１０号公報JP 2002-199610 A

ところで、バッテリを検出する温度検出手段は、通常、バッテリパックとして、バッテリと共に合成樹脂製のケース内に一体的に収納され、電気掃除装置等の電気機器に対し、交換可能に設けられる。 By the way, the temperature detection means for detecting the battery is normally housed in a synthetic resin case together with the battery as a battery pack, and is provided so as to be replaceable with respect to an electric device such as a vacuum cleaner.

このため、この種の電気機器において、バッテリへの充電を制御（許可）する制御手段は、バッテリパック内に設けられた温度検出手段から検出信号を取り込むことで、バッテリ温度を検出し、充電制御を実行するように構成される。 For this reason, in this type of electrical equipment, the control means for controlling (permitting) charging the battery detects the battery temperature by fetching a detection signal from the temperature detection means provided in the battery pack, and performs charge control. Configured to perform.

一方、この種の電気機器において、バッテリパックは交換可能であるため、その交換時に、温度検出手段を内蔵していないバッテリパックと交換されることが考えられる。また、バッテリパックに温度検出手段が内蔵されていても、温度検出手段が故障していることも考えられる。 On the other hand, in this type of electrical equipment, since the battery pack can be replaced, it is conceivable that the battery pack is replaced with a battery pack that does not incorporate temperature detection means. Further, even if the temperature detecting means is built in the battery pack, it is conceivable that the temperature detecting means is broken.

この場合、制御手段には、バッテリ温度に対応した検出信号（一般に電圧）が入力されなくなるが、制御手段への入力信号がバッテリへの充電を許可する範囲内にあれば、制御手段は、バッテリへの充電を許可することになる。 In this case, a detection signal (generally a voltage) corresponding to the battery temperature is not input to the control means, but if the input signal to the control means is within a range that permits charging the battery, the control means Will be allowed to charge.

そして、このように温度検出手段からバッテリ温度に対応した検出信号が入力されていない状態で、制御手段が、バッテリへの充電を許可して、バッテリへの充電が実行されると、バッテリの劣化を招き、安全性が低下する、という問題があった。 When the control means permits the battery to be charged and the battery is charged in a state where the detection signal corresponding to the battery temperature is not input from the temperature detecting means as described above, the battery deteriorates. There was a problem that safety was reduced.

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、充放電可能なバッテリが内蔵されたバッテリパックから電源供給を受けて動作する電気機器において、バッテリパック内の温度センサから正常な検出信号が出力されない場合であっても、バッテリへの充電制御を適正に行うことができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in an electrical device that operates by receiving power supply from a battery pack having a built-in chargeable / dischargeable battery, a normal detection signal is output from a temperature sensor in the battery pack. Even if it is not performed, it aims at enabling it to perform charge control to a battery appropriately.

かかる目的を達成するためになされた本発明の電気機器には、当該電気機器の温度を検出する機器温度検出手段が備えられており、充電制御手段が、この機器温度検出手段にて検出された機器温度に基づき、バッテリパック内のバッテリへの充電を制御する。 The electric device of the present invention made to achieve the above object is provided with device temperature detecting means for detecting the temperature of the electric device, and the charge control means is detected by the device temperature detecting means. The charging of the battery in the battery pack is controlled based on the device temperature.

従って、本発明の電気機器によれば、バッテリパック内に設けられた温度検出手段が故障している場合、或いは、バッテリパック内に温度検出手段が設けられていない場合であっても、当該電気機器の温度からバッテリ温度を把握して、バッテリへの充電制御を良好に実行することができる。 Therefore, according to the electric device of the present invention, even if the temperature detection means provided in the battery pack is broken or the temperature detection means is not provided in the battery pack, The battery temperature can be grasped from the temperature of the device, and charging control to the battery can be executed satisfactorily.

なお、充電制御手段は、機器温度検出手段にて検出された機器温度が所定温度範囲内にあるときに、バッテリへの充電を許可し、機器温度が所定温度範囲内にない場合には、バッテリへの充電を禁止するように構成するとよい。 The charging control means when the detected device temperature at equipment temperature detecting means is within a predetermined temperature range, to allow charging of the battery, when device temperature is not within a predetermined temperature range, It may be configured to prohibit charging of the battery.

また、バッテリパック内にバッテリ温度検出手段が設けられる場合には、充電制御手段は、次のように動作させるとよい。
すなわち、充電制御手段は、バッテリ温度検出手段からバッテリ温度を取り込み、その読み込んだバッテリ温度と機器温度検出手段にて検出された機器温度とが、それぞれ、所定温度範囲内にあるときに、バッテリへの充電を許可する。 Further, when the battery temperature detecting means is provided in the battery pack, the charging control means may be operated as follows .
Chi words, charging control means, the battery temperature detecting means takes in the battery temperature, the read and the device temperature detected by the battery temperature and the device temperature detection means it is, respectively, when in a predetermined temperature range Allow the battery to charge.

このようにすれば、バッテリの温度を二重にチェックすることができ、充電制御手段による充電制御をより安全に実行することが可能となる。
一方、機器温度検出手段は、充電制御手段と共に、電気機器の制御回路基板に設けるとよい。 In this way, the temperature of the battery can be checked twice, and the charging control by the charging control means can be executed more safely.
On the other hand, the device temperature detection means, together with the charging control means, may be provided to the control circuit board of an electrical appliance.

つまり、このようにすれば、機器温度検出手段から充電制御手段への検出信号の入力経路を、制御回路基板の配線パターンにて形成することができ、検出信号入力用の信号線を設けて電気機器内に配線する必要がないので、電気機器の構成部品を少なくすることができる。 In other words, in this way, the input path of the detection signal from the device temperature detection means to the charge control means can be formed by the wiring pattern of the control circuit board, and a signal line for detection signal input is provided to Since there is no need to wire in the equipment, the number of components of the electrical equipment can be reduced.

なお、このように機器温度検出手段を電気機器の制御回路基板に設ける場合には、機器温度検出手段をチップサーミスタにて構成するとよい。
つまり、チップサーミスタは安価であり、また、他のチップ部品と共に制御回路基板に簡単に実装できることから、制御回路基板、延いては、電気機器の制御系（所謂コントローラ）のコストを低減できる。 Incidentally, when providing such a device temperature detection means to the control circuit board of electrical equipment, the equipment temperature detecting means may be configured by the chip thermistors.
That is, the chip thermistor is inexpensive and can be easily mounted on the control circuit board together with other chip components, so that the cost of the control circuit board and, in turn, the control system (so-called controller) of the electrical equipment can be reduced.

また、本発明は、バッテリパック内のバッテリから電源供給を受けて動作する電気機器であれば適用できる。
そして、例えば、電気機器が、送風用のファンと、ファンを回転させるモータと、バッテリから電源供給を受けてモータを駆動制御する駆動制御手段とを備え、ファンの回転により外気を吸引する掃除機であれば、その掃除機において、バッテリパック内のバッテリへの充電を良好に行うことができる。 In addition, the present invention can be applied to any electrical device that operates by receiving power supply from a battery in the battery pack.
Then, For example, electrical equipment, sucking and fan blower, a motor for rotating the fan, and a drive control means for controlling driving of the motor supplied with power from the battery, the outside air by rotation of the fan If it is a cleaner, the battery in a battery pack can be charged favorably in the cleaner.

実施形態のハンディクリーナの外観を表す斜視図である。It is a perspective view showing the appearance of the handy cleaner of an embodiment. ハンディクリーナの内部構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the internal structure of a handy cleaner. バッテリパック及び制御回路基板の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of a battery pack and a control circuit board. 制御回路にて実行される温度チェック処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the temperature check process performed in a control circuit.

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
本実施形態は、バッテリから電源供給を受けて動作する充電式のハンディクリーナ２に本発明を適用したものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the present embodiment, the present invention is applied to a rechargeable handy cleaner 2 that operates by receiving power supply from a battery.

図１に示すように、本実施形態のハンディクリーナ２は、筒状に形成されたケース３の先端部分に、外気を吸引する吸引口４を備え、ケース３の側壁に、粉塵が除去された空気を排出する排出口６を備え、ケース３の後端側に、使用者が手で持つための把持部８を備える。 As shown in FIG. 1, the handy cleaner 2 of the present embodiment includes a suction port 4 that sucks outside air at the tip of a case 3 that is formed in a cylindrical shape, and dust is removed from the side wall of the case 3. A discharge port 6 for discharging air is provided, and a grip 8 for a user to hold by hand is provided on the rear end side of the case 3.

また、把持部８の上端部分には、使用者が把持部８を握った状態で操作できるように、電子スイッチ１０が設けられており、電子スイッチ１０の前方には、バッテリ２６（図３参照）への充電時に点灯するＬＥＤ１４が設けられている。 An electronic switch 10 is provided at the upper end portion of the gripping portion 8 so that the user can operate the gripping portion 8 while gripping the gripping portion 8. A battery 26 (see FIG. 3) is provided in front of the electronic switch 10. LED 14 that is turned on when charging is provided.

なお、電子スイッチ１０には、使用者が操作（押下）しているときにオン状態となり、使用者が操作していないときにオフ状態となる２つの操作スイッチが備えられている。そして、一方の操作スイッチは、駆動指令を入力するための駆動スイッチ１１、他方の操作スイッチは、停止指令を入力するための停止スイッチ１２、として設定されている。 The electronic switch 10 includes two operation switches that are turned on when the user is operating (pressing) and turned off when the user is not operating. One operation switch is set as a drive switch 11 for inputting a drive command, and the other operation switch is set as a stop switch 12 for inputting a stop command.

次に、ハンディクリーナ２のケース３内には、図２に示すように、吸引用ファン１５、モータ１６、バッテリパック２０、及び、制御回路基板３０が設けられている。
吸引用ファン１５は、吸引口４からケース３内に外気を吸引して排出口６から排出させるためのものであり、吸引した外気から粉塵を除去するためのフィルタを収納するフィルタ収納部５を挟んで、吸引口４との対向位置に配置されている。 Next, in the case 3 of the handy cleaner 2, as shown in FIG. 2, a suction fan 15, a motor 16, a battery pack 20, and a control circuit board 30 are provided.
The suction fan 15 is for sucking outside air from the suction port 4 into the case 3 and discharging it from the discharge port 6. The suction fan 15 includes a filter storage unit 5 for storing a filter for removing dust from the sucked outside air. It is disposed at a position facing the suction port 4 with being sandwiched.

また、モータ１６は、直流モータであり、吸引用ファン１５の吸引口４とは反対側に配置されている。そして、モータ１６の回転軸には、吸引用ファン１５が連結されている。このため、モータ１６は、自身の回転により吸引用ファン１５を回転させて、外気をケース３内に吸引させることができる。 The motor 16 is a DC motor and is disposed on the side opposite to the suction port 4 of the suction fan 15. A suction fan 15 is connected to the rotating shaft of the motor 16. For this reason, the motor 16 can suck the outside air into the case 3 by rotating the suction fan 15 by its own rotation.

次に、バッテリパック２０は、図３に示すように、充放電可能な複数（図では３個）のリチウムイオン電池セル（以下単にセルという）２１、２２、２３を直列接続してなるバッテリ２６、及び、セル２１〜２３の温度を検出するセル温度検知用サーミスタ２８を、合成樹脂製のバッテリケース内に収納することにより構成されている。 Next, as shown in FIG. 3, the battery pack 20 includes a battery 26 in which a plurality of (three in the figure) lithium ion battery cells (hereinafter simply referred to as cells) 21, 22, and 23 that can be charged and discharged are connected in series. The cell temperature detection thermistor 28 for detecting the temperature of the cells 21 to 23 is housed in a battery case made of synthetic resin.

そして、このバッテリパック２０は、ハンディクリーナ２のケース３の下方後端側に収納されている。つまり、ハンディクリーナ２において、把持部８の下端部分には蓋体９が設けられており、バッテリパック２０は、この蓋体９を外すことにより、ケース３内に着脱自在に収納されている（図１、図２参照）。 The battery pack 20 is housed on the lower rear end side of the case 3 of the handy cleaner 2. That is, in the handy cleaner 2, the lid 9 is provided at the lower end portion of the grip 8, and the battery pack 20 is detachably stored in the case 3 by removing the lid 9 ( (See FIGS. 1 and 2).

次に、制御回路基板３０は、ケース３内で、モータ１６の上方、且つ、電子スイッチ１０及びＬＥＤ１４との近傍位置に配置されている（図２参照）。
そして、制御回路基板３０には、ＡＣアダプタ６０から電力供給を受けてバッテリ２６への充電を行うと共に、バッテリ２６から電源供給を受けて、モータ１６への放電（換言すればモータ１６の駆動）を行うための各種電子部品が組み付けられている。 Next, the control circuit board 30 is disposed in the case 3 above the motor 16 and in the vicinity of the electronic switch 10 and the LED 14 (see FIG. 2).
The control circuit board 30 receives power from the AC adapter 60 to charge the battery 26 and receives power from the battery 26 to discharge the motor 16 (in other words, drive the motor 16). Various electronic components for performing the above are assembled.

なお、ＡＣアダプタ６０は、交流電源から電源供給を受けて、バッテリ２６充電用の直流電圧を生成し、制御回路基板３０を介して一定の充電電流を供給するためのものであり、ハンディクリーナ２とは別体で構成されている。 The AC adapter 60 receives power from an AC power source, generates a DC voltage for charging the battery 26, and supplies a constant charging current via the control circuit board 30. The handy cleaner 2 It is composed of a separate body.

このため、ケース３の側壁上部で、ＬＥＤ１４との近傍位置には、ＡＣアダプタ６０から引き出された電源コードの先端に設けられたＤＣプラグ６２（図示せず）を差し込み、ＡＣアダプタ６０から直流電圧を供給するためのＤＣジャック１８が設けられている（図１、図２参照）。 For this reason, a DC plug 62 (not shown) provided at the tip of the power cord drawn from the AC adapter 60 is inserted into the vicinity of the LED 14 at the upper portion of the side wall of the case 3, and the DC voltage is supplied from the AC adapter 60. A DC jack 18 is provided to supply the power (see FIGS. 1 and 2).

次に、制御回路基板３０の回路構成について説明する。
図３に示すように、制御回路基板３０には、バッテリ２６の正極側からモータ１６を介してバッテリ２６の負極側へ電流を流す放電経路が形成されている。 Next, the circuit configuration of the control circuit board 30 will be described.
As shown in FIG. 3, the control circuit board 30 is formed with a discharge path through which current flows from the positive electrode side of the battery 26 to the negative electrode side of the battery 26 via the motor 16.

そして、その放電経路でモータ１６の負極側には、バッテリ２６からモータ１６への放電電流（つまり、モータ１６の駆動電流）を制御する放電制御用ＦＥＴ３２が設けられている。 A discharge control FET 32 for controlling the discharge current from the battery 26 to the motor 16 (that is, the drive current of the motor 16) is provided on the negative electrode side of the motor 16 in the discharge path.

また、制御回路基板３０には、ＡＣアダプタ６０の正極側端子（＋）をバッテリ２６の正極側に接続し、ＡＣアダプタ６０の負極側端子（−）をバッテリ２６の負極側に接続する充電経路が形成されている。 The control circuit board 30 has a charging path for connecting the positive terminal (+) of the AC adapter 60 to the positive terminal of the battery 26 and connecting the negative terminal (−) of the AC adapter 60 to the negative terminal of the battery 26. Is formed.

そして、この充電経路の内、ＡＣアダプタ６０の正極側端子（＋）からバッテリ２６の正極側に至る充電経路上には、充電制御用ＦＥＴ３４と、バッテリ２６を過電流から保護するための充電保護用ＦＥＴ３６とが設けられている。 In the charging path, on the charging path from the positive terminal (+) of the AC adapter 60 to the positive side of the battery 26, the charge control FET 34 and the charge protection for protecting the battery 26 from overcurrent are provided. FET 36 is provided.

放電制御用ＦＥＴ３２、充電制御用ＦＥＴ３４、及び充電保護用ＦＥＴ３６は、それぞれ、放電経路若しくは充電経路を導通・遮断するスイッチング素子であり、バッテリ２６への充放電を制御する制御回路４０により駆動される。 Each of the discharge control FET 32, the charge control FET 34, and the charge protection FET 36 is a switching element that conducts or cuts off a discharge path or a charge path, and is driven by a control circuit 40 that controls charging / discharging of the battery 26. .

制御回路４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を中心に構成されるマイクロコンピュータ（マイコン）からなり、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従い、上記各ＦＥＴ３２〜３６をオン・オフさせることで、モータ１６の駆動及びバッテリ２６への充電を行う。 The control circuit 40 is composed of a microcomputer mainly composed of a CPU, ROM, RAM, etc., and turns on / off each of the FETs 32 to 36 according to a control program stored in the ROM. Drive and charge the battery 26.

つまり、制御回路４０は、駆動スイッチ１１を介して使用者から入力されるハイ・ロー（図に示すＨｉ／Ｌｏ）何れかの駆動指令に応じて、所定デューティ比のＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を生成し、放電制御用ＦＥＴ３２に出力する。 That is, the control circuit 40 receives a PWM signal (pulse width modulation signal) having a predetermined duty ratio in response to either a high / low (Hi / Lo shown in the figure) drive command input from the user via the drive switch 11. ) And output to the discharge control FET 32.

この結果、モータ１６には、駆動指令に対応した電流が流れ、モータ１６は、その電流に応じた速度で回転する。
なお、駆動スイッチ１１からの駆動指令は、使用者が駆動スイッチ１１を操作する度に、高速駆動指令（ハイ）・低速駆動指令（ロー）に交互に切り換えられる。 As a result, a current corresponding to the drive command flows through the motor 16, and the motor 16 rotates at a speed corresponding to the current.
The drive command from the drive switch 11 is alternately switched between a high-speed drive command (high) and a low-speed drive command (low) every time the user operates the drive switch 11.

また、制御回路４０は、停止スイッチ１２を介して使用者から停止指令が入力されると、放電制御用ＦＥＴ３２をオフ状態にして、モータ１６の駆動を停止する。
また、制御回路４０は、モータ１６の駆動停止時に、ＡＣアダプタ６０が接続されていて、バッテリ２６からの出力電圧が充電開始判定用の閾値電圧よりも低い場合には、充電制御用ＦＥＴ３４及び充電保護用ＦＥＴ３６をオフ状態からオン状態に切り換えることで、バッテリ２６への充電を開始する。 Further, when a stop command is input from the user via the stop switch 12, the control circuit 40 turns off the discharge control FET 32 and stops driving the motor 16.
In addition, when the AC adapter 60 is connected and the output voltage from the battery 26 is lower than the threshold voltage for determining charging start, the control circuit 40 and the charging control FET 34 are charged when the motor 16 stops driving. By switching the protection FET 36 from the off state to the on state, charging of the battery 26 is started.

また、制御回路４０によるバッテリ２６への充電制御は、バッテリ２６が満充電状態になるまで継続され、バッテリ２６が満充電状態になると、充電制御用ＦＥＴ３４及び充電保護用ＦＥＴ３６がオフ状態に切り換えられて、バッテリ２６への充電が完了する。 Further, the control of charging the battery 26 by the control circuit 40 is continued until the battery 26 is fully charged. When the battery 26 is fully charged, the charge control FET 34 and the charge protection FET 36 are switched to the OFF state. Thus, charging of the battery 26 is completed.

そして、制御回路４０は、こうした充・放電制御を行う際には、バッテリ２６からの出力電圧に加えて、バッテリ２６を構成する各セル２１〜２３の出力電圧や、バッテリ２６の温度を監視し、これらの異常時には、充電保護用ＦＥＴ３６や放電制御用ＦＥＴ３２をオフ状態にして、バッテリ２６への充放電を停止させる。 When performing such charge / discharge control, the control circuit 40 monitors the output voltage of each cell 21 to 23 constituting the battery 26 and the temperature of the battery 26 in addition to the output voltage from the battery 26. When these abnormalities occur, the charge protection FET 36 and the discharge control FET 32 are turned off to stop charging / discharging the battery 26.

このため、制御回路基板３０には、バッテリ２６の各セル２１〜２３の出力電圧を検出するセル電圧検出部４２が設けられており、制御回路４０には、セル電圧検出部４２から、各セル２１〜２３の電圧を表す検出信号が入力される。 For this reason, the control circuit board 30 is provided with a cell voltage detection unit 42 for detecting the output voltage of each cell 21 to 23 of the battery 26, and the control circuit 40 includes a cell voltage detection unit 42. A detection signal representing a voltage of 21 to 23 is input.

また、制御回路基板３０には、バッテリ２６の各セル２１〜２３からの電圧を取り込み、その電圧が、制御回路４０による充電時の過電圧判定値よりも高い閾値に達したとき（つまり、制御回路４０による過電圧保護が正常に機能しなかったとき）に、充電制御用ＦＥＴ３４を強制的にオフさせる保護回路４６も設けられている。 Further, when the voltage from each of the cells 21 to 23 of the battery 26 is taken into the control circuit board 30 and the voltage reaches a threshold value higher than the overvoltage determination value at the time of charging by the control circuit 40 (that is, the control circuit) There is also provided a protection circuit 46 that forcibly turns off the charge control FET 34 when overvoltage protection by 40 does not function normally).

また、制御回路基板３０には、バッテリ２６内での各セル２１〜２３の接続部分を所定電位にすることで、セル電圧検出部４２で検出されるセル電圧から、バッテリ２６内での断線を検出する断線検出部４４も設けられている。 Further, the control circuit board 30 is disconnected from the cell voltage detected by the cell voltage detection unit 42 by setting the connection portions of the cells 21 to 23 within the battery 26 to a predetermined potential. A disconnection detection unit 44 for detection is also provided.

そして、制御回路４０は、この断線検出部４４を利用してバッテリ２６内での断線を検出すると、バッテリ２６の充放電を禁止する。
また、制御回路基板３０には、制御回路４０等、制御回路基板３０に設けられた上記各回路に電源電圧（直流定電圧）を供給するためのレギュレータ５０が設けられている。 The control circuit 40 prohibits charging / discharging of the battery 26 when the disconnection detection unit 44 is used to detect disconnection in the battery 26.
Further, the control circuit board 30 is provided with a regulator 50 for supplying a power supply voltage (DC constant voltage) to the above-described circuits provided on the control circuit board 30 such as the control circuit 40.

このレギュレータ５０は、２つのダイオード５２、５４を介して、バッテリ２６とＡＣアダプタ６０との両方から直流電圧を供給できるようになっており、その何れかから供給される直流電圧を用いて、直流定電圧を生成し、上記各回路に電源電圧として供給する。 The regulator 50 can supply a DC voltage from both the battery 26 and the AC adapter 60 via the two diodes 52 and 54, and the DC voltage supplied from either of them can be used to generate a DC voltage. A constant voltage is generated and supplied to each circuit as a power supply voltage.

そして、制御回路４０は、このレギュレータ５０から電源供給を受けて、バッテリ２６に対する充電制御を行っているとき、ＬＥＤ１４を点灯させて、使用者にその旨を報知する。 When the control circuit 40 receives power supply from the regulator 50 and performs charge control on the battery 26, the control circuit 40 turns on the LED 14 to notify the user of the fact.

次に、制御回路４０によるバッテリ２６の温度の監視には、バッテリパック２０内に設けられたセル温度検知用サーミスタ２８からの検出信号と、制御回路基板３０に設けられた基板温度検知用サーミスタ５８からの検出信号とが利用される。 Next, in order to monitor the temperature of the battery 26 by the control circuit 40, a detection signal from the cell temperature detection thermistor 28 provided in the battery pack 20 and a substrate temperature detection thermistor 58 provided in the control circuit board 30. The detection signal from is used.

これは、この２種類のサーミスタ２８、５８の何れかが故障したとしても、バッテリ２６への充電時には、その一方のサーミスタ２８、５８からの検出信号に基づき、バッテリ２６が充電可能な温度範囲から外れていることを検出できるようにするためである。 Even if one of the two types of thermistors 28 and 58 breaks down, when the battery 26 is charged, the temperature of the battery 26 can be charged based on the detection signal from one of the thermistors 28 and 58. This is to make it possible to detect that it is off.

つまり、本実施形態のバッテリ２６は、リチウムイオン電池であるので、例えば、バッテリ２６の温度が、０℃よりも低いときに充電すると、正極から出たリチウムイオンが負極に吸収され難くなり、リチウム金属が析出し易くなるという問題がある。 That is, since the battery 26 of the present embodiment is a lithium ion battery, for example, if the battery 26 is charged when the temperature is lower than 0 ° C., lithium ions emitted from the positive electrode are not easily absorbed by the negative electrode. There is a problem that the metal is easily deposited.

そこで、本実施形態では、バッテリ２６への充電時に、制御回路４０が図４に示す温度チェック処理を実行することで、上記２つのサーミスタ２８、５８を用いて、バッテリ２６が正常に充電可能な温度範囲にあるか否かを監視するようにされている。 Therefore, in the present embodiment, when the battery 26 is charged, the control circuit 40 executes the temperature check process shown in FIG. 4 so that the battery 26 can be normally charged using the two thermistors 28 and 58. Whether it is in the temperature range or not is monitored.

なお、基板温度検知用サーミスタ５８は、チップサーミスタからなり、制御回路基板３０上に、他のチップ部品と共に実装されている。
また、本実施形態では、この二つのサーミスタ２８、５８からの検出信号を制御回路４０に取り込むために、制御回路４０に設けられた一つのアナログポートと、二つのデジタルポートが利用される。 The substrate temperature detection thermistor 58 is a chip thermistor, and is mounted on the control circuit board 30 together with other chip components.
In the present embodiment, one analog port and two digital ports provided in the control circuit 40 are used to capture the detection signals from the two thermistors 28 and 58 into the control circuit 40.

これは、制御回路４０を構成するマイクロコンピュータにおけるアナログポートの数が少なく、サーミスタ２８、５８による温度検出信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換して取り込むことのできるアナログポートが１個しかないためである。 This is because the number of analog ports in the microcomputer constituting the control circuit 40 is small, and there is only one analog port that can take in the temperature detection signals (analog signals) from the thermistors 28 and 58 by A / D conversion. It is.

つまり、サーミスタ２８、５８は、温度により抵抗値が変化し、図３に示すように抵抗５６を介して電流を流せば、その両端電圧から温度検出を行うことができる受動センサである。 That is, the thermistors 28 and 58 are passive sensors that can detect the temperature from the voltage at both ends of the thermistors 28 and 58 when the resistance value changes with temperature and a current flows through the resistor 56 as shown in FIG.

そこで、本実施形態では、セル温度検知用サーミスタ２８及び基板温度検知用サーミスタ５８の一端を、制御回路４０の一つのアナログポートに接続し、その接続部分には、抵抗５６を介して、レギュレータ５０から供給される電源電圧Ｖｃを印加するようにされている。 Therefore, in this embodiment, one end of the cell temperature detection thermistor 28 and the substrate temperature detection thermistor 58 is connected to one analog port of the control circuit 40, and the connection portion is connected to the regulator 50 via the resistor 56. Is applied with a power supply voltage Vc.

また、セル温度検知用サーミスタ２８及び基板温度検知用サーミスタ５８の他端は、それぞれ、制御回路４０の２つのデジタルポートに接続されている。
そして、制御回路４０がこれら各サーミスタ２８、５８を介して温度を検出する際には、検出対象となるサーミスタ２８又は５８が接続されたデジタルポートのローサイドスイッチＳＷ１又はＳＷ２をオン状態にすることで、検出対象となるサーミスタ２８又は５８の他端をグランドに接地する。 The other ends of the cell temperature detecting thermistor 28 and the substrate temperature detecting thermistor 58 are connected to two digital ports of the control circuit 40, respectively.
When the control circuit 40 detects the temperature via each of the thermistors 28 and 58, the low-side switch SW1 or SW2 of the digital port to which the thermistor 28 or 58 to be detected is connected is turned on. The other end of the thermistor 28 or 58 to be detected is grounded.

この結果、制御回路４０は、バッテリパック２０内に設けられたセル温度検知用サーミスタ２８と、制御回路基板３０に設けられた基板温度検知用サーミスタ５８との２つのサーミスタを用いて、バッテリ２６の温度を監視できるようになる。 As a result, the control circuit 40 uses two thermistors, a cell temperature detection thermistor 28 provided in the battery pack 20 and a substrate temperature detection thermistor 58 provided in the control circuit board 30, to The temperature can be monitored.

次に、制御回路４０にて実行される温度チェック処理について説明する。
この処理は、モータ１６の駆動停止時に、ＡＣアダプタ６０が接続されて、バッテリ２６への充電条件が成立しているときに、制御回路４０において開始され、その後、バッテリ２６への充電が完了するまで、実行される処理である。 Next, the temperature check process executed by the control circuit 40 will be described.
This process is started in the control circuit 40 when the AC adapter 60 is connected and the charging condition for the battery 26 is satisfied when the driving of the motor 16 is stopped, and then the charging of the battery 26 is completed. Until the process is executed.

図４に示すように、温度チェック処理では、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、ローサイドスイッチＳＷ１をオン状態、ローサイドスイッチＳＷ２をオフ状態にすることで、セル温度検知用サーミスタ２８を動作させ、セル温度検知用サーミスタ２８にて検出されたセル温度ＴＭ１を読み込む。 As shown in FIG. 4, in the temperature check process, first, in S110 (S represents a step), the low-side switch SW1 is turned on and the low-side switch SW2 is turned off to operate the thermistor 28 for cell temperature detection. The cell temperature TM1 detected by the cell temperature detection thermistor 28 is read.

そして、続くＳ１２０では、Ｓ１１０にて読み込んだセル温度ＴＭ１が、予め設定された第１温度範囲（例えば、０℃〜５０℃）内にあるか否かを判断し、セル温度ＴＭ１が第１温度範囲内になければ、Ｓ１３０に移行して、バッテリ２６への充電を禁止する。 In subsequent S120, it is determined whether or not the cell temperature TM1 read in S110 is within a preset first temperature range (for example, 0 ° C. to 50 ° C.), and the cell temperature TM1 is the first temperature. If it is not within the range, the process proceeds to S130, and charging of the battery 26 is prohibited.

一方、Ｓ１２０にて、セル温度ＴＭ１が第１温度範囲内にあると判断されると、Ｓ１４０に移行する。
そして、Ｓ１４０では、ローサイドスイッチＳＷ１をオフ状態、ローサイドスイッチＳＷ２をオン状態にすることで、基板温度検知用サーミスタ５８を動作させ、基板温度検知用サーミスタ５８にて検出された基板温度ＴＭ２を読み込む。 On the other hand, when it is determined in S120 that the cell temperature TM1 is within the first temperature range, the process proceeds to S140.
In S140, the substrate temperature detection thermistor 58 is operated by turning the low side switch SW1 off and the low side switch SW2 on, and reads the substrate temperature TM2 detected by the substrate temperature detection thermistor 58.

次に、Ｓ１５０では、Ｓ１４０にて読み込んだ基板温度ＴＭ２が、予め設定された第２温度範囲（例えば、０℃〜８０℃）内にあるか否かを判断し、基板温度ＴＭ２が第２温度範囲内になければ、Ｓ１３０に移行して、バッテリ２６への充電を禁止する。 Next, in S150, it is determined whether or not the substrate temperature TM2 read in S140 is within a preset second temperature range (for example, 0 ° C. to 80 ° C.), and the substrate temperature TM2 is determined as the second temperature. If it is not within the range, the process proceeds to S130, and charging of the battery 26 is prohibited.

また、Ｓ１５０にて、基板温度ＴＭ２が第２温度範囲内にあると判断されると、バッテリ２６は、正常に充電可能な温度範囲内にあると判断して、Ｓ１６０に移行し、バッテリ２６への充電を許可する。 If it is determined in S150 that the substrate temperature TM2 is within the second temperature range, the battery 26 is determined to be within the temperature range in which charging can be normally performed, and the process proceeds to S160, where the battery 26 is transferred. Allow charging.

なお、Ｓ１６０にてバッテリ２６への充電を許可するか、或いは、Ｓ１３０にてバッテリ２６への充電を禁止した後は、制御回路４０は、再度Ｓ１１０に移行することで、当該温度チェック処理を実行する。 In addition, after permitting charging of the battery 26 in S160 or prohibiting charging of the battery 26 in S130, the control circuit 40 executes the temperature check process by moving again to S110. To do.

また、Ｓ１６０にてバッテリ２６への充電が許可されると、制御回路４０は、充電制御用ＦＥＴ３４及び充電保護用ＦＥＴ３６をオン状態にして、バッテリ２６への充電を開始若しくは継続させる。 When the charging of the battery 26 is permitted in S160, the control circuit 40 turns on the charging control FET 34 and the charging protection FET 36 to start or continue charging the battery 26.

以上説明したように、本実施形態のハンディクリーナ２においては、バッテリ２６への充電条件が成立すると、制御回路４０が、セル温度検知用サーミスタ２８にて検出されたセル温度ＴＭ１及び基板温度検知用サーミスタ５８にて検出された基板温度ＴＭ２を順次読み込む。 As described above, in the handy cleaner 2 of the present embodiment, when the condition for charging the battery 26 is established, the control circuit 40 detects the cell temperature TM1 and the substrate temperature detected by the cell temperature detection thermistor 28. The substrate temperature TM2 detected by the thermistor 58 is sequentially read.

そして、制御回路４０は、これら各温度ＴＭ１、ＴＭ２がバッテリ２６への充電が可能な第１温度範囲及び第２温度範囲内にあるか否かを判断し、各温度ＴＭ１、ＴＭ２が各温度範囲内にあるとき、バッテリ２６は充電可能な温度範囲内にあると判断して、バッテリ２６への充電を許可し、そうでなければ、バッテリ２６への充電を禁止する。 Then, the control circuit 40 determines whether or not these temperatures TM1 and TM2 are within the first temperature range and the second temperature range in which the battery 26 can be charged, and the temperatures TM1 and TM2 are in the respective temperature ranges. When the battery 26 is within the range, the battery 26 is determined to be within the chargeable temperature range, and charging of the battery 26 is permitted. Otherwise, charging of the battery 26 is prohibited.

このため、本実施形態のハンディクリーナ２によれば、例えば、バッテリパック２０内のセル温度検知用サーミスタ２８が故障した場合に、セル温度が正常であると判断して、バッテリ２６への充電を許可してしまうのを防止できる。よって、本実施形態によれば、バッテリ２６への充電を、バッテリ２６を劣化させることなく、良好に実行することが可能となる。 For this reason, according to the handy cleaner 2 of the present embodiment, for example, when the thermistor 28 for detecting the cell temperature in the battery pack 20 fails, it is determined that the cell temperature is normal and the battery 26 is charged. It is possible to prevent permission. Therefore, according to the present embodiment, the battery 26 can be charged satisfactorily without deteriorating the battery 26.

また、本実施形態では、バッテリ２６の温度を監視するためのサーミスタを、単に２系統設けたのではなく、一方のサーミスタを、セル温度検知用サーミスタ２８としてバッテリパック２０内に設け、他方のサーミスタを、基板温度検知用サーミスタ５８として制御回路基板３０に設けている。 In this embodiment, two thermistors for monitoring the temperature of the battery 26 are not simply provided, but one thermistor is provided in the battery pack 20 as the cell temperature detecting thermistor 28, and the other thermistor is provided. Is provided on the control circuit board 30 as a substrate temperature detection thermistor 58.

このため、例えば、バッテリパック２０として、セル温度検知用サーミスタ２８を内蔵していないものが装着された場合に、セル温度検知用サーミスタ２８から正常な検出信号が入力されたと誤判断して、バッテリ２６への充電を開始してしまうのを防止できる。 For this reason, for example, when a battery pack 20 that does not incorporate the cell temperature detection thermistor 28 is mounted, it is erroneously determined that a normal detection signal has been input from the cell temperature detection thermistor 28, and the battery pack 20 26 can be prevented from starting charging.

また、本実施形態では、バッテリパック２０と制御回路基板３０とを接続する接続線は、バッテリ２６の正極及び負極に接続される電源線と、セル温度検知用サーミスタ２８の両端に接続される信号線との４本であり、基板温度検知用サーミスタ５８からは信号線を引き出す必要がない。 In the present embodiment, the connection line that connects the battery pack 20 and the control circuit board 30 includes a power supply line connected to the positive and negative electrodes of the battery 26 and a signal connected to both ends of the thermistor 28 for detecting the cell temperature. There is no need to draw out a signal line from the substrate temperature detection thermistor 58.

従って、本実施形態のハンディクリーナ２によれば、バッテリ２６の温度を監視するためのサーミスタを２系統にすることによって、ハンディクリーナ２内での配線が複雑になるのを防止し、ハンディクリーナ製造時の工数を低減することができる。 Therefore, according to the handy cleaner 2 of the present embodiment, it is possible to prevent the wiring in the handy cleaner 2 from becoming complicated by using two thermistors for monitoring the temperature of the battery 26, and to manufacture the handy cleaner. Man-hours can be reduced.

また、このように、本実施形態のハンディクリーナ２によれば、ハンディクリーナ製造時の工数を低減でき、しかも、制御回路基板３０に設ける基板温度検知用サーミスタ５８には、チップサーミスタが用いられることから、ハンディクリーナ２の製造コストを低減することができる。 As described above, according to the handy cleaner 2 of the present embodiment, the man-hours for manufacturing the handy cleaner can be reduced, and a chip thermistor is used as the substrate temperature detecting thermistor 58 provided in the control circuit board 30. Therefore, the manufacturing cost of the handy cleaner 2 can be reduced.

なお、本実施形態において、セル温度検知用サーミスタ２８は、本発明のバッテリ温度検出手段に相当し、基板温度検知用サーミスタ５８は、本発明の機器温度検出手段に相当し、制御回路４０は、本発明の充電制御手段に相当する。 In the present embodiment, the cell temperature detection thermistor 28 corresponds to the battery temperature detection means of the present invention, the substrate temperature detection thermistor 58 corresponds to the apparatus temperature detection means of the present invention, and the control circuit 40 This corresponds to the charge control means of the present invention.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、本発明を充電式のハンディクリーナ２に適用した場合について説明したが、本発明は、バッテリパックが交換可能に装着されて、バッテリパック内のバッテリから電源供給を受けて動作する電気機器であれば、上記実施形態と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various aspect can be taken in the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the rechargeable handy cleaner 2 has been described. However, the present invention is such that a battery pack is replaceably mounted and power is supplied from a battery in the battery pack. If it is an electric device that operates, it can be applied in the same manner as the above embodiment, and the same effect can be obtained.

また、上記実施形態では、バッテリ２６の温度を監視するのに、セル温度検知用サーミスタ２８と基板温度検知用サーミスタ５８との２種類のサーミスタを用いるものとして説明したが、これらの温度検出手段としては、サーミスタに限定されるものではなく、熱電対からなる温度センサ等、温度を検出可能な素子であれば利用できる。 In the above embodiment, the temperature of the battery 26 is monitored by using two thermistors, the cell temperature detecting thermistor 28 and the substrate temperature detecting thermistor 58. However, as these temperature detecting means, Is not limited to a thermistor, and any element capable of detecting temperature, such as a temperature sensor made of a thermocouple, can be used.

また、バッテリ２６の温度を監視するのに用いる温度検出手段は、上記実施形態のように、バッテリパック２０に内蔵されたものと、ハンディクリーナ２のケース内に設けられたものとの２つであってもよいが、更に、増加させてもよい。 Further, there are two temperature detection means used for monitoring the temperature of the battery 26, one built in the battery pack 20 and the one provided in the case of the handy cleaner 2 as in the above embodiment. It may be present, but may be further increased.

２…ハンディクリーナ、３…ケース、４…吸引口、５…フィルタ収納部、６…排出口、８…把持部、９…蓋体、１０…電子スイッチ、１１…駆動スイッチ、１２…停止スイッチ、１５…吸引用ファン、１６…モータ、１８…ＤＣジャック、２０…バッテリパック、２１〜２３…セル、２６…バッテリ、２８…セル温度検知用サーミスタ、３０…制御回路基板、４０…制御回路、４２…セル電圧検出部、４４…断線検出部、４６…保護回路、５０…レギュレータ、５２，５４…ダイオード、５６…抵抗、５８…基板温度検知用サーミスタ、６０…ＡＣアダプタ、６２…ＤＣプラグ、３２…放電制御用ＦＥＴ、３４…充電制御用ＦＥＴ、３６…充電保護用ＦＥＴ、１４…ＬＥＤ。 2 ... Handy cleaner, 3 ... Case, 4 ... Suction port, 5 ... Filter housing, 6 ... Discharge port, 8 ... Grip, 9 ... Lid, 10 ... Electronic switch, 11 ... Drive switch, 12 ... Stop switch, DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Suction fan, 16 ... Motor, 18 ... DC jack, 20 ... Battery pack, 21-23 ... Cell, 26 ... Battery, 28 ... Cell temperature detection thermistor, 30 ... Control circuit board, 40 ... Control circuit, 42 ... Cell voltage detector, 44 ... Disconnection detector, 46 ... Protection circuit, 50 ... Regulator, 52, 54 ... Diode, 56 ... Resistor, 58 ... Thermistor for detecting substrate temperature, 60 ... AC adapter, 62 ... DC plug, 32 ... Discharge control FET 34. Charge control FET 36. Charge protection FET 14.

Claims

An electric device that operates by receiving power supply from a battery pack with a built-in chargeable / dischargeable battery,
Device temperature detecting means for detecting the temperature of the electrical device;
Charging control means for controlling charging of the battery in the battery pack based on the equipment temperature detected by the equipment temperature detecting means;
With
The charge control means includes
When battery temperature detection means for detecting battery temperature is provided in the battery pack, the battery temperature is acquired from the battery temperature detection means, and the battery is charged based on the battery temperature and the device temperature. Control
When the battery temperature detection means is not provided in the battery pack, the charging of the battery is controlled based on the device temperature without using the battery temperature .
Electrical equipment characterized by that.

The electric device according to claim 1, wherein the charging control unit permits charging of the battery when the device temperature is within a predetermined temperature range.

3. The charging control unit permits charging of the battery when the battery temperature and the device temperature acquired from the battery temperature detecting unit are within a predetermined temperature range, respectively. Electrical equipment as described in.

The electrical device according to any one of claims 1 to 3, wherein the device temperature detection unit is provided on a control circuit board of the electrical device together with the charge control unit.

5. The electric device according to claim 4, wherein the device temperature detecting means is a chip thermistor.

The electrical equipment
A fan for blowing air, a motor for rotating the fan, and drive control means for drivingly controlling the motor by receiving power supply from the battery,
The electric apparatus according to claim 1, wherein the electric apparatus is a vacuum cleaner that sucks outside air by rotation of the fan.