(57)【要約】【課題】バッテリパックを充電するためのシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】充電システムは、バッテリパックに充電電流を提供するように動作可能な充電器を含む。充電器は、電源とバッテリパックとの間に結合された充電スイッチ、および充電スイッチを制御するように動作可能な制御装置を含む。制御装置は、バッテリパックに結合された電圧感知ピンを含む。制御装置は、電圧感知ピンを介して複数の個別の時間スロット内でバッテリパックのバッテリ電圧を測定するように動作可能であり、かつ、バッテリ電圧に基づいて、複数の個別の時間スロットのうちの連続した2つの時間スロットの間の時間間隔の長さを調節するように動作可能である。【選択図】図２
2018133330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリパックに充電電流を提供するように動作可能な充電器であって、
電源と前記バッテリパックとの間に結合された充電スイッチと、
前記充電スイッチを制御するように動作可能でありかつ前記バッテリパックに結合された電圧感知ピンを備える制御装置と、を備える、充電器、を備え、
前記制御装置は、前記電圧感知ピンを介して複数の個別の時間スロット内で前記バッテリパックのバッテリ電圧を測定するように動作可能であり、かつ、前記バッテリ電圧に基づいて、前記複数の個別の時間スロットのうちの連続した2つの時間スロットの間の時間間隔の長さを調節するように動作可能である、充電システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記バッテリ電圧が増加する場合に前記時間間隔の前記長さを短くするように動作可能である、請求項1に記載の充電システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記充電スイッチに結合された駆動ピンを更に備え、前記制御装置は、前記充電スイッチをオンにして前記充電電流を前記バッテリパックに提供するように、および、前記制御装置によって生成された前記駆動ピン上の信号の状態に従って前記複数の個別の時間スロット内で前記充電スイッチをオフするように、動作可能である、請求項1に記載の充電システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記バッテリパックの識別情報を判定し、前記識別情報に従って充電パラメータを構成するように動作可能である、請求項1に記載の充電システム。
【請求項５】
前記バッテリパックはバッテリセルのアノードと前記バッテリパックの正端子との間に結合された抵抗器を備え、
前記制御装置は、前記充電スイッチをオフにし、前記充電スイッチがオフになっている間に前記バッテリパックの第1のバッテリ電圧を測定するように動作可能であり、
前記制御装置は、前記バッテリパックが、前記バッテリセルの前記アノードから前記抵抗器および前記電圧感知ピンを通って前記制御装置に流入する放電電流を生成することを可能にするように動作可能であり、
前記制御装置は、前記放電電流が生成されておりかつ前記充電スイッチがオフになっている間に、前記バッテリパックの第2のバッテリ電圧を測定するように動作可能であり、
前記制御装置は、前記第1のバッテリ電圧と前記第2のバッテリ電圧との間の差に基づいて、前記バッテリパックの識別情報を判定するように更に動作可能である、請求項4に記載の充電システム。
【請求項６】
バッテリパックに充電電流を提供するように動作可能な充電器であって、
前記バッテリパックは、
バッテリセルと前記バッテリパックの正端子との間に結合された抵抗器と、
前記抵抗器と並列に結合されたダイオードと、を備え、前記ダイオードのカソードは前記バッテリセルのアノードに結合されており、前記ダイオードのアノードは前記バッテリパックの前記正端子に結合されており、
前記充電器は、
電源と前記バッテリパックとの間に結合された充電スイッチと、
前記充電スイッチに結合された制御装置と、を備え、前記制御装置は前記バッテリパックに結合された電圧感知ピンを備える、充電器、を備え、
前記制御装置は、前記電圧感知ピンを通して前記抵抗器の抵抗を測定する、前記抵抗器の前記抵抗に従って前記バッテリパックの識別情報を判定する、および、前記識別情報に従って充電パラメータを構成するように、動作可能である、充電システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記充電スイッチに結合された駆動ピンを更に備え、前記制御装置は、前記駆動ピンにおいてオフ信号を駆動することによって前記充電スイッチをオフにするように動作可能であり、かつ、前記充電スイッチがオフになっているときに前記バッテリパックの第1のバッテリ電圧を測定するように動作可能であり、
前記制御装置は、前記バッテリパックが、前記バッテリセルの前記アノードから前記抵抗器および前記電圧感知ピンを通って前記制御装置に流入する放電電流を生成することを可能にするように動作可能であり、
前記制御装置は、前記放電電流が生成されておりかつ前記充電スイッチがオフになっている間に、前記バッテリパックの第2のバッテリ電圧を測定するように動作可能であり、
前記制御装置は、前記第1のバッテリ電圧と前記第2のバッテリ電圧との間の差に基づいて、前記抵抗器の前記抵抗を測定するように更に動作可能である、請求項6に記載の充電システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記電圧感知ピンを介して複数の個別の時間スロット内で前記バッテリパックのバッテリ電圧を測定するように動作可能であり、かつ、前記バッテリ電圧に基づいて、前記複数の個別の時間スロットのうちの連続した2つの時間スロットの間の時間間隔の長さを調節するように動作可能である、請求項6に記載の充電システム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記バッテリ電圧が増加する場合に前記時間間隔の前記長さを短くするように動作可能である、請求項8に記載の充電システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記充電スイッチをオンにして前記充電電流を前記バッテリパックに提供する、および、前記複数の個別の時間スロット内で前記充電スイッチをオフにするように、動作可能である、請求項6に記載の充電システム。
【請求項１１】
バッテリパックを充電するための方法であって、
充電器によって、前記バッテリパックに充電電流を提供するステップと、
前記充電器によって、複数の個別の時間スロット内で前記バッテリパックのバッテリ電圧を測定するステップと、
前記充電器によって、前記バッテリ電圧に基づいて、前記複数の個別の時間スロットのうちの連続した2つの時間スロットの間の時間間隔の長さを調節するステップと、を含む、方法。
【請求項１２】
調節する前記ステップは、
前記バッテリ電圧が増加する場合に前記時間間隔の前記長さを短くするステップを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記充電器中の充電スイッチをオンにして前記充電電流を前記バッテリパックに提供するステップと、
前記複数の個別の時間スロット内で前記充電スイッチをオフにするステップと、
を更に含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１４】
前記バッテリパックの識別情報を検出するステップと、
前記識別情報に従って充電パラメータを構成するステップと、
を更に含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１５】
前記バッテリパックの識別情報を検出する前記ステップは、
前記充電器中の充電スイッチをオフにするステップと、
前記充電スイッチがオフになっている間に、前記バッテリパックの第1のバッテリ電圧を測定するステップと、
前記バッテリパックが、前記バッテリパック中のバッテリセルのアノードから抵抗器を通って前記充電器に流れる放電電流を生成することを可能にするステップと、
前記放電電流が生成されておりかつ前記充電スイッチがオフになっている間に、前記バッテリパックの第2のバッテリ電圧を測定するステップと、
前記第1のバッテリ電圧と前記第2のバッテリ電圧との間の差に基づいて、前記バッテリパックの識別情報を判定するステップと、を含む、請求項14に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、2017年2月15日にイギリス知的財産庁に出願された出願第GB1702472.0号の、米国特許法第119条(a)の下での利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
図1は、バッテリパック104を充電するための充電器102を含む、従来の充電システム100を示す。充電器102は、充電器制御装置110の制御下でバッテリパック104を充電するために、入力AC電力を出力DC電力に変換する、AC/DC(交流/直流)変換器108を含む。バッテリパック104は、第1のスイッチ114を制御する一次保護回路118、および第2のスイッチ116を制御する二次保護回路120を含む。充電期間の間は、スイッチ114および116の両方がオンの状態である。バッテリセル122のセル電圧が第1の閾値VCVに達するとき、一次保護回路はスイッチ114をオフにして充電を止める。一次保護回路118が所望の保護を実行できない場合、例えば、セル電圧が上昇し続ける場合、二次保護回路120はこの状態を検出し、セル電圧が第2の閾値VOVに達するとき、スイッチ116をオフにすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一部の低コストの用途、または電気歯ブラシなど、プリント回路基板(PCB)のスペースが非常に限られている一部の用途では、保護スイッチ114および116、ならびに対応する保護回路118および120は、総コストを上げるだけでなく、スペース要件も高くする。これらの小型で低コストの用途に関して、コストおよびPCBスペースを減らすためには、新しい解決法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による実施形態は、バッテリパックを充電するためのシステムおよび方法を提供する。
【０００５】
ある実施形態では、充電システムは、バッテリパックに充電電流を提供するように動作可能な充電器を含む。充電器は、電源とバッテリパックとの間に結合された充電スイッチ、および、充電スイッチを制御するように動作可能な制御装置を含む。制御装置は、バッテリパックに結合された電圧感知ピンを含む。制御装置は、電圧感知ピンを介して複数の個別の時間スロット内でバッテリパックのバッテリ電圧を測定するように動作可能であり、かつ、バッテリ電圧に基づいて、複数の個別の時間スロットのうちの連続した2つの時間スロットの間の時間間隔の長さを調節するように動作可能である。
【０００６】
別の実施形態では、充電システムは、バッテリパックに充電電流を提供するように動作可能な充電器を含む。バッテリパックは、バッテリセルとバッテリパックの正端子との間に結合された抵抗器、および抵抗器と並列に結合されたダイオードを含み、この場合、ダイオードのカソードはバッテリセルのアノードに結合されており、ダイオードのアノードはバッテリパックの正端子に結合されている。充電器は、電源とバッテリパックとの間に結合された充電スイッチ、および充電スイッチに結合された制御装置を含む。制御装置は、バッテリパックに結合された電圧感知ピンを含む。制御装置は、電圧感知ピンを通して抵抗器の抵抗を測定する、抵抗器の抵抗に従ってバッテリパックの識別情報(identity)を判定する、および、識別情報に従って充電パラメータを構成するように、動作可能である。
【０００７】
更に別の実施形態では、バッテリパックを充電するための方法は、充電器からバッテリパックに充電電流を提供するステップと、複数の個別の時間スロット内でバッテリパックのバッテリ電圧を測定するステップと、バッテリ電圧に基づいて、複数の個別の時間スロットのうちの連続した2つの時間スロットの間の時間間隔の長さを調節するステップと、を含む。
【０００８】
特許請求される主題の実施形態の特徴および利点は、続く詳細な説明を読み進めるにつれて、および、同様の数字が同様の部分を表している以下のような図面を参照することで、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の充電システムを示す図である。
【図２】本発明の実施形態による充電システムを示す図である。
【図３】本発明の実施形態による充電システムと関連付けられた波形を示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるバッテリパックを充電するための方法のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、本発明の実施形態を詳細に参照する。本発明がこれらの実施形態と関連して記載されることになるが、それらは、本発明をこれらの実施形態に限定することを意図されていないことが、理解されるであろう。反対に、本発明は、代替形態、修正形態、および等価物を包含することが意図されており、それらは添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の精神および範囲内に含まれ得る。
【００１１】
更に、本発明の以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解をもたらすために、多数の具体的な詳細が明記されている。しかしながら、当業者には、これらの具体的な詳細がなくても本発明を実施できることが認識されるであろう。他の場合には、よく知られている方法、手順、構成要素、および回路は、本発明の態様を不必要に分かりにくくしないよう、詳細には記載されていない。
【００１２】
図2は、本発明の実施形態による充電システム200を示している。充電システム200は、充電器202およびバッテリパック204を含む。
【００１３】
充電器202は、AC/DC変換器を制御するAC/DC制御装置206を含む。ある実施形態では、AC/DC変換器は、整流器209および変圧器203を含む。AC/DC変換器は、充電電流ICHを出力端子CHG+においてバッテリパック204に提供するように動作可能である。充電器202は更に、充電スイッチ212、電流センサ210および充電器制御装置208を含む。充電スイッチ212は、AC/DC変換器と出力端子CHG+との間に結合されている。電流センサ210は、充電電流レベルを感知するためにAC/DC変換器に結合されている。図2の例では、充電器制御装置208は、電流感知ピンISEN、電源ピンVCC、駆動ピンDRV、フィードバックピンFB、および電圧感知ピンVSENを含む。電流感知ピンISENは、充電電流をモニタするための電流センサ210に結合されている。電源ピンVCCは、充電器制御装置208に電力供給するために、AC/DC変換器から電力を受け取る。充電器制御装置208は、VCCピンを通してAC/DC変換器の出力電圧を感知し、光カプラ205を介してAC/DC制御装置206にフィードバック信号を送信することができ、この結果、AC/DC変換器の出力電圧を調整可能である。例えば、出力電圧が目標値を下回る場合、充電器制御装置208は、フィードバック信号をAC/DC制御装置206に送信するように、光カプラ205の電流を調整することができる。フィードバック信号に応答して、AC/DC制御装置206は、パルス幅変調(PWM)信号のデューティサイクルを大きくすることによって、出力電圧を増加させる。駆動ピンDRVは、充電スイッチ212を制御するための駆動信号を提供するために、充電スイッチ212に結合されている。フィードバックピンFBは、光カプラ205を通してAC/DC制御装置206に結合されている。電圧感知ピンVSENは、充電器202の出力端子CHG+を介してバッテリパック204に結合されており、かつ、バッテリパック204のバッテリ電圧を測定するために、充電器制御装置208によって利用可能である。
【００１４】
バッテリパック204は、バッテリセル218、およびバッテリセル218と直列に結合されたダイオード214を含む。図2の例では、ダイオード214は、バッテリパック204の正端子BAT+とバッテリパック204負端子BAT-との間の短絡を防止するために、バッテリセル218のアノードとバッテリパック204の正端子BAT+との間に結合されている。ダイオード214のカソードは、バッテリセル218のアノードに結合されている。ダイオード214のアノードは、正端子BAT+に結合されている。抵抗器216は、ダイオードと並列に結合されている。図2はただ1つのバッテリセル218を示しているが、バッテリパック204は、互いに並列におよび/または直列に結合された、複数のバッテリセルを含んでよい。
【００１５】
図3は、本発明の実施形態による充電システム(例えば、図2の200における充電システム200)と関連付けられた波形を示している。図3は、図2と組み合わせて説明される。
【００１６】
動作中、充電器202は、充電器制御装置208の制御下でバッテリパック204を充電するように動作可能である。充電プロセスは、CC(一定電流)充電段およびCV(一定電圧)充電段を含むことができる。バッテリセルがより少なく充電電流の小さい一部の用途に関しては、バッテリパックの容量は、全容量の90%超に達する可能性があり、したがって、CV充電段を省略して、充電器およびバッテリパックの両方の設計を単純にすることができる。適切なCC充電戦略により、容量を更に拡大して、CV充電段の不在を原因とする容量損失を低減することができるが、これについて以下で記載する。
【００１７】
最初は、充電スイッチ212はオフの状態であり得る。バッテリパック204が接続されると、充電器制御装置208は、例えば、電圧感知ピンVSENにおいてバッテリ電圧VBATTを検出することによって、電圧感知ピンVSENを通してバッテリパック204の存在を検出できる。バッテリ電圧VBATTに従い、充電器制御装置208は、充電モード、例えばCC充電モードを設定でき、第1のレベルCC1を有する充電電流でバッテリパック204の充電を開始する。
【００１８】
より詳細には、充電器制御装置208は、充電スイッチ212をオンにするために、第1の状態を有する駆動信号DRV1を駆動ピンDRVにおいて生成する。AC/DC変換器は、第1のレベルCC1を有する充電電流を、電流センサ210および充電スイッチ212を通して、バッテリパック204に提供する。充電中、電圧感知ピンVSENにおいて測定される電圧VSENは、バッテリパック204のバッテリ電圧VBATTとともに増加する。抵抗器216の効果を無視すれば、電圧VSENは、バッテリ電圧VBATTとダイオード214にわたる電圧降下VDの合計に等しい。ある実施形態では、充電器制御装置208は、電圧降下VDが一定であると見なされる場合、電圧VSENから電圧降下VDを減算することによって、充電スイッチ212がオンになっている期間中のバッテリ電圧VBATTを測定するように動作可能である。しかしながら、ダイオード214にわたるVDは、実際には温度とともに変動する可能性があり、この結果、電圧VSENは、バッテリ電圧VBATTを精確に表さない場合がある。このため、別の実施形態では、充電器制御装置208は、充電を一時的に中断することによって、より正確なバッテリ電圧VBATTを測定するように動作可能である。より詳細には、充電器制御装置208は、複数の個別の時間スロットTsの各々内で充電スイッチ212をオフにするために、駆動ピンDRVにおいて第2の状態を有する駆動信号DRV1(オフ信号)を周期的に生成し、また、これらの個別の時間スロットの各々内でバッテリ電圧VBATTを測定する(個別の時間スロットは、別の個別の時間スロットから分離されており、これと一致するかまたは重なることはない)。ある実施形態では、充電器制御装置208は、電圧VSENに基づいてまたはバッテリ電圧VBATTに基づいて、2つの隣接するまたは連続する時間スロットの間の時間間隔の長さを調節するように動作可能である(すなわち、各時間スロットは、隣の続く時間スロットからある時間間隔だけ分離されており、この時間間隔の長さは調節可能である)。図3に示されているように、電圧VSEN(またはバッテリ電圧VBATT)が増加するにつれて、充電器制御装置208は、2つの隣接するまたは連続する時間スロットの間の時間間隔の長さを短くする。ある実施形態では、VSENがxパーセント増加する場合には、充電器制御装置208は、同じパーセンテージだけまたは比例するパーセンテージだけ、時間間隔の長さを短くする。例えば、電圧VSENが増加するにつれて、充電器制御装置208は、時間間隔T3を時間間隔T2よりも短くなるように設定し、時間間隔T2を時間間隔T1よりも短くなるように設定する。個別の時間スロット間の時間間隔が調節可能であるが、個別の時間スロットの各々の長さは、比較的一定とすることができるか、または少なくとも、電圧VSENおよび/またはバッテリ電圧VBATTから独立して制御される。
【００１９】
更に、充電器制御装置208は、バッテリ電圧VBATTに従って充電パラメータ/アルゴリズムを調節するように動作可能である。ある実施形態では、充電器制御装置208は、バッテリ電圧VBATTが第1の閾値(例えばCV閾値)V1よりも大きい場合に、充電電流を減少させるように動作可能である。例えば、時間t1において、充電器制御装置208は充電スイッチ212をオフにし、バッテリ電圧VBATTが第1の閾値V1よりも大きいことを検出する。これに応じて、充電器制御装置208は、例えば、光カプラ205を通してAC/DC変換器を制御することによって、第1のレベルCC1からレベルCC2へと充電電流を減少させる。例えば、充電器制御装置208は、CC1に対応するレベルからCC2に対応するレベルへと、容量基準値を調節することができる。充電器制御装置208は、増幅器を更に利用して充電電流とCC2と関連付けられた容量基準値との間の差を感知すること、および、フィードバック信号をAC/DC制御装置206に送信するように、光カプラ205の電流を調整することができる。フィードバック信号に応答して、AC/DC制御装置206はその出力電力を、充電電流がその目標レベルCC2に追随するように調整することができる。
【００２０】
この結果、充電スイッチ212が再びオンにされると、充電電流はCC1からCC2へと調節される。別の実施形態では、充電電流を調節する代わりに、充電器制御装置208は、バッテリ電圧VBATTが第1の閾値(例えば、CV閾値)V1よりも大きい場合に、一定電流(CC)充電モードから一定電圧(CV)充電モードへと充電モードを切り替えるように動作可能である。CV充電モードでは、充電器202は、バッテリパック204を一定電圧で充電する(図3には示されていない)。
【００２１】
ある実施形態では、充電器制御装置208は、バッテリ電圧VBATTが第2の閾値(例えば、OV閾値)V2よりも大きい場合に、充電電流を遮断するように動作可能である。例えば、時間t2において、充電器制御装置208が充電スイッチ212をオフにし、バッテリ電圧VBATTが第2の閾値V2よりも大きいことを検出する場合には、充電器制御装置208は、充電スイッチ212をオフの状態に保って、充電が完了する。別の実施形態では、時間t2において、バッテリ電圧VBATTが第2の閾値V2よりも大きいことが検出され、かつ、充電器制御装置がまた、充電電流が既に複数の所定のレベルのうちの最低のレベルまで減少していることも検出する場合には、充電器制御装置208は、充電スイッチ212をオフの状態に保って、充電が完了する。
【００２２】
充電の完了後、バッテリパック204が依然として充電器202と接続されている場合、充電器202は、最大バッテリ容量を維持するための再充電機能を実施するように動作可能である。ある実施形態では、充電器制御装置208は、充電スイッチ212がオフになっている間、バッテリ電圧VBATTのチェックを続ける。バッテリ電圧VBATTが再充電閾値を下回って降下する場合、充電器202は充電を再開し、バッテリ電圧VBATTは、充電終了レベル、例えば第2の閾値V2を上回るまで増加するに至る。
【００２３】
ある実施形態では、充電器202は、バッテリパック204の識別情報を判定し、この識別情報に従って充電パラメータ/アルゴリズムを構成するように、動作可能である。より詳細には、ある実施形態では、バッテリパック204中の抵抗器216の抵抗RBは、バッテリパック204の識別情報を表し得る。識別情報は、バッテリパックの製造者、バッテリセルのタイプ、バッテリセル番号、等のような、バッテリパック204についての情報を示し得る。充電器202は、バッテリパック204の識別情報を判定するために、電圧感知ピンVSENを通して抵抗器216の抵抗を測定でき、これに応じて、充電電流レベル、第1の閾値V1、第2の閾値V2、および再充電閾値などの充電パラメータを設定するか、または、バッテリパックにとって適切であるかもしくは最適化されている充電アルゴリズムを選択する。
【００２４】
動作中、充電器制御装置208が、バッテリパック204が装着されていることを検出するとき、充電器制御装置208は、充電スイッチ212をオフの状態に保ち、充電スイッチ212がオフになっている間に、第1のバッテリ電圧VBATT1を測定する。次いで充電器制御装置208は、事前設定された電流IDRを電圧感知ピンVSENを通して引き込む。例えば、充電器制御装置208は、充電器制御装置208内に組み込まれかつ電圧感知ピンVSENに結合されている、電流シンク(図2には示されていない)を有効にし、この結果、バッテリセル218は放電して、バッテリセル218のアノードから、抵抗器216、バッテリパック204の正端子BAT+、および電圧感知ピンVSENを通って、充電器制御装置208へと流入する、電流IDRを生成するようになっている。充電器制御装置208は、充電スイッチ212がオフになっており電流IDRが生成されている間に、第2のバッテリ電圧VBATT2を測定し、第1のバッテリ電圧VBATT1と第2のバッテリ電圧VBATT2との間の差に基づいて、バッテリパックの識別情報204を判定する。
【００２５】
より具体的には、抵抗器216の抵抗RBは、(VBATT1-VBATT2)/IDRによって計算可能である。ある実施形態では、充電器制御装置208は、複数の抵抗値および対応する充電パラメータを記憶する、記憶ユニット(図2には示されていない)を含む。記憶ユニットは、例えば、ルックアップテーブル(LUT)を記憶する、不揮発性のまたは他のメモリとすることができる。抵抗RBの取得後に、充電器制御装置208は、抵抗RBを記憶された抵抗値と比較し、対応する充電パラメータを読み出す。例として、抵抗RBがLUT中で100Kオームの値と最もよく整合する場合には、充電器制御装置208は、充電電流レベル、第1の閾値V1、第2の閾値V2、および再充電閾値をそれぞれ、0.1C、4.25V、4.30V、および4.2Vになるように設定する(ここでCは充電速度である)。別の例として、抵抗RBがLUT中で200Kオームの値と最もよく整合する場合には、充電器制御装置208は、充電電流レベル、第1の閾値V1、第2の閾値V2、および再充電閾値をそれぞれ、0.2C、4.45V、4.5V、および4.35Vになるように設定する。
【００２６】
図4は、本発明の実施形態によるバッテリパックを充電するための方法のフローチャート400を示している。図4は、図2と組み合わせて説明される。
【００２７】
ブロック402で、充電器202は、バッテリパック204が装着されていることを、例えば電圧感知ピンを通して検出する。
【００２８】
ブロック404で、充電器202は、例えば、バッテリパック204中の抵抗器の抵抗を測定することによって、バッテリパック204の識別情報を検出する。
【００２９】
ブロック406で、充電器202は、バッテリパック204の識別情報に従って充電パラメータを構成し、かつ/または充電アルゴリズムを選択する。
【００３０】
ブロック408で、充電器202は、複数の個別の時間スロット内でバッテリパック204のバッテリ電圧を測定する。
【００３１】
ブロック410で、充電器202は、バッテリ電圧に基づいて、2つの隣接したまたは連続した時間スロットの間の時間間隔の長さを調節する。ある実施形態では、充電器202は、バッテリ電圧が増加する場合、時間間隔の長さを短くする。
【００３２】
有利には、本発明による実施形態は、小型電動工具などのPCBのスペースが限られている用途のための低コストの設計を提供する。提供される解決法は、充電の安全性を犠牲にすることなく、バッテリパックの設計を簡略化する。更に、バッテリパックの識別情報を検出することによって、バッテリパックに関して最適化された充電プロファイルを使用できる。
【００３３】
先述の記載および図面は本発明の実施形態を表しているが、添付の特許請求の範囲において規定するような本発明の原理の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な追加、修正、および置換を行えることが理解されるであろう。本発明の実施に際して使用される形態、構造、配置、割合、材料、要素、および構成要素、ならびに他のものを多く修正して、本発明を使用でき、これらの修正は、本発明の原理から逸脱することなく、具体的な環境および運用要件に特定的に適合されていることを、当業者は諒解するであろう。本明細書で開示されている実施形態はしたがって、あらゆる点において例示的なものであって制限的なものではないと見なされるべきであり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびこれらの法的な等価物によって示されており、先述の記載に限定されない。
【符号の説明】
【００３４】
102  充電器
104  バッテリパック
108  AC/DC変換器
110  充電器制御装置
114  第1のスイッチ
116  第2のスイッチ
118  一次保護回路
120  二次保護回路
202  充電器
203  変圧器
204  バッテリパック
205  光カプラ
206  AC/DC制御装置
208  充電制御装置
209  整流器
210  電流センサ
212  充電スイッチ
214  ダイオード
216  抵抗器
218  バッテリセル
400  フローチャート
【図１】
2018133330.tif 000003
【図２】
2018133330.tif 000004
【図３】
2018133330.tif 000005
【図４】
2018133330.tif 000006
【外国語明細書】
2018133330000001.pdf