СИСТЕМА ЗАРЯДКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДНОГО ИНСТРУМЕНТА, АККУМУЛЯТОРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДНОГО ИНСТРУМЕНТА И ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛЯТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДНОГО ИНСТРУМЕНТА
CHARGING SYSTEM OF ELECTRIC POWER-DRIVEN TOOL, BATTERY POWER SOURCE OF ELECTRIC POWER-DRIVEN TOOL, AND CHARGING DEVICE FOR BATTERIES OF ELECTRIC POWER-DRIVEN TOOL

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к системе зарядки электрического приводного инструмента, аккумуляторному источнику питания электрического приводного инструмента, составляющему систему зарядки, и зарядному устройству для аккумуляторов электрического приводного инструмента для зарядки аккумуляторного источника питания.
Традиционно, в качестве аккумуляторного источника питания электрического приводного инструмента (в дальнейшем называемого "аккумуляторный источник питания"), имеющего перезаряжаемый аккумулятор, такой как ионно-литиевый аккумулятор, и зарядного устройства для аккумуляторов электрического приводного инструмента (в дальнейшем называемого "зарядное устройство для аккумуляторов") для зарядки аккумуляторного источника питания, известны устройства, включающие в себя микрокомпьютер.
Каждый из аккумуляторного источника питания и зарядного устройства для аккумуляторов имеет микрокомпьютер. Следовательно, когда аккумуляторный источник питания заряжается посредством зарядного устройства для аккумуляторов, операция зарядки может точно управляться и отслеживаться посредством соответствующих микрокомпьютеров, в силу чего реализуется надлежащая зарядка.
Нерассмотренная патентная публикация (Япония) номер H09-285026 раскрывает пример способа для зарядки. В раскрытом способе соответствующие микрокомпьютеры выполняют взаимный обмен данными для того, чтобы получать необходимую информацию, тем самым реализуя более надлежащую зарядку.
В вышеприведенном примере, для зарядки микрокомпьютер зарядного устройства для аккумуляторов запрашивает микрокомпьютер аккумуляторного источника питания, чтобы передавать информацию, указывающую максимальное напряжение зарядки и максимальный ток зарядки. В ответ микрокомпьютер аккумуляторного источника питания передает запрошенную информацию (сохраненную в аккумуляторном источнике питания) в зарядное устройство для аккумуляторов. После начала зарядки микрокомпьютер аккумуляторного источника питания дополнительно передает текущее значение напряжения и текущее значение тока элемента аккумулятора (перезаряжаемого аккумулятора), включенного в аккумуляторный источник питания.
Зарядное устройство для аккумуляторов осуществляет управление переключением между зарядкой при постоянной величине тока и зарядкой при постоянной величине напряжения в ответ на значение напряжения перезаряжаемого аккумулятора в ходе зарядки. В частности, при зарядке при постоянной величине тока, ток управляется так, чтобы не превышать максимальный ток зарядки. При зарядке при постоянной величине напряжения, напряжение управляется так, чтобы не превышать максимальное напряжение зарядки. Как описано выше, информация передается из аккумуляторного источника питания в зарядное устройство для аккумуляторов по мере необходимости, в силу чего более надлежащая зарядка может быть реализована.
Сущность изобретения
Тем не менее, чтобы надлежащим образом выполнять управление зарядкой посредством микрокомпьютеров, конечно, обязательным является то, чтобы как микрокомпьютер аккумуляторного источника питания, так и микрокомпьютер зарядного устройства для аккумуляторов, нормально функционировали. Если любой из микрокомпьютеров отказывает, зарядка не выполняется в обычном режиме, и тем самым перезаряжаемый аккумулятор может быть поврежден.
Например, даже когда микрокомпьютер аккумуляторного источника питания отказывает вследствие нарушения в работе, микрокомпьютер зарядного устройства для аккумуляторов может продолжать управление зарядкой, не обнаруживая сбой микрокомпьютера аккумуляторного источника питания. Микрокомпьютер зарядного устройства для аккумуляторов может выполнять управление зарядкой на основе информации от отказавшего микрокомпьютера аккумуляторного источника питания (информация с большой долей вероятности является некорректной в этом случае), в силу чего перезаряжаемый аккумулятор может быть поврежден.
С другой стороны, когда микрокомпьютер зарядного устройства для аккумуляторов отказывает вследствие нарушения в работе, управление зарядкой обычно не выполняется посредством зарядного устройства для аккумуляторов, в силу чего перезаряжаемый аккумулятор также может быть поврежден.
Один аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставлять систему зарядки электрического приводного инструмента, в которой каждое из зарядного устройства для аккумуляторов и аккумуляторного источника питания имеет микрокомпьютер. В предпочтительном варианте, даже если один из микрокомпьютеров отказывает вследствие нарушения в работе при зарядке, не возникает отрицательного воздействия на перезаряжаемый аккумулятор в аккумуляторном источнике питания.
Система зарядки электрического приводного инструмента согласно первому аспекту настоящего изобретения включает в себя аккумуляторный источник питания, используемый для приведения в действие электрического приводного инструмента, и зарядное устройство для аккумуляторов со съемным образом установленным аккумуляторным источником питания.
Аккумуляторный источник питания включает в себя перезаряжаемый аккумулятор, который выступает в качестве источника питания для приведения в действие электрического приводного инструмента, и микрокомпьютер на стороне аккумулятора, который является микрокомпьютером, отслеживающим состояние перезаряжаемого аккумулятора. Зарядное устройство для аккумуляторов включает в себя модуль зарядки, который подает мощность для зарядки в аккумуляторный источник питания, чтобы заряжать перезаряжаемый аккумулятор и микрокомпьютер на стороне зарядного устройства, который является микрокомпьютером, управляющим работой модуля зарядки.
По меньшей мере, в то время как перезаряжаемый аккумулятор заряжается посредством модуля зарядки, микрокомпьютер на стороне аккумулятора и микрокомпьютер на стороне зарядного устройства совместно выполняют обмен данными и выполняют подтверждение взаимодействия для подтверждения рабочего состояния микрокомпьютера другой стороны в обмене данными на основе результата обмена данными. Когда один из микрокомпьютера на стороне аккумулятора и микрокомпьютера на стороне зарядного устройства обнаруживает нарушение рабочего состояния микрокомпьютера другой стороны в обмене данными в результате подтверждения взаимодействия, микрокомпьютер, обнаруживший нарушение в работе, выполняет предварительно определенную обработку прекращения зарядки для прекращения зарядки перезаряжаемого аккумулятора.
В системе зарядки настоящего изобретения, сконфигурированной так, как описано выше, например, когда микрокомпьютер на стороне аккумулятора обнаруживает нарушение в работе микрокомпьютера на стороне зарядного устройства, микрокомпьютер на стороне аккумулятора выполняет обработку прекращения зарядки. Дополнительно, когда микрокомпьютер на стороне зарядного устройства обнаруживает нарушение в работе микрокомпьютера на стороне аккумулятора, микрокомпьютер на стороне зарядного устройства выполняет обработку прекращения зарядки.
В системе зарядки согласно изобретению, когда один из микрокомпьютеров обнаруживает нарушение в работе другого микрокомпьютера в результате подтверждения взаимодействия, микрокомпьютер, обнаруживший нарушение в работе, выполняет обработку прекращения зарядки для прекращения зарядки перезаряжаемого аккумулятора. Следовательно, не допускается отрицательного воздействия на перезаряжаемый аккумулятор в аккумуляторном источнике питания вследствие нарушения в работе микрокомпьютера.
Могут быть предусмотрены различные периоды времени для выполнения подтверждения взаимодействия в микрокомпьютере на стороне аккумулятора и микрокомпьютере на стороне зарядного устройства. Например, в то время как перезаряжаемый аккумулятор заряжается посредством модуля зарядки, подтверждение взаимодействия может выполняться через указанные заранее заданные промежутки времени.
Подтверждение взаимодействия выполняется через указанные промежутки времени, в силу чего, когда нарушение в работе возникает в одном из микрокомпьютеров в ходе зарядки, нарушение в работе может быть быстро обнаружено, и зарядка может быть прекращена.
Дополнительно, могут быть рассмотрены различные способы для подтверждения взаимодействия. Например, каждый из микрокомпьютера на стороне аккумулятора и микрокомпьютера на стороне зарядного устройства передает, в микрокомпьютер другой стороны в обмене данными, передаваемые данные типа, ранее определенного для каждого из микрокомпьютеров, и подтверждает, переданы ли ответные данные, соответствующие передаваемым данным, от микрокомпьютера другой стороны в обмене данными, в силу чего подтверждение взаимодействия может быть выполнено более лучшим образом.
Как описано выше, каждый из микрокомпьютеров подтверждает, переданы ли ответные данные, соответствующие передаваемым данным, передаваемым посредством его микрокомпьютера, в силу чего может быть надежно подтверждено, что микрокомпьютер другой стороны работает в обмене данными в нормальном режиме.
В вышеописанном случае, когда ответные данные не принимаются в течение предварительно определенного времени при подтверждении взаимодействия в ходе зарядки перезаряжаемого аккумулятора посредством модуля зарядки, микрокомпьютер на стороне аккумулятора и микрокомпьютер на стороне зарядного устройства предпочтительно могут определять, что микрокомпьютер другой стороны в обмене данными является неработоспособным.
Как описано выше, нарушение в работе определяется на основе того, принимаются или нет ответные данные в течение предварительно определенного времени, в силу чего, когда нарушение в работе возникает в микрокомпьютере другой стороны в обмене данными, нарушение в работе может быть обнаружено более надежно и быстро.
Для подтверждения взаимодействия, когда соответствующие микрокомпьютеры подтверждают рабочее состояние другой стороны в обмене данными на основе ответных данных, соответствующих передаваемым данным, подтверждение взаимодействия может быть реализовано более конкретно следующим образом.
Так подтверждение взаимодействия может быть начато, когда один микрокомпьютер из микрокомпьютера на стороне аккумулятора и микрокомпьютера на стороне зарядного устройства передает предварительно определенные первые передаваемые данные в другой микрокомпьютер. Один микрокомпьютер затем подтверждает рабочее состояние другого микрокомпьютера на основе того, переданы ли первые ответные данные, соответствующие первым передаваемым данным, от другого микрокомпьютера, после того как один микрокомпьютер передает первые передаваемые данные. Другой микрокомпьютер передает первые ответные данные (для другого микрокомпьютера, соответствующие передаваемым данным для подтверждения взаимодействия), в ответ на первые передаваемые данные от одного микрокомпьютера и затем подтверждает рабочее состояние одного микрокомпьютера на основе того, переданы ли вторые ответные данные, соответствующие первым ответным данным, от одного микрокомпьютера.
Как описано выше, предварительно определенный обмен данными (передача и прием каждых ответных данных) выполняется, начиная с передачи первых передаваемых данных от одного микрокомпьютера, в силу чего подтверждение взаимодействия может быть эффективно выполнено.
В системе зарядки согласно изобретению зарядка перезаряжаемого аккумулятора аккумуляторного источника питания может управляться посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства. Следовательно, в частности, когда нарушение в работе возникает в микрокомпьютере на стороне зарядного устройства, предпочтительно, чтобы нарушение в работе быстро обнаруживалось для того, чтобы прекращать зарядку.
Таким образом, как описано выше, когда подтверждение взаимодействия выполняется, начиная с передачи первых передаваемых данных от одного микрокомпьютера, то один микрокомпьютер, передающий первые передаваемые данные, - это предпочтительно микрокомпьютер на стороне аккумулятора, а другой микрокомпьютер - это предпочтительно микрокомпьютер на стороне зарядного устройства.
Согласно системе зарядки, сконфигурированной так, как описано выше, первые передаваемые данные передаются от микрокомпьютера на стороне аккумулятора в микрокомпьютер на стороне зарядного устройства, в силу чего начинается подтверждение взаимодействия. Следовательно, даже если возникает нарушение работы в микрокомпьютере на стороне зарядного устройства, микрокомпьютер на стороне аккумулятора может надежно и быстро обнаруживать нарушение в работе для того, чтобы прекращать зарядку.
В вышеописанном случае, более конкретно, предпочтительно, чтобы микрокомпьютер на стороне аккумулятора передавал, в качестве первых передаваемых данных, в микрокомпьютер на стороне зарядного устройства данные, которые указывают запрос на обмен данными, а микрокомпьютер на стороне зарядного устройства передавал, в качестве первых ответных данных, в микрокомпьютер на стороне аккумулятора данные, которые указывают запрос на информацию, требуемую для того, чтобы управлять зарядкой перезаряжаемого аккумулятора, выполняемой посредством модуля зарядки, с тем, чтобы микрокомпьютер на стороне аккумулятора передавал запрашиваемую информацию в качестве вторых ответных данных.
Согласно вышеупомянутой конфигурации, пока подтверждение взаимодействия надлежащим образом выполняется, микрокомпьютер на стороне зарядного устройства может получать информацию, требуемую для управления зарядкой, от аккумуляторного источника питания. Следовательно, в то время как соответствующие микрокомпьютеры отслеживают микрокомпьютер другой стороны в обмене данными, перезаряжаемый аккумулятор надлежащим образом заряжается посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства.
Обычный микрокомпьютер может быть перезагружен (инициализирован), что вызывается каким-либо фактором (например, мгновенным понижением напряжения источника питания) в ходе работы. Следовательно, например, микрокомпьютер на стороне зарядного устройства также может быть перезагружен в ходе работы. Если микрокомпьютер на стороне зарядного устройства перезагружен, микрокомпьютер на стороне аккумулятора может определять, что возникает нарушение в работе в микрокомпьютере на стороне зарядного устройства, и выполнять обработку прекращения зарядки, даже если нарушение в работе не возникает в самом микрокомпьютере на стороне зарядного устройства.
Таким образом, как описано выше, система зарядки, которая сконфигурирована так, что подтверждение взаимодействия выполняется, начиная с передачи передаваемых данных от микрокомпьютера на стороне аккумулятора, предпочтительно дополнительно конфигурируется следующим образом. Так, в то время как перезаряжаемый аккумулятор заряжается посредством модуля зарядки, микрокомпьютер на стороне зарядного устройства передает информацию управления зарядкой, ассоциированную с состоянием управления модуля зарядки, в микрокомпьютер на стороне аккумулятора через заранее заданные промежутки времени. В то время как перезаряжаемый аккумулятор заряжается, микрокомпьютер на стороне аккумулятора сохраняет информацию управления зарядкой в модуле хранения при каждом приеме информации управления зарядкой от микрокомпьютера на стороне зарядного устройства. Когда, после передачи первых передаваемых данных, микрокомпьютер на стороне аккумулятора не принимает первые ответные данные от микрокомпьютера на стороне зарядного устройства в течение предварительно определенного времени, код подтверждения перезагрузки, который является данными для подтверждения того, следует перезагружать или нет микрокомпьютер на стороне зарядного устройства, передаются в микрокомпьютер на стороне зарядного устройства. Когда микрокомпьютер на стороне аккумулятора принимает предварительно определенные третьи ответные данные от микрокомпьютера на стороне зарядного устройства в ответ на код подтверждения перезагрузки, самая последняя информация управления зарядкой, сохраненная в модуле хранения, передается в микрокомпьютер на стороне зарядного устройства. Когда микрокомпьютер на стороне зарядного устройства принимает код подтверждения перезагрузки от микрокомпьютера на стороне аккумулятора после начала работы микрокомпьютера на стороне зарядного устройства, микрокомпьютер на стороне зарядного устройства передает третьи ответные данные и затем начинает управление посредством модуля зарядки на основе информации управления зарядкой, передаваемой от микрокомпьютера на стороне аккумулятора после передачи третьих ответных данных.
Таким образом, в ходе зарядки, микрокомпьютер на стороне зарядного устройства передает информацию управления зарядкой в это время в микрокомпьютер на стороне аккумулятора через заранее заданные промежутки времени, в силу чего сторона аккумуляторного источника питания (микрокомпьютер на стороне аккумулятора) сохраняет информацию управления зарядкой. Когда микрокомпьютер на стороне зарядного устройства перезагружается в ходе зарядки, микрокомпьютер на стороне зарядного устройства получает самую последнюю информацию управления зарядкой (информацию управления зарядкой, передаваемую в микрокомпьютер на стороне аккумулятора непосредственно перед перезагрузкой) от микрокомпьютера на стороне аккумулятора, и начинает зарядку на основе полученной информации управления зарядкой (начинает управление посредством модуля зарядки).
Согласно системе зарядки, сконфигурированной так, как описано выше, когда микрокомпьютер на стороне зарядного устройства перезагружается в ходе зарядки, зарядка может быть перезапущена, чтобы продолжаться с состояния управления зарядкой непосредственно перед перезагрузкой, на основе информации управления зарядкой непосредственно перед перезагрузкой.
Дополнительно, в системе зарядки настоящего изобретения, в то время как подтверждение взаимодействия выполняется, когда перезаряжаемый аккумулятор заряжается посредством модуля зарядки, микрокомпьютер на стороне зарядного устройства предпочтительно может приостанавливать зарядку (а именно, подачу мощности для зарядки).
В зависимости от конфигурации модуля зарядки, может формироваться шум при формировании и подаче мощности для зарядки. Дополнительно, уровень шума варьируется в зависимости от конфигурации модуля зарядки. Когда шум формируется посредством модуля зарядки, обмен данными между соответствующими микрокомпьютерами не может выполняться в обычном режиме вследствие шума.
Таким образом, как описано выше, в то время как перезаряжаемый аккумулятор заряжается, зарядка может быть приостановлена в течение выполнения подтверждения взаимодействия, за счет чего влияние шума, вызываемого посредством модуля зарядки, может быть исключено, по меньшей мере, в течение выполнения подтверждения взаимодействия. Следовательно, подтверждение взаимодействия может быть выполнено с высокой точностью.
Дополнительно, в системе зарядки согласно настоящему изобретению, микрокомпьютер на стороне аккумулятора и микрокомпьютер на стороне зарядного устройства предпочтительно выполняют подтверждение взаимодействия перед тем, как перезаряжаемый аккумулятор начинает заряжаться посредством модуля зарядки. Когда отсутствие нарушений в работе соответствующих микрокомпьютеров может быть подтверждено в результате подтверждения взаимодействия, микрокомпьютер на стороне зарядного устройства предпочтительно управляет модулем зарядки так, чтобы перезаряжаемый аккумулятор заряжался.
Таким образом, подтверждение взаимодействия может быть выполнено не только в ходе зарядки перезаряжаемого аккумулятора, но также и перед началом зарядки перезаряжаемого аккумулятора. Соответственно, когда нарушение в работе одного из микрокомпьютеров обнаружено в результате подтверждения взаимодействия перед началом зарядки, сама зарядка не может быть выполнена. Следовательно, отрицательное воздействие на перезаряжаемый аккумулятор вследствие нарушения в работе микрокомпьютера может предотвращаться более надежно и удовлетворительно.
Обмен данными для подтверждения взаимодействия, выполняемый посредством соответствующих микрокомпьютеров, может выполняться, например, через контактные выводы для обмена данными, специально предназначенные для обмена данными, предоставляемые в аккумуляторном источнике питания и зарядном устройстве для аккумуляторов. Обмен данными может выполняться посредством использования контактного вывода, предусмотренного для подачи мощности для зарядки.
Таким образом, аккумуляторный источник питания может включать в себя контактный вывод для приема питания и схему приема/передачи данных на стороне аккумулятора. Контактный вывод для приема питания может использоваться для приема мощности для зарядки, подаваемой из зарядного устройства для аккумуляторов. Схема приема/передачи данных на стороне аккумулятора может быть предусмотрена между микрокомпьютером на стороне аккумулятора и контактным выводом для приема питания с целью выполнения обмена данными посредством микрокомпьютера на стороне аккумулятора с микрокомпьютером на стороне зарядного устройства через контактный вывод для приема питания. Зарядное устройство для аккумуляторов может включать в себя контактный вывод для подачи питания и схему приема/передачи данных на стороне зарядного устройства. Контактный вывод для подачи питания может использоваться для подачи мощности для зарядки в аккумуляторный источник питания. Схема приема/передачи данных на стороне зарядного устройства может быть предусмотрена между микрокомпьютером на стороне зарядного устройства и контактным выводом для подачи питания с целью выполнения обмена данными посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства с микрокомпьютером на стороне аккумулятора через контактный вывод для подачи питания.
Согласно системе зарядки, сконфигурированной так, как описано выше, обмен данными может быть выполнен посредством использования контактных выводов для подачи мощности для зарядки (т.е. контактного вывода для приема питания и контактного вывода для подачи питания). Следовательно, специальный контактный вывод для обмена данными, возможно, не должен предоставляться отдельно от этих контактных выводов, в силу чего конфигурации аккумуляторного источника питания и зарядного устройства для аккумуляторов могут быть упрощены, и, одновременно, может быть реализовано снижение стоимости.
Аккумуляторный источник питания электрического приводного инструмента согласно второму аспекту настоящего изобретения составляет систему зарядки изобретения, описанную выше. В аккумуляторном источнике питания по изобретению, когда нарушение в работе микрокомпьютера на стороне зарядного устройства обнаружено, может быть выполнена обработка прекращения зарядки, чтобы прекращать зарядку перезаряжаемого аккумулятора. Следовательно, можно не допускать отрицательного воздействия на перезаряжаемый аккумулятор в аккумуляторном источнике питания вследствие нарушения в работе микрокомпьютера на стороне зарядного устройства. Дополнительно, когда нарушение в работе возникает в собственном микрокомпьютере (микрокомпьютере на стороне аккумулятора), нарушение в работе может быть обнаружено посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства, и может быть выполнена обработка прекращения зарядки посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства. Следовательно, можно не допускать отрицательного воздействия на перезаряжаемый аккумулятор в аккумуляторном источнике питания вследствие нарушения в работе собственного микрокомпьютера.
Зарядное устройство для аккумуляторов электрического приводного инструмента согласно третьему аспекту настоящего изобретения составляет систему зарядки изобретения, описанную выше. В зарядном устройстве для аккумуляторов по изобретению, когда нарушение в работе микрокомпьютера на стороне аккумулятора обнаружено, может быть выполнена обработка прекращения зарядки, чтобы прекращать зарядку перезаряжаемого аккумулятора. Следовательно, можно не допускать отрицательного воздействия на перезаряжаемый аккумулятор в аккумуляторном источнике питания вследствие нарушения в работе микрокомпьютера на стороне аккумулятора. Дополнительно, даже когда нарушение в работе возникает в собственном микрокомпьютере (микрокомпьютере на стороне зарядного устройства), нарушение в работе может быть обнаружено посредством микрокомпьютера на стороне аккумулятора, и может быть выполнена обработка прекращения зарядки посредством микрокомпьютера на стороне аккумулятора. Следовательно, можно не допускать отрицательного воздействия на перезаряжаемый аккумулятор в аккумуляторном источнике питания вследствие нарушения в работе собственного микрокомпьютера.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описываются только посредством примера со ссылкой на соответствующие чертежи, на которых:
Фиг.1 является видом в перспективе, показывающим внешний вид аккумуляторного источника питания электрического приводного инструмента и зарядного устройства для аккумуляторов электрического приводного инструмента, составляющего систему зарядки электрического приводного инструмента согласно вариантам осуществления;
Фиг.2 является электрической принципиальной схемой, показывающей электрическую конфигурацию системы зарядки согласно первому варианту осуществления;
Фиг.3A и 3B являются схемами последовательности операций, показанными посредством ассоциирования основных операций микрокомпьютера на стороне аккумулятора с основными операциями микрокомпьютера на стороне зарядного устройства;
Фиг.4 является схемой последовательности операций, показанной посредством ассоциирования основных операций микрокомпьютера на стороне аккумулятора с основными операциями микрокомпьютера на стороне зарядного устройства;
Фиг.5 является блок-схемой последовательности операций способа, представляющей процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне аккумулятора, и процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства;
Фиг.6 является блок-схемой последовательности операций способа, представляющей процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне аккумулятора, и процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства;
Фиг.7 является блок-схемой последовательности операций способа, представляющей процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне аккумулятора, и процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства;
Фиг.8 является блок-схемой последовательности операций способа, представляющей процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне аккумулятора, и процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства;
Фиг.9 является блок-схемой последовательности операций способа, представляющей процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне аккумулятора, и процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства;
Фиг.10 является блок-схемой последовательности операций способа, представляющей процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне аккумулятора, и процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства, выполняемый посредством микрокомпьютера на стороне зарядного устройства; и
Фиг.11 является электрической принципиальной схемой, показывающей электрическую конфигурацию системы зарядки по второму варианту осуществления.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
(Первый вариант осуществления)
(1) Общая конфигурация системы зарядки электрического приводного инструмента
На фиг.1, аккумуляторный источник 10 питания для электрического приводного инструмента (в дальнейшем называемого "аккумуляторный источник питания"), который составляет систему 30 зарядки для электрического приводного инструмента, съемным образом присоединяется к различным типам электрических приводных инструментов, таких как перезаряжаемый ударный инструмент, перезаряжаемый шуруповерт и перезаряжаемый ударный ручной гайковерт (это просто примеры). Аккумуляторный источник 10 питания используется для подачи приводной мощности в эти приводные инструменты. Аккумуляторный источник 10 питания включает в себя аккумулятор 31 в качестве источника питания (см. фиг.2).
Аккумуляторный источник 10 питания включает в себя секцию 17 крепления на стороне аккумулятора, сформированную на одной его стороне. Секция 17 крепления на стороне аккумулятора присоединяется к секции 27 крепления на стороне зарядного устройства в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов или к корпусу инструмента электрического приводного инструмента. В предварительно определенной позиции в секции 17 крепления на стороне аккумулятора, дополнительно предоставляется контактный вывод 16 на стороне аккумулятора. Контактный вывод 16 электрически подключен к контактному выводу 26 на стороне зарядного устройства в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов или к контактному выводу на стороне инструмента (не показанный) корпуса инструмента.
Контактный вывод 16 включает в себя положительный контактный вывод 11 на стороне аккумулятора, отрицательный контактный вывод 12 на стороне аккумулятора и группы 13 сигнальных контактных выводов на стороне аккумулятора. На контактные выводы 11 и 12 подается ток зарядки/разрядки. Группы 13 контактных выводов состоят из множества контактных выводов, включающих в себя, по меньшей мере, входной контактный вывод 53 для сигнала подключения зарядного устройства для аккумуляторов, выходной контактный вывод 54 для сигнала разрешения/прекращения зарядки, контактный вывод 55 ввода-вывода данных и входной контактный вывод 56 синхросигнала (см. фиг.2).
Зарядное устройство 20 для аккумуляторов формирует мощность для зарядки постоянного тока (мощность для зарядки) с предварительно определенным напряжением для зарядки аккумулятора 31 внутри аккумуляторного источника 10 питания от непоказанного внешнего входного источника питания (в настоящем варианте осуществления, источник питания переменного тока на 100 В). Зарядное устройство 20 для аккумуляторов включает в себя секцию 27 крепления на стороне зарядного устройства, сформированную на одной торцевой стороне верхней поверхности зарядного устройства 20 для аккумуляторов. Аккумуляторный источник 10 питания присоединяется к секции 27 крепления на стороне зарядного устройства. В предварительно определенной позиции секции 27 крепления на стороне зарядного устройства (в секции 27 крепления на стороне зарядного устройства), дополнительно предоставляется контактный вывод 26 на стороне зарядного устройства.
Контактный вывод 26 включает в себя положительный контактный вывод 21 на стороне зарядного устройства, отрицательный контактный вывод 22 на стороне зарядного устройства и группы 23 сигнальных контактных выводов на стороне зарядного устройства. Контактные выводы 21 и 22 выполнены с возможностью подавать мощность для зарядки постоянного тока в аккумуляторный источник 10 питания. Группы 23 контактных выводов состоят из множества контактных выводов, включающих в себя, по меньшей мере, выходной контактный вывод 83 для сигнала подключения зарядного устройства для аккумуляторов, входной контактный вывод 84 сигнала разрешения/прекращения зарядки, контактный вывод 85 ввода-вывода данных и выходной контактный вывод 86 синхросигнала (см. фиг.2).
Зарядное устройство 20 для аккумуляторов дополнительно включает в себя дисплей 28, оснащенный тремя светодиодами. Дисплей 28 указывает рабочее состояние зарядного устройства 20 для аккумуляторов, состояние зарядки аккумуляторного источника 10 питания и т.п.
В системе 30 зарядки для электрического приводного инструмента, сконструированной так, как описано выше, когда секция 17 крепления на стороне аккумулятора в аккумуляторном источнике 10 питания присоединяется к секции 27 крепления на стороне зарядного устройства в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов, оба из контактных выводов 16 и 26 электрически подключаются друг к другу.
Более конкретно, контактный вывод 11 в аккумуляторном источнике 10 питания подключается к контактному выводу 21 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов. Контактный вывод 12 в аккумуляторном источнике 10 питания подключается к контактному выводу 22 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов. Контактные выводы 53, 54, 55 и 56, составляющие группы 13 контактных выводов, соответственно, подключаются к контактным выводам 83, 84, 85 и 86, составляющим группы 23 контактных выводов (см. фиг.2). В этом состоянии становится возможным заряжать аккумулятор 31 внутри аккумуляторного источника 10 питания посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов.
(2) Электрическая конфигурация системы зарядки электрического приводного инструмента
Электрическая конфигурация системы 30 зарядки для электрического приводного инструмента далее описывается со ссылкой на фиг.2. Фиг.2 показывает состояние, в котором аккумуляторный источник 10 питания присоединяется к зарядному устройству 20 для аккумуляторов. На фиг.2 аккумуляторный источник 10 питания и зарядное устройство 20 для аккумуляторов электрически подключены друг к другу.
Сначала поясняется электрическая конфигурация аккумуляторного источника 10 питания. Как показано на фиг.2, аккумуляторный источник 10 питания включает в себя аккумулятор 31, микрокомпьютер 32 и стабилизатор 33 на стороне аккумулятора. Микрокомпьютер 32, в общем, выполняет различные функции управления в аккумуляторном источнике 10 питания. В частности, микрокомпьютер 32, например, управляет зарядкой/разрядкой аккумулятора 31 и отслеживает состояние аккумулятора 31. Стабилизатор 33 формирует управляющее напряжение Vcc на стороне аккумулятора (источник мощности постоянного тока напряжения Vcc) с помощью электроэнергии аккумулятора 31 в качестве ввода для управления различными схемами в аккумуляторном источнике 10 питания. Контактный вывод 11 подключается к положительной клемме аккумулятора 31. Контактный вывод 12 подключается к отрицательной клемме аккумулятора 31.
Аккумулятор 31 сконфигурирован посредством подключения множества элементов B1, B2,..., Bn аккумулятора последовательно. В настоящем варианте осуществления, соответствующие элементы B1, B2,..., Bn аккумулятора могут быть ионно-литиевыми перезаряжаемыми аккумуляторами, имеющими номинальное напряжение 3,6 В, и четыре ионно-литиевых перезаряжаемых аккумулятора могут быть подключены последовательно. Следовательно, в этом примере, полное напряжение аккумулятора 31 (в дальнейшем называемое "напряжение аккумулятора") Vbat составляет приблизительно 14,4 В в обычном состоянии.
Когда аккумуляторный источник 10 питания, прикрепленный к корпусу приводного инструмента, используется, электроэнергия аккумулятора 31 подается в основной механизм инструмента через контактные выводы 11 и 12. Когда аккумулятор 31 заряжается посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов, мощность для зарядки постоянного тока из зарядного устройства 20 для аккумуляторов подается в аккумулятор 31 через контактные выводы 11 и 12, как пояснено позже.
Напряжение Vbat аккумулятора вводится в стабилизатор 33 через переключатель 40 отключения и диод D1. Стабилизатор 33 формирует напряжение Vcc питания. Переключатель 40 отключения включается/отключается в соответствии с SD сигналом отключения из микрокомпьютера 32. Подробности управления включением/отключением описаны ниже. Переключатель 40 отключения, в общем, включен до тех пор, пока аккумулятор 31 находится в обычном состоянии. Следовательно, напряжение Vbat аккумулятора, в общем, вводится в стабилизатор 33 через переключатель 40 отключения и диод D1. Стабилизатор 33 формирует напряжение Vcc питания на основе напряжения Vbat аккумулятора, вводимого в стабилизатор 33.
Как показано на фиг.2, схема, управляемая с помощью напряжение питания (управляющего напряжения) Vcc, и схема, управляемая с помощью напряжения Vbat аккумулятора, присутствуют в комбинации в аккумуляторном источнике 10 питания. Напряжение Vbat аккумулятора, вводимое через переключатель 40 отключения, вводится в анод диода D1. Напряжение Vbat аккумулятора также вводится в каждую схему, управляемую посредством напряжения Vbat аккумулятора в аккумуляторном источнике 10 питания.
Аккумуляторный источник 10 питания дополнительно включает в себя переключатель 38 выбора элемента, дифференциальную усилительную схему 35, схему 39 обнаружения температуры, модуль 34 сравнения для обнаружения пониженного напряжения, резистор R1 для обнаружения тока, неинвертирующую усилительную схему, модуль 36 сравнения для обнаружения разрядки и транзистор Tr1 для обнаружения зарядного устройства. Переключатель 38 выборочно выводит одно из напряжений (в дальнейшем называемое "напряжение элемента") элементов B1, B2,..., Bn аккумулятора в аккумуляторе 31.
Схема 35 усиливает напряжение одного из элементов аккумулятора, выбранного переключателем 38, и выводит усиленное напряжение в качестве сигнала CeV напряжения элемента.
Схема 39 предоставляется около аккумулятора 31. Схема 39 обнаруживает температуру элемента аккумулятора (в дальнейшем называемую "температура элемента") и выводит температуру в качестве сигнала CeT температуры элемента.
Модуль 34 сравнения сравнивает разделенное значение Vz напряжения аккумулятора, полученное посредством деления напряжения Vbat аккумулятора посредством резисторов Rx и Ry делителя напряжения на предварительно определенное первое опорное напряжение Vr1. Затем модуль 34 сравнения выводит результат сравнения в качестве сигнала обнаружения пониженного напряжения LV.
Резистор R1 используется для того, чтобы обнаруживать ток разрядки во время разрядки от аккумулятора 31 в основной механизм приводного инструмента.
Неинвертирующая усилительная схема включает в себя операционный усилитель 37 и резисторы R2, R3 и R4. Неинвертирующая усилительная схема используется для того, чтобы формировать сигнал тока разрядки посредством усиления тока, обнаруженного посредством резистора R1 (т.е. сигнала напряжения, соответствующего значению тока), на предварительно определенное усиление.
Модуль 36 сравнения сравнивает сигнал тока разрядки, усиленный посредством неинвертирующей усилительной схемы, с предварительно определенным вторым опорным напряжением Vr2. Затем, модуль 36 сравнения выводит результат сравнения в качестве сигнала CuD обнаружения разрядки.
Транзистор Tr1 используется для того, чтобы обнаруживать, что зарядное устройство 20 для аккумуляторов подключено.
В качестве транзистора Tr1, биполярный транзистор с n-p-n-структурой используется в настоящем варианте осуществления только в качестве примера.
Переключатель 38 выбора элемента управляется с помощью напряжения Vbat аккумулятора. Переключатель 38 сконфигурирован так, что в соответствии с сигналом SEL выбора элемента от микрокомпьютера 32 напряжение в одном из элементов аккумулятора, указанных посредством сигнала выбора элемента, выводится и затем вводится в схему 35. Как проиллюстрировано, переключатель 38 выбора элемента включает в себя множество переключателей SW1a, SW2a, SW1b, SW2b, SW3a,..., SWna.
Переключатель SW1a подключается между отрицательным электродом элемента B1 аккумулятора и неинвертирующим входным контактным выводом схемы 35. Переключатель SW1b подключается между положительным электродом элемента B1 аккумулятора и инвертирующим входным контактным выводом схемы 35. В переключателе 38 выбора элемента, сконфигурированном так, как описано выше, в случае, например, если элемент B1 аккумулятора с наименьшим электрическим потенциалом выбран посредством сигнала SEL выбора элемента, переключатели SW1a и SW1b включаются, а все остальные другие переключатели выключаются. Как результат, напряжение выбранного элемента B1 аккумулятора вводится от переключателя 38 выбора элемента в схему 35.
Схема 35 управляется с помощью управляющего напряжения Vcc. Напряжение, вводимое от переключателя 38 выбора элемента (т.е. разность потенциалов любого выбранного из элементов аккумулятора), усиливается посредством схемы 35 и вводится в микрокомпьютер 32 в качестве сигнала CeV напряжения элемента.
Схема 39 сконфигурирована как известный датчик температуры, включающий в себя термочувствительное устройство, такое как терморезистор. Термочувствительное устройство предусмотрено около каждого элемента аккумулятора в аккумуляторе 31. Различные конфигурации могут использоваться в отношении того, где должно быть предоставлено термочувствительное устройство, или сколько должно быть предоставлено термочувствительных устройств. Например, может быть предоставлено одно термочувствительное устройство, и результат обнаружения на основе устройства может рассматриваться как температура элемента каждого элемента аккумулятора. Альтернативно, термочувствительные устройства могут быть отдельно предоставлены для каждого из элементов аккумулятора, и температура элемента может быть по отдельности обнаружена относительно каждого элемента аккумулятора. В настоящем варианте осуществления пояснение дается на основе первого варианта (случая, когда предоставлено одно термочувствительное устройство), чтобы упростить описание.
Модуль 34 сравнения управляется с помощью напряжения Vbat аккумулятора (или управляющего напряжения Vcc). Модуль 34 сравнения выводит сигнал обнаружения пониженного напряжения с высоким (H) уровнем в микрокомпьютер 32 в обычном состоянии, где разделенное значение Vz напряжения аккумулятора равно или превышает первое опорное напряжение Vr1. С другой стороны, в случае, если напряжение Vbat аккумулятора уменьшается, и значение напряжения Vz тем самым падает ниже напряжения Vr1, модуль 34 сравнения выводит сигнал обнаружения пониженного напряжения с низким (L) уровнем в микрокомпьютер 32. Модуль 34 сравнения предназначен для того, чтобы предотвращать избыточную разрядку аккумулятора 31, и обнаруживает, когда аккумулятор 31 находится практически в состоянии избыточной разрядки. Соответственно, напряжение Vr1 надлежащим образом задается равным значению, которое позволяет обнаруживать, когда аккумулятор 31 находится практически в состоянии избыточной разрядки.
Резистор R1 предоставляется на токонесущем пути, идущем от контактного вывода 12 к отрицательному электроду аккумулятора 31 (отрицательному электроду элемента B1 аккумулятора с наименьшим электрическим потенциалом). Падение напряжения (сигнала напряжения), вызываемое посредством тока разрядки в резисторе R1, вводится в операционный усилитель 37, который составляет неинвертирующую усилительную схему.
Неинвертирующая усилительная схема, в основном, включает в себя операционный усилитель 37, который управляется с помощью управляющего напряжения Vcc и имеет известную конфигурацию. Сигнал напряжения, обнаруженный посредством резистора R1, вводится в неинвертирующий входной контактный вывод. Инвертирующий входной контактный вывод подключается к линии заземления (потенциалу земли) через резистор R2. Инвертирующий входной контактный вывод также подключается к выходному контактному выводу через резистор R3. В настоящем варианте осуществления, который содержит вышеописанную конфигурацию в качестве основы, резистор R4 дополнительно подключается между инвертирующим входным контактным выводом и микрокомпьютером 32. Усиление неинвертирующей усилительной схемы может быть переключено между двумя уровнями при этой конфигурации.
Один конец резистора R4 подключается к инвертирующему входному контактному выводу операционного усилителя 37, а другой конец подключается к порту 47 вывода сигнала переключения коэффициента усиления в микрокомпьютере 32. Микрокомпьютер 32 осуществляет переключение коэффициента усиления неинвертирующей усилительной схемы посредством переключения порта 47 между высоким полным сопротивлением и выходом L-уровня.
Когда величина тока разрядки больше, например, в то время, когда электрический приводной инструмент используется, сигнал высокого полного сопротивления выводится в качестве сигнала GC переключения коэффициента усиления. Это позволяет надлежащим образом обнаруживать значительную величину тока разрядки (например, сильный ток в несколько десятков ампер). С другой стороны, когда величина тока разрядки имеет небольшое значение (например, приблизительно 0 A), сигнал L-уровня выводится в качестве сигнала GC переключения коэффициента усиления, чтобы повышать усиление неинвертирующей усилительной схемы. Это позволяет точно обнаруживать даже очень небольшой электрический ток. Как описано выше, посредством переключения усиления неинвертирующей усилительной схемы в соответствии со значением тока разрядки, микрокомпьютер 32 может надлежащим образом обнаруживать ток разрядки независимо от величины этого тока разрядки.
Модуль 36 сравнения управляется с помощью управляющего напряжения Vcc. Модуль 36 сравнения выводит сигнал CuD обнаружения разрядки H-уровня в микрокомпьютер 32 в случае, если сигнал тока разрядки, выводимый из операционного усилителя 37, равен или превышает второе опорное напряжение Vr2. С другой стороны, в случае, если сигнал тока разрядки, выводимый из операционного усилителя 37, меньше напряжения Vr2, модуль 36 сравнения выводит сигнал CuD обнаружения разрядки L-уровня в микрокомпьютер 32. Модуль 36 сравнения предназначен для того, чтобы обнаруживать, когда подача питания в основной механизм приводного инструмента начата.
В транзисторе Tr1 база подключается к контактному выводу 53 через резистор R6, эмиттер подключается к потенциалу земли, а коллектор подключается к напряжению Vcc питания через резистор R5. Коллектор также подключается к порту 49 ввода в микрокомпьютере 32.
Когда аккумуляторный источник 10 питания присоединяется к зарядному устройству 20 для аккумуляторов, управляющее напряжение Vdd (которое подробнее описано ниже), формируемое в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов, вводится в качестве сигнала подключения зарядного устройства в базу транзистора Tr1 через контактный вывод 53 и резистор R6. Как результат, транзистор Tr1 включается. Кроме того, электрический потенциал коллектора транзистора Tr1, т.е. сигнал CHD обнаружения подключения зарядного устройства, который должен вводиться в микрокомпьютер 32, становится равным L-уровню.
Когда зарядное устройство 20 для аккумуляторов не подключено к аккумуляторному источнику 10 питания, транзистор Tr1 выключен. Кроме того, сигнал CHD обнаружения подключения зарядного устройства, который должен вводиться в микрокомпьютер 32 становится равным H-уровню вследствие управляющего напряжения Vcc, которое должно вводиться через резистор R5. С другой стороны, когда зарядное устройство 20 для аккумуляторов подключено к аккумуляторному источнику 10 питания, транзистор Tr1 включен, как описано выше, вследствие сигнала подключения зарядного устройства (напряжения Vdd) из зарядного устройства 20 для аккумуляторов, в силу чего сигнал CHD обнаружения подключения зарядного устройства, который должен вводиться в микрокомпьютер 32, становится равным L-уровню. Следовательно, микрокомпьютер 32 может определять, подключено или нет зарядное устройство 20 для аккумуляторов, на основе уровня сигнала CHD обнаружения подключения зарядного устройства.
Дополнительно, сигнал подключения зарядного устройства (напряжение (источник питания) Vdd), вводимый из зарядного устройства 20 для аккумуляторов в аккумуляторный источник 10 питания, вводится в стабилизатор 33 через диод D2. Стабилизатор 33 выполнен с возможностью допускать формирование напряжения (источника питания) Vcc на основе одного из напряжения Vbat аккумулятора, вводимого через диод D1, или напряжения Vdd питания, вводимого через диод D2, в зависимости от того, какое значение напряжения выше.
Таким образом, стабилизатор 33 формирует напряжение Vcc питания, в основном, на основе напряжения Vbat аккумулятора, вводимого через переключатель 40 отключения и диод D1.
Когда избыточная зарядка аккумулятора 31 обнаружена посредством сигнала LV обнаружения от модуля 34 сравнения, микрокомпьютер 32 выводит сигнал отключения из выходного контактного вывода 48 сигнала отключения, чтобы выключать переключатель 40 отключения. Соответственно, режим переводится в режим отключения, где ввод напряжения Vbat аккумулятора в стабилизатор 33 прерывается, формирование напряжения Vcc питания прекращается, и работа самого микрокомпьютера 32 прекращается.
Чтобы возвращать микрокомпьютер 32 из режима отключения в обычное рабочее состояние (обычный рабочий режим), зарядка должна быть выполнена посредством установки аккумуляторного источника 10 питания в зарядное устройство 20 для аккумуляторов. Когда аккумуляторный источник 10 питания установлен в зарядное устройство 20 для аккумуляторов, напряжение Vdd питания вводится в стабилизатор 33 через контактный вывод 53 и диод D2. Соответственно, формирование напряжения Vcc питания начинается снова, и микрокомпьютер 32 запускается с тем, чтобы возвращаться в обычный рабочий режим. При возврате в обычный рабочий режим микрокомпьютер 32 снова включает переключатель 40 отключения. Следовательно, после включения переключателя 40 отключения, стабилизатор 33 снова формирует напряжение Vcc питания на основе напряжения Vbat аккумулятора.
Микрокомпьютер 32 имеет известную конфигурацию, включающую в себя, в качестве аппаратных средств, ЦПУ 61, ПЗУ 62, ОЗУ 63, энергонезависимое запоминающее устройство (ЭЗУ) 64 и таймер 65. Микрокомпьютер 32 управляется с помощью напряжения Vcc питания, формируемого посредством стабилизатора 33. Микрокомпьютер 32 выполняет различные операции управления в соответствии с различными программами, сохраненными в ПЗУ 62.
Микрокомпьютер 32 оснащен, в качестве портов для ввода/вывода сигнала, портом 41 ввода сигнала обнаружения снижения напряжения, портом 42 вывода сигнала выбора элемента, портом 43 ввода сигнала напряжения элемента, портом 44 ввода сигнала температуры элемента, портом 45 ввода сигнала обнаружения разрядки, портом 46 ввода сигнала тока разрядки, портом 47 вывода сигнала переключения коэффициента усиления, портом 48 вывода сигнала отключения, портом 49 ввода сигнала обнаружения подключения зарядного устройства, портом 50 вывода сигнала разрешения/прекращения зарядки, портом 51 обмена данными, портом 52 ввода синхросигнала и т.п. Сигнал LV обнаружения от модуля 34 сравнения вводится в порт 41. Порт 42 выводит сигнал SEL выбора элемента в переключатель 38 выбора элемента. Сигнал CeV напряжения элемента от схемы 35 вводится в порт 43. Сигнал CeT температуры элемента от схемы 39 вводится в порт 44. Сигнал CuD обнаружения разрядки от модуля 36 сравнения вводится в порт 45. Сигнал тока разрядки от операционного усилителя 37 вводится в порт 46. Порт 47 выводит сигнал GC переключения коэффициента усиления. Порт 48 выводит сигнал SD отключения, который управляет переключателем 40 отключения. Сигнал CHD обнаружения вводится от транзистора Tr1 в порт 49. Порт 50 выводит сигнал разрешения/прекращения зарядки (сигнал CP разрешения зарядки и сигнал CS прекращения зарядки) в зарядное устройство 20 для аккумуляторов. Порт 51 вводит и выводит различные данные DATA при обмене данными, выполняемом с микрокомпьютером 76 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов. Синхросигнал CK вводится в порт 52 от микрокомпьютера 76 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов.
Микрокомпьютер 32 имеет функцию мониторинга для мониторинга состояния аккумулятора 31 на основе вышеупомянутых сигналов, вводимых в микрокомпьютер 32. Микрокомпьютер 32 имеет функцию подтверждения взаимодействия для выполнения обмена данными с микрокомпьютером 76 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов и подтверждения рабочего состояния микрокомпьютера 76 на основе результата обмена данными.
Таким образом, в системе 30 зарядки по настоящему варианту осуществления микрокомпьютер 32 в аккумуляторном источнике 10 питания и микрокомпьютер 76 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов выполнены с возможностью осуществлять подтверждение взаимодействия, при котором они совместно выполняют обмен данными и подтверждают рабочее состояние микрокомпьютера другой стороны в обмене данными, на основе результата обмена данными.
Микрокомпьютер 32 в аккумуляторном источнике 10 питания выполнен с возможностью осуществлять обмен данными (связь HC) с микрокомпьютером 76 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов посредством шины HC (между IC). Микрокомпьютер 32 включает в себя два порта 51 и 52 для обмена данными. Данные, выводимые из порта 51, вводятся в микрокомпьютер 76 (порт 79 обмена данными) в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов через контактный вывод 55 в аккумуляторном источнике 10 питания и контактный вывод 85 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов. Синхросигнал CK, выводимый из порта вывода 80 в микрокомпьютере 76 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов, вводится в порт 52 через контактный вывод 86 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов и контактный вывод 56 в аккумуляторном источнике 10 питания.
Это является просто примером того, что обмен данными между микрокомпьютерами 32 и 76 является связью HC, и другой способ связи (протокол связи) для обмена данными может использоваться по ситуации.
В процессе управления зарядкой на стороне аккумулятора, который описан далее, микрокомпьютер 32 в аккумуляторном источнике 10 питания надлежащим образом выводит сигнал CP разрешения зарядки (сигнал H-уровня) или сигнал CS прекращения зарядки (сигнал L-уровня), чтобы тем самым включать/отключать переключатель 74 подачи питания в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов. В частности, когда сигнал CP выводится для разрешения зарядки, сигнал CP вводится в управляющую схему 75 реле в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов через контактные выводы 54 и 84, в силу чего управляющая схема 75 реле управляется так, чтобы включать переключатель 74 подачи питания. С другой стороны, когда сигнал CS выводится для прекращения зарядки, управляющая схема 75 реле в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов выключает переключатель 74 подачи питания в соответствии с сигналом CS.
Когда микрокомпьютер 32 в аккумуляторном источнике 10 питания обнаруживает нарушение в работе другой стороны в обмене данными (микрокомпьютер 76 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов) в результате подтверждения взаимодействия на основе обмена данными, описанного выше, микрокомпьютер 32 выполняет обработку ошибок (обработку прекращения зарядки) для прекращения зарядки аккумулятора 31. В частности, сигнал CS выводится в зарядное устройство 20 для аккумуляторов, в силу чего управляющая схема 75 реле управляется так, чтобы выключать переключатель 74 подачи питания.
Далее поясняется электрическая конфигурация зарядного устройства 20 для аккумуляторов. Зарядное устройство 20 для аккумуляторов оснащено входной выпрямительной схемой 71, схемой 72 подачи питания для переключения зарядки, схемой 73 подачи питания для переключения управления, микрокомпьютером 76 и управляющей схемой 75 реле.
Схема 71 выпрямляет напряжение внешнего источника питания (источник питания переменного тока в 100 В в этом варианте осуществления) в напряжение питания постоянного тока.
Схема 72 формирует мощность для зарядки для зарядки аккумулятора 31 от источника питания постоянного тока, выпрямленного посредством схемы 71.
Схема 73 формирует напряжение Vdd питания (источник питания постоянного тока, имеющий напряжение Vdd) для управления различными схемами в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов от напряжения питания постоянного тока, выпрямленного посредством схемы 71.
Микрокомпьютер 76 управляет формированием мощности для зарядки посредством схемы 72. Другими словами, микрокомпьютер 76 управляет зарядкой аккумулятора 31.
Управляющая схема 75 реле включает/отключает переключатель 74 подачи питания на основе сигнала разрешения/прекращения зарядки от аккумуляторного источника 10 питания.
Зарядное устройство 20 для аккумуляторов по настоящему варианту осуществления выполнено с возможностью осуществлять зарядку аккумулятора 31 посредством управления при постоянной величине тока или управления при постоянной величине напряжения. Переключение между вышеупомянутыми режимами управления выполняется в соответствии с командой управления зарядкой от микрокомпьютера 76. Таким образом, когда зарядка выполняется посредством управления при постоянной величине тока, схема 72 формирует ток зарядки, имеющий постоянное значение тока, в качестве мощности для зарядки. Затем, сформированный ток зарядки подается в аккумуляторный источник 10 питания. С другой стороны, когда зарядка выполняется посредством управления при постоянной величине напряжения, схема 72 формирует напряжение зарядки, имеющее постоянное значение напряжения, в качестве мощности для зарядки. Затем, сформированное напряжение подается в аккумуляторный источник 10 питания.
Мощность для зарядки, формируемая посредством схемы 72, подается в аккумуляторный источник 10 питания через положительный контактный вывод 21 и отрицательный контактный вывод 22 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов. В зарядном устройстве 20 для аккумуляторов, переключатель 74 подачи питания предоставляется на пути подачи мощности для зарядки, идущем от схемы 72 к положительному контактному выводу 21. Следовательно, когда переключатель 74 подачи питания включен, мощность для зарядки может подаваться в аккумуляторный источник 10 питания. С другой стороны, когда переключатель 74 подачи питания выключен, мощность для зарядки не может подаваться в аккумуляторный источник 10 питания.
Схема 75 выполнена с возможностью включать переключатель 74 подачи питания, когда сигнал CP разрешения зарядки (сигнал H-уровня) выводится из аккумуляторного источника 10 питания, и выключать переключатель 74 подачи питания, когда сигнал CS прекращения зарядки (сигнал L-уровня) выводится из аккумуляторного источника 10 питания.
Напряжение контактного вывода 84 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов повышается до напряжения Vdd питания через нагрузочный резистор (не показан) схемы 75. Следовательно, когда аккумуляторный источник 10 питания не установлен в зарядное устройство 20 для аккумуляторов, электрический потенциал контактного вывода 84 составляет H-уровень (около Vdd), в силу чего переключатель 74 подачи питания включается.
Когда аккумуляторный источник 10 питания присоединяется к зарядному устройству 20 для аккумуляторов, контактный вывод 84 подключается к порту 50 в микрокомпьютере 32 в аккумуляторном источнике 10 питания. Здесь, перед началом зарядки, сигнал CP разрешения зарядки (сигнал H-уровня) еще не выводится из порта 50, и напряжение порта 50 понижается до потенциала земли через резистор утечки в микрокомпьютере 32. Следовательно, электрический потенциал контактного вывода 84 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов колеблется (снижается), когда аккумуляторный источник 10 питания присоединен. Соответственно, переключатель 74 подачи питания выключается. Затем, когда зарядка начата после того, как подготовка зарядки закончена, микрокомпьютер 32 в аккумуляторном источнике 10 питания выводят сигнал CP разрешения зарядки, чтобы тем самым повышать электрический потенциал контактного вывода 84 до H-уровня (около Vdd). Соответственно, переключатель 74 подачи питания включается.
Микрокомпьютер 76 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов имеет известную конфигурацию, включающую в себя, в качестве аппаратных средств, ЦПУ 91, ПЗУ 92, ОЗУ 93, ЭЗУ (энергонезависимое запоминающее устройство) 94 и таймер 95. Микрокомпьютер 76 управляется с помощью напряжения Vdd питания, формируемого посредством схемы 73. Микрокомпьютер 76 выполняет различные операции управления в соответствии с различными программами, сохраненными в ПЗУ 92.
Дополнительно, микрокомпьютер 76 включает в себя, в качестве портов для ввода/вывода сигналов/данных, порт 77 вывода инструкций управления зарядкой, порт 78 обнаружения подключения аккумулятора, порт 79 обмена данными, порт 80 вывода синхросигнала и т.п.
Порт 77 выводит инструкцию управления зарядкой для управления зарядкой в схему 72.
Порт 79 вводит и выводит различные данные DATA при обмене данными, выполняемом с микрокомпьютером 32 в аккумуляторном источнике 10 питания.
Порт 80 выводит синхросигнал CK, используемый в связи HC.
Микрокомпьютер 76 выполняет обмен данными с микрокомпьютером 32 в аккумуляторном источнике 10 питания, чтобы тем самым надлежащим образом получать информацию, требуемую для управления зарядкой. Микрокомпьютер 76 также имеет функцию подтверждения взаимодействия для подтверждения рабочего состояния микрокомпьютера 76 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов на основе результата обмена данными. Когда микрокомпьютер 76 обнаруживает нарушение в работе микрокомпьютера 32 в аккумуляторном источнике 10 питания на другой стороне в обмене данными в результате подтверждения взаимодействия, микрокомпьютер 76 выполняет обработку ошибок (обработку прекращения зарядки) для прекращения зарядки аккумулятора 31. В частности, подача мощности для зарядки в аккумуляторный источник 10 питания прекращается посредством прекращения работы схемы 72.
Дополнительно, микрокомпьютер 76 обнаруживает, подключен (установлен) или нет аккумуляторный источник 10 питания, на основе колебания потенциала порта 78 (= колебанию потенциала контактного вывода 84). Таким образом, как описано выше, когда аккумуляторный источник 10 питания установлен в зарядное устройство 20 для аккумуляторов, электрический потенциал контактного вывода 84 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов (= электрическому потенциалу порта обнаружения 78) колеблется. Микрокомпьютер 76 обнаруживает, установлен или нет аккумуляторный источник 10 питания в зарядное устройство 20 для аккумуляторов, на основе колебания потенциала.
(3) Процесс управления зарядкой посредством соответствующих микрокомпьютеров
Далее приводится описание процесса управления зарядкой (включая обмен данными между микрокомпьютерами 32 и 76 и подтверждение взаимодействия на основе обмена данными) со ссылкой на фиг.3A-10. Процесс управления зарядкой выполняется в микрокомпьютерах 32 и 76, когда аккумуляторный источник 10 питания установлен в зарядное устройство 20 для аккумуляторов.
(3-1) Сущность процесса управления зарядкой
Здесь, перед подробным описанием процесса управления зарядкой, выполняемого в микрокомпьютерах 32 и 76, приводится его сущность со ссылкой на фиг.3A, 3B и 4. В нижеприведенном описании, микрокомпьютер 32 в аккумуляторном источнике 10 питания также упоминается как "микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора", а микрокомпьютер 76 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов также упоминается как "микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства".
Как показано на фиг.3A и 3B, в системе 30 зарядки по настоящему варианту осуществления, микрокомпьютеры 32 и 76 сначала ожидают в течение 1 секунды после подтверждения подключения аккумуляторного источника 10 питания и зарядного устройства 20 для аккумуляторов, соответственно. Обмен данными затем начинается от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора. Таким образом, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора сначала выводит (передает) код запроса на обмен данными, а в ответ микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства запрашивает данные управления зарядкой (передает команду запроса). В ответ на запрос микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выводит запрошенные данные. Когда код подготовки к зарядке выводится из микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в ответ на вывод микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора, 8-секундный таймер сбрасывается и запускается. Микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора дополнительно выводит сигнал CP разрешения зарядки, чтобы включать переключатель 74 подачи питания в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов и, таким образом, выводить код завершения ожидания. 8-секундный таймер реализуется посредством таймера 65 в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора.
Когда микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства принимает код завершения ожидания, микрокомпьютер 76 сбрасывает и запускает 16-секундный таймер, чтобы начинать зарядку аккумулятора 31 (т.е. подача мощности для зарядки посредством схемы 72 инициируется). После начала зарядки (фактически, после запуска 16-секундного таймера), микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства ожидает передачи кода запроса на обмен данными от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора. 16-секундный таймер реализуется посредством таймера 95 в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства.
Микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает в течение 8 секунд после вывода кода завершения ожидания (фактически, после запуска 8-секундного таймера). Перезаряжаемый аккумулятор заряжается в то время, как микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает. После того как 8 секунд истекли, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора снова сбрасывает и запускает 8-секундный таймер, чтобы выводить код запроса на обмен данными в микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства.
После приема кода запроса на обмен данными в течение 16 секунд от запуска 16-секундного таймера, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства приостанавливает работу схемы 72, чтобы временно приостанавливать зарядку и, таким образом, запрашивать данные управления зарядкой (такой как текущее напряжение Vbat аккумулятора и текущая температура аккумулятора) в микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора. Когда микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства не может принимать код запроса на обмен данными в течение 16 секунд, микрокомпьютер 76 выполняет обработку ошибок для прекращения зарядки.
После приема запроса на данные управления зарядкой от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в течение 1 секунды после перезапуска 8-секундного таймера, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора передает запрошенные данные.
После приема запрошенных данных в течение 16 секунд после запуска 16-секундного таймера, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства выполняет процесс подтверждения продолжения зарядки относительно того, разрешено ли продолжение зарядки, на основе принимаемых данных.
Когда зарядка должна быть продолжена, код продолжения зарядки и состояние зарядки передаются от микрокомпьютера 76. После этого, когда команда запуска таймера принимается от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора в течение 16 секунд от запуска 16-секундного таймера, 16-секундный таймер сбрасывается и запускается, и затем зарядка начинается (перезапускается). Состояние зарядки соответствует примеру информации управления зарядкой согласно настоящему изобретению. Состояние зарядки - это различная информация относительно состояния управления, когда микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства управляет схемой 72 так, чтобы управлять подачей мощности для зарядки (другими словами, управлять зарядкой аккумулятора 31).
Между тем, когда зарядка не должна продолжаться, код прекращения зарядки выводится. После того как подтверждено, что аккумулятор 31 находится в состоянии полной зарядки, код полной зарядки выводится в микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора, чтобы выполнять процесс завершения зарядки.
Когда, после передачи запрошенных данных в ответ на запрос на данные управления зарядкой из зарядного устройства 20 для аккумуляторов, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора принимает код прекращения зарядки или код продолжения зарядки и состояние зарядки от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в течение 1 секунды после запуска 8-секундного таймера, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выполняет процесс подтверждения продолжения зарядки относительно того, разрешено ли продолжение зарядки, на основе принимаемого содержимого от микрокомпьютера 76.
Когда микрокомпьютер 32 определяет, что зарядка не должна быть продолжена (зарядка должна быть прекращена) в результате приема кода прекращения зарядки, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает кода полной зарядки от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства и затем выполняет процесс завершения зарядки. Между тем, когда микрокомпьютер 32 определяет, что требуется продолжение зарядки (зарядка должна быть продолжена) в результате приема кода продолжения зарядки, состояние зарядки, принимаемое вместе с кодом продолжения зарядки, сохраняется в ЭЗУ 64 (согласно примеру модуля хранения по настоящему изобретению). Микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает в течение 1 секунды после запуска 8-секундного таймера, затем выводит команду запуска таймера в микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства и снова сбрасывает и перезапускает 8-секундный таймер, чтобы возвращаться к процессу, начинающемуся с "ожидание в течение 8 секунд", описанному выше.
Состояние зарядки, сохраненное в ЭЗУ 64, обновляется при каждой передаче состояния зарядки от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства. ЭЗУ 64 находится в состоянии, где самое последнее состояние зарядки всегда сохранено.
Микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства может быть перезагружен вследствие определенного фактора в ходе зарядки. Если микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства перезагружен в ходе зарядки, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора находится в состоянии, когда ответ от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства не возвращен в течение 1 секунды после перезапуска 8-секундного таймера в ответ на вывод кода запроса на обмен данными и данных запроса (данных управления зарядкой) после перезапуска 8-секундного таймера. В этом случае микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выполняет, например, обмен данными, показанный на фиг.4, тем самым инструктируя микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства, перезапускать управление зарядкой с состояния непосредственно перед перезагрузкой.
Таким образом, когда микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора не принимал требуемые данные от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в течение 1 секунды после перезапуска 8-секундного таймера, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выводит сигнал CS прекращения зарядки, чтобы выключать переключатель 74 подачи питания, и затем снова сбрасывает и перезапускает 8-секундный таймер, чтобы выводить код подтверждения перезагрузки зарядного устройства, как показано на фиг.4.
Между тем, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства, который перезагружен и затем перезапущен, снова распознает подключение аккумуляторного источника 10 питания и после этого ожидает в течение 1 секунды. В этом состоянии код подтверждения перезагрузки зарядного устройства выводится из микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора. Следовательно, после приема кода подтверждения перезагрузки зарядного устройства от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора после ожидания в течение 1 секунды, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства выводит команду ответа в ответ на этот код подтверждения перезагрузки зарядного устройства.
После приема команды ответа от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выводит самое последнее состояние зарядки (состояние зарядки, переданное от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства непосредственно перед перезагрузкой), сохраненное в ЭЗУ 64, в микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства. Соответственно, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства может распознавать состояние управления зарядкой, которое выполнено посредством микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства непосредственно перед перезагрузкой, и состояние зарядки перед перезагрузкой может быть воспроизведено с тем, чтобы перезапускать управление зарядкой с воспроизведенного состояния.
После приема состояния зарядки от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства выводит код завершения ожидания, чтобы перезапускать управление зарядкой (чтобы перезапускать процесс, начиная со сброса и запуска 16-секундного таймера).
После приема кода завершения ожидания от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выводит сигнал CP разрешения зарядки, чтобы снова включать переключатель 74 подачи питания и, таким образом, снова сбрасывать и начинать 8-секундный таймер, тем самым перезапуская обмен данными в ходе зарядки (взаимный обмен данными, начиная с вывода кода запроса на обмен данными).
Как описано выше, в настоящем варианте осуществления, микрокомпьютеры 32 и 76 совместно выполняют вышеописанный обмен данными перед началом зарядки, в ходе зарядки и когда зарядное устройство 20 для аккумуляторов перезагружено. Когда данные, которые в обычном режиме должны передаваться от микрокомпьютера другой стороны в обмене данными, не переданы в ответ на данные, переданные посредством собственного микрокомпьютера, микрокомпьютеры 32 и 76 выполняют обработку ошибок для прекращения зарядки перезаряжаемого аккумулятора.
(3-2) Подробности процесса управления зарядкой
Приведено описание сущности различных видов обработки, выполняемых посредством микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора и микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства. Тем не менее, более подробное содержимое процесса управления зарядкой, выполняемого посредством микрокомпьютеров 32 и 76, описывается со ссылкой на фиг.5-10.
В микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства, ЦПУ 91 считывает программу обработки управления зарядкой на стороне зарядного устройства из ПЗУ 92, и процесс выполняется в соответствии с программой. Таким образом, в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства, ЦПУ 91 фактически, главным образом, выполняет процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства. В дальнейшем в этом документе считается, что микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства, включающий в себя ЦПУ 91 и т.п., выполняет процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства. Также в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, ЦПУ 61 считывает программу обработки управления зарядкой на стороне аккумулятора из ПЗУ 62, и процесс выполняется в соответствии с программой. Таким образом, в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, ЦПУ 61 фактически, главным образом, выполняет процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора. Дополнительно, считается, что микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора, состоящий из ЦПУ 61 и т.п., выполняет процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора.
После активации микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора отслеживает, установлен или нет аккумуляторный источник 10 питания в зарядное устройство 20 для аккумуляторов. При распознавании установки аккумуляторного источника 10 питания (этап S505), микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора начинает процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора (в дальнейшем называемый "процесс на стороне аккумулятора"), который начинается с этапа S510. Зарядное устройство 20 для аккумуляторов распознается на этапе S505 на основе сигнала CHD обнаружения, который вводится в порт 49.
Аналогично, после активации, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства отслеживает, установлен или нет аккумуляторный источник 10 питания в зарядное устройство 20 для аккумуляторов. При распознавании аккумуляторного источника 10 питания (этап S105), микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства начинает процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства (в дальнейшем называемый "процесс на стороне зарядного устройства"), который начинается с этапа S110.
После начала процесса на стороне аккумулятора, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора сначала выполняет процесс предварительной зарядки (различные процессы, которые должны быть выполнены перед зарядкой). Таким образом, после того как микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает в течение 1 секунды на этапе S510, то на этапе S515 определяется, находится или нет аккумулятор 31 в состоянии, допускающем зарядку. Определение на этапе S515 относительно того, может или нет аккумулятор 31 быть заряжен, выполняется на основе, например, предыстории нарушений в работе, сохраненной в ЭЗУ 64.
Таким образом, когда микрокомпьютер 32 обнаруживает нарушение в работе аккумулятора 31 посредством функции мониторинга для мониторинга состояния аккумулятора 31, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора сохраняет предысторию нарушений в работе, показывающую, что аккумулятор 31 является аккумулятором с запрещением зарядки, в ЭЗУ 64. Следовательно, когда предыстория нарушений в работе сохраняется в ЭЗУ 64 в процессе определения на этапе S515, определяется, что аккумулятор 31 не может быть заряжен (этап S515 - НЕТ). В этом случае, команда отключения зарядки выводится (передается) в микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства на этапе S520, и последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S805.
Когда последовательность операций переходит к обработке ошибок, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора, на этапе S805, сначала выводит сигнал CS прекращения зарядки, чтобы выключать переключатель 74 подачи питания в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов так, чтобы мощность для зарядки не подавалась в аккумуляторный источник 10 питания. После того как таймер 65 (составляющий, например, 8-секундный таймер) сбрасывается и останавливается, на этапе S810, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора, на этапе S815, выполняет такую обработку ошибок, при которой предыстория нарушений в работе сохраняется в ЭЗУ 64. Здесь, например, предыстория нарушений в работе показывает это, аккумулятор 31 не мог быть заряжен вследствие нарушения в работе аккумулятора 31.
Когда определено, что аккумулятор 31 может быть заряжен, в процессе определения на этапе S515 (этап S515 - ДА), микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выводит код запроса на обмен данными в микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства на этапе S525. В качестве конкретного примера кода запроса на обмен данными, могут использоваться данные, содержащие предварительно определенный код.
После вывода кода запроса на обмен данными на этапе S526, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора, на этапе S530, ожидает ввода (приема) данных (в этом случае, данных, указывающие запрос на данные управления зарядкой), которые должны выводиться (передаваться) из микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в ответ на код запроса на обмен данными.
Между тем, после начала процесса на стороне зарядного устройства, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства также сначала выполняет процесс предварительной зарядки (различные процессы, которые должны быть выполнены перед началом зарядки). Таким образом, после того как микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства ожидает в течение 1 секунды на этапе S110, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства ожидает ввода (приема) данных от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора на этапе S115. Здесь, данные, которые должны быть переданы от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора, предположительно являются командой отключения зарядки (этап S520), кодом запроса на обмен данными (этап S525) или кодом подтверждения перезагрузки зарядного устройства (этап S725 по фиг.10), которые поясняются ниже.
После приема данных от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора (этап S115 - ДА), микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства сначала определяет, являются или нет принимаемые данные кодом подтверждения перезагрузки зарядного устройства на этапе S120. Код подтверждения перезагрузки зарядного устройства выводится из микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора, когда, в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, положительное определение выполнено на этапе S615 (фиг.7), S650 (фиг.8) и S685 (фиг.9) после начала зарядки, т.е. когда требуемые данные не принимаются от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в течение 1 секунды после запуска 8-секундного таймера (этап S605 на фиг.7).
Микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства может быть перезагружен в ходе зарядки вследствие различных факторов, таких как шум или мгновенное понижение напряжения Vdd питания. Когда микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства перезагружен в ходе зарядки и затем перезапущен, передача данных и прием не могут быть выполнены в течение, по меньшей мере, 1 секунды после перезапуска микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства вследствие обработки ожидания в 1 секунду на этапе S110. Другими словами, когда микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства перезагружен, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора не может принимать требуемые данные от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в течение, по меньшей мере, 1 секунды.
Когда микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора не принимает требуемые данные от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в течение 1 секунды, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства, возможно, перезагружен вследствие некоторого фактора. Следовательно, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора сначала выводит код подтверждения перезагрузки зарядного устройства, чтобы подтверждать перезагрузку микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства вместо автоматического определения нарушения в работе микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства.
В микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства, когда принимаемые данные - это код подтверждения перезагрузки зарядного устройства в процессе определения S120 (этап S120 - ДА), последовательность операций переходит к этапу S285 по фиг.10, и команда ответа выводится (подробности этого подробнее описаны далее). Между тем, когда определено, в процессе определения S120, что принимаемые данные - это не код подтверждения перезагрузки зарядного устройства (этап S120 - НЕТ), определяется, являются или нет принимаемые данные командой отключения зарядки, на этапе S125.
Тогда, когда принята команда отключения зарядки (этап S125 - ДА), последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305. Микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства затем прекращает формирование и подачу мощности для зарядки в схеме 72, чтобы тем самым прекращать зарядку аккумулятора 31. Таймер 95 (составляющий, например, 16-секундный таймер) сбрасывается и останавливается на этапе S310. После этого, на этапе S315, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства выполняет такую обработку ошибок, что предыстория нарушений в работе, показывающая, что аккумулятор 31 не мог быть заряжен вследствие нарушения в работе аккумулятора 31, сохраняется в ЭЗУ 94.
Когда определено, в процессе определения S125, что принимаемые данные - это не команда отключения зарядки (этап S125 - НЕТ), дополнительно определяется, являются или нет принимаемые данные кодом запроса на обмен данными, на этапе S130. Когда определено, что принимаемые данные - это также не код запроса на обмен данными (этап S130 - НЕТ), какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305. Между тем, когда определено, что принимаемые данные - это код запроса на обмен данными (этап S130 - ДА), данные управления зарядкой запрашиваются в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора на этапе S135. Микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства ожидает ввода данных, которые должны быть переданы от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора, в ответ на запрос на данные управления зарядкой на этапе S140 (фиг.6).
Данные управления зарядкой, запрошенные на этапе S135, необходимы для микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства, чтобы начинать управление зарядкой. Данные управления зарядкой включают в себя информацию самого аккумулятора 31 (например, какое напряжение имеет аккумулятор 31), зарядную емкость аккумулятора, максимальный ток зарядки, который может быть применен при зарядке, и предысторию предыдущих зарядок (например, количество зарядок, сделанное ранее).
Таким образом, зарядное устройство 20 для аккумуляторов по настоящему варианту осуществления не является специализированным зарядным устройством для аккумуляторов, соответствующим только аккумуляторному источнику 10 питания, а может заряжать различные типы аккумуляторных источников питания, имеющих различные напряжения и зарядные емкости. Микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства определяет тип аккумуляторного источника питания, установленного в него, на основе данных управления зарядкой, передаваемых от аккумуляторного источника питания в ответ на запрос, сделанный на этапе S135, и выполняет надлежащее управление зарядкой, соответствующее аккумуляторному источнику питания.
Между тем, когда какие-либо данные вводятся после вывода кода запроса на обмен данными на этапе S525 (этап S530 - ДА), микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора определяет, являются или нет принимаемые данные командой запроса на получение данных (т.е. данными, указывающими запрос на данные управления зарядкой) от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства (этап S535). Когда принимаемые данные - это не запрос на данные управления зарядкой (этап S535 - НЕТ), какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S805. С другой стороны, когда принимаемые данные - это запрос на данные управления зарядкой (этап S535 - ДА), состояние (режим) аккумулятора 31 проверяется на этапе S540.
Проверка состояния аккумулятора 31 включает в себя проверку состояния избыточной зарядки аккумулятора 31, проверку напряжений (напряжений элементов) элементов B1, B2,..., Bn аккумулятора и напряжение Vbat аккумулятора, а также проверку температуры аккумулятора 31.
Состояние избыточной зарядки аккумулятора 31 проверяется на основе сигнала LV обнаружения.
Напряжения (напряжение элементов) элементов B1, B2,..., Bn аккумулятора и напряжение Vbat аккумулятора проверяются на основе сигнала CeV напряжения элемента.
Температура аккумулятора 31 проверяется на основе сигнала CeT температуры элемента.
На основе результата проверки состояния, выполненной на этапе S540, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора затем определяет, является или нет аккумулятор 31 неработоспособным, на этапе S545 (фиг.6). Когда определено, что аккумулятор 31 находится в таком неработоспособном состоянии, когда аккумулятор 31 не должен заряжаться, например, поскольку аккумулятор 31 находится в состоянии избыточной зарядки (этап S545 - ДА), команда отключения зарядки выводится на этапе S550, и последовательность операций переходит к обработке ошибок (фиг.5), начиная с этапа S805.
Когда определено, в процессе определения на этапе S545, что нет нарушения в работе аккумулятора 31 (этап S545 - НЕТ), на этапе S555 определяется, находится или нет аккумулятор 31 в состоянии полной зарядки, т.е. является или нет напряжение Vbat аккумулятора предварительно определенным напряжением полной зарядки. Когда аккумулятор 31 уже находится в состоянии полной зарядки (этап S555 - ДА), аккумулятор 31 не обязательно должен быть заряжен. Следовательно, последовательность операций переходит к процессу, начиная с этапа S700, в процессе завершения зарядки по фиг.9.
Таким образом, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выводит сигнал CS прекращения зарядки на этапе S700, чтобы тем самым выключать переключатель 74 подачи питания в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов. Таймер 65 затем сбрасывается и останавливается на этапе S705, и после этого, различные процессы завершения зарядки, включая мониторинг извлечения аккумуляторного источника 10 питания из зарядного устройства 20 для аккумуляторов, выполняются на этапе S710. Когда извлечение аккумуляторного источника 10 питания из зарядного устройства 20 для аккумуляторов обнаружено, процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора завершается.
После этого, когда аккумуляторный источник 10 питания установлен в зарядное устройство 20 для аккумуляторов снова, и установка аккумуляторного источника 10 питания обнаружена посредством микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора (этап S505 по фиг.5), процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора выполняется снова.
Когда определено, в процессе определения S555, что напряжение Vbat аккумулятора не достигает напряжения полной зарядки, и таким образом аккумулятор 31 не находится в состоянии полной зарядки (этап S555 - НЕТ), микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора определяет, находится или нет температура аккумулятора 31 в диапазоне температур, допускающих зарядку, на этапе S560. Когда определено, что температура аккумулятора 31 не находится в диапазоне температур, допускающих зарядку (этап S560 - НЕТ), код ожидания зарядки выводится на этапе S565, чтобы заряжать аккумулятор 31, после того как температура аккумулятора 31 понижена так, чтобы находиться в пределах диапазона температур, допускающих зарядку. Последовательность операций затем возвращается к этапу S530 (фиг.5), и микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора снова ожидает запроса на данные управления зарядкой от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства (этап S135 по фиг.5).
Когда температура аккумулятора 31 находится в пределах диапазона температур, допускающих зарядку (этап S560 - ДА), данные управления зарядкой, запрошенные посредством микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства на этапе S135 (фиг.5), выводятся на этапе S570. После вывода данных управления зарядкой, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает приема кода подготовки к зарядке от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства (этап S160) на этапе S575.
Между тем, после запроса на данные управления зарядкой S135 (фиг.5), микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства ожидает ввода данных от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора. Когда какие-либо данные введены (этап S140 - ДА), то определяется, являются или нет вводимые данные командой отключения зарядки (этап S550), на этапе S145. Здесь, когда вводимые данные - это команда отключения зарядки (этап S145 - ДА), последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5). С другой стороны, когда вводимые данные - это не команда отключения зарядки (этап S145 - НЕТ), определяется, являются или нет вводимые данные кодом ожидания зарядки (этап S565) на последующем этапе S150. Здесь, когда вводимые данные - это код ожидания зарядки (этап S150 - ДА), последовательность операций снова возвращается к этапу S135 (фиг.5), где данные управления зарядкой запрашиваются. Когда вводимые данные - это не код ожидания зарядки (этап S150 - НЕТ), на последующем этапе S155 определяется, являются ли вводимые данные обычными, т.е. введены или нет данные управления зарядкой, запрошенные на этапе S135, в обычном режиме.
Тогда, когда запрошенные данные управления зарядкой не введены в обычном режиме (этап S155 - НЕТ), какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5). С другой стороны, когда данные управления зарядкой введены в обычном режиме (этап S155 - ДА), код подготовки к зарядке выводится на этапе S160. Код подготовки к зарядке указывает, что подготовка к выполнению зарядки завершена в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства.
После вывода кода подготовки к зарядке, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства, на этапе S165, ожидает ввода кода завершения ожидания (этап S595), который является данными, которые должны быть переданы от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора в ответ на код подготовки к зарядке. Когда какие-либо данные приняты (этап S165 - ДА), то на этапе S170 определяется, являются или нет принимаемые данные кодом завершения ожидания. Когда принимаемые данные - это не код завершения ожидания (этап S170 - НЕТ), какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5). С другой стороны, когда принимаемые данные - это код завершения ожидания (этап S170 - ДА), процесс предварительной зарядки завершается, и последовательность операций переходит к процессу в ходе зарядки по фиг.7 (процесс, начиная с этапа S175).
Между тем, после вывода данных запроса (данных управления зарядкой) S570, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает ввода данных от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства. Когда какие-либо данные введены (этап S575 - ДА), то на этапе S580 определяется, являются или нет вводимые данные кодом подготовки к зарядке (этап S160). Здесь, когда вводимые данные - это не код подготовки к зарядке (этап S580 - НЕТ), какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S805 (фиг.5). С другой стороны, когда вводимые данные - это код подготовки к зарядке (этап S580 - ДА), 8-секундный таймер временно сбрасывается и затем запускается на последующем этапе S585. Таким образом, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает в течение 8 секунд при использовании таймера 65.
Сигнал CP разрешения зарядки выводится на этапе S590, чтобы тем самым включать переключатель 74 подачи питания в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов. Дополнительно, код завершения ожидания выводится в микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства на этапе S595, и процесс предварительной зарядки завершается. Последовательность операций переходит к процессу в ходе зарядки по фиг.7 (процессу, начиная с этапа S600).
Сначала, на этапе S175, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства один раз сбрасывает 16-секундный таймер (таймер 95), а затем запускает 16-секундный таймер. Зарядка начинается на этапе S180. Таким образом, схема 72 управляется так, чтобы начинать подачу мощности для зарядки в аккумуляторный источник 10 питания и дополнительно начинать зарядку аккумулятора 31.
До тех пор, пока не определено, что 16 секунд истекли после запуска 16-секундного таймера (этап S175) на этапе S185 после начала зарядки S180, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства ожидает ввода кода запроса на обмен данными (этап S610) от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора на этапе S190.
На этапе S600, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает в течение 8 секунд после запуска 8-секундного таймера S585 (фиг.6). Эти 8 секунд соответствуют примеру указанного времени в настоящем изобретении, и аккумулятор 31 заряжается посредством зарядного устройства 20 для аккумуляторов в течение этого периода. Когда 8 секунд истекли (этап S600 - ДА), 8-секундный таймер сбрасывается снова и перезапускается на этапе S605. Код запроса на обмен данными выводится в микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства на этапе S610.
В микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства, когда после начала зарядки S180 какие-либо данные введены в течение 16 секунд с запуска 16-секундного таймера (этап S185 - НЕТ, S190 - ДА), на этапе S195 определяется, являются или нет принимаемые данные кодом запроса на обмен данными (этап S610) от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора. Когда принимаемые данные - это не код запроса на обмен данными (этап S195 - НЕТ), какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5). Между тем, когда принимаемые данные - это код запроса на обмен данными (этап S195 - ДА), зарядка приостанавливается на этапе S200, и затем данные управления зарядкой запрашиваются в микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора на этапе S205. Запрошенные данные управления зарядкой немного отличаются от данных управления зарядкой, запрошенных на этапе S135 (фиг.5) перед началом зарядки. В частности, данные управления зарядкой, запрошенные на этапе S205, главным образом показывают текущее состояние аккумулятора 31, такое как текущее напряжение Vbat аккумулятора и текущая температура аккумулятора.
До тех пор, пока не определено, что 16 секунд истекли с запуска 16-секундного таймера (этап S175) на этапе S210 после запроса на данные управления зарядкой на этапе S205, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства ожидает ввода данных запроса от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора (этап S645) на этапе S215.
Между тем, после вывода кода запроса на обмен данными на этапе S610, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает запроса на данные управления зарядкой от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства (этап S205) на этапе S620 при условии, что истекшее время после перезапуска 8-секундного таймера (этап S605) меньше 1 секунды (этап S615). Когда 1 секунда истекла после перезапуска 8-секундного таймера без ввода данных (этап S615), последовательность операций переходит к процессу разрешения перезарядки по фиг.10 (процессу, начиная с этапа S715). Между тем, когда какие-либо данные введены в течение 1 секунды после перезапуска 8-секундного таймера (этап S615 - НЕТ, S620 - ДА), на этапе S625 определяется, являются или нет принимаемые данные командой запроса данных управления зарядкой от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства (этап S205). Когда принимаемые данные - это не команда запроса данных управления зарядкой (этап S625 - НЕТ), какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S805 (фиг.5). С другой стороны, когда принимаемые данные - это команда запроса данных управления зарядкой (этап S625 - ДА), состояние (режим) аккумулятора 31 проверяется на этапе S630. Эта проверка является такой же, как проверка состояния аккумулятора по S540 на фиг.5.
На основе результата проверки состояния аккумулятора на этапе S630, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора определяет, работоспособен ли аккумулятор 31, на этапе S635. Когда определено, что аккумулятор 31 находится в таком неработоспособном состоянии, когда аккумулятор 31 не должен быть заряжен, например, поскольку аккумулятор 31 находится в состоянии избыточной зарядки (этап S635 - НЕТ), команда отключения зарядки выводится на этапе S640, и последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S805 (фиг.5).
Когда определено, в процессе определения S635, что аккумулятор 31 работоспособен (этап S635 - ДА), данные управления зарядкой, запрошенные посредством микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства (этап S205), выводятся на этапе S645. После вывода данных управления зарядкой, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает ввода кода от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства на этапе S655 при условии, что истекшее время после перезапуска 8-секундного таймера (этап S605) находится в пределах 1 секунды (этап S650 на фиг.8).
Между тем, когда какие-либо данные введены от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора до тех пор, пока на этапе S210 не определено, что 16 секунд истекли (этап S215 - ДА), микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства определяет, являются или нет вводимые данные командой отключения зарядки (этап S640 на фиг.7), на этапе S220 (фиг.8). Когда на этапе S210 определено, что 16 секунд истекли, какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5).
Когда вводимые данные - это команда отключения зарядки (этап S220 - ДА), какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5). Между тем, когда вводимые данные - это не команда отключения зарядки (этап S220 - НЕТ), определяется, являются ли вводимые данные обычными, т.е. на последующем этапе S225 определяется, введены или нет данные управления зарядкой, запрошенные на этапе S205, в обычном режиме.
Тогда, когда запрошенные данные управления не введены в обычном режиме (этап S225 - НЕТ), последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5). С другой стороны, когда данные управления зарядкой введены в обычном режиме (этап S225 - ДА), на этапе S230 определяется (подтверждение продолжения зарядки), разрешено ли продолжение зарядки, на основе вводимых данных управления зарядкой.
Когда определено, что продолжение зарядки разрешено (этап S230 - ДА), код продолжения зарядки и состояние зарядки передаются на этапе S240. После этого, до тех пор, пока не определено, что 16 секунд истекли после запуска 16-секундного таймера (этап S175) на этапе S245 микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства ожидает ввода команды запуска таймера от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора (этап S675) на этапе S250. Когда определено, что 16 секунд истекли на этапе S245, какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5).
Когда на этапе S230 определено, что зарядка не должна быть продолжена, код прекращения зарядки выводится на этапе S235, последовательность операций переходит к процессу завершения зарядки по фиг.9 (процесс, начиная с этапа S260).
Между тем, когда после вывода данных запроса S645 (фиг.7), какие-либо данные введены от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в течение 1 секунды после перезапуска 8-секундного таймера (этап S605) (этап S655 - ДА), микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора определяет на этапе S660, являются или нет вводимые данные кодом продолжения зарядки. Когда вводимые данные - это не код продолжения зарядки (этап S660 - НЕТ), последовательность операций переходит к процессу завершения зарядки по фиг.9 (процесс, начиная с этапа S685). Между тем, вводимые данные код продолжения зарядки (этап S660 - ДА), код продолжения зарядки и состояние зарядки, передаваемые вместе от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства, сохраняются в ЭЗУ 64 на этапе S665. После того как 1 секунда истекла после перезапуска 8-секундного таймера (этап S605) (этап S670 - ДА), команда запуска таймера выводится на этапе S675.
Напротив, когда после вывода кода продолжения зарядки и состояния зарядки на этапе S240, какие-либо данные введены от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора в течение 16 секунд (этап S250 - ДА), микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства определяет на этапе S265, являются или нет вводимые данные командой запуска таймера. Когда вводимые данные - это не команда запуска таймера (этап S255 - НЕТ), какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5). Между тем, когда вводимые данные - это команда запуска таймера (этап S255 - ДА), последовательность операций возвращается к этапу S175 (фиг.7), и процесс выполняется, начиная с этапа S175. Таким образом, 16-секундный таймер сбрасывается снова и перезапускается (этап S175), и зарядка начинается (перезапускается) (этап S180).
Также в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора, 8-секундный таймер сбрасывается снова и перезапускается на этапе S680 после того, как команда запуска таймера выведена на этапе S675. После этого последовательность операций возвращается к этапу S600 (фиг.7) снова, и процесс выполняется, начиная с этапа S600.
Таким образом, команда запуска таймера, выводимая из микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора на этапе S675, выдается для синхронизации между таймером (8-секундным таймером) 65 в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора и таймером (16-секундным таймером) 95 в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства. Когда микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выводит команду запуска таймера, 8-секундный таймер в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора и 16-секундный таймер в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства практически одновременно перезапускаются (этап S680 по фиг.8 и S175 по фиг.7, соответственно). Согласно этой конфигурации, практически одновременно перезапускается начало зарядки на этапе S180 в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства и ожидание в течение 8 секунд по S600 в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора.
Далее описывается последовательность процесса завершения зарядки, показанного на фиг.9. После того как микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства выводит код прекращения зарядки на этапе S235 (фиг.8), последовательность операций переходит к процессу завершения зарядки на фиг.9. Сначала определяется, находится или нет аккумулятор 31 в состоянии полной зарядки, на этапе S260. Когда аккумулятор 31 еще не находится в состоянии полной зарядки (этап S260 - НЕТ), последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5). Когда, несмотря на определение того, что зарядка не должна быть продолжена, на этапе S230 (фиг.8), аккумулятор 31 еще не находится в состоянии полной зарядки, прогнозируется, что аккумулятор 31 находится в каком-либо неработоспособном состоянии, когда зарядка аккумулятора 31 не должна быть продолжена. Следовательно, когда определено, что аккумулятор 31 не находится в состоянии полной зарядки на этапе S260, выполняется обработка ошибок.
Когда определено, что аккумулятор 31 находится в состоянии полной зарядки, на этапе S260 (этап S260 - ДА), код полной зарядки выводится в микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора на этапе S265. После этого, на этапе S270, формирование и подача мощности для зарядки в схеме 72 прекращаются, в силу чего зарядка аккумулятора 31 прекращается. Затем, таймер 95 (16-секундный таймер) сбрасывается и останавливается на последующем этапе S275, и после этого различные процессы завершения зарядки выполняются на этапе S280. Например, выполняется процесс для отслеживания извлечения аккумуляторного источника 10 питания из зарядного устройства 20 для аккумуляторов. Когда извлечение аккумуляторного источника 10 питания из зарядного устройства 20 для аккумуляторов обнаружено, процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства завершается.
Между тем, когда какие-либо данные введены от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в течение 1 секунды после перезапуска 8-секундного таймера на этапе S605 (фиг.7) (этап S690 - ДА), микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора определяет на этапе S695, являются или нет вводимые данные кодом полной зарядки (этап S265). Когда вводимые данные - это не код полной зарядки (этап S695 - НЕТ), какое-либо нарушение в работе, возможно, произошло в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства, и поэтому последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S805 (фиг.5). Между тем, когда вводимые данные - это код полной зарядки (этап S695 - ДА), вышеописанный процесс, начиная с этапа S700, выполняется, и процесс управления зарядкой на стороне аккумулятора завершается.
Далее описывается последовательность процесса разрешения перезарядки, показанного на фиг.10. Когда, в процессах определения по S615 (фиг.7), S650 (фиг.8) и S685 (фиг.9) после начала зарядки, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора не принимает требуемые данные от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в течение 1 секунды после запуска 8-секундного таймера (этап S605 по фиг.7), микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства, возможно, перезагружен вследствие какого-либо фактора, и поэтому последовательность операций переходит к процессу разрешения перезарядки по фиг.10. Таким образом, сигнал CS прекращения зарядки сначала выводится на этапе S715, в силу чего переключатель 74 подачи питания в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов выключается. Затем, 8-секундный таймер сбрасывается снова и перезапускается на этапе S720. После этого, код подтверждения перезагрузки зарядного устройства выводится в микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства на последующем этапе S725.
Между тем, если микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства перезагружен в ходе зарядки, процесс управления зарядкой на стороне зарядного устройства выполняется после перезагрузки, и после этого код подтверждения перезагрузки зарядного устройства должен быть принят от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора на этапе S120 (фиг.5). Когда микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства принимает код подтверждения перезагрузки зарядного устройства (этап S120 - ДА), последовательность операций переходит к процессу разрешения перезарядки на фиг.10, и команда ответа для кода подтверждения перезагрузки зарядного устройства сначала выводится на этапе S285.
После вывода кода подтверждения перезагрузки зарядного устройства на этапе S725, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает ввода каких-либо данных от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в течение 1 секунды. Когда какие-либо данные не введены в течение 1 секунды (этап S730 - ДА), последовательность операций переходит к обработке ошибок, начиная с этапа S305 (фиг.5). Между тем, когда какие-либо данные введены в течение 1 секунды (этап S735 - ДА), то на этапе S740 определяется, являются или нет вводимые данные командой ответа (этап S285). Когда вводимые данные - это команда ответа (этап S740 - ДА), состояние зарядки, сохраненное в ЭЗУ 65, передается на этапе S745. Микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора ожидает ввода кода завершения ожидания, который должен выводиться из микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства в ответ на состояние зарядки.
Между тем, когда после вывода команды ответа на этапе S285, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства принимает состояние зарядки от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора (этап S290 - ДА), вводимое состояние зарядки сохраняется в ЭЗУ 95 на этапе S295. Согласно этой конфигурации, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства может распознавать собственное состояние управления непосредственно перед перезагрузкой, и управление зарядкой может быть перезапущено с состояния управления непосредственно перед перезагрузкой. Код завершения ожидания затем выводится в микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора на последующем этапе S300, и последовательность операций переходит к процессу в ходе зарядки на фиг.7 (процессу, начиная с этапа S175).
Когда после передачи состояния зарядки на этапе S745, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора принимает какие-либо данные от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства (этап S750 - ДА), и если принимаемые данные - это код завершения ожидания (этап S755 - ДА), сигнал CP разрешения зарядки выводится, в силу чего переключатель 74 подачи питания в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов включается снова, и последовательность операций переходит к процессу в ходе зарядки на фиг.7 (в этом случае, процессу, начиная с этапа S605).
Процесс зарядки, как показано на фиг.7, сконфигурирован таким образом, что зарядка сначала приостанавливается на этапе S200, когда микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства начинает обмен данными с микрокомпьютером 32 на стороне аккумулятора посредством приема кода запроса на обмен данными от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора (этап S610). Это основано на следующих причинах.
В зарядном устройстве 20 для аккумуляторов по настоящему варианту осуществления, схема 72, которая формирует мощность для зарядки, фактически сконфигурирована посредством схемы коммутируемой мощности. Как известно, поскольку схема коммутируемой мощности повторяет операцию включения/отключения полупроводникового переключающего элемента, чтобы тем самым управлять формируемым током и напряжением, шум при переключении возникает в ходе работы схемы коммутируемой мощности. Следовательно, когда обмен данными выполняется между микрокомпьютером 76 на стороне зарядного устройства и микрокомпьютером 32 на стороне аккумулятора в ходе зарядки, шум при переключении может отрицательно влиять на обмен данными. Следовательно, в настоящем варианте осуществления, когда обмен данными выполняется в ходе зарядки, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства приостанавливает зарядку, тем самым исключая проблемы, связанные с шумом при переключении. Таким образом, обеспечивается качество обмена данными.
Следовательно, если зарядное устройство 20 для аккумуляторов формирует мощность для зарядки не посредством схемы коммутируемой мощности, а посредством схемы с меньшим количеством возникновения шума, зарядка не обязательно должна быть приостановлена. Также в настоящем варианте осуществления зарядка не обязательно должна быть приостановлена. Например, в случае, если уровень шумов является низким, или предпринята какая-либо мера (например, применение экрана) для снижения влияния шума, и, следовательно, когда уровень влияния на обмен данными не вызывает конкретных проблем, обмен данными может выполняться в то время, как зарядка продолжается.
(4) Результаты первого варианта осуществления
Как описано выше, система 30 зарядки по настоящему варианту осуществления сконфигурирована таким образом, что, когда аккумуляторный источник 10 питания устанавливается в зарядное устройство 20 для аккумуляторов (в частности, когда микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства и микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора, соответственно, распознают установку аккумуляторного источника 10 питания в зарядное устройство 20 для аккумуляторов), микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства и микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора совместно выполняют коммутацию данных перед началом зарядки и выполняют подтверждение взаимодействия для подтверждения рабочего состояния микрокомпьютера другой стороны в обмене данными на основе результата обмена данными. Когда подтверждено, что микрокомпьютеры 32 и 76 являются работоспособными, в результате подтверждения взаимодействия, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства начинает зарядку аккумуляторного источника 10 питания.
В ходе зарядки обмен данными между микрокомпьютерами 32 и 76 и подтверждение взаимодействия на основе обмена данными выполняется через указанные заранее заданные промежутки времени (8 секунд в настоящем варианте осуществления). Когда нарушение в работе обнаружено от любого из микрокомпьютеров, микрокомпьютер, обнаруживший нарушение в работе, выполняет предварительно определенный процесс прекращения зарядки (обработку ошибок) для прекращения зарядки.
Таким образом, согласно системе 30 зарядки по настоящему варианту осуществления, когда один микрокомпьютер обнаруживает нарушение в работе в другом микрокомпьютере в результате подтверждения взаимодействия, микрокомпьютер, обнаруживший нарушение в работе, выполняет обработку ошибок (см. фиг.5), чтобы прекращать зарядку аккумулятора 31. Следовательно, можно предотвращать отрицательное влияние на аккумулятор 31 в аккумуляторном источнике 10 питания вследствие нарушения в работе микрокомпьютера.
В качестве способа для отслеживания работы микрокомпьютера, способ для отслеживания с помощью сторожевого таймера, в общем, известен. С другой стороны, подтверждение взаимодействия в системе 30 зарядки по настоящему варианту осуществления не является простым по сравнению со способом для отслеживания с помощью сторожевого таймера. В настоящем варианте осуществления микрокомпьютеры 32 и 76 совместно выполняют обмен данными, и определяется, является или нет микрокомпьютер другой стороны в обмене данными работоспособным, на основе содержимого принимаемых данных (такого как код). Дополнительно, работоспособность микрокомпьютера другой стороны в обмене данными определяется также посредством того, могут ли требуемые данные быть приняты в течение предварительно определенного времени. Кроме того, в известном способе для отслеживания с помощью сторожевого таймера, когда нарушение в работе микрокомпьютера обнаружено, микрокомпьютер, в общем, перезагружается. Напротив, в настоящем варианте осуществления, когда один микрокомпьютер обнаруживает нарушение в работе другого микрокомпьютера другой стороны в обмене данными, микрокомпьютер, обнаруживший нарушение в работе, выполняет процесс прекращения зарядки для прекращения зарядки.
Следовательно, согласно системе 30 зарядки по настоящему варианту осуществления, по сравнению с традиционным способом для отслеживания, в качестве примера которого выступает способ для отслеживания с помощью сторожевого таймера, нарушение в работе микрокомпьютера может быть определено с более высокой точностью. Когда нарушение в работе обнаружено, может быть предоставлено более надлежащее действие.
Подтверждение взаимодействия в ходе зарядки повторяется через указанные промежутки времени (в настоящем варианте осуществления, через каждые 8 секунд, как указано на этапе S600). Следовательно, когда нарушение в работе возникает в любом из микрокомпьютеров в ходе зарядки, нарушение в работе может быть быстро обнаружено, и зарядка может быть прекращена.
Помимо этого, в настоящем варианте осуществления, подтверждение взаимодействия может быть выполнено перед началом зарядки. Когда нарушение в работе не обнаружено в соответствующих микрокомпьютерах в результате подтверждения взаимодействия, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства выполняет управление зарядкой аккумулятора 31 (управление схемой 72). Согласно этой конфигурации, когда нарушение в работе обнаружено в любом из микрокомпьютеров в результате подтверждения взаимодействия перед началом зарядки, зарядка аккумулятора 31 не начинается. Следовательно, отрицательное воздействие на аккумулятор 31 вследствие нарушения в работе микрокомпьютера может более надежно и удовлетворительно предотвращаться.
Подтверждение взаимодействия, выполняемое посредством микрокомпьютеров 32 и 76, начинается главным образом посредством передачи кода запроса на обмен данными от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора. Затем, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства отвечает на передачу кода запроса на обмен данными (запрашивает данные управления зарядкой). Дополнительно, в ответ на запрос от микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выводит запрошенные данные управления зарядкой. В дополнение к вышеуказанному, соответствующие микрокомпьютеры надлежащим образом выполняют подтверждение взаимодействия на основе содержимого данных, принимаемых от микрокомпьютера другой стороны в обмене данными, или на основе того, могут ли запрошенные данные быть приняты в пределах фиксированного времени.
Следовательно, когда нарушение в работе возникает в микрокомпьютере другой стороны в обмене данными, соответствующие микрокомпьютеры могут более надежно, эффективно и быстро обнаруживать нарушение в работе.
Кроме того, подтверждение взаимодействия начинается сначала посредством передачи кода запроса на обмен данными от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора. Следовательно, даже если нарушение в работе возникает в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства, микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора может надежно обнаруживать нарушение в работе, чтобы прекращать зарядку.
Кроме того, обмен данными для подтверждения взаимодействия не выполняется только для подтверждения рабочего состояния микрокомпьютера другой стороны в обмене данными, но информация, требуемая для зарядки, передается и принимается. Таким образом, в то время как микрокомпьютеры взаимно передают и принимают информацию, требуемую для зарядки, через обмен данными, микрокомпьютеры выполняют подтверждение взаимодействия на основе результата обмена данными. Следовательно, в то время как эти два микрокомпьютера отслеживают друг друга, зарядка аккумулятора 31 надлежащим образом управляется посредством микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства.
Когда микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства перезагружен в ходе зарядки, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства получает из микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора состояние зарядки непосредственно перед перезагрузкой и может перезапускать управление зарядкой с состояния непосредственно перед перезагрузкой на основе принимаемого состояния зарядки.
Это сконфигурировано таким образом, что когда подтверждение взаимодействия выполняется между соответствующими микрокомпьютерами в ходе зарядки, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства приостанавливает зарядку. Следовательно, влияние шума (такого как шум при переключении), вызываемого работой схемы 72, может быть исключено, по меньшей мере, в ходе выполнения подтверждения взаимодействия, и подтверждение взаимодействия может быть выполнено с высокой точностью.
(Второй вариант осуществления)
Далее описывается система зарядки второго варианта осуществления со ссылкой на фиг.11.
Система зарядки из второго варианта осуществления и система 30 зарядки из первого осуществления, показанные на фиг.1 и 2, являются частично различными с точки зрения аппаратных средств для выполнения обмена данными между соответствующими микрокомпьютерами. За исключением этого момента, обмен данными и подтверждение взаимодействия, выполняемое между соответствующими микрокомпьютерами 32 и 76, и общие функции микрокомпьютеров 32 и 76 из второго варианта осуществления являются идентичными функциям первого варианта осуществления.
Как можно видеть посредством сравнения фиг.2 и фиг.11, в системе зарядки второго варианта осуществления, аккумуляторный источник 10 питания не включает в себя контактный вывод 55 ввода-вывода данных для обмена данными и входной контактный вывод 56 синхросигнала. В настоящем варианте осуществления микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выполняет обмен данными с микрокомпьютером 76 на стороне зарядного устройства посредством использования не специализированного контактного вывода в первом варианте осуществления (контактного вывода 55 ввода-вывода данных и входного контактного вывода 56 синхросигнала), а положительный контактный вывод 11 (соответствующий примеру контактного вывода для приема питания в настоящем изобретении), который является контактным выводом для ввода мощности для зарядки. Следовательно, аккумуляторный источник 10 питания включает в себя схему 101 приема/передачи данных для обмена данными, выполняемого через положительный контактный вывод 11. Микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора выполняет обмен данными через схему 101 и контактный вывод 11.
Аналогично, в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов, микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства выполняет обмен данными с микрокомпьютером 32 на стороне аккумулятора посредством использования не специализированного контактного вывода первого варианта осуществления (контактных выводов 85 и 86), а положительного контактного вывода 21 (соответствующего примеру контактного вывода для подачи питания в настоящем изобретении), который является контактным выводом для подачи мощности для зарядки. Следовательно, зарядное устройство 20 для аккумуляторов оснащено схемой 111 приема/передачи данных для обмена данными, выполняемого через положительный контактный вывод 21. Микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства выполняет обмен данными через схему 111 и контактный вывод 21.
Хотя иллюстрация конфигурации и операций схемы 101 в аккумуляторном источнике 10 питания и схемы 111 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов опускаются, структура конфигурации и операций поясняется ниже.
Аккумулятор 31 в аккумуляторном источнике 10 питания включает в себя компонент индуктивности (индуктивности рассеяния). Хотя компоненты внутренней индуктивности имеют различный размер, не только ионно-литиевые аккумуляторы, но также и различные типы других аккумуляторов имеют компонент внутренней индуктивности. Во втором варианте осуществления обмен данными выполняется посредством использования изменений напряжения Vbat аккумулятора, вызываемых посредством компонента внутренней индуктивности аккумулятора 31.
Таким образом, схема 101 приема/передачи данных в аккумуляторном источнике 10 питания включает в себя переключатель (например, полупроводниковый переключающий элемент, такой как биполярный транзистор) для проводимости и прерывания между положительным электродом и отрицательным электродом (между положительным контактным выводом 11 и отрицательным контактным выводом 12) аккумулятора 31, и переключатель включается и отключается согласно данным, выводимым из микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора.
Когда переключатель включен в схеме 101, положительный электрод и отрицательный электрод аккумулятора 31 являются электрически проводимыми друг для друга, в силу чего ток начинает протекать из аккумулятора 31. Здесь, напряжение Vbat аккумулятора мгновенно понижается вследствие компонента внутренней индуктивности аккумулятора 31. В схеме 101 переключатель включается или выключается согласно данным от микрокомпьютера 32 на стороне аккумулятора, чтобы тем самым изменять напряжение Vbat аккумулятора (другими словами, напряжение Vbat аккумулятора модулируется с помощью данных), и, следовательно, данные переданы в зарядное устройство 20 для аккумуляторов.
Между тем, схема 111 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов принимает данные, передаваемые от аккумуляторного источника 10 питания, следующим образом. Таким образом, напряжение контактного вывода 21 (более конкретно, напряжение между контактными выводами 21 и 22) фиксируется, и компонент данных, содержащийся в напряжении, извлекается посредством использования фильтра и различных схем, таких как схема формирования сигнала. Извлеченные данные затем выводятся в микрокомпьютер 76 на стороне зарядного устройства.
Работа схем 101 и 111 при передаче данных от аккумуляторного источника 10 питания в зарядное устройство 20 для аккумуляторов описана. При передаче данных из зарядного устройства 20 для аккумуляторов в аккумуляторный источник 10 питания выполняются аналогичные операции. Таким образом, схема 111 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов оснащается переключателем для проводимости или прерывания между контактными выводами 21 и 22, и переключатель включается и выключается согласно данным, выводимым из микрокомпьютера 76 на стороне зарядного устройства. Согласно этой конфигурации, поскольку напряжение контактного вывода 21 (напряжение Vbat аккумулятора) изменяется согласно данным, передача данных может быть реализована посредством изменения напряжения.
Между тем, схема 101 в аккумуляторном источнике 10 питания, аналогичная схеме 111 в зарядном устройстве 20 для аккумуляторов, сконфигурирована таким образом, что напряжение контактного вывода 11 фиксируется, и компонент данных, содержащийся в напряжении, может быть извлечен посредством использования фильтра и различных схем, таких как схема формирования сигналов. Извлеченные данные выводятся в микрокомпьютер 32 на стороне аккумулятора.
Таким образом, схемы 101 и 111 выполнены с возможностью изменять напряжение Vbat аккумулятора согласно передаваемым данным при передаче данных. Дополнительно, эти схемы выполнены с возможностью извлекать (демодулировать) принимаемые данные на основе изменения напряжения Vbat аккумулятора при приеме данных.
В системе зарядки настоящего варианта осуществления, как аккумуляторный источник 10 питания, так и зарядное устройство 20 для аккумуляторов выполнены таким образом, что хотя они не имеют специализированного контактного вывода для обмена данными между микрокомпьютерами 32 и 76, они могут выполнять обмен данными посредством использования контактных выводов для ввода/подачи мощности зарядки. Следовательно, любой специализированный контактный вывод для обмена данными не обязательно должен предоставляться отдельно от контактных выводов для ввода/подачи мощности зарядки, в силу чего упрощение конфигурации аккумуляторного источника питания и зарядного устройства для аккумуляторов и уменьшение их размеров может быть реализовано.
[Разновидность]
Хотя описаны варианты осуществления настоящего изобретения, настоящее изобретение не ограничено ими, и различные варианты осуществления могут быть применены в пределах объема настоящего изобретения.
Например, в вышеописанных вариантах осуществления, таймеры 65 и 95, предусмотренные в микрокомпьютерах 32 и 76, соответственно, выполнены следующим образом. В частности, 16-секундный таймер задается в микрокомпьютере 76 на стороне зарядного устройства, и каждый процесс надлежащим образом выполняется в отношении 16-секундного таймера. Тем не менее, использование таймера 95 как 16-секундного таймера является просто примером. Аналогично, также в микрокомпьютере 32 на стороне аккумулятора использование таймера 65 как 8-секундного таймера является просто примером.
Дополнительно, время ожидания (в настоящих вариантах осуществления, 1 секунда) микрокомпьютеров 32 и 76 после установки аккумуляторного источника 10 питания в зарядное устройство 20 для аккумуляторов (после обнаружения установки) является просто примером, и время ожидания может быть надлежащим образом определено другим способом.
Дополнительно, в вышеописанных вариантах осуществления аккумулятор 31 выполнен из четырех последовательно подключенных элементов аккумулятора. Тем не менее это является просто примером, и число элементов аккумулятора, чтобы составлять аккумулятор 31, не ограничено конкретным образом. Аккумулятор 31 может быть выполнен из одного элемента аккумулятора или множества элементов аккумулятора, подключенных последовательно или параллельно. Дополнительно, значение напряжения одного элемента аккумулятора и напряжение аккумулятора не ограничено значениями, проиллюстрированными в вышеописанных вариантах осуществления.
В вышеописанных вариантах осуществления они конфигурируются таким образом, что взаимный обмен данными перед началом зарядки запускается посредством вывода кода запроса на обмен данными из аккумуляторного источника 10 питания в зарядное устройство 20 для аккумуляторов. Напротив, взаимный обмен данными может запускаться посредством вывода данных из зарядного устройства 20 для аккумуляторов в аккумуляторный источник 10 питания.
Для конкретного содержимого данных, передаваемых или принимаемых при взаимном обмене данными, различные данные, показанные в вышеописанных вариантах осуществления, являются просто примерами, и конкретное содержимое данных может быть надлежащим образом определено другим способом.
В вышеописанных вариантах осуществления ионно-литиевые аккумуляторы используются в качестве примера элементов аккумулятора, составляющих аккумулятор 31. Тем не менее, это является просто примером, и даже когда элементы аккумулятора - это перезаряжаемые аккумуляторы, отличные от ионно-литиевых аккумуляторов, настоящее изобретение может быть применено аналогичным образом.