特許 6514865 充電式電気機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6514865

(24)【登録日】2019年4月19日

(45)【発行日】2019年5月15日

(54)【発明の名称】充電式電気機器

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20190425BHJP

   H02J 7/10 20060101ALI20190425BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20190425BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20190425BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20190425BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 302B

   H02J7/00 303C

   H02J7/00 302D

   H02J7/10 H

   H02J7/02 V

   H01M10/48 P

   H01M10/44 P

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-176154(P2014-176154)

(22)【出願日】2014年8月29日

(65)【公開番号】特開2016-52185(P2016-52185A)

(43)【公開日】2016年4月11日

【審査請求日】2017年2月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000137292

【氏名又は名称】株式会社マキタ

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 均

(72)【発明者】

【氏名】梅村 卓也

(72)【発明者】

【氏名】糟谷 智康

(72)【発明者】

【氏名】柘植 和則

【審査官】 坂東 博司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０２９１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２１６６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５２９３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０１４９１４（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００４２９７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２００９８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２０４１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１１６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９４０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９３５４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／０２

Ｈ０２Ｊ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充放電可能なバッテリから電力供給を受けて動作する充電式電気機器であって、
前記バッテリからの供給電力にて、当該充電式電気機器を構成する内部機器へ電力供給するための第１電源部と、
前記内部機器とは異なる外部機器を接続するためのコネクタと、
前記コネクタに接続され、前記バッテリからの供給電力にて、前記コネクタに接続された前記外部機器へ電力供給するための第２電源部と、
前記第１電源部から前記内部機器への電力供給、及び、前記第２電源部から前記外部機器への電力供給を、それぞれ、実施させるか遮断させるかを切り換える制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１電源部及び前記第２電源部から前記内部機器及び前記外部機器への電力供給を実施させているときに、前記バッテリの残容量が第１閾値まで低下すると、前記第２電源部から前記外部機器への電力供給を遮断し、前記バッテリの残容量が前記第１閾値よりも小さい第２閾値まで低下すると、前記第１電源部から前記内部機器への電力供給を遮断し、
しかも、前記第２電源部から前記外部機器への電力供給を一旦遮断すると、その後、前記バッテリの残容量が前記第１閾値以上に回復しても、前記第２電源部から前記外部機器への電力供給の遮断を継続するよう構成されている、充電式電気機器。

【請求項2】

請求項１に記載の充電式電気機器であって、
前記制御部は、前記第１電源部から前記内部機器への供給電力と前記第２電源部から前記外部機器への供給電力との合計電力が所定電力を越えた場合に、前記第２電源部から前記外部機器への電力供給を遮断するよう構成されている、充電式電気機器。

【請求項3】

充放電可能なバッテリから電力供給を受けて動作する充電式電気機器であって、
前記バッテリからの供給電力にて、当該充電式電気機器を構成する内部機器へ電力供給するための第１電源部と、
前記内部機器とは異なる外部機器を接続するためのコネクタと、
前記コネクタに接続され、前記バッテリからの供給電力にて、前記コネクタに接続された前記外部機器へ電力供給するための第２電源部と、
前記第１電源部から前記内部機器への電力供給、及び、前記第２電源部から前記外部機器への電力供給を、それぞれ、実施させるか遮断させるかを切り換える制御部と、
当該充電式電気機器のオン・オフ状態を切り替えるためのスイッチと、
を備え、
前記制御部は、
前記スイッチがオン状態になると、前記第１電源部及び前記第２電源部から前記内部機器及び前記外部機器への電力供給をそれぞれ実施させ、前記スイッチがオフ状態になると、少なくとも前記第１電源部から前記内部機器への電力供給を遮断させ、
しかも、前記第１電源部及び前記第２電源部から前記内部機器及び前記外部機器への電力供給時に、前記第１電源部から前記内部機器への供給電力と前記第２電源部から前記外部機器への供給電力との合計電力が所定電力を超えると、前記第１電源部から前記内部機器への供給電力を低下させることで、前記合計電力を前記所定電力以下に制限する、
ように構成されている、充電式電気機器。

【請求項4】

請求項３に記載の充電式電気機器であって、
前記制御部は、
前記スイッチがオフ状態になると、前記第１電源部及び前記第２電源部から前記内部機器及び前記外部機器への電力供給をそれぞれ遮断させ、
前記第１電源部及び前記第２電源部から前記内部機器及び前記外部機器への電力供給時に、前記第２電源部から前記外部機器への供給電力が所定値まで低下すると、その旨を報知するよう構成されている、充電式電気機器。

【請求項5】

充放電可能なバッテリから電力供給を受けて動作する充電式電気機器であって、
前記バッテリからの供給電力にて、当該充電式電気機器を構成する内部機器へ電力供給するための第１電源部と、
前記内部機器とは異なる外部機器を接続するためのコネクタと、
前記コネクタに接続され、前記バッテリからの供給電力にて、前記コネクタに接続された前記外部機器へ電力供給するための第２電源部と、
前記第１電源部から前記内部機器への電力供給、及び、前記第２電源部から前記外部機器への電力供給を、それぞれ、実施させるか遮断させるかを切り換える制御部と、
当該充電式電気機器のオン・オフ状態を切り替えるためのスイッチと、
を備え、
前記制御部は、前記スイッチがオン状態になると、前記第１電源部から前記内部機器への電力供給を実施させて、前記第２電源部から前記外部機器への電力供給を遮断し、前記スイッチがオフ状態になると、前記第１電源部から前記内部機器への電力供給を遮断して、前記第２電源部から前記外部機器への電力供給を実施させる、ように構成されている、充電式電気機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充放電可能なバッテリから電力供給を受けて動作する充電式電気機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、充放電可能なバッテリを内蔵したバッテリパックを着脱自在に装着可能で、その装着されたバッテリパックから電力供給を受けてライトを点灯させる、充電式ライトが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、バッテリから電力供給を受けて動作する充電式電気機器としては、充電式ライト以外にも、充電式の電動工具、掃除機、園芸工具（草刈機等）、ラジオ、…といった各種電気機器が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−７０５０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この種の充電式電気機器には、充放電可能なバッテリが設けられることから、そのバッテリを利用して、外部機器（例えば、携帯電話やスマートフォン等の携帯機器）へ電力供給を行い、外部機器内の二次電池を充電できるようにすることが考えられる。

【0006】

そして、このためには、充電式電気機器に、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）プラグを差し込むためのソケット等、外部機器へ所定のケーブルを介して電力供給を行うためのコネクタを設け、このコネクタを介して外部機器へ電力供給できるようにすればよい。

【0007】

しかし、この場合、充電式電気機器に設けられた電源回路にコネクタを接続して、充電式電気機器への電力供給と外部機器への電力供給とを共通の電源回路から同時に実施するようにすると、電源回路からの出力が大きくなって、発熱等の不具合が発生する。

【0008】

そこで、本発明は、バッテリから電力供給を受けて動作する充電式電気機器に、外部機器へ電力供給を行うコネクタを設けた場合に、発熱等の不具合を発生させることなく、外部機器へ電力供給を行うことができるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

かかる目的を達成するためになされた本発明の充電式電気機器においては、当該電気機器自身に電力供給するための第１電源部と、コネクタを介して外部機器へ電力供給するための第２電源部と、が備えられている。そして、制御部が、各電源部から各機器への電力供給を個別に制御する。

【0010】

このため、当該電気機器自身への電力供給と、外部機器への電力供給とを、共通の電源回路を用いて同時に実施するように構成した場合に比べ、各電源部からの出力を低減し、電源部が過熱状態になるのを抑制できる。

【0011】

ここで、制御部は、少なくとも、各電源部から各機器への電力供給を個別に遮断できるように構成してもよい。
このようにすれば、例えば、当該電気機器自身への電力供給が不要なときや、外部機器への電力供給が不要なときに、電力供給が不要な機器や電源部毎に電力供給を遮断させることができるので、各電源部の動作によって生じる不要な電力消費を抑制することが可能となる。

【0012】

また、制御部は、各電源部から各機器への供給電力の合計が所定電力を越えた場合に、第２電源部から外部機器への電力供給を遮断するよう構成してもよい。
このようにすれば、充電式電気機器自身の動作を継続させた状態で、バッテリからの放電電力を制限して、バッテリからの放電電流の増大に伴い発熱等の異常が発生するのを抑制できる。

【0013】

また、制御部は、バッテリの残容量が所定の閾値まで低下した場合に、各電源部から各機器への電力供給を遮断するよう構成してもよい。
この場合、バッテリの残容量を判定する閾値を過放電判定用の閾値とすることで、バッテリを過放電から保護することができる。

【0014】

また、この場合、制御部が第１電源部から当該電気機器への電力供給を遮断する際の残容量の閾値を、制御部が第２電源部から外部機器への電力供給を遮断する際の残容量の閾値よりも小さい値に設定してもよい。

【0015】

このようにすれば、バッテリの残容量が低下している際に、まず、外部機器への電力供給を遮断し、その後、当該電気機器への電力供給を遮断する、といったことができ、当該充電式電気機器を、より長く動作させることが可能となる。

【0016】

また、この場合、制御部は、第２電源部から外部機器への電力供給を一旦遮断すると、その後、バッテリの残容量判定が過放電判定から過放電ではない判定に回復しても、第２電源部から外部機器への電力供給の遮断を継続するよう構成してもよい。

【0017】

このようにすれば、制御部が外部機器への電力供給を遮断することにより、バッテリの残容量判定が過放電判定から過放電ではない判定に回復したとしても、外部機器への電力供給が再開されることがないので、その再開により、バッテリの残容量がさらに低下するのを抑制できる。このため、第１電源部から充電式電気機器自身への電力供給を安定して実行することができる。

【0018】

一方、本発明の充電式電気機器は、当該電気機器のオン・オフ状態を切り替えるためのスイッチを備えるようにしてもよい。
そして、この場合、スイッチにより当該電気機器がオン状態になると、制御部が、各電源部から各機器への電力供給を開始させ、スイッチにより当該電気機器がオフ状態になると、制御部が、少なくとも第１電源部から当該電気機器への電力供給を遮断させるようにしてもよい。

【0019】

また、この場合、制御部は、各電源部から各機器への電力供給時には、第１電源部から当該電気機器への供給電力と、第２電源部から外部機器への供給電力との合計が、所定電力を超えないように、当該電気機器への供給電力量を制御するように構成してもよい。

【0020】

このようにすれば、使用者は、スイッチを操作することにより、充電式電気機器の動作・停止を切り替えることができる。そして、各電源部から各機器への電力供給を実施しているときには、制御部が、その供給電力の合計が所定電力を超えることのないよう当該電気機器への供給電力量を制御するので、外部機器への電力供給を継続しつつ、バッテリからの放電電力を制限して、発熱等の異常が発生するのを抑制できる。

【0021】

また、この場合、制御部は、スイッチにより当該電気機器がオフ状態になると、各電源部から各機器への電力供給を遮断させ、しかも、各電源部から各機器への電力供給時に、第２電源部から外部機器への供給電力が所定値まで低下したときには、その旨を報知するようにしてもよい。

【0022】

このようにすれば、当該電気機器がオン状態で、各電源部から各機器に電力供給を行っているときに、第２電源部から外部機器への供給電力が所定値まで低下し、外部機器への電力供給が不要になったときに、その旨を使用者に通知できる。

【0023】

このため、例えば、外部機器が、携帯電話やスマートフォン等の携帯機器であり、第２電源部から電力供給を受けて、内蔵バッテリを充電するように構成されているような場合に、外部機器の内蔵バッテリへの充電完了を報知できることになる。

【0024】

次に、充電式電気機器に、当該電気機器のオン・オフ状態を切り替えるためのスイッチが備えられている場合、制御部は、スイッチにより当該電気機器がオン状態になると、第１電源部から当該電気機器への電力供給を実施し、第２電源部から外部機器への電力供給を禁止するよう構成されていてもよい。

【0025】

そして、このようにすれば、充電式電気機器へ電力供給中は、外部機器への電力供給を禁止することで、充電式電気機器及び外部機器へ同時に電力供給を行うことによって、バッテリから各機器への電力供給系が過熱状態になるのを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施形態の充電式ライトの外観を表す斜視図である。

【図2】実施形態の充電式ライトを図１とは逆方向から見た状態を表す斜視図である。

【図3】実施形態の充電式ライトの内部構造を表す説明図である。

【図4】実施形態の充電式ライトの回路構成を表すブロック図である。

【図5】ＭＣＵにて実行される制御処理を表すフローチャートである。

【図6】ＭＣＵにて実行される制御処理の変形例を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１〜図３に示すように、本実施形態の充電式ライト２は、使用者が把持可能な棒状に形成された把持部４と、把持部４の長手方向一端側に設けられたライト部６と、把持部４の長手方向他端側に着脱自在に装着されたバッテリパック８と、を備える。

【0028】

ライト部６は、把持部４の長手方向一端側（図１〜図３における上方）に形成された連結部５を介して、把持部４に対し図１，図３に矢印で示す方向に揺動可能、且つ、把持部４に対し折り畳み可能、に設けられている。

【0029】

そして、ライト部６において、把持部４に対し折り畳んだ際に把持部４と対向する面には、図４に示す複数の発光素子（ＬＥＤ）１０が分散配置され、各発光素子１０からの光を周囲に放射するようになっている。

【0030】

また、ライト部６の発光素子１０とは反対側の面には、充電式ライト２を周囲の木や構造物に引っかけるためのフック７が収納されている。
次に、バッテリパック８には、リチウムイオン電池等の充放電可能なバッテリ１２（図４参照）が内蔵されている。また、バッテリパック８は、把持部４の長手方向他端側（図１〜図３における下方）に形成された装着部９に、着脱可能に装着される。

【0031】

そして、バッテリパック８が装着部９に装着されると、バッテリ１２が、装着部９に設けられた接続端子１４、１５（図４参照）を介して、把持部４内の回路基板３０（図３参照）に接続される。

【0032】

図３に示すように、把持部４は、中空で、使用者が把持しやすい形状に形成された合成樹脂製のケース１６内に、回路基板３０等を収納することにより構成されている。そして、回路基板３０は、把持部４において、ライト部６を折り畳んだ際にライト部６と対向するケース１６の壁面とは反対側の壁面に沿って配置されている。

【0033】

なお、以下の説明では、把持部４において、ライト部６を折り畳んだ際にライト部６と対向するケース１６の壁面側を充電式ライト２の前方、これとは反対側を充電式ライト２の後方、という。

【0034】

そして、把持部４の後方で、回路基板３０と対向するケース１６の壁面には、使用者が押下することにより、当該充電式ライト２のオン・オフ状態を切り替えるための操作スイッチ１８が設けられている。なお、操作スイッチ１８は、回路基板３０に接続されている。

【0035】

また、把持部４下方の装着部９において、後方側には、ＵＳＢケーブルを介して電力供給可能な外部機器（例えば、携帯電話やスマートフォン等）に対し電力供給を行うためのＵＳＢコネクタ２０が設けられている。

【0036】

このＵＳＢコネクタ２０は、ＵＳＢプラグを差し込むためのソケットであり、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に準拠した端子構造となっている。つまり、図４に示すように、ＵＳＢコネクタ２０は、正負一対の電源端子（５Ｖ、ＧＮＤ）と、通信端子（Ｄ−、Ｄ＋）を備える。

【0037】

そして、本実施形態では、このＵＳＢコネクタ２０を、外部機器への電力供給に利用することから、通信端子（Ｄ−、Ｄ＋）は互いに接続され、通信端子を挟む電源端子（５Ｖ、ＧＮＤ）が、電力供給用端子として利用される。

【0038】

また、図２、図３に示すように、装着部９には、ＵＳＢコネクタ２０に外部機器が接続されないときにＵＳＢコネクタ２０を保護するキャップ２２が設けられている。なお、キャップ２２は、ＵＳＢコネクタ２０に差し込まれるキャップ本体２３と、キャップ本体２３を装着部９に取り付けるためのベルト部２４と、キャップ本体２３をＵＳＢコネクタ２０から外す際に使用者が指先で操作できるようにするための突起２５と、を備える。

【0039】

また、装着部９の前方側には、例えばバッテリ１２の残容量の低下等、充電式ライト２の状態を報知するための報知用ＬＥＤ２８が設けられている。
そして、ＵＳＢコネクタ２０及び報知用ＬＥＤ２８は、ケース１６内の配線（図示せず）を介して、回路基板３０に接続されている。

【0040】

図４に示すように、回路基板３０には、接続端子１４を介してバッテリ１２の正極側に接続される正の電源ライン３１、及び、接続端子１５を介してバッテリ１２の負極側に接続される負の電源ライン（つまりグランドライン）３２が形成されている。

【0041】

そして、回路基板３０には、定電流回路３６、電圧変換回路４０、電流検出回路４４、外部機器検出回路４６、バッテリ電圧測定回路４８、制御回路５０、及び、電源電圧生成回路５２が設けられている。

【0042】

ここで、定電流回路３６は、スイッチング素子３４がオン状態にあるとき、電源ライン３１−３２間に接続されて、ライト部６内の発光素子１０に定電流を供給して、ライト部６を点灯させるものである。

【0043】

また、電圧変換回路４０は、スイッチング素子３８がオン状態にあるとき、電源ライン３１−３２間に接続されて、ＵＳＢコネクタ２０の正の電源端子に所定の電源電圧（５Ｖ）を供給するためのものであり、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータにて構成されている。

【0044】

なお、電圧変換回路４０からＵＳＢコネクタ２０への電源電圧（５Ｖ）の出力経路には、スイッチング素子４２が設けられている。これは、スイッチング素子３８がオフ状態で電圧変換回路４０が動作を停止しているときに、ＵＳＢコネクタ２０に接続された外部機器から電圧変換回路４０に電流が流れ込むのを防止できるようにするためである。

【0045】

このため、スイッチング素子４２は、後述する制御回路５０の動作によって、スイッチング素子３８と連動してオン・オフ状態が切り替えられる。また、スイッチング素子３４、３８、４２は、それぞれ、制御回路５０からの指令によってオン・オフ状態を切り替えることができるように、ＦＥＴ等の半導体素子にて構成されている。

【0046】

次に、グランドライン３２は、ＵＳＢコネクタ２０の負の電源端子（ＧＮＤ）に接続されており、電流検出回路４４は、そのグランドライン３２を流れる電流、つまり、バッテリ１２からＵＳＢコネクタ２０に接続された外部機器に供給される電流、を検出する。

【0047】

また、外部機器検出回路４６は、スイッチング素子４２がオフ状態であるときにＵＳＢコネクタ２０の正の電源端子に流れ込む電流、もしくはその電源端子の電圧変化から、ＵＳＢコネクタ２０に外部機器が接続されたことを検出するためのものである。

【0048】

また、バッテリ電圧測定回路４８は、電源ライン３１−３２間に設けられて、接続端子１４，１５に接続されたバッテリ１２の出力電圧（バッテリ電圧）を測定するためのものである。

【0049】

そして、電流検出回路４４、外部機器検出回路４６、及び、バッテリ電圧測定回路４８からの検出信号や、操作スイッチ１８からの入力信号は、制御回路５０に入力される。
制御回路５０は、これら各部から入力される信号に基づき、ライト部６を点灯させたり、外部機器へ電力供給を行うためのものであり、ＭＣＵ(Micro Control Unit)にて構成されている。

【0050】

また、電源電圧生成回路５２は、制御回路５０や外部機器検出回路４６に動作用の電源電圧（直流定電圧）Ｖｃｃを供給するためのものであり、正・負の電源ライン３１、３２を介してバッテリ１２から供給される電力にて、電源電圧Ｖｃｃを生成する。

【0051】

次に、制御回路５０にて実行される制御処理を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
図５に示す制御処理は、電源電圧生成回路５２から電源電圧Ｖｃｃが供給されて、制御回路５０が動作しているときに、メインルーチンの一つとして実行される処理である。

【0052】

この制御処理では、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、スイッチング素子３８、４２をオンすることで、電圧変換回路４０への通電を開始すると共に、電圧変換回路４０への通電により生成される電源電圧を、ＵＳＢコネクタ２０から外部機器に出力させる。つまり、ＵＳＢコネクタ２０に接続された外部機器の電源をオンし、外部機器への電力
供給を開始する。

【0053】

次に、Ｓ１２０では、スイッチング素子３４をオンすることで、定電流回路３６への通電を開始する。この結果、定電流回路３６は、ライト部６の発光素子（ＬＥＤ）１０に所定の定電流を流し、ライト部６を点灯させる。

【0054】

なお、定電流回路３６がライト部６に供給する電流の値（換言すればライト部６からの照射光量）は、制御回路５０により制御される。つまり、制御回路５０は、操作スイッチ１８を介して指定される明るさに応じて、定電流回路３６からライト部６への供給電流を設定する。

【0055】

次に、Ｓ１３０では、電流検出回路４４を介して、ＵＳＢコネクタ２０から外部機器への供給電流を測定する。そして、続くＳ１４０では、その測定した外部機器への供給電流と、定電流回路３６からライト部６への供給電流とから、外部機器及びライト部６へ供給している総電力を求め、総電力が予め設定された規定電力以上になったか否かを判断する。

【0056】

Ｓ１４０にて、総電力が規定電力未満であると判断された場合には、バッテリ１２からの放電電力が許容範囲内にあるので、Ｓ１５０に移行する。そして、Ｓ１５０では、バッテリ電圧測定回路４８を介してバッテリ電圧を測定し、バッテリ電圧が予め設定された閾値Ｋ１以上であるか否かを判断する。

【0057】

Ｓ１５０にて、バッテリ電圧が閾値Ｋ１以上であると判断された場合、バッテリ１２の残容量は充分あり、外部機器及びライト部６への電力供給は継続可能であると判断して、再度、Ｓ１３０に移行する。

【0058】

一方、Ｓ１５０にて、バッテリ電圧が閾値Ｋ１未満であると判断された場合には、バッテリ１２の残容量が低下しているので、Ｓ１６０に移行する。
また、Ｓ１４０にて、外部機器及びライト部６へ供給している総電力が規定電力以上であると判断された場合には、バッテリ１２からの放電電力が許容範囲を超えてしまうので、Ｓ１６０に移行する。

【0059】

そして、Ｓ１６０では、スイッチング素子３８、４２をオフすることで、電圧変換回路４０への通電を停止し、外部機器への電力供給を遮断する。つまり、ＵＳＢコネクタ２０に接続された外部機器の電源をオフし、外部機器への電力供給を遮断する。

【0060】

次に、Ｓ１７０では、バッテリ電圧が予め設定された閾値Ｋ２（但し、Ｋ２＜Ｋ１）よりも低いか否かを判断する。そして、Ｓ１７０にてバッテリ電圧が閾値Ｋ２以上であると判断された場合には、再度Ｓ１７０の処理を実行することで、バッテリ電圧の低下（換言すれば、残容量の低下)を監視する。

【0061】

一方、Ｓ１７０にて、バッテリ電圧が閾値Ｋ２未満であると判断された場合には、ライト部６への放電を継続するとバッテリ１２を劣化させてしまうと判断して、Ｓ１８０に移行する。

【0062】

そして、Ｓ１８０では、スイッチング素子３４をオフすることで、定電流回路３６への通電を停止し、ライト部６への電力供給を遮断する。つまり、Ｓ１８０では、ライト部６の電源をオフし、ライト部６を消灯させる。

【0063】

以上説明したように、本実施形態の充電式ライト２には、自身のライト部６に電力供給
するための定電流回路３６と、ＵＳＢコネクタ２０に接続された外部機器に電力供給するための電圧変換回路４０とが備えられている。

【0064】

そして、制御回路５０は、ライト部６及び外部機器にて消費される総電力が規定電力未満で、且つ、バッテリ電圧が閾値Ｋ１以上であれば、定電流回路３６及び電圧変換回路４０を動作させて、ライト部６及び外部機器への電力供給を許可する。

【0065】

また、制御回路５０は、ライト部６及び外部機器にて消費される総電力が規定電力以上になるか、或いは、バッテリ電圧が閾値Ｋ１未満になると、電圧変換回路４０の動作を停止させて、外部機器への電力供給を遮断する。

【0066】

なお、この状態では、スイッチング素子３８により電圧変換回路４０への通電経路が遮断されるので、電圧変換回路４０への電力供給も停止される。
この結果、バッテリ１２からの放電電流が増加して発熱等の異常が発生するのを抑制できると共に、バッテリ１２の残容量が低下している状態でライト部６及び外部機器への電力供給を継続することによってバッテリ１２が劣化するのを抑制できる。

【0067】

また、外部機器への電力供給を遮断しても、バッテリ電圧が閾値Ｋ２以上であれば、ライト部６への電力供給を継続するので、ライト部６をより長く動作させることができる。
また、外部機器への電力供給を遮断した後は、定電流回路３６への通電を停止するか否か（ライト部６への電力供給を遮断するか否か）を判定するだけであるので、バッテリ電圧が閾値Ｋ１以上に復帰したとしても、外部機器への電力供給が再開されることはない。

【0068】

このため、外部機器への電力供給が再開されることにより、バッテリ電圧が変動するのを抑制し、定電流回路３６からライト部６への電力供給を安定して実施することができる。

【0069】

なお、本実施形態においては、定電流回路３６が、本発明の第１電源部に相当し、電圧変換回路４０が、本発明の第２電源部に相当し、制御回路５０が、本発明の制御部に相当する。
（変形例）
ところで、上記実施形態では、操作スイッチ１８は、ライト部６の点灯・消灯の切り替え、及び、点灯時の明るさ調整に用いられ、定電流回路３６及び電圧変換回路４０の駆動・停止は、操作スイッチ１８の操作状態にかかわらず制御されるものとして説明した。

【0070】

しかし、操作スイッチ１８がオン状態であるときに、定電流回路３６及び電圧変換回路４０からライト部６及び外部機器への電力供給を許可し、操作スイッチ１８がオフ状態であるときに、定電流回路３６及び電圧変換回路４０からの電力供給を遮断するようにしてもよい。

【0071】

そして、この場合、定電流回路３６及び電圧変換回路４０からライト部６及び外部機器への電力供給を許可しているときには、総電力が規定電力を越えることのないよう、ライト部６への供給電力を制御するようにするとよい。

【0072】

そこで、このように定電流回路３６及び電圧変換回路４０を制御する場合の制御処理を、上記実施形態の変形例として説明する。
なお、以下の説明では、ＵＳＢコネクタ２０に接続される外部機器は、携帯電話やスマートフォン等の携帯機器であり、第２電源部としての電圧変換回路４０は、その携帯機器の充電に用いられるものとして説明する。

【0073】

図６に示すように、この変形例の制御処理では、Ｓ２００にて、操作スイッチ１８がオン状態になっているか否かを判断する。そして、操作スイッチ１８がオン状態になっていなければ、後述のＳ３１０に移行し、操作スイッチ１８がオン状態になっていれば、Ｓ２１０に移行する。

【0074】

Ｓ２１０では、上述のＳ１１０と同様、スイッチング素子３８、４２をオンすることで、電圧変換回路４０への通電を開始すると共に、電圧変換回路４０への通電により生成される電源電圧を、ＵＳＢコネクタ２０から外部機器に出力させる。

【0075】

また、続くＳ２２０では、上述のＳ１２０と同様、スイッチング素子３４をオンすることで、定電流回路３６への通電を開始し、ライト部６を点灯させ、続くＳ２３０では、上述のＳ１３０と同様、外部機器への供給電流を測定する。

【0076】

また、Ｓ２４０では、上述の１４０と同様、Ｓ２３０で測定した外部機器への供給電流と、定電流回路３６からライト部６への供給電流とから、外部機器及びライト部６へ供給している総電力を求め、総電力が予め設定された規定電力以上になったか否かを判断する。

【0077】

Ｓ２４０にて、総電力が規定電力未満であると判断されると、Ｓ２５０に移行して、Ｓ２３０での測定結果から、電圧変換回路４０から外部機器へ電流が流れているか否か（外部機器への供給電流があるか否か）を判断する。

【0078】

そして、Ｓ２５０にて、外部機器への供給電流はないと判断されると、Ｓ２６０に移行して、報知用ＬＥＤ２８を点灯させることで、外部機器への充電が完了した旨を報知し、Ｓ２７０に移行する。また、Ｓ２５０にて、外部機器への供給電流はあると判断されると、そのままＳ２７０に移行する。

【0079】

Ｓ２７０では、操作スイッチ１８がオン状態になっているか否かを判断し、操作スイッチ１８がオン状態であれば、Ｓ２３０に移行し、操作スイッチ１８がオン状態でなければ（つまり、オフ状態であれば）、Ｓ３１０に移行する。

【0080】

次に、Ｓ２４０にて、総電力が規定電力以上であると判断されると、Ｓ２８０に移行し、定電流回路３６からライト部６への出力電流が、ライト部６を点灯させるのに要する最低電流になっているか否かを判断する。

【0081】

Ｓ２８０にて、定電流回路３６からの出力電流が最低電流になっていると判断された場合、定電流回路３６からの出力電流を更に低下させて（換言すればライト部６の点灯を暗くして）、総電力を規定電力未満に低下させることはできないと判断して、Ｓ２９０に移行する。

【0082】

そして、Ｓ２９０では、スイッチング素子３４をオフすることで、定電流回路３６への通電を停止して、ライト部６への電力供給を遮断し、Ｓ２７０に移行する。
また、Ｓ２８０にて、定電流回路３６からの出力電流は最低電流になっていないと判断された場合には、Ｓ３００に移行して、定電流回路３６からの出力電流を予め設定された一段階下げることで、ライト部６への供給電力を低下させ、Ｓ２３０に移行する。

【0083】

つまり、本変形例では、総電力が規定電力以上になると、定電流回路３６からライト部６への供給電流を所定の一段階下げることで（換言すればライト部６の点灯を暗くすることで）、総電力を低下させる。

【0084】

また、このとき、定電流回路３６からライト部６への供給電流が最低電流になっている場合には、ライト部６への供給電流を更に下げると、ライト部６を点灯させることができなくなるので、定電流回路３６からライト部６への電力供給を遮断させる。

【0085】

次に、Ｓ２００又はＳ２７０にて操作スイッチ１８がオフ状態であると判断されたときに実行されるＳ３１０では、スイッチング素子３８、４２をオフすることで、電圧変換回路４０への通電を停止し、外部機器への電力供給を遮断する。

【0086】

また、続くＳ３２０では、スイッチング素子３４をオフすることで、定電流回路３６への通電を停止し、ライト部６への電力供給を遮断し、続くＳ３３０にて、報知用ＬＥＤ２８を点灯させることで、外部機器への充電が完了した旨を報知する。そして、Ｓ３３０の処理実行後は、再度Ｓ２００に移行することで、当該制御処理を繰り返し実行する。

【0087】

このように、本変形例では、定電流回路３６及び電圧変換回路４０からライト部６及び外部機器への電力供給を実施するか遮断するかを、操作スイッチ１８のオン・オフ状態に応じて切り替える。そして、ライト部６及び外部機器への電力供給を実施しているときには、総電力が規定電力を越えることのないよう、ライト部６への供給電力を制御する。

【0088】

このため、本変形例によれば、外部機器への供給電力が増加したときに、バッテリ１２からの放電電力を制限することにより、発熱等の異常を発生させることなく、外部機器への電力供給を継続することができる。

【0089】

また、外部機器への充電が完了すると、報知用ＬＥＤ２８を点灯させて、その旨を報知することから、外部機器充電時の使い勝手を向上できる。
なお、本変形例では、操作スイッチ１８がオフ状態になると、ライト部６及び外部機器への電力供給を遮断するものとして説明したが、ライト部６への電力供給だけを遮断し、外部機器への電力供給は継続するようにしてもよい。

【0090】

また、本変形例では、操作スイッチ１８のオン・オフ状態に応じて、ライト部６及び外部機器への電力供給を開始又は停止するものとして説明した。これに対し、ライト部６及び外部機器への電力供給をそれぞれ切り替えるための二つの操作スイッチを設け、その操作スイッチのオン・オフ状態に応じて、ライト部６及び外部機器への電力供給を個々に切り替えるようにしてもよい。

【0091】

また、操作スイッチ１８がオン状態であるときには、定電流回路３６からライト部６への電力供給を実施させて、電圧変換回路４０から外部機器への電力供給は遮断し、操作スイッチ１８がオフ状態であるときにだけ、電圧変換回路４０から外部機器への電力供給を許可するようにしてもよい。

【0092】

以上、本発明の実施形態及び変形例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。

【0093】

例えば、上記実施形態では、本発明を充電式ライトに適用したものについて説明したが、本発明は、充電式電動工具や、充電式園芸工具、充電式扇風機、充電式ラジオ等、充放電可能なバッテリを備えた充電式電気機器であれば、上記実施形態と同様に適用できる。

【0094】

また、上記実施形態では、充電式電気機器として、バッテリを備えたバッテリパックを着脱自在に装着可能なものについて説明したが、バッテリは、電気機器に内蔵されていて、外部の充電器を接続することで充電できるようになっていてもよい。

【0095】

また、上記実施形態では、バッテリ電圧をバッテリ１２の残容量を表すパラメータとして検出し、バッテリ電圧が閾値以上か否かで、残容量が所定値以上か否かを判定するものとして説明したが、バッテリ１２の残容量は、バッテリ１２の満充電後の放電電流の積算値等から検出するようにしてもよい。

【0096】

また、上記実施形態では、受電式電気機器自身に電力供給を行う第１電源部は、定電流回路３６にて構成され、外部機器に電力供給を行う第２電源部は、電圧変換回路４０にて構成されるものとして説明した。しかし、第１電源部及び第２電源部は、電力供給の対象となる内部機器及び外部機器にそれぞれ電力供給できるものであればよく、一般に電源回路として利用される回路であればよい。

【符号の説明】

【0097】

２…充電式ライト、４…把持部、５…連結部、６…ライト部、７…フック、８…バッテリパック、９…装着部、１０…発光素子、１２…バッテリ、１４，１５…接続端子、１６…ケース、１８…操作スイッチ、２０…ＵＳＢコネクタ、２２…キャップ、２８…報知用ＬＥＤ、３０…回路基板、３１…電源ライン、３２…グランドライン、３４，３８，４２…スイッチング素子、３６…定電流回路、４０…電圧変換回路、４４…電流検出回路、４６…外部機器検出回路、４８…バッテリ電圧測定回路、５０…制御回路、５２…電源電圧生成回路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】