(57)【要約】  異なる容量並びに電圧レベルの様々なバッテリを充電するポータブルドローンバッテリチャージャが提供される。ドローンバッテリチャージャは内部電池から作動し、ドローンバッテリチャージャの内部電池の容量は、ドローンバッテリより数倍大きい為、ドローンバッテリを複数回充電することができる。  【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを充電するための充電レベルを設定するステップと、
前記充電レベルに基づいて前記バッテリの充電ステータスを検出するステップと、
検出された充電ステータスに基づいて、前記バッテリが充電中であるか否かを判定するステップと、
前記バッテリが充電中でない場合、前記充電レベルをより高い充電レベルに上げるステップと、
を具えることを特徴とする、バッテリを充電するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の態様は、一般的にはポータブルバッテリ充電システムに関し、より具体的にはポータブルドローンバッテリ充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのバッテリ充電システムが市場で入手可能である。しかし、ドローン航空機がバッテリ充電で必要とするものは、これらの装置に特有のものであって、一般的なシステムはそのニーズに適切に対応していない。
【０００３】
飛行時間の増加要求があるため、現場におけるバッテリの再充電の問題に取り組むことが重要となる。
【発明の概要】
【０００４】
以下では、開示されたアプローチの１又はそれ以上の態様の基本的な理解を提供するため、それらの態様の簡単な概要を示す。この概要は、開示の全ての意図した特徴についての広範囲にわたる概観ではなく、開示の全ての態様の鍵又は重要な要素を特定することや、開示の何れか又は全ての態様の範囲を定めることを意図していない。唯一の目的は、後に示すより詳細な説明の前触れとして、開示の１又はそれ以上の態様の一部の概念を簡単な形で示すことである。
【０００５】
一の態様において、開示は、携帯用であるドローンバッテリ充電システムを提供する。
【０００６】
開示の他の態様は、直流（ＤＣ）及び交流（ＡＣ）を含む複数の電源からバッテリを再充電するドローンバッテリ充電システムを提供する。
【０００７】
開示の更に別の態様は、複数のバッテリを同時に充電することができるポータブルドローンバッテリ充電システムを提供する。
【０００８】
開示の更に別の態様は、互いに独立した複数のバッテリの安全な充電を管理することができるポータブルドローンバッテリ充電システムを提供する。
【０００９】
開示の更に別の態様は、それぞれ異なるタイプである複数のバッテリの充電を管理することができるポータブルドローンバッテリ充電システムを提供する。
【００１０】
本発明のこれら及び他の態様は、以下の詳細な説明を検討することでより十分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
開示のこれら又は他のサンプルの態様は、これに続く詳細な発明及び添付の図面において説明される。
【００１２】
【図１】図１は、開示されたドローンバッテリ充電システムの様々な態様に従って構成された、ポータブルドローンバッテリ充電システムの例を概念的に示すブロック図である。
【００１３】
【図２】図２は、開示されたドローンバッテリ充電システムの様々な態様に従って構成された、充電モジュールの例を概念的に示すブロック図である。
【００１４】
【図３】図３は、開示されたドローンバッテリ充電システムの様々な態様に従って構成された、充電モジュールの動作を概念的に示すフロー図である。
【００１５】
一般的な方法に従って、図面の一部は、明確性のために簡素化されている場合がある。従って、図面は、所定の装置（例えば、デバイス）又は方法の構成要素の全てを図示していない場合がある。最後に、同様の参照番号を用いて、明細書及び図面全体で同様の機能を示すことがある。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
添付の図面に関連して以下に示す詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書で説明する概念を実行可能な構成のみを示すことを意図していない。詳細な説明は、様々な概念を完全に理解するために、具体的な詳細を含んでいる。しかし、それらの概念はこれらの具体的な詳細なく実行できることが、当業者には明らかであろう。そのような概念が不明瞭になることを回避するため、周知の構造及び構成要素をブロック図の形式で示す場合がある。
【００１７】
開示されたポータブルドローンバッテリ充電システムンの様々な態様に従って構成されたドローンバッテリ充電システムを、ドローンバッテリ充電システム１００として図１に示す。ドローンバッテリ充電システム１００は、ＤＣ入力１と、バッテリパック２と、バッテリステータスモニタ３と、バッテリプロテクタ４と、電源スイッチ５と、充電モジュール１１とを含む。
【００１８】
ＤＣ入力１は、ＤＣ電源であって、好ましくは、１２ｖ〜１９ｖの範囲のレベルの電圧を提供する。適切なＤＣ電源の例は、車又は船用のバッテリである。以下で更に説明するように、ＤＣ入力１は、携帯使用のドローンバッテリ充電システム１００を充電するのに用いられる。
【００１９】
バッテリパック２により、ドローンバッテリ充電システム１００がＤＣ電源から離れて使用可能となり、バッテリパック２は、充電モジュール１１に電力を供給するための少なくとも１つのバッテリパックを含む。開示されたシステムの一態様において、バッテリパック２は、２９．４ｖで約１６〜２０アンペアの出力を有する７つものリチウム（ｌｉ）‐ポリマバッテリを含む。
【００２０】
バッテリステータスモニタ３は、システムの電圧及び容量のモニタリングを行う。
【００２１】
バッテリプロテクタ４は、過電流、並びに過電圧／不足電圧の保護を提供する。
【００２２】
電源スイッチ５は、本明細書で更に説明するように、充電モジュール１１内の充電モジュールを作動させる。
【００２３】
図２に示すように、充電モジュール１１は、タイマモジュールＡ６と、充電制御回路７と、タイマモジュールＢ８と、充電ステータスモニタ９とを含む。充電モジュール１１は、充電すべきバッテリ１０を充電するのに用いられる。充電すべきバッテリ１０の例は、ＤＪＩ（商標）Ｐｈａｎｔｏｍ  ３  ドローンシステムに用いられるもののような１７．５ｖのバッテリを含むことができる。充電モジュール１１は、他の種類のドローンバッテリを充電するのに用いられてもよい。
【００２４】
タイマモジュールＡ６は、＃５が押された後で＃１０が検出／接続されない場合、＃７、＃８、及び＃９を所定の秒（例えば、３０秒）内にシャットダウンするのに用いることができる。
【００２５】
充電制御回路７は、充電動作の制御を行い、＃５が押されたときに開始する。
【００２６】
タイマモジュールＢ８は、＃５が押されて４０秒後に＃９を起動する。
【００２７】
充電ステータスモニタ９は、タイマモジュールＢ８により起動され、接続したバッテリの電圧が設定電圧より高い場合、充電制御回路７をシャットダウンする。
【００２８】
図３はプロセス３００を示し、そこでは、充電モジュール１１は、開示されたアプローチの様々な態様に従って様々な種類のバッテリを充電することが可能である。
【００２９】
３０２で、充電モジュール１１は、充電モジュール１１がバッテリの充電を行おうとする第１の充電レベルを設定する。開示されたアプローチの一態様において、このレベルは、充電モジュール１１が運転し得る最小のレベルである。例えば、バッテリパックは、単セル等、セル数に関して最小のバッテリパックとすることができる。
【００３０】
３０４で、充電モジュール１１は、バッテリの充電ステータスを検出する。開示されたアプローチの一態様において、充電モジュール１１は、バッテリに流れる電流量の検出を試みてもよい。開示されたアプローチの別の態様において、充電モジュール１１は、バッテリと通信する情報信号の検出を試みてもよい。この情報信号は、充電ステータス、並びに、バッテリから伝えられるような、電流、電圧、温度等の他のサイドバンド情報を含むことができる。
【００３１】
３０６で、充電モジュール１１は、バッテリが３０４からの検出電流に基づいて充電中であるか否かを判断する。開示されたアプローチの一態様において、充電モジュール１１は、バッテリが最小の検出電流量に基づいて充電されているか否かを判断することができる。開示されたアプローチの別の態様において、充電モジュール１１は、バッテリが、一定期間にわたる検出電流に基づいて充電されているか否かを判断することができる。開示されたアプローチの更に別の態様において、充電モジュール１１は、他の検出信号に基づいてバッテリが充電されているか否かを判断することができる。バッテリが充電されていると判断した場合、プロセス３００の動作が終了する。そうでなければ、動作は３０８に継続する。
【００３２】
３０８で、充電モジュール１１は、より大きいサイズのバッテリのために、充電レベルを次のレベルに上げる。例えば、セル数が多いバッテリに対して、充電レベルを上げることとなる。その後、動作は３０４に戻り、充電モジュール１１が充電ステータスを検出することとなる。
【００３３】
プロセス３００を通じて、充電モジュール１１は、様々な種類のバッテリを安全に充電することができる。従って、プロセス３００は、適切な電圧、電流、及び他のレベルを検出、制御できるため、様々なバッテリとの適合性を保つ充電モジュール１１を提供する。例えば、充電レベルをゆっくり上げることにより、セル数の少ないバッテリは、そのバッテリが対処できる範囲を上回る電圧レベルでは充電されなくなる。
【００３４】
本明細書に開示された態様に関連して説明した、様々な例示の論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路、及びアルゴリズムのステップの何れかは、電子ハードウェア（例えば、電源コード又は他の技法を用いて設計することが可能な、デジタルインプリメンテーション、アナログインプリメンテーション、又はそれら２つの組み合わせ）、命令を組み込む様々な形式のプログラム又は設計コード（本明細書では以下、便宜上、「ソフトウェア」又は「ソフトウェアモジュール」と呼ぶ場合がある）、又はそれらの組み合わせとして実現できることを当業者は理解するであろう。このハードウェア及びソフトウェアの互換性を明確に示すため、様々な例示のコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、及びステップを、概してその機能について上記に説明した。そのような機能がハードウェア又はソフトウェアで実行されるか否かは、全体のシステムに課される特定のアプリケーション及び設計の制約に依る。当業者は、説明した機能をそれぞれ特定のアプリケーションに対して様々な方法で実行することができるが、そのような実行の決定は、本開示の範囲から逸脱するものと解釈されるべきではない。
【００３５】
本明細書に開示された態様に関連して説明した、様々な例示の論理ブロック、モジュール、及び回路は、集積回路（ＩＣ）、アクセスターミナル、又はアクセスポイント内で実行、又は集積回路（ＩＣ）、アクセスターミナル、又はアクセスポイントにより実行することができる。ＩＣは、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のプログラム可能な論理装置、ディスクリートゲート又はトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、電子部品、光学部品、機械部品、又は本明細書で説明した機能を実行するよう設計されたそれらの任意の組み合わせを具えることができ、ＩＣ内部、ＩＣ外部、または両方に存在するコード又は命令を実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替において、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンであってもよい。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと一体化した１又はそれ以上のマイクロプロセッサ、又は任意の他のそのような構成として実行されてもよい。
【００３６】
任意の開示されたプロセスにおけるステップの任意の具体的な順番又は階層は、サンプルのアプローチの例であることが理解される。設計の選択に基づき、プロセスにおけるステップの具体的な順序又は階層は、本発明の開示の範囲内に留まりながら再調整できることが理解される。付随する方法は、様々なステップの存在する要素をサンプルの順に主張するが、それらは、示された具体的な順番又は階層に限定されることを意図していない。
【００３７】
本明細書に開示された態様に関連して説明した方法又はアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュール、又はそれらの２つの組み合わせにおいて直接具現化されてもよい。ソフトウェアモジュール（例えば、実行可能な命令及び関連データを含む）、及び他のデータは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は当技術分野において周知のコンピュータ読み取り可能な記録媒体の任意の他の形式等のデータメモリにあってよい。サンプルの記憶媒体は、プロセッサが情報（例えば、コード）を記録媒体から読み取り、情報を記録媒体に書き込めるように、例えば、コンピュータ／プロセッサ（本明細書では以下、便宜上、「プロセッサ」と呼ぶ場合がある）等のマシンに連結されてもよい。サンプルの記憶媒体は、プロセッサと一体化してもよい。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣに存在してもよい。ＡＳＩＣは、ユーザ機器に存在してもよい。代替において、プロセッサ及び記憶媒体は、ユーザ機器におけるディスクリートコンポーネントとして存在してもよい。また、一部の態様において、任意の適切なコンピュータプログラム製品は、開示の１又はそれ以上の態様に関連するコード（例えば、少なくとも１つのコンピュータにより実行可能なもの）を含むコンピュータ読み取り可能な媒体を具えてもよい。一部の態様において、コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料を具えてもよい。
【００３８】
先の説明は、当業者が本明細書で説明した様々な態様を実施できるよう提供される。これらの態様に対する様々な変更は、当業者に容易に明らかであり、本明細書で定義した一般的原理を、他の態様に適用することができる。従って、特許請求の範囲は、本明細書で示した態様に限定されることを意図せず、特許請求の範囲の文言と一貫して全範囲に従うべきであり、単数形の要素への言及は、特に指示がない限り、「唯一」を意味することを意図せず、「１又はそれ以上」を意味することを意図する。特に指示がない限り、「一部」という用語は、１又はそれ以上を指す。項目のリストのうちの「少なくとも１つの」を指すフレーズは、単一の部材を含む、それらの項目の任意の組み合わせを指す。例として、「ａ、ｂ、又はｃのうち少なくとも１つ」は、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ａ及びｂ」、「ａ及びｃ」、「ｂ及びｃ」、及び「ａ、ｂ、及びｃ」を包括することを意図する。当技術分野で当業者に周知である、又は後に周知となる本開示にわたって説明した様々な態様の要素に等しい全ての構造及び機能は、本明細書で参照することにより明白に組み込まれ、特許請求の範囲により包含されることを意図する。また、本明細書に開示されたものは、特許請求の範囲に明示的に記載されたか否かに関わらず、一般に向けたものであることを意図していない。特許請求の範囲の要素が「〜する手段」というフレーズを用いて明白に記載されたものでない限り、又は方法クレームの場合、特許請求の範囲の要素が「〜するステップ」というフレーズを用いて記載されたものでない限り、特許請求の範囲の要素は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１２条、第６パラグラフの規定に従って解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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