(57)【要約】  充電されるべき電池に充電電流を供給するためのポートと、ベースデバイスに配置され、電池から受信される電池識別情報を使用して、電池の充電容量を判断するように、ポートと通信しており、かつ判断された充電容量に基づいて、電池に充電電流を印加する、充電回路と、を有する、ベースデバイスを含む、二重用途装置を開示する。
2013526251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重用途装置であって、
ベースデバイスを備え、
前記ベースデバイスは、
充電されるべき電池に充電電流を供給するためのポートと、
前記ベースデバイス内に配置され、前記電池から受信される電池識別情報を使用して、前記電池の充電容量を判断するように、前記ポートと通信しており、かつ前記判断された充電容量に基づいて、前記電池に前記充電電流を印加する、充電回路と、を含む、二重用途装置。
【請求項２】
前記電池の既定の充電レベルに既定の時間内に到達するまで、前記ポートが前記電池に前記充電電流を供給する、請求項１に記載の二重用途装置。
【請求項３】
前記既定の充電レベルが、前記電池の前記充電容量の少なくとも９０％であり、前記既定の時間が、約１５分未満である、請求項２に記載の二重用途装置。
【請求項４】
前記既定の充電レベルが、前記電池の前記充電容量の少なくとも９０％であり、前記既定の時間が、５〜１５分の範囲内である、請求項２に記載の二重用途装置。
【請求項５】
前記ポートが、前記電池に、少なくとも５００ｍＡを上回る充電電流を供給する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の二重用途装置。
【請求項６】
前記ポートが、前記電池に、少なくとも１５Ａの充電電流を供給する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の二重用途装置。
【請求項７】
前記既定の電圧レベルの前記電池の前記端子間の前記電圧を維持するように、前記電池の端子の既定の電圧レベルに到達した後、前記充電回路が、周期的に、前記充電電流の規模を調節する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の二重用途装置。
【請求項８】
前記充電電流が、前記既定の時間後に終了される、請求項２に記載の二重用途装置。
【請求項９】
前記電池が、電子機器内に埋め込まれる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の二重用途装置。
【請求項１０】
前記ベースデバイスが、電池を有する電子機器を前記ポートに連結するためのコネクタを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の二重用途装置。
【請求項１１】
前記コネクタが、異なるタイプの電子機器に接続することができる、汎用コネクタである、請求項１０に記載の二重用途装置。
【請求項１２】
前記コネクタが、５ピン単極コネクタを含む、請求項１０に記載の二重用途装置。
【請求項１３】
前記５ピン単極コネクタが、充電ピンと、少なくとも１つの識別ピンとを有する、リバーシブルコネクタを含む、請求項１２に記載の二重用途装置。
【請求項１４】
更に、
前記充電回路を受容するための前記ベースデバイスの区画部分であって、前記区画が、前記充電回路と通信するための端子を有する、区画部分を備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の二重用途装置。
【請求項１５】
前記ポートが、前記ベースデバイスのハウジングによって支持され、かつその上に位置する、請求項１４に記載の二重用途装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、内蔵型充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、定電流を供給する源、続いて電池化学に依存して、一定の電圧から一定の電流へのクロスオーバーを伴う定電圧（ＣＣ／ＣＶ）によって充電され、これは、リチウムイオンの再充電可能な電池に関しては、約４．２Ｖである。所与の期間内に再充電可能な電池を充電するため、及び不正確な充電電流の印加による電池への損傷を回避するため、電池充電アルゴリズムは、慎重に、かつ正確に、充電デバイスの充電機構を規制する。異なるタイプの再充電可能な電池は、異なるレベルの充電電流を必要とする、異なる容量を有する。したがって、アルゴリズムは、指定された期間内に充電動作の完了を可能にし、かつ再充電可能な電池の損傷を回避するように、再充電可能な電池の容量に関する情報を収集することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
例として、ラップトップ又はデスクトップコンピュータ上の汎用シリアルバス（「ＵＳＢ」）ポートは、電子機器に電力を提供し、かつ機器内の再充電可能な電池を充電することができる。電子機器は、その再充電可能な電池が損傷しないことを確実とするように、充電アルゴリズムを制御する必要があるであろう。更に、ＵＳＢポートを通る充電電流は、典型的に、小さな電流、例えば、５００ｍＡに制限される。結果として、ＵＳＢポートを通した充電は、長い時間がかかる場合がある。ユーザーが、前もって計画しておらず、かつ機器電池が充電されて、持ち出す準備ができていることを確認していなかった場合、電池を再充電するための時間は、必要とされる時に、機器を利用不可能にする可能性がある。
【０００４】
概して、一態様において、二重用途装置は、ベースデバイスを含み、ベースデバイスは、充電されるべき電池に充電電流を供給するためのポートと、ベースデバイス内に配置され、電池から受信される電池識別情報を使用して、電池の充電容量を判断するように、ポートと通信しており、かつ判断された充電容量に基づいて、電池に充電電流を印加する、充電回路と、を有する。
【０００５】
本態様は、以下の特性のうちの１つ以上を含んでもよい。
【０００６】
ポートは、電池の既定の充電レベルに、既定の時間内に到達するまで、電池に充電電流を供給する。既定の充電レベルは、電池の充電容量の少なくとも９０％であり、既定の時間は、約１５分未満である。既定の充電レベルは、電池の充電容量の少なくとも９０％であり、既定の時間は、５〜１５分の範囲である。
【０００７】
ある実装において、ポートは、少なくとも５００ｍＡを上回る充電電流を電池に供給することができる。一部の実施例において、ポートは、少なくとも１５Ａの充電電流を電池に供給することができる。
【０００８】
既定の電圧レベルの電池の端子間の電圧を維持するように、電池の端子の既定の電圧レベルに到達した後、充電回路は、周期的に、充電電流の大きさを調節する。充電電流は、既定の時間後、終了する。
【０００９】
電池は、電子機器内に埋め込まれる。ベースデバイスは、電池を有する電子機器を、ポートに連結するためのコネクタを含む。コネクタは、異なるタイプの電子機器に接続することができる、汎用コネクタとすることができる。
【００１０】
コネクタは、５ピン単極コネクタを含むことができる。５ピン単極コネクタは、充電ピン、及び少なくとも１つの識別ピンを有する、リバーシブルコネクタを含むことができる。
【００１１】
別の態様において、二重用途装置は、ベースデバイスを含み、ベースデバイスは、ハウジングと、電池から受信される識別情報に基づいて、充電されるべき電池の容量を判断し、かつ情報に基づいて、電池に充電電流を印加するための充電回路と、充電回路を受容するためのベースデバイスのハウジングの区画部分であって、充電回路と通信するための端子を有する、区画と、電池との通信のために、充電回路に接続される充電ポートと、を有する。本態様の実施例は、ベースデバイスのハウジングによって支持され、かつその上に位置する、充電ポートを含んでもよい。
【００１２】
装置の一部の利点は、以下のとおりである。充電ポート、並びに高充電率ケーブル及びコネクタは、異なる機器が、同じ充電ポートに接続されることを可能にし、このため移動の際、複数の充電器に対する必要性を排除する、汎用急速充電率装置である。機器は、素早く、即ち、５〜１５分で充電され、このため、ほぼ充電直後に機器を利用可能にする。例えば、少なくとも５００ｍＡを上回る、高充電電流は、高充電率デバイスを素早く充電する能力を提供する。
【００１３】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細を添付図面及び以下の説明に示す。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、説明及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】内蔵型充電回路を有する、例示的な二重用途装置又はデバイスの概略図。
【図１Ｂ】内蔵型充電回路を有する、例示的な二重用途装置又はデバイスの概略図。
【図２】例示的な内蔵型充電回路配設の概略図。
【図３】例示的な内蔵型充電回路配設の概略図。
【図４】電池動作可能な機器を受容するための例示的なドッキング・ステーションの図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１Ａ及びＢを参照すると、充電電流を、電子機器１１２内の１つ以上の再充電可能な電池１１４に供給するための充電回路１０８を含む、ベースデバイス１０４、例えば、ラップトップ又はデスクトップユニットが示されている。１つ以上の一般的な目的に加え、その一般的な目的を満たしつつ、他の機器１１２（再充電可能な電池１１４を含む）を充電する能力を有する、ベースデバイス１０４を含む、本明細書において「二重用途装置」と称される、固有の部類の装置（例えば、装置１０２）を本明細書において説明する。例えば、図１Ａの二重用途装置１０２は、ラップトップコンピューティングデバイスとして機能し、また１つ以上の機器１１２を充電することができる。充電回路１０８は、以下で詳細に説明されるように、電池１１４を充電するために、最大、例えば、６Ａの充電電流を供給する。ラップトップ又はデスクトップユニットにおいて、充電回路１０８は、ラップトップ又はデスクトップユニットの他の内部コンポーネントと同様の電力要件を有することができる。例えば、ラップトップ又はデスクトップユニット内の内部コンポーネントは、１２Ｖ、５Ｖ、又は３．３Ｖに定格付けされてもよい。例えば、ＬｉＦｅＰＯ４電池充電回路として実装される、充電回路１０８は、典型的に、３．９Ｖで定格付けされる。同様の電力要件のために、二重用途装置１０２において、充電回路１０８は、ベースデバイス１０４内の内部回路の最小限の修正によって、ベースデバイス１０４に追加することができる。例えば、５Ｖを、ＬｉＦｅＰＯ４電池充電回路によって必要とされる３．９Ｖにステップダウンすることができる、直流−直流ステップダウン変換器を、ベースデバイス１０４の内部回路に追加することができる。
【００１６】
充電回路１０８は、ベースデバイス１０４上の充電ポート１１６を通って、機器１１２に、充電電流を供給する。示されるように、機器１１２は、例えば、（オス又はメス）コネクタ１１３、及び高充電率ケーブル１２０を通って、充電ポート１１６に接続される。一部の実装において、充電ポート１１６は、例えば、２つの電力ピン及び識別ピンを有する、３ピン出力メス（又はオス）コネクタを含む。充電ポート１１６は、例えば、高充電率ケーブル１２０との接続のために、コンピュータバックプレーン上に位置する。一部の実施例において、充電ポート１１６は、５ピン単極コネクタを含む。
【００１７】
代替的に、充電ポート１１６は、充電ポート１１６内の端子を、機器１１２内の電池１１４に接続部するための接触を含む、充電ドックとして実装することができる。一部の実装において、電池端子は、充電器回路１０８出力と、電池１１４との間のいかなる抵抗も最小化するように、ドッキング・ステーション接触部に直接曝露することができる。電池ＩＤもまた、一般的な低率Ｌｉイオン電池を過剰な電流で充電することを防止するために使用することができる。
【００１８】
以下に説明される実施例において、機器１１２は、１つ以上の電気化学電池１１４を有する、任意の電子デバイスとすることができる。例えば、機器１１２は、例えば、携帯用デジタルカメラ、個人用デジタル補助装置、又は携帯電話のうちのいずれであってもよい。一部の実装において、機器１１２は、充電回路１０８から電池１１４に充電電流を供給するように構成される、外部電池ホルダとすることができる。
【００１９】
充電回路１０８は、アナログ及び／又はデジタル制御充電回路である。一部の実施例において、充電回路１０８は、充電ポート１１６及び高充電率ケーブル１２０を通して、少なくとも５００ｍＡを上回る充電電流を供給することができる、超高電力充電回路である。一部の実施例において、充電回路１０８は、充電ポート１１６を通して、及び高充電率ケーブル１２０を通して、少なくとも１５Ａまでの充電電流を供給することができる。例えば、充電回路１０８は、充電電流を提供することができる。充電回路１０８は、充電電気化学セルに対する任意の回路とすることができる。例示的な充電回路１０８は、同時係属米国出願第１１／７７６，０２１号、発明の名称「Ｆａｓｔ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｃｈａｒｇｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」、及び同時係属米国出願第１１／７７６，２６１号、発明の名称「Ｕｌｔｒａ  Ｆａｓｔ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｃｈａｒｇｅｒ  ｗｉｔｈ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｓｅｎｓｉｎｇ」において説明される、充電回路のうちのいずれとすることもでき、これらの内容は、それらの全体として本明細書に組み込まれる。
【００２０】
一実装において、二重用途装置１０２は、ハウジング１２１を有する、ベースデバイス１０４を含む。ハウジングは、区画部分１２２を含むことができる。充電回路１０８は、区画１２２に受容されるように構成され、ベースデバイス１０４から分離可能である。つまり、充電回路１０８は、顧客により交換可能なユニット（ＣＲＵ）、又は現地交換可能なユニット（ＦＲＵ）として、除去及び交換することができる。区画１２２は、外部交流源１２５から充電回路１２２に交流電力を提供する、端子（図示せず）を有する。他の実施例において、充電回路１０８は、ベースデバイス１０４の回路に統合され、ベースデバイス１０４から分離可能ではない。
【００２１】
電池１１４は、二次電気化学セル（又は電池）セルを含む。２つのタイプのセルが存在する。１次電気化学セルとは、１度だけ、例えば、完全に消費されるまで放電され、その後廃棄されることを意図されている。一次セルは、典型的に、再充電されることを意図しない。一次セルは、例えば、Ｄａｖｉｄ  Ｌｉｎｄｅｎ，「Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ」（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，２ｄ  ｅｄ．１９９５）に記載されている。
【００２２】
二次電気化学セルは、多数回、例えば５０回を超えて、１００回を超えて又はそれより多くの回数を再充電することができる。一部の状況において、二次セルは、多くの層を有するセパレータ及び／又は比較的厚いセパレータといった、比較的堅牢なセパレータを含む。二次電池はまた、電池の中で生じ得る膨張のような変化に適応する設計にすることができる。二次セルは、例えば、Ｆａｌｋ  ＆  Ｓａｌｋｉｎｄ，  「Ａｌｋａｌｉｎｅ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ」、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．１９６９、及び米国特許第３４５，１２４号において説明されており、これらの両方は、参照によって本明細書に組み込まれる。本明細書において説明される実施形態において、電池１１４は、二次、又は再充電可能な電池を含む。
【００２３】
電池１１４は、黒鉛アノード材料又はチタン酸リチウムアノード材料と、リチオ化リン酸鉄カソード材料と、を有し、かかる材料に基づいて再充電可能な電池の高速再充電を可能にするように適合される、Ｌｉイオンセルを含む。一部の実施例において、充電回路１０８は、更に、例えば、円筒形電池、プリズム電池、及び／又はボタンセル電池を含む、異なるタイプの電池１１４を充電するように構成される。
【００２４】
ベースデバイス１０４は、内部交流／直流モジュール１３０に供給する、少なくともその動作の一部に対して、交流電源１２５、例えば、８５Ｖ〜２６５Ｖ及び５０Ｈｚ〜６０Ｈｚの定格の電力を提供する源によって電力供給される、任意の電子デバイスとすることができる。交流／直流モジュール１３０は、交流電力を低直流電圧（例えば、５〜２４Ｖ）に変換し、かつ例えば、この低直流電圧を、例えば、直流−直流変換器に供給して、ベースデバイス１０４の内部回路に電力供給するのに好適なレベルを提供する。交流／直流モジュール１３０によって電力供給されることに加え、ベースデバイス１０４はまた、典型的に、デバイス１０４が、電源１２５に接続されない時、１つ以上の電気化学セル（図示せず）によって電力供給される。
【００２５】
ベースデバイス１０４上の単一の充電ポート１１６は、機器１１２を接続するための単一の充電ポート１１６から２つ以上の追加のポートを導出することによって、複数の機器１１２に充電電流を提供するように構成することができる。代替的に、ベースデバイス１０４は、同時に複数の機器１１２に充電電流を提供するように、複数の充電ポート１１６を含むことができる。充電ポート１１６は、ベースデバイス１０４のハウジング１２１によって支持され、かつ例えば、その上に位置することができる。
【００２６】
機器１１２に充電電流を提供することに加え、高充電率ケーブル１２０もまた、機器１１２を動作させるために必要とされる、動作電力、例えば、直流電力を提供してもよい。例えば、携帯用音楽デバイス、例えば、ＭＰ３プレーヤは、高充電率ケーブル１２０を通して、ベースデバイス１０４内の交流／直流モジュール１３０から動作直流電力を引き出すことができる。
【００２７】
ここで図２を参照すると、例示的な二重用途装置２００は、充電回路１０８を有する、ベースデバイス１０４を含む。二重用途装置２００は、示されるように、充電ポートを通って、機器１１２に連結される。充電回路１０８は、ベースデバイス１０４内の区画１２２に受容されるように構成される。交流源１２５は、区画１２２内の端子１２３に接続され、これは、同様に、充電回路１０８上の交流電力ポート２０４に接続される。充電回路１０８の充電端子２１４ａ及び２１４ｂは、コネクタ１３１、１３１’を有する、高充電率ケーブル１２０を通って、それぞれ、機器１１２内の電池１１４の電池電力端子２１８ａ及び２１８ｂに、電気的に、かつ機械的に連結される。検出端子２１６ａ及び２１６ｂは、高充電率ケーブル１２０及びコネクタ１３１、１３１’を通って、それぞれ、機器１１２内の電池１１４の電池検出端子２２０ａ及び２２０ｂに、電気的に、かつ機械的に連結される。ベースデバイス１０４上に位置する端子２１４ａ、２１４ｂ、２２２、２１６ａ、及び２１６ｂは、充電回路１０８上の同様の端子２１９に、電気的に、かつ機械的に連結される。
【００２８】
端子２１８ａ、２１８ｂ、２２４、２２０ａ、及び２２０ｂは、コネクタ１３１’内に位置するそれぞれの端子２１８ａ’、２１８ｂ’、２２４’、２２０ａ’、及び２２０ｂ’と嵌合構成で接続されるように適合される、ピンである。同様に、端子２１４ａ、２１４ｂ、２２４、２１６ａ、及び２１６ｂは、コネクタ１３１内に位置するそれぞれの端子２１４ａ’、２１４ｂ’、２２４、２１６ａ’、及び２１６ｂ’と嵌合構成で接続されるように適合される、ピンである。一部の実施例において、端子２１８ａ及び２１８ｂ（並びに、２２０ａ、２２０ｂ、及び２２４）は、機器１１２上に位置する（オス又はメス）コネクタ（図示せず）上の対応する端子に、電気的に、かつ機械的に接続することができる。そのようなものとして、一部の実施例において、コネクタ１３１’は、機器１１２上のコネクタに接続することができる。
【００２９】
充電回路１０８は、電池１１４に印加されるべき適切な充電電流を判断し、その充電電流を、充電端子２１４ａ及び２１４ｂを通して、電池１１４の端子２１８ａ及び２１８ｂに印加する。
【００３０】
ある実装において、電圧センサ（図示せず）は、ベースデバイス１０４において、検出端子２１６ａ及び２１６ｂに電気的に連結される。電圧センサは、電池１１４の電池電力端子２１８ａ及び２１８ｂの電圧に対応する、電池検出端子２２０ａ及び２２０ｂの電圧を測定する。測定された電圧に基づいて、充電回路１０８は、充電回路１０８が、電池１１４に対する既定の充電プロファイルに従って、電池１１４の充電を完了する、例えば、１５分未満で８０〜９０％の充電容量を達成するように、電池１１４に印加される充電電圧及び／又は電流に、１回以上の調節を行う。
【００３１】
上で説明されるように、充電回路１０８は、異なる容量を有する電池１１４を充電する。充電回路１０８は、再充電可能な電池１１４の容量に従って、異なるレベルの充電電流を印加する。この点において、充電回路１０８は、充電回路１０８に接続される電池１１４の容量を判断する能力を含む。判断された電池容量に基づいて、充電回路１０８は、既定の時間（例えば、約５分）内に、電池１１４に対する既定の充電（例えば、９０％の容量）に到達することができるように、電池１１４に印加されるべき電流レベルを判断する。この充電性能を達成するために、約１０〜１５Ｃに対応する充電電流が必要とされ、１Ｃは、再充電可能な電池１１４が１時間で充電されるであろう充電電流に対応する充電率であり、１２Ｃは、再充電可能な電池１１４が５分（即ち、１時間の１／１２）で充電されるであろう充電電流に対応する充電率である。
【００３２】
典型的に、再充電可能な電池１１４の容量は、５０ｍＡｈ〜３Ａｈの範囲内であり、ここで「Ａｈ」は、電池容量アンペア時の単位である。他の容量に対応することができる。したがって、例えば、１２Ｃの充電率（即ち約５分で）で、５００ｍＡｈ容量電池を最大容量の９０％超過まで充電するために、約６Ａの充電電流が必要とされる（即ち６Ａ×１／１２時間＝５００ｍＡｈ）。一方で、７００ｍＡｈ電池を、１２Ｃの充電率で充電するためには、約８．５Ａの充電電流が必要とされる。
【００３３】
充電回路１０８はまた、充電プロセスを制御するように構成される。かかる制御には、例えば、電池１１４に印加される電圧及び／又は電流の規制を含むことができる。例えば、充電回路１０８は、電池１１４が、ある期間内に、その既定の充電レベルまで充電されることを確実にするように構成することができる。また、充電回路１０８は、電池の電圧が、既定の上限電圧を超過しないことを確実にするように構成することができる。一部の実施例において、充電回路１０８はまた、電圧増加率、即ち、電池１１４の充電端子における電圧が、充電動作が進行するにつれて増加する率が、指定された充電プロファイルに一致することを確実にするように構成されてもよい（例えば、充電率が、充電動作の最初の数分間で既定の率で増加するようにプログラムされる）。
【００３４】
充電プロセスの制御は、電池電力端子２１８ａ及び２１８ｂにおいて電圧の監視を必要とする。しかしながら、ベースデバイス１０４の充電端子２１４ａ及び２１４ｂは、無視できない抵抗を有するため、充電端子２１４ａ及び２１４ｂに連結される電圧検出デバイスは、充電端子２１４ａ及び２１４ｂにおける電圧降下によって生成される誤差を含むであろう。電圧測定の不正確性の影響を低減するために、別個の専用の組の端子、即ち、検出端子２１６ａ及び２１６ｂが、電池１１４の電圧を測定するように提供される。充電器１０の検出端子２１６ａ及び２１６ｂは、電池１１４の電圧を測定する時、電圧測定誤差を低減するように、電池と充電回路１０８との間の異なる充電及び電圧検出経路を提供する、ベースデバイス１０４の充電端子２１４ａ及び２１４ｂとは異なる。電池電力端子２１８ａ及び２１８ｂは、電池検出端子２２０ａ及び２２０ｂと電気通信している。したがって、検出端子２１６ａ及び２１６ｂにおける電圧測定値は、電池電力端子２１８ａ及び２１８ｂにおける電圧に対応する。
【００３５】
一部の実施例において、追加の端子、即ち、識別端子２２２は、電池１１４の容量、及び／又は電池１１４に関する他の関連情報を判断するように使用することができる。識別端子２２２は、対応する電池識別端子２２４に、機械的に、かつ電気的に連結される。電池識別端子２２４は、電池１１４内の識別機構２２６と電気通信している。識別機構２２６は、充電回路１０８に、電池の容量、タイプ、モデル、及び／又は再充電可能な電池１２上で実行される充電動作に関連する他のデータを表す識別情報を提供する。電池１２から受信された識別情報に基づいて、充電器１０は電池１２に印加する充電電流を決定する。
【００３６】
電池識別機構２２６の一例は、対応する電池１１４の容量、タイプ、及び／又はモデルを表す抵抗値を有する電池識別レジスタ２２８である。識別レジスタ２２８は、電池１１４のケーシングの内部、又は電池１１４の外部に配置することができる。
【００３７】
識別レジスタ２２８は、電池１１４の電池電力端子２１８ｂ、及び電池検出端子２２０ｂに電気的に連結される。ベースデバイス１０４の端子２２２から、電池１１４の電池識別端子２２４に電流又は電圧を印加すると、電池１１４の端子２１８ｂと２２４との間の閉じた電気経路が形成され、識別レジスタ２２８を通る電気電流の流れをもたらす。電池の容量及び／又は識別を表す情報を得るために、既定の試験電流、Ｉｔｅｓｔが、充電回路１０８によって、識別レジスタ２２８に印加される。識別レジスタ２２８にわたる電圧降下、ＶＲ１は、端子２２２に連結される電圧センサを使用して測定される。識別レジスタ２２８における測定された電圧降下は、Ｒ１＝ＶＲ１／Ｉｔｅｓｔの関係に従って、識別レジスタ２２６の抵抗を算出するために、測定された電圧を使用する、充電回路１０８に通信される。
【００３８】
次いで、ＩＤレジスタ２６に対応する算出された抵抗Ｒ１は、複数の異なる抵抗値の各々に対して、電池タイプ及び容量に関する関連データを保持する、ルックアップテーブルにアクセスするためのキーとして使用することができる。かかるデータはまた、電池に印加する許容される充電電流値、及び／又は充電プロセスに関し得る他の情報を含んでもよい。あるいは、測定された電圧ＶＲ１は、ルックアップテーブルにアクセスするのに使用されてもよい。いくつかの実施形態では、識別レジスタ２２８は、変化する温度と共に抵抗が変わるサーミスタである。このため、かかる識別サーミスタは、充電されるべき電池のタイプの識別と、電池の温度の監視との両方を行うために使用することができる。
【００３９】
その他のタイプの電池識別機構が採用されてもよい。好適な電池識別機構には、活性化信号（例えば、無線信号）に応答して、ＲＦＩＤデバイスが、充電器１０に、電池の容量、タイプ、電池の充電の状態／調子等を表す電気信号を通信する、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）機構が挙げられ得る。他の好適な識別機構として、電池の容量及び／又はタイプを表す識別データを、シリアルデータ通信インターフェースを介して、充電回路１０８に通信させるように、電池を識別するためのシリアル通信技術、例えば、Ｓｍａｒｔ  Ｂａｔｔｅｒｙ  ＳＭＢｕｓ規格を実装する機構が挙げられる。いくつかの実施形態では、充電電流は、電池の容量及び／又は種類（例えば、電池のＤＣ充電抵抗）を示す電池の電気特性のうち少なくとも１つを測定することで決定され得る。電池の測定された特性に基づいて、充電電流を適応的に判断する、例示的な充電器デバイスの詳細な説明は、同時係属米国出願第１１／７７５，９８７号、発明の名称「Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｈａｒｇｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」に提供され、その内容は、その全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【００４０】
図３を参照すると、例示的なコネクタ配設３００が示されている。この配設３００において、端子３０２ａ、３０４ａ、３０６、３０４ｂ、及び３０２ｂは、コネクタ３０８上に位置するそれぞれの端子３０２ａ’、３０４ａ’、３０６’、３０４ｂ’、及び３０２ｂ’と嵌合構成で接続されるように適合されるピンである。端子３０２ａ及び３０２ｂは、充電回路１０８の第１の供給端子３１０（例えば、陽極供給端子）に接続され、端子３０４ａ及び３０４ｂは、充電回路１０８（図１）の第２の供給端子３１２（例えば、陰極供給端子）に接続される。端子３０６は、充電回路１０８内の検出回路（図示せず）に接続される、充電回路３１４の端子３１４に接続される。一実施例において、充電回路１０８内の検出回路は、上で説明されるように、機器１１２内の電池１１４のタイプを検出又は識別する。機器１１２側において、端子３１６ａ、３１８ａ、３２０、３１８ｂ、及び３１６ｂは、コネクタ３０８’上に位置するそれぞれの端子３１６ａ’、３１８ａ’、３２０’、３１８ｂ’、及び３１６ｂ’と嵌合構成で接続されるように適合されるピンである。端子３１６ａ及び３１６ｂは、電池１１４の第１の電池端子３２２（例えば、陽極端子）に接続され、端子３１８ａ及び３１８ｂは、電池１１４の第２の電池端子３２６（例えば、陰極端子）に接続される。ＩＤレジスタ「Ｒ」は、端子３２０に接続され、機能は上で説明される。
【００４１】
一部の実施例において、電池１１４にわたる電圧を測定するための検出ワイヤは、ベースデバイス１０４上のコネクタ３３０の後部上の端子３０２ａ及び３０４ａ、並びに更に、充電回路１０８のセンサ端子３３２及び３３４に接続することができる。これらのセンサ端子３３２及び３３４は、充電回路１０８において実装される、例えば、上で説明されるような電圧センサ回路に接続することができる。
【００４２】
コネクタ３０８、３０８’は、リバーシブルである、即ち、コネクタ３０８、３０８’は、互いから１８０度回転した上又は下位置のいずれかにおいて、正しい極性電圧でもって、電池１１４に電力を提供することができる。配設３００の１つの利点は、コネクタ３０８及び３０８’が、コネクタ内のそれぞれの端子の整合を懸念することを必要とせずに、任意の配向で、ベースデバイス１０４及び機器１１２上のコネクタ３３０、３４０に接続することができる。例えば、コネクタ３３０は、端子３１６ａ’、３１８ａ’、３２０’、３１８ｂ’、及び３１６ｂ’が、端子３１６ｂ、３１８ｂ、３２０、３１８ａ、及び３１６ａにそれぞれ対応するように、接続することができる。
【００４３】
ある実装において、機器１１２側では、コネクタ３０８’は、３ピンのみを有し、かつ機器１１２上のコネクタ３４０に、任意の配向で依然として接続することができる。例えば、端子３１６ａ’及び３１８ａ’は、端子３１８ｂ’及び３１６ｂ’が全電力を担持するように、ブランクのままとしてもよい。一部の実施例において、端子３１８ｂ’及び３１６ｂ’は、端子３１６ａ’及び３１８ａ’が全電力を担持するように、ブランクのままとしてもよい。一部の実装において、同様の構成が、コネクタ３０８及び３３０で実装されてもよい。コネクタにおいて３つの端子のみを有する１つの利点は、高速ケーブルが、コネクタの端子に対応する、５つの代わりに３つのワイヤを有しさえすればよいことである。
【００４４】
一部の実施例において、充電ポート１１６は、再充電可能な電池１１４を有する機器１１２を受容するように構造化される、ドッキング・ステーションとして実装することができる。図４を参照すると、例示的なドッキング・ステーション４００、及びドッキング・ステーション４００と嵌合構成で受容されるように構成される、個人用デジタル補助装置（ＰＤＡ）といった、電池動作可能な機器４１２が示されている。ドッキング・ステーション４００は、電池動作可能な機器４１２に配置されるそれぞれの端子に連結される、端子を含む。ドッキング・ステーション４００のための端子接続スキームは、上で説明されるものと同様に実装することができる。
【００４５】
他の実施形態
本発明の多数の実施形態を記載してきた。それにもかかわらず、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく、様々な修正を行えることが理解されるであろう。それ故に、その他の実施形態は以下の請求項の範囲内にある。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2013526251.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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