DE102020113969A1 - Akkupack - Google Patents

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DE102020113969A1
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Abstract

GegenstandEinen Akkupack vorzusehen, der den unwirtschaftlichen Verbrauch von Ladeleistung reduzieren kann, selbst falls der Akkupack mit einem Ladegerät elektrisch verbunden bleibt, nachdem ein Laden abgeschlossen worden ist.LösungIn einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Akkupack (60), der durch ein Ladegerät (600) wiederaufladbar ist, eine oder mehr Akkuzellen (60), einen Steuerungsteil (620), einen Kommunikationsteil (620, 400, 15) und einen Umschaltsteuerungsteil (620) auf. Der Steuerungsteil ist dazu ausgebildet, in einen einer Mehrzahl von Betriebszuständen, einschließlich eines gesteuerten Betriebszustands und eines Niederleistungsbetriebszustands, umschaltbar zu sein. Der Umschaltsteuerungsteil: vergleicht eine Kommunikationsstoppzeit (Ta1) und einen Zustandsumschaltbestimmungswert (Tth1); schaltet den Betriebszustand des Steuerungsteils nicht um, falls die Kommunikationsstoppzeit kleiner als der oder gleich dem Zustandsumschaltbestimmungswert ist; und schaltet den Betriebszustand des Steuerungsteils in den Niederleistungsbetriebszustand um, falls die Kommunikationsstoppzeit den Zustandsumschaltbestimmungswert überschreitet.

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Seriennummer 2019-100294 , die am 29. Mai 2019 eingereicht wurde, deren Inhalte hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden.
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Akkupack (Batteriepack), der durch ein Ladegerät wiederaufladbar ist und zum Zuführen von Leistung zu einer elektrischen Einrichtung (elektrischen Ausrüstung, einem elektrischen Gerät), wie beispielsweise einem Kraftwerkzeug, einem Licht/einer Lampe usw., verwendet werden kann.
  • Wiederaufladbare Akkupacks werden geladen, indem sie mit einem Ladegerät verbunden werden, und sind derart ausgebildet, dass beispielsweise, nachdem er geladen ist, der Akkupack mit einer elektrischen Arbeitsmaschine (z.B. einem Kraftwerkzeug) oder dergleichen zum Zuführen elektrischer Leistung (Strom) dazu verbunden wird.
  • Beispielsweise weist der Akkupack, der in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung 2011-109768 offenbart ist, auf: einen Positivelektrodenanschluss 2 (alle Bezugszeichen in diesem Abschnitt über den technischen Hintergrund betreffen die Figuren von JP 2011-109768 ) und einen Negativelektrodenanschluss 3 zum Leiten eines Ladestroms von dem Ladegerät oder eines Entladestroms zu der elektrischen Arbeitsmaschine; und einen Kommunikationsanschluss 4, der verschiedene Informationen an das Ladegerät sendet und davon empfängt. Der Kommunikationsanschluss weist ein Paar von Extemverbindungsanschlüssen 4a, 4b auf.
  • Dieser bekannte Akkupack ist derart ausgebildet, dass, wenn der Akkupack mit dem Ladegerät (oder mit der elektrischen Arbeitsmaschine) verbunden wird, ein Steuerungsteil (ein Mikroprozessor) des Akkupacks gestartet wird, wenn das Paar von Extemverbindungsanschlüssen über einen Kommunikationsanschluss 25 des Ladegeräts (oder der elektrischen Arbeitsmaschine) miteinander elektrisch verbunden wird. Andererseits wird, wenn der Akkupack von dem Ladegerät (oder der elektrischen Arbeitsmaschine) entfernt wird, die elektrische Verbindung zwischen dem Paar von Extemverbindungsanschlüssen über den Kommunikationsanschluss getrennt, und der Steuerungsteil (der Mikroprozessor) stoppt (schaltet ab).
  • Jedoch besteht eine Möglichkeit, dass, falls der oben beschriebene bekannte Akkupack mit dem Ladegerät verbunden bleibt, nachdem ein Laden durch das Ladegerät abgeschlossen worden ist, dann Ladeleistung (Ladestrom), die in der Akkuzelle/den Akkuzellen gespeichert ist, unwirtschaftlich verbraucht wird, so dass dadurch die Akkuzelle(-n) entladen wird/werden.
    Beispielsweise wird, falls das Ladegerät in einen Schlafmodus übergeht, nachdem ein Laden des Akkupacks abgeschlossen worden ist, dann elektrische Leistung nicht länger von dem Ladegerät dem Akkupack zugeführt; danach wird, falls der Normalbetriebszustand des Akkupacks andauert (d.h., der Steuerungsteil des Akkupacks seinen Betrieb nicht z.B. durch Eintreten in einen Schlafmodus stoppt), dann der Steuerungsteil des Akkupacks (unnötig) elektrische Leistung, die in der Akkuzelle/den Akkuzellen während des Ladevorgangs gespeichert wurde, verbrauchen.
  • D.h., wenn der Akkupack mit dem Ladegerät elektrisch verbunden bleibt, nachdem ein Laden des Akkupacks abgeschlossen worden ist und das Ladegerät in den Schlafmodus übergegangen ist, bleibt das Paar von Extemverbindungsanschlüssen über den Kommunikationsanschluss elektrisch verbunden. Zu dieser Zeit kann, da der Steuerungsteil des Akkupacks seinen Normalbetriebszustand fortsetzt, ohne seinen Betrieb zu stoppen, die Ladeleistung, die in der Akkuzelle/den Akkuzellen gespeichert ist, durch den Steuerungsteil unwirtschaftlich verbraucht werden.
  • Dementsprechend ist es ein nicht einschränkender Gegenstand der vorliegenden Offenbarung, einen Akkupack vorzusehen, der den unwirtschaftlichen Verbrauch von Ladeleistung, die in der Akkuzelle/den Akkuzellen gespeichert ist, reduzieren kann, selbst falls der Akkupack mit einem Ladegerät elektrisch verbunden bleibt, nachdem ein Laden abgeschlossen worden ist.
  • Dieser Gegenstand wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 erreicht. Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Akkupack (Batteriepack) durch ein Ladegerät wiederaufladbar und weist mindestens eine wiederaufladbare Akkuzelle (Batteriezelle), einen Steuerungsteil, einen Kommunikationsteil und einen Umschaltsteuerungsteil auf.
    Der Steuerungsteil ist derart ausgebildet, dass er zwischen einer Mehrzahl von Betriebszuständen (Betriebsmodi), die einen gesteuerten Betriebszustand (Lademodus und Entlademodus) und einen Niederleistungsbetriebszustand (Niederleistungsmodus) aufweisen, umschaltbar ist. D.h., in dem gesteuerten Betriebszustand(-modus) werden das Laden und das Entladen der Akkuzelle(-n) zum Wiederaufladen einer geleerten Akkuzelle/geleerter Akkuzellen bzw. zum Versorgen einer externen (separaten, diskreten) elektrischen Einrichtung mit Leistung gesteuert. Andererseits wird/werden in dem Niederleistungsbetriebszustand (Niederleistungsmodus) die Akkuzelle(-n) nicht durch ein Ladegerät geladen oder zum Versorgen einer elektrischen Einrichtung mit Leistung entladen, so dass ein elektrischer Leistungsverbrauch geringer als in dem gesteuerten Betriebszustand ist. Der Kommunikationsteil ist dazu ausgebildet, Kommunikationen zumindest von dem Akkupack zu dem Ladegerät zu ermöglichen (auszuführen, zu übertragen/senden).
  • Der Umschaltsteuerungsteil ist dazu ausgebildet, eine Kommunikationsstoppzeit und einen (mit einem) Zustandsumschaltbestimmungswert zu vergleichen. Der Betriebszustand des Steuerungsteils wird nicht umgeschaltet, falls die Kommunikationsstoppzeit kleiner als der oder gleich dem Zustandsumschaltbestimmungswert ist. Andererseits wird der Betriebszustand des Steuerungsteils in den Niederleistungsbetriebszustand (Niederleistungsmodus) umgeschaltet, falls die Kommunikationsstoppzeit größer als der Zustandsumschaltbestimmungswert ist. Die Kommunikationsstoppzeit ist die Dauer (Zeitraum), während derer der Kommunikationsteil keine Kommunikation mit dem Ladegerät erfasst (ausführt). Der Zustandsumschaltbestimmungswert ist ein vorherbestimmter Bestimmungswert, d.h. ein voreingestellter Wert (Zeitraum), der im Speicher des Steuerungsteils gespeichert ist.
  • Wenn die Kommunikationsstoppzeit den Zustandsumschaltbestimmungswert überschreitet, nachdem der Akkupack mit dem Ladegerät verbunden worden ist und ein Laden abgeschlossen worden ist, kann der Akkupack die Menge elektrischer Leistung, die durch den Steuerungsteil des Akkupacks verbraucht wird, durch Umschalten des Betriebszustands des Steuerungsteils in den Niederleistungsbetriebszustand (Niederleistungsmodus) reduzieren. Dadurch kann der Akkupack den unwirtschaftlichen Verbrauch der elektrischen Leistung, die in der Akkuzelle/den Akkuzellen während des letzten Wiederaufladevorgangs geladen (gespeichert) wurde, reduzieren.
  • Es wird angemerkt, dass der Zustandsumschaltbestimmungswert beispielsweise einen vorherbestimmten Bestimmungswert zur Verwendung bei einer Übergangsbestimmung hinsichtlich dessen, ob der Betriebszustand des Steuerungsteils in den Niederleistungsbetriebszustand umzuschalten ist, festlegen kann.
    In einer weiteren Ausführungsform des Akkupacks, der oben beschrieben wurde, kann der Kommunikationsteil dazu ausgebildet sein, eine serielle Kommunikation mit dem Ladegerät zu ermöglichen. In einer derartigen Ausführungsform ist es nicht nur möglich, die Kommunikation einfacher EIN/AUS-Signale zu ermöglichen (auszuführen, durchzuführen), sondern es wird auch möglich, Signale zu senden und zu empfangen, die eine Vielzahl von Typen von Informationen enthalten.
  • Zusätzlich oder alternativ kann der Kommunikationsteil dazu ausgebildet sein, eine Duplex-(bidirektionale oder Zweiwege-)Kommunikation zwischen dem Akkupack und dem Ladegerät zu ermöglichen (auszuführen, durchzuführen). In einer derartigen Ausführungsform kann Information zwischen dem Kommunikationsteil des Akkupacks und dem Ladegerät hin und her ausgetauscht werden.
  • Folglich kann der Akkupack eine Information, die mit dem Zustand (normaler Zustand, abnormaler Zustand usw.) des Ladegeräts in Zusammenhang steht, empfangen und kann das Ladegerät über die Information, die mit dem Zustand (normaler Zustand, abnormaler Zustand usw.) des Akkupacks in Zusammenhang steht, benachrichtigen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann der Steuerungsteil derart ausgebildet sein, dass in dem gesteuerten Betriebszustand der Steuerungsteil einen ausgewählten einer Mehrzahl von Abarbeitungsmodi (Ablauf-/Ver-/Bearbeitungsmodi) ausführt. Außerdem vergleicht der Umschaltsteuerungsteil die Kommunikationsstoppzeit und den (mit dem) Zustandsumschaltbestimmungswert, selbst während einer der Mehrzahl von Abarbeitungsmodi des Steuerungsteils ausgeführt wird. Die Mehrzahl von Abarbeitungsmodi kann einen Ladebereitschaftsmodus, einen Lademodus, einen Ladeabschlussmodus und einen Ladeabnormalitätsmodus aufweisen.
  • In einem derartigen Akkupack kann der Steuerungsteil in den Niederleistungsbetriebszustand (Niederleistungsmodus) ungeachtet des Typs des Abarbeitungsmodus, der gegenwärtig durch den Steuerungsteil ausgeführt wird, umschalten. Dadurch kann der Akkupack zuverlässig eine Reduzierung der Menge in der Akkuzelle/den Akkuzellen gespeicherter elektrischer Leistung, die durch den Steuerungsteil des Akkupacks verbraucht wird, erreichen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann der Kommunikationsteil dazu ausgebildet sein, imstande zu sein, ein Schlafübergangssignal von dem Ladegerät zu empfangen. In einer derartigen Ausführungsform kann, falls der Kommunikationsteil des Akkupacks ein Schlafübergangssignal von dem Ladegerät empfängt, dann der Steuerungsteil in den Niederleistungsbetriebszustand (niedrige Leistung) übergehen (umschalten).
  • In einem derartigen Akkupack kann der Steuerungsteil bei Empfangen des Schlafübergangssignals von dem Ladegerät in den Niederleistungsbetriebszustand übergehen, so dass dadurch die Menge elektrischer Leistung, die durch den Steuerungsteil verbraucht wird, reduziert wird.
  • Weitere Gegenstände, Aspekte, Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Lehren werden für eine Fachperson beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Ansprüchen und Zeichnungen offensichtlich.
    • 1 ist ein Blockschaubild, das eine Übersicht eines Akkupacks und eines Ladegeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 2 ist ein Ablaufdiagramm, das die Abarbeitungsdetails (Ablaufdetails) eines Abarbeitungsmodusumschaltprozesses, der in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden kann, beschreibt.
    • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das die Abarbeitungsdetails einer Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine (Modul), die in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden kann, zeigt.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unten in Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
    Es wird angemerkt, dass die vorliegende Offenbarung nicht in welcher Art auch immer auf die Ausführungsformen unten beschränkt ist, und es wird verstanden, dass verschiedene Ausgestaltungen getätigt werden können, solange sie in den technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
  • Erste Ausführungsform
  • Gesamtausgestaltung
  • Die Ausgestaltung eines Akkupacks 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun in Bezug auf 1 erläutert.
  • Der Akkupack (Akkupatrone) 100 ist dazu ausgebildet, einer externen (diskreten, separaten) Einrichtung (z.B. einem Kraftwerkzeug) elektrische Leistung (elektrischen Strom) zuzuführen, indem er mit der externen Einrichtung verbunden wird, und ist auch dazu ausgebildet, eine Zufuhr elektrischer Leistung von einer externen Einrichtung (z.B. von einem Ladegerät) zu empfangen, indem er mit der externen Einrichtung verbunden wird. Somit weisen nicht einschränkende Beispiele externer Einrichtungen gemäß den vorliegenden Lehren ein Ladegerät 600, eine elektrische Arbeitsmaschine (z.B. ein Kraftwerkzeug), ein Licht/eine Lampe usw. auf. Das Ladegerät 600 führt zum Wiederaufladen des Akkupacks 100 elektrische Leistung zu. Die elektrische Arbeitsmaschine und das Licht/die Lampe arbeiten durch Aufnehmen der Zufuhr elektrischer Leistung von dem Akkupack 100 (werden dadurch mit Leistung versorgt). Repräsentative, nicht einschränkende Beispiele elektrischer Arbeitsmaschinen gemäß den vorliegenden Lehren weisen auf: handgehaltene oder auf einer Werkbank vorgesehene Kraftwerkzeuge, wie beispielsweise Bohrschrauber, Bohrhämmer, Gehrungssägen, Kettensägen, Schleifmaschinen usw., und Außenleistungseinrichtungen, wie beispielsweise Rasenmäher, Heckenschneider, Heckenscheren usw.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist der Akkupack 100 dazu ausgebildet, eine Zufuhr elektrischer Leistung von dem Ladegerät 600 aufzunehmen, indem er physisch/physikalisch und elektrisch mit dem Ladegerät 600 verbunden wird.
    Der Akkupack 100 weist einen Akku (eine oder mehr wiederaufladbare Akkuzellen, wie beispielsweise Lithiumionenakkuzellen) 60, ein analoges Frontend 610 (das nachfolgend auch AFE 610 genannt wird), eine Mikroprozessoreinheit (Steuerung) 620 (die nachfolgend auch MPU 620 genannt wird), eine Leistungszufuhrschaltung (Leistungsversorgungsschaltung) 116 und einen Selbstkontrollschutz (Selbststeuerungsschutz, Schutzschaltungsmodul) 118 (der nachfolgend auch SCP 118 genannt wird) auf.
  • Außerdem weist der Akkupack 100 einen Positivelektrodenanschluss 11, einen Negativelektrodenanschluss 12, einen CS-Anschluss 13, einen DT-Anschluss 14, einen TR-Anschluss 15, einen DS-Anschluss 16, einen Ladesteuerungsteil (Ladekontrollteil) 200 (der nachfolgend auch CS-Schaltung 200 genannt wird), einen Erfassungsteil 300 (der nachfolgend auch DT-Schaltung 300 genannt wird), einen Kommunikationsteil 400 (der nachfolgend auch UART-Halbduplex-I/F-Schaltung 400 genannt wird) und einen Entladesteuerungsteil (Entladekontrollteil) 500 (der nachfolgend auch DS-Schaltung 500 genannt wird) auf.
  • Der Akku 60 weist vorzugsweise eine Mehrzahl wiederaufladbarer Akkuzellen auf, die in Reihe und/oder parallel elektrisch verbunden sind. Die Nennspannung des Akkus 60 ist beispielsweise 18 V. Es wird angemerkt, dass die Nennspannung des Akkus 60 nicht auf 18 V beschränkt ist, und 36 V, 72 V oder dergleichen sein kann. Allgemein gesagt können Akkus 60 gemäß den vorliegenden Lehren dazu ausgebildet sein, eine beliebige Nennspannung innerhalb eines Bereichs von etwa 10-100 V, wie beispielsweise 14-40 V, auszugeben.
  • Die MPU 620 weist einen Mikrocomputer auf, der eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine I/O-Schnittstelle und dergleichen aufweist, und führt verschiedene Typen von Steuerung (Programme - computerlesbare Anweisungen), einschließlich einer Steuerung des Ladens und Entladens des Akkus 60, aus. Zudem weist die MPU 620 eine Mehrzahl von Unterbrechungsanschlüssen (Interrupt-Ports) PI, in die verschiedene Signale eingegeben werden, auf. Wenn der Erfassungsteil 300 den Zustand erfasst, in dem eine Verbindung mit dem Ladegerät 600 vorgenommen wird und eine oder mehr vorgeschriebene Bedingungen erfüllt ist/sind, geht die MPU 620 von einem Normalbetriebsmodus (gesteuerten Betriebszustand) in einen Schlafmodus (Niederleistungsbetriebszustand oder Niederleistungsmodus) über, in dem ein elektrischer Leistungsverbrauch vermindert ist, indem ein Teil des Betriebs der MPU 620 gestoppt wird, wie unten weiter erläutert wird. Danach wacht, falls ein Signal an einen der Unterbrechungsanschlüsse PI eingegeben wird, während die MPU 620 in dem Schlafmodus ist, die MPU 620 auf und geht in den Normalbetriebsmodus über. Beispielsweise wacht, falls der Erfassungsteil 300 den Zustand erfasst, in dem der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 elektrisch verbunden ist und eine Verbindungserfassungsinformation (Signal) Sa1 über einen der Unterbrechungsanschlüsse PI eingegeben wird, dann die MPU 620 auf. Andererseits geht, falls die Entfernung des Akkupacks 100 von dem Ladegerät 600 erfasst wird und eine oder mehr vorgeschriebene Bedingungen erfüllt ist/sind, dann die MPU 620 in den Schlafmodus über, wie unten weiter erläutert wird.
  • Mit anderen Worten, die MPU 620 ist derart ausgebildet, dass sie in einen einer Mehrzahl von Betriebsmodi (Betriebszuständen), einschließlich des Normalbetriebsmodus (gesteuerten Betriebszustands) und des Schlaf-(Niederleistungs-)Modus (Niederleistungsbetriebszustands), umschaltbar ist. In dem gesteuerten Betriebszustand kann der Akku 60 durch das Ladegerät 600 geladen oder zum Versorgen (Antreiben) einer elektrischen Einrichtung mit Leistung entladen werden. In dem Niederleistungsbetriebszustand (Schlaf- oder Niederleistungsmodus) wird der Akku 60 nicht durch das Ladegerät 600 geladen oder zum Versorgen (Antreiben) einer elektrischen Einrichtung mit Leistung entladen, und die Abarbeitungsfunktionen (Ablauffunktionen) der MPU 620 sind zumindest teilweise abgeschaltet (ausgeschaltet), so dass ein elektrischer Leistungsverbrauch der MPU 620 insbesondere geringer als in dem gesteuerten Betriebszustand ist. Beispielsweise kann, in dem Schlafmodus, die MPU eine Leistung (einen Strom) an nicht benötigte Untersysteme ausschalten und den RAM in einen Minimalleistungszustand versetzen, der zum Behalten seiner Daten gerade ausreicht. Anstelle eines Schlafmodus kann die MPU 602 stattdessen in einen Ruhezustandsmodus und/oder einen Hybridmodus, der Aspekte eines Schlafmodus und eines Ruhezustandsmodus kombiniert, versetzt werden. In dem Ruhezustandsmodus können beliebige Daten in dem RAM in den ROM geschrieben werden, so dass keine Leistung an den RAM notwendig ist, so dass dadurch ein noch niedrigerer (oder sogar null) Leistungsverbrauch vorgesehen wird.
  • Das AFE 610 ist eine analoge Schaltung und erfasst, entsprechend einer Anweisung von der MPU 620, die Zellenspannung jeder Akkuzelle, die in dem Akku 60 enthalten ist, und erfasst die Zellentemperatur mindestens einer Akkuzelle über einen Thermistor (nicht gezeigt), der auf dem Akku 60 vorgesehen ist. Zudem führt das AFE 610 einen Akkuzellenausgleichsprozess, der die verbleibenden Ladungsmengen der Akkuzellen abgleicht, aus. Zudem erfasst das AFE 610 die Plattentemperatur über einen Thermistor (nicht gezeigt), der auf der Leiterplatte vorgesehen ist. Außerdem erfasst das AFE 610, über einen Shunt-Widerstand 67, den Ladestrom, der in den Akku 60 fließt (d.h., wenn der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 verbunden ist), und wechselweise den Entladestrom, der aus dem Akku 60 fließt (z.B. wenn der Akkupack 100 mit einem Kraftwerkzeug oder dergleichen verbunden ist). Außerdem wandelt das AFE 610 die erfassten Werte der erfassten Zellenspannung, Zellentemperatur, Plattentemperatur und der Lade-/Entladeströme in digitale Signale um und gibt die umgewandelten digitalen Signale an die MPU 620 aus.
  • Zudem bestimmt das AFE 610, basierend auf dem erfassten Zustand des Akkus 60, ob ein Laden des Akkus 60 ermöglicht oder deaktiviert ist, erzeugt ein Ladeermöglichungssignal oder ein Ladedeaktivierungssignal, und gibt diese Signale an den Ladesteuerungsteil 200 aus.
  • Die Leistungszufuhrschaltung 116 weist einen Spannungsregler auf. Wenn der Akkupack 100 (insbesondere die MPU 620) abgeschaltet ist, nimmt der Spannungsregler eine Zufuhr elektrischer Leistung von einer Hilfsleistungszufuhr (Hilfsleistungsversorgung) 623 des Ladegeräts 600 über den DS-Anschluss 16 auf und erzeugt eine Leistungszufuhrspannung (Leistungsversorgungsspannung) VDD zum Ansteuern der internen Schaltungen. Das Ladegerät 600 weist einen einrichtungsseitigen DS-Anschluss 66, der mit dem DS-Anschluss 16 verbunden wird, auf. Der einrichtungsseitige DS-Anschluss 66 ist mit der Hilfsleistungszufuhr 623 verbunden.
  • Falls der Akkupack 100 in einen überentladenen (tiefentladenen) Zustand eintritt, wird er dann abgeschaltet. Wenn die MPU 620 die Zufuhr der Leistungszufuhrspannung VDD, die durch die Leistungszufuhrschaltung 116 erzeugt wird, aufnimmt, fährt die MPU 620 aus dem abschalten Zustand hoch und gibt ein Ladeermöglichungssignal an das Ladegerät 600 aus, falls der Akku 60 in einem wiederaufladbaren Zustand ist. Wenn die Akkuspannung eine vorgeschriebene Spannung erreicht, wird elektrische Leistung von dem Akku 60 der Leistungszufuhrschaltung 116 zugeführt. Die Leistungszufuhrschaltung 116 nimmt die Zufuhr elektrischer Leistung von dem Akku 60 auf und erzeugt die Leistungszufuhrspannung VDD.
  • Der SCP 118 ist in (in Reihe mit) einer positivelektrodenseitigen Verbindungsleitung (Draht), die die Positivelektrodenseite des Akkus 60 und den Positivelektrodenanschluss 11 verbindet, vorgesehen. Der SCP 118 weist eine Sicherung und eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, die Sicherung in Erwiderung auf eine Anweisung von der MPU 620 durchzubrennen (z.B. zu schmelzen, so dass sie dadurch getrennt oder geöffnet wird), auf. Wenn die Sicherung des SCP 118 geschmolzen worden ist, ist die positivelektrodenseitige Verbindungsleitung unterbrochen und der Akku 60 tritt in den Zustand ein, in dem ein Laden und Entladen über den Positivelektrodenanschluss 11 unmöglich ist. D.h., der Akku 60 tritt in den Zustand ein, in dem er nicht wiederverwendbar ist, außer wenn und bis die Sicherung ersetzt wird.
  • Falls ein Laden nicht stoppt, auch wenn die MPU 620 ein Ladedeaktivierungssignal von dem Akkupack 100 an das Ladegerät 600 ausgegeben hat, oder falls ein Entladen nicht stoppt, auch wenn die MPU 620 ein Entladedeaktivierungssignal von dem Akkupack 100 an die externe Einrichtung ausgegeben hat, gibt dann, als ein letztes Mittel zum Gewährleisten von Sicherheit, die MPU 620 eine Anweisung an den SCP 118 aus, die Sicherung durchzubrennen (zu schmelzen, zu unterbrechen). D.h., der SCP 118 ist eine Schaltung zum redundanten Gewährleisten von Sicherheit zum Verhindern oder Reduzieren der Wahrscheinlichkeit eines überladenen Zustands oder eines überentladenen Zustands des Akkus 60. Der SCP 118 kann periodisch diagnostizieren, ob die Schaltung, die die Sicherung durchbrennt, normal arbeitet, und das Ergebnis dieser Diagnose an die MPU 620 ausgeben. Falls der SCP 118 keine Selbstdiagnosefunktion aufweist, kann der SCP 118 dann bestimmen, ob ein Betrieb normal ist, indem die MPU 620 dazu veranlasst wird, einen SCP-Diagnoseprozess auszuführen.
  • Die MPU 620 bestimmt den Zustand des Akkus 60 basierend auf verschiedenen Eingangssignalen. Außerdem bestimmt, basierend auf dem bestimmten Zustand des Akkus 60, die MPU 620, ob ein Laden des Akkus 60 ermöglicht oder deaktiviert wird, und erzeugt respektive ein Ladeermöglichungssignal oder ein Ladedeaktivierungssignal. Die MPU 620 gibt das Ladeermöglichungssignal oder das Ladedeaktivierungssignal an den Ladesteuerungsteil 200 über das AFE 610 aus. Zudem bestimmt, basierend auf dem bestimmten Zustand des Akkus 60, die MPU 620, ob ein Entladen von dem Akku 60 ermöglicht oder deaktiviert wird, erzeugt respektive ein Entladeermöglichungssignal oder ein Entladedeaktivierungssignal, und gibt solches an den Entladesteuerungsteil 500 aus. Zudem kann, zum Erhöhen einer Ansprechbarkeit auf die externe Einrichtung (insbesondere die elektrische Arbeitsmaschine), die MPU 620 während des Schlafmodus ein Entladeermöglichungssignal erzeugen und das Entladeermöglichungssignal an den Entladesteuerungsteil 500 ausgeben.
  • Falls der Akkupack 100 mit der externen Einrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist, sind dann der Positivelektrodenanschluss 11 und der Negativelektrodenanschluss 12 respektive mit einem einrichtungsseitigen Positivelektrodenanschluss und mit einem einrichtungsseitigen Negativelektrodenanschluss der externen Einrichtung verbunden. Falls der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 verbunden ist, sind dann der Positivelektrodenanschluss 11 und der Negativelektrodenanschluss 12 respektive mit einem einrichtungsseitigen Positivelektrodenanschluss 61 und mit einem einrichtungsseitigen Negativelektrodenanschluss 62 des Ladegeräts 600 verbunden. In diesen verbundenen Zuständen wird es möglich, elektrische Leistung von dem Akkupack 100 der externen Einrichtung zuzuführen oder elektrische Leistung von dem Ladegerät 600 dem Akkupack 100 zuzuführen.
  • Der CS-Anschluss 13 ist mit dem Ladesteuerungsteil 200 (der CS-Schaltung 200) verbunden und ist ein Anschluss zum Ausgeben eines Ladeermöglichungssignals oder eines Ladedeaktivierungssignals an das Ladegerät 600, wenn der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 verbunden ist. Falls ein Ladeermöglichungssignal von dem AFE 610 eingegeben wird, gibt dann der Ladesteuerungsteil 200 ein Ladeermöglichungssignal über den CS-Anschluss 13 aus. Zudem gibt, falls ein Ladedeaktivierungssignal von dem AFE 610 eingegeben wird, dann der Ladesteuerungsteil 200 ein Ladedeaktivierungssignal über den CS-Anschluss 13 aus.
  • Das Ladegerät 600 weist einen einrichtungsseitigen CS-Anschluss 63 auf, der mit dem CS-Anschluss 13 verbunden ist. Das Ladegerät 600 weist eine Verriegelungsschaltung 617, die mit dem einrichtungsseitigen CS-Anschluss 63 verbunden ist, auf. Das Ladegerät 600 weist eine einrichtungsseitige Leistungszufuhrschaltung 613 auf, die als eine Leistungszufuhr, die Gleichstromleistung zuführt, dient. Die Verriegelungsschaltung 617 ermöglicht einen elektrischen Leistungszufuhrbetrieb, der durch die einrichtungsseitige Leistungszufuhrschaltung 613 durchgeführt wird, während ein Ladeermöglichungssignal von dem Akkupack 100 empfangen wird, und deaktiviert den elektrischen Leistungszufuhrbetrieb, der durch die einrichtungsseitige Leistungszufuhrschaltung 613 durchgeführt wird, während ein Ladedeaktivierungssignal von dem Akkupack 100 empfangen wird. Die einrichtungsseitige Leistungszufuhrschaltung 613 ist derart ausgebildet, dass sie imstande ist, Gleichstromleistung durch Umwandeln von elektrischer Wechselstromleistung von einer kommerziellen Leistungszufuhr (z.B. 110 oder 220 VAC) in Gleichstromleistung unter Verwendung eines Wechselstrom-/Gleichstromumwandlers oder dergleichen zuzuführen.
  • Wenn der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 verbunden ist, ist der DT-Anschluss 14 mit einem einrichtungsseitigen Kommunikationsanschluss 64 des Ladegeräts 600 verbunden. Der einrichtungsseitige Kommunikationsanschluss 64 ist mit einem Akkuerfassungsteil 630 verbunden. Das elektrische Potential VDT des DT-Anschlusses 14 ändert sich entsprechend damit, ob das Ladegerät 600 in dem unverbundenen Zustand oder dem verbundenen Zustand ist. Zudem ändert sich das elektrische Potential VDT des einrichtungsseitigen Kommunikationsanschlusses 64 und des DT-Anschlusses 14 entsprechend damit, ob der Akkupack 100 in dem Abschaltungszustand oder dem Nichtabschaltungszustand ist.
  • Der Akkuerfassungsteil 630 bestimmt, ob das elektrische Potential VDT des einrichtungsseitigen Kommunikationsanschlusses 64 und des DT-Anschlusses 14 ein elektrisches Potential (oder innerhalb eines ersten Bereichs elektrischer Potentiale), das den Abschaltungszustand des Akkupacks 100 angibt, oder ein elektrisches Potential (oder innerhalb eines zweiten (verschiedenen) Bereichs elektrischer Potenziale), das den Nichtabschaltungszustand des Akkupacks 100 angibt, ist. Basierend auf dem Bestimmungsergebnis erfasst der Akkuerfassungsteil 630 eine Abschaltungsinformation, die angibt, ob der Akkupack 100 in dem Abschaltungszustand ist. Falls der Akkuerfassungsteil 630 erfasst, dass der Akkupack 100 in dem Nichtabschaltungszustand ist, schaltet dann der Akkuerfassungsteil 630 einen Entladeschalter 615, der in (in Reihe mit) der positivelektrodenseitigen Verbindungsleitung vorgesehen ist, ein. Die positivelektrodenseitige Verbindungsleitung ist eine elektrische Leistungsleitung (Stromleitung), die zwischen dem einrichtungsseitigen Positivelektrodenanschluss 61 und der einrichtungsseitigen Leistungszufuhrschaltung 613 vorgesehen ist (diese elektrisch verbindet).
  • Dadurch wird elektrische Leistung von dem Ladegerät 600 dem Akkupack 100 zugeführt und ein Laden des Akkus 60 wird durchgeführt. Jedoch schaltet, falls der Akkuerfassungsteil 630 erfasst, dass der Akkupack 100 in dem Abschaltungszustand ist, dann der Akkuerfassungsteil 630 den Entladeschalter 615 aus.
  • Der DT-Anschluss 14 ist mit dem Erfassungsteil 300 des Akkupacks 100 verbunden. Der Erfassungsteil 300 erfasst das elektrische Potential VDT des DT-Anschlusses 14 und erfasst den unverbundenen Zustand oder den verbundenen Zustand durch Bestimmen, basierend auf dem erfassten elektrischen Potential VDT, ob das elektrische Potential angibt, dass das Ladegerät 600 in dem unverbundenen Zustand in Bezug auf den Akkupack 100 ist. Der Erfassungsteil 300 gibt das Erfassungsergebnis an die MPU 620 über die Unterbrechungsanschlüsse PI (nicht gezeigt) aus. Es wird angemerkt, dass der Erfassungsteil 300 das Erfassungsergebnis an das AFE 610 ausgeben kann. Zudem kann der Erfassungsteil 300 das Erfassungsergebnis an sowohl die MPU 620 als auch das AFE 610 ausgeben.
  • Die MPU 620 beschafft, basierend auf dem eingegebenen Erfassungsergebnis, eine Einrichtungsinformation, die eine Nichtverbindungsinformation, Aus-Information (Ausschaltinformation) und Ein-Information (Einschaltinformation) aufweist. Die Einrichtungsinformation (Nichtverbindungsinformation, Aus-Information und Ein-Information) ist eine Information, die von dem Ladegerät 600 an den Akkupack 100 gesendet wird und durch den Akkupack 100 empfangen wird.
  • Die Nichtverbindungsinformation gibt an, dass das Ladegerät 600 in dem unverbundenen (nicht verbundenen) Zustand in Bezug auf den Akkupack 100 ist. Die Aus-Information gibt an, dass das Ladegerät 600 mit dem Akkupack 100 verbunden ist und dass der Entladeschalter 615 ausgeschaltet ist. Die Ein-Information gibt an, dass das Ladegerät 600 mit dem Akkupack 100 verbunden ist und dass der Entladeschalter 615 eingeschaltet ist.
  • Der TR-Anschluss 15 ist ein serieller Kommunikationsanschluss, der mit dem Kommunikationsteil 400 verbunden ist. Der Kommunikationsteil 400 weist eine Halbduplex-UART-(universelle asynchrone Empfänger/Sender-)Schaltung auf.
    Das Ladegerät 600 weist einen einrichtungsseitigen TR-Anschluss 65, der mit dem TR-Anschluss 15 verbunden wird, und einen einrichtungsseitigen Kommunikationsteil 619, der mit dem einrichtungsseitigen TR-Anschluss 65 verbunden ist, auf. Der einrichtungsseitige Kommunikationsteil 619 weist eine Halbduplex-UART-(universelle asynchrone Empfänger/Sender-) Schaltung auf.
  • Das Ladegerät 600 weist eine einrichtungsseitige MPU 611 auf. Die einrichtungsseitige MPU 611 weist einen Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine I/O-Schnittstelle und dergleichen aufweist, auf und führt verschiedene Typen von Steuerung (Programme - computerlesbare Anweisungen), einschließlich einer Steuerung des Ladens, das durch das Ladegerät 600 durchgeführt wird, aus. Die einrichtungsseitige MPU 611 erfasst, über einen Shunt-Widerstand 621, einen Entladestrom, der von der einrichtungsseitigen Leistungszufuhrschaltung 613 fließt. Falls der erfasste Entladestrom ein abnormaler Wert ist, schaltet dann die einrichtungsseitige MPU 611 beispielsweise den Entladeschalter 615 in den Ausschaltzustand um und stoppt dadurch, dass der Akku 60 mit einem Entladestrom, der einen abnormalen Wert (d.h. einen Stromwert außerhalb eines vorgeschriebenen (d.h. als sicher vorherbestimmten) Entladestrombereichs) aufweist, geladen wird.
  • Wenn eine oder mehr vorgeschriebene Bedingungen erfüllt worden ist/sind, nachdem ein Laden des Akkupacks 100 abgeschlossen worden ist, geht die einrichtungsseitige MPU 611 von dem Normalbetriebsmodus (gesteuerten Betriebszustand) in den Schlafmodus (Niederleistungsbetriebszustand), in dem ein elektrischer Leistungsverbrauch durch Stoppen (Abschalten oder Ausschalten) eines Teils des Mikroprozessorbetriebs (Abarbeitungsfunktionen) vermindert ist, über (schaltet um). Bevor sie von dem Normalbetriebsmodus in den Schlafmodus übergeht, sendet die einrichtungsseitige MPU 611, über den einrichtungsseitigen Kommunikationsteil 619, ein Schlafübergangssignal Sa2 an die MPU 620. Das Schlafübergangssignal Sa2 ist ein Parametersignal, das angibt, dass die einrichtungsseitige MPU 611 des Ladegeräts 600 in den Schlafmodus übergegangen ist.
  • Falls ein Signal an einen der Unterbrechungsanschlüsse PI während des Schlafmodus eingegeben wird, wacht die einrichtungsseitige MPU 611 auf und geht in den Normalbetriebsmodus über. Beispielsweise wacht, falls ein Zustand einer Verbindung mit dem Akkupack 100 erfasst wird und eine Verbindungserfassungsinformation Sb1 über die Unterbrechungsanschlüsse PI eingegeben wird, dann die einrichtungsseitige MPU 611 auf. Zudem geht, falls die Entfernung des Akkupacks 100 von dem Ladegerät 600 erfasst wird und die vorgeschriebene(n) Bedingung(-en) erfüllt ist/sind, dann die einrichtungsseitige MPU 611 in den Schlafmodus über.
  • Die MPU 620 und die einrichtungsseitige MPU 611 kommunizieren, gemäß einem seriellen Kommunikationsprotokoll (Standard), über den Kommunikationsteil 400, den TR-Anschluss 15, den einrichtungsseitigen TR-Anschluss 65 und den einrichtungsseitigen Kommunikationsteil 619. Die MPU 620 und die einrichtungsseitige MPU 611 sind derart ausgebildet, dass, während eine Kommunikationsverbindung hergestellt ist, eine Kommunikation jede vorherbestimmte Kommunikationsperiode Tc (z.B. Tc = 8 Sekunden) durchgeführt wird. Die MPU 620, der Kommunikationsteil 400 und der TR-Anschluss 15 sind dazu ausgebildet, Duplex-(bidirektionale oder Zweiwege-)Kommunikation zwischen dem Akkupack 100 und dem Ladegerät 600 zu ermöglichen (auszuführen).
  • Der DS-Anschluss 16 ist mit dem Entladesteuerungsteil 500 verbunden. Wenn der Akkupack 100 mit der externen Einrichtung (insbesondere der elektrischen Arbeitsmaschine) verbunden ist, gibt der DS-Anschluss 16 ein Entladeermöglichungssignal oder ein Entladedeaktivierungssignal an die externe Einrichtung aus. Basierend auf dem Entladeermöglichungssignal oder dem Entladedeaktivierungssignal, das von der MPU 620 eingegeben wird, gibt der Entladesteuerungsteil 500 ein Entladeermöglichungssignal oder ein Entladedeaktivierungssignal über den DS-Anschluss 16 aus. Zudem gibt, wenn der Akkupack 100 in dem Abschaltungszustand mit dem Ladegerät 600 verbunden ist, der DS-Anschluss 16 elektrische Leistung von der Hilfsleistungszufuhr 623 über den einrichtungsseitigen DS-Anschluss 66 ein.
  • Abarbeitungsmodusumschaltprozess
  • In dem Folgenden wird ein repräsentativer, nicht einschränkender Abarbeitungsmodusumschaltprozess (Algorithmus), der durch die MPU 620 ausgeführt wird, in Bezug auf das Ablaufdiagramm, das in 2 gezeigt ist, erläutert.
  • Der Abarbeitungsmodusumschaltprozess (Programm, Algorithmus) wird durch die MPU 620 ausgeführt, wenn die MPU 620 in dem Normalbetriebsmodus (gesteuerten Betriebszustand) ist. Mindestens vier Modi, nämlich ein Ladebereitschaftsmodus, ein Lademodus, ein Ladeabschlussmodus und ein Ladeabnormalitätsmodus, sind als die Abarbeitungsmodi in dem Normalbetriebsmodus vorgesehen.
  • Wenn der Erfassungsteil 300 erfasst, dass der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 elektrisch verbunden ist und eine Verbindungserfassungsinformation Sa1 über die Unterbrechungsanschlüsse PI eingegeben wird, wacht die MPU 620 auf, startet einen Betrieb in dem Normalbetriebsmodus (gesteuerten Betriebszustand) und startet den Abarbeitungsmodusumschaltprozess.
  • Wenn die MPU 620 den Abarbeitungsmodusumschaltprozess startet, führt die MPU 620 zunächst einen anfänglichen Kommunikationsprozess in S110 (S gibt einen Schritt an) aus. Der anfängliche Kommunikationsprozess ist ein Prozess zum Bestätigen, dass ein Senden und ein Empfang von Signalen zwischen dem Akkupack 100 und dem Ladegerät 600 hin und her möglich sind. Falls der anfängliche Kommunikationsprozess normal abschließt, geht die MPU 620 zu S120 über; andererseits wird, falls der anfängliche Kommunikationsprozess aufgrund irgendeiner Abnormalität nicht normal abschließt, dann bestimmt, dass der Kommunikationszustand zwischen dem Akkupack 100 und dem Ladegerät 600 in einem abnormalen Zustand ist, und der Abarbeitungsmodusumschaltprozess endet.
  • Falls die MPU 620 zu dem folgenden Schritt S120 übergeht, startet dann die MPU 620 einen Betrieb in dem Ladebereitschaftsmodus. Der Ladebereitschaftsmodus ist ein Abarbeitungsmodus, der, nachdem der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 verbunden worden ist, bereitsteht, bis bestimmt wird, dass ein Laden durch das AFE 610 ermöglicht wird.
  • In dem folgenden Schritt S130 bestimmt die MPU 620, ob eine Abnormalität in dem Akkupack 100 erfasst worden ist. Falls eine Abnormalität erfasst worden ist (eine Ja-Bestimmung), geht dann die MPU 620 zu S410 über; andererseits geht, falls keine Abnormalität erfasst worden ist (eine Nein-Bestimmung), dann die MPU 620 zu S140 über. Falls eine Abnormalität in dem Akkupack 100 auftritt, oder beispielsweise in der Situation, in der ein Ladedeaktivierungssignal von dem AFE 610 empfangen wird, nimmt die MPU 620 dann eine Ja-Bestimmung vor und geht zu S410 über.
  • Falls die MPU 620 zu S140 übergeht, bestimmt die MPU 620 dann, ob ein Laden ermöglicht ist oder nicht. Die MPU 620 geht zu S210 über, falls ein Laden ermöglicht ist (eine Ja-Bestimmung), oder geht zu S150 über, falls ein Laden nicht ermöglicht ist (eine Nein-Bestimmung). Beispielsweise nimmt, falls ein Ladeermöglichungssignal von dem AFE 610 empfangen wird, dann die MPU 620 eine Ja-Bestimmung vor und geht zu S210 über.
  • Falls die MPU 620 zu S150 übergeht, bestimmt die MPU 620 dann, ob eine oder mehr Bedingungen zum Übergehen in den Schlafmodus hergestellt ist/sind. Die MPU 620 geht zu S510 über, falls die Bedingung(-en) hergestellt ist/sind (eine Ja-Bestimmung), oder geht zu S160 über, falls die Bedingung(-en) nicht hergestellt ist/sind (eine Nein-Bestimmung). Die MPU 620 bestimmt, durch Ausführen einer Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine, ob die Bedingung(-en) zum Übergehen in den Schlafmodus hergestellt ist/sind.
  • Falls die MPU 620 die Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine, die in 3 gezeigt ist, startet, bestimmt dann zunächst in S610 die MPU 620, ob das Ladegerät 600 verbunden ist oder nicht. Falls das Ladegerät 600 verbunden ist (eine Ja-Bestimmung), geht die MPU 620 dann zu S620 über; andererseits legt, falls das Ladegerät 600 nicht verbunden ist (eine Nein-Bestimmung), dann die MPU 620 das Bestimmungsergebnis für S 150 auf „Ja-Bestimmung“ fest. Falls eine Verbindungserfassungsinformation Sa1 von dem Erfassungsteil 300 eingegeben wird, bestimmt dann die MPU 620, dass das Ladegerät 600 verbunden ist; andererseits bestimmt, falls eine Verbindungserfassungsinformation Sa1 von dem Erfassungsteil 300 nicht eingegeben wird, dann die MPU 620, dass das Ladegerät 600 nicht verbunden ist.
  • Falls die MPU 620 zu S620 übergeht, bestimmt dann die MPU 620, ob ein Schlafübergangssignal Sa2 von dem Ladegerät 600 empfangen wird oder nicht. Falls ein Schlafübergangssignal Sa2 empfangen wird (eine Ja-Bestimmung), legt die MPU 620 dann das Bestimmungsergebnis für S150 auf „Ja-Bestimmung“ fest; andererseits geht, falls ein Schlafübergangssignal Sa2 nicht empfangen wird (eine Nein-Bestimmung), dann die MPU 620 zu S630 über. Das Schlafübergangssignal Sa2 ist ein Parametersignal, das angibt, dass die einrichtungsseitige MPU 611 des Ladegeräts 600 in den Schlafmodus übergegangen ist. Bevor sie von dem Normalbetriebsmodus in den Schlafmodus übergeht, sendet die einrichtungsseitige MPU 611 ein Schlafübergangssignal Sa2 an die MPU 620 über den einrichtungsseitigen Kommunikationsteil 619.
  • Falls die MPU 620 zu S630 übergeht, vergleicht dann die MPU 620 eine Kommunikationsstoppzeit Ta1 und einen (mit einem) Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1. Falls die Kommunikationsstoppzeit Ta1 größer als der Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1 ist (d.h. Ta1 > Tth1), legt dann die MPU 620 das Bestimmungsergebnis für S150 auf „Ja-Bestimmung“ fest; andererseits legt, falls die Kommunikationsstoppzeit Ta1 kleiner als der oder gleich dem Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1 ist (d.h. Ta1 ≤ Tth1), dann die MPU 620 das Bestimmungsergebnis für S 150 auf „Nein-Bestimmung“ fest.
  • Es wird angemerkt, dass die Kommunikationsstoppzeit Ta1 die Dauer (Zeitraum) in dem Zustand (Nichtkommunikationszustand) ist, in dem die MPU 620, die Kommunikationen (Fluss digitaler Information), die durch den Kommunikationsteil 400 ausgeführt werden, überwacht, keine Kommunikation mit dem Ladegerät 600 (der einrichtungsseitigen MPU 611) erfasst hat. Der Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1 ist ein vorherbestimmter Bestimmungswert (z.B. Tth1 = 32 Sekunden) zur Verwendung beim Vornehmen der Bestimmung, in den Schlafmodus überzugehen. Der Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1 ist auf einen Zeitbetrag festgelegt, der länger als die Kommunikationsperiode Tc zwischen der MPU 620 und der einrichtungsseitigen MPU 611 ist. Beispielsweise fällt der Zustandsumschaltbestimmungswert (gespeicherte Zustandsumschaltschwellenwert) Tth1 vorzugsweise zwischen 9 Sekunden und 128 Sekunden und ist beispielsweise 16 Sekunden, 24 Sekunden, 32 Sekunden, 40 Sekunden, 48 Sekunden, 56 Sekunden, 64 Sekunden, 72 Sekunden, 80 Sekunden, 88 Sekunden, 96 Sekunden, 104 Sekunden, 112 Sekunden, 120 Sekunden oder 128 Sekunden, bei denen jeder der genannten Werte auch eine Ober- oder Untergrenze des genannten Bereichs sein kann.
  • Falls das Bestimmungsergebnis der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine, die in S150 ausgeführt wird, eine „Ja-Bestimmung“ ist, geht dann die MPU 620 zu S510 des Abarbeitungsmodusumschaltprozesses über. Andererseits geht, falls das Bestimmungsergebnis der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine, die in S150 ausgeführt wird, eine „Nein-Bestimmung“ ist, dann die MPU 620 zu S160 des Abarbeitungsmodusumschaltprozesses über.
  • Falls die MPU 620 zu S160 übergeht, bestimmt dann die MPU 620, ob es eine Kommunikation von dem Ladegerät 600 gibt oder nicht. Die MPU 620 führt einen Antwortprozess (Programm, Algorithmus) aus, falls es eine Kommunikation gibt, oder führt den Antwortprozess nicht aus, falls es keine Kommunikation gibt. Wenn S160 endet, geht die MPU 620 erneut zu S130 über.
  • Falls die MPU 620 zu S210 übergeht, startet die MPU 620 einen Betrieb in dem Lademodus. Der Lademodus ist ein Abarbeitungsmodus (Ablaufmodus), in dem der Akkupack 100 (insbesondere der Akku 60) durch die Zufuhr elektrischer Leistung von dem Ladegerät 600 geladen wird.
  • In dem folgenden Schritt S220 bestimmt die MPU 620, ob eine Abnormalität in dem Akkupack 100 erfasst wird oder nicht. Die MPU 620 geht zu S410 über, falls eine Abormalität erfasst wird (eine Ja-Bestimmung), oder geht zu S230 über, falls keine Abnormalität erfasst wird (eine Nein-Bestimmung). Das Bestimmungsverfahren von S220 ist dasselbe wie jenes von S130.
  • Falls die MPU 620 zu S230 übergeht, bestimmt dann die MPU 620, ob ein Laden abgeschlossen worden ist oder nicht. Die MPU 620 geht zu S310 über, falls ein Laden abgeschlossen worden ist (eine Ja-Bestimmung), oder geht zu S240 über, falls ein Laden nicht abgeschlossen worden ist (eine Nein-Bestimmung). Beispielsweise bestimmt die MPU 620, dass ein Laden abgeschlossen worden ist, falls die Spannung des Akkus 60, die durch das AFE 610 erfasst wird, größer als ein vorherbestimmter Ladeabschlussbestimmungswert Vth1 (z.B. ein Wert äquivalent zu der Nennspannung des Akkus 60) ist.
  • Falls die MPU 620 zu S240 übergeht, bestimmt dann die MPU 620, ob die Bedingung(-en) zum Übergehen in den Schlafmodus hergestellt ist/sind oder nicht. Die MPU 620 geht zu S510 über, falls die Bedingung(-en) hergestellt ist/sind (eine Ja-Bestimmung), oder geht zu S250 über, falls die Bedingung(-en) nicht hergestellt ist/sind (eine Nein-Bestimmung). Gleichermaßen wie in S150, der oben beschrieben wurde, bestimmt die MPU 620, durch Ausführen der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine (z.B. der Routine, die in 3 gezeigt ist), ob die Bedingung(-en) zum Übergehen in den Schlafmodus hergestellt ist/sind.
  • Falls das Bestimmungsergebnis der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine, die in S240 ausgeführt wird, eine „Ja-Bestimmung“ ist, geht dann die MPU 620 zu S510 des Abarbeitungsmodusumschaltprozesses über. Falls das Bestimmungsergebnis der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine, die in S240 ausgeführt wird, eine „Nein-Bestimmung“ ist, geht dann die MPU 620 zu S250 des Abarbeitungsmodusumschaltprozesses über.
  • Falls die MPU 620 zu S250 übergeht, führt dann die MPU 620 verschiedene Ladesteuerungsprozesse (Programme, Algorithmen) aus. Als die verschiedenen Ladesteuerungsprozesse führt die MPU 620 Steuerungsprozesse, wie beispielsweise einen Konstantspannungsladesteuerungsprozess und einen Konstantstromladesteuerungsprozess unter Verwendung der Zufuhr elektrischer Leistung von dem Ladegerät 600 aus. Wenn S250 endet, geht die MPU 620 zu S260 über.
  • Falls die MPU 620 zu S260 übergeht, bestimmt die MPU 620 dann, ob es eine Kommunikation von dem Ladegerät 600 gibt oder nicht. Die MPU 620 führt den Antwortprozess aus, falls es eine Kommunikation gibt, oder führt den Antwortprozess nicht aus, falls es keine Kommunikation gibt. Die Abarbeitungsdetails von S260 sind dieselben wie jene von S160. Wenn S260 endet, geht die MPU 620 erneut zu S220 über.
  • Falls die MPU 620 zu S310 übergeht, startet die MPU 620 dann einen Betrieb in dem Ladeabschlussmodus. Der Ladeabschlussmodus ist ein Abarbeitungsmodus, der von dem Zeitpunkt, nachdem das Laden des Akkupacks 100 (insbesondere des Akkus 60) abgeschlossen worden ist, bis der Akkupack 100 von dem Ladegerät 600 entfernt wird, in Kraft ist.
  • In dem folgenden Schritt S320 bestimmt die MPU 620, ob eine Abnormalität in dem Akkupack 100 erfasst wird oder nicht. Die MPU 620 geht zu S410 über, falls eine Abnormalität erfasst wird (eine Ja-Bestimmung), oder geht zu S330 über, falls keine Abnormalität erfasst wird (eine Nein-Bestimmung). Das Bestimmungsverfahren von S320 ist dasselbe wie jenes von S130.
  • Falls die MPU 620 zu S330 übergeht, bestimmt dann die MPU 620, ob die Bedingung(-en) zum Übergehen in den Schlafmodus hergestellt ist/sind. Die MPU 620 geht zu S510 über, falls die Bedingung(-en) hergestellt ist/sind (eine Ja-Bestimmung), oder geht zu S340 über, falls die Bedingung(-en) nicht hergestellt ist/sind (eine Nein-Bestimmung). Gleichermaßen wie in S150, der oben beschrieben wurde, bestimmt die MPU 620, durch Ausführen der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine (z.B. der Routine, die in 3 gezeigt ist), ob die Bedingung(-en) zum Übergehen in den Schlafmodus hergestellt ist/sind.
  • Falls das Bestimmungsergebnis der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine, die in S330 ausgeführt wird, eine „Ja-Bestimmung“ ist, geht dann die MPU 620 zu S510 des Abarbeitungsmodusumschaltprozesses über. Andererseits geht, falls das Bestimmungsergebnis der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine, die in S330 ausgeführt wird, eine „Nein-Bestimmung“ ist, dann die MPU 620 zu S340 des Abarbeitungsmodusumschaltprozesses über.
  • Falls die MPU 620 zu S340 übergeht, bestimmt dann die MPU 620, ob es eine Kommunikation von dem Ladegerät 600 gibt oder nicht. Die MPU 620 führt den Antwortprozess aus, falls es eine Kommunikation gibt, oder führt den Antwortprozess nicht aus, falls es keine Kommunikation gibt. Die Abarbeitungsdetails von S340 sind dieselben wie jene von S160. Wenn S340 endet, geht die MPU 620 erneut zu S320 über.
  • Falls die MPU 620 zu S410 übergeht, startet die MPU 620 dann einen Betrieb in dem Ladeabnormalitätsmodus. Der Ladeabnormalitätsmodus ist ein Abarbeitungsmodus, in dem die MPU 620 bestimmt, ob der abnormale Zustand des Akkupacks 100 ein Zustand ist, der erfordert, dass der SCP 118 Sicherheit gewährleistet, oder nicht.
  • In dem folgenden Schritt S420 bestimmt die MPU 620, ob der Akku 60 in dem überladenen Zustand ist oder nicht. Die MPU 620 geht zu S430 über, falls eine positive Bestimmung vorgenommen wird (eine Ja-Bestimmung), oder geht zu S440 über, falls eine negative Bestimmung vorgenommen wird (eine Nein-Bestimmung). Die MPU 620 nimmt eine Bestimmung vor, dass der Akku 60 in dem überladenen Zustand ist, falls beispielsweise die Spannung des Akkus 60, die durch das AFE 610 erfasst wird, größer als ein vorherbestimmter Überladebestimmungswert Vth2 (z.B. ein Wert höher als die Nennspannung des Akkus 60, wie beispielsweise äquivalent zu 110%, 120% oder 130% der Nennspannung des Akkus 60 oder jeder Bereich, der durch diese Werte definiert wird) ist.
  • In S430 gibt die MPU 620 eine Sicherungsdurchbrennanweisung an den SCP 118 aus. Dadurch ergibt sich der Zustand, in dem die Sicherung des SCP 118 durchgebrannt wird und die positivelektrodenseitige Verbindungsleitung unterbrochen wird, wodurch der Akku 60 in den Zustand eintritt, in dem ein Laden und Entladen über den Positivelektrodenanschluss 11 unmöglich ist, außer wenn und bis die Sicherung ersetzt wird.
  • Falls die MPU 620 zu S440 übergeht, bestimmt die MPU 620 dann, ob die Bedingung(-en) zum Übergehen in den Schlafmodus hergestellt ist/sind oder nicht. Die MPU 620 geht zu S510 über, falls die Bedingung(-en) hergestellt ist/sind (eine Ja-Bestimmung), oder geht zu S450 über, falls die Bedingung(-en) nicht hergestellt ist/sind (eine Nein-Bestimmung). Gleichermaßen wie in S150, der oben beschrieben wurde, bestimmt die MPU 620, durch Ausführen der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine (z.B. von 3), ob die Bedingung(en) zum Übergehen in den Schlafmodus hergestellt ist/sind.
  • Falls die MPU 620 zu S450 übergeht, bestimmt die MPU 620 dann, ob es eine Kommunikation von dem Ladegerät 600 gibt oder nicht. Die MPU 620 führt den Antwortprozess aus, falls es eine Kommunikation gibt, oder führt den Antwortprozess nicht aus, falls es keine Kommunikation gibt. Die Abarbeitungsdetails von S450 sind dieselben wie jene von S160. Wenn S450 endete, geht die MPU 620 erneut zu S420 über.
  • Falls die MPU 620 zu S510 übergeht, führt die MPU 620 dann einen Prozess aus, in dem die MPU 620 von dem Normalbetriebsmodus (gesteuerten Betriebszustand) in den Schlafmodus (Niederleistungsbetriebszustand) übergeht. Wenn S510 endet, endet der Abarbeitungsmodusumschaltprozess und der Übergang der MPU 620 in den Schlafmodus ist abgeschlossen.
  • Wirkungen
  • Wie oben erläutert wurde, weist der Akkupack 100 der vorliegenden Ausführungsform die MPU 620 auf, die dazu ausgebildet ist, in einen einer Mehrzahl von Betriebsmodi (Betriebszuständen), die den Normalbetriebsmodus (gesteuerten Betriebszustand) und den Schlafmodus (Niederleistungsbetriebszustand oder Niederleistungsmodus) aufweisen, umschaltbar zu sein.
  • Zudem ist die MPU 620 dazu ausgebildet, die Kommunikationsstoppzeit Ta1 und den (mit dem) Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1 durch Ausführen von S630 der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine zu vergleichen. Infolge dieses Vergleichs wird der Betriebszustand der MPU 620 nicht umgeschaltet, falls die Kommunikationsstoppzeit Ta1 kleiner als der oder gleich dem Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1 ist (eine Nein-Bestimmung in S630). Die MPU 620 ist derart ausgebildet, dass, wenn S630 ausgeführt wird, der Betriebszustand der MPU 620 in den Schlafmodus (Niederleistungsbetriebszustand) umgeschaltet wird, falls die Kommunikationsstoppzeit Ta1 größer als der Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1 ist (eine Ja-Bestimmung in S630).
  • Wenn die Kommunikationsstoppzeit Ta1 den Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1 überschreitet, nachdem der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 verbunden worden ist und ein Laden abgeschlossen worden ist, kann der Akkupack 100, der in der oben beschriebenen Weise ausgebildet ist, die Menge elektrischer Leistung, die durch die MPU 620 verbraucht wird, durch Umschalten des Betriebszustands der MPU 620 in den Schlafmodus oder einen anderen Niederleistungs-(oder Null-Leistungs-)Betriebszustand reduzieren. Dadurch kann der Akkupack 100 den unwirtschaftlichen Verbrauch der elektrischen Leistung, die in dem Akku 60 während des letzten Wiederaufladevorgangs geladen wurde, reduzieren.
  • Da der Kommunikationsteil 400 des Akkupacks 100 dazu ausgebildet ist, mit dem Ladegerät 600 gemäß einem seriellen Kommunikationsprotokoll zu kommunizieren, ist es nicht nur möglich, eine Kommunikation einfacher Ein/Aus-Signale zwischen dem Akkupack 100 und dem Ladegerät 600 zu ermöglichen (auszuführen, durchzuführen), sondern es wird auch möglich, Signale, die eine Vielzahl von Typen von Information enthalten, zu senden und zu empfangen.
  • Zudem kann, falls der Kommunikationsteil 400 des Akkupacks 100 mit dem Ladegerät 600 gemäß einem Duplex-(bidirektionalen oder Zweiwege-)Kommunikationsprotokoll (Standard) statt gemäß einem Simplex-(unidirektionalen oder Einweg-)Kommunikationsprotokoll (Standard) kommuniziert, eine Information zwischen dem Kommunikationsteil 400 (Akkupack 100) und dem Ladegerät 600 hin und her ausgetauscht werden.
  • Folglich kann der Akkupack 100 eine Information, die mit dem Zustand (normaler Zustand, abnormaler Zustand usw.) des Ladegeräts 600 in Zusammenhang steht, empfangen und kann das Ladegerät 600 über die Information, die mit dem Zustand (normaler Zustand, abnormaler Zustand usw.) des Akkupacks 100 in Zusammenhang steht, benachrichtigen.
  • Außerdem ist die MPU 620 der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform derart ausgebildet, dass, durch Ausführen des Abarbeitungsmodusumschaltprozesses in dem Normalbetriebsmodus (gesteuerten Betriebszustand), die MPU 620 einen der Mehrzahl von Abarbeitungsmodi (der vier Modi: der Ladebereitschaftsmodus, der Lademodus, der Ladeabschlussmodus und der Ladeabnormalitätsmodus) ausführt. Daher vergleicht, selbst während einer der Mehrzahl von Abarbeitungsmodi ausgeführt wird, die MPU 620 die Kommunikationsstoppzeit Ta1 und den Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1 (S630) durch Ausführen der Schlafmodusübergangsbestimmungsroutine (S150, S240, S330 und S440).
  • Außerdem kann die MPU 620 in den Schlafmodus oder einen anderen Niederleistungsbetriebszustand ungeachtet des Typs des Abarbeitungsmodus, der gegenwärtig durch die MPU 620 ausgeführt wird, umschalten. Daher kann der Akkupack 100 eine Reduzierung der Menge elektrischer Leistung, die durch die MPU 620 in einem der Abarbeitungsmodi verbraucht wird, erreichen.
  • Letztendlich wird angemerkt, dass der Kommunikationsteil 400 der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform dazu ausgebildet ist, imstande zu sein, ein Schlafübergangssignal Sa2 von dem Ladegerät 600 zu empfangen. Falls der Kommunikationsteil 400 ein Schlafübergangssignal Sa2 empfängt, geht die MPU 620 dann (eine positive Bestimmung in S620) in den Schlafmodus (Niederleistungsbetriebszustand) über.
  • Dadurch geht in dem oben beschriebenen Akkupack 100 die MPU 620 bei Empfangen des Schlafübergangssignals Sa2 von dem Ladegerät 600 in den Schlafmodus (Niederleistungsbetriebszustand) über, und daher kann die Menge elektrischer Leistung, die durch die MPU 620 verbraucht wird, reduziert werden.
  • Entsprechungsbeziehungen
  • Der Akkupack 100 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht einem repräsentativen, nicht einschränkenden Beispiel eines Akkupacks gemäß den vorliegenden Lehren, der Akku 60 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht einem repräsentativen, nicht einschränkenden Beispiel einer Akkuzelle gemäß den vorliegenden Lehren, und die MPU 620 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht einem repräsentativen, nicht einschränkenden Beispiel eines Steuerungsteils oder einer Steuerung gemäß den vorliegenden Lehren. Die MPU 620, der Kommunikationsteil 400 und der TR-Anschluss 15 der oben beschriebenen Ausführungsform entsprechen einem repräsentativen, nicht einschränkenden Beispiel eines Kommunikationsteils oder einer Kommunikationsvorrichtung (Empfänger-Sender oder Sendeempfänger) gemäß den vorliegenden Lehren. Letztendlich entspricht die MPU 620, die S630 ausführt, der oben beschriebenen Ausführungsform einem repräsentativen, nicht einschränkenden Beispiel eines Umschaltsteuerungsteils gemäß den vorliegenden Lehren.
  • Andere Ausführungsformen
  • Obwohl eine repräsentative, nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Lehren oben im Detail erläutert wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben genannte Ausführungsform beschränkt, und es sollte verstanden werden, dass verschiedene Abwandlungen innerhalb eines Umfangs, der von dem Wesen der vorliegenden Offenbarung nicht abweicht, getätigt werden können, wie beispielsweise jede der folgenden Abwandlungen.
  • (2a) Obwohl ein Fall in der oben beschriebenen Ausführungsform erläutert wurde, in dem serielle Kommunikation als das Kommunikationsverfahren zwischen dem Akkupack (dem Kommunikationsteil 400) und dem Ladegerät verwendet wird, ist das Kommunikationsverfahren nicht auf serielle Kommunikation beschränkt, und andere Kommunikationsverfahren, wie beispielsweise parallele Kommunikation und Multiplex-Kommunikation, können stattdessen verwendet werden. Zudem kann, obwohl ein Fall in der oben genannten Ausführungsform erläutert wurde, in dem Duplex-(bidirektionale oder Zweiwege-)Kommunikation als das Kommunikationsverfahren zwischen dem Akkupack (dem Kommunikationsteil 400) und dem Ladegerät verwendet wird, stattdessen Simplex-Kommunikation verwendet werden.
  • (2b) Die verschiedenen numerischen Werte (Zustandsumschaltbestimmungswert Tth1 = 32 Sekunden, Kommunikationsperiode Tc = 8 Sekunden und dergleichen) in der oben genannten Ausführungsform sind lediglich Beispiele und können andere geeignete Werte entsprechend der Anwendung, der Verwendungsumgebung und dergleichen des Akkupacks sein.
  • (2c) In der oben genannten Ausführungsform kann jede Funktion, die mit lediglich einem strukturellen Element umgesetzt wird, durch eine Mehrzahl struktureller Elemente umgesetzt werden, und jede Funktion, die durch eine Mehrzahl struktureller Elemente umgesetzt wird, kann in ein strukturelles Element integriert werden, und dergleichen. Zudem kann mindestens ein Teil der Ausgestaltung der oben genannten Ausführungsform durch jede wohlbekannte Ausgestaltung, die dieselbe Funktion aufweist, ersetzt werden. Zudem kann ein Teil der Ausgestaltung der oben genannten Ausführungsform weggelassen werden. Zudem kann zumindest ein Teil der Ausgestaltung der oben genannten Ausführungsform eine andere Ausgestaltung der oben genannten Ausführungsform ergänzen oder ersetzen. Es wird angemerkt, dass jeder Aspekt, der in dem technischen Konzept enthalten ist, das lediglich durch den Text, der in den Ansprüchen wiedergegeben ist, spezifiziert wird, die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
  • Repräsentative, nicht einschränkende Beispiele der vorliegenden Erfindung wurden oben im Detail in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung ist lediglich dazu gedacht, eine Fachperson weitere Details zum Ausüben bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehren zu lehren, und ist nicht dazu gedacht, den Umfang der Erfindung zu beschränken. Außerdem kann jedes bzw. jede der zusätzlichen Merkmale und Lehren, die oben offenbart wurden, separat oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren zum Vorsehen verbesserter Akkupacks genutzt werden.
  • Außerdem können Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der obigen detaillierten Beschreibung offenbart wurden, zum Ausüben der Erfindung in dem breitesten Sinne nicht notwendig sein und werden stattdessen lediglich zum besonderen Beschreiben repräsentativer Beispiele der Erfindung gelehrt. Außerdem können verschiedene Merkmale der oben beschriebenen repräsentativen Beispiele sowie die verschiedenen unabhängigen und abhängigen Ansprüche unten zum Vorsehen zusätzlicher nützlicher Ausführungsformen der vorliegenden Lehren in Weisen kombiniert werden, die nicht speziell und explizit aufgezählt sind.
  • Alle Merkmale, die in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbart sind, sind dazu gedacht, separat und unabhängig voneinander für den Zweck ursprünglicher schriftlicher Offenbarung sowie für den Zweck eines Einschränkens des beanspruchten Gegenstands unabhängig von der Zusammensetzung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen offenbart zu werden. Zudem sind alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Objekten dazu gedacht, jeden möglichen Zwischenwert oder jedes mögliche dazwischenliegende Objekt für den Zweck ursprünglicher schriftlicher Offenbarung sowie für den Zweck eines Einschränkens des beanspruchten Gegenstands zu offenbaren.
  • Obwohl einige Aspekte der vorliegenden Offenbarung in dem Kontext einer Vorrichtung beschrieben worden sind, ist zu verstehen, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung eines entsprechenden Verfahrens darstellen, so dass jeder Block, Teil oder jede Komponente einer Vorrichtung, wie beispielsweise das AFE 610, die MPU 611 und/oder der Steuerungsteil 620, auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschritts verstanden wird. In einer analogen Weise stellen Aspekte, die in dem Kontext von einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben worden sind, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks, Teils, Details, Algorithmus oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung, wie beispielsweise des AFE 610, der MPU 611 und/oder des Steuerungsteils 620, dar.
  • Abhängig von bestimmten Umsetzungsanforderungen können beispielhafte Ausführungsformen der MPU 611 und/oder des Steuerungsteils (Steuerung) 620 der vorliegenden Offenbarung in Hardware und/oder Software umgesetzt werden. Die Umsetzung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums (nichtflüchtigen computerlesbaren Mediums), beispielsweise eines oder mehr von einem ROM, einem PROM, einem EPROM, einem EEPROM oder einem Flash-Speicher, auf dem elektronisch lesbare Steuerungssignale (Programmcode - computerlesbare Anweisungen) gespeichert sind, die mit einer programmierbaren HardwareKomponente interagieren oder interagieren können, so dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird, ausgebildet sein.
  • Eine programmierbare Hardwarekomponente kann durch einen Prozessor, einen Computerprozessor (CPU = zentrale Verarbeitungseinheit), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine integrierte Schaltung (IC), einen Computer, ein Ein-Chip-System (System-on-a-Chip, SOC), ein programmierbares Logikelement, oder eine programmierbare Gatter-Anordnung (Field Programmable Gate Array, FGPA) mit einem Mikroprozessor ausgebildet sein.
  • Das digitale Speichermedium kann daher maschinen- oder computerlesbar sein. Einige beispielhafte Ausführungsformen weisen somit einen Datenträger oder ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das elektronisch lesbare Steuerungssignale aufweist, die imstande sind, mit einem programmierbaren Computersystem oder einer programmierbaren Hardwarekomponente zu interagieren, so dass eines der Verfahren, die hierin beschrieben werden, durchgeführt wird, auf. Eine beispielhafte Ausführungsform ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium), auf dem das Programm zum Durchführen eines der Verfahren, die hierin beschrieben werden, aufgezeichnet ist.
  • Im Allgemeinen sind beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, insbesondere die MPU 611 und/oder der Steuerungsteil (Steuerung) 620, als ein Programm, eine Firmware, ein Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt mit einem Programm oder als Daten umgesetzt, bei denen der Programmcode oder die Daten zum Durchführen eines der Verfahren funktionsfähig sind, falls das Programm auf einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente läuft. Der Programmcode oder die Daten können beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger oder Datenträger gespeichert sein. Der Programmcode oder die Daten können unter anderem Quellcode, Maschinencode, Bytecode oder ein anderer Zwischencode sein.
  • Ein Programm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann eines der Verfahren während seiner Durchführung umsetzen, beispielsweise so dass das Programm Speicherstellen liest oder ein oder mehr Datenelemente in diese Speicherstellen schreibt, bei dem Umschaltvorgänge oder andere Vorgänge in Transistorstrukturen, in Verstärkerstrukturen oder in anderen elektrischen/elektronischen, optischen, magnetischen Komponenten oder Komponenten basierend auf einem anderen funktionalen Prinzip induziert werden. Dementsprechend können Daten, Werte, Sensorwerte oder andere Programminformationen durch Lesen einer Speicherstelle erfasst, bestimmt oder gemessen werden. Durch Lesen einer oder mehr Speicherstellen kann ein Programm daher Größen, Werte, eine Variable und andere Information erfassen, bestimmen oder messen sowie eine Aktion durch Schreiben in eine oder mehr Speicherstellen verursachen, induzieren oder durchführen sowie andere Geräte, Maschinen und Komponenten steuern, und somit beispielsweise auch komplexe Prozesse in der MPU 611 und/oder dem Steuerungsteil 620 durchführen.
  • Daher wird, obwohl einige Aspekte der MPU 611 und/oder des Steuerungsteils 620 als „Teile“ oder „Schritte“ identifiziert worden sind, verstanden, dass derartige Teile oder Schritte nicht physikalisch separate oder getrennte elektrische Komponenten sein müssen, sondern stattdessen verschiedene Blöcke von Programmcode sein können, die durch dieselbe Hardwarekomponente, z.B. einen oder mehr Mikroprozessoren, ausgeführt werden.
    • 60
    Akku
    100
    Akkupack
    116
    Leistungszufuhrschaltung
    200
    Ladesteuerungsteil (CS-Schaltung)
    300
    Erfassungsteil (DT-Schaltung)
    400
    Kommunikationsteil (UART-Halbduplex-I/F-Schaltung)
    500
    Entladesteuerungsteil (DS-Schaltung)
    600
    Ladegerät
    611
    einrichtungsseitige MPU
    613
    einrichtungsseitige Leistungszufuhrschaltung
    615
    Entladeschalter
    617
    Verriegelungsschaltung
    619
    einrichtungsseitiger Kommunikationsteil
    620
    MPU (Mikroprozessoreinheit)
    621
    Shunt-Widerstand
    623
    Hilfsleistungszufuhr
    630
    Akkuerfassungsteil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2019100294 [0001]
    • JP 2011109768 [0004]

Claims (10)

  1. Akkupack (60), der durch ein Ladegerät (600) wiederaufladbar ist, mit: einer oder mehr wiederaufladbaren Akkuzellen (60); einem Steuerungsteil (620), der dazu ausgebildet ist, zwischen einer Mehrzahl von Betriebszuständen, die einen gesteuerten Betriebszustand, in dem ein Laden und Entladen der Akkuzelle gesteuert wird, und einen Niederleistungsbetriebszustand, in dem eine Steuerung eines Ladens und Entladens der Akkuzelle nicht durchgeführt wird, und ein elektrischer Leistungsverbrauch geringer als jener des gesteuerten Betriebszustands ist, aufweisen, umschaltbar zu sein; einem Kommunikationsteil (620, 400, 15), der dazu ausgebildet ist, Kommunikationen zumindest von dem Akkupack zu dem Ladegerät auszuführen; und einem Umschaltsteuerungsteil (620), der dazu ausgebildet ist: eine Kommunikationsstoppzeit (Ta1), die die Dauer eines Zustands ist, in dem der Steuerungsteil oder der Kommunikationsteil keine Kommunikation mit dem Ladegerät erfasst, mit einem vorherbestimmten Zustandsumschaltbestimmungswert (Tth1) zu vergleichen; den Betriebszustand des Steuerungsteils nicht umzuschalten, falls die Kommunikationsstoppzeit kleiner als der oder gleich dem Zustandsumschaltbestimmungswert ist; und den Betriebszustand des Steuerungsteils in den Niederleistungsbetriebszustand umzuschalten, falls die Kommunikationsstoppzeit den Zustandsumschaltbestimmungswert überschreitet.
  2. Akkupack (60) nach Anspruch 1, bei dem der Kommunikationsteil (620, 400, 15) dazu ausgebildet ist, serielle Kommunikation mit dem Ladegerät zu ermöglichen.
  3. Akkupack (60) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Kommunikationsteil (620, 400, 15) dazu ausgebildet ist, Duplexkommunikation mit dem Ladegerät zu ermöglichen.
  4. Akkupack (60) nach einem der Ansprüche 1-3, bei dem: der Steuerungsteil (620) dazu ausgebildet ist, in dem gesteuerten Betriebszustand einen einer Mehrzahl von Abarbeitungsmodi, die einen Ladebereitschaftsmodus, einen Lademodus, einen Ladeabschlussmodus und einen Ladeabnormalitätsmodus aufweisen, auszuführen; und der Umschaltsteuerungsteil (620) dazu ausgebildet ist, die Kommunikationsstoppzeit (Ta1) und den Zustandsumschaltbestimmungswert (Tth1) zu vergleichen, selbst während einer der Abarbeitungsmodi der Mehrzahl von Abarbeitungsmodi des Steuerungsteils (620) ausgeführt wird.
  5. Akkupack (60) nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem: der Kommunikationsteil (620, 400, 15) derart ausgebildet ist, dass er imstande ist, ein Schlafübergangssignal von dem Ladegerät zu empfangen; und der Steuerungsteil (620) dazu ausgebildet ist, in den Niederleistungsbetriebszustand überzugehen, wenn der Kommunikationsteil das Schlafübergangssignal empfängt.
  6. Verfahren zum Laden eines wiederaufladbaren Akkupacks (100) mit: elektrischem Verbinden des wiederaufladbaren Akkupacks (100) mit einem Ladegerät (600) und Bewirken, dass ein Steuerungsteil (620) des wiederaufladbaren Akkupacks (100) einen Betriebsmodus, der aus einer Mehrzahl von Betriebsmodi ausgewählt wird, initiiert; Überwachen von Kommunikationen, die durch einen Kommunikationsteil (400), der in dem wiederaufladbaren Akkupack (100) angeordnet ist, mit dem Ladegerät durchgeführt werden; Starten eines Zählers, wenn keine Kommunikation durch den Kommunikationsteil (400) mit dem Ladegerät (600) erfasst wird, zum Berechnen einer Kommunikationsstoppzeit (Ta1); Vergleichen der Kommunikationsstoppzeit (Ta1) mit einem gespeicherten Zustandsumschaltschwellenwert (Tth1); in Erwiderung auf eine Bestimmung, dass die Kommunikationsstoppzeit kleiner als der gespeicherte Zustandsumschaltschwellenwert ist, Nichtumschalten des Betriebsmodus des Steuerungsteils (620); und in Erwiderung auf eine Bestimmung, dass die Kommunikationsstoppzeit den gespeicherten Zustandsumschaltschwellenwert überschreitet, Umschalten des Betriebsmodus des Steuerungsteils (620) in einen Niederleistungsmodus; bei dem: die Mehrzahl von Betriebszuständen des Steuerungsteils (620) mindestens einen Lademodus und den Niederleistungsmodus aufweist; in dem Lademodus mindestens eine Akkuzelle (60) des wiederaufladbaren Akkupacks (100) durch das Ladegerät geladen wird; und in dem Niederleistungsmodus die mindestens eine Akkuzelle (60) nicht durch ein Ladegerät (600) geladen wird und ein Betrieb des Steuerungsteils (620) zumindest teilweise abgeschaltet ist, so dass ein elektrischer Leistungsverbrauch des Steuerungsteils (620) in dem Niederleistungsmodus geringer als in dem Lademodus ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Schritt eines Überwachens von Kommunikationen, die durch einen Kommunikationsteil (400), der in dem wiederaufladbaren Akkupack (100) angeordnet ist, mit einem Ladegerät (600) durchgeführt werden, ein Überwachen digitaler Information, die von dem wiederaufladbaren Akkupack (100) an das Ladegerät (600) gesendet wird und ein Überwachen digitaler Information, die von dem Ladegerät (600) an den wiederaufladbaren Akkupack (100) gesendet wird, aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, ferner mit: bei Abschließen des Lademodus, Senden eines Schlafübergangssignals von dem Ladegerät (600) an den Kommunikationsteil (400), und in Erwiderung auf einen Empfang des Schlafübergangssignals durch den Kommunikationsteil (400), Übergehen des Steuerungsteils (620) in den Niederleistungsmodus.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, bei dem die Kommunikationsstoppzeit mit dem gespeicherten Zustandsumschaltschwellenwert in jedem der Mehrzahl von Abarbeitungsmodi, die einen Ladebereitschaftsmodus, den Lademodus, einen Ladeabschlussmodus und einen Ladeabnormalitätsmodus aufweisen, verglichen wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-9, bei dem der Niederleistungsmodus ein Schlafmodus des Steuerungsteils (26) ist.
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