JP2019022429A - 掃除機用充電器及びその急速充電制御方法 - Google Patents

掃除機用充電器及びその急速充電制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】掃除機のみならずバッテリパック等異なるタイプの被充電装置の充電ニーズを実現できる掃除機用充電器及びその急速充電制御方法を提供する。【解決手段】充電器は、複数の第１充電インターフェースと、整流モジュールと、複数の充電制御モジュールと、制御モジュールと、を含む。各充電制御モジュールが、整流モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続される。制御モジュールは、各第１充電インターフェースとそれぞれ通信して各第１充電インターフェースに被充電装置、即ち被充電バッテリパック及び/又は被充電掃除機が接続されているか否かを識別し、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、被充電装置のパラメータを取得し、被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより被充電装置の充電を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、掃除機の技術分野に関し、具体的には、掃除機用充電器及び掃除機用充電器の急速充電制御方法に関する。
掃除機業界の技術面においての不断な進歩及びブレイクスルーに伴い、より新しくより使いやすい掃除機が次第に多くの家庭に入るようになり、ハンディコードレス式充電掃除機は、そのうちの極めて優れたものである。しかし、それとともに、充電式掃除機に対するユーザの要求も益々高くなり、充電時間が短いこと及び作動時間が長いことは、人々が充電式掃除機を選ぶ重要な条件となっている。
現在、掃除機の充電案は、以下の案１及び案２を含む。案１は、ウォールプラグ式アダプタにより掃除機全体を充電するか、又はウォールプラグ式アダプタで壁に設置したラックを介して掃除機全体を充電する方法である。このような案は、一つのバッテリパックの充電しかサポートすることができず、掃除機使用完了後しか充電することができず、充電時間と使用時間とを並行することができない。案２は、バッテリパックが着脱可能であり、バッテリパックを充電器に置いて充電することができるという方法である。バッテリパックを二つ配置すれば、一つのバッテリパックが充電され、もう一つのバッテリパックが使用されるシーンを実現することができる。かかる充電案は、一つのバッテリパックの充電しか実現することができず、ユーザ体験に影響を与えることが分かる。
本発明は、上記技術における少なくとも一つの技術的課題をある程度解決することを目的とする。そのため、本発明の第１の目的は、掃除機用充電器を提案することであり、該充電器は、掃除機を充電することができるだけでなくバッテリパックを充電することもでき、ユーザの時間を節約し、ユーザ体験を向上させることができる。
本発明の第２の目的は、掃除機用充電器の急速充電制御方法を提案することである。
上記目的を達成するために、本発明の第１側面の実施例は掃除機用充電器を提案し、前記掃除機用充電器は、掃除機に対応する機器充電インターフェースと、バッテリパックに対応するバッテリ充電インターフェースと、を少なくとも含む複数の第１充電インターフェースと、入力端が交流電源に接続され、前記交流電源によって出力される交流電流を受電し、前記交流電流を整流処理して直流電流を出力する整流モジュールと、複数の充電制御モジュールであって、前記複数の充電制御モジュールにおける各充電制御モジュールが前記整流モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続される複数の充電制御モジュールと、各第１充電インターフェースとそれぞれ通信して各第１充電インターフェースに被充電バッテリパック及び/又は被充電掃除機を含む被充電装置が接続されているか否かを識別し、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、前記被充電装置のパラメータを取得し、前記被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行う制御モジュールと、を含む。
本発明の実施例における掃除機用充電器は、複数の第１充電インターフェースを設けることにより、複数の被充電装置の同時接続を実現することができ、さらには掃除機用充電器が通電した後、制御モジュールにより各第１充電インターフェースに被充電装置が接続されているか否かを識別し、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されると識別した場合、被充電装置のパラメータを取得し、被充電装置のパラメータに基づいて該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより被充電装置への充電制御を行う。これにより、掃除機、バッテリパック等異なるタイプの被充電装置の充電ニーズを実現することができ、ユーザ体験の向上に寄与する。
また、本発明の上記実施例に係る掃除機用充電器は、以下のような付加的な技術的特徴をさらに有してもよい。
本発明の一実施例によると、前記被充電バッテリパックのみが第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記制御モジュールは、前記被充電バッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、前記被充電バッテリパックのパラメータが正常である場合に、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電バッテリパックへの充電制御を行い、前記被充電掃除機のみが第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記制御モジュールは、前記被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、前記被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常である場合、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電掃除機への充電制御を行い、前記被充電バッテリパック及び前記被充電掃除機がそれぞれ第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記制御モジュールは、前記被充電掃除機への充電制御を優先的に行い、前記被充電掃除機の充電が完了した後、前記被充電バッテリパックへの充電制御を行う。
本発明の一実施例によると、前記被充電装置が前記被充電バッテリパックである場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電バッテリパックの温度及び電圧を含み、前記被充電装置が前記被充電掃除機である場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電掃除機におけるバッテリパックの温度及び電圧を含む。
本発明の一実施例によると、上記掃除機用充電器は、ＵＳＢ充電インターフェースと、ＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェースと、１２ＶＤＣ充電インターフェースとのうち少なくとも一種を含む少なくとも一つの第２充電インターフェースと、前記整流モジュールの出力端に接続され、前記整流モジュールによって出力される直流電流を昇圧変換又は降圧変換して前記少なくとも一つの第２充電インターフェースに印加する少なくとも一つの電圧変換モジュールと、をさらに含む。
本発明の一実施例によると、前記制御モジュールは、前記バッテリパックの電圧を取得する第１取得モジュールと、前記バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断する判断モジュールと、前記バッテリパックの電圧が前記第１所定電圧以上である場合、前記バッテリパックの温度を取得する第２取得モジュールと、前記バッテリパックの温度に基づいて前記バッテリパックへの充電制御を行う制御サブモジュールと、を含む。
さらに、前記制御サブモジュールは、具体的には、前記バッテリパックの温度を判断し、前記バッテリパックの温度が第１所定温度より高く且つ第２所定温度より低い場合、第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、前記バッテリパックの温度が前記第１所定温度以下であり且つ第３所定温度以上である場合、又は、前記バッテリパックの温度が前記第２所定温度以上であり且つ第４所定温度以下である場合、前記第１充電電流より小さい第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、前記バッテリパックの温度が前記第３所定温度より低い場合、又は、前記バッテリパックの温度が前記第４所定温度より高い場合、前記バッテリパックへの充電を禁止する。
本発明の一実施例によると、上記掃除機用充電器は、提示モジュールをさらに含み、前記制御サブモジュールは、さらに、前記バッテリパックの電圧が前記第１所定電圧より小さい場合、第１充電電流より小さい予備充電電流で前記バッテリパックを修復充電し、所定の時間が経過した後、前記バッテリパックの電圧が依然として前記第１所定電圧より小さい場合、前記バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように前記提示モジュールを制御する。
本発明の一実施例によると、前記判断モジュールは、さらに、前記バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断する前に、前記バッテリパックの電圧に基づいて前記バッテリパックが使用不能状態にあるか否かを判断し、前記バッテリパックが前記使用不能状態にある場合、前記制御サブモジュールは、前記バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように前記提示モジュールを制御する。
本発明の一実施例によると、前記制御サブモジュールは、さらに、前記第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が第１充電電圧に達した場合、前記第１充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が第２充電電流まで低下した場合、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、また、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が前記第１充電電圧より小さい第２充電電圧に達した場合、前記第２充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が前記第２充電電流より小さい第３充電電流まで低下した後、前記バッテリパックの充電が完了したと判断する。
本発明の一実施例によると、上記掃除機用充電器は、複数の遮断制御モジュールをさらに含み、前記複数の遮断制御モジュールにおける各遮断制御モジュールが、各充電制御モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続され、前記制御サブモジュールは、該当する遮断制御モジュールを制御することにより、前記バッテリパックへの充電を停止させる。
本発明の一実施例によると、上記掃除機用充電器は、複数の充電電圧検出モジュール及び/又は複数の充電電流検出モジュールをさらに含み、前記複数の充電電圧検出モジュールにおける各充電電圧検出モジュールが、各遮断制御モジュールと各第１充電インターフェースとの間に対応して設けられ、且つ前記制御サブモジュールに接続され、前記充電電圧検出モジュールは、前記第１充電インターフェースの充電電圧を検出し、前記制御サブモジュールは、前記第１充電インターフェースの充電電圧に異常が発生した場合、前記遮断制御モジュールを制御することにより、前記バッテリパックへの充電を停止させ、前記複数の充電電流検出モジュールにおける各充電電流検出モジュールが、各遮断制御モジュールと各第１充電インターフェースとの間に対応して設けられ、且つ前記制御サブモジュールに接続され、前記充電電流検出モジュールは、前記第１充電インターフェースの充電電流を検出し、前記制御サブモジュールは、前記第１充電インターフェースの充電電流に異常が発生した場合、前記遮断制御モジュールを制御することにより、前記バッテリパックへの充電を停止させる。
本発明の一実施例によると、前記バッテリパックは、ハウジングと、前記ハウジング内に位置するバッテリと、前記ハウジング内に位置し、前記バッテリを放熱させる放熱アセンブリと、を含む。
本発明の一実施例によると、前記ハウジングの対向する二つの側壁は第１側壁及び第２側壁であり、前記第１側壁は第１貫通孔を有し、前記第２側壁は第２貫通孔を有し、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とが対向しており、前記バッテリと前記放熱アセンブリとは、いずれも前記第１側壁と前記第２側壁との間に位置している。
本発明の一実施例によると、前記放熱アセンブリは、風車と、放熱フィンと、放熱シリカゲル層と、半導体放熱部材と、相変化材料とのうち少なくとも一種を含み、前記放熱アセンブリが前記放熱フィンである場合、前記放熱フィンの一端は前記バッテリに接続され、前記放熱フィンの他端は前記ハウジングに向かって延伸し、且つ前記放熱フィンの前記他端は間隔をあけた複数の溝を有し、前記放熱アセンブリが前記放熱シリカゲル層である場合、前記放熱シリカゲル層は前記バッテリの外周を被覆している。
本発明の一実施例によると、前記バッテリパックは前記掃除機の通風路内に位置している。
上記目的を達成するために、本発明の第２側面の実施例は、掃除機用充電器の急速充電制御方法を提供し、掃除機用充電器は、複数の第１充電インターフェースと、整流モジュールと、複数の充電制御モジュールとを含み、前記複数の第１充電インターフェースは、掃除機に対応する機器充電インターフェースと、バッテリパックに対応するバッテリ充電インターフェースと、を少なくとも含み、前記整流モジュールの入力端は交流電源に接続され、前記整流モジュールは、前記交流電源によって出力される交流電流を受電し、前記交流電流を整流処理して直流電流を出力し、前記複数の充電制御モジュールにおける各充電制御モジュールが前記整流モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続され、前記方法は、前記掃除機用充電器が通電した後、各第１充電インターフェースに被充電バッテリパック及び/又は被充電掃除機を含む、被充電装置が接続されているか否かを識別するステップと、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、前記被充電装置のパラメータを取得するステップと、前記被充電装置のパラメータに基づいて該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行うステップと、を含む。
本発明の実施例における掃除機用充電器の急速充電制御方法は、掃除機用充電器が通電した後、各第１充電インターフェースに被充電装置が接続されているか否かを識別し、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、被充電装置のパラメータを取得し、被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより被充電装置への充電制御を行う。これにより、掃除機、バッテリパック等異なるタイプの被充電装置の充電ニーズを実現することができ、ユーザ体験の向上に寄与する。
また、本発明の上記実施例に係る掃除機用充電器の急速充電制御方法は、以下のような付加的な技術的特徴をさらに有してもよい。
本発明の一実施例によると、前記被充電装置のパラメータに基づいて該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行う前記ステップは、前記被充電バッテリパックのみが第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記被充電バッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、前記被充電バッテリパックのパラメータが正常である場合に、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電バッテリパックへの充電制御を行うステップと、前記被充電掃除機のみが第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記制御モジュールは、前記被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、前記被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常である場合に、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電掃除機への充電制御を行うステップと、前記被充電バッテリパック及び前記被充電掃除機がそれぞれ第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記制御モジュールは、前記被充電掃除機への充電制御を優先的に行い、前記被充電掃除機の充電が完了した後、前記被充電バッテリパックへの充電制御を行うステップとを含む。
本発明の一実施例によると、前記被充電装置が前記被充電バッテリパックである場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電バッテリパックの温度及び電圧を含み、前記被充電装置が前記被充電掃除機である場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電掃除機におけるバッテリパックの温度及び電圧を含む。
本発明の一実施例によると、前記被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行う前記ステップは、前記バッテリパックの電圧を取得するステップと、前記バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断するステップと、前記バッテリパックの電圧が前記第１所定電圧以上である場合、前記バッテリパックの温度を取得するステップと、前記バッテリパックの温度に基づいて前記バッテリパックへの充電制御を行うステップと、を含む。
さらに、前記バッテリパックの温度に基づいて前記バッテリパックへの充電制御を行う前記ステップは、前記バッテリパックの温度を判断するステップと、前記バッテリパックの温度が第１所定温度より大きく且つ第２所定温度より低い場合、第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電するステップと、前記バッテリパックの温度が前記第１所定温度以下であり且つ第３所定温度以上である場合、又は、前記バッテリパックの温度が前記第２所定温度以上であり且つ第４所定温度以下である場合、前記第１充電電流より小さい第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電するステップと、前記バッテリパックの温度が前記第３所定温度より低い場合、又は、前記バッテリパックの温度が前記第４所定温度より高い場合、前記バッテリパックへの充電を禁止するステップと、を含む。
本発明の一実施例によると、前記バッテリパックの電圧が前記第１所定電圧より小さい場合、第１充電電流より小さい予備充電電流で前記バッテリパックを修復充電し、所定の時間が経過した後、前記バッテリパックの電圧が依然として前記第１所定電圧より小さい場合、前記バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように前記掃除機を制御する。
本発明の一実施例によると、前記バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断する前に、さらに、前記バッテリパックの電圧に基づいて前記バッテリパックが使用不能状態にあるか否かを判断し、前記バッテリパックが前記使用不能状態にある場合、前記バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように前記掃除機を制御する。
本発明の一実施例によると、前記第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が第１充電電圧に達した場合、前記第１充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が第２充電電流まで低下した場合、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、また、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が前記第１充電電圧より小さい第２充電電圧に達した場合、前記第２充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が前記第２充電電流より小さい第３充電電流まで低下した後、前記バッテリパックの充電が完了したと判断する。
本発明の付加的な特徴及び利点は、一部は以下の説明において示され、一部は以下の説明により明らかになるか、又は本発明の実践により理解される。
図１は本発明の第１実施例に係る掃除機用充電器のブロック図である。 図２は本発明の第２実施例に係る掃除機用充電器のブロック図である。 図３は本発明の一実施例に係る制御モジュールのブロック図である。 図４は本発明の実施例に係る充電電流とバッテリパックの温度との関係曲線図である。 図５は本発明の第３実施例に係る掃除機用充電器のブロック図である。 図６は本発明の実施例に係る充電電流と、充電電圧と、充電時間との関係曲線図である。 図７は本発明の具体的な一実施例に係るバッテリパックの急速充電のフローチャートである。 図８は本発明の第４実施例に係る掃除機用充電器のブロック図である。 図９は本発明の第５実施例に係る掃除機用充電器のブロック図である。 図１０は本発明の第１実施例に係るバッテリパックの断面構造概略図である。 図１１は本発明の第２実施例に係るバッテリパックの断面構造概略図である。 図１２は本発明の第３実施例に係るバッテリパックの断面構造概略図である。 図１３は本発明の第４実施例に係るバッテリパックの断面構造概略図である。 図１４は本発明の実施例に係る掃除機用充電器の急速充電制御方法のフローチャートである。
以下、本発明の実施例を詳しく説明する。前記実施例の例が図面に示され、同一又は類似する符号は、常に同一又は類似する部品、或いは同一又は類似する機能を有する部品を表す。以下、図面を参照しながら説明される実施例は例示的なものであり、本発明を解釈するためのものであり、本発明を限定するものと理解してはならない。
以下、図面を参照して本発明の実施例における掃除機用充電器及びその急速充電制御方法を説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る掃除機用充電器のブロック図である。図１に示すように、該掃除機用充電器は、複数の第１充電インターフェース１０と、整流モジュール２０と、複数の充電制御モジュール３０と、制御モジュール４０と、を含む。
ここで、図１を参照すると、複数の第１充電インターフェース１０は、掃除機に対応する機器充電インターフェース１１と、バッテリパックに対応するバッテリ充電インターフェース１２と、を少なくとも含む。整流モジュール２０の入力端は交流電源ＡＣに接続され、整流モジュール２０は、交流電源ＡＣによって出力される交流電流を受電し、交流電流を整流処理して直流電流を出力する。具体的には、交流電流を安定的な直流電流に変換するために、整流モジュール２０は整流回路（例えばフルブリッジ整流回路、ハーフブリッジ整流回路など）と、定電圧回路（例えばｂｏｏｓｔ回路、ＬＣ回路など）とを含んでもよい。複数の充電制御モジュール３０における各充電制御モジュールが整流モジュール２０の出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続される。制御モジュール４０は、各第１充電インターフェースとそれぞれ通信して各第１充電インターフェースに被充電装置が接続されているか否かを識別し、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、被充電装置のパラメータを取得し、被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより被充電装置への充電制御を行う。
本発明の実施例において、被充電装置は、被充電バッテリパック及び/又は被充電掃除機を含む。なお、被充電掃除機を充電する場合は、即ち被充電掃除機におけるバッテリパックを充電するのであって、且つ該バッテリパックは掃除機に対して着脱可能であり、ユーザは必要に応じて、掃除機を直接に充電すること、又は取り外されたバッテリパックを充電することを選ぶことができると理解できる。
選択的には、バッテリパックを置くためのバッテリケースが設けられてもよい。該バッテリケースは、充電器に固定されてもよいし、例えば、係合部により充電器に係合されたり、接続ケーブルを介して充電器に接続されるなど、充電器に対し着脱可能に設けられてもよい。なお、バッテリケースは、接続ケーブルを介して充電器に接続される場合、該接続ケーブルの一端をバッテリ充電インターフェース１２に挿入できると考えられる。
具体的には、充電器が交流電源ＡＣに接続された後、整流モジュール２０は交流電源ＡＣによって出力される交流電流を受電し、交流電流を整流処理して直流電流を出力する。掃除機のプラグが機器充電インターフェース１１に挿入され、バッテリパックがバッテリケースに置かれてバッテリ充電インターフェース１２に接続された場合、制御モジュール４０は、機器充電インターフェース１１と通信して機器充電インターフェース１１に被充電装置が接続されていると識別し、且つバッテリ充電インターフェース１２と通信してバッテリ充電インターフェース１２に被充電装置が接続されていると識別する。この場合、制御モジュール４０は、機器充電インターフェース１１に対応する被充電装置を充電することを優先的に選んで、掃除機におけるバッテリパックのパラメータ（例えばバッテリパックの温度及び電圧）を取得し、掃除機におけるバッテリパックのパラメータに基づいて、機器充電インターフェース１１に対応する充電制御モジュール３１により掃除機への充電制御を行うことができる。
さらに、充電器が掃除機への充電を完了した後、制御モジュール４０は、掃除機への充電を停止させるとともに、バッテリケースにおけるバッテリパックへの充電を開始して、バッテリケースにおけるバッテリパックのパラメータ（例えばバッテリパックの温度及び電圧）を取得し、バッテリケースにおけるバッテリパックのパラメータに基づいて、バッテリ充電インターフェース１２に対応する充電制御モジュール３２によりバッテリパックへの充電制御を行うことができる。
これにより、該掃除機用充電器は、掃除機の充電ニーズを実現することができるだけでなく、取り外されたバッテリパックを充電することもでき、さらにはユーザの待ち時間及び操作時間を節約し、ユーザ体験を向上させる。
なお、制御モジュール４０は、いかなる充電期間においても、一つの第１充電インターフェースに対応する被充電装置に対してのみ充電制御を行う。
具体的には、被充電バッテリパックのみが第１充電インターフェース（即ちバッテリ充電インターフェース１２）に接続されていると識別した場合、制御モジュール４０は、被充電バッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、被充電バッテリパックのパラメータが正常である場合、該バッテリ充電インターフェース１２に対応する充電制御モジュール３２により被充電バッテリパックへの充電制御を行う。被充電掃除機のみが第１充電インターフェース（即ち機器充電インターフェース１１）に接続されていると識別した場合、制御モジュール４０は、被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常である場合、該機器充電インターフェース１１に対応する充電制御モジュール３１により被充電掃除機への充電制御を行う。被充電バッテリパックがバッテリ充電インターフェース１２に接続され、且つ被充電掃除機が機器充電インターフェース１１に接続されていることを識別した場合、制御モジュール４０は、被充電掃除機への充電制御を優先的に行い、被充電掃除機の充電が完了した後、被充電バッテリパックへの充電制御を行う。
これにより、該掃除機用充電器は、掃除機の充電ニーズを実現することができるだけでなく、取り外されたバッテリパックを充電することもでき、さらにはユーザの待ち時間及び操作時間を節約し、ユーザ体験を向上させる。
本発明の別の一実施例において、図２に示すように、掃除機用充電器は、ＵＳＢ充電インターフェースと、ＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェースと、１２ＶＤＣ充電インターフェースとのうち少なくとも一種を含む少なくとも一つの第２充電インターフェース５０をさらに含んでもよい。これにより、掃除機用充電器は、異なるタイプの被充電装置の充電ニーズを実現することができる。
さらに、図２に示すように、掃除機用充電器は、少なくとも一つの電圧変換モジュール６０をさらに含み、少なくとも一つの電圧変換モジュール６０は、整流モジュール２０の出力端に接続され、少なくとも一つの電圧変換モジュール６０は、整流モジュール２０によって出力される直流電流を昇圧変換又は降圧変換して少なくとも一つの第２充電インターフェース５０に印加する。
例を挙げると、図２を参照し、第２充電インターフェース５０は、ＵＳＢ充電インターフェースを含み、携帯電話を充電する必要がある場合、携帯電話に対応するデータケーブルのＵＳＢプラグをＵＳＢ充電インターフェースに挿入することができる。充電器が交流電源に接続された後、整流モジュール２０は、交流電源ＡＣによって出力される２２０Ｖ交流電流を受電し、２２０Ｖ交流電流を整流処理して２２０Ｖ直流電流を出力し、ＵＳＢ充電インターフェースに対応する電圧変換モジュールは、整流モジュール２０によって出力される直流電流を降圧変換して（例えば５Ｖに降圧する）、ＵＳＢ充電インターフェースに印加して携帯電話を充電する。
なお、第１充電インターフェース１０と第２充電インターフェース５０とに同時に被充電装置が接続された場合、第１充電インターフェース１０に接続された被充電装置を優先的に充電してもよいし、第１充電インターフェース１０及び第２充電インターフェース５０に同時に接続された被充電装置を同時に充電してもよい。ここで、被充電掃除機と被充電バッテリパックとが同時に接続された場合、被充電掃除機を優先的に充電し、被充電掃除機の充電が完了した後、被充電バッテリパックを充電する。第２充電インターフェース５０に同時に複数の被充電装置が接続された場合、これらの複数の被充電装置を同時に充電することができる。
これにより、複数の第１充電インターフェースと、少なくとも一つの第２充電インターフェースと、を設けることにより、複数の被充電装置の同時接続を実現することができ、制御モジュールにより被充電装置を識別し、被充電装置が接続されたと識別した場合、対応する充電制御モジュールにより被充電装置への充電制御を行い、これにより、掃除機、バッテリパック等異なるタイプの被充電装置の充電ニーズを実現し、ユーザ体験の向上に寄与する。
さらに、本発明の一実施例によると、図３に示すように、制御モジュール４０は、第１取得モジュール４１と、判断モジュール４２と、第２取得モジュール４３と、制御サブモジュール４４と、を含む。第１取得モジュール４１は、バッテリパックの電圧（被充電バッテリパックを充電する場合、バッテリパックは被充電バッテリパックであり、被充電掃除機を充電する場合、バッテリパックは被充電掃除機におけるバッテリパックである）を取得する。判断モジュール４２は、バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断する。第２取得モジュール４３は、バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上である場合、バッテリパックの温度を取得する。制御サブモジュール４４は、バッテリパックの温度に基づいてバッテリパックへの充電制御を行う。ここで、第１所定電圧は、バッテリパックの過放電電圧制限値に設定され、バッテリパックの電圧が第１所定電圧より大きい場合、バッテリパックが過放電になっていないことを意味し、大電流を印加して急速充電することができる。
さらに、制御サブモジュール４４は、具体的には、バッテリパックの温度を判断し、バッテリパックの温度が第１所定温度より高く且つ第２所定温度より低い場合、第１充電電流でバッテリパックを定電流充電する。バッテリパックの温度が第１所定温度以下であり且つ第３所定温度以上である場合、又は、バッテリパックの温度が第２所定温度以上であり且つ第４所定温度以下である場合、第１充電電流より小さい第２充電電流でバッテリパックを定電流充電する。バッテリパックの温度が第３所定温度より低い場合、又は、バッテリパックの温度が第４所定温度より高い場合、バッテリパックへの充電を禁止する。
具体的には、被充電バッテリパック又は被充電掃除機におけるバッテリパックを充電する場合、先ず、第１取得モジュール４１によりバッテリパックの電圧を取得し、判断モジュール４２によりバッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断し、バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上である場合、第２取得モジュール４３によりバッテリパックの温度を取得し、その後、制御サブモジュール４４がバッテリパックの温度に基づいて急速充電モードに入るか否かを判定する。
図４を参照すると、バッテリパックの温度が第１所定温度Ｔ１より高く且つ第２所定温度Ｔ２より低い場合、即ち区間（Ｔ１，Ｔ２）内にある場合、充電器は、急速充電モードに入る。即ち第１充電電流Ｉ１でバッテリパックを定電流充電する。バッテリパックの温度が第１所定温度Ｔ１以下であり且つ第３所定温度Ｔ３以上である場合、又は、第２所定温度Ｔ２以上であり且つ第４所定温度Ｔ４以下である場合、充電器は、急速充電モードに入らず、普通充電モードを選択する。即ち第２充電電流I２でバッテリパックを定電流充電する。バッテリパックの温度が充電が許容される充電温度範囲を超えた場合、即ちバッテリパックの温度が第３所定温度Ｔ３より低い場合、又は、第４の所定温度Ｔ４より高い場合、バッテリパックへの充電を禁止し、温度の回復を待ち、温度が回復した後、充電モードを改めて判断する。これにより、バッテリパックの充電安定性が向上し、バッテリパックの適切な温度での急速充電を実現することができる。ここで、一部の例において、第２充電電流I２と第１充電電流I１との関係として、I２の値が「Ｉ１/３，３＊Ｉ１/５」の範囲内にあってもよい。
本発明の一実施例によると、図５に示すように、上記掃除機用充電器は、提示モジュール７０をさらに含み、制御サブモジュール４４は、さらに、バッテリパックの電圧が第１所定電圧より小さい場合、第１充電電流より小さい予備充電電流でバッテリパックを修復充電し、所定の時間が経過した後、バッテリパックの電圧が依然として第１所定電圧より小さい場合、バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように提示モジュール７０を制御する。
具体的には、バッテリパックの電圧が第１所定電圧より小さく、例えば１２Ｖである場合、制御サブモジュール４４は、予備充電電流、例えば第１充電電流の１/１０でバッテリパックを修復充電し、バッテリパックの電圧が所定の時間、例えば３０分以内で１２Ｖまで上昇した場合、第２取得モジュール４３は、バッテリパックの温度を取得し、制御サブモジュール４４は、バッテリパックの温度に基づいてバッテリパックの充電を制御する。予備充電電流でバッテリパックを所定の時間、例えば３０分間修復充電した後に、バッテリパックの電圧が依然として第１所定電圧、例えば１２Ｖより小さい場合、制御サブモジュール４４は、バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように提示モジュール７０を制御する。選択的には、提示モジュール７０は、ブザーであってもよい。エラー情報を発信するように提示モジュール７０を制御することは、「ピピピ」という音を出すようにブザーを制御することであってもよく、これにより、バッテリパックを交換したり、バッテリパックを修理したりするようにユーザに注意を促す。
本発明の実施例において、バッテリパックの充電における安全性及び有効性を確保するために、判断モジュール４２は、さらに、バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断する前に、バッテリパックの電圧に基づいてバッテリパックが使用不能状態にあるか否かを判断し、バッテリパックが使用不能状態にある場合、制御サブモジュール４４は、バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように提示モジュール７０を制御する。
具体的には、バッテリパックの電圧が０であることを検出した場合、バッテリパックにおけるバッテリセルが短絡しており、バッテリパックが使用不能状態にあると判断することができ、この場合、バッテリパックへの充電を停止し、「ピピ、ピピ」という音を出すように提示モジュール７０を制御して、バッテリパックを交換したり、バッテリパックを修理したりするようにユーザに注意を与える。
さらに、本発明の一実施例によると、制御サブモジュール４４は、さらに、第１充電電流でバッテリパックを定電流充電した後、バッテリパックの電圧が第１充電電圧に達した場合、第１充電電圧によりバッテリパックを定電圧充電し、バッテリパックの充電電流が第２充電電流まで低下した場合、第２充電電流でバッテリパックを定電流充電し、第２充電電流でバッテリパックを定電流充電した後、バッテリパックの電圧が第２充電電圧に達した場合、第２充電電圧によりバッテリパックを定電圧充電し、バッテリパックの充電電流が第３充電電流まで低下した後、バッテリパックの充電が完了したと判断する。ここで、第２充電電圧は第１充電電圧より小さく、第３充電電流は第２充電電流より小さい。選択的には、第３充電電流I３は、第１充電電流I１の１/１０〜１/５で、例えばI３=I１/１０であってもよい。
具体的には、図６を参照すると、制御サブモジュール４４は、第１充電電流I１でバッテリパックを定電流充電した後、バッテリパックの電圧が第１充電電圧Ｖ１に達した場合、第１充電電圧Ｖ１によりバッテリパックを定電圧充電する。このとき、充電電流が低下し始める。バッテリパックの充電電流が第２充電電流I２まで低下した場合、第２充電電流I２でバッテリパックを定電流充電する。第２充電電流I２でバッテリパックを定電流充電した後、バッテリパックの電圧が第２充電電圧Ｖ２に達した場合、第２充電電圧Ｖ２によりバッテリパックを定電圧充電し、バッテリパックの充電電流が第３充電電流I３まで低下した後、バッテリパックの充電が完了したと判断する。
なお、本発明の実施例において、I１+Ｖ１、I２+Ｖ２という二段階のＣＣ＋ＣＶ充電制御に限らず、必要に応じて、三段階、四段階などのＣＣ＋ＣＶ充電制御を設定してもよい。
当業者が容易に理解できるよう、図７を参照しながら、具体的な一実施例により本発明の実施例における急速充電について説明する。
図７に示すように、充電器がバッテリパック（被充電バッテリパック又は被充電掃除機におけるバッテリパック）に接続されてバッテリパックを充電する場合、第１取得モジュール４１は、バッテリパックの電圧を取得し、判断モジュール４２は、該電圧に基づいてバッテリパックが使用不能か否かを判断する。バッテリパックが使用不能の場合、制御サブモジュール４４は、バッテリパックへの充電を停止し、提示モジュール７０によりエラーを報告する。バッテリパックが使用不能でなく且つ電圧が第１所定電圧より小さい場合、制御サブモジュール４４は、所定充電電流でバッテリパックを修復充電する。所定時間内でのバッテリパックの修復充電に失敗した場合、制御サブモジュール４４は、バッテリパックへの充電を停止し、提示モジュール７０によりエラーを報告する。バッテリパックが使用不能でなく且つ電圧が第１所定電圧以上である場合、又は、所定時間内でのバッテリパックの修復充電に成功した場合、第２取得モジュール４３は、バッテリパックの温度Ｔを取得する。
さらに、図３と図５とを参照すると、Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ２の場合、急速充電モードに入る。即ち、制御サブモジュール４４は、第１充電電流I１でバッテリパックを定電流急速充電し、バッテリパックの電圧が第１充電電圧Ｖ１に達した場合、即ち１回目にＣＣ（定電流）＋ＣＶ（定電圧）点に達した場合、制御サブモジュール４４は、Ｖ１によりバッテリパックを定電圧充電する。このプロセスにおいて、充電電流Iが低下し始め、IがI２まで低下した場合、I２でバッテリパックを定電流充電する。バッテリパックの電圧が第２充電電圧Ｖ２に達した場合、即ち２回目にＣＣ＋ＣＶ点に達した場合、制御サブモジュール４４は、Ｖ２によりバッテリパックを定電圧充電し、バッテリパックの充電電流Iが第３充電電流I３まで低下した後、バッテリパックの充電が完了したと判断する。
バッテリパックの温度ＴがＴ３≦Ｔ≦Ｔ１、又は、Ｔ２≦Ｔ≦Ｔ４を満たす場合、普通充電モードに入る。即ち、制御サブモジュール４４がI２でバッテリパックを定電流充電する。このプロセスにおいて、Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ２である場合、上記急速充電モードに入る。
バッテリパックの温度ＴがＴ＜Ｔ３、又はＴ＞Ｔ４を満たす場合、充電待ちモードに入り、バッテリパックの温度がＴ３≦Ｔ≦Ｔ４を満たした場合、制御サブモジュール４４は、温度Ｔに基づいて対応する充電モードに入る。
なお、急速充電モードに入った後に、バッテリパックの温度ＴがＴ１＜Ｔ＜Ｔ２を満たさない場合、制御サブモジュール４４は、Ｔに基づいて対応する充電モードに入る。
これにより、上記充電プロセスを通じて、バッテリパックの急速充電を保証することができ、充電時間が短縮されるとともに、充電プロセスの安全性が高く、信頼性が高くなり、掃除機の使用利便性の向上とユーザ体験の向上に寄与する。
さらに、本発明の一実施例によると、図８に示すように、上記掃除機用充電器は、複数の遮断制御モジュール８０をさらに含み、複数の遮断制御モジュール８０における各遮断制御モジュールが各充電制御モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続され、制御サブモジュール４４は、該当する遮断制御モジュールを制御することにより、バッテリパックへの充電を停止させる。
具体的には、バッテリパックを充電するプロセスにおいて、バッテリパックの電圧が第１所定電圧より小さい場合、制御サブモジュール４４は、先ず、予備充電電流でバッテリパックを修復充電し、所定の時間が経過した後、バッテリパックの電圧が依然として第１所定電圧より小さい場合、制御サブモジュール４４は、バッテリパックへの充電を停止する。この場合、制御サブモジュール４４は、該バッテリパックに対応する遮断制御モジュール（例えばリレーなど）を制御することにより、バッテリパックへの充電を停止させ、エラー情報を発信するように提示モジュール７０を制御することができる。バッテリパックが使用不能状態にある場合、制御サブモジュール４４は、該バッテリパックに対応する遮断制御モジュールを制御することにより、バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように提示モジュール７０を制御することができる。これにより、バッテリパックが破損された状況で引き続きバッテリパックを充電することによる安全問題を効果的に防ぐことができ、充電及び機器全体の安全性を効果的に向上させる。バッテリパックの充電が完了した場合、制御サブモジュール４４は、該バッテリパックに対応する遮断制御モジュールを制御することにより、バッテリパックへの充電を停止することができる。これにより、バッテリパックが満充電の状況で引き続きバッテリパックを充電することによるバッテリパック使用寿命の減少及びエネルギー消耗の増加という問題を効果的に防ぐことができる。
さらに、上記掃除機用充電器は、通信モジュール（具体的に図示せず）をさらに含み、通信モジュールは第１取得モジュール４１及び第２取得モジュール４３にそれぞれ接続され、第１取得モジュール４１は、通信モジュールによりバッテリパックの電圧を取得し、第２取得モジュール４３は、通信モジュールによりバッテリパックの温度を取得する。
また、充電プロセスにおいて、さらに、通信モジュールにより、充電プロセスにおけるバッテリパックのその他の状態情報、例えばバッテリパックにおけるバッテリセルの電圧、バッテリセル間の電圧差などを受信して制御サブモジュール４４に送信することができる。制御サブモジュール４４は、充電プロセスにおけるバッテリパックの状態情報に基づいてバッテリパックに異常が発生したか否かを判断する。例えば、バッテリパックの温度が安全温度閾値より高い場合、又は、温度上昇率が一定の値より高い場合に、バッテリパックに異常が発生したと判断する。制御サブモジュール４４がバッテリパックに異常が発生したと判断した場合、バッテリパックへの充電を停止するように遮断制御モジュールを制御する。これにより、バッテリパックが破損された状況で引き続きバッテリパックを充電することによる安全問題を効果的に防ぐことができ、充電及び機器全体の安全性を効果的に向上させる。
本発明の実施例において、通信モジュールは、ＣＡＮ通信モジュールと、ＲＳ２３２通信モジュールと、ＲＳ４８５通信モジュールとのうち一種又は複数種類を含みうる。
具体的には、理論上、通信モジュールは、有線通信モジュールであっても、又は無線通信モジュールであってもよいが、掃除機の回転速度が比較的高く、高い回転速度は、無線信号に影響を与えることになるため、本発明では、有線通信モジュールの使用が好ましく、ＣＡＮ通信モジュールの耐干渉能力がＲＳ２３２通信モジュール及びＲＳ４８５通信モジュールと比べてより優れているため、充電プロセスにおけるバッテリパックの状態情報を受信するように、ＣＡＮ通信モジュールを用いて通信を行うことがより好ましい。
さらに、本発明の一実施例によると、通信モジュールは、バッテリパックのバッテリマネージャーと通信することで、充電プロセスにおけるバッテリパックの状態情報を受信する。
具体的には、通常、バッテリパックを充放電する場合にバッテリパックの状態情報を管理するために、各バッテリパックに一つのバッテリマネージャーが配置される。例えば、バッテリパックを充電する場合、バッテリマネージャーは、バッテリパックの各バッテリセルをリアルタイムに監視して、バッテリセルの電圧と、バッテリパック全体の電圧及び電荷量とを取得すると同時に、バッテリパックに設けられる温度検出モジュール（例えばサーモバルブ）によりバッテリパックの表面温度などを取得する。その後、バッテリマネージャーは、検出されたバッテリパックの状態情報を通信モジュールに送信する。
ここで、データの伝送を実現するために、バッテリマネージャーには第２通信モジュールがさらに接続されており、該通信モジュールが充電器における通信モジュールとマッチングしている。バッテリマネージャーは、第２通信モジュールの信号出力端を介してバッテリパックの状態情報を通信モジュールに送信する。通信モジュールの信号受信端が該状態情報を受信し、その後、該状態情報を制御モジュール４０に転送する。
本発明の別の実施例によると、通信モジュールは、掃除機のメインコントロールパネル（例えばＭＣＵ）と通信することにより、充電プロセスにおけるバッテリパックの状態情報を受信する。
具体的には、被充電掃除機を充電する場合、掃除機のメインコントロールパネルは、バッテリマネージャーと通信することにより、バッテリパックの状態情報を受信してもよいし、例えば、バッテリパックに設けられるバッテリ温度検出ユニット（例えばサーモバルブ）によりバッテリパックの表面温度を取得したり、バッテリ電圧検出モジュールによりバッテリパックにおける各バッテリセルの電圧と、バッテリパック全体の電圧及び電荷量とを検出するなど、しかるべき検出ユニットによりバッテリパックの状態情報を直接検出してもよい。その後、掃除機のメインコントロールパネルは、検出されたバッテリパックの状態情報を通信モジュールに送信する。例えば、メインコントロールパネルは、第３通信モジュールの信号出力端を介してバッテリパックの状態情報を通信モジュールに送信し、通信モジュールの信号受信端が該状態情報を受信し、その後、該状態情報を制御モジュール４０に転送する。
さらに、本発明の実施例において、バッテリパックを充電するプロセスにおいて、充電制御モジュールによって出力される充電電圧及び充電電流に対して、異常検出を行うことができる。
本発明の一実施例によると、図９に示すように、上記掃除機用充電器は、複数の充電電圧検出モジュール９０をさらに含む。複数の充電電圧検出モジュール９０における各充電電圧検出モジュールは、各遮断制御モジュールと各第１充電インターフェースとの間に対応して設けられ、且つ制御サブモジュール４４に接続される。充電電圧検出モジュールは、第１充電インターフェースの充電電圧を検出する。制御サブモジュール４４は、第１充電インターフェースの充電電圧に異常が発生した場合、遮断制御モジュールを制御することにより、バッテリパックへの充電を停止させる。
つまり、遮断制御モジュールと第１充電インターフェースとの間の充電回路に一つの充電電圧検出モジュール、例えば分圧抵抗器によって構成される検出回路が設けられて、充電プロセスにおいて充電制御モジュールによって出力される電圧値をリアルタイムに検出する。該電圧値が安全閾値を超えた場合、制御サブモジュール４４は、現在、過電圧状態にあると判断し、この場合、バッテリパックへの充電を停止するように遮断制御モジュールを制御し、これにより、過電圧でバッテリパックを充電することを回避する。
さらに、図９に示すように、上記掃除機用充電器は、複数の充電電流検出モジュール１００をさらに含む。複数の充電電流検出モジュール１００における各充電電流検出モジュールは、各遮断制御モジュールと各第１充電インターフェースとの間に対応して設けられ、且つ制御サブモジュール４４に接続される。充電電流検出モジュールは、第１充電インターフェースの充電電流を検出する。制御サブモジュール４４は、第１充電インターフェースの充電電流に異常が発生した場合、遮断制御モジュールを制御することにより、バッテリパックへの充電を停止させる。
つまり、バッテリパックの充電回路に一つの充電電流検出モジュール、例えばサンプリング抵抗器によって構成される検出回路が設けられて、充電プロセスにおいて充電制御モジュールによって出力される電流値をリアルタイムに検出する。該電流値が安全閾値を超えた場合、制御サブモジュール４４は、現在、過電流状態にあると判断し、この場合、バッテリパックへの充電を停止するように遮断制御モジュールを制御し、これにより、過電流条件でバッテリパックを充電することを回避する。
これにより、バッテリパックを充電するプロセスにおいて、バッテリパックに満充電又は異常が発生した場合に、遮断制御モジュールを制御してバッテリパックの充電を適時に停止することにより、充電器の安全性を向上させることができるだけでなく、エネルギーの消耗を低減させ、エネルギーを節約することもできる。
また、急速充電は、大電流I１で充電し、充電の電力が大きいため、充電器とバッテリパックとの発熱が大きく、温度の上昇が高く、充電のプロセスにおいて、充電の信頼性及び安全性に影響を与える。このため、急速充電は、充電器、バッテリパックなどを含む充電システム全体に対して必要な放熱を行い、急速充電の信頼性及び安全性を保証する必要がある。しかし同時に、充電式掃除機の効率及び作動時間に対する消費者の要求も益々高くなっている。バッテリパックは、通常、温度制御に対する要求が厳しく、ある温度より高い場合、放電を停止しなければならず、増大するエネルギー密度及び効率の高い吸塵に対するニーズは、バッテリパックの発熱と矛盾している。関連技術において、バッテリパックは、自然放熱が主体となっており、放熱効果が悪く、且つ効率が低く、掃除機の性能のニーズを満たすことができない。そのため、バッテリパックの大電流による持続的充電及び大電流による持続的放電を如何に保証するかは、掃除機分野のボトルネックとなっている。
本発明の一実施例によると、図１０〜図１３に示すように、バッテリパック２００は、ハウジング２１０と、バッテリ２２０と、放熱アセンブリ２３０と、を含んでもよい。バッテリ２２０がハウジング２１０内に位置し、放熱アセンブリ２３０がハウジング２１０内に位置し、放熱アセンブリ２３０がバッテリ２２０を放熱させることができる。なお、ハウジング２１０に内チャンバ２４０が形成され、バッテリ２２０と放熱アセンブリ２３０とが内チャンバ２４０内に位置してもよい。バッテリ２２０が掃除機に電力供給する場合、又はバッテリ２２０を充電する場合、バッテリ２２０の温度が上昇し、熱を発生する。放熱アセンブリ２３０は、内チャンバ２４０を放熱及び降温させることにより、バッテリ２２０を適切な温度範囲内で作動させ、バッテリ２２０の性能を最大限に発揮させることができ、さらにはバッテリ２２０の使用寿命を向上させ、掃除機の作動時間及び作動効率を向上させ、また急速充電の信頼性及び安全性を保証することができる。また、急速放熱は、バッテリ２２０の使用後の充電待ち時間を減少させることもできる。
なお、ハウジング２１０の具体的な形状は限定されず、直方体、立方体又は円錐台などの形状であってもよい。さらに、バッテリ２２０は、リチウムイオンバッテリでありうる。リチウムイオンバッテリは、充電バッテリの一種であり、主にリチウムイオンが正極と負極との間で移動することにより作動する。リチウムイオンバッテリは、高いエネルギー密度が益々高くなってきており、且つ容量が大きく、放電が長く持続するため、掃除機分野に適用されると、掃除機の作動時間を大幅に向上させることができる。また、リチウムイオンバッテリは、体積が小さく、占有スペースが小さく、掃除機の小型化と美しい外観に寄与する。
本発明の一部の実施例によると、図１０〜図１１及び図１３に示すように、ハウジング２１０の対向する二つの側壁はそれぞれ第１側壁２１２及び第２側壁２１４であり、第１側壁２１２は第１貫通孔２１１を有し、第２側壁２１４は第２貫通孔２１３を有し、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１３とが対向する。バッテリ２２０と放熱アセンブリ２３０とは、いずれも第１側壁２１２と第２側壁２１４との間に位置する。
なお、ハウジング２１０は、対向する二つの側壁を有し、それぞれが第１側壁２１２と第２側壁２１４である。バッテリ２２０と放熱アセンブリ２３０とは、いずれも第１側壁２１２と第２側壁２１４との間に位置することができる。第１側壁２１２に第１貫通孔２１１が設けられ、第１貫通孔２１１は、ハウジング２１０の内チャンバ２４０と外部とを連通させることができる。第２側壁２１４に第２貫通孔２１３が設けられ、第２貫通孔２１３は、ハウジング２１０の内チャンバ２４０と外部とを連通させることができる。第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１３とは対向して設けられる。
例えば、本発明の一部の例において、図１０、図１１及び図１３に示すように、ハウジング２１０の断面は矩形である。バッテリ２２０と放熱アセンブリ２３０とが矩形の上下（図１０、図１１及び図１３に示す上下）二つの対向する側辺間に位置し、且つ上下二つの側辺上の真向かいの位置のところに、矩形の貫通孔がそれぞれ設けられる。
これにより、内チャンバ２４０内の空気は、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１３とを介して外部の空気と連通することができ、これにより、内チャンバ２４０内の空気と外部の空気との熱交換効率を向上させることができ、さらにはバッテリパック２００の放熱と冷却に寄与する。なお、ここで言及される「外部」とは、ハウジング２１０の、内チャンバ２４０に対する外部（図１０に示す外）を指し、外部の空間を指してもよいし、掃除機内の他の構成スペース、例えば通風路を指してもよい。
図１０、図１１及び図１３に示すように、本発明の一部の実施例において、第１側壁２１２から第２側壁２１４への方向に、バッテリ２２０と放熱アセンブリ２３０とが並列に設けられる。例えば、本発明の一実施例において、図１０、図１１及び図１３に示すように、第１側壁２１２から第２側壁２１４までの方向上で、即ち図１０、図１１及び図１３に示す上下方向上で、放熱アセンブリ２３０がバッテリ２２０の真上に位置し、放熱アセンブリ２３０が第２側壁２１４に隣接し、バッテリ２２０が第１側壁２１２に隣接する。これにより、バッテリ２２０に対する放熱アセンブリ２３０の作用範囲及び作用効果を向上させることができ、これによりバッテリパック２００の温度を下げることができる。
さらに、第１貫通孔２１１から第２貫通孔２１３への方向に、バッテリ２２０と放熱アセンブリ２３０とが並列に設けられる。よりさらに、第１貫通孔２１１の中心と、第２貫通孔２１３の中心と、バッテリ２２０の中心と、放熱アセンブリ２３０の中心とが、同一線上にある。これにより、放熱の効果を向上させることができる。
図１０、図１１及び図１３に示すように、本発明の一部の例において、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１３とは、いずれも複数あり、且つ複数の第１貫通孔２１１と複数の第２貫通孔２１３とが一対一に対応する。なお、第１側壁２１２に複数の第１貫通孔２１１が設けられ、第２側壁２１４に複数の第１貫通孔２１１に対向する複数の第２貫通孔２１３が設けられる。これにより、複数の第１貫通孔２１１と複数の第２貫通孔２１３とはいずれもハウジング２１０の内チャンバ２４０とハウジング２１０の外部とを連通させて、空気の熱交換率を向上させることができる。さらに、複数の第１貫通孔２１１は第１側壁２１２に均一に分布している。これにより、内チャンバ２４０内における異なる領域の空気とハウジング２１０の外部空気との熱交換を均一化することができ、内チャンバ２４０内の温度が部分的に高くなりすぎるという状況が回避される。
本発明の実施例において、放熱アセンブリ２３０は、風車と、放熱フィンと、放熱シリカゲル層と、半導体放熱部材と、相変化材料とのうち少なくとも一種を含む。
本発明の一部の実施例によると、図１０に示すように、放熱アセンブリ２３０は、風車２３１（又は放熱ファン）であってもよい。バッテリパック２００が掃除機に挿入されて作動する場合、風車２３１は、内チャンバ２４０内で流動する空気を形成することができ、流動する空気は、第１貫通孔２１１と第２貫通孔２１３とを通ることができるため、バッテリ２２０の放熱を加速することができ、バッテリ２２０が急速放電の場合に直ちに温度保護に入らないようにすることができ、バッテリ２２０の放電時間を延長させ、掃除機の作動時間を延長させることができる。
本発明の別の一部の実施例によると、図１１に示すように、放熱アセンブリ２３０は、放熱フィン２３２であってもよい。放熱フィン２３２の一端がバッテリ２２０に接続され、放熱フィン２３２の他端がハウジング２１０に向かって延伸する。なお、放熱フィン２３２の一端がバッテリ２２０と直接接触し、放熱フィン２３２の他端がハウジング２１０の側壁に向かって延伸する。例えば、図１０に示すように、放熱フィン２３２の一端がバッテリ２２０に接続され、放熱フィン２３２の他端が第２側壁２１４に向かって延伸する。
放熱フィン２３２は、発熱しやすい電子素子の放熱装置であり、アルミニウム合金、黄銅又は青銅などの材料によって構成することができる。バッテリ２２０が作動して発熱した場合、熱を放熱フィン２３２に速く伝導することができる。放熱フィン２３２は、熱をハウジング２１０の側壁に近い空気に伝導することができるため、バッテリ２２０自身の温度をそれほど速く上昇させないとともに、充電時にバッテリ２２０を冷却する待ち時間を短縮させることができる。
本発明の更なる実施例によると、図１１に示すように、放熱フィン２３２の他端に、間隔をあけた複数の溝２３３を有する。つまり、放熱フィン２３２のバッテリ２２０から離れた一端に、間隔をあけた複数の溝２３３が設けられる。これにより、バッテリパック２００内の空気量を増加させることができ、放熱フィン２３２の熱が、溝２３３内の空気を介して外部に伝導されるため、熱交換の効率を向上させることができる。さらに、複数の溝２３３が均一に分布しているため、放熱フィン２３２と空気との熱交換率を均一化することができる。なお、溝２３３の形状は具体的に限定されず、矩形、Ｕ形又は弧形などであってもよい。
本発明の更なる一部の実施例によると、図１２に示すように、放熱アセンブリ２３０は、バッテリ２２０の外周を被覆する放熱シリカゲル層２３４であってもよい。放熱シリカゲルは、低熱抵抗性及び高熱伝導性、高柔軟性である熱伝導材料である。該材料が有する高柔軟性は、バッテリ２２０への圧力を減少させることができるとともに、バッテリ２２０の平らではない表面を被覆できるため、バッテリ２２０が放熱シリカゲル層２３４と充分に接触して熱伝導効率を向上させことができ、バッテリパック２００のスペースが制限される熱伝導ニーズを満たすことができる。バッテリパック２００が作動して、温度がある値まで上昇した場合、放熱シリカゲル層２３４の形態変化を利用してバッテリ２２０の吸熱を実現することができ、大量の熱を放熱シリカゲル層２３４に保存し、バッテリ２２０の温度を低下させることができる。
本発明の別の一部の実施例によると、図１３に示すように、放熱アセンブリ２３０は、半導体放熱部材２３５であってもよい。半導体放熱部材２３５は信頼性が高く、冷媒による汚染がなく、スペースが制限される場合に適用可能である。半導体材料のＰｅｌｔｉｅｒ効果を利用して、直流電流が、直列接続された二つの異なる半導体材料からなる電気双極子を通過する場合、電気双極子の両端でそれぞれ熱を吸収すること、及び熱を放出することができる。電気双極子の熱を吸収する一端がバッテリパック２００内に設けられ、半導体を利用した冷却により、バッテリ２２０の熱を吸収し、降温の目的を達成することができる。
本発明のさらなる一部の実施例によると、放熱アセンブリ２３０は、相変化材料であってもよい。相変化材料は、バッテリ２２０の表面を被覆して、バッテリ２２０が放出する熱を吸収することができる。
図１０〜図１３に示すように、本発明の一部の例によると、バッテリ２２０は、間隔をあけて複数ある。つまり、複数のバッテリ２２０は、第１側壁２１２と第２側壁２１４との間に間隔をあけて配置される。例えば、本発明の一実施例において、図１０〜図１３に示すように、第１側壁２１２と第２側壁２１４との間に、且つ第１側壁２１２が延伸する方向に平行な方向に、複数のバッテリ２２０が順次配列され、且つ複数のバッテリ２２０の間隔が均一である。これにより、バッテリパック２００の容量を向上させ、バッテリパック２００の放電時間を延長させることができ、掃除機の使用時間を向上させることができる。
これにより、バッテリパックのハウジング内に放熱アセンブリを設けることにより、バッテリによって発生した熱を放熱処理し、バッテリパック内の温度を低下させることができ、バッテリを適切な温度範囲内で作動させ、バッテリの性能を最大限に発揮させることができ、バッテリの使用寿命を向上させ、掃除機の作動時間及び作動効率を向上させ、急速充電の信頼性及び安全性を保証することができる。同時に、急速放熱は、さらに、バッテリ２２０の使用後の充電待ち時間を減少させることもできる。
さらに、本発明の一部の実施例において、バッテリパック２００は掃除機の通風路内に位置する。これにより、掃除機における通風路と内チャンバ２４０内の空気を利用して対流通路を形成し、空気の流動速度を加速させることができ、これにより、内チャンバ２４０内の空気と通風路内の空気との熱交換率を向上させ、バッテリパック２００の放熱効率を向上させることができる。
また、充電器を放熱させる場合、放熱フィンと、風車と、半導体放熱部材とのうち一種により放熱することができる。ここで、放熱フィンは大電力の発熱素子と接触し、発熱素子の熱を吸収し、放射伝熱を行う。風車は、充電器内に設けられ、大電力の発熱素子を対流放熱させることができる。半導体放熱部材は、大電力の発熱素子に隣接する位置に設けられ、大電力の発熱素子の熱を吸収することができる。これにより降温の目的を達成し、急速充電の信頼性及び安全性を保証することができる。
以上により、本発明の実施例に係る掃除機用充電器は、掃除機、バッテリパックなど異なるタイプの被充電装置の充電ニーズを実現し、ユーザ体験の向上に寄与することができるだけでなく、バッテリパックの急速充電を保証し、バッテリパックの充電時間を短縮させることもでき、しかも充電プロセスにおける安全性が高く、信頼性が高く、掃除機の使用利便性の向上とユーザ体験の向上に寄与する。また、バッテリパックに満充電又は異常が生じた場合、遮断制御モジュールが、バッテリパックへの充電を停止することにより、充電器の安全性を向上させることができるほか、エネルギー消耗を低減させ、エネルギーを節約することができる。それに、バッテリパックのハウジング内に放熱アセンブリを設けることにより、バッテリによって発生した熱を放熱処理し、バッテリパック内の温度を低下させることができるため、バッテリを適切な温度範囲内で作動させ、バッテリの性能を最大限に発揮させることができ、バッテリの使用寿命を向上させ、掃除機の作動時間及び作動効率を向上させることができる。同時に、急速放熱は、使用後の充電待ち時間を減少させることができる。
さらに、本発明は、掃除機用充電器の急速充電制御方法をさらに提案する。
本発明の実施例において、図１を参照し、掃除機用充電器は、複数の第１充電インターフェースと、整流モジュールと、複数の充電制御モジュールと、を含み、ここで、複数の第１充電インターフェースは、掃除機に対応する機器充電インターフェースと、バッテリパックに対応するバッテリ充電インターフェースと、を少なくとも含む。整流モジュールの入力端が交流電源に接続され、整流モジュールは、交流電源によって出力される交流電流を受電し、交流電流を整流処理して直流電流を出力する。複数の充電制御モジュールにおける各充電制御モジュールが整流モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続される。
図１４は、本発明の実施例に係る掃除機用充電器の急速充電制御方法のフローチャートである。図１４に示すように、該掃除機用充電器の急速充電制御方法は、掃除機用充電器が通電した後、各第１充電インターフェースに被充電バッテリパック及び/又は被充電掃除機を含む、被充電装置が接続されているか否かを識別するＳ１０１と、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、被充電装置のパラメータを取得するＳ１０２と、被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより被充電装置への充電制御を行うＳ１０３と、を含む。
本発明の実施例において、いかなる充電期間においても、一つの第１充電インターフェースに対応する被充電装置に対してのみ充電制御を行う。
具体的には、被充電バッテリパックのみが第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、被充電バッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、被充電バッテリパックのパラメータが正常である場合、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより被充電バッテリパックへの充電制御を行う。被充電掃除機のみが第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、制御モジュールは、被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常である場合、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより被充電掃除機への充電制御を行う。被充電バッテリパック及び被充電掃除機がそれぞれ第１充電インターフェースに接続されていることを識別した場合、制御モジュールは、被充電掃除機への充電制御を優先的に行い、被充電掃除機の充電が完了した後、被充電バッテリパックへの充電制御を行う。
ここで、被充電装置のパラメータは、被充電装置の温度及び電圧を含む。具体的には、被充電装置が被充電バッテリパックである場合、被充電装置のパラメータは、被充電バッテリパックの温度及び電圧を含み、被充電装置が被充電掃除機である場合、被充電装置のパラメータは、被充電掃除機におけるバッテリパックの温度及び電圧を含む。
さらに、本発明の一実施例によると、被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより被充電装置への充電制御を行うステップは、バッテリパックの電圧を取得するステップと、バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断するステップと、バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上である場合、バッテリパックの温度を取得するステップと、バッテリパックの温度に基づいてバッテリパックへの充電制御を行うステップと、を含む。
さらに、バッテリパックの温度に基づいてバッテリパックへの充電制御を行うステップは、バッテリパックの温度を判断するステップと、バッテリパックの温度が第１所定温度より高く且つ第２所定温度より低い場合、第１充電電流でバッテリパックを定電流充電するステップと、バッテリパックの温度が第１所定温度以下であり且つ第３所定温度以上である場合、又は、バッテリパックの温度が第２所定温度以上であり且つ第４所定温度以下である場合、第１充電電流より小さい第２充電電流でバッテリパックを定電流充電するステップと、バッテリパックの温度が第３所定温度より低い場合、又は、バッテリパックの温度が第４所定温度より高い場合、バッテリパックへの充電を禁止するステップと、を含む。
本発明の一実施例によると、バッテリパックの電圧が第１所定電圧より小さい場合、第１充電電流より小さい予備充電電流でバッテリパックを修復充電し、所定の時間が経過した後、バッテリパックの電圧が依然として第１所定電圧より小さい場合、バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように掃除機を制御する。
本発明の一実施例によると、さらに、バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断する前に、バッテリパックの電圧に基づいてバッテリパックが使用不能状態にあるか否かを判断し、バッテリパックが使用不能状態にある場合、バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように掃除機を制御する。
本発明の一実施例によると、第１充電電流でバッテリパックを定電流充電した後、バッテリパックの電圧が第１充電電圧に達した場合、第１充電電圧によりバッテリパックを定電圧充電し、バッテリパックの充電電流が第２充電電流まで低下した場合、第２充電電流でバッテリパックを定電流充電し、また、第２充電電流でバッテリパックを定電流充電した後、バッテリパックの電圧が第１充電電圧より小さい第２充電電圧に達した場合、第２充電電圧によりバッテリパックを定電圧充電し、バッテリパックの充電電流が第２充電電流より小さい第３充電電流まで低下した後、バッテリパックの充電が完了したと判断する。
なお、本発明の実施例に係る掃除機用充電器の急速充電制御方法のその他の具体的な実施形態は、本発明の上記実施例の掃除機用充電器の具体的な実施形態を参照することができる。
本発明の実施例に係る掃除機用充電器の急速充電制御方法は、掃除機用充電器が通電した後、各第１充電インターフェースに被充電装置が接続されているか否かを識別し、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、被充電装置のパラメータを取得し、さらに被充電装置のパラメータに基づいて該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより被充電装置への充電制御を行う。これにより、掃除機、バッテリパック等異なるタイプの被充電装置の充電ニーズを実現することができ、ユーザ体験の向上に寄与する。
なお、本発明の各部分は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせで実現される。上記実施形態では、複数のステップ又は方法は、メモリに保存され且つ適切なコマンド実行システムによって実行されるソフトウェア又はファームウェアにより、実現することができる。例えば、ハードウェアにより実現される場合は、他の実施形態における場合と同じく、本分野で公知の、データ信号のロジック機能を実現するための論理ゲート回路を備えた離散論理回路、適切な組み合わせ論理ゲート回路を備えた専用集積回路、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの技術のうちいずれか一つ又はこれらの組み合わせにより実現することができる。
なお、本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「逆時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づいており、本発明を便利に又は簡単に説明するために使用されるものであって、その装置又は部品が必ず特定の方位を有していたり、特定の方位において構成、操作されることを指示又は暗示するものではないので、本発明に対する限定と理解してはならない。
なお、「第１」、「第２」の用語は、単に目的を説明するためのものであり、相対的重要性を指示又は暗示するか、或いは示された技術的特徴の数を暗示的に指示すると理解してはならない。よって、「第１」、「第２」と限定されている特徴は少なくとも一つの当該特徴を含むことを明示又は暗示するものである。本発明の説明において、明確且つ具体的な限定がない限り、「複数」とは、少なくとも二つ、例えば、二つ、三つなどを意味する。
本発明の説明において、別途明確な規定と限定がない限り、「取り付け」、「つながる」、「接続」、「固定」などの用語の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、あるいは一体化することでもよい。機械的な接続や、電気的な接続でもよい。直接的接続や、中間媒体を介しての間接的接続でもよい。二つの部品の内部が連通することや、あるいは二つの部品の相互作用関係でもよい。当業者であれば、具体的な状況によって上記用語の本発明においての具体的な意味を理解することができる。
本発明において、別途明確な規定と限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にある場合、第１特徴と第２特徴とが直接接触してもよいし、又は第１特徴と第２特徴とが中間媒体を介して間接的に接触してもよい。また、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」又は「上面」にある場合、第１特徴が第２特徴の真上又は斜め上にあってもよいし、或いは、単に第１特徴の水平高さが第２特徴より高いことだけを表してもよい。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」又は「下面」にある場合、第１特徴が第２特徴の真下又は斜め下にあってもよいし、或いは、単に第１特徴の水平高さが第２特徴より低いことだけを表してもよい。
本発明の説明において、「一実施例」、「一部の実施例」、「例」、「具体的な例」、或いは「一部の例」などの用語を参照した説明は、該実施例或いは例に合わせて説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特性が、本発明の少なくとも一実施例或いは例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する例示的な説明は、必ずしも同じ実施例或いは例に対するものではない。また、説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特性は、いずれか一つ或いは複数の実施形態又は例において適切に結合することができる。なお、互いに矛盾しない限り、当業者は、本明細書に記載された異なる実施例又は例を、異なる実施例又は例の特徴と結合し、組み合わせることができる。
以上に、本発明の実施例を示して説明したが、なお、上記実施例は、例示的なものであり、本発明を限定するものと理解してはならない。当業者であれば、本発明の範囲内で上記実施例に対して変更、修正、取り替え及び変形を行うことができる。
上記目的を達成するために、本発明の第１側面の実施例は掃除機用充電器を提案し、前記掃除機用充電器は、掃除機に対応する機器充電インターフェースと、バッテリパックに対応するバッテリ充電インターフェースと、を少なくとも含む複数の第１充電インターフェースと、入力端が交流電源に接続され、前記交流電源によって出力される交流電流を受電し、前記交流電流を整流処理して直流電流を出力する整流モジュールと、複数の充電制御モジュールであって、前記複数の充電制御モジュールにおける各充電制御モジュールが前記整流モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続される複数の充電制御モジュールと、各第１充電インターフェースとそれぞれ通信して各第１充電インターフェースに被充電バッテリパック及び/又は被充電掃除機を含む被充電装置が接続されているか否かを識別し、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、前記被充電装置のパラメータを取得し、前記被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行う制御モジュールと、を含み、前記被充電装置が前記被充電バッテリパックである場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電バッテリパックの温度及び電圧を含み、前記被充電装置が前記被充電掃除機である場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電掃除機におけるバッテリパックの温度及び電圧を含み、前記制御モジュールは、前記バッテリパックの電圧を取得する第１取得モジュールと、前記バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断する判断モジュールと、前記バッテリパックの電圧が前記第１所定電圧以上である場合、前記バッテリパックの温度を取得する第２取得モジュールと、前記バッテリパックの温度に基づいて前記バッテリパックへの充電制御を行う制御サブモジュールと、を含み、前記制御サブモジュールは、前記バッテリパックの温度を判断し、前記バッテリパックの温度が第１所定温度より高く且つ第２所定温度より低い場合、第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、前記バッテリパックの温度が前記第１所定温度以下であり且つ第３所定温度以上である場合、又は、前記バッテリパックの温度が前記第２所定温度以上であり且つ第４所定温度以下である場合、前記第１充電電流より小さい第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、前記バッテリパックの温度が前記第３所定温度より低い場合、又は、前記バッテリパックの温度が前記第４所定温度より高い場合、前記バッテリパックへの充電を禁止し、前記制御サブモジュールは、さらに、前記第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が第１充電電圧に達した場合、前記第１充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が第２充電電流まで低下した場合、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、また、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が前記第１充電電圧より小さい第２充電電圧に達した場合、前記第２充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が前記第２充電電流より小さい第３充電電流まで低下した後、前記バッテリパックの充電が完了したと判断し、前記第１充電電流は、急速充電モードにおける電流値であり、前記第２充電電流は、普通充電モードにおける電流値であって、前記第１充電電流の１／３以上３／５以下の範囲にあり、前記第３充電電流は、前記バッテリパックの充電が完了したと判断するための電流値であって、前記第１充電電流の１／１０以上１／５以下の範囲にある。
上記目的を達成するために、本発明の第２側面の実施例は、掃除機用充電器の急速充電制御方法を提供し、掃除機用充電器は、複数の第１充電インターフェースと、整流モジュールと、複数の充電制御モジュールとを含み、前記複数の第１充電インターフェースは、掃除機に対応する機器充電インターフェースと、バッテリパックに対応するバッテリ充電インターフェースと、を少なくとも含み、前記整流モジュールの入力端は交流電源に接続され、前記整流モジュールは、前記交流電源によって出力される交流電流を受電し、前記交流電流を整流処理して直流電流を出力し、前記複数の充電制御モジュールにおける各充電制御モジュールが前記整流モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続され、前記方法は、前記掃除機用充電器が通電した後、各第１充電インターフェースに被充電バッテリパック及び/又は被充電掃除機を含む、被充電装置が接続されているか否かを識別するステップと、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、前記被充電装置のパラメータを取得するステップと、前記被充電装置のパラメータに基づいて該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行うステップと、を含み、前記被充電装置が前記被充電バッテリパックである場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電バッテリパックの温度及び電圧を含み、前記被充電装置が前記被充電掃除機である場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電掃除機におけるバッテリパックの温度及び電圧を含み、前記被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行う前記ステップは、前記バッテリパックの電圧を取得するステップと、前記バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断するステップと、前記バッテリパックの電圧が前記第１所定電圧以上である場合、前記バッテリパックの温度を取得するステップと、前記バッテリパックの温度に基づいて前記バッテリパックへの充電制御を行うステップと、を含み、第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が第１充電電圧に達した場合、前記第１充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が第２充電電流まで低下した場合、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、また、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が前記第１充電電圧より小さい第２充電電圧に達した場合、前記第２充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が前記第２充電電流より小さい第３充電電流まで低下した後、前記バッテリパックの充電が完了したと判断し、前記第１充電電流は、急速充電モードにおける電流値であり、前記第２充電電流は、普通充電モードにおける電流値であって、前記第１充電電流の１／３以上３／５以下の範囲にあり、前記第３充電電流は、前記バッテリパックの充電が完了したと判断するための電流値であって、前記第１充電電流の１／１０以上１／５以下の範囲にある。

Claims (23)

  1. 掃除機に対応する機器充電インターフェースと、バッテリパックに対応するバッテリ充電インターフェースと、を少なくとも含む複数の第１充電インターフェースと、
    入力端が交流電源に接続され、前記交流電源によって出力される交流電流を受電し、前記交流電流を整流処理して直流電流を出力する整流モジュールと、
    複数の充電制御モジュールであって、前記複数の充電制御モジュールにおける各充電制御モジュールが前記整流モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続される複数の充電制御モジュールと、
    各第１充電インターフェースとそれぞれ通信して各第１充電インターフェースに被充電バッテリパック及び/又は被充電掃除機を含む被充電装置が接続されているか否かを識別し、いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、前記被充電装置のパラメータを取得し、前記被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行う制御モジュールと、
    を含む、
    ことを特徴とする掃除機用充電器。
  2. 前記被充電バッテリパックのみが第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記制御モジュールは、前記被充電バッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、前記被充電バッテリパックのパラメータが正常である場合に、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電バッテリパックへの充電制御を行い、
    前記被充電掃除機のみが第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記制御モジュールは、前記被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、前記被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常である場合に、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電掃除機への充電制御を行い、
    前記被充電バッテリパック及び前記被充電掃除機がそれぞれ第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記制御モジュールは、前記被充電掃除機への充電制御を優先的に行い、前記被充電掃除機の充電が完了した後、前記被充電バッテリパックへの充電制御を行う、
    ことを特徴とする請求項１に記載の掃除機用充電器。
  3. 前記被充電装置が前記被充電バッテリパックである場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電バッテリパックの温度及び電圧を含み、
    前記被充電装置が前記被充電掃除機である場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電掃除機におけるバッテリパックの温度及び電圧を含む、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の掃除機用充電器。
  4. 前記掃除機用充電器は、
    ＵＳＢ充電インターフェースと、ＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェースと、１２ＶＤＣ充電インターフェースとのうち少なくとも一種を含む少なくとも一つの第２充電インターフェースと、
    前記整流モジュールの出力端に接続され、前記整流モジュールによって出力される直流電流を昇圧変換又は降圧変換して前記少なくとも一つの第２充電インターフェースに印加する少なくとも一つの電圧変換モジュールと、
    をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の掃除機用充電器。
  5. 前記制御モジュールは、
    前記バッテリパックの電圧を取得する第１取得モジュールと、
    前記バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断する判断モジュールと、
    前記バッテリパックの電圧が前記第１所定電圧以上である場合、前記バッテリパックの温度を取得する第２取得モジュールと、
    前記バッテリパックの温度に基づいて前記バッテリパックへの充電制御を行う制御サブモジュールと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項３に記載の掃除機用充電器。
  6. 前記制御サブモジュールは、具体的には、
    前記バッテリパックの温度を判断し、
    前記バッテリパックの温度が第１所定温度より高く且つ第２所定温度より低い場合、第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、
    前記バッテリパックの温度が前記第１所定温度以下であり且つ第３所定温度以上である場合、又は、前記バッテリパックの温度が前記第２所定温度以上であり且つ第４所定温度以下である場合、前記第１充電電流より小さい第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、
    前記バッテリパックの温度が前記第３所定温度より低い場合、又は、前記バッテリパックの温度が前記第４所定温度より高い場合、前記バッテリパックへの充電を禁止する、
    ことを特徴とする請求項５に記載の掃除機用充電器。
  7. 前記掃除機用充電器は、提示モジュールをさらに含み、
    前記制御サブモジュールは、さらに、前記バッテリパックの電圧が前記第１所定電圧より小さい場合、第１充電電流より小さい予備充電電流で前記バッテリパックを修復充電し、所定の時間が経過した後、前記バッテリパックの電圧が依然として前記第１所定電圧より小さい場合、前記バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように前記提示モジュールを制御する、
    ことを特徴とする請求項５に記載の掃除機用充電器。
  8. 前記判断モジュールは、さらに、前記バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断する前に、前記バッテリパックの電圧に基づいて前記バッテリパックが使用不能状態にあるか否かを判断し、
    前記バッテリパックが前記使用不能状態にある場合、前記制御サブモジュールは、前記バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように前記提示モジュールを制御する、
    ことを特徴とする請求項７に記載の掃除機用充電器。
  9. 前記制御サブモジュールは、さらに、
    前記第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が第１充電電圧に達した場合、前記第１充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が第２充電電流まで低下した場合、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、また、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が前記第１充電電圧より小さい第２充電電圧に達した場合、前記第２充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が前記第２充電電流より小さい第３充電電流まで低下した後、前記バッテリパックの充電が完了したと判断する、
    ことを特徴とする請求項６に記載の掃除機用充電器。
  10. 前記掃除機用充電器は、複数の遮断制御モジュールをさらに含み、
    前記複数の遮断制御モジュールにおける各遮断制御モジュールが、各充電制御モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続され、
    前記制御サブモジュールは、該当する遮断制御モジュールを制御することにより、前記バッテリパックへの充電を停止させる、
    ことを特徴とする請求項８に記載の掃除機用充電器。
  11. 前記掃除機用充電器は、複数の充電電圧検出モジュール及び/又は複数の充電電流検出モジュールをさらに含み、
    前記複数の充電電圧検出モジュールにおける各充電電圧検出モジュールが、各遮断制御モジュールと各第１充電インターフェースとの間に対応して設けられ、且つ前記制御サブモジュールに接続され、前記充電電圧検出モジュールは、前記第１充電インターフェースの充電電圧を検出し、前記制御サブモジュールは、前記第１充電インターフェースの充電電圧に異常が発生した場合、前記遮断制御モジュールを制御することにより、前記バッテリパックへの充電を停止させ、
    前記複数の充電電流検出モジュールにおける各充電電流検出モジュールが、各遮断制御モジュールと各第１充電インターフェースとの間に対応して設けられ、且つ前記制御サブモジュールに接続され、前記充電電流検出モジュールは、前記第１充電インターフェースの充電電流を検出し、前記制御サブモジュールは、前記第１充電インターフェースの充電電流に異常が発生した場合、前記遮断制御モジュールを制御することにより、前記バッテリパックへの充電を停止させる、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の掃除機用充電器。
  12. 前記バッテリパックは、
    ハウジングと、
    前記ハウジング内に位置するバッテリと、
    前記ハウジング内に位置し、前記バッテリを放熱させる放熱アセンブリと、を含む、
    ことを特徴とする請求項５に記載の掃除機用充電器。
  13. 前記ハウジングの対向する二つの側壁は第１側壁及び第２側壁であり、前記第１側壁は第１貫通孔を有し、前記第２側壁は第２貫通孔を有し、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とが対向しており、前記バッテリと前記放熱アセンブリとは、いずれも前記第１側壁と前記第２側壁との間に位置している、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の掃除機用充電器。
  14. 前記放熱アセンブリは、風車と、放熱フィンと、放熱シリカゲル層と、半導体放熱部材と、相変化材料とのうち少なくとも一種を含み、
    前記放熱アセンブリが前記放熱フィンである場合、前記放熱フィンの一端は前記バッテリに接続され、前記放熱フィンの他端は前記ハウジングに向かって延伸し、且つ前記放熱フィンの前記他端は間隔をあけた複数の溝を有し、
    前記放熱アセンブリが前記放熱シリカゲル層である場合、前記放熱シリカゲル層は前記バッテリの外周を被覆している、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の掃除機用充電器。
  15. 前記バッテリパックは前記掃除機の通風路内に位置している、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の掃除機用充電器。
  16. 掃除機用充電器の急速充電制御方法であって、
    掃除機用充電器は、複数の第１充電インターフェースと、整流モジュールと、複数の充電制御モジュールとを含み、前記複数の第１充電インターフェースは、掃除機に対応する機器充電インターフェースと、バッテリパックに対応するバッテリ充電インターフェースと、を少なくとも含み、前記整流モジュールの入力端は交流電源に接続され、前記整流モジュールは、前記交流電源によって出力される交流電流を受電し、前記交流電流を整流処理して直流電流を出力し、前記複数の充電制御モジュールにおける各充電制御モジュールが前記整流モジュールの出力端と各第１充電インターフェースとの間に対応して接続され、前記方法は、
    前記掃除機用充電器が通電した後、各第１充電インターフェースに被充電バッテリパック及び/又は被充電掃除機を含む、被充電装置が接続されているか否かを識別するステップと、
    いずれかの第１充電インターフェースに被充電装置が接続されていると識別した場合、前記被充電装置のパラメータを取得するステップと、
    前記被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行うステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする掃除機用充電器の急速充電制御方法。
  17. 前記被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行う前記ステップは、
    前記被充電バッテリパックのみが第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記被充電バッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、前記被充電バッテリパックのパラメータが正常である場合に、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電バッテリパックへの充電制御を行うステップと、
    前記被充電掃除機のみが第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記制御モジュールは、前記被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常であるか否かを判断し、前記被充電掃除機におけるバッテリパックのパラメータが正常である場合に、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電掃除機への充電制御を行うステップと、
    前記被充電バッテリパック及び前記被充電掃除機がそれぞれ第１充電インターフェースに接続されていると識別した場合、前記制御モジュールは、前記被充電掃除機への充電制御を優先的に行い、前記被充電掃除機の充電が完了した後、前記被充電バッテリパックへの充電制御を行うステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の掃除機用充電器の急速充電制御方法。
  18. 前記被充電装置が前記被充電バッテリパックである場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電バッテリパックの温度及び電圧を含み、
    前記被充電装置が前記被充電掃除機である場合、前記被充電装置のパラメータは、前記被充電掃除機におけるバッテリパックの温度及び電圧を含む、
    ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の掃除機用充電器の急速充電制御方法。
  19. 前記被充電装置のパラメータに基づいて、該第１充電インターフェースに対応する充電制御モジュールにより前記被充電装置への充電制御を行う前記ステップは、
    前記バッテリパックの電圧を取得するステップと、
    前記バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断するステップと、
    前記バッテリパックの電圧が前記第１所定電圧以上である場合、前記バッテリパックの温度を取得するステップと、
    前記バッテリパックの温度に基づいて前記バッテリパックへの充電制御を行うステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項１８に記載の掃除機用充電器の急速充電制御方法。
  20. 前記バッテリパックの温度に基づいて前記バッテリパックへの充電制御を行う前記ステップは、
    前記バッテリパックの温度を判断するステップと、
    前記バッテリパックの温度が第１所定温度より大きく且つ第２所定温度より低い場合、第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電するステップと、
    前記バッテリパックの温度が前記第１所定温度以下であり且つ第３所定温度以上である場合、又は、前記バッテリパックの温度が前記第２所定温度以上であり且つ第４所定温度以下である場合、前記第１充電電流より小さい第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電するステップと、
    前記バッテリパックの温度が前記第３所定温度より低い場合、又は、前記バッテリパックの温度が前記第４所定温度より高い場合、前記バッテリパックへの充電を禁止するステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の掃除機用充電器の急速充電制御方法。
  21. 前記バッテリパックの電圧が前記第１所定電圧より小さい場合、第１充電電流より小さい予備充電電流で前記バッテリパックを修復充電し、所定の時間が経過した後、前記バッテリパックの電圧が依然として前記第１所定電圧より小さい場合、前記バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように前記掃除機を制御する、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の掃除機用充電器の急速充電制御方法。
  22. 前記バッテリパックの電圧が第１所定電圧以上であるか否かを判断する前に、さらに、前記バッテリパックの電圧に基づいて前記バッテリパックが使用不能状態にあるか否かを判断し、
    前記バッテリパックが前記使用不能状態にある場合、前記バッテリパックへの充電を停止し、エラー情報を発信するように前記掃除機を制御する、
    ことを特徴とする請求項２１に記載の掃除機用充電器の急速充電制御方法。
  23. 前記第１充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が第１充電電圧に達した場合、前記第１充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が第２充電電流まで低下した場合、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電し、また、前記第２充電電流で前記バッテリパックを定電流充電した後、前記バッテリパックの電圧が前記第１充電電圧より小さい第２充電電圧に達した場合、前記第２充電電圧により前記バッテリパックを定電圧充電し、前記バッテリパックの充電電流が前記第２充電電流より小さい第３充電電流まで低下した後、前記バッテリパックの充電が完了したと判断する、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の掃除機用充電器の急速充電制御方法。
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