充電式電気機器
【課題】充電式電気機器において、トリクル充電時に、不活性電池を活性化させつつ充電することができ、しかも、充電に必要な消費電力を抑える。
【解決手段】第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な電流値の充電電流で充電を行い、第２回目以降のトリクル充電では、（第１回目のトリクル充電における充電電流の値よりも低い）電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにした。従って、第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電することができる。また、第２回目以降のトリクル充電では、電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにしたことにより、従来のように不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な、一定の電流値でトリクル充電を継続した場合と比べて、充電に必要な消費電力を抑えることが可能になる。
【解決手段】第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な電流値の充電電流で充電を行い、第２回目以降のトリクル充電では、（第１回目のトリクル充電における充電電流の値よりも低い）電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにした。従って、第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電することができる。また、第２回目以降のトリクル充電では、電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにしたことにより、従来のように不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な、一定の電流値でトリクル充電を継続した場合と比べて、充電に必要な消費電力を抑えることが可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内蔵の二次電池に急速充電可能な充電式電気機器に係り、特に、トリクル充電機能を有する充電式電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気シェーバ等のポータブルタイプの充電式電気機器の発達に伴い、ニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ：Ｎｉｃｋｅｌ ｍｅｔａｌ ｈｙｄｒｉｄｅ）が、二次電池として広く使用されるようになってきている。ニッケル水素電池の普及によって、充電式電気機器における充電機能も進化してきており、従来の充電電流よりも大きな充電電流で急速充電することにより、従来の充電式電気機器よりも短い時間で充電を完了する充電式電気機器が著しく増加している。このニッケル水素電池を二次電池として用いる充電式電気機器では、急速充電後も、電池の自然放電を補うためと、不活性状態になった電池を活性化させるために、急速充電時の充電電流値よりも小さな一定の電流値を有する微小電流で充電を継続していた。この一定の電流値を有する微小電流による充電は、トリクル充電という。
【０００３】
ところで、一般に、二次電池を備えた充電式電気機器では、二次電池の発熱や破裂を防ぐために、二次電池の過充電を防ぐ必要がある。そこで、従来、この種の充電式電気機器では、二次電池の残容量を検出する機能（残容量検出機能）をマイコンに持たせて、マイコンが、残容量が１００％（満充電）になったことを検出したときに、二次電池への充電を終了させるものが多かった。けれども、上記の残容量検出機能を用いた満充電の検出方法では、マイコンを常時起動させて、少なくとも、二次電池に充電された充電電流量と、二次電池から負荷に対して放電された放電電流量とを管理する必要があるので、マイコンによる電力消費が問題になる。
【０００４】
一方、二次電池としてのニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ：Ｎｉｃｋｅｌ ｍｅｔａｌ ｈｙｄｒｉｄｅ）には、充電時に、その電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったときにほぼ満充電の状態になるという特性がある。この特性を利用して、ニッケル水素電池を用いた充電式電気機器において、マイコンが、電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったことを検出したときに、満充電になったと判定して、急速充電を終了させるものが増えている（特許文献１参照）。この充電式電気機器によれば、上記のような従来の残容量検出機能を有する充電式電気機器と異なり、マイコンを常時起動させて充電電流量と放電電流量とを管理する必要がないので、消費電力を削減することが可能である。
【０００５】
ところが、上記の電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったときに急速充電を終了させる方式の充電式電気機器では、不活性状態になったニッケル水素電池（以下、不活性電池と略す）を、急速充電だけでは満充電の状態にすることができない。
【０００６】
上記の点について、図８を参照して説明する。不活性状態になっていない通常の電池は、急速充電を継続すると、上記のように電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったとき（例えば図に示される充電開始から６０分後）に、ほぼ満充電の状態になる。ところが、一般に、不活性電池に対して急速充電を行った場合には、充電開始から一定の時間以内に、上記の満充電に対応した電池電圧のピークとは異なる、電池電圧のピークを示すことが多い。このため、従来のこの種の機器は、電池電圧が上記の本来のピークとは異なるピークを越えたとき（例えば図中の充電開始から５分後）に、二次電池が満充電の状態になったと誤検出してしまい、満充電になる前に急速充電を終了してしまうことが多かった。この不活性電池で発生する充電不足への対策として、従来のこの種の機器は、急速充電後に、トリクル充電を継続して行うことにより、不活性電池の活性化をさせつつ、図中の両方向矢印で示される、急速充電で充電できなかった容量を補い、二次電池を満充電の状態まで充電していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１４４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
けれども、上記従来の急速充電後にトリクル充電を継続して行う充電式電気機器では、不活性電池を活性化させながら充電するためと、電池の自然放電を補うための両方の目的で、急速充電後に一定の電流値のトリクル充電電流を流し続けていた。このため、以下の問題があった。
【０００９】
一般に、不活性電池を活性化させ（ながら充電す）るために必要なトリクル充電電流の電流値は、電池の自然放電を補うために必要なトリクル充電電流の電流値よりも大きい。従って、不活性電池を一旦活性化して満充電の状態まで充電した後には、それまでよりも小さな値の充電電流でトリクル充電を行えばよいはずである。にもかかわらず、従来の急速充電後にトリクル充電を継続して行う充電式電気機器では、急速充電後に、不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な、一定の電流値のトリクル充電電流を流し続けていたため、消費電力に無駄が生じる。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するものであり、トリクル充電において、不活性電池を活性化させつつ充電することができ、しかも、充電に必要な消費電力を抑えることが可能な充電式電気機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の充電式電気機器は、充電可能な二次電池と、前記二次電池と電源との間に設けられたスイッチング素子と、時間を計測する時間計測手段を有し、この時間計測手段から出力された時間に基づいて、前記スイッチング素子のオンの時間とオフの時間との比率であるデューティ比を制御することにより、前記二次電池に充電する充電電流の値を制御する制御手段とを備えた充電式電気機器において、前記二次電池への充電は、急速充電と、この急速充電の終了後の前記二次電池を、前記急速充電時の充電電流よりも小さな値の電流で充電するためのトリクル充電とを含み、前記制御手段は、前記急速充電の終了後の第１回目のトリクル充電における充電電流の値と、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値とを異ならせることを特徴とする。
【００１２】
この充電式電気機器において、前記制御手段が、前記急速充電と前記第１回目のトリクル充電との間、又は／及び前記第１回目以降の各トリクル充電の間に、充電の休止時間を挿入することが望ましい。
【００１３】
この充電式電気機器において、前記制御手段が、前記第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値を、前記第１回目のトリクル充電における充電電流の値よりも低い値にすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の充電式電気機器によれば、急速充電の終了後の第１回目のトリクル充電における充電電流の値と、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値とを異ならせるようにした。これにより、例えば、第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な電流値の充電電流で充電を行い、第２回目以降のトリクル充電では、電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにすることができる。従って、第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電することができる。また、第２回目以降のトリクル充電では、電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにしたことにより、従来のように不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な、一定の電流値でトリクル充電を継続した場合と比べて、充電に必要な消費電力を抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る充電式電気機器である電気シェーバとアダプタとの回路構成図。
【図２】上記電気シェーバにおける急速充電とトリクル充電のパターンを示すグラフ。
【図３】上記電気シェーバにおいて、通常の電池に充電した場合と、不活性電池に充電した場合における、急速充電とトリクル充電のパターンを示すグラフ。
【図４】上記電気シェーバにおけるトリクル充電のパターンの変形例を示すグラフ。
【図５】上記電気シェーバにおけるトリクル充電のパターンの変形例を示すグラフ。
【図６】上記電気シェーバにおけるトリクル充電のパターンの変形例を示すグラフ。
【図７】上記電気シェーバにおけるトリクル充電のパターンの変形例を示すグラフ。
【図８】不活性状態になったニッケル水素電池を、急速充電だけでは満充電の状態にすることができないという点の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る充電式電気機器である電気シェーバ１について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の電気シェーバ１（請求項における充電式電気機器）と、充電時に電気シェーバ１に接続されるアダプタ１１との回路構成を示す。電気シェーバ１は、充電式の電気シェーバであり、負荷であるモータ２と、このモータ２に電力を供給する充電可能な二次電池３と、二次電池３と電気的に接続された充電端子４ａ，４ｂとを備えている。二次電池３は、標準的な電池電圧の値が１．４Ｖのニッケル水素電池を、複数個直列に接続して構成したものである。複数のニッケル水素電池から構成される二次電池３は、活性状態では、その残容量が一定の閾値未満の状態から充電させていった場合に、その電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったときにほぼ満充電の状態になるという特性を有する。本電気シェーバ１における二次電池３への充電には、急速充電と、この急速充電の終了後の二次電池３を、急速充電時の充電電流よりも小さな値の電流で充電するためのトリクル充電とが含まれている。
【００１７】
上記の電気シェーバ１は、装置全体を制御するマイコン５（制御手段）と、スイッチング素子６とを備えている。マイコン５は、時間を計測するタイマ８（時間計測手段）を有し、このタイマ８から出力された時間に基づいて、スイッチング素子６のオンの時間とオフの時間との比率であるデューティ比を制御することにより、二次電池３に充電する充電電流の値を制御する。また、マイコン５は、タイマ８から出力された時間に基づいて、所定の時間の間、スイッチング素子６をオフの状態のままにすることにより、急速充電と急速充電後の第１回目のトリクル充電との間、又は／及び急速充電後の第１回目以降の各トリクル充電の間に、充電の休止時間を挿入することができる。
【００１８】
スイッチング素子６は、ｎチャンネル型のエンハンスメント・タイプのＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。このスイッチング素子６は、二次電池３とアダプタ１１との間（すなわち、二次電池３と商用電源２０との間）に設けられている。スイッチング素子６は、マイコン５からラインＬ５を介して、ゲートに入力される制御信号の電圧レベルのハイ／ローに応じて、充電端子４ａと二次電池３の＋側とを結ぶ経路の遮断（オフ）と接続（オン）とを切り換える。具体的には、スイッチング素子６のゲートに入力される制御信号の電圧レベルがハイのときには、スイッチング素子６のドレイン・ソース間が導通して、充電端子４ａと二次電池３の＋側とを結ぶ経路が接続されて、二次電池３への充電が行われる。これに対して、スイッチング素子６のゲートに入力される制御信号の電圧レベルがローのときには、スイッチング素子６のドレイン・ソース間が導通せず、充電端子４ａと二次電池３の＋側とを結ぶ経路が遮断されて、二次電池３への充電が行われない。
【００１９】
マイコン５の複数の入出力端子（不図示）には、それぞれラインＬ０〜Ｌ５が接続されている。ラインＬ０は、二次電池３への充電電流値の検出用の入力ラインである。マイコン５は、ラインＬ０に入力された電流を、マイコン内部に設けられた抵抗に流して、この抵抗による電圧降下の値を測定し、その電圧降下の値に基づき、二次電池３への充電電流値を検出（判定）する。また、ラインＬ１は、二次電池３の＋側の電圧値の検出用の入力ラインである。また、グランドライン（以下、ＧＮＤラインと記す）Ｌ２は、二次電池３の−側の電圧値の検出用の入力ラインである。マイコン５は、ラインＬ１に印加される電圧と、ＧＮＤラインＬ２に印加される電圧とに基づいて、二次電池３の電池電圧の値を検出する。
【００２０】
また、ラインＬ３は、二次電池３とマイコン５とを接続する電力供給用の入力ラインである。さらにまた、ラインＬ４は、二次電池３からモータ２に対して放電された放電電流値の検出用の入力ラインである。マイコン５は、ラインＬ４に入力された電流を、マイコン内部に設けられた抵抗に流して、この抵抗による電圧降下の値を測定し、その電圧降下の値に基づき、モータ２への放電電流値を検出（判定）する。そして、マイコン５は、検出した放電電流値に基づいて、負荷であるモータ２に過電流が流れるのを防ぐ。また、ラインＬ５は、充電端子４ａと二次電池３の＋側とを結ぶ（充電）経路の接続と遮断とを切り換えるための制御信号の出力ラインである。マイコン５は、ラインＬ０に入力された電流に基づいて検出した充電電流値の高低に応じて、スイッチング素子６のオンの時間とオフの時間との比率であるデューティ比を調整（変更）することにより、二次電池３に充電する充電電流の値をフィードバック制御する。
【００２１】
また、上記の電気シェーバ１は、操作スイッチ７をさらに備えている。電気シェーバ１の使用時に、操作スイッチ７が、ユーザによりオン操作をされて、短絡させられると、二次電池３とモータ２とが電気的に接続されて、二次電池３からモータ２に電力が供給されて、モータ２が駆動する。
【００２２】
次に、上記のアダプタ１１について説明する。アダプタ１１は、商用電源２０の交流電力（電圧）を直流電力（電圧）に変換して、電気シェーバ１に電力（電源）を供給するスイッチング電源である。アダプタ１１は、商用電源２０との接続用の接続端子１２ａ，１２ｂと、電気シェーバ１との接続用（で給電用）の給電端子１７ａ，１７ｂを有している。アダプタ１１は、二次電池３の充電時には、その接続端子１２ａ，１２ｂが商用電源２０と接続され、その給電端子１７ａ，１７ｂが電気シェーバ１と接続されて、商用電源２０から供給される交流電力に基づく直流電力を、電気シェーバ１に供給する。
【００２３】
アダプタ１１は、商用電源２０から入力された交流電圧を脈流の直流電圧に変換するためのダイオードブリッジ１３と、ダイオードブリッジ１３から出力された脈流の直流電圧を平滑化し、電圧が略一定の直流電圧に変換するための平滑コンデンサＣ１とを備えている。
【００２４】
また、アダプタ１１は、アダプタ全体の制御を行う制御回路１４と、平滑コンデンサＣ１を介して供給される直流電圧を降圧するための降圧回路１５とを、さらに備えている。制御回路１４は、ダイオードブリッジ１３と平滑コンデンサＣ１とを介して供給される直流電圧の電力に基づいて動作する。また、上記の降圧回路１５は、降圧用のトランス１８と、トランス１８の一次側コイルへの電圧の印加状態と非印加状態との切り換え（スイッチング）を行うためのトランジスタ１６を有している。トランジスタ１６は、ＮＰＮ型のバイポーラ・トランジスタである。
【００２５】
制御回路１４は、出力ラインＬ７を介してトランジスタ１６のベースに印加する電圧レベルのハイ／ローを切り換えることにより、トランジスタ１６のコレクタ・エミッタ間の導通（ＯＮ）と非導通（ＯＦＦ）とを切り換える。そして、制御回路１４は、トランジスタ１６のコレクタ・エミッタ間の導通と非導通とを切り換えることにより、トランス１８の一次側コイルへの電圧の印加状態と非印加状態との切り換え（スイッチング）を行う。また、制御回路１４は、トランジスタ１６のベースに印加する電圧レベルのハイの時間とローの時間との比率を制御することにより、コレクタ・エミッタ間の導通（ＯＮ）の時間と非導通（ＯＦＦ）の時間との比率（いわゆるデューティ比）を制御する。これにより、制御回路１４は、トランス１８の二次側コイルから出力される電力の電圧をほぼ一定の値に制御する。
【００２６】
また、アダプタ１１は、トランス１８の二次側コイルに誘起された電圧レベルを検出するためのトランス１９を有している。制御回路１４は、入力ラインＬ８とＧＮＤラインＬ９とを介して、トランス１９に誘起された電圧の値を検出し、検出したトランス１９の電圧値に基づいて、トランジスタ１６のベースに印加する電圧のデューティ比をフィードバック制御する。
【００２７】
アダプタ１１は、トランス１８の二次側コイルから出力されたパルス状の電力が入力される、逆流防止用のダイオードＤ１と、ダイオードＤ１から出力された電力の電圧値を平滑化するための平滑コンデンサＣ２とをさらに備えている。
【００２８】
次に、図２を参照して、本実施形態の電気シェーバ１におけるトリクル充電方式について説明する。本電気シェーバ１におけるトリクル充電方式では、急速充電の終了後の第１回目のトリクル充電における充電電流の値と、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値とを異ならせている。具体的には、マイコン５は、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値（５０ｍＡ）を、第１回目のトリクル充電における充電電流の値（１００ｍＡ）よりも低い値にする。ここで、第１回目のトリクル充電における充電電流の値（１００ｍＡ）は、不活性状態になったニッケル水素電池（以下、不活性電池と略す）を活性化させながら充電するために必要な電流値である。また、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値（５０ｍＡ）は、電池の自然放電を補うために必要なトリクル充電電流の電流値である。
【００２９】
また、マイコン５は、図２に示されるように、急速充電と第１回目のトリクル充電との間には、充電の休止時間を挿入しない（急速充電後の休止時間は０時間に設定する）が、第１回目以降の各トリクル充電の間に、充電の休止時間を挿入する。具体的には、マイコン５は、スイッチング素子６を制御することにより、１０００ｍＡの電流値で１時間急速充電させた後、充電を休止せずに、第１回目のトリクル充電に移行する。そして、第１回目のトリクル充電において、１００ｍＡの電流値で８時間充電させた後、充電を３．５時間休止させる。この後、マイコン５は、第２回目以降の各トリクル充電における５０ｍＡの電流値による２．５時間の充電処理と、その後の３．５時間の充電の休止処理とを繰り返す。なお、上記の第１回目以降の各トリクル充電の間に挿入する休止時間は、電気シェーバ１の使用に影響しない範囲の時間（電気シェーバ１が自然放電やマイコン５による電力消費により使用できなくなるのを防ぐのに充分短い時間）に設定される。
【００３０】
上記図２に示されるパターンのトリクル充電を行った場合には、充電対象となる二次電池３が不活性状態になっているときでも、満充電にすることができる。以下に、この点について説明する。本電気シェーバ１も、上記図８に示されるように、電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったときに急速充電を終了させる方式を採用している。このため、充電対象となる二次電池３が不活性電池の場合は、満充電になる前に急速充電を終了してしまうことが多い。
【００３１】
上記の不活性電池で発生する充電不足への対策として、本電気シェーバ１のマイコン５は、図３の下段に示されるように、急速充電後の第１回目のトリクル充電において、不活性電池を活性化させながら充電するために必要な電流値（１００ｍＡ）で８時間充電する。この第１回目のトリクル充電により、マイコン５は、不活性状態の二次電池３の活性化をさせつつ、図８中の両方向矢印で示される、急速充電で充電できなかった容量を補い、二次電池３を一旦満充電の状態まで充電する。その後、マイコン５は、図３の下段に示されるように、第２回目以降の各トリクル充電において、電池の自然放電を補うための充電を行う。上記のように、本電気シェーバ１では、第１回目のトリクル充電において、不活性電池を活性化させながら充電するために必要な電流値で充電したことにより、充電対象となる二次電池３が不活性状態になっているときでも、満充電にすることができる。
【００３２】
これに対して、充電対象となる二次電池３が通常の電池のときには、二次電池３は、急速充電でほぼ満充電の状態まで充電されてしまうので、第１回目のトリクル充電における充電の目的は、主に電池の自然放電を補うためになる。
【００３３】
次に、本電気シェーバ１において行われるトリクル充電のパターンの変形例について、図４乃至図７を参照して説明する。図４に示されるトリクル充電のパターンは、急速充電と第１回目のトリクル充電との間にも、充電の休止時間を挿入するという点で、図２に示されるトリクル充電のパターンと異なっている。それ以外の点については、図２に示されるトリクル充電のパターンと基本的に同じである。ただし、急速充電と第１回目のトリクル充電との間に休止時間を挿入したことにより生じる（自然放電による）残容量の不足を補うために、第１回目のトリクル充電の時間を、図２中の第１回目のトリクル充電の時間（８時間）よりも長くすることが望ましい。或いは、上記の残容量の不足を補うために、図４中の第１回目のトリクル充電の電流値を、図２中の第１回目のトリクル充電の電流値（１００ｍＡ）より高くしてもよい。なお、上記の急速充電と第１回目のトリクル充電との間に挿入する休止時間は、二次電池３の活性化に影響しない範囲の時間（活性化に影響しない程度に短い時間）に設定される。
【００３４】
また、図５に示されるトリクル充電のパターンは、第１回目以降の各トリクル充電の間に充電の休止時間が挿入されていないという点で、図４に示されるトリクル充電のパターンと異なっている。それ以外の点については、図４に示されるトリクル充電のパターンと基本的に同じである。ただし、このトリクル充電のパターンでは、第１回目以降の各トリクル充電の間に充電の休止時間を挿入せず、第２回目のトリクル充電を継続して行うようにしたために、第２回目のトリクル充電の合計時間が増える。この第２回目のトリクル充電の合計時間の増加を考慮して、図５のトリクル充電のパターンでは、第２回目のトリクル充電の電流値（２０ｍＡ）を、図４中の第２回目以降のトリクル充電の電流値（５０ｍＡ）と比べて小さくしている。
【００３５】
さらにまた、図６に示されるトリクル充電のパターンは、第１回目以降の各トリクル充電の間に充電の休止時間が挿入されていないという点で、図２に示されるトリクル充電のパターンと異なっている。それ以外の点については、図２に示されるトリクル充電のパターンと基本的に同じである。ただし、このトリクル充電のパターンでは、第１回目以降の各トリクル充電の間に充電の休止時間を挿入せず、第２回目のトリクル充電を継続して行うようにしたために、第２回目のトリクル充電の合計時間が増える。この第２回目のトリクル充電の合計時間の増加を考慮して、図６のトリクル充電のパターンでは、第２回目のトリクル充電の電流値（２０ｍＡ）を、図２中の第２回目以降のトリクル充電の電流値（５０ｍＡ）と比べて小さくしている。
【００３６】
また、図７に示されるトリクル充電のパターンは、第２回目のトリクル充電の電流値（７５ｍＡ）を、第３回目のトリクル充電の電流値（５０ｍＡ）よりも高くしている点で、図４に示されるトリクル充電のパターンと異なっており、それ以外の点については、図４に示されるトリクル充電のパターンと基本的に同じである。なお、第４回目以降のトリクル充電の電流値については、第３回目のトリクル充電の電流値（５０ｍＡ）よりも低くしてもよいし、第３回目のトリクル充電の電流値と同じであってもよい。
【００３７】
上述したように、本実施形態の電気シェーバ１によれば、急速充電の終了後の第１回目のトリクル充電における充電電流の値と、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値とを異ならせるようにした。すなわち、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値を、第１回目のトリクル充電における充電電流の値よりも低い値にした。より具体的には、第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な電流値の充電電流で充電を行い、第２回目以降のトリクル充電では、電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにした。従って、第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電することができる。また、第２回目以降のトリクル充電では、電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにしたことにより、従来のように不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な、一定の電流値でトリクル充電を継続した場合と比べて、充電に必要な消費電力を抑えることが可能になる。
【００３８】
また、本電気シェーバ１において行われるトリクル充電のパターンが、図２、図４、図５、及び図７のパターンの場合には、マイコン５は、急速充電と第１回目のトリクル充電との間、又は／及び第１回目以降の各トリクル充電の間に、充電の休止時間を挿入する。これにより、従来のように不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な、一定の電流値でトリクル充電を継続した場合と比べて、充電に必要な消費電力をさらに抑えることが可能になる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明の充電式電気機器が電気シェーバ１である場合の例について示したが、例えば携帯電話や携帯型の情報機器等の充電式電気機器に、本発明を適用してもよい。また、本発明の充電式電気機器が有する二次電池は、必ずしもニッケル水素電池に限られない。さらにまた、上記の実施形態では、スイッチング素子６がＭＯＳＦＥＴである場合の例を示したが、スイッチング素子６は、バイポーラ型のトランジスタであってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１ 電気シェーバ（充電式電気機器）
３ 二次電池
５ マイコン（制御手段）
６ スイッチング素子
８ タイマ（時間計測手段）
２０ 商用電源（電源）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内蔵の二次電池に急速充電可能な充電式電気機器に係り、特に、トリクル充電機能を有する充電式電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気シェーバ等のポータブルタイプの充電式電気機器の発達に伴い、ニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ：Ｎｉｃｋｅｌ ｍｅｔａｌ ｈｙｄｒｉｄｅ）が、二次電池として広く使用されるようになってきている。ニッケル水素電池の普及によって、充電式電気機器における充電機能も進化してきており、従来の充電電流よりも大きな充電電流で急速充電することにより、従来の充電式電気機器よりも短い時間で充電を完了する充電式電気機器が著しく増加している。このニッケル水素電池を二次電池として用いる充電式電気機器では、急速充電後も、電池の自然放電を補うためと、不活性状態になった電池を活性化させるために、急速充電時の充電電流値よりも小さな一定の電流値を有する微小電流で充電を継続していた。この一定の電流値を有する微小電流による充電は、トリクル充電という。
【０００３】
ところで、一般に、二次電池を備えた充電式電気機器では、二次電池の発熱や破裂を防ぐために、二次電池の過充電を防ぐ必要がある。そこで、従来、この種の充電式電気機器では、二次電池の残容量を検出する機能（残容量検出機能）をマイコンに持たせて、マイコンが、残容量が１００％（満充電）になったことを検出したときに、二次電池への充電を終了させるものが多かった。けれども、上記の残容量検出機能を用いた満充電の検出方法では、マイコンを常時起動させて、少なくとも、二次電池に充電された充電電流量と、二次電池から負荷に対して放電された放電電流量とを管理する必要があるので、マイコンによる電力消費が問題になる。
【０００４】
一方、二次電池としてのニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ：Ｎｉｃｋｅｌ ｍｅｔａｌ ｈｙｄｒｉｄｅ）には、充電時に、その電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったときにほぼ満充電の状態になるという特性がある。この特性を利用して、ニッケル水素電池を用いた充電式電気機器において、マイコンが、電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったことを検出したときに、満充電になったと判定して、急速充電を終了させるものが増えている（特許文献１参照）。この充電式電気機器によれば、上記のような従来の残容量検出機能を有する充電式電気機器と異なり、マイコンを常時起動させて充電電流量と放電電流量とを管理する必要がないので、消費電力を削減することが可能である。
【０００５】
ところが、上記の電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったときに急速充電を終了させる方式の充電式電気機器では、不活性状態になったニッケル水素電池（以下、不活性電池と略す）を、急速充電だけでは満充電の状態にすることができない。
【０００６】
上記の点について、図８を参照して説明する。不活性状態になっていない通常の電池は、急速充電を継続すると、上記のように電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったとき（例えば図に示される充電開始から６０分後）に、ほぼ満充電の状態になる。ところが、一般に、不活性電池に対して急速充電を行った場合には、充電開始から一定の時間以内に、上記の満充電に対応した電池電圧のピークとは異なる、電池電圧のピークを示すことが多い。このため、従来のこの種の機器は、電池電圧が上記の本来のピークとは異なるピークを越えたとき（例えば図中の充電開始から５分後）に、二次電池が満充電の状態になったと誤検出してしまい、満充電になる前に急速充電を終了してしまうことが多かった。この不活性電池で発生する充電不足への対策として、従来のこの種の機器は、急速充電後に、トリクル充電を継続して行うことにより、不活性電池の活性化をさせつつ、図中の両方向矢印で示される、急速充電で充電できなかった容量を補い、二次電池を満充電の状態まで充電していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１４４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
けれども、上記従来の急速充電後にトリクル充電を継続して行う充電式電気機器では、不活性電池を活性化させながら充電するためと、電池の自然放電を補うための両方の目的で、急速充電後に一定の電流値のトリクル充電電流を流し続けていた。このため、以下の問題があった。
【０００９】
一般に、不活性電池を活性化させ（ながら充電す）るために必要なトリクル充電電流の電流値は、電池の自然放電を補うために必要なトリクル充電電流の電流値よりも大きい。従って、不活性電池を一旦活性化して満充電の状態まで充電した後には、それまでよりも小さな値の充電電流でトリクル充電を行えばよいはずである。にもかかわらず、従来の急速充電後にトリクル充電を継続して行う充電式電気機器では、急速充電後に、不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な、一定の電流値のトリクル充電電流を流し続けていたため、消費電力に無駄が生じる。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するものであり、トリクル充電において、不活性電池を活性化させつつ充電することができ、しかも、充電に必要な消費電力を抑えることが可能な充電式電気機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の充電式電気機器は、充電可能な二次電池と、前記二次電池と電源との間に設けられたスイッチング素子と、時間を計測する時間計測手段を有し、この時間計測手段から出力された時間に基づいて、前記スイッチング素子のオンの時間とオフの時間との比率であるデューティ比を制御することにより、前記二次電池に充電する充電電流の値を制御する制御手段とを備えた充電式電気機器において、前記二次電池への充電は、急速充電と、この急速充電の終了後の前記二次電池を、前記急速充電時の充電電流よりも小さな値の電流で充電するためのトリクル充電とを含み、前記制御手段は、前記急速充電の終了後の第１回目のトリクル充電における充電電流の値と、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値とを異ならせることを特徴とする。
【００１２】
この充電式電気機器において、前記制御手段が、前記急速充電と前記第１回目のトリクル充電との間、又は／及び前記第１回目以降の各トリクル充電の間に、充電の休止時間を挿入することが望ましい。
【００１３】
この充電式電気機器において、前記制御手段が、前記第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値を、前記第１回目のトリクル充電における充電電流の値よりも低い値にすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の充電式電気機器によれば、急速充電の終了後の第１回目のトリクル充電における充電電流の値と、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値とを異ならせるようにした。これにより、例えば、第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な電流値の充電電流で充電を行い、第２回目以降のトリクル充電では、電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにすることができる。従って、第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電することができる。また、第２回目以降のトリクル充電では、電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにしたことにより、従来のように不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な、一定の電流値でトリクル充電を継続した場合と比べて、充電に必要な消費電力を抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る充電式電気機器である電気シェーバとアダプタとの回路構成図。
【図２】上記電気シェーバにおける急速充電とトリクル充電のパターンを示すグラフ。
【図３】上記電気シェーバにおいて、通常の電池に充電した場合と、不活性電池に充電した場合における、急速充電とトリクル充電のパターンを示すグラフ。
【図４】上記電気シェーバにおけるトリクル充電のパターンの変形例を示すグラフ。
【図５】上記電気シェーバにおけるトリクル充電のパターンの変形例を示すグラフ。
【図６】上記電気シェーバにおけるトリクル充電のパターンの変形例を示すグラフ。
【図７】上記電気シェーバにおけるトリクル充電のパターンの変形例を示すグラフ。
【図８】不活性状態になったニッケル水素電池を、急速充電だけでは満充電の状態にすることができないという点の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る充電式電気機器である電気シェーバ１について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の電気シェーバ１（請求項における充電式電気機器）と、充電時に電気シェーバ１に接続されるアダプタ１１との回路構成を示す。電気シェーバ１は、充電式の電気シェーバであり、負荷であるモータ２と、このモータ２に電力を供給する充電可能な二次電池３と、二次電池３と電気的に接続された充電端子４ａ，４ｂとを備えている。二次電池３は、標準的な電池電圧の値が１．４Ｖのニッケル水素電池を、複数個直列に接続して構成したものである。複数のニッケル水素電池から構成される二次電池３は、活性状態では、その残容量が一定の閾値未満の状態から充電させていった場合に、その電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったときにほぼ満充電の状態になるという特性を有する。本電気シェーバ１における二次電池３への充電には、急速充電と、この急速充電の終了後の二次電池３を、急速充電時の充電電流よりも小さな値の電流で充電するためのトリクル充電とが含まれている。
【００１７】
上記の電気シェーバ１は、装置全体を制御するマイコン５（制御手段）と、スイッチング素子６とを備えている。マイコン５は、時間を計測するタイマ８（時間計測手段）を有し、このタイマ８から出力された時間に基づいて、スイッチング素子６のオンの時間とオフの時間との比率であるデューティ比を制御することにより、二次電池３に充電する充電電流の値を制御する。また、マイコン５は、タイマ８から出力された時間に基づいて、所定の時間の間、スイッチング素子６をオフの状態のままにすることにより、急速充電と急速充電後の第１回目のトリクル充電との間、又は／及び急速充電後の第１回目以降の各トリクル充電の間に、充電の休止時間を挿入することができる。
【００１８】
スイッチング素子６は、ｎチャンネル型のエンハンスメント・タイプのＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。このスイッチング素子６は、二次電池３とアダプタ１１との間（すなわち、二次電池３と商用電源２０との間）に設けられている。スイッチング素子６は、マイコン５からラインＬ５を介して、ゲートに入力される制御信号の電圧レベルのハイ／ローに応じて、充電端子４ａと二次電池３の＋側とを結ぶ経路の遮断（オフ）と接続（オン）とを切り換える。具体的には、スイッチング素子６のゲートに入力される制御信号の電圧レベルがハイのときには、スイッチング素子６のドレイン・ソース間が導通して、充電端子４ａと二次電池３の＋側とを結ぶ経路が接続されて、二次電池３への充電が行われる。これに対して、スイッチング素子６のゲートに入力される制御信号の電圧レベルがローのときには、スイッチング素子６のドレイン・ソース間が導通せず、充電端子４ａと二次電池３の＋側とを結ぶ経路が遮断されて、二次電池３への充電が行われない。
【００１９】
マイコン５の複数の入出力端子（不図示）には、それぞれラインＬ０〜Ｌ５が接続されている。ラインＬ０は、二次電池３への充電電流値の検出用の入力ラインである。マイコン５は、ラインＬ０に入力された電流を、マイコン内部に設けられた抵抗に流して、この抵抗による電圧降下の値を測定し、その電圧降下の値に基づき、二次電池３への充電電流値を検出（判定）する。また、ラインＬ１は、二次電池３の＋側の電圧値の検出用の入力ラインである。また、グランドライン（以下、ＧＮＤラインと記す）Ｌ２は、二次電池３の−側の電圧値の検出用の入力ラインである。マイコン５は、ラインＬ１に印加される電圧と、ＧＮＤラインＬ２に印加される電圧とに基づいて、二次電池３の電池電圧の値を検出する。
【００２０】
また、ラインＬ３は、二次電池３とマイコン５とを接続する電力供給用の入力ラインである。さらにまた、ラインＬ４は、二次電池３からモータ２に対して放電された放電電流値の検出用の入力ラインである。マイコン５は、ラインＬ４に入力された電流を、マイコン内部に設けられた抵抗に流して、この抵抗による電圧降下の値を測定し、その電圧降下の値に基づき、モータ２への放電電流値を検出（判定）する。そして、マイコン５は、検出した放電電流値に基づいて、負荷であるモータ２に過電流が流れるのを防ぐ。また、ラインＬ５は、充電端子４ａと二次電池３の＋側とを結ぶ（充電）経路の接続と遮断とを切り換えるための制御信号の出力ラインである。マイコン５は、ラインＬ０に入力された電流に基づいて検出した充電電流値の高低に応じて、スイッチング素子６のオンの時間とオフの時間との比率であるデューティ比を調整（変更）することにより、二次電池３に充電する充電電流の値をフィードバック制御する。
【００２１】
また、上記の電気シェーバ１は、操作スイッチ７をさらに備えている。電気シェーバ１の使用時に、操作スイッチ７が、ユーザによりオン操作をされて、短絡させられると、二次電池３とモータ２とが電気的に接続されて、二次電池３からモータ２に電力が供給されて、モータ２が駆動する。
【００２２】
次に、上記のアダプタ１１について説明する。アダプタ１１は、商用電源２０の交流電力（電圧）を直流電力（電圧）に変換して、電気シェーバ１に電力（電源）を供給するスイッチング電源である。アダプタ１１は、商用電源２０との接続用の接続端子１２ａ，１２ｂと、電気シェーバ１との接続用（で給電用）の給電端子１７ａ，１７ｂを有している。アダプタ１１は、二次電池３の充電時には、その接続端子１２ａ，１２ｂが商用電源２０と接続され、その給電端子１７ａ，１７ｂが電気シェーバ１と接続されて、商用電源２０から供給される交流電力に基づく直流電力を、電気シェーバ１に供給する。
【００２３】
アダプタ１１は、商用電源２０から入力された交流電圧を脈流の直流電圧に変換するためのダイオードブリッジ１３と、ダイオードブリッジ１３から出力された脈流の直流電圧を平滑化し、電圧が略一定の直流電圧に変換するための平滑コンデンサＣ１とを備えている。
【００２４】
また、アダプタ１１は、アダプタ全体の制御を行う制御回路１４と、平滑コンデンサＣ１を介して供給される直流電圧を降圧するための降圧回路１５とを、さらに備えている。制御回路１４は、ダイオードブリッジ１３と平滑コンデンサＣ１とを介して供給される直流電圧の電力に基づいて動作する。また、上記の降圧回路１５は、降圧用のトランス１８と、トランス１８の一次側コイルへの電圧の印加状態と非印加状態との切り換え（スイッチング）を行うためのトランジスタ１６を有している。トランジスタ１６は、ＮＰＮ型のバイポーラ・トランジスタである。
【００２５】
制御回路１４は、出力ラインＬ７を介してトランジスタ１６のベースに印加する電圧レベルのハイ／ローを切り換えることにより、トランジスタ１６のコレクタ・エミッタ間の導通（ＯＮ）と非導通（ＯＦＦ）とを切り換える。そして、制御回路１４は、トランジスタ１６のコレクタ・エミッタ間の導通と非導通とを切り換えることにより、トランス１８の一次側コイルへの電圧の印加状態と非印加状態との切り換え（スイッチング）を行う。また、制御回路１４は、トランジスタ１６のベースに印加する電圧レベルのハイの時間とローの時間との比率を制御することにより、コレクタ・エミッタ間の導通（ＯＮ）の時間と非導通（ＯＦＦ）の時間との比率（いわゆるデューティ比）を制御する。これにより、制御回路１４は、トランス１８の二次側コイルから出力される電力の電圧をほぼ一定の値に制御する。
【００２６】
また、アダプタ１１は、トランス１８の二次側コイルに誘起された電圧レベルを検出するためのトランス１９を有している。制御回路１４は、入力ラインＬ８とＧＮＤラインＬ９とを介して、トランス１９に誘起された電圧の値を検出し、検出したトランス１９の電圧値に基づいて、トランジスタ１６のベースに印加する電圧のデューティ比をフィードバック制御する。
【００２７】
アダプタ１１は、トランス１８の二次側コイルから出力されたパルス状の電力が入力される、逆流防止用のダイオードＤ１と、ダイオードＤ１から出力された電力の電圧値を平滑化するための平滑コンデンサＣ２とをさらに備えている。
【００２８】
次に、図２を参照して、本実施形態の電気シェーバ１におけるトリクル充電方式について説明する。本電気シェーバ１におけるトリクル充電方式では、急速充電の終了後の第１回目のトリクル充電における充電電流の値と、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値とを異ならせている。具体的には、マイコン５は、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値（５０ｍＡ）を、第１回目のトリクル充電における充電電流の値（１００ｍＡ）よりも低い値にする。ここで、第１回目のトリクル充電における充電電流の値（１００ｍＡ）は、不活性状態になったニッケル水素電池（以下、不活性電池と略す）を活性化させながら充電するために必要な電流値である。また、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値（５０ｍＡ）は、電池の自然放電を補うために必要なトリクル充電電流の電流値である。
【００２９】
また、マイコン５は、図２に示されるように、急速充電と第１回目のトリクル充電との間には、充電の休止時間を挿入しない（急速充電後の休止時間は０時間に設定する）が、第１回目以降の各トリクル充電の間に、充電の休止時間を挿入する。具体的には、マイコン５は、スイッチング素子６を制御することにより、１０００ｍＡの電流値で１時間急速充電させた後、充電を休止せずに、第１回目のトリクル充電に移行する。そして、第１回目のトリクル充電において、１００ｍＡの電流値で８時間充電させた後、充電を３．５時間休止させる。この後、マイコン５は、第２回目以降の各トリクル充電における５０ｍＡの電流値による２．５時間の充電処理と、その後の３．５時間の充電の休止処理とを繰り返す。なお、上記の第１回目以降の各トリクル充電の間に挿入する休止時間は、電気シェーバ１の使用に影響しない範囲の時間（電気シェーバ１が自然放電やマイコン５による電力消費により使用できなくなるのを防ぐのに充分短い時間）に設定される。
【００３０】
上記図２に示されるパターンのトリクル充電を行った場合には、充電対象となる二次電池３が不活性状態になっているときでも、満充電にすることができる。以下に、この点について説明する。本電気シェーバ１も、上記図８に示されるように、電池電圧の値がピーク値を越えてピーク値より低い値になったときに急速充電を終了させる方式を採用している。このため、充電対象となる二次電池３が不活性電池の場合は、満充電になる前に急速充電を終了してしまうことが多い。
【００３１】
上記の不活性電池で発生する充電不足への対策として、本電気シェーバ１のマイコン５は、図３の下段に示されるように、急速充電後の第１回目のトリクル充電において、不活性電池を活性化させながら充電するために必要な電流値（１００ｍＡ）で８時間充電する。この第１回目のトリクル充電により、マイコン５は、不活性状態の二次電池３の活性化をさせつつ、図８中の両方向矢印で示される、急速充電で充電できなかった容量を補い、二次電池３を一旦満充電の状態まで充電する。その後、マイコン５は、図３の下段に示されるように、第２回目以降の各トリクル充電において、電池の自然放電を補うための充電を行う。上記のように、本電気シェーバ１では、第１回目のトリクル充電において、不活性電池を活性化させながら充電するために必要な電流値で充電したことにより、充電対象となる二次電池３が不活性状態になっているときでも、満充電にすることができる。
【００３２】
これに対して、充電対象となる二次電池３が通常の電池のときには、二次電池３は、急速充電でほぼ満充電の状態まで充電されてしまうので、第１回目のトリクル充電における充電の目的は、主に電池の自然放電を補うためになる。
【００３３】
次に、本電気シェーバ１において行われるトリクル充電のパターンの変形例について、図４乃至図７を参照して説明する。図４に示されるトリクル充電のパターンは、急速充電と第１回目のトリクル充電との間にも、充電の休止時間を挿入するという点で、図２に示されるトリクル充電のパターンと異なっている。それ以外の点については、図２に示されるトリクル充電のパターンと基本的に同じである。ただし、急速充電と第１回目のトリクル充電との間に休止時間を挿入したことにより生じる（自然放電による）残容量の不足を補うために、第１回目のトリクル充電の時間を、図２中の第１回目のトリクル充電の時間（８時間）よりも長くすることが望ましい。或いは、上記の残容量の不足を補うために、図４中の第１回目のトリクル充電の電流値を、図２中の第１回目のトリクル充電の電流値（１００ｍＡ）より高くしてもよい。なお、上記の急速充電と第１回目のトリクル充電との間に挿入する休止時間は、二次電池３の活性化に影響しない範囲の時間（活性化に影響しない程度に短い時間）に設定される。
【００３４】
また、図５に示されるトリクル充電のパターンは、第１回目以降の各トリクル充電の間に充電の休止時間が挿入されていないという点で、図４に示されるトリクル充電のパターンと異なっている。それ以外の点については、図４に示されるトリクル充電のパターンと基本的に同じである。ただし、このトリクル充電のパターンでは、第１回目以降の各トリクル充電の間に充電の休止時間を挿入せず、第２回目のトリクル充電を継続して行うようにしたために、第２回目のトリクル充電の合計時間が増える。この第２回目のトリクル充電の合計時間の増加を考慮して、図５のトリクル充電のパターンでは、第２回目のトリクル充電の電流値（２０ｍＡ）を、図４中の第２回目以降のトリクル充電の電流値（５０ｍＡ）と比べて小さくしている。
【００３５】
さらにまた、図６に示されるトリクル充電のパターンは、第１回目以降の各トリクル充電の間に充電の休止時間が挿入されていないという点で、図２に示されるトリクル充電のパターンと異なっている。それ以外の点については、図２に示されるトリクル充電のパターンと基本的に同じである。ただし、このトリクル充電のパターンでは、第１回目以降の各トリクル充電の間に充電の休止時間を挿入せず、第２回目のトリクル充電を継続して行うようにしたために、第２回目のトリクル充電の合計時間が増える。この第２回目のトリクル充電の合計時間の増加を考慮して、図６のトリクル充電のパターンでは、第２回目のトリクル充電の電流値（２０ｍＡ）を、図２中の第２回目以降のトリクル充電の電流値（５０ｍＡ）と比べて小さくしている。
【００３６】
また、図７に示されるトリクル充電のパターンは、第２回目のトリクル充電の電流値（７５ｍＡ）を、第３回目のトリクル充電の電流値（５０ｍＡ）よりも高くしている点で、図４に示されるトリクル充電のパターンと異なっており、それ以外の点については、図４に示されるトリクル充電のパターンと基本的に同じである。なお、第４回目以降のトリクル充電の電流値については、第３回目のトリクル充電の電流値（５０ｍＡ）よりも低くしてもよいし、第３回目のトリクル充電の電流値と同じであってもよい。
【００３７】
上述したように、本実施形態の電気シェーバ１によれば、急速充電の終了後の第１回目のトリクル充電における充電電流の値と、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値とを異ならせるようにした。すなわち、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値を、第１回目のトリクル充電における充電電流の値よりも低い値にした。より具体的には、第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な電流値の充電電流で充電を行い、第２回目以降のトリクル充電では、電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにした。従って、第１回目のトリクル充電では、不活性電池を活性化させつつ充電することができる。また、第２回目以降のトリクル充電では、電池の自然放電を補うために必要な電流値の充電電流で充電を行うようにしたことにより、従来のように不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な、一定の電流値でトリクル充電を継続した場合と比べて、充電に必要な消費電力を抑えることが可能になる。
【００３８】
また、本電気シェーバ１において行われるトリクル充電のパターンが、図２、図４、図５、及び図７のパターンの場合には、マイコン５は、急速充電と第１回目のトリクル充電との間、又は／及び第１回目以降の各トリクル充電の間に、充電の休止時間を挿入する。これにより、従来のように不活性電池を活性化させつつ充電するために必要な、一定の電流値でトリクル充電を継続した場合と比べて、充電に必要な消費電力をさらに抑えることが可能になる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明の充電式電気機器が電気シェーバ１である場合の例について示したが、例えば携帯電話や携帯型の情報機器等の充電式電気機器に、本発明を適用してもよい。また、本発明の充電式電気機器が有する二次電池は、必ずしもニッケル水素電池に限られない。さらにまた、上記の実施形態では、スイッチング素子６がＭＯＳＦＥＴである場合の例を示したが、スイッチング素子６は、バイポーラ型のトランジスタであってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１ 電気シェーバ（充電式電気機器）
３ 二次電池
５ マイコン（制御手段）
６ スイッチング素子
８ タイマ（時間計測手段）
２０ 商用電源（電源）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能な二次電池と、
前記二次電池と電源との間に設けられたスイッチング素子と、
時間を計測する時間計測手段を有し、この時間計測手段から出力された時間に基づいて、前記スイッチング素子のオンの時間とオフの時間との比率であるデューティ比を制御することにより、前記二次電池に充電する充電電流の値を制御する制御手段とを備えた充電式電気機器において、
前記二次電池への充電は、急速充電と、この急速充電の終了後の前記二次電池を、前記急速充電時の充電電流よりも小さな値の電流で充電するためのトリクル充電とを含み、
前記制御手段は、前記急速充電の終了後の第１回目のトリクル充電における充電電流の値と、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値とを異ならせることを特徴とする充電式電気機器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記急速充電と前記第１回目のトリクル充電との間、又は／及び前記第１回目以降の各トリクル充電の間に、充電の休止時間を挿入するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の充電式電気機器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値を、前記第１回目のトリクル充電における充電電流の値よりも低い値にすることを特徴とする請求項1又は請求項２に記載の充電式電気機器。
【請求項１】
充電可能な二次電池と、
前記二次電池と電源との間に設けられたスイッチング素子と、
時間を計測する時間計測手段を有し、この時間計測手段から出力された時間に基づいて、前記スイッチング素子のオンの時間とオフの時間との比率であるデューティ比を制御することにより、前記二次電池に充電する充電電流の値を制御する制御手段とを備えた充電式電気機器において、
前記二次電池への充電は、急速充電と、この急速充電の終了後の前記二次電池を、前記急速充電時の充電電流よりも小さな値の電流で充電するためのトリクル充電とを含み、
前記制御手段は、前記急速充電の終了後の第１回目のトリクル充電における充電電流の値と、第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値とを異ならせることを特徴とする充電式電気機器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記急速充電と前記第１回目のトリクル充電との間、又は／及び前記第１回目以降の各トリクル充電の間に、充電の休止時間を挿入するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の充電式電気機器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第２回目以降のトリクル充電における充電電流の値を、前記第１回目のトリクル充電における充電電流の値よりも低い値にすることを特徴とする請求項1又は請求項２に記載の充電式電気機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７０４４２（Ｐ２０１３−７０４４２Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５０２７（Ｐ２０１１−２０５０２７）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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