JP6332811B2 - 移動カート用の電源システム及び電源システムの動作方法 - Google Patents
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Description
バッテリは、充電器と、安全性、充電状況およびその他の理由のための制御機構とを備えているカート上に固定されてもよい。
移動コンピューティングカートは、しばしば、健康管理環境で使用されているが、非健康管理の分野および環境でも使用されている。
必要に応じて、他の電気機器も備えられるかもしれない。
一構成では、コンピュータは、病院のような健康管理施設で使用される移動カートのための患者記録にアクセスしかつ更新するために、使用され得る。
移動カートは、定期的に薬を補充されてもよく、これらの患者に都合良く薬剤を分配するために介護者によって使用されてもよい。
これらの引き出しは、引き出しを選択的に開閉するために、車載コンピュータによって制御される電子ロックを有することができる。
移動カート用の電源システムであって、
1以上の充電式バッテリと、前記バッテリのそれぞれを支持するためのバッテリ支持体であって、前記バッテリ支持体は移動カートに取り付け可能であり、かつ前記それぞれのバッテリは前記移動カートの外部から前記バッテリ支持体と取り外し可能に係合可能および係合解除可能である、バッテリ支持体と、を備えているバッテリ組立体であって、前記バッテリ組立体が、前記バッテリが前記それぞれのバッテリ支持体に取り付けられている場合に前記バッテリと係合可能である前記バッテリのそれぞれのためのバッテリコネクタを含み、前記バッテリのそれぞれが前記バッテリ支持体によって支持された任意の他の前記バッテリとは独立して前記バッテリ支持体から個々に取り外し可能である、バッテリ組立体と、
前記バッテリを再充電するためのバッテリ制御システムであって、外部電源に取り外し可能に接続可能な電源装置を備えている制御ユニットを有しており、充電コントローラは、外部電源に接続されてバッテリの充電および放電を制御する場合に、前記電源装置から電力を受信し、第1電源出口は、移動カート上の電気機器に電力を供給するために前記充電コントローラの制御下で電力を受信し、前記バッテリ支持体のそれぞれのための電源ポートは、前記バッテリコネクタを介して前記バッテリに選択的に接続可能であり、前記電源ポートのそれぞれを介する電力潮流は、前記外部電源による前記バッテリのそれぞれの充電および前記バッテリのそれぞれの放電を制御するために、前記充電コントローラによって制御されており、前記バッテリの放電はカート電気機器で使用するための前記第1電源出口にバッテリ電力を供給し、前記制御ユニットは、前記バッテリ支持体上の任意の他の前記バッテリの充電中に任意の前記バッテリの取り外しを許容する、バッテリ制御システムと、
上側充電閾値まで前記バッテリのそれぞれを充電する前記充電コントローラであって、前記上側充電閾値は、それより下で前記バッテリが第1充電速度で充電可能であり、かつ、それより上で前記バッテリがより遅い第2充電速度で充電する、バッテリ残量を反映しており、前記充電コントローラが、前記第2充電速度を使用して前記上側充電閾値を越えて完全充電まで前記バッテリのそれぞれを充電するのを開始する前に、前記バッテリのそれぞれは、前記上側充電閾値まで充電され、前記充電コントローラは前記バッテリ支持体からの任意の他の前記バッテリの取り外し中に前記バッテリのうちの1つの充電を許容する、前記充電コントローラと、を備えている
ことを特徴とする。
また、
移動機器にバッテリ電力を供給する電源システムであって、
1以上の充電式バッテリと、前記バッテリのそれぞれを支持するためのバッテリ支持体であって、前記バッテリ支持体は支持フレームに取り付け可能であり、かつ前記それぞれのバッテリは前記バッテリ支持体と係合された任意の他の前記バッテリとは独立して前記バッテリ支持体と取り外し可能に係合可能である、バッテリ支持体と、前記バッテリが前記それぞれのバッテリ支持体に取り付けられている場合に前記バッテリと係合可能である前記バッテリのそれぞれのためのバッテリコネクタと、を備えているバッテリ組立体と、
前記バッテリを再充電するためのバッテリ制御システムであって、外部電源に取り外し可能に接続可能な電源装置を備えている制御ユニットを有しており、充電コントローラは、外部電源に接続されてバッテリの充電および放電を制御する場合に、前記電源装置から電力を受信し、第1電源出口は、前記支持フレーム上の電気機器に電力を供給するために前記充電コントローラの制御下で電力を受信し、前記バッテリ支持体のそれぞれのための電源コネクタポートは、前記バッテリコネクタを介して前記バッテリに選択的に接続可能であり、前記電源コネクタポートのそれぞれを介する電力潮流は、前記外部電源による前記バッテリのそれぞれの充電および前記バッテリのそれぞれの放電を制御するために、前記充電コントローラによって制御されており、前記バッテリの放電はカート電気機器で使用するための前記第1電源出口にバッテリ電力を供給し、前記制御ユニットは、前記バッテリ支持体上の任意の他の前記バッテリの充電中に任意の前記バッテリの取り外しを許容する、バッテリ制御システムと、
上側充電閾値まで前記バッテリのそれぞれを充電する前記充電コントローラであって、前記上側充電閾値は、それより下で前記バッテリが第1充電速度で充電可能であり、かつ、それより上で前記バッテリがより遅い第2充電速度で充電する、バッテリ残量を反映しており、前記充電コントローラが、前記第2充電速度を使用して前記上側充電閾値を越えて完全充電まで前記バッテリのそれぞれを充電するのを開始する前に、前記バッテリのそれぞれは、前記上側充電閾値まで充電され、前記1つのバッテリが前記上側充電閾値に到達した後に、前記充電コントローラは、前記1つのバッテリの充電を中止し、かつ前記上側充電閾値まで他の前記バッテリの充電を開始し、前記バッテリのそれぞれが前記上側充電閾値まで充電された後に、前記充電コントローラは、前記充電コントローラによって前記バッテリのうちの1つを完全充電まで充電し、その後、任意の残りの前記バッテリを前記完全充電まで充電する、前記充電コントローラと、を備えている
ことを特徴とする。
コンピュータカート上のバッテリは、所定の位置に固定されており、車載充電器に結合されるかまたは充電のために取り外し可能であってもよい。
本発明は、取り外し可能なバッテリ構成およびバッテリ制御システム(BCS)を用いたその動作を改善する。
BCSは、取り外し可能なバッテリおよびバッテリセルパックのためのインテリジェント制御システムである。
いくつかの移動コンピュータカートの動作は、バッテリがまだカート上で再充電され得る間の定期的な静的イベントで、最も役に立つ。
他のケースでは、カートは、これらの静的な機会を示さないか、または代わりに、ユーザがバッテリを交換することを選択するワークフローにおいて、使用される。
さらに他の場合では、これらの実施が混合される。
これは、バッテリおよび任意の充電器を監視しかつ制御すること、および動作、状態および警告における報告によって、既存の技術を改善する。
BCSは、バッテリ間での有害な交差電流から各バッテリを保護してもよい。
BCSは、カートに電力を供給するかまたは再充電を受信するための任意の時点で使用されるように、バッテリを選択してもよい。
BCSは、バッテリの正常性、それらのサービス履歴、シリアル番号、残量状況、残存寿命、および他の情報の監視を提供してもよい。
BCSは、その測定値または状態を、点灯されているか点滅する光または可聴信号によって、または、カート上のコンピュータ、中央監視サーバ、または他のリモートまたはローカルの実体に情報を中継することによって、通知してもよい。
BCSは、介入しかつ使用からバッテリを防止し、または、バッテリまたは環境の温度を監視してもよい。
BCSは、カート上での現在の使用のためのバッテリを選択し、両方を同時に使用し、または、出力の中断なくバッテリの安全な取り外しおよび挿入を管理してもよい。
採用される選択方法は、スイッチまたはソフトウェア設定の変更によって、設定可能であってもよい。
BCSは、バッテリの充電、放電の状況、エネルギーの流れ、または他の情報を、表示または伝達してもよい。
BCSは、有用な情報を提供することができるバッテリと通信して情報を引き出してもよい。
これは、内部バッテリの故障、温度、充電および再充電の状態および状況、シリアル番号または他の識別情報およびイベント履歴の通知を含んでもよい。
BCSは、内部に情報を保存するか、または移動カートまたは中央データベース上のコンピュータにそれを報告してもよい。
例えば、単語「上方」、「下方」、「右方」および「左方」は、参照がなされている図面における方向に関する。
単語「内方」および「外方」は、それぞれ、配置およびその指定された部品の幾何学中心に向かうおよびその幾何学中心から遠ざかる方向に関する。
前記専門用語は、具体的に言及されている単語、それらの派生語、および類似の意味の単語を含む。
一構成では、移動カート10は、複数の引き出し12を備えており、複数の引き出し12は、それぞれ、患者の薬物または他の医療用品を保持するように構成され得る。
引き出し12の内容物は、一人の患者に割り当てるか、または複数の患者に割り当てられ得る。
制御システム16は、キーボードまたは他の入力装置19と、信号パネルまたはディスプレイ20とを備えている。
信号パネル20は、情報を表示するように、タッチスクリーンの場合は別の入力装置としても機能するように、コンピュータ制御システムに動作可能に接続されている。
コンピュータ化制御システム16は、電動機器の一例を表しており、DCまたはAC電力のいずれかによって電力を供給される他の機器が備えられ得ることが、理解されるであろう。
具体的には、バッテリ支持体27は、底部パネル28、端壁29、および側壁30によって形成されており、バッテリが、その中に形成されているポケット内で側方にスライドされることを可能にしている。
端フランジ31は、概して、バッテリが、その中への取り付けまたはドッキングの後に支持体27の外にスライドすることを防止するために、設けられている。
注目すべきは、各バッテリ25は、別々に、それ自身のそれぞれのバッテリ支持体27内で支持されており、各バッテリ25が1つずつ取り付けられ、かつまた、他のバッテリ25がカート10上の位置に残っている間に、個別に取り除かれることを、可能にしている。
バッテリ25の端面で、ハンドル26の反対側に、電気コネクタ32(図6)が設けられており、電気コネクタ32は、カート10に取り付けられるときに、端壁29の近傍に配置される。
電気コネクタ32は、適切なケーブルコネクタによって、そこに電気ケーブル33の接続を可能にしており、図6に示されるように、コネクタ32に取り外し可能に差し込む。
1つのバッテリ支持体27は、本発明を踏まえて、1つのバッテリ25のみが充電および放電のためにカート10に設けられている代替設計では、省略されてもよいことが、理解される。
好ましくは、各バッテリ25は、特定の帯電特性を有するリチウムイオンバッテリである。
異なるバッテリ化学的性質および異なる帯電特性を有してもよい他の種類のバッテリが、設けられてもよいことが、理解される。
この内部バッテリ記憶部34は、様々なシステムパラメータ上のデータを監視しかつ収集するために、コネクタ32およびセルと相互接続されている。
例えば、バッテリデータ記憶部34は、短絡の存在、バッテリ温度等を検出することができ、内部に、時間の履歴、充電および放電の活動のデータ、ならびに充電サイクルの数を記憶することができる。
本発明では、充電サイクルは、バッテリが完全充電に等しい量だけ充電される回数としてカウントされる。
100%充電まで充電される、完全に放電されているバッテリ25にとって、一回の充電は、1つの充電サイクルとしてカウントされてもよい。
部分的に放電されているバッテリにとって、バッテリ25のいくつかの再充電は、単一の充電サイクルに等しい場合がある。
BCS35は、取り外し可能なバッテリ25と、バッテリ25内に含まれているバッテリセルパックとを充電するためのインテリジェント制御システムである。
概して、BCS35は、示されるようなバッテリ支持体27内に据え付けられながら、バッテリ25の充電を可能にするように、かつ、バッテリ25の1つが壁取り付け型遠隔充電ステーション28(図6)で再充電するためにカート10から取り外されることを可能にするように、開発されている。
1つのバッテリ25は、電気機器に連続的な電力を提供するために、カート10上に残っているので、BCS35は、第2バッテリ25が、独立して取り外され、必要に応じて別のバッテリ25に交換されることを可能にしている。
換言すれば、各バッテリ25は、カート10の動作に影響を与えることなく、「ホットスワップ可能」である。
BCS35は、バッテリ電力の充電および放電を制御するために、バッテリ25に取り外し可能に接続可能であり、かつまた、バッテリ25を使用する改善されたシステムおよび方法を提供するように、バッテリ25と通信している。
制御ユニット36は、内部に様々な構成要素を含んでいる外部ハウジング37を備えている。
まず、制御ユニット36は、ハウジング37の外部上でAC電力プラグ38に接続する内部AC/DC電力装置を備えている。
同様に、このプラグ38は、電源コード39に取り外し可能に接続することができ、電源コード39の自由端は、制御ユニット36に電力を供給するため、任意の従来の壁出口に差し込まれ得る壁係合可能プラグを有している。
好ましくは、この電源は、120VのAC電力であるが、電力需要および病院のような建物で利用可能な利用可能電力に応じて変えることができる。
電源は、また、オン/オフスイッチ40をハウジング外部に有している。
ハウジング37内の内部に、電源は、充電コントローラ41(図6)にDC電力を供給する。
概して、充電コントローラ41は、1以上のバッテリ25からの電力およびデータ/信号の接続を、それにより充電/放電プロセスを制御するために終了させるプリント回路基板である。
具体的には、充電コントローラ41は、好ましくは、電源からDC電力を受信し、第1電源ポート42および第2電源ポート43に電気的に接続する。
これは、電源ポート42および43に電気経路を選択的に提供しており、電気ケーブル33は、電源ポート42および43に差し込まれており、このようなバッテリ25の充電または放電のどちらかを許可するように、同様にバッテリ25に接続する。
充電コントローラ41の動作状態に応じて、ケーブル44および45は、1つずつバッテリ25に電力を供給するか、または逆に、移動カート10に電力を供給するために、バッテリ電力の放電を許可することができる。
また、ケーブル44および45は、本明細書でさらに説明されるように、内部バッテリデータ記憶部34と充電コントローラ41との間でバッテリデータの通信を可能にするデータ搬送能力を備えてもよい。
出口ポート46は、そこに差し込まれている電気ケーブル47を有することができ、電気ケーブル47は、カート10上のコンピュータ化制御システム16に電力を供給する。
したがって、充電コントローラ41が放電状態に切り替えられる場合、バッテリ電力は、充電コントローラ41に、一方または他方のケーブル44または45を介して供給され、同様に、出口ポート46に、それによりカートの制御システム16に電力を供給するように供給される。
本明細書でさらに説明されるように、充電コントローラも41は、また、充電状態に切り替えられてもよく、また、カート10に電力を供給するために電源入力38から出口ポート46に電力を供給しながら、充電状態は、電力を、バッテリ25を充電するための一方の出口ポート42または43または他方に、供給する。
例えば、カート10は、ディスプレイ20にバッテリ充電情報の表示を可能にする適切なソフトウェアを有するPCを、有してもよい。
また、充電コントローラ41は、制御ユニット16から受信した命令に応答することができる。
データコネクタは、ケーブル44、45上に設けられてもよく、ケーブル44、45は、内部バッテリ記憶部34を用いて、ケーブル44および45でデータ信号線を接続する。
充電コントローラ41とデータ通信するデータポート51は、カート上の外部状況インジケータにケーブル接続され得る。
例えば、制御基板は、信号ポート51を介して充電表示の状態を提供することができる。
充電状態は、I2C信号を介してこのポート51によって通信され、カート10上の他の場所に1以上の光表示として表示されてもよい。
このようにして、充電データの状態は、バッテリから受信され得るか、充電中に充電コントローラ41によって決定され、その後、充電コントローラ41は、データポート51を介して光ディスプレイまたは他の適切なインジケータに、適切な信号を提供する。
このデータポート52は、カート10上の他の場所に設けられている警告灯にケーブル接続されてもよい。
1つの状態では、電源コード39が壁出口に差し込まれているときに発生する「陸電」または外部電源は、制御ユニット16に提供されてもよい。
これは、BCS制御ユニット36へAC電力を供給しており、AC電力は、このライン電力をDC電力に変換し、その後、DC電力は、充電のためにいずれかのバッテリ25に送られ、かつ、カート制御ユニット16および任意の他のカート取り付け機器に連続的に電力を供給するために、電源出口46に送られ得る。
インバータは、ハウジング37内に単に取り付けられてもよい。
より好ましくは、インバータ55は、疑似輪郭線で図6に図式的に示されている代替構成において、ハウジング37に外的に取り付けられてもよい。
インバータ55は、ハウジング37に取り付けられ得るし、DCプラグおよび電力線56を備える。
DCプラグおよび電力線56は、DC電力を受信するように出口46に差し込み、その後、カート10による使用のために、この電力をAC電力に変換する。
所望であれば、インバータは、AC電力出口57を有することができ、あるいは、電源コード47を介して機器16に電力を供給するために、AC電力出口57およびDC電力出口58の両方を組み合わせて、有することができる。
機器16がAC電力を必要とする場合、コード47は、AC電力出口57に接続することができ、または、DCの電源が供給されている場合、機器16は、コード47を直流出口48に接続させることができる。
外部電源が存在しない場合、充電コントローラ41は、一方のバッテリ25または他方から電力を受信するように、かつ、このバッテリ電力を、カート10に電力を供給するための出口ポート46に送るように、切り替える。
ここで再び、インバータは、また、カート10での使用のためにDCバッテリ電力をAC電力に変換することができる。
また、1つのバッテリ25が手動でカート10から取り外される場合、充電コントローラ41は、自動的に、このバッテリ25の取り外しを検出する。
この取り外されたバッテリ25がカートの電力のために使用されていた場合、充電コントローラ41は、自動的かつ迅速に、電力が中断されることなくカートに供給され続けるように、残りの他のバッテリ25に切り替える。
これは、バッテリ25のホットスワッピングと呼ばれている。
この点に関して、充電コントローラ41は、この目的のために、MOSFET電子スイッチを使用してもよい。
代わりに、1つのみのバッテリ支持体27が、充電コントローラ41に応答して充電および放電する単一のそれぞれのバッテリ25を取り付けるために、設けられてもよい。
バッテリ25が存在しないか、または、両方のバッテリ25が放電されているかまたは死んでいるが、陸電が設けられている場合、充電コントローラ41は、壁出口からカート10の電力を供給するために、このライン電力をカート10に送ることができる。
このラインの電力の供給を検出すると、BCS35は、その電力をカート10に電力を供給するために使用し、その後、どちらのバッテリ25が充電される必要があるかを決定する。
これは、電力使用量のための第1優先事項である。
注目すべきは、BCS35は、好ましくは、0%までバッテリ電力を動作させないが、その代わりに、バッテリ電力が、充電コントローラ41によって、特定のバッテリ構造およびバッテリの化学的性質によって決定され得るいくつかの最小閾値より少ないものとして測定される場合、放電されているかまたは死んでいるバッテリ25を考慮する。
これは、最小バッテリの充電である。
充電コントローラ41は、ケーブル44および45を介して両方のバッテリ25に接続されており、バッテリ抵抗のような様々な方法または他の公知の方法を介して、バッテリの充電を検出することができる。
例えば、20%残量を有するバッテリ25は、30%残量を有するバッテリ25の前に使用される。
これは、一方のバッテリ25がカート10に電力を供給するために使用されている間、他方のバッテリ25によって供給される予備電力が最高電力を有することを保証する。
充電コントローラ41は、また、BCS35に設けられている警告灯の使用を介して、または代わりに、任意のUSB出口ポート49を介してディスプレイ20に送信されるデータ信号を介して、1つのバッテリが現在死んでいるかまたは放電されているかを、オペレータに通知してもよい。
例えば、BCS35は、車載コンピュータ16に残量のレベルを報告してもよい。
車載コンピュータは、様々な既知のオペレーティングシステムの下で動作している場合、BCS35は、典型的なオペレーティングシステム上で見られる標準電力アイコンを介して、ユーザに充電状態を通信することができる。
また、バッテリ残量は、光ディスプレイに信号ポート51を介して通信され得る。
1時間の残量が残っている場合、この情報は、ポート52を介して警告灯に通信され得る。
さらに、各バッテリ25は、端面に任意の表示パネル59(図3および図4)を有してもよく、表示パネル59は、バッテリ残量および任意の他の適切な情報の視覚的表示を提供する。
この情報は、また、各バッテリ25に対する充電サイクルの総数を含んでいる。
概して、BCS35は、各バッテリを総バッテリ容量の80%まで充電することに優先事項を与えており、これは、最も迅速に行われ得る。
典型的に、充電の残りの20%は、これらの種類のバッテリ25の帯電特性のため、長いプロセスである。
言い換えれば、バッテリ25の充電特性は、100%または完全充電に達するために80%を越えて残り20%を充電する場合と比較して、80%より下では、異なっている。
本質的に、再充電可能バッテリの1つの特徴は、バッテリ25が100%より低い上側充電閾値まで急速に再充電できることであり、その閾値で、充電の速度は遅くなる。
この上側充電閾値は、バッテリの設計および化学的性質によって決定される。
効率的な充電時間を提供するために、本発明のBCS35は、上側充電閾値より低い充電範囲において各バッテリ25を急速に充電することができ、その後続いて、両方のバッテリ25がこの上側充電閾値に到達した後に、充電閾値を越える充電を完成させるかまた完了させることができる。
両方のバッテリがそれらの上側充電閾値まで充電された後、充電コントローラ41は、100%のような完全充電まで1つのバッテリ25を充電し続け、その後、他のバッテリ25を、上側充電閾値から完全充電まで、例えば80%から100%まで、充電する。
この充電シーケンスを実行する際に、BCS35は、各バッテリ25に対する上側充電閾値まで一定の充電電流を使用して迅速に充電し、その後、100%まで充電するために一定の電圧を使用してもよい。
これは、より遅い速度で発生する。
これは、両方のバッテリ25が比較的短期間でかなりの残量に到達することができ、その後、時間が許せば、各バッテリ25が完全充電を完成させられ得ることを、保証する。
この点に関して、充電コントローラ41は、最初にバッテリ記憶部34から各バッテリ25のサイクルカウントまたは充電サイクルの総カウントのデータを受信し、その後、2つのバッテリ25に対するサイクルカウントを比較する。
これは、好ましくは、陸電が接続されるかまたは表れる時点に発生する。
イベントにおいて、一方のバッテリ25のサイクルカウントが、定義されているサイクル差、例えば、800サイクル以上の差のサイクルによって、他方のバッテリ25のサイクルカウントを越え、その後、より低いサイクルカウントを有するバッテリ25が、最初に、放電および再充電の両方において使用される。
この例外は、一群のバッテリの耐用年数を延ばしかつ等しくする。
例えば、バッテリ25の挿入時に、BCS35は、データライン50を介して車載コンピュータにメッセージを送信し、挿入されただけのバッテリ25の残量状態および識別を与えてもよい。
さらに、充電コントローラ41は、カートのユーザに見える警告灯を提供することができ、警告灯は、ボード上のバッテリ25が約1時間より少ない残留使用時間を有する場合を示す。
BCS35が壁出口に接続されている間、電力がBCS35に供給され、載せられている任意のバッテリ25は、それぞれの容量まで充電する。
交換は、まず壁出口に電源コード39を取り付け、その後、バッテリ支持体27と充電ステーション28との間でバッテリ25を交換することによって、実行され得る。
注目すべきことに、充電ステーション28は、同一のBCS35を用いて設計され得る。
その結果、同一の充電論理が、充電ステーションが複数のバッテリ25を充電することができるようなイベントにおいて、ステーション28で使用される。
また、制御ユニット16は、回路基板上に2つの充電コントローラを備えてもよいことが理解される。
このことは、2つのバッテリ25を同時に充電する選択肢を提供する。
この点に関して、充電コントローラ41は、カートの機器が使用中または電源出口46から電力を引き出しているかどうかをまず決定してもよい。
例えば、カート10がオフであり、かつ無のまたは非常に少ない電力がカート機器によって充電コントローラ41から引き出されている場合、その後、両方の充電コントローラ41は、バッテリ25を同時に充電するように動作することができる。
制御ユニット16に対する電源装置は、同時のバッテリの充電のために十分な電力を供給するように、評価される。
カート10上の機器がオンに変化されたか、またはより大きな電力を引き出していた場合、その後、充電コントローラ41は、上述した論理にしたがって、1つのみのバッテリ25を充電するために、互いに連携することができる。
12 引き出し
14 ベース
15 ハウジング
16 カート制御ユニット
17 バッテリ組立体
18 作業面
19 入力装置
20 ディスプレイ
25 バッテリ
26 ハンドル
27 バッテリ支持体
28 充電ステーション
29 端壁
30 側壁
31 端フランジ
32 電気コネクタ
33 電気ケーブル
34 内部バッテリデータ記憶部
35 BCS
36 BSC制御ユニット
37 外部ハウジング
38 プラグ
39 電源コード
40 オン/オフスイッチ
41 充電コントローラ
42 第1電源ポー
43 第2電源ポート
44 第1ケーブル
45 第2ケーブル
46 電源出口
47 電源コード
48 流出口
49 USB出口ポート
50 信号ポート
51 データポート
52 データポート
55 インバータ
56 電力線
57 AC電力出口
58 DC電力出口
59 表示パネル
Claims (17)
- 移動カート用の電源システムであって、
1以上の充電式バッテリと、前記バッテリのそれぞれを支持するためのバッテリ支持体であって、前記バッテリ支持体は移動カートに取り付け可能であり、かつ前記それぞれのバッテリは前記移動カートの外部から前記バッテリ支持体と取り外し可能に係合可能および係合解除可能である、バッテリ支持体と、を備えているバッテリ組立体であって、前記バッテリ組立体が、前記バッテリが前記それぞれのバッテリ支持体に取り付けられている場合に前記バッテリと係合可能である前記バッテリのそれぞれのためのバッテリコネクタを含み、前記バッテリのそれぞれが前記バッテリ支持体によって支持された任意の他の前記バッテリとは独立して前記バッテリ支持体から個々に取り外し可能である、バッテリ組立体と、
前記バッテリを再充電するためのバッテリ制御システムであって、外部電源に取り外し可能に接続可能な電源装置を備えている制御ユニットを有しており、充電コントローラは、外部電源に接続されてバッテリの充電および放電を制御する場合に、前記電源装置から電力を受信し、第1電源出口は、移動カート上の電気機器に電力を供給するために前記充電コントローラの制御下で電力を受信し、前記バッテリ支持体のそれぞれのための電源ポートは、前記バッテリコネクタを介して前記バッテリに選択的に接続可能であり、前記電源ポートのそれぞれを介する電力潮流は、前記外部電源による前記バッテリのそれぞれの充電および前記バッテリのそれぞれの放電を制御するために、前記充電コントローラによって制御されており、前記バッテリの放電はカート電気機器で使用するための前記第1電源出口にバッテリ電力を供給し、前記制御ユニットは、前記バッテリ支持体上の任意の他の前記バッテリの充電中に任意の前記バッテリの取り外しを許容する、バッテリ制御システムと、
上側充電閾値まで前記バッテリのそれぞれを充電する前記充電コントローラであって、前記上側充電閾値は、それより下で前記バッテリが第1充電速度で充電可能であり、かつ、それより上で前記バッテリがより遅い第2充電速度で充電する、バッテリ残量を反映しており、前記充電コントローラが、前記第2充電速度を使用して前記上側充電閾値を越えて完全充電まで前記バッテリのそれぞれを充電するのを開始する前に、前記バッテリのそれぞれは、前記上側充電閾値まで充電され、前記充電コントローラは前記バッテリ支持体からの任意の他の前記バッテリの取り外し中に前記バッテリのうちの1つの充電を許容する、前記充電コントローラと、を備えている
ことを特徴とする移動カート用の電源システム。 - 前記バッテリ制御システムは、前記外部電源が存在しているかどうかを決定し、前記外部電源は、前記第1電源出口に電力を供給するように、かつ前記充電コントローラにより前記バッテリのうちの選択された1つを充電するように、使用される
ことを特徴とする請求項1に記載の移動カート用の電源システム。 - 前記外部電源が存在しない場合、前記充電コントローラは、どの前記バッテリを使用するかを決定し、前記充電コントローラは、前記バッテリのそれぞれが、バッテリが放電されていることを確証させる最小残量よりも低いかどうかを決定し、前記充電コントローラは、前記第1電源出口に前記バッテリ電力を供給するように、低いバッテリ残量を有する前記バッテリを最初に使用する
ことを特徴とする請求項2に記載の移動カート用の電源システム。 - 1つの前記バッテリが前記最小残量以下である場合、その後、前記充電コントローラは、前記第1電源出口に前記バッテリ電力を供給するように、前記最小残量より上でより高いバッテリ残量を有する別の前記バッテリを使用する
ことを特徴とする請求項3に記載の移動カート用の電源システム。 - 2つの前記バッテリが前記最小残量より上である場合、前記充電コントローラは、前記第1電源出口に前記バッテリ電力を供給するように、より低いバッテリ残量を有する前記バッテリを使用する
ことを特徴とする請求項3に記載の移動カート用の電源システム。 - 使用中の前記バッテリは、その残量が前記最小残量に減少するまで前記第1電源出口に前記バッテリ電力を供給するように使用されることを継続する予定であり、前記残量が前記最小残量に減少した場合、その後、前記充電コントローラは、前記第1電源出口に前記バッテリ電力を供給するように、別の前記バッテリに切り替える
ことを特徴とする請求項5に記載の移動カート用の電源システム。 - 前記外部電源が存在しない場合、前記充電コントローラは、1つの前記バッテリまたは別の前記バッテリから電力を受信するように、かつ、このバッテリ電力を、前記第1電源出口に送るように、切り替える
ことを特徴とする請求項1に記載の移動カート用の電源システム。 - 外部電源による充電時、より高い状態の残量を有する前記バッテリが最初に充電され、電力を供給された前記バッテリは、前記上側充電閾値よりも多くはない残量レベルを有し、他の前記バッテリは、前記上側充電閾値よりも少ない残量レベルを有する
ことを特徴とする請求項7に記載の移動カート用の電源システム。 - 前記上側充電閾値は、バッテリの設計および化学的性質によって決定される
ことを特徴とする請求項8に記載の移動カート用の電源システム。 - 前記バッテリのうちの2つ以上が設けられ、充電されている前記バッテリが前記上側充電閾値に到達する場合、前記充電コントローラは、別の前記バッテリをその前記上側充電閾値まで充電することに切り替える
ことを特徴とする請求項1に記載の移動カート用の電源システム。 - 前記2つ以上の前記バッテリのそれぞれが前記上側充電閾値まで充電された後に、前記充電コントローラは、1つの前記バッテリを完全充電まで充電することを継続し、その後、前記バッテリの全てが前記完全充電まで充電されるまで、次の前記バッテリを完全充電まで充電する
ことを特徴とする請求項10に記載の移動カート用の電源システム。 - 前記充電コントローラは、最初に前記バッテリに関連するデータ記憶部から前記バッテリのそれぞれに対するサイクルカウントのデータを受信し、その後、前記バッテリのそれぞれに対するサイクルカウントを比較し、ここで、1つの前記バッテリの前記サイクルカウントが、定義されたサイクル差よりも多く、他の前記バッテリの前記サイクルカウントを越えている場合、その後、より低いサイクルカウントを有する前記バッテリが前記第1電源出口に電力を供給するための放電および外部電源による再充電の両方で最初に使用される
ことを特徴とする請求項1に記載の移動カート用の電源システム。 - 2つの前記充電コントローラは、2つの前記バッテリを同時に充電するという選択肢を提供するために、設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の移動カート用の電源システム。 - 前記制御システムは、第1電源出口により使用される電力がオフまたは最小であるときを決定し、その後、両方の前記充電コントローラは、2つの前記バッテリを同時に充電するように動作し、前記第1電源出口が使用中かつ増加した電力を電気機器に供給している場合を決定し、その後、前記充電コントローラは、1つの前記バッテリのみを充電する
ことを特徴とする請求項13に記載の移動カート用の電源システム。 - 1つの前記バッテリが、充電または放電中に前記バッテリ支持体から手動で取り外される場合、前記充電コントローラは、前記バッテリの取り外しを自動で検出し、かつ別の前記バッテリに充電または放電を切り替える
ことを特徴とする請求項1に記載の移動カート用の電源システム。 - 前記電源システムは、2つの前記バッテリ支持体に取り付けられている1つまたは2つの前記バッテリを用いて動作可能である
ことを特徴とする請求項15に記載の移動カート用の電源システム。 - 移動機器にバッテリ電力を供給する電源システムであって、
1以上の充電式バッテリと、前記バッテリのそれぞれを支持するためのバッテリ支持体であって、前記バッテリ支持体は支持フレームに取り付け可能であり、かつ前記それぞれのバッテリは前記バッテリ支持体と係合された任意の他の前記バッテリとは独立して前記バッテリ支持体と取り外し可能に係合可能である、バッテリ支持体と、前記バッテリが前記それぞれのバッテリ支持体に取り付けられている場合に前記バッテリと係合可能である前記バッテリのそれぞれのためのバッテリコネクタと、を備えているバッテリ組立体と、
前記バッテリを再充電するためのバッテリ制御システムであって、外部電源に取り外し可能に接続可能な電源装置を備えている制御ユニットを有しており、充電コントローラは、外部電源に接続されてバッテリの充電および放電を制御する場合に、前記電源装置から電力を受信し、第1電源出口は、前記支持フレーム上の電気機器に電力を供給するために前記充電コントローラの制御下で電力を受信し、前記バッテリ支持体のそれぞれのための電源コネクタポートは、前記バッテリコネクタを介して前記バッテリに選択的に接続可能であり、前記電源コネクタポートのそれぞれを介する電力潮流は、前記外部電源による前記バッテリのそれぞれの充電および前記バッテリのそれぞれの放電を制御するために、前記充電コントローラによって制御されており、前記バッテリの放電はカート電気機器で使用するための前記第1電源出口にバッテリ電力を供給し、前記制御ユニットは、前記バッテリ支持体上の任意の他の前記バッテリの充電中に任意の前記バッテリの取り外しを許容する、バッテリ制御システムと、
上側充電閾値まで前記バッテリのそれぞれを充電する前記充電コントローラであって、前記上側充電閾値は、それより下で前記バッテリが第1充電速度で充電可能であり、かつ、それより上で前記バッテリがより遅い第2充電速度で充電する、バッテリ残量を反映しており、前記充電コントローラが、前記第2充電速度を使用して前記上側充電閾値を越えて完全充電まで前記バッテリのそれぞれを充電するのを開始する前に、前記バッテリのそれぞれは、前記上側充電閾値まで充電され、前記1つのバッテリが前記上側充電閾値に到達した後に、前記充電コントローラは、前記1つのバッテリの充電を中止し、かつ前記上側充電閾値まで他の前記バッテリの充電を開始し、前記バッテリのそれぞれが前記上側充電閾値まで充電された後に、前記充電コントローラは、前記充電コントローラによって前記バッテリのうちの1つを完全充電まで充電し、その後、任意の残りの前記バッテリを前記完全充電まで充電する、前記充電コントローラと、を備えている
ことを特徴とする移動カート用の電源システム。
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