JP2024063190A - Battery charging device, battery charging system and method for charging a deeply discharged battery - Google Patents

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Abstract

【課題】深放電したバッテリを充電するためのバッテリ充電装置（例えば、スマートバッテリ充電器）及び深放電したバッテリを充電するためのバッテリ充電システム及び方法を提供する。【解決手段】深放電したバッテリを、バッテリ充電装置を使用して充電する方法は、バッテリ充電装置を用いて深放電したバッテリの出力電圧を測定するステップと、出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧である場合、バッテリ充電装置を使用して深放電したバッテリを強制モードで充電するステップと、を含む。【選択図】図５A battery charging device (e.g., a smart battery charger) for charging a deeply discharged battery and a battery charging system and method for charging a deeply discharged battery are provided. A method for charging a deeply discharged battery using a battery charging device includes the steps of measuring an output voltage of the deeply discharged battery using the battery charging device, and charging the deeply discharged battery in a forced mode using the battery charging device if the output voltage is at or near 0 volts. [Selected Figure]

Description

本発明は、深放電したバッテリを充電するためのバッテリ充電装置（例えば、スマートバッテリ充電器）及びバッテリ充電システム、並びに深放電したバッテリを充電するためのバッテリ充電システム及び方法に関する。 The present invention relates to a battery charging device (e.g., a smart battery charger) and a battery charging system for charging a deeply discharged battery, as well as a battery charging system and method for charging a deeply discharged battery.

スマートバッテリ充電器には、適切な使用を保証するために様々な保護機能が実装されている。一般的に実装されている保護機能の１つに、充電サイクルの開始前にバッテリ電圧を測定するものがある。バッテリ電圧が低すぎる場合、スマートバッテリ充電器は充電を開始しない。 Smart battery chargers implement various protection features to ensure proper use. One commonly implemented protection feature is measuring the battery voltage before starting a charging cycle. If the battery voltage is too low, the smart battery charger will not start charging.

一般的な鉛蓄電池は、通常使用を行っている限り、スマート充電器による充電が妨げられるほど電圧レベルが低下することはない。しかしながら、バッテリに電流負荷が印加され、接続されたまま放置された場合、バッテリ電圧が０Ｖ近くまで達する可能性がある。このような状況下では、典型的なスマートバッテリ充電器では充電サイクルを開始しない。 During normal use, a typical lead-acid battery will not drop to a voltage level low enough to prevent charging with a smart charger. However, if a current load is applied to the battery and it is left plugged in, the battery voltage may reach nearly 0 V. Under these conditions, a typical smart battery charger will not initiate a charge cycle.

スマート充電器は、リチウムイオンセルを含むバッテリパックと、エラーが生じた場合に外部バッテリ端子からリチウムイオンセルを切り離すよう構成されたバッテリ管理システム（ＢＭＳ）と、を使用する。内部でリチウムイオンバッテリが切り離されると、外部バッテリ端子では、０Ｖ電圧が測定される。ＢＭＳの実装の形態によっては、過放電状態となったあと、エラー状態が解消されても外部バッテリ電圧が０Ｖのままに留まってしまうものもある。バッテリを復旧するには、外部電圧を印加する必要がある。しかし典型的なスマートバッテリ充電器の場合、バッテリ電圧が０Ｖだと検出された場合、充電サイクルが開始されないため、充電器による充電電圧が印加されない。 A smart charger uses a battery pack containing lithium-ion cells and a battery management system (BMS) configured to disconnect the lithium-ion cells from the external battery terminals in the event of an error. When the lithium-ion battery is internally disconnected, a voltage of 0V is measured at the external battery terminals. In some BMS implementations, after an over-discharge condition, the external battery voltage remains at 0V even after the error condition is cleared. To recover the battery, an external voltage must be applied. However, in a typical smart battery charger, if the battery voltage is detected as 0V, the charge cycle is not initiated and therefore no charging voltage is applied by the charger.

従って、低電圧時の保護機能を完全に除去することなく、スマート充電器が深放電したバッテリを充電できるようにするためのスマート充電器、システム、及び方法が必要とされている。 Therefore, what is needed is a smart charger, system, and method that allows a smart charger to charge a deeply discharged battery without completely eliminating low-voltage protection features.

本発明によるバッテリ充電装置（例えば、スマートバッテリ充電器）は、例えば、１２Ｖ及び２４Ｖ両方の、鉛蓄電池（例えば、湿式、ゲル、ＭＦ、ＥＦＢ、ＡＧＭ電池）及び／又はリチウムイオンバッテリで使用するための携帯型自動バッテリ充電器とすることができる。スマートバッテリ充電装置は、例えば、自動車、ボート、ＲＶ、ＳＵＶ、ディーゼルトラック、オートバイ、ＡＴＶ、スノーモービル、小型滑走艇、芝刈り機、及び他の車両又は機器の充電をするよう構成及び設計される。また、例えば、スタータバッテリ及びディープサイクルバッテリの両方を完全に充電した状態に保つためのバッテリ維持装置として使用することもできる。また、例えば、過充電を生じさせることなく、安全かつ効率的に充電を行うために、バッテリ動作を監視させることも可能である。スマートバッテリ充電装置は、例えば、性能の劣化したバッテリを復活させるために、内蔵型のバッテリデサルフェーターを含んでいてもよい。 The battery charging device (e.g., smart battery charger) according to the present invention can be, for example, a portable automatic battery charger for use with lead acid batteries (e.g., wet, gel, MF, EFB, AGM batteries) and/or lithium ion batteries, both 12V and 24V. The smart battery charging device is configured and designed to charge, for example, automobiles, boats, RVs, SUVs, diesel trucks, motorcycles, ATVs, snowmobiles, personal watercraft, lawnmowers, and other vehicles or equipment. It can also be used as a battery maintenance device, for example, to keep both starter batteries and deep cycle batteries fully charged. Battery operation can also be monitored, for example, to charge safely and efficiently without overcharging. The smart battery charging device can also include a built-in battery desulfator, for example, to revive degraded batteries.

本発明は、たとえ深放電したバッテリ電圧が０Ｖ（すなわち、０ボルト）付近であっても、深放電したバッテリの充電をバッテリ充電装置に開始させることができる「強制モード（Ｆｏｒｃｅ Ｍｏｄｅ）」（例えば、商標ＦＯＲＣＥ ＭＯＤＥ）として指定される、特殊な充電モード又は機能を備えた、又はそのようなモード又は機能から構成される、バッテリ充電装置（例えば、スマートバッテリ充電器）を備える。これにより、バッテリ充電装置を使用して、深放電した鉛蓄電池を充電したり、過放電したリチウムバッテリを開放型ＢＭＳにより回復させることができる。例えば、強制モードが自動的に開始するようバッテリ充電装置を構成することができる。もしくはユーザが強制的にバッテリ充電装置の強制モードを開始させることができる（例えば、強制モードボタンを押す）。 The present invention provides a battery charging device (e.g., a smart battery charger) with or configured with a special charging mode or feature designated as "Force Mode" (e.g., trademark FORCE MODE) that allows the battery charging device to begin charging a deeply discharged battery even if the deeply discharged battery voltage is near 0V (i.e., 0 volts). This allows the battery charging device to be used to charge a deeply discharged lead acid battery or to recover an over-discharged lithium battery with an open BMS. For example, the battery charging device can be configured to automatically initiate the force mode, or a user can forcefully initiate the force mode of the battery charging device (e.g., by pressing a force mode button).

強制モード機能により、深放電したバッテリのバッテリ電圧（例えば、深放電車両バッテリ）が最低閾値を下回ったときに、バッテリ充電装置がバッテリ充電モードに入ることを可能にする。その目的は、例えば、バッテリ充電装置による深放電した鉛蓄電池の充電を可能にすること、及びバッテリ充電装置において過放電したリチウムイオンバッテリのバッテリ管理システム（ＢＭＳ）をリセットすることである。 The forced mode feature allows the battery charger to enter battery charging mode when the battery voltage of a deeply discharged battery (e.g., a deeply discharged vehicle battery) falls below a minimum threshold. The purpose is, for example, to allow the battery charger to charge a deeply discharged lead acid battery and to reset the battery management system (BMS) of a deeply discharged lithium ion battery in the battery charger.

強制モードは、安全上の理由から時間が短時間に制限されることを除き、通常充電モード同様に動作する。強制モードのタイムアウト時間は例えば５分であってよく、もしくは充電対象となる深放電したバッテリの特定の用途、種類及びサイズに応じて、それより長くても短くてもよい。 Forced mode operates similarly to normal charging mode, except that for safety reasons, the time is limited to a short period of time. The timeout period for forced mode may be, for example, 5 minutes, or may be longer or shorter depending on the particular application and type and size of the deeply discharged battery being charged.

指定された強制モード時間切れにより強制モードが終了した後、バッテリ充電装置はバッテリ電圧をチェックする。バッテリ電圧が通常の起動電圧の閾値を上回っている場合、バッテリ充電装置はその通常モードで充電を開始する。バッテリ電圧がまだ低すぎる場合、バッテリ充電装置はスタンバイモード又はオフモードに戻る。 After the forced mode ends due to the specified forced mode timeout, the battery charger checks the battery voltage. If the battery voltage is above the normal start-up voltage threshold, the battery charger begins charging in its normal mode. If the battery voltage is still too low, the battery charger returns to standby or off mode.

強制モードの場合、通常行われる低バッテリ電圧の確認をせずに動作するため、ユーザインタフェースからこのモードを明示的に選択する必要があり、このモードに設定された場合、それがユーザインタフェースからユーザにフィードバックされる。 In forced mode, the device operates without the usual check for low battery voltage, so this mode must be explicitly selected from the user interface, and when this mode is set, feedback is provided to the user from the user interface.

本発明の一態様によれば、深放電した車両バッテリをジャンプスタートさせるために提供されるバッテリ充電装置であって、バッテリ充電装置は、内部電源と、正極出力及び負極出力を有するオプショナル出力ポートと、前記正極出力と前記負極出力との間に接続される車両バッテリの有無を検出するように構成されかつ前記正極出力と前記負極出力とに回路接続される車両バッテリ分離センサと、前記正極出力と前記負極出力とに回路接続され、かつ前記正極出力と前記負極出力との間に接続された車両バッテリの極性を検出するよう構成された逆極性センサと、前記内部電源と前記出力ポートとの間に接続されたパワーＦＥＴスイッチと、前記車両分離センサ及び前記逆極性センサからの入力信号を受信し、前記出力ポート側に車両バッテリがあること示す前記センサからの信号と、前記車両バッテリの正極側端子及び負極側端子と前記正極出力及び前記負極出力がそれぞれ適切な極性で接続されていることを示す前記センサからの信号と、に応答し、前記内部電源を前記出力ポートに接続するよう前記パワーＦＥＴスイッチをオンにする出力信号を、前記パワーＦＥＴスイッチに提供するよう構成されたマイクロコントローラと、を含む。 According to one aspect of the present invention, a battery charging device is provided for jump-starting a deeply discharged vehicle battery, the battery charging device including an internal power source, an optional output port having a positive output and a negative output, a vehicle battery isolation sensor configured to detect the presence or absence of a vehicle battery connected between the positive output and the negative output and circuit-connected to the positive output and the negative output, a reverse polarity sensor circuit-connected to the positive output and the negative output and configured to detect the polarity of a vehicle battery connected between the positive output and the negative output, a power FET switch connected between the internal power source and the output port, and a microcontroller configured to receive input signals from the vehicle isolation sensor and the reverse polarity sensor, and to provide an output signal to the power FET switch to turn on the power FET switch to connect the internal power source to the output port in response to a signal from the sensor indicating the presence of a vehicle battery at the output port side and a signal from the sensor indicating that the positive and negative terminals of the vehicle battery are connected with the appropriate polarity, respectively.

本発明の別の態様によれば、内部電源は充電式リチウムイオンバッテリパックである。 According to another aspect of the invention, the internal power source is a rechargeable lithium ion battery pack.

本発明のさらに別の態様によれば、充電ケーブル装置又はジャンパケーブル装置であって、内部電源を有する手持ち式バッテリ充電器ジャンプスタータ装置の出力ポートに差し込むように構成されたプラグと、一端が前記プラグと一体化され他端側がそれぞれバッテリの端子に別々に接続されるよう構成された一対のケーブルと、を備える、装置が提供される。 According to yet another aspect of the present invention, there is provided a charging cable device or jumper cable device, comprising a plug configured to be inserted into an output port of a handheld battery charger jump starter device having an internal power source, and a pair of cables each having one end integral with the plug and the other end configured to be separately connected to a terminal of a battery.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電する方法に関するものであって、方法は、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定することと、前記出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧だった場合、前記前記深放電したバッテリを強制モードで充電することと、を含むもしくはそれらから構成される。 The subject matter described herein relates to a method for charging a deeply discharged battery, the method including or consisting of measuring an output voltage of the deeply discharged battery and charging the deeply discharged battery in a forced mode if the output voltage is at or near 0 volts.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電する方法に関するものであって、方法は、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定することと、前記出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧だった場合、前記前記深放電したバッテリを強制モードで充電することと、を含みもしくはそれらから構成され、前記深放電したバッテリは所定量の時間にわたって強制モードで充電される。 The subject matter described herein relates to a method for charging a deeply discharged battery, the method including or consisting of: measuring an output voltage of the deeply discharged battery; and if the output voltage is at or near 0 volts, charging the deeply discharged battery in a forced mode, the deeply discharged battery being charged in the forced mode for a predetermined amount of time.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電する方法に関するものであって、方法は、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定することと、前記出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧だった場合、前記前記深放電したバッテリを強制モードで充電することと、を含みもしくはそれらから構成され、前記深放電したバッテリは所定量の時間にわたって強制モードで充電され、前記所定量の時間は５分である。 The subject matter described herein relates to a method for charging a deeply discharged battery, the method including or consisting of: measuring an output voltage of the deeply discharged battery; and if the output voltage is at or near 0 volts, charging the deeply discharged battery in a forced mode, the deeply discharged battery being charged in a forced mode for a predetermined amount of time, the predetermined amount of time being 5 minutes.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電する方法に関するものであって、方法は、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定することと、前記出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧だった場合、前記前記深放電したバッテリを強制モードで充電することと、を含みもしくはそれらから構成され、前記深放電したバッテリは所定量の時間にわたって強制モードで充電され。記深放電したバッテリの前記強制モードでの充電は、前記所定量の時間に達したときに終了する。 The subject matter described herein relates to a method for charging a deeply discharged battery, the method including or consisting of: measuring an output voltage of the deeply discharged battery; and if the output voltage is at or near 0 volts, charging the deeply discharged battery in a forced mode, the deeply discharged battery being charged in the forced mode for a predetermined amount of time; and the charging of the deeply discharged battery in the forced mode being terminated when the predetermined amount of time is reached.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電する方法に関するものであって、方法は、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定することと、前記出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧だった場合、前記前記深放電したバッテリを強制モードで充電することと、を含みもしくはそれらから構成され、前記深放電したバッテリは所定量の時間にわたって強制モードで充電され。記深放電したバッテリの前記強制モードでの充電は、前記所定量の時間に達したときに終了し、方法はさらに、前記強制モードが終了した後、前記深放電したバッテリを測定することを含む。 The subject matter described herein relates to a method for charging a deeply discharged battery, the method including or consisting of: measuring an output voltage of the deeply discharged battery; and if the output voltage is at or near 0 volts, charging the deeply discharged battery in a forced mode, the deeply discharged battery being charged in the forced mode for a predetermined amount of time. The charging of the deeply discharged battery in the forced mode is terminated when the predetermined amount of time is reached, and the method further includes measuring the deeply discharged battery after the forced mode is terminated.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電する方法に関するものであって、方法は、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定することと、前記出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧だった場合、前記前記深放電したバッテリを強制モードで充電することと、を含みもしくはそれらから構成され、前記深放電したバッテリは所定量の時間にわたって強制モードで充電され。記深放電したバッテリの前記強制モードでの充電は、前記所定量の時間に達したときに終了し、方法はさらに、前記強制モードが終了した後、前記深放電したバッテリを測定することを含み、前記強制モードが終了し、前記深放電したバッテリ出力電圧を測定した後に、前記深放電したバッテリが通常の起動電圧の閾値を上回った場合、前記充電式バッテリ充電装置は通常モードでの充電を開始する。 The subject matter described herein relates to a method for charging a deeply discharged battery, the method including or consisting of: measuring an output voltage of the deeply discharged battery; and charging the deeply discharged battery in a forced mode if the output voltage is at or near zero volts; the deeply discharged battery is charged in the forced mode for a predetermined amount of time; the forced mode charging of the deeply discharged battery is terminated when the predetermined amount of time is reached; the method further includes measuring the deeply discharged battery after the forced mode is terminated; and if the deeply discharged battery exceeds a normal start-up voltage threshold after the forced mode is terminated and the deeply discharged battery output voltage is measured, the rechargeable battery charger begins charging in a normal mode.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電する方法に関するものであって、方法は、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定することと、前記出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧だった場合、前記前記深放電したバッテリを強制モードで充電することと、を含みもしくはそれらから構成され、前記深放電したバッテリは所定量の時間にわたって強制モードで充電される。記深放電したバッテリの前記強制モードでの充電は、前記所定量の時間に達したときに終了し、方法はさらに、前記強制モードが終了した後、前記深放電したバッテリを測定することを含み、前記強制モードが終了し、前記深放電したバッテリ出力電圧を測定した後に、前記深放電したバッテリが通常の起動電圧の閾値を上回った場合、前記充電式バッテリ充電装置は通常モードでの充電を開始し、前記強制モードが終了し、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定した後に、前記深放電したバッテリ電圧が低すぎる場合、前記充電式バッテリ充電装置はスタンバイモード又はオフモードに戻る。 The subject matter described herein relates to a method for charging a deeply discharged battery, the method including or consisting of: measuring an output voltage of the deeply discharged battery; and charging the deeply discharged battery in a forced mode if the output voltage is at or near 0 volts; the deeply discharged battery is charged in the forced mode for a predetermined amount of time. The forced mode charging of the deeply discharged battery is terminated when the predetermined amount of time is reached; the method further includes measuring the deeply discharged battery after the forced mode is terminated; if the deeply discharged battery exceeds a normal start-up voltage threshold after the forced mode is terminated and the deeply discharged battery output voltage is measured, the rechargeable battery charger starts charging in a normal mode; if the deeply discharged battery voltage is too low after the forced mode is terminated and the deeply discharged battery output voltage is measured, the rechargeable battery charger returns to a standby mode or an off mode.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電する方法に関するものであって、方法は、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定することと、前記出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧だった場合、前記前記深放電したバッテリを強制モードで充電することと、を含みもしくはそれらから構成され、前記深放電したバッテリは鉛蓄電池である。 The subject matter described herein relates to a method for charging a deeply discharged battery, the method including or consisting of: measuring an output voltage of the deeply discharged battery; and if the output voltage is at or near 0 volts, charging the deeply discharged battery in a forced mode, the deeply discharged battery being a lead acid battery.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電する方法に関するものであって、方法は、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定することと、前記出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧だった場合、前記前記深放電したバッテリを強制モードで充電することと、を含みもしくはそれらから構成され、前記深放電したバッテリは、開放型バッテリ管理システム（ＢＭＳ）を有する過放電したリチウムイオンバッテリである。 The subject matter described herein relates to a method for charging a deeply discharged battery, the method including or consisting of: measuring an output voltage of the deeply discharged battery; and if the output voltage is at or near 0 volts, charging the deeply discharged battery in a forced mode, the deeply discharged battery being an over-discharged lithium ion battery having an open battery management system (BMS).

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は、正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらからなる。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging device for charging a deeply discharged battery, the device comprising or consisting of a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal, a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery, a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery, a detector for measuring the output voltage of the deeply discharged battery, a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more parts or portions of the rechargeable battery charging device, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging device, a user interface connected to the MCI, the user interface being structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device, and a controller structured and configured to control the charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は、正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらから構成され、前記強制モードは、所定の期間にわたって動作するように構成される。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging device for charging a deeply discharged battery, the device comprising or consisting of a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal, a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery, a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery, a detector for measuring the output voltage of the deeply discharged battery, a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more parts or portions of the rechargeable battery charging device, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging device, a user interface connected to the MCI, the user interface being structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device, and a controller structured and configured to control the charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts, the forced mode being configured to operate for a predetermined period of time.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は、正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらから構成され、前記強制モードは、所定の期間にわたって動作するように構成され、前記所定の期間は５分である。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging device for charging a deeply discharged battery, the device comprising or consisting of a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal, a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery, a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery, a detector for measuring the output voltage of the deeply discharged battery, a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more parts or portions of the rechargeable battery charging device, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging device, a user interface connected to the MCI, the user interface being structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device, and a controller structured and configured to control the charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts, the forced mode being configured to operate for a predetermined period of time, the predetermined period being 5 minutes.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらから構成され、前記強制モードは、所定の期間にわたって動作するように構成され、前記所定の期間が満了したことで前記強制モードが終了した後、前記充電式バッテリ充電装置が前記深放電したバッテリの電圧を測定する。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging apparatus for charging a deeply discharged battery, the apparatus comprising: a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal; a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery; a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery; a detector for measuring an output voltage of the deeply discharged battery; and a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more components or parts of the rechargeable battery charging apparatus, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging apparatus. and a user interface connected to the MCI, the user interface being structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device; and a controller structured and configured to control the charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts, the forced mode being configured to operate for a predetermined period of time, and after the forced mode is terminated due to the expiration of the predetermined period, the rechargeable battery charging device measures the voltage of the deeply discharged battery.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらから構成され、前記強制モードは、所定の期間にわたって動作するように構成され、前記所定の期間が満了したことで前記強制モードが終了した後、前記充電式バッテリ充電装置は、前記深放電したバッテリの電圧を測定し、前記深放電したバッテリが通常の起動電圧の閾値を上回った場合、前記充電式バッテリ充電装置は通常モードでの充電を開始する。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging device for charging a deeply discharged battery, the device comprising: a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal; a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery; a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery; a detector for measuring an output voltage of the deeply discharged battery; a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more components or parts of the rechargeable battery charging device, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging device; and a user interface connected to the MCI, the user interface being configured to control the operation of the rechargeable battery charging device. The rechargeable battery charging device includes or is composed of a user interface structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device, and a controller structured and configured to control charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts, the forced mode being configured to operate for a predetermined period of time, and after the forced mode is terminated due to the expiration of the predetermined period, the rechargeable battery charging device measures the voltage of the deeply discharged battery, and if the deeply discharged battery exceeds a normal start-up voltage threshold, the rechargeable battery charging device starts charging in a normal mode.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらから構成され、前記強制モードは、所定の期間にわたって動作するように構成され、前記所定の期間が満了したことで前記強制モードが終了した後、前記充電式バッテリ充電装置は、前記深放電したバッテリの電圧を測定し、前記深放電したバッテリ電圧が低すぎる場合、前記充電式バッテリ充電装置はスタンバイモード又はオフモードに戻る。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging device for charging a deeply discharged battery, the device comprising: a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal; a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery; a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery; a detector for measuring an output voltage of the deeply discharged battery; a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more components or parts of the rechargeable battery charging device, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging device; and a user interface connected to the MCI. , a user interface structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device, and a controller structured and configured to control charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts, the forced mode is configured to operate for a predetermined period of time, after the forced mode is terminated due to the expiration of the predetermined period, the rechargeable battery charging device measures the voltage of the deeply discharged battery, and if the deeply discharged battery voltage is too low, the rechargeable battery charging device returns to a standby mode or an off mode.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は、正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらから構成され、前記ユーザインタフェースは、ユーザによる前記強制モードの選択が可能なように構造化及び構成される。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging device for charging a deeply discharged battery, the device comprising or consisting of a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal, a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery, a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery, a detector for measuring the output voltage of the deeply discharged battery, a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more parts or portions of the rechargeable battery charging device, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging device, a user interface connected to the MCI, the user interface being structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device, and a controller structured and configured to control the charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts, the user interface being structured and configured to allow a user to select the forced mode.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は、正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらから構成され、前記ユーザインタフェースは、ユーザによる前記強制モードの選択が可能なように構造化及び構成され、前記ユーザインタフェースは、前記充電可能バッテリ充電装置が前記強制モードの場合、ユーザフィードバックを行うよう構成される。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging apparatus for charging a deeply discharged battery, the apparatus comprising: a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal; a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery; a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery; a detector for measuring the output voltage of the deeply discharged battery; a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more components or parts of the rechargeable battery charging apparatus, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging apparatus; The device comprises or consists of a user interface connected to the rechargeable battery charging device, the user interface being structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device, and a controller structured and configured to control charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts, the user interface being structured and configured to allow a user to select the forced mode, and the user interface being configured to provide user feedback when the rechargeable battery charging device is in the forced mode.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は、正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらから構成され、前記ユーザインタフェースは、ユーザによる前記強制モードの選択が可能なように構造化及び構成され、前記ユーザインタフェースは、前記充電可能バッテリ充電装置が前記強制モードの場合、ユーザフィードバックを行うよう構成され、前記ユーザフィードバックは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を点灯させることにより行われる。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging device for charging a deeply discharged battery, the device comprising: a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal; a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery; a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery; a detector for measuring the output voltage of the deeply discharged battery; a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more components or parts of the rechargeable battery charging device, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging device; and a user interface connected to the MCI. , a user interface structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device, and a controller structured and configured to control charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts, the user interface structured and configured to allow a user to select the forced mode, the user interface configured to provide user feedback when the rechargeable battery charging device is in the forced mode, the user feedback being provided by lighting a light emitting diode (LED).

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は、正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらから構成され、前記深放電したバッテリは鉛蓄電池である。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging device for charging a deeply discharged battery, the device comprising or consisting of a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal, a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery, a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery, a detector for measuring the output voltage of the deeply discharged battery, a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more parts or portions of the rechargeable battery charging device, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging device, a user interface connected to the MCI, the user interface being structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device, and a controller structured and configured to control the charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts, the deeply discharged battery being a lead-acid battery.

本明細書に記載する主題は、深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置に関するものであって、前記装置は、正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続されたプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）であって、充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるＭＣＩと、前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、を備えるもしくはそれらから構成され、前記深放電したバッテリは、開放型バッテリ管理システム（ＢＭＳ）を有する過放電したリチウムイオンバッテリである。 The subject matter described herein relates to a rechargeable battery charging device for charging a deeply discharged battery, the device comprising or consisting of a rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal, a positive battery cable connected or connectable to the positive terminal of the rechargeable battery, a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery, a detector for measuring the output voltage of the deeply discharged battery, a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more parts or portions of the rechargeable battery charging device, the MCI being structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging device, a user interface connected to the MCI, the user interface being structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device, and a controller structured and configured to control the charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode that charges the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts, the deeply discharged battery being an over-discharged lithium ion battery having an open battery management system (BMS).

本発明に係るバッテリ充電装置の斜視図である。1 is a perspective view of a battery charging device according to the present invention; 図１に示すバッテリ充電装置を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the battery charging device shown in FIG. 図１及び図２に示すバッテリ充電装置の、バッテリケーブル及びバッテリクランプを有する電源コードアセンブリ及びバッテリ充電ケーブルアセンブリを示す正面図である。FIG. 3 is a front view of the power cord assembly with battery cable and battery clamp and the battery charging cable assembly of the battery charging device shown in FIGS. 1 and 2 . 正極側バッテリクランプ及び負極側バッテリクランプにそれぞれ取り付ける、又は深放電したバッテリの正極側端子及び負極側端子にそれぞれ直接取り付けるための正極側アイレットコネクタと負極側アイレットコネクタを有する、他のバッテリ充電ケーブルアセンブリの正面図である。FIG. 13 is a front view of another battery charging cable assembly having positive and negative eyelet connectors for attachment to positive and negative battery clamps, respectively, or for direct attachment to the positive and negative terminals, respectively, of a deeply discharged battery. 強制モードの特徴及び動作の例示的な実施形態を示すフローチャートである。11 is a flow chart illustrating an example embodiment of enforcement mode features and operation. 電源コード及びバッテリ充電ケーブルアセンブリが取り外された状態の、本発明による別のバッテリ充電装置の斜視図である。1 is a perspective view of another battery charging device according to the present invention with the power cord and battery charging cable assembly detached; バッテリクランプを取り付けたバッテリ充電ケーブルアセンブリを備えた状態の図６のバッテリ充電装置を示す正面図である。FIG. 7 is a front view of the battery charging device of FIG. 6 with the battery charging cable assembly having the battery clamp attached. 図６に示すバッテリ充電装置の機能ブロック図である。FIG. 7 is a functional block diagram of the battery charging device shown in FIG. 6 . 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 図６に示すバッテリ充電装置の例示的な実施形態の概略回路図である。FIG. 7 is a circuit schematic diagram of an exemplary embodiment of the battery charging device shown in FIG. 表示器１１４の様々な特徴を示す、図６におけるバッテリ充電装置の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of the battery charging device of FIG. 6 showing various features of the indicator 114. 図６～１０に示すバッテリ充電装置と使用するためのバッテリケーブルアセンブリの上面図である。FIG. 11 is a top view of a battery cable assembly for use with the battery charging device shown in FIGS.

本発明によるバッテリ充電装置３１０を図１～３に示す。 A battery charging device 310 according to the present invention is shown in Figures 1 to 3.

バッテリ充電装置３１０は、バッテリ充電装置３１０の電子部品を収容するハウジング又は筐体３１２と、電子表示器３１４（すなわち、グラフィックユーザインタフェース（ＧＵＩ））と、入力プラグ３２０及びＡ／Ｃプラグ３２２を有するＡ／Ｃ電源コード３１８が差し込まれるＡ／Ｃ入力ポート３１６と、出力プラグ３２８及び雄プラグコネクタ３３０を有するバッテリケーブルアセンブリ３２６が差し込まれる出力ポート３２４と、を備える。 The battery charging device 310 includes a housing or enclosure 312 that contains the electronic components of the battery charging device 310, an electronic display 314 (i.e., a graphic user interface (GUI)), an A/C input port 316 into which an A/C power cord 318 having an input plug 320 and an A/C plug 322 is plugged, and an output port 324 into which a battery cable assembly 326 having an output plug 328 and a male plug connector 330 is plugged.

図３に示す別のバッテリケーブルアセンブリ３３２は、一端側に位置する雌プラグコネクタ３３４と、他端側に位置する正極側バッテリクランプ３３６及び負極側バッテリクランプ３３８と、を有する。バッテリケーブルアセンブリ３２６の雄プラグコネクタ３３０は、バッテリケーブルアセンブリ３３２の雌プラグコネクタ３３４に着脱可能に接続される。 Another battery cable assembly 332 shown in FIG. 3 has a female plug connector 334 located at one end and a positive battery clamp 336 and a negative battery clamp 338 located at the other end. The male plug connector 330 of the battery cable assembly 326 is detachably connected to the female plug connector 334 of the battery cable assembly 332.

又は、バッテリケーブルアセンブリ３３２’（図４）は、一端に位置する雌プラグコネクタ３３４’と、他端に位置する正極側バッテリケーブルアイレットコネクタ３３６及び負極側バッテリケーブルアイレットコネクタ３３８と、を備える。正極側バッテリケーブルアイレットコネクタ３３６は正極側バッテリクランプに接続するか、もしくは深放電したバッテリの正極側端子に直接接続することができる。負極側バッテリケーブルアイレットコネクタ３３８は、負極側バッテリクランプに接続するか、もしくは深放電したバッテリの負極側端子に直接接続することができる。このアイレットコネクタ３３６及び３３８は、バッテリクランプペアと比較して、深放電したバッテリと、より恒常的な形態で接続することができる。 Alternatively, a battery cable assembly 332' (FIG. 4) includes a female plug connector 334' at one end and a positive battery cable eyelet connector 336 and a negative battery cable eyelet connector 338 at the other end. The positive battery cable eyelet connector 336 can be connected to a positive battery clamp or directly to the positive terminal of a deeply discharged battery. The negative battery cable eyelet connector 338 can be connected to a negative battery clamp or directly to the negative terminal of a deeply discharged battery. These eyelet connectors 336 and 338 can be connected to a deeply discharged battery in a more permanent manner than a battery clamp pair.

電子表示器３１４は、以下の機能又はインジケータを備える。
１）強制モードＬＥＤ３１４Ａ；
２）充電レベルＬＥＤ３１４Ｂ；
３）スタンバイＬＥＤ３１４Ｃ；
４）「プッシュ＆ホールド」分圧器３１４Ｄ；
５）１２ＶリチウムＬＥＤ３１４Ｅ；
６）２４ＶＣＯＬＤ／ＡＧＭＬＥＤ３１４Ｆ；
７）２４Ｖ正常ＬＥＤ３１４Ｇ；
８）１２ＶＡＧＶ＋ＬＥＤ３１４Ｈ；
９）１３．６Ｖ電源ＬＥＤ３１４１；
１０）１２Ｖ修理ＬＥＤ３１４Ｊ；
１１）１２ＶＣＯＬＤ／ＡＧＭＬＥＤ３１４Ｋ；
１２）１２Ｖ正常ＬＥＤ３１４Ｌ；
１３）モードボタン３１４Ｍ；及び
１４）エラーＬＥＤ３１４Ｎ
強制モードの機能 The electronic display 314 has the following functions or indicators:
1) Forced Mode LED 314A;
2) Charge Level LED 314B;
3) Standby LED 314C;
4) "push and hold" voltage divider 314D;
5) 12V Lithium LED314E;
6) 24V COLD/AGM LED314F;
7) 24V normal LED314G;
8) 12V AVG+LED314H;
9) 13.6V Power LED3141;
10) 12V Repair LED314J;
11) 12V COLD/AGM LED314K;
12) 12V Normal LED314L;
13) Mode Button 314M; and 14) Error LED 314N.
Enforcement mode functionality

「強制モード」と指定された特別な充電モード機能及び方法は、バッテリ電圧が０Ｖ前後であっても、充電器による充電を開始させることを可能にする。これにより、充電器を使用して、過剰に放電した鉛蓄電池を充電したり、過放電したリチウムバッテリを開放型ＢＭＳにより回復させることができる。 A special charging mode function and method designated "forced mode" allows the charger to begin charging even when the battery voltage is around 0V. This allows the charger to be used to charge deeply discharged lead acid batteries or to restore over-discharged lithium batteries with an open BMS.

強制モードは、安全上の理由から時間が短時間に制限されることを除き、通常充電モード同様に動作する。強制モードのタイムアウト時間は、５分であってもよく、又は充電されるバッテリの用途及び種類及びサイズに応じて、それより長くても短くてもよい。 Forced mode operates similarly to normal charging mode, except that for safety reasons, the time is limited to a short period of time. The timeout period for forced mode may be 5 minutes, or it may be longer or shorter depending on the application and the type and size of the battery being charged.

指定された強制モード時間切れにより強制モードが終了した後、充電器はバッテリ電圧をチェックする。バッテリ電圧が通常の起動電圧の閾値を上回っている場合、充電器はその通常モードで充電を開始する。バッテリ電圧がまだ低すぎる場合、充電器はスタンバイモード又はオフモードに戻る。 After the forced mode ends due to the specified forced mode timeout, the charger checks the battery voltage. If the battery voltage is above the normal start-up voltage threshold, the charger begins charging in its normal mode. If the battery voltage is still too low, the charger returns to standby or off mode.

強制モードの場合、通常行われる低バッテリ電圧の確認をせずに動作するため、ユーザインタフェースからこのモードを明示的に選択する必要があり、このモードに設定されたことがユーザインタフェースからユーザにフィードバックされる。 In forced mode, the device operates without checking for low battery voltage as is normally done, so this mode must be explicitly selected from the user interface, and feedback is provided to the user from the user interface that this mode has been set.

強制モードの機能と方法は、例えば、バッテリ充電装置３１０に適用することができる。例えば、表示器３１４に強制モード機能が「オン」になった時点を示すＬＥＤ３１４Ａ（図１）を設けることができる。バッテリ充電装置３１０は、強制モード機能を、自動的に「オン」及び「オフ」するように構成することができる。（例えば、バッテリ充電装置３１０を深放電したバッテリに適切に接続し、バッテリ充電装置３１０を「オン」にすると強制モード機能が自動的にオンになる等。あるいは、バッテリ充電装置３１０に強制モード機能を手動で「オン」及び「オフ」するスイッチ（例えば表示器３１４にボタン）を設けることができる。 The force mode feature and method can be applied, for example, to the battery charging device 310. For example, the indicator 314 can be provided with an LED 314A (FIG. 1) that indicates when the force mode feature is "on." The battery charging device 310 can be configured to automatically turn the force mode feature "on" and "off." (For example, the force mode feature is automatically turned on when the battery charging device 310 is properly connected to a deeply discharged battery and the battery charging device 310 is turned "on." Alternatively, the battery charging device 310 can be provided with a switch (e.g., a button on the indicator 314) to manually turn the force mode feature "on" and "off.")

深放電したバッテリを最初に充電する際の例示的な強制モードのフローチャートを図７に示す。フローチャートは以下を示す。 An exemplary forced mode flow chart for initially charging a deeply discharged battery is shown in Figure 7. The flow chart shows:

スタート３１０―初期状態では、強制モードはスタンバイモードである。 Start 310 - Initially, the forced mode is standby mode.

判断３１２―モードボタンが５秒間押下され、バッテリ電圧が１Ｖ（ボルト）未満である。深放電したバッテリ電圧を検出し、１Ｖ未満かどうかを判定する。
ＹＥＳの場合、プロセス３１４に進む。―すべてのモードＬＥＤが点滅する。
ＮＯの場合、スタート３１０に戻る。 Decision 312 - The mode button is pressed for 5 seconds and the battery voltage is less than 1 V. Detect the deeply discharged battery voltage to determine if it is less than 1 V.
If YES, proceed to process 314. - All mode LEDs flash.
If NO, return to start 310.

プロセス３１４―すべてのモードＬＥＤが点滅する（モード選択）。 Process 314 - All mode LEDs flash (mode selection).

判断３１６―モードが選択されたか？
ＹＥＳの場合、判断３１８に進む―クランプは逆に接続されているか？
ＮＯの場合、判断３１６の前に戻る。 Decision 316 - Mode Selected?
If YES, proceed to decision 318--are the clamps connected in reverse?
If NO, return before decision 316.

判断３１８―クランプが逆に接続されているか？
ＹＥＳの場合、プロセス３２０に進む―極性反転ＬＥＤがオンになる。
ＮＯの場合、判断３２２に進む―バッテリ電圧は保護電圧を上回っているか？ Decision 318 - Are the clamps connected backwards?
If YES, proceed to process 320--the polarity reversal LED is turned on.
If NO, proceed to decision 322--Is the battery voltage above the protection voltage?

プロセス３２０―極性反転ＬＥＤオン
判断３２２―バッテリ電圧が保護電圧を上回っているか？
ＹＥＳの場合、プロセス３２６に進む―高電圧ＬＥＤがオンになる
ＮＯの場合、プロセス３３０に進む―強制モードが起動。クランプでのライブ電圧（プラグが抜けている場合も）及び燃料計式ＬＥＤを追跡。５分間でタイムアウトする。 Process 320 - Polarity Reversal LED On Decision 322 - Is Battery Voltage Above Protection Voltage?
If YES, go to process 326 - turn on high voltage LED. If NO, go to process 330 - force mode is activated. Tracks live voltage at clamp (even when unplugged) and fuel gauge LED. Timeout in 5 minutes.

判断３２４―クランプ（バッテリ）が外れているか？
ＹＥＳの場合、スタート３１０に戻る。
ＮＯの場合、判断３２４の前に戻る。 Decision 324 - Clamp (battery) removed?
If YES, return to start 310 .
If NO, return before decision 324.

プロセス３２６―高電圧ＬＥＤオン Process 326 - High voltage LED on

判断３２８―ＯＶＰ条件の範囲外か？
ＹＥＳの場合、スタート３１０に戻る。
ＮＯの場合、判断３２８の前に戻る。 Decision 328 – Outside OVP Conditions?
If YES, return to start 310 .
If NO, return before decision 328.

プロセス３３０―強制モードが起動し、（バッテリ）クランプでのライブ電圧（プラグが抜けている場合も）と燃料計式ＬＥＤを追跡し、５分でタイムアウト。 Process 330 - Force mode is started, tracking live voltage at (battery) clamps (even when unplugged) and fuel gauge style LED, timeout after 5 minutes.

本発明に係る他のバッテリ充電装置１１０を図６及び図７に示す。 Another battery charging device 110 according to the present invention is shown in Figures 6 and 7.

バッテリ充電装置１１０は、バッテリ充電装置１１０の電子部品を収容するハウジング又はケーシング１１２と、電子表示器１１４（すなわち、グラフィックユーザインタフェース（ＧＵＩ））と、正極側バッテリクランプ１１８（図２）を有する正極側バッテリケーブル１１６と、負極側バッテリクランプ１２２（図２）を有する負極側バッテリケーブル１２０とを備える。 The battery charging device 110 includes a housing or casing 112 that contains the electronic components of the battery charging device 110, an electronic display 114 (i.e., a graphic user interface (GUI)), a positive battery cable 116 having a positive battery clamp 118 (Figure 2), and a negative battery cable 120 having a negative battery clamp 122 (Figure 2).

図３は、本発明の一態様に係るバッテリ充電装置（例えば、手持ち式ジャンプスタータ）の機能ブロック図を示す。手持ち式ジャンプスタータの中核には、リチウムポリマーバッテリパック３２がある。このバッテリパックには、従来の１２ボルト鉛蓄電池又は制御弁式鉛蓄電池によって電源が供給される車両のエンジンを、ジャンプスタートさせるのに十分なエネルギーが貯蔵されている。例示的な一実施形態では、高サージリチウムポリマーバッテリパックには、３５１Ｐ構成の３つの３．７Ｖ、２６６６ｍＡｈリチウムポリマーバッテリが含まれる。結果得られたバッテリパックは、１１．１Ｖ、２６６６Ａｈ（３．７Ｖで８０００Ａｈ、２９．６Ｗｈ）を提供する。連続放電電流は２５Ｃ（又は２００アンペア）、バースト放電電流は５０Ｃ（又は４００アンペア）である。バッテリパックの最大充電電流は８０００ｍＡ（８アンペア）である。 3 illustrates a functional block diagram of a battery charging device (e.g., a handheld jump starter) according to one aspect of the present invention. At the heart of the handheld jump starter is a lithium polymer battery pack 32. This battery pack stores enough energy to jump start the engine of a vehicle powered by a conventional 12 volt lead acid battery or a valve regulated lead acid battery. In one exemplary embodiment, the high surge lithium polymer battery pack includes three 3.7V, 2666mAh lithium polymer batteries in a 351P configuration. The resulting battery pack provides 11.1V, 2666Ah (8000Ah at 3.7V, 29.6Wh). The continuous discharge current is 25C (or 200 amps) and the burst discharge current is 50C (or 400 amps). The maximum charge current of the battery pack is 8000mA (8 amps).

プログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）１は、様々な入力を受信し、情報出力及び制御出力を生成する。プログラマブルＭＣＵ１はハードウェアに変更を加えることなく機能やシステムパラメータの更新ができるため、システムに柔軟性を与える。例示的な一実施形態によれば、システムの制御には、２Ｋ×１５ビットのフラッシュメモリを有する８ビットマイクロコントローラが用いられる。そのようなマイクロコントローラの１つには、Ｈｏｌｔｅｋ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｉｎｃ．が販売しているＨＴ６７Ｆ３０がある。 A programmable microcontroller unit (MCU) 1 receives various inputs and generates information and control outputs. The programmable MCU 1 provides flexibility to the system by allowing functionality and system parameters to be updated without hardware changes. According to one exemplary embodiment, the system is controlled by an 8-bit microcontroller with 2K x 15 bits of flash memory. One such microcontroller is the HT67F30 sold by Holtek Semiconductor Inc.

車両バッテリ逆接続センサ１０は、手持ち式ジャンプスタータ装置を車両の電気システムに接続する際、車両バッテリ７２の極性を監視する。以下に説明するように、バッテリ７２の端子がジャンプスタータ装置の誤った端子に接続されていると、ジャンプスタータ装置は、リチウムバッテリパックが車両バッテリ７２に接続されないよう保護する。車両バッテリ分離センサ１２は、ジャンプスタータ装置に車両バッテリ７２が接続されているか否かを検出し、出力端子に正常なバッテリ（例えば、充電可能なバッテリ）が存在しない限り、リチウムバッテリパックをジャンプスタータ装置の出力端子に接続しないよう保護する。 The vehicle battery reverse connection sensor 10 monitors the polarity of the vehicle battery 72 when the handheld jump starter device is connected to the vehicle's electrical system. As described below, if the terminals of the battery 72 are connected to the wrong terminals of the jump starter device, the jump starter device protects the lithium battery pack from being connected to the vehicle battery 72. The vehicle battery isolation sensor 12 detects whether the vehicle battery 72 is connected to the jump starter device and protects the lithium battery pack from being connected to the output terminals of the jump starter device unless a normal battery (e.g., a rechargeable battery) is present at the output terminals.

（分離センサ１２が供給する検出信号に応じて）車両バッテリが存在し、かつ（逆接続センサ１０が供給する検出信号に応じて）正しい極性に接続されているとＭＣＵ１が判断した場合にのみ、手持ち式ジャンプスタータのリチウムバッテリが、スマートスイッチＦＥＴ回路１５によって車両の電気システムに電気的に切り替えられる。リチウムバッテリ温度センサ２０は、リチウムバッテリパック３２の温度を監視し、周囲温度条件が高いことによる過熱や、ジャンプスタート中の過度の電流引き込みによる過熱を検出する。リチウムバッテリ電圧測定回路２４は、リチウムバッテリパック３２の電圧を監視し、充電時に電圧電位が高くなりすぎたり、放電時に電圧電位が低くなりすぎたりしないようにする。 The lithium battery of the handheld jump starter is electrically switched into the vehicle's electrical system by the smart switch FET circuit 15 only if the MCU 1 determines that a vehicle battery is present (in response to the detection signal provided by the isolation sensor 12) and connected with the correct polarity (in response to the detection signal provided by the reverse connection sensor 10). The lithium battery temperature sensor 20 monitors the temperature of the lithium battery pack 32 to detect overheating due to high ambient temperature conditions or excessive current draw during jump starting. The lithium battery voltage measurement circuit 24 monitors the voltage of the lithium battery pack 32 to ensure that the voltage potential does not become too high when charging or too low when discharging.

リチウムバッテリリバースチャージ保護ダイオード２８は、車両バッテリ７２に供給されている充電電流が、車両の電気システム側からリチウムバッテリパック３２側に逆流するのを防止する。フラッシュライトＬＥＤ回路３６は、暗い状況下で、車両のボンネットの下を明るくするフラッシュライト機能に加え、危険の可能性のある場所で車が動かなくなった場合に、安全のためにＳＯＳや、及びストロボ照明の機能を果たすために設けられる。電圧レギュレータ４２は、マイクロコントローラ及びセンサの内部動作電圧を調整する。オン／オフマニュアルモード及びフラッシュライトスイッチ４６は、ユーザが手持ち式ジャンプスタータ装置の電源オンをコントロールし、車両にバッテリがない場合の手動オーバーライド動作をコントロールし、フラッシュライト機能をコントロールすることを可能にする。手動ボタンは、ジャンプスタータ装置に電源が投入されている場合にのみ機能する。このボタンにより、バッテリがない場合や、ＭＣＵによる自動検出が不可能なレベルまでバッテリ電圧が低くなった場合に、ユーザは車両をジャンプスタートさせることができる。手動モードが不用意に作動してしまうのを防ぐために、ユーザが手動オーバーライドボタンを所定の時間（例えば、３秒間）長押しすると、内部リチウムイオンバッテリの電源が、車両バッテリ接続ポートに切り替えられる。手動によるオーバーライドの唯一の例外は、車両バッテリが逆に接続されている場合である。自動車用バッテリが逆に接続されている場合、内部リチウムバッテリ電源が車両バッテリ接続ポートに切り替えられることはない。 The lithium battery reverse charge protection diode 28 prevents the charging current supplied to the vehicle battery 72 from flowing back from the vehicle's electrical system to the lithium battery pack 32. The flashlight LED circuit 36 is provided to provide a flashlight function to illuminate under the hood of the vehicle in dark conditions, as well as SOS and strobe lighting functions for safety if the vehicle is stuck in a potentially dangerous location. The voltage regulator 42 regulates the internal operating voltage of the microcontroller and sensors. The on/off manual mode and flashlight switch 46 allows the user to control powering on the handheld jump starter device, control manual override operation when the vehicle has no battery, and control the flashlight function. The manual button only functions when the jump starter device is powered on. This button allows the user to jump start the vehicle when there is no battery or when the battery voltage is low enough that it cannot be automatically detected by the MCU. To prevent accidental activation of the manual mode, if the user presses and holds the manual override button for a predetermined period of time (e.g., 3 seconds), the internal lithium ion battery power source is switched to the vehicle battery connection port. The only exception to the manual override is if the vehicle battery is plugged in backwards. If the car battery is plugged in backwards, the internal lithium battery power source is not switched to the vehicle battery connection port.

ＵＳＢ充電回路５２は、任意のＵＳＢ充電器電源からの電力を、リチウムバッテリパック３２を充電するための充電電圧及び電流に変換する。ＵＳＢ出力５６は、スマートフォン、タブレット、及び他の充電式電子デバイスを充電するためのＵＳＢ携帯充電器となる。動作インジケータＬＥＤ６０は、リチウムバッテリの容量状態の視覚的表示、並びにスイッチの起動状態（電力が車両の電気システムに供給されていることを示す）を表示する。ここで、手持ち式ジャンプスタータ装置の詳細な動作を、図２Ａ～図２Ｃの概略図を参照して記載する。図２Ａに示すように、マイクロコントローラユニット１は、すべての入出力の中心にある。逆接続バッテリセンサ１０は、入力ピン１及び２において車両バッテリ７２の端子に接続された光学結合アイソレータフォトトランジスタ（４Ｎ２７）を備え、ピン１の（マイナス端子ＣＢ－に関連づいた）リード導体にダイオードＤ８を有し、バッテリ７２が正しい極性でジャンプスタータ装置の端子に接続されている場合、オプトカプラＬＥＤ１１には電流が流れず、従ってオフとなりＭＣＵ１には「１」又は高出力信号が供給される。車両バッテリ分離センサ１２は、入力ピン１及び２において車両バッテリ７２の端子に接続された光学結合アイソレータフォトトランジスタ（４Ｎ２７）を備え、ピン１の（プラス端子ＣＢ＋に関連づいた）リード導体にダイオードＤ７を有し、バッテリ７２が正しい極性でジャンプスタータ装置の端子に接続されている場合、オプトカプラＬＥＤ１１Ａに電流が流れ、従ってオンとなりＭＣＵには「０」又は低出力信号が供給され、手持ち式ジャンプスタータ装置のジャンパ出力端子にわたってバッテリの存在を示す。 The USB charging circuit 52 converts power from any USB charger source into a charging voltage and current for charging the lithium battery pack 32. The USB output 56 provides a USB portable charger for charging smartphones, tablets, and other rechargeable electronic devices. The operation indicator LED 60 provides a visual indication of the capacity status of the lithium battery, as well as the activation status of the switch (indicating that power is being supplied to the vehicle's electrical system). The detailed operation of the handheld jump starter device will now be described with reference to the schematic diagrams of Figures 2A-2C. As shown in Figure 2A, the microcontroller unit 1 is at the center of all inputs and outputs. The reverse battery sensor 10 comprises an optically coupled isolator phototransistor (4N27) connected to the terminals of the vehicle battery 72 at input pins 1 and 2, with a diode D8 in the lead conductor of pin 1 (associated with the negative terminal CB-), and when the battery 72 is connected to the jump starter device terminals with the correct polarity, the optocoupler LED 11 does not conduct current and is therefore off, providing a "1" or high output signal to the MCU 1. The vehicle battery isolation sensor 12 comprises an optically coupled isolator phototransistor (4N27) connected to the terminals of the vehicle battery 72 at input pins 1 and 2, with a diode D7 in the lead conductor of pin 1 (associated with the positive terminal CB+), so that when the battery 72 is connected to the jump starter device terminals with the correct polarity, current flows through the optocoupler LED 11A, which is therefore on and provides a "0" or low output signal to the MCU, indicating the presence of a battery across the jumper output terminals of the handheld jump starter device.

車両バッテリ７２の極性が逆で手持ち式ジャンプスタータ装置に接続された場合、逆接続センサ１０のオプトカプラＬＥＤ１１に電流が流れ、マイクロコントローラユニット１に「０」又は低レベル信号を供給する。さらに、手持ち式ジャンプスタータ装置にバッテリが接続されていない場合、分離センサ１２のオプトカプラＬＥＤ１１Ａには電流が流れず、従ってオフとなり、ＭＣＵ「１」又は高出力信号を提供し、手持ち式ジャンプスタータ装置にはバッテリが接続されていないことを示す。これらの特定の入力を使用して、ＭＣＵ１のマイクロコントローラソフトウェアは、いつスマートスイッチＦＥＴ１５をオンにすれば安全かを判断することができるため、それによってリチウムバッテリパックがジャンプスタータ装置のジャンパ端子にされる。これにより、ＭＣＵ１は、車両バッテリ７２がジャンプスタータ装置に全く接続されていないか、もしくは極性が逆の状態で接続された場合には、スマートスイッチＦＥＴ１５がオン状態にならないようにし、リチウムバッテリパックのスパーク／ショートを防止することができる。 When the vehicle battery 72 is connected to the handheld jump starter device with reverse polarity, current flows through the optocoupler LED 11 of the reverse connection sensor 10, providing a "0" or low level signal to the microcontroller unit 1. Furthermore, when no battery is connected to the handheld jump starter device, no current flows through the optocoupler LED 11A of the isolation sensor 12, which is therefore off and provides the MCU with a "1" or high output signal, indicating that no battery is connected to the handheld jump starter device. Using these particular inputs, the microcontroller software of the MCU 1 can determine when it is safe to turn on the smart switch FET 15, thereby making the lithium battery pack a jumper terminal of the jump starter device. This allows the MCU 1 to prevent the smart switch FET 15 from turning on when the vehicle battery 72 is not connected to the jump starter device at all or is connected with reverse polarity, thereby preventing sparking/short circuiting of the lithium battery pack.

図２Ｂに示すように、ＦＥＴスマートスイッチ１５は、マイクロコントローラ１の出力により駆動する。ＦＥＴスマートスイッチ１５は、三つの並列ＦＥＴ（Ｑ１５、Ｑ１８、及びＱ１９）を備え、リチウムバッテリパックからの電力をＦＥＴに分配する。マイクロコントローラ出力が論理ＬＯＷ側に駆動されると、各ＦＥＴ１６の抵抗が高い状態となり、従って、内部リチウムバッテリの負極接点１７から車両バッテリ７２の負極接点に電流が流れなくなる。マイクロコントローラ出力が論理ＨＩＧＨ側に駆動されると、ＦＥＴ１６（Ｑ１５、Ｑ１８、及びＱ１９）の抵抗が低い状態になり、電流が、内部リチウムバッテリパック負極接点１７（ＬＢ－）から車両バッテリ７２負極接点（ＣＢ－）に自由に流れることができるようになる。このようにして、マイクロコントローラソフトウェアは、車両エンジンのジャンプスタート用に、内部リチウムバッテリパック３２と車両バッテリ７２の接続を制御する。図２Ａに戻り、回路２４及びマイクロコントローラ１のアナログデジタル入力の１つを用いることで、リチウムバッテリパックの内部電圧を正確に測定することができる。回路２４は、主３．３Ｖレギュレータ４２の電圧がオンの時それを感知し、レギュレータ４２の電圧がオンの時トランジスタ２３をオンにするように設計されている。トランジスタ２３に電流が流れると、ＦＥＴ２２がオンになり、それにより、内部リチウムバッテリの正接点（ＬＢ＋）が分圧器２１への導電経路となり、より低い範囲の電圧がマイクロコントローラに送られてその読み取りを可能にする。この入力を使用して、マイクロコントローラソフトウェアは、放電動作中にリチウムバッテリの電圧が過剰に低くなっていないか、又は充電動作中にリチウムバッテリの電圧が過剰に高くなっていないかを判定し、電子部品の損傷を防ぐために適切な措置を講じることができる。 As shown in FIG. 2B, the FET smart switch 15 is driven by the output of the microcontroller 1. The FET smart switch 15 includes three parallel FETs (Q15, Q18, and Q19) and distributes power from the lithium battery pack to the FETs. When the microcontroller output is driven to a logic LOW side, the resistance of each FET 16 is high, and therefore no current flows from the negative contact 17 of the internal lithium battery to the negative contact of the vehicle battery 72. When the microcontroller output is driven to a logic HIGH side, the resistance of the FETs 16 (Q15, Q18, and Q19) is low, and current can flow freely from the negative contact 17 of the internal lithium battery pack (LB-) to the negative contact (CB-) of the vehicle battery 72. In this way, the microcontroller software controls the connection between the internal lithium battery pack 32 and the vehicle battery 72 for jump starting the vehicle engine. Returning to FIG. 2A, the internal voltage of the lithium battery pack can be accurately measured using the circuit 24 and one of the analog digital inputs of the microcontroller 1. Circuit 24 is designed to sense when the voltage of the main 3.3V regulator 42 is on and turn on transistor 23 when the regulator 42 voltage is on. When current flows through transistor 23, FET 22 turns on, which provides a conductive path for the internal lithium battery positive contact (LB+) to voltage divider 21, allowing the lower range voltage to be sent to the microcontroller for reading. Using this input, the microcontroller software can determine if the lithium battery voltage is too low during a discharge operation or too high during a charge operation and take appropriate action to prevent damage to the electronics.

さらに図２Ａを参照すると、二つの負温度係数（ＮＴＣ）デバイス２０により、リチウムバッテリパック３２の内部温度を正確に測定することができる。このデバイスは、温度上昇時に抵抗を低減する装置である。回路は、結果をマイクロコントローラ１上の２つのアナログ－デジタル（Ａ／Ｄ）入力にもたらす分圧器である。そして、マイクロコントローラソフトウェアは、内部リチウムバッテリの温度がジャンプスタートをするには高すぎる場合を見極めて、設計に対する安全性をさらに担保する。主電圧レギュレータ回路４２は、内部リチウムバッテリの電圧を、３．３ボルトの安定化電圧に変換するように設計されている。この電圧は、マイクロコントローラ１や、ジャンプスタータ装置のその他の部品の内部動作のための電力として使用される、３つのリチウムバッテリリバースチャージ保護ダイオード２８（図２Ｂ参照）は、内部リチウムバッテリパック３２からの電流が車両バッテリ７２にのみ流れ、車両バッテリから内部リチウムバッテリ側に流れないよう配置される。このようにして、自動車の電気システムがオルタネータから充電していても、それにより内部リチウムバッテリが逆充電されてしまう（そしてそれによって損傷する）ことは不可能なので、別のレベルの安全性が提供される。主電源オンスイッチ４６（図２Ａ）は、１回押すと、製品のオフ状態をオンに、そしてオン状態をオフにすることができる二極双投動作を可能にする組み合わせとなっている。また、この回路は、オンスイッチによりアクティブにされた場合、電力を「キープアライブ」にしておくのにマイクロコントローラ出力４７を使用する。スイッチが押されると、マイクロコントローラはこの出力を高論理レベルにして、スイッチが解放されたときに電源をオンに維持する。このようにして、マイクロコントローラは、オン／オフスイッチが再びアクティブになった場合や、リチウムバッテリの電圧が低くなり過ぎた過ぎた場合に、いつ電源をオフにするかの制御を維持する。マイクロコントローラソフトウェアはまた、使用されずに所定の期間（例えば、８時間）が経過すると、電源をオフにするタイマを含む。図２Ｂに示すフラッシュライトＬＥＤ回路４５は、フラッシュライトＬＥＤの動作を制御する。マイクロコントローラ１からの２つの出力は、２つの別々のＬＥＤに専用として用いられる。従って、ＬＥＤをストロボやＳＯＳパターンに使用する際、ソフトウェアにより独立して制御することがでるため、ジャンプスタータ装置にさらに別の安全機能がもたらされる。ＬＥＤインジケータは、操作者が製品に何が起きているかを理解するのに必要なフィードバックを提供する。４つの別個のＬＥＤ６１（図２Ａ）は、マイクロコントローラ１の、それぞれに対応する出力によって制御され、内部リチウムバッテリの残量表示を行う。各ＬＥＤは、２５％、５０％、７５％、及び１００％（赤色、赤色、黄色、緑色）の残量表示を備えた、「燃料計」のような形式で制御される。ＬＥＤインジケータ６３（図２Ｂ）は、車両バッテリ７２が逆極性の状態で接続された場合、にユーザに視覚的警告を与えるものである。「ブースト」及びオン／オフＬＥＤ６２は、ジャンプスタータ装置がジャンプスタート電源を供給しているとき、及びジャンプスタータ装置がオンのときにそれぞれ視覚的表示を行う。 Still referring to FIG. 2A, two negative temperature coefficient (NTC) devices 20 allow for accurate measurement of the internal temperature of the lithium battery pack 32. These devices are devices that reduce resistance as temperature rises. The circuit is a voltage divider that provides the results to two analog-to-digital (A/D) inputs on the microcontroller 1. The microcontroller software then determines when the temperature of the internal lithium battery is too high for a jump start, providing an additional layer of safety to the design. The main voltage regulator circuit 42 is designed to convert the voltage of the internal lithium battery to a regulated voltage of 3.3 volts. This voltage is used to power the internal operation of the microcontroller 1 and other components of the jump starter device. Three lithium battery reverse charge protection diodes 28 (see FIG. 2B) are positioned to ensure that current from the internal lithium battery pack 32 flows only to the vehicle battery 72 and not from the vehicle battery to the internal lithium battery. In this way, another level of safety is provided since the internal lithium battery cannot be reverse charged (and thereby damaged) by the vehicle's electrical system charging from the alternator. The main power on switch 46 (FIG. 2A) is a combination that allows double pole double throw operation that can turn the product's off state on with a single press and turn it off with an on state. The circuit also uses a microcontroller output 47 to "keep alive" the power when activated by the on switch. When the switch is pressed, the microcontroller drives this output to a high logic level to keep the power on when the switch is released. In this way, the microcontroller maintains control of when to turn the power off if the on/off switch is activated again or if the lithium battery voltage gets too low. The microcontroller software also includes a timer that turns the power off after a predetermined period of non-use (e.g., 8 hours). The flashlight LED circuit 45 shown in FIG. 2B controls the operation of the flashlight LED. Two outputs from the microcontroller 1 are dedicated to two separate LEDs. Thus, when the LEDs are used for strobe or SOS patterns, they can be controlled independently by software, providing yet another safety feature for the jump starter device. The LED indicator provides the feedback necessary for the operator to understand what is happening with the product. Four separate LEDs 61 (FIG. 2A) are controlled by corresponding outputs of the microcontroller 1 to provide an indication of the remaining charge of the internal lithium battery. Each LED is controlled in a "fuel gauge" fashion with charge indicators of 25%, 50%, 75%, and 100% (red, red, yellow, green). An LED indicator 63 (FIG. 2B) provides a visual warning to the user if the vehicle battery 72 is connected in reverse polarity. The "boost" and on/off LEDs 62 provide a visual indication when the jump starter device is providing jump start power and when the jump starter device is on, respectively.

ＵＳＢ出力５６回路（図２Ｃ）は、内部リチウムバッテリパック３２からスマートフォンなどの携帯型電子機器を充電するためのＵＳＢ出力を行うために設けられている。マイクロコントローラ１からの制御回路５７は、内部のリチウムバッテリの容量が低下しすぎないよう、ソフトウェア制御によりＵＳＢ出力５６をオンオフする。ＵＳＢ出力は、一般的なＵＳＢコネクタ５８を介して装置外部に引き出される。このコネクタには、この出力を必要とする特定のスマートフォンの充電を可能にするのに必要な一般的な分圧器を含んでいる。ＵＳＢ充電回路５２により、内部リチウムバッテリパック３２を一般的なＵＳＢ充電器で充電することができる。この充電の入力には、一般的なマイクロＵＳＢコネクタ４８が用いられているため、一般的なケーブルを使用することができる。一般的なＵＳＢ充電器から供給される５Ｖ電位は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４９によって、内部リチウムバッテリパックの充電に必要とされる１２．４ＶＤＣ電圧にアップコンバートされる。ＤＣ－ＤＣコンバータ４９のオンオフは、回路５３を介してマイクロコントローラ１からの出力により行うことができる。 The USB output 56 circuit (FIG. 2C) is provided to provide a USB output from the internal lithium battery pack 32 for charging a portable electronic device such as a smartphone. A control circuit 57 from the microcontroller 1 turns the USB output 56 on and off under software control to prevent the capacity of the internal lithium battery from dropping too low. The USB output is brought out to the outside of the device via a standard USB connector 58. This connector includes a standard voltage divider required to enable charging of the specific smartphone that requires this output. The USB charging circuit 52 allows the internal lithium battery pack 32 to be charged with a standard USB charger. The input for this charge is a standard micro USB connector 48, so that a standard cable can be used. The 5V potential provided by the standard USB charger is upconverted by the DC-DC converter 49 to the 12.4VDC voltage required to charge the internal lithium battery pack. The DC-DC converter 49 can be turned on and off by the output from the microcontroller 1 via the circuit 53.

このようにして、マイクロコントローラソフトウェアは、Ａ／Ｄ入力２２によりバッテリ電圧の上がり過ぎが測定された場合に、充電をオフにすることができる。内部リチウムバッテリへの過充電を回避するための追加の安全策として、内部リチウムバッテリセル５１の充電バランスを担保するリチウムバッテリ充電コントローラ５０を使用する。このコントローラは、内部リチウムバッテリの過放電を回避するための二重の安全策も兼ねる。 In this way, the microcontroller software can turn off charging if too much battery voltage is measured by the A/D input 22. As an added safety measure to avoid overcharging the internal lithium battery, a lithium battery charge controller 50 is used to ensure charge balance of the internal lithium battery cells 51. This controller also provides a double safety measure to avoid over-discharging the internal lithium battery.

図５は、本発明の例示的な実施形態による手持ち式装置１１０を示す。１１２は筐体である。１１４は表示器である。１１４Ａは、電源投入スイッチである。１１４Ｂは、ＬＥＤの「燃料計」式インジケータである。１１４Ｃは、１２Ｖ出力ポート１２２に電力が供給されていることを示す「ブーストオン」インジケータであり、１１４Ｄは、車両バッテリが不適切な極性で接続されていることを示す「リバース」インジケータである。１１４Ｅは、装置を動作させるために電源が投入されたことを示す「電源オン」インジケータである。１１８は内部のリチウムイオンバッテリを充電するためのＵＳＢ入力ポートである。１１８Ａは、ＵＳＢ入力ポート１１８用の取り外し可能なカバーであり、１２０は、内部リチウムイオンバッテリから、スマートフォン、タブレット、音楽プレーヤ、他の電子機器などの他の携帯機器に電力供給するためのＵＳＢ出力ポートである。１２０Ａは、ＵＳＢ出力ポート１２０用の着脱可能なカバーである。１２２は、後述するケーブル装置２１０に接続可能な１２Ｖ出力ポートである。 5 shows a handheld device 110 according to an exemplary embodiment of the present invention. 112 is a housing. 114 is an indicator. 114A is a power-on switch. 114B is an LED "fuel gauge" style indicator. 114C is a "boost on" indicator that indicates that power is being applied to the 12V output port 122, and 114D is a "reverse" indicator that indicates that the vehicle battery is connected with improper polarity. 114E is a "power on" indicator that indicates that power is being applied to operate the device. 118 is a USB input port for charging the internal lithium ion battery. 118A is a removable cover for the USB input port 118, and 120 is a USB output port for powering other portable devices such as smartphones, tablets, music players, and other electronic devices from the internal lithium ion battery. 120A is a removable cover for the USB output port 120. 122 is a 12V output port that can be connected to the cable device 210 described below.

図６は、手持ち式装置１１０と使用するために特別に設計されたジャンパケーブル装置２１０を示す。装置２１０は、手持ち式装置１１０の１２Ｖ出力ポート１２２に差し込まれるように構成されたプラグ２１２を有する。正側バッテリケーブル２１４及び負側バッテリケーブル２１８はプラグ２１２と一体化され、リングコネクタ２１６Ａ及びングコネクタ２２０Ａを介してそれぞれ正極側バッテリクランプ２１６及び負極側バッテリクランプ２２０に接続される。クランプ上に示されている通り、正極側バッテリクランプ２１６と正極の対応、そして負極側バッテリクランプ２２０と負極の対応を絶対に間違えないよう、１２Ｖ出力ポート１２２とプラグ２１２は、プラグ２１２が特定の向きでしか１２Ｖ出力ポート１２２に嵌らないような形状をしている。 6 shows a jumper cable device 210 that is specifically designed for use with the handheld device 110. The device 210 has a plug 212 that is configured to plug into the 12V output port 122 of the handheld device 110. A positive battery cable 214 and a negative battery cable 218 are integrated into the plug 212 and are connected to the positive battery clamp 216 and the negative battery clamp 220 via ring connectors 216A and 220A, respectively. As shown on the clamps, the 12V output port 122 and plug 212 are shaped so that the plug 212 can only fit into the 12V output port 122 in a specific orientation to ensure that the positive battery clamp 216 and the negative battery clamp 220 are not mixed up.

さらに、リング端子２１６Ａとリング端子２１６Ｂは、バッテリクランプ２１６、２２９をそれぞれバッテリケーブル２１４、２１８から取り外して車両バッテリの端子に直接、着脱可能に接続することができる。この特徴は、例えば、バッテリケーブル２１４及び２１８３０２ｂを車両のバッテリに恒久的に取り付けるために用いることができる。バッテリ電圧が枯渇又は放電した場合、プラグ２１２を１２Ｖ出力ポート１２２に差し込むだけで、手持ち式ジャンプスタータ装置１１０を消耗又は放電した車両バッテリに適切に接続することができる。 Furthermore, ring terminals 216A and 216B can be detachably connected directly to the terminals of a vehicle battery, with battery clamps 216, 229 removed from battery cables 214, 218, respectively. This feature can be used, for example, to permanently attach battery cables 214 and 218302b to a vehicle battery. In the event that the battery voltage is depleted or discharged, simply plug 212 into 12V output port 122 to properly connect handheld jump starter device 110 to the depleted or discharged vehicle battery.

このように記載された本発明は、本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、さまざまな方法で変更することができることが当業者には明らかであろう。そのような変更はいずれも、添付の特許請求の範囲内に包含されることが意図されている。 The invention thus described, it will be apparent to those skilled in the art that it may be modified in various ways without departing from the spirit or scope of the invention. All such modifications are intended to be encompassed within the scope of the appended claims.

１ マイクロコントローラユニット
１０ 逆接続バッテリセンサ
１１ オプトカプラＬＥＤ
１２ 車両バッテリ分離センサ
１５ スマートスイッチＦＥＴ回路
１６，２２ ＦＥＴ
１７ 内部リチウムバッテリパック負極接点
２０ リチウムイオンバッテリ温度センサ
２３ トランジスタ
２４ リチウムバッテリ電圧測定回路
２８ リチウムバッテリリバースチャージ保護ダイオード
３２ リチウムポリマーバッテリパック
４２ 主３．３Ｖレギュレータ
４５ フラッシュライトＬＥＤ回路
４６ オン／オフマニュアルモード及びフラッシュライトスイッチ
４７ マイクロコントローラ出力
４８ マイクロＵＳＢコネクタ
４９ ＤＣ－ＤＣコンバータ
５０ リチウムバッテリ充電コントローラ
５１ 内部リチウムバッテリセル
５２ ＵＳＢ充電回路
５６ ＵＳＢ出力
５７ 制御回路
５８ ＵＳＢコネクタ
６０ 動作インジケータＬＥＤ
６１ ＬＥＤ
６２ 「ブースト」及びオン／オフＬＥＤ
６３ ＬＥＤインジケータ
１１０ 手持ち式装置
１１４ 表示器
１１８ ＵＳＢ入力ポート
１２０ ＵＳＢ出力ポート
１２２ １２Ｖ出力ポート
２１０ ジャンパケーブル装置
２１６，２２９ 正極側バッテリクランプ
２１６Ａ，２１６Ｂ リング端子
２２０ 負極側バッテリクランプ
３１０ バッテリ充電装置
３１４ 電子表示器
３１６ Ａ／Ｃ入力ポート
３１８ Ａ／Ｃ電源コード
３２０ 入力プラグ
３２２ Ａ／Ｃプラグ
３２４ 出力ポート
３２６ バッテリケーブルアセンブリ
３２８ 出力プラグ
３３０ 雄プラグコネクタ
３３４，雌プラグコネクタ
３３６ 正極側バッテリケーブルアイレットコネクタ
３３８ 負極側バッテリケーブルアイレットコネクタ 1 Microcontroller unit 10 Reverse battery sensor 11 Optocoupler LED
12 Vehicle battery isolation sensor 15 Smart switch FET circuit 16, 22 FET
17 Internal lithium battery pack negative contact 20 Lithium-ion battery temperature sensor 23 Transistor 24 Lithium battery voltage measurement circuit 28 Lithium battery reverse charge protection diode 32 Lithium polymer battery pack 42 Main 3.3V regulator 45 Flashlight LED circuit 46 On/off manual mode and flashlight switch 47 Microcontroller output 48 Micro USB connector 49 DC-DC converter 50 Lithium battery charge controller 51 Internal lithium battery cell 52 USB charging circuit 56 USB output 57 Control circuit 58 USB connector 60 Operation indicator LED
61 LED
62 "Boost" and On/Off LED
63 LED indicator 110 Handheld device 114 Display 118 USB input port 120 USB output port 122 12V output port 210 Jumper cable device 216, 229 Positive battery clamp 216A, 216B Ring terminal 220 Negative battery clamp 310 Battery charging device 314 Electronic display 316 A/C input port 318 A/C power cord 320 Input plug 322 A/C plug 324 Output port 326 Battery cable assembly 328 Output plug 330 Male plug connector 334, female plug connector 336 Positive battery cable eyelet connector 338 Negative battery cable eyelet connector

Claims (20)

深放電したバッテリを、バッテリ充電装置を使用して充電する方法であって、
前記バッテリ充電装置を用いて前記深放電したバッテリの出力電圧を測定するステップと、
前記出力電圧が０ボルト又はそれに近い電圧である場合、前記バッテリ充電装置を使用して前記深放電したバッテリを強制モードで充電するステップと、を含む方法。 A method for charging a deeply discharged battery using a battery charging device, comprising:
measuring an output voltage of the deeply discharged battery using the battery charging device;
and if the output voltage is at or near 0 volts, charging the deeply discharged battery in a forced mode using the battery charging device. 前記深放電したバッテリが、前記強制モードの前記バッテリ充電装置により所定量の時間にわたって充電される、請求項１に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the deeply discharged battery is charged by the battery charging device in the forced mode for a predetermined amount of time. 前記所定量の時間は５分である、請求項２に記載の方法。 The method of claim 2, wherein the predetermined amount of time is 5 minutes. 前記深放電したバッテリの前記強制モードでの充電は、前記所定量の時間に達したときに終了する、請求項２に記載の方法。 The method of claim 2, wherein the forced mode charging of the deeply discharged battery is terminated when the predetermined amount of time is reached. さらに、前記強制モードが終了した後、前記深放電したバッテリを測定することを含む、請求項４に記載の方法。 The method of claim 4, further comprising measuring the deeply discharged battery after the forced mode has ended. 前記強制モードが終了し、前記深放電したバッテリ出力電圧を測定した後に、前記深放電したバッテリが通常の起動電圧の閾値を上回った場合、前記充電式バッテリ充電装置は通常モードでの充電を開始する、請求項５に記載の方法。 The method of claim 5, wherein the rechargeable battery charger starts charging in normal mode if the deeply discharged battery exceeds a normal start-up voltage threshold after the forced mode is terminated and the deeply discharged battery output voltage is measured. 前記強制モードが終了し、前記深放電したバッテリの出力電圧を測定した後に、前記深放電したバッテリ電圧が低すぎる場合、前記充電式バッテリ充電装置はスタンバイモード又はオフモードに戻る、請求項６に記載の方法。 The method of claim 6, wherein after the forced mode is terminated and the output voltage of the deeply discharged battery is measured, if the deeply discharged battery voltage is too low, the rechargeable battery charger returns to a standby mode or an off mode. 前記深放電したバッテリは鉛蓄電池である、請求項１に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the deeply discharged battery is a lead acid battery. 前記深放電したバッテリは、開放型バッテリ管理システム（ＢＭＳ）を有する過放電したリチウムイオンバッテリである、請求項１に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the deeply discharged battery is a deeply discharged lithium ion battery having an open battery management system (BMS). 深放電したバッテリを充電するための充電式バッテリ充電装置であって、
正極側端子及び負極側端子を有する充電式バッテリと、
前記充電式バッテリの正極側端子に接続された、又は接続可能な、正極側バッテリケーブルと、
前記充電式バッテリの前記負極側端子に接続された、又は接続可能な、負極側バッテリケーブルと、
前記深放電したバッテリの出力電圧を測定する検出器と、
前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の部品又は部分に接続され、前記充電式バッテリ充電装置の動作を制御するように構造化及び構成されるプログラマブルマイクロコントローラユニット（ＭＣＩ）と、
前記ＭＣＩに接続されたユーザインタフェースであって、前記充電式バッテリ充電装置の１つ又は複数の機能又はモードを表示するよう構造化及び構成されたユーザインタフェースと、
前記深放電したバッテリの充電を制御するように構造化及び構成されたコントローラであって、バッテリ電圧が０ボルト付近であっても前記深放電したバッテリを充電する、強制モードを有するコントローラと、
を備える充電式バッテリ充電装置。 1. A rechargeable battery charging device for charging a deeply discharged battery, comprising:
A rechargeable battery having a positive terminal and a negative terminal;
A positive battery cable connected or connectable to a positive terminal of the rechargeable battery;
a negative battery cable connected or connectable to the negative terminal of the rechargeable battery;
a detector for measuring the output voltage of the deeply discharged battery;
a programmable microcontroller unit (MCI) connected to one or more parts or portions of the rechargeable battery charging device and structured and configured to control the operation of the rechargeable battery charging device;
a user interface connected to the MCI, the user interface being structured and configured to display one or more functions or modes of the rechargeable battery charging device;
a controller structured and arranged to control charging of the deeply discharged battery, the controller having a forced mode to charge the deeply discharged battery even when the battery voltage is near 0 volts;
1. A rechargeable battery charging device comprising: 前記強制モードは、所定の期間にわたって動作するように構成される、請求項１０に記載の装置。 The device of claim 10, wherein the enforcement mode is configured to operate for a predetermined period of time. 前記所定の期間は５分である、請求項１１に記載の装置。 The device of claim 11, wherein the predetermined period is 5 minutes. 前記所定の期間が満了したことで前記強制モードが終了した後、前記充電式バッテリ充電装置が前記深放電したバッテリの電圧を測定する、請求項１１に記載の装置。 The device of claim 11, wherein the rechargeable battery charger measures the voltage of the deeply discharged battery after the forced mode is terminated due to expiration of the predetermined period of time. 前記深放電したバッテリが通常の起動電圧の閾値を上回った場合、前記充電式バッテリ充電装置は通常モードでの充電を開始する、請求項１３に記載の装置。 The device of claim 13, wherein the rechargeable battery charger begins charging in normal mode when the deeply discharged battery exceeds a normal start-up voltage threshold. 前記深放電したバッテリの電圧が低すぎる場合、前記充電式バッテリ充電装置はスタンバイモード又はオフモードに戻る、請求項１３に記載の装置。 The device of claim 13, wherein the rechargeable battery charger returns to a standby mode or an off mode if the voltage of the deeply discharged battery becomes too low. 前記ユーザインタフェースは、ユーザによる前記強制モードの選択が可能なように構造化及び構成される、請求項１０に記載の装置。 The device of claim 10, wherein the user interface is structured and arranged to allow a user to select the enforcement mode. 前記ユーザインタフェースは、前記充電式バッテリ充電装置が前記強制モードの場合、ユーザフィードバックを行うよう構成される、請求項１６に記載の装置。 The device of claim 16, wherein the user interface is configured to provide user feedback when the rechargeable battery charging device is in the forced mode. 前記ユーザフィードバックは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を点灯させることにより行われる、請求項１７に記載のデバイス。 The device of claim 17, wherein the user feedback is provided by illuminating a light emitting diode (LED). 前記深放電したバッテリは鉛蓄電池である、請求項１０に記載の装置。 The device of claim 10, wherein the deeply discharged battery is a lead acid battery. 前記深放電したバッテリは、開放型バッテリ管理システム（ＢＭＳ）を有する過放電したリチウムイオンバッテリである、請求項１０に記載の装置。 The device of claim 10, wherein the deeply discharged battery is a deeply discharged lithium ion battery having an open battery management system (BMS).
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN217753686U (en) * 2022-07-12 2022-11-08 浙江安伴汽车安全急救技术股份有限公司 Vehicle starting power supply
CN116231125B (en) * 2023-01-09 2024-03-12 铅锂智行(北京)科技有限公司 Charging method of charger

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07298504A (en) * 1994-04-27 1995-11-10 Sanyo Electric Co Ltd Charging method for secondary battery
US6262560B1 (en) * 2000-07-17 2001-07-17 Snap-On Technologies, Inc. Battery pack discharge recovery circuit
DE10153083B4 (en) * 2001-10-30 2006-08-10 Fahrzeugausrüstung Berlin GmbH loader
US20040227490A1 (en) 2003-05-12 2004-11-18 Dell Products L.P. Notebook computer smart battery recovery and reconditioning mechanism
US7518341B2 (en) * 2004-12-23 2009-04-14 Dell Product L.P. Method for verifying smart battery failures by measuring input charging voltage and associated systems
US7605568B2 (en) * 2006-03-10 2009-10-20 Atmel Corporation Deep under voltage recovery in a battery pack
JP4398489B2 (en) * 2007-05-29 2010-01-13 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド Battery pack, device, and charge control method
US9263907B2 (en) * 2008-01-03 2016-02-16 F.D. Richardson Enterprises, Inc. Method and apparatus for providing supplemental power to an engine
GB2462467B (en) * 2008-08-08 2013-03-13 P G Drives Technology Ltd A cell management system
GB2472051B (en) * 2009-07-22 2012-10-10 Wolfson Microelectronics Plc Power management apparatus and methods
JP5678915B2 (en) 2012-04-11 2015-03-04 トヨタ自動車株式会社 Battery charge control device
SG2013019005A (en) 2013-03-14 2014-10-30 Ev World Pte Ltd Portable battery pack
JP5803965B2 (en) * 2013-03-25 2015-11-04 トヨタ自動車株式会社 vehicle
JP2015115979A (en) 2013-12-09 2015-06-22 Ｓｆｊ株式会社 Vehicular auxiliary power feeder
US9358899B2 (en) * 2014-06-19 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Method for revitalizing and increasing lithium ion battery capacity
US11458851B2 (en) * 2014-07-03 2022-10-04 The Noco Company Jump starting apparatus
CA2916782C (en) * 2014-07-03 2016-08-09 The Noco Company Portable vehicle battery jump start apparatus with safety protection
ES2860923T3 (en) * 2014-08-14 2021-10-05 Schumacher Electric Corp Compact multifunctional battery booster
US10141755B2 (en) 2014-09-09 2018-11-27 Halo International SEZC Ltd. Multi-functional portable power charger
EP3308446A4 (en) 2016-02-11 2020-03-25 The Noco Company Battery assembly device
DE202017007295U1 (en) 2016-02-11 2020-10-22 The Noco Company Battery connection device for a battery starting aid device
WO2017167210A1 (en) 2016-03-30 2017-10-05 南京德朔实业有限公司 Charging system for automobile battery, conversion device, and charging method
JP7143397B2 (en) 2017-08-30 2022-09-28 ザ・ノコ・カンパニー Rechargeable portable battery jump start device

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