专利名称：电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备用于向电动机、灯等负荷供给电力的二次电池的电源装置。
背景技术：
在具备向电动机、灯等负荷供给电力的二次电池的电源装置中，为了防止二次电池的发热、破裂，需要防止二次电池的过充电。因此，以往在这种电源装置中，多数情况是使微型计算机具有检测二次电池的剩余容量的功能(剩余容量检测功能)，当微型计算机检测出剩余容量为100% (充满电)时，结束对二次电池的充电。但在使用了上述的剩余容量检测功能的充满电的检测方法中，需要始终起动微型计算机，至少管理对二次电池充电的充电电流量和从二次电池向负荷放电的放电电流量，所以微型计算机的电力消耗成问题。此夕卜，日本特开2005 - 278371号公报以及日本特开平7 — 143687号公开了具有这种剩余容量检测功能的电源装置。另一方面，作为二次电池的镍氢电池(Ni — MH :Nickel metal hydride)具有充电时成为充满电状态的时刻是电池电压的值超过峰值，并稍低于峰值的时刻的特性。更具体而言，镍氢电池在从其剩余容量小于恒定的阈值的状态开始充电的情况下，具有在其电池电压的值超过峰值而成为比峰值低的值时成为充满电的状态的特性(以下称第I充电特性)。在利用该特性，在使用了镍氢电池的电源装置中，在微型计算机检测出电池电压的值超过峰值并成为了比峰值低的值时，判定为达到充满电，结束对二次电池的充电装置不断增加。根据该电源装置，与上述以往的具有剩余容量检测功能的电源装置不同，无需始终起动微型计算机来管理充电电流量和放电电流量，能够减少消耗电力。但如图8所示，镍氢电池在从电池的容量只减少稍许的状态(例如剩余容量为90%以上的状态)开始充电的情况下，存在电池电压的值显示峰值前就成为充满电的状态的情况。即，镍氢电池具有在从其剩余容量为恒定的阈值以上的状态充电的情况下，在其电池电压的值显示峰值前就成为充满电的状态的特性(以下称第2充电特性)。因此，在像上述那样通过检测电池电压的值的峰值来检测充满电的方法中，在从电池的容量只减少稍许的状态开始充电的情况下，如图8所示，存在不能够检测到充满电状态，导致过充电的问题。与此相反，如图9所示，根据上述以往的具有剩余容量检测功能的电源装置，能够可靠地检测到充满电的状态，所以能够防止电池过充电。然而，在具有该剩余容量检测功能的电源装置中，如上述那样，存在始终起动微型计算机而导致电力消耗的问题。
发明内容
本发明是解决上述问题而做成的，其目的在于提供一种在具备具有上述的第I以及第2充电特性的二次电池的电源装置中，能够防止二次电池的过充电，且能够减少消耗电力的电源装置。为了解决上述课题，本发明的电源装置与具有负荷的电气设备主体一体地设置，与具有负荷的电气设备主体一体地设置，其特征在于，具备二次电池，其向所述负荷供给电力；充电端子，其与所述二次电池电连接；剩余容量检测单元，其自所述二次电池供给电力而动作，基于向所述二次电池充电的充电电流量和从所述二次电池向所述负荷放电的放电电流量，检测所述二次电池的剩余容量；开关元件，其设置在所述二次电池和所述剩余容量检测单元之间；电池电压检测单元，其检测所述二次电池的电池电压的值；充电控制单元，其在通过所述剩余容量检测单元检测出的剩余容量为100%时和通过所述电池电压检测单元检测出的电池电压的值超过峰值而成为比峰值低的值时，结束对所述二次电池的充电；电力供给停止控制单元，若通过所述剩余容量检测单元检测出的剩余容量不足恒定的阈值，则按照所述开关元件断开的方式进行控制，停止从所述二次电池向所述剩余容量检测单元的电力供给，所述二次电池具有在从其剩余容量不足所述恒定的阈值的状态起充电的情况下，在其电池电压的值超过峰值而成为比峰值低的值时成为充满电的状态，在从其剩余容量为所述恒定的阈值以上的状态起充电的情况下，在该电池电压的值显示峰值前，成为充满电的状态的特性。根据本发明的电源装置，若剩余容量不足恒定的阈值，则开关元件断开，停止从二次电池向剩余容量检测单元的电力供给，所以能够减少消耗电力。而且，即便像这样停止向剩余容量检测单元的电力供给，在从剩余容量不足恒定的阈值的状态充电的情况下，二次电池在其电池电压的值超过峰值而成为比峰值低的值时，也成为充满电的状态。而且，若二次电池的电池电压的值超过峰值而成为比峰值低的值(成为充满电的状态)，则通过充电控制单元结束向二次电池的充电。因此，在从剩余容量不足恒定的阈值的状态充电的情况下，能够防止二次电池的过充电。与此相对，在剩余容量为恒定的阈值以上时，不能够停止从二次电池向剩余容量检测单元的电力供给(维持剩余容量检测单元对剩余容量的检测。因此，在从剩余容量为恒定的阈值以上的状态充电的情况下，在二次电池的电池电压的值指示峰值前且在通过剩余容量检测单元检测出的剩余容量为100% (充满电的状态)时，充电控制单元结束向二次电池的充电。因此，即便在从剩余容量为恒定的阈值以上的状态充电的情况下，也能够防止二次电池的过充电。上述电源装置还具备充电电流检测单元，其检测对所述二次电池充电的充电电流值；放电电流检测单元，其检测从所述二次电池向所述负荷放电的放电电流值，所述剩余容量检测单元基于通过所述充电电流检测单元检测出的充电电流值，计算向所述二次电池充电的充电电流量，基于通过所述放电电流检测单元检测出的放电电流值，计算从所述二次电池对所述负荷放电的放电电流量。上述电源装置还具备充电状态判别单元，其判别是否为对所述二次电池充入电荷的充电状态；放电状态判别单元，其判别是否为从所述二次电池对所述负荷放出电荷的放电状态；计时器，其输出时间信息，所述剩余容量检测单元，基于所述充电状态判别单元以及所述放电状态判别单元的对状态的判别结果和从所述计时器输出的时间信息，计算通过所述充电状态判别单元判别为充电状态的时间的合计亦即充电时间和通过所述放电状态判别单元判别为放电状态的时间的合计亦即放电时间，基于计算出的充电时间和放电时间，计算向所述二次电池充电的充电电流量和从所述二次电池向所述负荷放电的放电电流量。上述二次电池可以是镍氢电池。
图1是包含本发明的一实施方式的电源装置的剃须刀主体和适配器的电路构成图。图2是上述剃须刀主体的状态的分类图。图3A是表示图2中的“初始、复位后的放置”的状态下的剩余容量的随时间变化的曲线图。图3B是表示图2中的“初始、复位后的放置”的状态下的微型计算机的电力供给路径的连接、切断的状态的随时间变化的曲线图。图4的上部是表示图2中的“除此以外的放置”的状态下的剩余容量的随时间变化的曲线图，下部是表示“除此以外的放置”的状态下的微型计算机的电力供给路径的连接、切断的状态的随时间变化的曲线图。图5A是表示图2中的“驱动”的状态下的剩余容量的随时间变化的曲线图。图5B是表示图2中的“驱动”的状态下的微型计算机的电力供给路径的连接、切断的状态的随时间变化的曲线图。图6A是表示图2中的“充电”的状态下的剩余容量的随时间变化的曲线图。图6B是表示图2中的“充电”的状态下的微型计算机的电力供给路径的连接、切断的状态的随时间变化的曲线图。图7A是表示图2中的“充电结束”的状态下的剩余容量的随时间变化的曲线图。图7B是表示图2中的“充电结束”的状态下的微型计算机的电力供给路径的连接、切断的状态的随时间变化的曲线图。图8是在以往的不具有剩余容量检测功能的电源装置中产生的过充电的问题的说明图。图9是防止以往的具有剩余容量检测功能的电源装置产生过充电的方法的说明图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的一实施方式的电源装置进行说明。图1表示包含本实施方式的电源装置的剃须刀主体10 (权利要求中的电气设备主体)、和充电时与剃须刀主体10连接的适配器11的电路构成。该电源装置I是与具有电动机2 (权利要求中的负荷)的剃须刀主体10 —体设置的电源装置。电源装置I具备向电动机2供给电力的二次电池3、和与二次电池3电连接的充电端子4a、4b。二次电池3是串联连接多个标准的电池电压的值为1. 4V的镍氢电池而构成的。二次电池3具有在从其剩余容量小于恒定的阈值的状态充电的情况下，其电池电压的值超过峰值而成为比峰值低的值(大致恒值(1. 4VX镍氢电池的个数))时为充满电的状态，在从其剩余容量为恒定的阈值以上的状态充电的情况下，该在电池电压的值表示峰值前，成为充满电的状态的特性。在本实施方式中，对上述的恒定的阈值为90%的情况进行说明。上述的电源装置I具备对包含电源装置I的剃须刀主体10全体进行控制的微型计算机5、和用于切换从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径的连接和切断的开关元件6。开关元件6由FET、晶体管等构成，被配设在二次电池3和微型计算机5之间。另夕卜，微型计算机5相当于权利要求中的剩余容量检测单元、电池电压检测单元、充电控制单元、电力供给停止控制单元、充电电流检测单元、放电电流检测单元、充电状态判别单元、放电状态判别单元。微型计算机5具备计时器5a。在微型计算机5的多个输入输出端子(未图示)上分别连接有线LO L6。上述线LO是二次电池3的正极侧的电压值的检测用的输入线。另外，地线(以下记作GND线)L5是二次电池3的负极侧的电压值的检测用的输入线。微型计算机5基于施加至线LO上的电压和施加至GND线L5上的电压，检测二次电池3的电池电压的值。另外，线LI是向二次电池3充电的充电电流值的检测用的输入线。微型计算机5使向线LI输入的电流流过设置在微型计算机内部的电阻，测定该电阻引起的压降的值，基于该压降的值，检测(判定)向二次电池3充电的充电电流值。但也可以将与设置在上述的微型计算机内部的电阻相当的电阻设置在微型计算机外部，微型计算机5测定在该电阻的两端产生的压降的值，基于该压降的值，检测向二次电池3充电的充电电流值。上述的线L2是用于控制开关元件6的控制信号的输出线。开关元件6根据从微型计算机5经由线L2输入的控制信号的电平进行接通/断开，对从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径的连接和切断进行切换。另外，线L3是连接开关元件6和微型计算机5的电力供给用的输入线，在从二次电池3经由开关元件6向微型计算机5供给电力时使用。而且另外，线L4是从二次电池3向电动机2放电的放电电流值的检测用的输入线。微型计算机5使向线L4输入的电流流过设置在微型计算机内部的电阻，测定该电阻引起的压降的值，基于该压降的值，检测(判定)向电动机2放电的放电电流值。但也可以将与设置在上述的微型计算机内部的电阻相当的电阻设置在微型计算机外部，微型计算机5测定在该电阻的两端产生的压降的值，基于该压降的值，检测(判定)向电动机2放电的放电电流值。另外，线L6是用于切换连结充电端子4a和二次电池3的正极侧的路径的连接和切断的控制信号的输出线。微型计算机5基于经由上述的线LI检测出的充电电流值，计算向二次电池3充电的充电电流量，基于经由上述的线L4检测出的放电电流值，计算从二次电池2向电动机2放电的放电电流量。但是，微型计算机5也可以计算充电时间和放电时间，基于计算出的充电时间和放电时间，计算向二次电池3充电的充电电流量和从二次电池3向电动机2放电的放电电流量。该情况下，微型计算机5使向上述的线LI输入的电流流过设置在微型计算机内部的电阻，通过检测该电阻是否引起了压降，来判别是否为向二次电池3充电电荷的充电状态。而且，微型计算机5基于从内置的计时器5a输出的时间信息，计算判别为上述的充电状态的时间的合计亦即充电时间。另外，微型计算机5使向上述的线L4输入的电流流过设置在微型计算机内部的电阻，通过检测该电阻是否引起了压降，来判别是否为从二次电池3向电动机2放出电荷的放电状态。而且，微型计算机5基于从内置的计时器5a输出的时间信息，计算判别为上述的放电状态的时间的合计亦即放电时间。接下来，微型计算机5基于计算出的充电时间和放电时间，计算向二次电池3充电的充电电流量和从二次电池3向电动机2放电的放电电流量。而且，微型计算机5基于通过上述的任一的方法求出的向二次电池3充电的充电电流量和向电动机2放电的放电电流量，检测(计算)二次电池3的剩余容量。另外，微型计算机5在检测出的二次电池3的剩余容量为100%时，和基于施加至线LO以及GND线L5的电压检测出的电池电压的值超过峰值而成为比峰值低的值时，结束向二次电池3的充电。另外，若检测出的二次电池3的剩余容量不足90%，则微型计算机5进行控制，使得开关元件6断开，停止从二次电池3向微型计算机5的电力供给。上述的电源装置I具备用于切换连结充电端子4a和二次电池3的正极侧的路径的连接和切断的晶体管7。晶体管7是PNP型的双极性晶体管，根据从微型计算机5经由线L6向晶体管7的基极输入的控制信号的电平的高/低，对连结充电端子4a和二次电池3的正极侧的路径的切断和连接进行切换。具体而言，在向晶体管7的基极输入的控制信号的电平为低时，晶体管7的发射极集电极间导通，连结充电端子4a和二次电池3的正极侧的路径被连接，进行向二次电池3的充电。与此相对，在向晶体管7的基极输入的控制信号的电平为高时，晶体管7的发射极集电极间不导通，连结充电端子4a和二次电池3的正极侧的路径被切断，不进行向二次电池3的充电。另外，上述的电源装置I还具备操作开关9。在使用剃须刀主体10时，用户进行接通操作，使操作开关9短路，二次电池3和电动机2电连接，从二次电池3向电动机2供给电力，驱动电动机2。接下来，对上述的适配器11进行说明。适配器11将商用电源20的交流电力(电压)转换为直流电力(电压)，是向剃须刀主体10供给电力(电源)的开关电源。适配器11具有与商用电源20的连接用的连接端子12a、12b、和与剃须刀主体10连接的连接用(供电用)的供电端子17a、17b。在二次电池3充电时，适配器11的连接端子12a、12b与商用电源20连接，其供电端子17a、17b与剃须刀主体10连接，将基于从商用电源20供给的交流电力的直流电力供给至剃须刀主体10。适配器11具备用于将从商用电源20输入的交流电压转换为脉动电流的直流电压的二极管电桥13、和用于使从二极管电桥13输出的脉动电流的直流电压平滑化，将电压转换为大致恒定的直流电压的平滑电容器Cl。另外，适配器11还具备进行适配器全体的控制的控制电路14、和用于对经由平滑电容器Cl供给的直流电压进行降压的降压电路15。控制电路14基于经由二极管电桥13和平滑电容器Cl供给的直流电压的电力进行动作。另外，上述降压电路15具有降压用的变压器18、和用于进行对变压器18的一次侧线圈的电压的施加状态和非施加状态进行切换的的晶体管16。晶体管16是NPN型的双极性晶体管。控制电路14通过切换经由输出线L7施加至晶体管16的基极的电平的高/低，来切换晶体管16的集电极发射极间的导通(ON)和非导通(OFF)。而且，控制电路14通过切换晶体管16的集电极发射极间的导通和非导通，来进行对变压器18的一次侧线圈的电压的施加状态和非施加状态的切换(开关)。另外，控制电路14通过控制施加至晶体管16的基极的电平为高电平的时间和为低电平的时间的比率来控制集电极发射极间的导通(ON)的时间和非导通(OFF)的时间的比率(所谓的占空比)。由此，控制电路14将从变压器18的二次侧线圈输出的电力的电压控制为几乎恒定的值。另外，适配器11具有用于检测变压器18的二次侧线圈感应引起的电平的变压器19。控制电路14经由输入线L8和GND线L9，检测变压器19感应引起的电压的值，基于检测出的变压器19的电压值，对施加至晶体管16的基极的电压的占空比进行反馈控制。适配器11还具备输入从变压器18的二次侧线圈输出的脉冲状的电力的防止逆流用的二极管D1、和用于使从二极管Dl输出的电力的电压值平滑化的平滑电容器C2。接下来，参照图2，对剃须刀主体10的状态的分类进行说明。如图所示，剃须刀主体10的状态大致分为“放置”、“驱动”、“充电”这3类。这里，“放置”指剃须刀主体10的操作开关9断开，且适配器11未与剃须刀主体10连接的状态。“驱动”指剃须刀主体10的操作开关9接通，且适配器11未与剃须刀主体10连接的状态。“充电”指适配器11 (的供电端子17a、17b)与剃须刀主体10 (的充电端子4a、4b)连接，适配器11 (的连接端子12a、12b)与商用电源20连接的状态。如图2所示，上述的“放置”的状态还被分类为“初始、复位后的放置”和“除此以外的放置”。这里，“初始、复位后的放置”包含产品出厂后的初始使用时的“放置”和微型计算机5的复位后的“放置”。此外，若开关元件6暂时断开，从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径被切断，则剃须刀主体10的状态成为“初始、复位后的放置”的状态。图3A中的曲线图21表示在上述的“初始、复位后的放置”的状态下，通过微型计算机5检测的二次电池3的剩余容量随时间的变化。另外，图3B中的曲线图22表示“初始、复位后的放置”的状态下的、从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径的连接、切断的(开关)状态随时间的变化。如图3B所示，在“初始、复位后的放置”的状态下，由于维持从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径被切断的状态，所以微型计算机5保持非动作状态。因此，微型计算机5不能够检测二次电池3的剩余容量。因此，图3A所示的、微型计算机5存储(把握)的剩余容量与实际的二次电池3的剩余容量无关，保持初始值的0%。图4的上部所示的曲线图表示在上述的“除此以外的放置”的状态下，通过微型计算机5检测的二次电池3的剩余容量随时间的变化。另外，图4的下部所示的曲线图表示“除此以外的放置”的状态下的、从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径的连接、切断的(开关)状态随时间的变化。在图4的上部以及下部中，用实线(粗线)表示的曲线图23和曲线图25均为从剩余容量100%的状态开始放置(二次电池3)时的图。另外，在图4的上部以及下部中，用(粗线的)单点划线表示的曲线图24和曲线图26均为从剩余容量90%以上(且不足100%未满)的状态开始放置(二次电池3)时的曲线图。如图4的下部中的曲线图25、26所示，在二次电池3的剩余容量为100% 90%时，由于维持从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径连接的状态，所以微型计算机5存储(把握)二次电池3的剩余容量。在该微型计算机5正在动作的状态下，微型计算机5按照每个单位时间从在该时刻存储(把握)的剩余容量中减去与每个单位时间(例如I秒)的电源装置I的电路消耗量(主要是微型计算机5引起的消耗量)相当的二次电池3的容量。因此，在该剩余容量为100% 90%时，通过微型计算机5检测(计算)的二次电池3的剩余容量如图4的上部中的曲线图23、24所示,与时间的经过成正比例地减少。与此相对，若二次电池3的剩余容量不足90 %，则如图中的下部的曲线图25、26所示，开关元件6断开，从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径被切断。由此，微型计算机5转移至非动作状态，成为不能够检测二次电池3的剩余容量的状态。若成为该状态，则如图4的上部的曲线图23、24所示，微型计算机5存储(把握)的剩余容量被复位，与实际的二次电池3的剩余容量无关，保持初始值的0%。
图5A所示的曲线图表示在上述的“驱动”的状态下，通过微型计算机5检测的二次电池3的剩余容量随时间的变化。另外，图5B所示的曲线图表示“驱动”的状态下的从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径的连接、切断的(开关)状态随时间的变化。在图5A中，以实线(粗线)表示的曲线图27、以点划线表示的曲线图28以及以双点划线表示的曲线图29分别为从剩余容量100%、剩余容量90%以上(且不足100%)、剩余容量不足90%的状态驱动时的曲线图。另外，图5B中的曲线图30是表示从剩余容量100%、90%以上、不足90%的状态驱动时的连接、切断的状态的随时间变化的3个曲线图(与图5A中的曲线图27 29对应的3个图)重叠的曲线图。如图5B中的曲线图30所示，在“驱动”的状态下，与二次电池3的剩余容量无关，维持开关元件6接通的状态，保持微型计算机5正在动作。因此，如曲线图27、28所示，在从剩余容量为90%以上的状态(微型计算机5存储(把握)二次电池3的剩余容量的状态)，用户使操作开关9接通，开始驱动电动机2的情况下，微型计算机5继续剩余容量的检测。具体而言，微型计算机5从在该时刻存储的剩余容量中减去与从二次电池3向电动机2放电的放电电流量(驱动电动机2消耗的电流量)和与微型计算机5的消耗电流量相当的电池容量，计算二次电池3的剩余容量。但是，微型计算机5进行控制，使得在上述的剩余容量的计算处理中计算出的剩余容量不会成为比0%小的值。具体而言，微型计算机5在计算出的剩余容量为比0%小的值时，使剩余容量维持在0%。为了进行如上所述的剩余容量的计算处理，与计算出的剩余容量相当的曲线图27、28成为图5A所示的折线形状。微型计算机5可以将基于向线L4输入的电流计算出的放电电流值依次相加来计算上述的放电电流量，也可以累计基于上述的放电状态的判别结果和时间信息求出的放电时间和预计的每个单位时间的放电电流值来求出上述的放电电流量。与此相对，在从剩余容量不足90%的状态(微型计算机5未把握剩余容量的状态)，用户使操作开关9接通，开始驱动电动机2的情况下，在开始时刻，微型计算机5存储的剩余容量是初始值的0%。如上所述，微型计算机5从在该时刻存储的剩余容量中减去放电电流量等，计算二次电池3的剩余容量，但在计算出的剩余容量为比0%小的值时，以0%维持剩余容量。因此，如图5A中的曲线图29所示，在从剩余容量不足90%的状态开始驱动的情况下，从驱动的开始时刻至结束时刻，以0%维持微型计算机5存储(把握)的剩余容量。此外，上述的图5A所示的曲线图27、28是表示“驱动”的状态持续至剩余容量为0%的状态时的剩余容量的变化的曲线图，在剩余容量为0%的状态前暂时停止驱动的情况下，成为图4的“除此以外的放置”的状态。因此，在剩余容量不足90%的状态下，停止驱动转移至“除此以外的放置”的状态的情况下，如图4的曲线图25、26所示，开关元件6断开，从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径被切断。由此，如图4的上部的曲线图23、24所示，微型计算机5存储(把握)的剩余容量被复位，与实际的二次电池3的剩余容量无关，转移至初始值的0%。图6A所示的曲线图表示在上述的“充电”的状态下，通过微型计算机5检测的二次电池3的剩余容量随时间的变化。另外，图6B所示的曲线图表示“充电”的状态下的从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径的连接、切断的(开关)状态随时间的变化。在图6A中，以双点划线所示的曲线图31是从剩余容量90%以上的状态充电时的曲线图。另夕卜，以单点划线所示的曲线图32和以实线(粗线)所示的曲线图33均为从剩余容量0%的状态充电时的曲线图。其中，曲线图32是微型计算机5检测(计算)出的剩余容量为100%前，且从充电开始在5分钟后，下述的电池电压条件成立时的曲线图。另外，曲线图33是微型计算机5检测(计算)出的剩余容量为100 %前，下述的电池电压条件不成立时的曲线图。如图6B中的曲线图34所示，在“充电”的状态下，与二次电池3的剩余容量无关，开关元件6被维持在接通的状态，微型计算机5保持正在动作。因此，如曲线图31所示，在从剩余容量为90%以上的状态(微型计算机5存储(把握)二次电池3的剩余容量的状态)，用户使适配器11与剃须刀主体10连接，开始向二次电池3的充电的情况下，微型计算机5继续剩余容量的检测。具体而言，微型计算机5例如对基于向上述的线LI输入的电流计算出的充电电流值依次相加，求出向二次电池3的充电电流量，将该充电电流量加至在该时刻存储的剩余容量，计算二次电池3的剩余容量。此外，微型计算机5可以通过累计基于上述的充电状态的判别结果和时间信息求出的充电时间和预计的每个单位时间的充电电流值的方法，求出上述的充电电流量。上述的电池电压条件指二次电池3的电池电压的值超过峰值，下降至比峰值低的值(大致恒值)。如图6A中的曲线图32所示，由多个镍氢电池构成的二次电池3若从其剩余容量不足恒定的阈值(90%)的状态充电，则通常在上述的电池电压条件成立时，成为充满电的状态。因此，微型计算机5从充电开始在恒定的时间以后(例如5分钟后)，在电池电压条件成立的情况下，与在该时刻存储(把握)的剩余容量的值无关，将存储(把握)的剩余容量的值变更为100%，结束充电。但是，微型计算机5从充电开始至经过上述的恒定的时间，即便电池电压条件成立，也不进行将上述的剩余容量的值变更为100%的处理。这多是由于在构成二次电池3的镍氢电池为惰性的状态的情况下，从充电开始在恒定的时间(例如5分)以内，表示与和上述的充满电对应的电池电压的峰值不同的、电池电压的峰值。微型计算机5为了在电池电压超过与上述的原来的峰值不同的峰值时，不误检测为二次电池3为充满电的状态，从充电开始至经过恒定的时间，即便电池电压条件成立，也不将剩余容量的值变更为100%。在从(微型计算机5存储(把握)的)剩余容量不足90%的状态起对二次电池3进行充电的情况下，通常在剩余容量成为100%前，上述的电池电压条件成立，所以二次电池3的剩余容量表示曲线图32所示的变化。与此相对，在从剩余容量90%以上的状态起对二次电池3进行充电的情况下，构成二次电池3的镍氢电池具有在该电池电压的值表示峰值前(电池电压条件成立前)，成为充满电的状态的特性(上述的第2充电特性)。因此，在从剩余容量90%以上的状态对二次电池3进行充电的情况下，微型计算机5在剩余容量为100%时结束充电。因此，从剩余容量90%以上的状态起对二次电池3进行充电时的剩余容量表示曲线图31所示那样随时间的变化。图7A所示的曲线图表示在图2中的“充电结束”的状态(对二次电池3的充电结束后的状态)，通过微型计算机5检测的二次电池3的剩余容量随时间的变化。另外，图7B所示的曲线图表示“充电结束”的状态下的从二次电池3向微型计算机5的电力供给路径的连接、切断的(开关)状态随时间的变化。如图7B中的曲线图36所示，在“充电结束”的状态下，开关元件6被维持在接通的状态，保持微型计算机5正在动作。而且，用户使操作开关9接通，直至开始驱动电动机2，如图7A中的曲线图35所示，微型计算机5将剩余容量维持在100%。如上所述，根据本实施方式的电源装置I，如图4所示，若剩余容量不足90 %，则开关元件6断开，停止从二次电池3向微型计算机5的电力供给，所以能够减少消耗电力。而且，即便像这样停止向微型计算机5的电力供给，使微型计算机5为未存储剩余容量的状态，也如图6A中的曲线图32所示，在从剩余容量不足90%的状态充电的情况下，二次电池3作为原则在上述的电池电压条件成立时，为充满电的状态。而且，从充电开始在恒定的时间以后(例如5分钟后)，若电池电压条件成立，则微型计算机5与在该时刻存储(把握)的剩余容量的值无关，将存储(把握)的剩余容量的值变更为100%，结束充电。因此，从剩余容量不足90%的状态充电的情况下，能够防止二次电池3的过充电。与此相对，如图4所示，在剩余容量为90%以上时，不停止从二次电池3向微型计算机5的电力供给(维持微型计算机5对剩余容量的检测)。因此，如图6A中的曲线图31所示，在从剩余容量为90%以上的状态充电的情况下，微型计算机5能够在二次电池3的电池电压的值表示峰值前，且剩余容量为100%时，结束对二次电池的充电。因此，在从剩余容量为90%以上的状态充电的情况下，也能够防止二次电池3的过充电。此外，本发明不限于上述实施方式的构成，在不改变发明的主旨的范围内能够进行各种的变形。例如，在上述实施方式中，例示了本发明的电源装置为与剃须刀主体一体地设置了的电源装置的情况，但例如也可以是与移动电话、便携式的信息设备等电气设备主体一体设置的电源装置。另外，本发明的电源装置所具有的二次电池也不限于镍氢电池，具有上述的第I充电特性和第2充电特性即可。
权利要求
1.一种电源装置，与具有负荷的电气设备主体一体地设置，该电源装置的特征在于，具备: 二次电池，其向所述负荷供给电力； 充电端子，其与所述二次电池电连接； 剩余容量检测单元，其自所述二次电池供给电力而动作，基于向所述二次电池充电的充电电流量和从所述二次电池对所述负荷放电的放电电流量，检测所述二次电池的剩余容量; 开关元件，其设置在所述二次电池和所述剩余容量检测单元之间； 电池电压检测单元,其检测所述二次电池的电池电压的值； 充电控制单元，其在通过所述剩余容量检测单元检测出的剩余容量为100 %时和通过所述电池电压检测单元检测出的电池电压的值超过峰值并变为比峰值低的值时，结束对所述二次电池的充电； 电力供给停止控制单元，若通过所述剩余容量检测单元检测出的剩余容量不足恒定的阈值，则按照所述开关元件断开的方式进行控制，停止从所述二次电池向所述剩余容量检测单元的电力供给， 所述二次电池具有以下特性在从其剩余容量不足所述恒定的阈值的状态起充电的情况下，在其电池电压的值超过峰值并变为比峰值低的值时成为充满电的状态，在从其剩余容量为所述恒定的阈值以上的状态起充电的情况下，在其电池电压的值显示峰值之前，成为充满电的状态。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于， 还具备充电电流检测单元，其检测对所述二次电池充电的充电电流值；放电电流检测单元，其检测从所述二次电池对所述负荷放电的放电电流值， 所述剩余容量检测单元基于通过所述充电电流检测单元检测出的充电电流值，计算向所述二次电池充电的充电电流量，基于通过所述放电电流检测单元检测出的放电电流值，计算从所述二次电池对所述负荷放电的放电电流量。
3.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于， 还具备充电状态判别单元，其判别是否为对所述二次电池充入电荷的充电状态； 放电状态判别单元，其判别是否为从所述二次电池对所述负荷放出电荷的放电状态； 计时器，其输出时间信息， 所述剩余容量检测单元基于所述充电状态判别单元以及所述放电状态判别单元的对状态的判别结果和从所述计时器输出的时间信息，计算通过所述充电状态判别单元判别为充电状态的时间的合计亦即充电时间和通过所述放电状态判别单元判别为放电状态的时间的合计亦即放电时间，基于计算出的充电时间和放电时间，计算向所述二次电池充电的充电电流量和从所述二次电池对所述负荷放电的放电电流量。
4.根据权利要求广3中任意一项所述的电源装置，其特征在于， 所述二次电池是镍氢电池。
全文摘要
本发明涉及电源装置。该电源装置与具有电动机的电气设备主体一体设置，并具备向电动机供给电力的二次电池、充电端子、检测二次电池的剩余容量和二次电池的电池电压的值的微型计算机以及设置在二次电池和微型计算机之间的开关元件。微型计算机在检测出的剩余容量为100％时和在检测出的电池电压的值超过峰值而成为比峰值低的值时，结束向二次电池的充电。由此，能够防止二次电池的过充电。另外，若剩余容量不足恒定的阈值，则微型计算机进行控制，使得开关元件断开，停止从二次电池向微型计算机的电力供给。由此，能够减少消耗电力。
文档编号H02M3/335GK103001303SQ20121026557
公开日2013年3月27日 申请日期2012年7月27日 优先权日2011年9月13日
发明者渡部一训, 浅川广次 申请人:松下电器产业株式会社