DE102020122992A1 - Akkupack, ladesystem und verfahren zum steuern eines ladens eines akkupacks - Google Patents

Akkupack, ladesystem und verfahren zum steuern eines ladens eines akkupacks Download PDF

Info

Publication number
DE102020122992A1
DE102020122992A1 DE102020122992.5A DE102020122992A DE102020122992A1 DE 102020122992 A1 DE102020122992 A1 DE 102020122992A1 DE 102020122992 A DE102020122992 A DE 102020122992A DE 102020122992 A1 DE102020122992 A1 DE 102020122992A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
value
charging
battery pack
cell
charger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020122992.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki UESUGI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makita Corp
Original Assignee
Makita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Makita Corp filed Critical Makita Corp
Publication of DE102020122992A1 publication Critical patent/DE102020122992A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/0071—Regulation of charging or discharging current or voltage with a programmable schedule
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00036—Charger exchanging data with battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H02J7/00718—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current in response to charge current gradient
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Ein Akkupack (100) in einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine erste Zelle (60a), eine Speichervorrichtung (627), einen Sollstromberechner (620) und einen Informationsbenachrichtiger (620, 400) auf. Die Speichervorrichtung speichert eine maximale Variation eines Ladestromwerts. Die maximale Variation wird abhängig von einer Charakteristik des Akkupacks bestimmt. Der Sollstromberechner berechnet einen neuesten Wert eines Sollstromwerts basierend auf (i) einem vorherigen Wert des Sollstromwerts und (ii) der maximalen Variation. Der Informationsbenachrichtiger sendet eine Ladebedingungsinformation, die den neuesten Wert umfasst.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Laden eines Akkupacks.
  • Das japanische Patent Nr. 3972930 offenbart ein Ladesystem mit einem Akkupack und einem Ladegerät. Der Akkupack weist einen Akku auf, der mit einem Ladestrom, der von dem Ladegerät zugeführt wird, zu laden ist. Das Ladegerät führt einen Steuerungsprozess durch. In dem Steuerungsprozess erhöht das Ladegerät den Ladestrom um einen festen Betrag (z.B. um eine vorbestimmte maximale Variation) mit Ablauf eines Zeitraums, so dass dadurch der Wert des Ladestroms bis zu einem Sollstromwert gebracht wird.
  • Einige Ladesysteme können eine Ladestoppfunktion zum Verhindern eines Schadens an einem Akkupack aufweisen. Die Ladestoppfunktion stoppt einen Ladebetrieb, wenn eine Spannung eines Akkupacks (die nachfolgend auch als eine Akkuspannung bezeichnet wird) eine vorbestimmte zulässige Obergrenze überschreitet.
  • Einige Ladegeräte können dazu ausgebildet sein, nicht nur mit einem einzigen Typ von Akkupack, sondern auch mit mehreren Typen von Akkupacks verbunden zu werden. Derartige Ladegeräte können die mehreren Typen von Akkupacks laden und können somit in verschiedenen Situationen verwendet werden.
  • Jedoch kann der Fall, dass das Ladegerät dazu ausgebildet ist, mit mehreren Typen von Akkupacks verbunden zu werden, eine Situation verursachen, in der ein Anstieg der Akkuspannung, der durch Erhöhung eines Ladestroms, der von dem Ladegerät zugeführt wird, verursacht wird, für den Akkupack, mit dem das Ladegerät verbunden ist, zu groß ist. In einer derartigen Situation kann die Akkuspannung die zulässige Obergrenze des Akkupacks überschreiten, so dass dadurch die Ladestoppfunktion aktiviert wird.
  • Akkupacks können sich abhängig von ihren Typen in Charakteristiken jedes Akkupacks darin (z.B. einem Innenwiderstand einer Zelle, einer Ladekapazität der Zelle usw.) unterscheiden. Falls der Innenwiderstand der Zelle groß ist, wird ein Anstieg der Akkuspannung in Bezug auf eine Einheitsvariation des Ladestroms (z.B. eine maximale Variation des Ladestroms) groß. Somit kann in dem Akkupack mit der Zelle, die einen großen Innenwiderstand aufweist, die Ladestoppfunktion möglicherweise aktiviert werden, bevor der Akkupack ausreichend geladen ist, wodurch ein Laden gestoppt werden kann. Ein derartiges Ereignis wird beispielsweise auch als früher Ladestopp bezeichnet.
  • Um dem beizukommen, kann ein Festlegen einer kleineren maximalen Variation eine Aktivierung der Ladestoppfunktion, die oben beschrieben wurde, möglicherweise verhindern. Jedoch dauert es in jenem Fall, da eine Erhöhungsrate des Ladestroms kleiner ist, länger, bis der Ladestrom einen Sollwert erreicht, und somit kann eine Ladezeit, bis der Akkupack ausreichend geladen ist, länger werden.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es wünschenswert, eine Aktivierung der Ladestoppfunktion, die durch einen Anstieg der Akkuspannung mit einer Erhöhung des Ladestroms verursacht wird, verhindern zu können und ferner die Ladezeit zu reduzieren.
  • Ein Akkupack in einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine erste Zelle, eine Speichervorrichtung, einen Sollstromberechner und/oder einen Informationsbenachrichtiger auf.
  • Die erste Zelle wird mit einem Ladestrom, der von einem Ladegerät zugeführt wird, geladen (aufgeladen). Die Speichervorrichtung speichert eine maximale Variation des Ladestromwerts. Der Ladestromwert entspricht einem Betrag des Ladestroms. Die maximale Variation ist abhängig von einer Charakteristik des Akkupacks bestimmt.
  • Der Sollstromberechner berechnet einen neuesten Wert eines Sollstromwerts basierend auf (i) einem vorherigen Wert des Sollstromwerts und (ii) der maximalen Variation. Der Sollstromwert entspricht dem Betrag des Ladestroms, der zum Laden der ersten Zelle benötigt wird. Mit anderen Worten, der Sollstromwert entspricht einem Sollwert des Ladestromwerts. Der Informationsbenachrichtiger sendet, an das Ladegerät, eine Ladebedingungsinformation einschließlich des neuesten Werts. Der vorherige Wert kann einem beliebigen Wert, der früher als der neueste Wert berechnet wurde, entsprechen, oder kann einem Wert, der unmittelbar vor dem neuesten Wert berechnet wurde, entsprechen.
  • Wie oben beschrieben wurde, entspricht die maximale Variation der Charakteristik des Akkupacks, und somit kann der Sollstromwert gemäß der Charakteristik des Akkupacks erhöht oder verringert werden. Der Akkupack benachrichtigt das Ladegerät über einen derartigen Sollstromwert.
  • Dies macht es möglich, eine übermäßige Zunahme des Ladestroms zu verhindern. Infolgedessen kann eine Variation einer Ladespannung, die durch die Änderung des Ladestroms verursacht wird, in einen Bereich gemäß der Charakteristik des Akkupacks fallen. Die Ladespannung ist eine Spannung, die das Ladegerät an den Akkupack anlegt.
  • Dementsprechend kann dieser Akkupack eine übermäßige Variation der Ladesspannung verhindern, so dass somit ein früher Ladestopp und ein Schaden an der ersten Zelle verhindert werden. Der frühe Ladestopp bezeichnet beispielsweise einen Stopp eines Ladebetriebs (Ladevorgangs), der durch eine außerordentliche Erhöhung (Zunahme) der Ladespannung vor Abschluss eines Ladens der ersten Zelle verursacht wird. Der Schaden an der ersten Zelle bezeichnet beispielsweise einen Schaden an der ersten Zelle, der durch eine unzulässige Ladespannung verursacht wird.
  • Die Charakteristik des Akkupacks kann zumindest einen Betrag einer Impedanz der ersten Zelle umfassen.
  • Die Variation der Ladespannung, die durch die Änderung des Ladestroms verursacht wird, variiert beispielsweise gemäß der Charakteristik des Akkupacks (z.B. dem Betrag der Impedanz der ersten Zelle). Somit ermöglicht eine Verwendung der maximalen Variation, die Variation der Ladespannung auf einen zu der Charakteristik des Akkupacks passenden Wert festzulegen. Dementsprechend kann, da die Variation der Ladespannung gemäß der Charakteristik des Akkupacks begrenzt ist, dieser Akkupack die übermäßige Variation der Ladespannung verhindern.
  • Der Akkupack kann eine zweite Zelle aufweisen. Die zweite Zelle kann mit dem Ladestrom geladen werden. Die erste Zelle kann mit der zweiten Zelle in Reihe verbunden sein oder kann mit der zweiten Zelle parallel verbunden sein. Die Charakteristik des Akkupacks kann zumindest von einer Anordnung (oder Ausgestaltung) der ersten Zelle und der zweiten Zelle abhängen.
  • Die Charakteristik des Akkupacks kann allgemein gemäß der Ausgestaltung des Akkus, wie beispielsweise der Reihenverbindungsausgestaltung der ersten Zelle und der zweiten Zelle, der Parallelverbindungsausgestaltung der ersten Zelle und der zweiten Zelle, oder der Anzahl von Zweigen für die Zellen, bestimmt werden. In dem Fall, dass der Akkupack die erste Zelle und die zweite Zelle, die parallel miteinander verbunden sind, aufweist, kann die Variation der Ladespannung, die durch die Änderung des Ladestroms verursacht wird, gemäß der Gesamtanzahl der Zellen, der Anzahl der Zweige und/oder der Anzahl der Zellen, die in jedem Zweig enthalten sind, variieren. Eine derartige Charakteristik des Akkupacks macht es möglich, die Variation der Ladespannung zu dem Akkupack, der die erste Zelle und die zweite Zelle, die parallel miteinander verbunden sind, aufweist, passend festzulegen.
  • Als Nächstes kann der oben beschriebene Akkupack ferner einen Betriebsinformationsbeschaffer aufweisen. Der Betriebsinformationsbeschaffer kann eine Ladebetriebsinformation von dem Ladegerät beschaffen. Die Ladebetriebsinformation kann einen Betrieb, der für das Ladegerät zum Laden der ersten Zelle benötigt wird, betreffen. Die Ladebetriebsinformation kann den Ladestromwert umfassen. Der Sollstromberechner kann den Ladestromwert, der in der Ladebetriebsinformation enthalten ist, als den vorherigen Wert zum Berechnen des neuesten Werts festlegen.
  • Da die Ladebetriebsinformation von dem Ladegerät beschafft wird, kann dieser Akkupack den Betrag des Ladestroms, den das Ladegerät an den Akkupack ausgibt, genau erhalten. Da der neueste Wert basierend auf (i) der maximalen Variation und (ii) dem Ladestromwert, der in der Ladebetriebsinformation enthalten ist, berechnet wird, kann dieser Akkupack den neuesten Wert ordnungsgemäß berechnen, selbst wenn ein Fehler zwischen dem vorherigen Wert und dem Ladestromwert verursacht wird.
  • Dementsprechend kann dieser Akkupack eine Berechnung eines nicht ordnungsgemäßen neuesten Werts verhindern, so dass somit die übermäßige Variation der Ladespannung verhindert wird.
  • Als Nächstes kann der oben beschriebene Akkupack ferner einen Spannungsvergleicher (Spannungskomparator) aufweisen. Der Spannungsvergleicher kann bestimmen, ob ein Zellenspannungswert kleiner als ein Sollspannungswert ist. Der Zellenspannungswert kann einem Betrag einer Spannung der ersten Zelle entsprechen. Der Sollspannungswert kann dem Betrag der Spannung der ersten Zelle, die für das Ladegerät zum Laden der ersten Zelle benötigt wird, entsprechen. Der Sollstromberechner kann in Erwiderung darauf, dass der Spannungsvergleicher bestimmt, dass der Zellenspannungswert kleiner als der Sollspannungswert ist, den neuesten Wert durch Addieren der maximalen Variation zu dem vorherigen Wert berechnen.
  • Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht diesem Akkupack, den neuesten Wert so zu berechnen, dass der Ladestromwert erhöht wird, während der Zellenspannungswert der ersten Zelle innerhalb einer Toleranz gehalten wird. Dementsprechend kann dieser Akkupack den Ladestromwert innerhalb einer Toleranz erhöhen, so dass somit eine Ladezeit von einer Initiierung zu einem Abschluss des Ladens reduziert wird.
  • Der Sollstromberechner kann in Erwiderung darauf, dass der Spannungsvergleicher bestimmt, dass der Zellenspannungswert größer oder gleich dem Sollspannungswert ist, den neuesten Wert durch Subtrahieren der maximalen Variation von dem vorherigen Wert berechnen.
  • Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht diesem Akkupack, den neuesten Wert zu berechnen, während der Zellenspannungswert der ersten Zelle jenseits einer Toleranz verhindert wird, indem der Sollstromwert reduziert wird, wenn der Zellenspannungswert größer oder gleich dem Sollspannungswert ist. Dementsprechend ermöglicht dieser Akkupack einen fortgesetzten ordnungsgemäßen Ladebetrieb, während ein Auftreten eines Ladestopps, der durch einen unzulässigen Zellenspannungswert verursacht wird, verhindert wird.
  • Der oben beschriebene Akkupack kann ferner einen Ladestromvergleicher aufweisen. Der Ladestromvergleicher kann bestimmen, ob ein vorläufiger Stromwert kleiner oder gleich einem Referenzstromwert ist. Der vorläufige Stromwert kann einer Summe des vorherigen Werts und der maximalen Variation entsprechen. Der Referenzstromwert kann einer Obergrenze des in der ersten Zelle beim Laden zulässigen Ladestromwerts, entsprechen.
  • Der Sollstromberechner kann in Erwiderung darauf, dass der Ladestromvergleicher bestimmt, dass der vorläufige Stromwert kleiner oder gleich dem Referenzstromwert ist, den neuesten Wert durch Addieren der maximalen Variation zu dem vorherigen Wert berechnen. Der Sollstromberechner kann in Erwiderung darauf, dass der Ladestromvergleicher bestimmt, dass der vorläufige Stromwert größer als der Referenzstromwert ist, den Referenzstromwert als den neuesten Wert festlegen.
  • Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht diesem Akkupack, den neuesten Wert so zu berechnen, dass der Ladestromwert der ersten Zelle erhöht wird, während der Ladestromwert innerhalb einer Toleranz gehalten wird. Dementsprechend kann dieser Akkupack den Ladestromwert innerhalb einer Toleranz erhöhen, so dass somit die Ladezeit von einer Initiierung zu einem Abschluss des Ladens reduziert wird.
  • Außerdem kann dieser Akkupack den neuesten Wert berechnen, während der Betrag des Ladestroms jenseits einer Toleranz verhindert wird. Dementsprechend ermöglicht dieser Akkupack einen fortgesetzten ordnungsgemäßen Ladebetrieb, während ein Auftreten eines Ladestopps, der durch einen unzulässigen Ladestrom verursacht wird, verhindert wird.
  • Ein Ladesystem in einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann den oben genannten Akkupack und ein Ladegerät aufweisen.
  • Das Ladegerät kann einen Stromausgeber, einen Bedingungsinformationsbeschaffer und/oder einen Ausgangsstromfestleger aufweisen. Der Stromausgeber kann den Ladestrom dem Akkupack zu führen. Der Bedingungsinformationsbeschaffer kann die Ladebedingungsinformation von dem Akkupack beschaffen. Der Ausgangsstromfestleger kann den Betrag des Ladestroms basierend auf dem neuesten Wert, der in der Ladebedingungsinformation enthalten ist, festlegen.
  • In diesem Ladesystem wird das Ladegerät über die Ladebedingungsinformation von dem Akkupack benachrichtigt, und das Ladegerät führt dem Akkupack den Ladestrom des Betrags zu, der basierend auf dem neuesten Wert, der in der Ladebedingungsinformation enthalten ist, festgelegt wird. Ähnlich dem oben beschriebenen Akkupack kann dieses Ladesystem die übermäßige Variation der Ladespannung verhindern, so dass somit der frühe Ladestopp und ein Schaden an der ersten Zelle verhindert werden.
  • Das Ladegerät kann ferner einen Ausgangsstromvergleicher aufweisen. Der Ausgangsstromvergleicher kann bestimmen, ob der neueste Wert kleiner oder gleich einem Obergrenzenstromwert ist. Der Obergrenzenstromwert kann einer Obergrenze des Ladestromwerts, die gemäß einer Temperatur des Ladegeräts bestimmt wird, entsprechen.
  • Der Ausgangsstromfestleger kann in Erwiderung darauf, dass der Ausgangsstromvergleicher bestimmt, dass der neueste Wert kleiner oder gleich dem Obergrenzenstromwert ist, den neuesten Wert als einen Wert, der dem Betrag des Ladestroms entspricht, festlegen. Der Ausgangsstromfestleger kann in Erwiderung darauf, dass der Ausgangsstromvergleicher bestimmt, dass der neueste Wert größer als der Obergrenzenstromwert ist, den Obergrenzenstromwert als einen Wert, der dem Betrag des Ladestroms entspricht, festlegen.
  • Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht diesem Ladesystem, einen Schaden an dem Ladegerät, der durch einen übermäßigen Temperaturanstieg während eines Ladens des Akkupacks durch das Ladegerät verursacht wird, zu verhindern.
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Ladens eines Akkupacks, welches Verfahren umfasst:
    • Berechnen eines neuesten Werts eines Sollstromwerts basierend auf (i) einem vorherigen Wert des Sollstromwerts und (ii) einer maximalen Variation, welcher Sollstromwert einem Betrag eines Ladestroms, der zum Laden einer Zelle des Akkupacks benötigt wird, entspricht, welche maximale Variation abhängig von einer Charakteristik des Akkupacks bestimmt wird; und
    • Benachrichtigen eines Ladegeräts über eine Ladebedingungsinformation, die den neuesten Wert umfasst.
  • Dieses Verfahren übt Wirkungen ähnlich jenen des oben beschriebenen Akkupacks aus.
  • Beispielausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in unten in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, von denen:
    • 1 ein Blockschaubild ist, das eine Übersicht eines Akkupacks und eines Ladegeräts zeigt;
    • 2 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Ablauf eines Ladesteuerungsprozesses, der durch eine ladegerätseitige MPU des Ladegeräts durchgeführt wird, zeigt;
    • 3 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Ablauf eines Ladebedingungsfestlegungsprozesses, der durch eine MPU des Akkupacks durchgeführt wird, zeigt;
    • 4 ein Zeitdiagramm ist, das Profile eines Zellenspannungswerts Vjetzt und eines Ausgangsstromwerts Ijetzt in einer Ausführungsform zeigt;
    • 5 ein Zeitdiagramm ist, das Profile eines Zellenspannungswerts Vjetzt und eines Ausgangsstromwerts Ijetzt in einem Vergleichsbeispiel 1 zeigt;
    • 6 ein Zeitdiagramm ist, das Profile eines Zellenspannungswerts Vjetzt, eines Ausgangsstromwerts Ijetzt und einer Ladungsmenge QV in der Ausführungsform zeigt; und
    • 7 ein Zeitdiagramm ist, das Profile eines Zellenspannungswerts Vjetzt, eines Ausgangsstromwerts Ijetzt und einer Ladungsmenge QV in einem Vergleichsbeispiel 2 zeigt.
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf Beispielausführungsformen unten beschränkt und kann verschiedene Ausgestaltungen innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Offenbarung annehmen.
  • [Erste Ausführungsform]
  • [Gesamtausgestaltung]
  • Eine Ausgestaltung eines Ladesystems 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird in Bezug auf 1 beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist das Ladesystem 1 einen Akkupack (Batteriepack) 100 und ein Ladegerät 600 auf.
  • Der Akkupack 100 ist dazu ausgebildet, mit dem Ladegerät 600 verbunden zu werden. Das Ladegerät 600 führt dem Akkupack 100 elektrische Leistung (elektrischen Strom) zu. Der Akkupack 100 ist auch dazu ausgebildet, mit einem externen Gerät (nicht gezeigt) zum Zuführen elektrischer Leistung zu dem externen Gerät verbunden zu werden. Beispiele des externen Geräts können eine elektrische Arbeitsmaschine und eine Beleuchtungsvorrichtung umfassen. Die elektrische Arbeitsmaschine und die Beleuchtungsvorrichtung arbeiten mit der elektrischen Leistung von dem Akkupack 100. Beispiele der elektrischen Arbeitsmaschine können ein Kraftwerkzeug, wie beispielsweise einen Bohrhammer, eine Kettensäge und eine Schleifmaschine, und eine Arbeitsmaschine für Gartenarbeiten, wie beispielsweise einen Grasschneider, einen Heckenschneider und einen Rasentrimmer, umfassen.
  • Der Akkupack 100 weist einen Akku 60, ein analoges Frontend (AFE) 610, eine Mikroprozessierungseinheit (MPU) 620, eine Leistungszufuhrschaltung (Stromzufuhrschaltung) 116 und einen Selbstkontrollschutz (SCP) 118 auf.
  • Der Akkupack 100 weist ferner einen positiven Anschluss 11, einen negativen Anschluss 12, einen CS-Anschluss 13, einen DT-Anschluss 14, einen TR-Anschluss 15, einen DS-Anschluss 16, eine Ladesteuerung 200, einen Erfasser 300, einen Kommunikator 400, eine Entladesteuerung 500 und eine Speichervorrichtung 627 auf.
  • Der Akku 60 weist eine erste Zelle 60a und eine zweite Zelle 60b auf. Die erste Zelle 60a und die zweite Zelle 60b in der vorliegenden Ausführungsform sind in Reihe miteinander verbunden. Die erste Zelle 60a weist elektrische Leistungsspeicher (oder Teilzellen) 60a1, die parallel miteinander verbunden sind, auf. D.h., die erste Zelle 60a weist Zweige, die jeweils den entsprechenden elektrischen Leistungsspeicher 60a1 aufweisen, auf. Der elektrische Leistungsspeicher (Stromspeicher, Energiespeicher) 60a1 ist dazu ausgebildet, mit dem Ladestrom geladen zu werden. Die zweite Zelle 60b weist elektrische Leistungsspeicher (oder Teilzellen) 60b1 auf. Der elektrische Leistungsspeicher 60b1 ist dazu ausgebildet, mit dem Ladestrom geladen zu werden. In anderen Ausführungsformen kann die erste Zelle 60a die elektrischen Leistungsspeicher 60a1, die in Reihe miteinander verbunden sind, aufweisen oder kann die elektrischen Leistungsspeicher 60a1, die in Reihe miteinander verbunden sind, und die elektrischen Leistungsspeicher 60a1, die parallel miteinander verbunden sind, aufweisen. Die erste Zelle 60a und die zweite Zelle 60b sind wiederaufladbare Akkus (wiederaufladbare Batterie), und jede kann beispielsweise ein Lithiumionenakku oder dergleichen sein. Eine Nennspannung des Akkus 60 in der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise 18 V. Die Nennspannung des Akkus 60 ist nicht auf 18 V beschränkt, und kann 36 V, 72 V oder eine andere Spannung sein. Die erste Zelle 60a und die zweite Zelle 60b werden mit einem Ladestrom, der von dem Ladegerät 600 zugeführt wird, geladen. Eine Spannung, die von dem Akku 60 ausgegeben wird, wird als eine Akkuspannung bezeichnet.
  • Die MPU 620 weist einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und I/Os auf und führt verschiedene Steuerungen einschließlich einer Lade-/Entladesteuerung des Akkus 60 durch. Die MPU 620 weist ferner Unterbrechungsanschlüsse (Interrupt-Ports) PT (nicht gezeigt) auf, die verschiedene Signale, die daran eingegeben werden, empfangen. Wenn (i) der Erfasser 300 einen verbundenen Zustand (Verbindungszustand), in dem der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 verbunden ist, erfasst und (ii) eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, geht die MPU 620 von einem normalen Betriebsmodus (oder einem Steuerungsbetriebszustand) zu einem Schlafmodus (oder einem Niederleistungsbetriebszustand) über. In dem Schlafmodus ist ein Teil des Betriebs der MPU 620 zum Reduzieren eines Leistungsverbrauchs gestoppt. Dann, wenn irgendeiner der Unterbrechungsanschlüsse PT ein Signal während des Schlafmodus empfängt, wacht die MPU 620 auf und geht zu dem normalen Betriebsmodus über. Beispielsweise wacht die MPU 620 auf, wenn (i) der Erfasser 300 den verbundenen Zustand erfasst und (ii) der Unterbrechungsanschluss PT eine Verbindungserfassungsinformation Sa1 empfängt. Die MPU 620 geht zu dem Schlafmodus über, wenn (i) der Erfasser 300 den verbundenen Zustand nicht erfasst (d.h., das Ladegerät 600 abgenommen ist) und (ii) eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.
  • Mit anderen Worten, die MPU 620 ist dazu ausgebildet, zu einem von Betriebsmodi (Betriebszuständen), die den normalen Betriebsmodus und den Schlafmodus umfassen, umzuschalten. Die MPU 620 in dem Steuerungsbetriebszustand steuert ein Laden und Entladen des Akkus 60. Die MPU 620 in dem Niederleistungsbetriebszustand führt keine Steuerung eines Ladens und Entladens des Akkus 60 durch. Der Niederleistungsbetriebszustand verbraucht weniger Leistung im Vergleich zu dem Steuerungsbetriebszustand.
  • Das AFE 610 ist eine analoge Schaltung, die auf einer Leiterplatte montiert ist, und erfasst die Spannung jeder der ersten Zelle 60a und der zweiten Zelle 60b (die nachfolgend auch als eine Zellenspannung bezeichnet wird) entsprechend einem Befehl von der MPU 620. Das AFE 610 erfasst auch eine Temperatur der ersten Zelle 60a (die nachfolgend auch als eine Zellentemperatur bezeichnet wird) über einen ersten Thermistor (nicht gezeigt), der in dem Akku 60 enthalten ist. Das AFE 610 führt einen Zellenausgleichsprozess zum Angleichen verbleibender Energien der ersten Zelle 60a und der zweiten Zelle 60b durch. Das AFE 610 erfasst eine Plattentemperatur (Platinentemperatur) über einen zweiten Thermistor (nicht gezeigt), der auf der Leiterplatte vorgesehen ist. Das AFE 610 erfasst, über einen Shunt-Widerstand 67, einen Ladestrom, der in den Akku 60 (insbesondere die erste Zelle 60a und die zweite Zelle 60b) fließt, und einen Entladestrom, der aus dem Akku 60 (insbesondere der ersten Zelle 60a und der zweiten Zelle 60b) fließt. Das AFE 610 wandelt Werte der erfassten Zellenspannungen, der erfassten Zellentemperatur, der erfassten Plattentemperatur, des erfassten Ladestroms und des erfassten Entladestroms in jeweilige digitale Signale um und gibt die sich ergebenden digitalen Signale an die MPU 620 aus.
  • Ferner bestimmt das AFE 610, ob es ein Laden der ersten Zelle 60a erlaubt (zulässt) oder verbietet, basierend auf dem erfassten Zustand der ersten Zelle 60a, erzeugt ein Ladeerlaubnissignal oder ein Ladeverbotssignal und gibt das erzeugte Signal an die Ladesteuerung 200 aus.
  • Die Leistungszufuhrschaltung 116 weist einen Regler auf. Wenn der Akkupack 100 (insbesondere die MPU 620) in einem Abschaltzustand (der nachfolgend auch als ein inaktiver Zustand bezeichnet wird) ist, empfängt der Regler elektrische Leistung von einer Hilfsleistungszufuhr 623 in dem Ladegerät 600 über den DS-Anschluss 16 und erzeugt eine Leistungszufuhrspannung VDD. Die Leistungszufuhrspannung VDD wird zum Betreiben interner Schaltungen des Akkupacks 100 verwendet. Das Ladegerät 600 weist einen ladegeräteseitigen DS-Anschluss 66, der mit dem DS-Anschluss 16 zu verbinden ist, auf. Der ladegerätseitige DS-Anschluss 66 ist mit der Hilfsleistungszufuhr 623 verbunden.
  • Der Akkupack 100 geht zu dem Abschaltzustand über, wenn die erste Zelle 60a oder die zweite Zelle 60b in einen Überentladezustand (Tiefentladezustand) eintritt. Wenn ihr die Leistungszufuhrspannung VDD zugeführt wird, kehrt die MPU 620 von dem Abschaltzustand zu einem Nichtabschaltzustand (der nachfolgend auch als ein aktiver Zustand bezeichnet wird) zurück. Falls die erste Zelle 60a und die zweite Zelle 60b in einem aufladbaren Zustand sind, gibt die MPU 620 ein Ladeerlaubnissignal an das Ladegerät 600 aus. Wenn der Betrag der Akkuspannung einen bestimmten Spannungswert erreicht, wird der Leistungszufuhrschaltung 116 elektrische Leistung von dem Akku 60 zugeführt. Die Leistungszufuhrschaltung 116 erzeugt die Leistungszufuhrspannung VDD durch Aufnehmen der elektrischen Leistung von dem Akku 60.
  • Der SCP 118 ist auf einer positivseitigen Verbindungsleitung des Akkupacks 100 vorgesehen. Die positivseitige Verbindungsleitung des Akkupacks 100 verbindet eine positive Elektrode des Akkus 60 mit dem positiven Anschluss 11. Der SCP 118 weist eine Sicherung auf. Der SCP 118 weist eine interne Schaltung zum Durchbrennen/Auslösen der Sicherung entsprechend einem Befehl von der MPU 620 auf. Wenn die Sicherung durchgebrannt/ausgelöst wird, die positivseitige Verbindungsleitung unterbrochen und kann ein Laden und Entladen des Akkus 60 über den positiven Anschluss 11 nicht durchgeführt werden. D.h., der Akku 60 ist außerstande, wiederverwendet zu werden.
  • Die MPU 620 befiehlt dem SCP 118, die Sicherung durchzubrennen/auszulösen, als letzten Ausweg zum Sicherstellen von Sicherheit in einem Fall, dass (i) ein Laden trotz dessen, dass ein Ladeverbotssignal von dem Akkupack 100 an das Ladegerät 600 ausgegeben wird, nicht gestoppt wird, oder (ii) ein Entladen trotz dessen, dass ein Entladeverbotssignal von dem Akkupack 100 an das externe Gerät ausgegeben wird, nicht gestoppt wird. D.h., der SCP 118 ist eine Schaltung zum Sicherstellen doppelter Sicherheit vor einem Überladezustand und einem Überentladezustand (Tiefentladezustand) der ersten Zelle 60a und/oder der zweiten Zelle 60b. Der SCP 118 kann regelmäßig diagnostizieren, ob die interne Schaltung darin normal arbeitet, und das Diagnoseergebnis an die MPU 620 ausgeben. Falls der SCP 118 keine Selbstdiagnosefunktion aufweist, kann die MPU 620 einen SCP-Diagnoseprozess durchführen, so dass sie dadurch bestimmt, ob der SCP 118 ordnungsgemäß arbeitet.
  • Die MPU 620 bestimmt, basierend auf den verschiedenen Signalen, die daran eingegeben werden, einen Zustand der ersten Zelle 60a und/oder der zweiten Zelle 60b. Dann bestimmt die MPU 620, ob sie ein Laden der ersten Zelle 60a und der zweiten Zelle 60b erlaubt (zulässt) oder verbietet, basierend auf dem bestimmten Zustand der ersten Zelle 60a und/oder der zweiten Zelle 60b, und erzeugt ein Ladeerlaubnissignal oder ein Ladeverbotssignal. Die MPU 620 gibt das Ladeerlaubnissignal oder das Ladeverbotssignal an die Ladesteuerung 200 über das AFE 610 aus. Ähnlich bestimmt die MPU 620, ob sie ein Entladen von der ersten Zelle 60a und/oder der zweiten Zelle 60b erlaubt (zulässt) oder verbietet, basierend auf dem bestimmten Zustand der ersten Zelle 60a und/oder der zweiten Zelle 60b, erzeugt ein Entladeerlaubnissignal oder ein Entladeverbotssignal, und gibt das erzeugte Signal an die Entladesteuerung 500 aus. Zum Verbessern einer Ansprechbarkeit aus das externe Gerät (insbesondere die elektrische Arbeitsmaschine) kann die MPU 620 ein Entladeerlaubnissignal kontinuierlich während des Schlafmodus erzeugen und das Entladeerlaubnissignal an die Entladesteuerung 500 ausgeben.
  • Wenn der Akkupack 100 mit dem externen Gerät verbunden wird, werden der positive Anschluss 11 und der negative Anschluss 12 respektive mit einem geräteseitigen positiven Anschluss und einem geräteseitigen negativen Anschluss des externen Geräts verbunden. Der Akkupack 100 wird mit dem Ladegerät 600 verbunden, und der positive Anschluss 11 und der negative Anschluss 12 werden respektive mit einem ladegeräteseitigen positiven Anschluss 61 und einem ladegerätseitigen negativen Anschluss 62 des Ladegeräts 600 verbunden. Dies ermöglicht eine Leistungszufuhr von dem Akkupack 100 zu dem externen Gerät und eine Leistungszufuhr von dem Ladegerät 600 zu dem Akkupack 100.
  • Der CS-Anschluss 13 ist mit der Ladesteuerung 200 verbunden. Wenn der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 verbunden ist, gibt der CS-Anschluss 13 ein Ladeerlaubnissignal oder ein Ladeverbotssignal an das Ladegerät 600 aus. Die Ladesteuerung 200 gibt das Ladeerlaubnissignal durch den CS-Anschluss 13 aus, wenn die Ladesteuerung 200 das Ladeerlaubnissignal von dem AFE 610 empfängt. Die Ladesteuerung 200 gibt das Ladeverbotssignal durch den CS-Anschluss 13 aus, wenn die Ladesteuerung 200 das Ladeverbotssignal von dem AFE 610 empfängt.
  • Die Speichervorrichtung 627 ist dazu ausgebildet, eine maximale Variation ΔIbat zu speichern, die in einem Sollstromberechnungsprozess, der später beschrieben wird, verwendet wird. Die Speichervorrichtung 627 weist einen Speicher (z.B. einen Datenspeicher) auf, und die MPU 620 kann verschiedene Informationen (z.B. die maximale Variation ΔIbat), die in dem Speicher gespeichert sind, auslesen. Die maximale Variation ΔIbat entspricht einer maximalen Variation des Ladestroms während der Ladesteuerung. Mit anderen Worten, die maximale Variation ΔIbat ist eine maximale Variation eines Ladestromwerts, der dem Betrag des Ladestroms entspricht.
  • Die maximale Variation ΔIbat entspricht einer Charakteristik des Akkupacks 100. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die maximale Variation ΔIbat einer Charakteristik der ersten Zelle 60a. Die Charakteristik(-en) des Akkupacks 100 entspricht/entsprechen einer Impedanz Z des der ersten Zelle 60a und/oder der Anordnung der ersten Zelle 60a und der zweiten Zelle 60b. Mit anderen Worten, die Charakteristik(-en) des Akkupacks 100 ist/sind gemäß der Gesamtanzahl der Zellen, der Reihenverbindungsausgestaltung der Zellen, der Parallelverbindungsausgestaltung der Zellen, der Anzahl der Zweige für die Zellen, die parallel verbunden sind, und/oder dergleichen bestimmt. In dem Akkupack 100 ist die maximale Variation ΔIbat, die einer derartigen Charakteristik des Akkupacks 100 entspricht, in der Speichervorrichtung 627 gespeichert. Insbesondere ist die maximale Variation ΔIbat derart festgelegt, dass eine Spannungsvariation ΔViz, die durch Multiplizieren der maximalen Variation ΔIbat mit der Impedanz Z berechnet wird, kleiner als ein Differenzwert AVa zwischen einem Ladeabschlussspannungswert Vschnitt und einem Sollspannungswert CV (ΔVa = Vschnitt - CV) ist.
  • Das Ladegerät 600 weist einen ladegeräteseitigen CS-Anschluss 63, der mit dem CS-Anschluss 13 zu verbinden ist, auf. Das Ladegerät 600 weist eine Verriegelungsschaltung 617, die mit dem ladegerätseitigen CS-Anschluss 63 verbunden ist, auf. Das Ladegerät 600 weist eine ladegerätseitige Leistungszufuhrschaltung 613, die dazu ausgebildet ist, eine Gleichstromleistung zuzuführen, auf. Die Verriegelungsschaltung 617 erlaubt einen Leistungszufuhrbetrieb durch die ladegerätseitige Leistungszufuhrschaltung 613 während eines Empfangs des Ladeerlaubnissignals von dem Akkupack 100. Die Verriegelungsschaltung 617 verbietet den Leistungszufuhrbetrieb durch die ladegerätseitige Leistungszufuhrschaltung 613 während eines Empfangs des Ladeverbotssignals von dem Akkupack 100. Die ladegerätseitige Leistungszufuhrschaltung 613 ist dazu ausgebildet, eine Wechselspannungsleistung (Wechselstrom) von einer kommerziellen Leistungszufuhr (z.B. 100 V Wechselspannung) in die Gleichspannungsleistung (Gleichstrom) mit einem Wechselspannung/Gleichspannungsumwandler (AC/DC-Wandler) oder dergleichen zum Zuführen der Gleichspannungsleistung umzuwandeln.
  • Der DT-Anschluss 14 ist mit einem ladegeräteseitigen Kommunikationsanschluss 64 des Ladegeräts 600 verbunden, wenn der Akkupack 100 mit dem Ladegerät 600 verbunden ist. Der ladegerätseitige Kommunikationsanschluss 64 ist mit einem Akkuerfasser 630 verbunden. Der DT-Anschluss 14 weist ein elektrisches Potential VDT auf. Das elektrische Potential VDT variiert abhängig davon, ob das Ladegerät 600 mit dem Akkupack 100 verbunden ist. Das elektrische Potential VDT variiert auch abhängig davon, ob der Akkupack 100 in dem inaktiven Zustand oder in dem aktiven Zustand ist.
  • Der Akkuerfasser 630 bestimmt, ob das elektrische Potential VDT den inaktiven Zustand oder den aktiven Zustand des Akkupacks 100 angibt. Basierend auf dem Bestimmungsergebnis erfasst der Akkuerfasser 630, ob der Akkupack 100 in dem inaktiven Zustand ist. Bei Erfassung, dass der Akkupack 100 in dem aktiven Zustand ist, schaltet der Akkuerfasser 630 einen Entladeschalter 615 ein. Der Entladeschalter 615 ist auf einer positivseitigen Verbindungsleitung des Ladegeräts 600 vorgesehen. Die positivseitige Verbindungsleitung des Ladegeräts 600 ist eine Leistungsleitung (Stromleitung), die zwischen dem ladegeräteseitigen positiven Anschluss 61 und der ladegerätseitigen Leistungszufuhrschaltung 613 vorgesehen ist. Der Entladeschalter 615 kann beispielsweise einen Feldeffekttransistor (FET) aufweisen.
  • Dies erlaubt eine Leistungszufuhr von dem Ladegerät 600 zu dem Akkupack 100, so dass dadurch der Akku 60 (insbesondere die erste Zelle 60a und die zweite Zelle 60b) geladen wird. Bei Erfassung, dass der Akkupack 100 in dem inaktiven Zustand ist, schaltet der Akkuerfasser 630 den Entladeschalter 615 aus.
  • Der DT-Anschluss 14 ist mit dem Erfasser 300 des Akkupacks 100 verbunden. Der Erfasser 300 erfasst das elektrische Potential VDT und bestimmt, ob das elektrische Potential VDT angibt, dass das Ladegerät 600 mit dem Akkupack 100 nicht verbunden (oder davon getrennt) ist. Der Erfasser 300 erfasst, basierend auf dem elektrischen Potential VDT, ob das Ladegerät 600 mit dem Akkupack 100 verbunden ist. Der Erfasser 300 gibt das Erfassungsergebnis an die MPU 620 durch den Unterbrechungsanschluss/die Unterbrechungsanschlüsse PT aus. Der Erfasser 300 kann das Erfassungsergebnis an das AFE 610 ausgeben. Ferner kann der Erfasser 300 das Erfassungsergebnis an die MPU 620 und das AFE 610 ausgeben.
  • Die MPU 620 beschafft, basierend auf dem Erfassungsergebnis, das daran eingegeben wird, eine Ladegerätinformation, die eine Nichtverbindungsinformation, eine Ausschaltinformation und eine Einschaltinformation umfasst. Die Ladegerätinformation (d.h., die Nichtverbindungsinformation, die Ausschaltinformation und die Einschaltinformation) wird von dem Ladegerät 600 an den Akkupack 100 gesendet und wird durch den Akkupack 100 empfangen.
  • Die Nichtverbindungsinformation gibt an, dass das Ladegerät 600 mit dem Akkupack 100 nicht verbunden ist. Die Ausschaltinformation gibt an, dass das Ladegerät 600 mit dem Akkupack 100 verbunden ist und dass der Entladeschalter 615 ausgeschaltet ist. Die Einschaltinformation 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 Anschluss für serielle Kommunikation und ist mit dem Kommunikator 400 verbunden. Der Kommunikator 400 weist eine Universelle-asynchrone-Empfänger/Sender-(UART-)Schaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Halbduplexkommunikation durchzuführen, auf.
  • Das Ladegerät 600 weist einen ladegeräteseitigen TR-Anschluss 65, der mit dem TR-Anschluss 15 zu verbinden ist, und einen ladegeräteseitigen Kommunikator 619, der mit dem ladegerätseitigen TR-Anschluss 65 verbunden ist, auf. Der ladegerätseitige Kommunikator 619 weist eine Universelle-asynchrone-Empfänger/Sender-(UART-)Schaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Halbduplexkommunikation durchzuführen, auf.
  • Das Ladegerät 600 weist eine ladegerätseitige MPU 611 auf. Die ladegerätseitige MPU 611 weist einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und I/Os auf und führt verschiedene Steuerungen einschließlich einer Ladesteuerung des Ladegeräts 600 durch. Die ladegerätseitige MPU 611 erfasst, über einen Shunt-Widerstand 621, den Betrag eines Entladestroms, der aus der ladegerätseitigen Leistungszufuhrschaltung 613 herausfließt. Falls die ladegerätseitige MPU 611 einen anormalen Betrag des Entladestroms erfasst, stoppt die ladegerätseitige MPU 611 ein Laden des Akkus 60 (insbesondere der ersten Zelle 60a und der zweiten Zelle 60b) mit einem derartigen anormalen Entladestrom beispielsweise durch Ausschalten des Entladeschalters 615.
  • Wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, nachdem ein Laden des Akkupacks 100 abgeschlossen ist, geht die ladegerätseitige MPU 611 von einem normalen Betriebsmodus (oder einem Steuerungsbetriebszustand) zu einem Schlafmodus (oder einem Niederleistungsbetriebszustand) über. In dem Schlafmodus ist ein Teil des Betriebs der ladegerätseitigen MPU 611 zum Reduzieren eines Leistungsverbrauchs gestoppt. Bevor sie von dem normalen Betriebsmodus zu dem Schlafmodus übergeht, sendet die ladegerätseitige MPU 611 ein Schlafübergangssignal Sa2 an die MPU 620 über den ladegerätseitigen Kommunikator 619. Das Schlafübergangssignal Sa2 ist ein Parametersignal, das angibt, dass die ladegerätseitige MPU 611 des Ladegeräts 600 in den Schlafmodus übergegangen ist.
  • Die MPU 611 weist Unterbrechungsanschlüsse PT (nicht gezeigt) auf, die verschiedene Signale, die daran eingegeben werden, empfangen. Wenn irgendeiner der Unterbrechungsanschlüsse PT während des Schlafmodus ein Signal empfängt, wacht die ladegerätseitige MPU 611 auf und geht in den normalen Betriebsmodus über. Beispielsweise wacht die ladegerätseitige MPU 611 auf, wenn (i) die ladegerätseitige MPU 611 einen verbundenen Zustand (Verbindungszustand) erfasst, in dem das Ladegerät 600 mit dem Akkupack 100 verbunden ist, und (ii) der Unterbrechungsanschluss PT eine Verbindungserfassungsinformation Sb1 empfängt. Die ladegerätseitige MPU 611 geht in den Schlafmodus über, wenn (i) die ladegerätseitige MPU 611 den verbundenen Zustand nicht erfasst (d.h., der Akkupack 100 abgenommen ist) und (ii) eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.
  • Die MPU 620 führt eine serielle Kommunikation mit der ladegerätseitigen MPU 611 über den Kommunikator 400, den TR-Anschluss 15, den ladegerätseitigen TR-Anschluss 65 und den ladegerätseitigen Kommunikator 619 durch. Die MPU 620 und die ladegerätseitige MPU 611 kommunizieren miteinander in einem bestimmten Kommunikationszyklus Tc (z.B. Tc = 8 [Sek]), solange eine Kommunikation dazwischen hergestellt ist. Die MPU 620, der Kommunikator 400 und der TR-Anschluss 15 führen eine Zweiwegkommunikation mit dem Ladegerät 600 durch.
  • Der DS-Anschluss 16 ist mit der Entladesteuerung 500 verbunden. Wenn der Akkupack 100 mit dem externen Gerät (insbesondere der elektrischen Arbeitsmaschine) verbunden ist, gibt der DS-Anschluss 16 ein Entladeerlaubnissignal oder ein Entladeverbotssignal an das externe Gerät aus. Die Entladesteuerung 500 gibt das Entladeerlaubnissignal oder das Entladeverbotssignal durch den DS-Anschluss 16 basierend auf dem Entladeerlaubnissignal oder dem Entladeverbotssignal, das von der MPU 620 eingegeben wird, aus. Wenn der Akkupack 100 in dem inaktiven Zustand mit dem Ladegerät 600 verbunden ist, wird die elektrische Leistung von der Hilfsleistungszufuhr 623 an den DS-Anschluss 16 über den ladegerätseitigen DS-Anschluss 66 eingegeben.
  • Das Ladegerät 600 weist einen Temperaturerfasser 625, der dazu ausgebildet ist, eine Temperatur des Ladegeräts 600 zu erfassen, auf. Der Temperaturerfasser 625 sendet die erfasste Temperatur (die nachfolgend auch als eine Erfassertemperatur T1 bezeichnet wird) an die ladegerätseitige MPU 611. Die ladegerätseitige MPU 611 speichert die Erfassertemperatur T1 in einem Speicher, wie beispielsweise dem RAM in der ladegerätseitigen MPU 611. Der Temperaturerfasser 625 kann einen Thermistor (nicht gezeigt), der angrenzend an beispielsweise eine/einen von der ladegerätseitigen Leistungszufuhrschaltung 613, dem Entladeschalter 615, dem Shunt-Widerstand 621 usw. vorgesehen ist, aufweisen.
  • [Ladebedingungsfestlegungsprozess und Ladesteuerungsprozess]
  • Eine Erläuterung verschiedener Prozesse, die in dem Ladegerät 600 und dem Akkupack 100 während eines Ladens des Akkupacks 100 durchgeführt werden, wird angegeben. Insbesondere werden ein Ladesteuerungsprozess, der durch die ladegerätseitige MPU 611 des Ladegeräts 600 durchgeführt wird, und ein Ladebedingungsfestlegungsprozess, der durch die MPU 620 des Akkupacks 100 durchgeführt wird, in Bezug auf Ablaufdiagramme von 2 bzw. 3 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird, ob das Laden abgeschlossen ist, basierend auf der ersten Zelle 60a bestimmt. In einer anderen Ausführungsform kann, ob das Laden abgeschlossen ist, basierend auf der zweiten Zelle 60b bestimmt werden. In noch einer anderen Ausführungsform kann, ob das Laden abgeschlossen ist, basierend auf sowohl der ersten Zelle 60a als auch der zweiten Zelle 60b bestimmt werden, und das Laden des Akkupacks 100 kann durch Abschluss des Ladens der ersten Zelle 60a und/oder der zweiten Zelle 60b abgeschlossen werden.
  • Die ladegerätseitige MPU 611 wacht auf, wenn (i) die ladegerätseitige MPU 611 den verbundenen Zustand erfasst und (ii) die ladegerätseitige MPU 611 die Verbindungserfassungsinformation Sb1 durch den Unterbrechungsanschluss PT empfängt, und dann initiiert die ladegerätseitige MPU 611 den Ladesteuerungsprozess. Die MPU 620 wacht auf, wenn (i) der Erfasser 300 den verbundenen Zustand erfasst und (ii) der Unterbrechungsanschluss PT die Verbindungserfassungsinformation Sa1 empfängt, und dann initiiert die MPU 620 einen Betrieb in dem normalen Betriebsmodus (d.h. dem Steuerungsbetriebszustand) und initiiert den Ladebedingungsfestl egungsprozess.
  • Der Ladesteuerungsprozess durch die ladegerätseitige MPU 611 und der Ladebedingungsfestlegungsprozess durch die MPU 620 werden simultan initiiert und dann gleichzeitig durchgeführt.
  • Bei Initiierung des Ladesteuerungsprozesses führt die ladegerätseitige MPU 611 zunächst einen anfänglichen Kommunikationsprozess in S110 (S stellt einen Schritt dar: dasselbe gilt nachfolgend) durch. Bei Initiierung des Ladebedingungsfestlegungsprozesses führt die MPU 620 einen anfänglichen Kommunikationsprozess in S310 durch. Die anfänglichen Kommunikationsprozesse umfassen ein Bestätigen, dass Signale zwischen dem Akkupack 100 und dem Ladegerät 600 (d.h. zwischen der MPU 620 und der ladegerätseitigen MPU 611) gegenseitig gesendet und empfangen werden können.
  • Bei ordnungsgemäßem Abschließen des anfänglichen Kommunikationsprozesses schreitet die ladegerätseitige MPU 611 zu S120 voran und legt einen Ausgangsstromwert Ijetzt auf 0 Ampere ([A]) fest. Der Ausgangsstromwert Ijetzt ist eine von internen Variablen, die in dem Ladesteuerungsprozess, der durch die ladegerätseitige MPU 611 durchgeführt wird, verwendet werden. Der Ausgangsstromwert Ijetzt ist eine interne Variable zum Speichern eines Stromwerts des Entladestroms, der durch die ladegerätseitige Leistungszufuhrschaltung 613 ausgegeben wird. Der Entladestrom, der durch die ladegerätseitige Leistungszufuhrschaltung 613 ausgegeben wird, entspricht auch einem Ladestrom zum Laden des Akkupacks 100.
  • In dem nachfolgenden S130 sendet die ladegerätseitige MPU 611 den Ausgangsstromwert Ijetzt an die MPU 620. Im Detail sendet die ladegerätseitige MPU 611 einen numerischen Wert, der als der Ausgangsstromwert Ijetzt festgelegt ist, an die MPU 620.
  • Bei ordnungsgemäßem Abschließen des anfänglichen Kommunikationsprozesses empfängt die MPU 620 in S320 den Ausgangsstromwert Ijetzt von der ladegerätseitigen MPU 611. In diesem Schritt wartet die MPU 620, bis sie den Ausgangsstromwert Ijetzt empfängt. Mit anderen Worten, die MPU 620, die den Prozess in S320 durchführt, beschafft, von dem Ladegerät 600, den Ausgangsstromwert Ijetzt, der in einer Ladebetriebsinformation enthalten ist. Die Ladebetriebsinformation gibt den Ladebetrieb durch das Ladegerät 600 an. Der Ausgangsstromwert Ijetzt ist eine Information des Ladestroms, der durch das Ladegerät 600 an den Akkupack 100 ausgegeben wird. Im Detail beschafft die MPU 620 den Ausgangsstromwert Ijetzt von der ladegerätseitigen MPU 611 über den Kommunikator 400 und den ladegerätseitigen Kommunikator 619.
  • In dem nachfolgenden S140 beschafft die ladegerätseitige MPU 611 eine Ladegerättemperatur T1 von dem Temperaturerfasser 625. Die ladegerätseitige MPU 611 speichert die Erfassertemperatur T1 als eine der internen Variablen, die in dem Ladesteuerungsprozess verwendet werden, in dem Speicher in der ladegerätseitigen MPU 611.
  • In dem nachfolgenden S150 bestimmt die ladegerätseitige MPU 611 einen Obergrenzenstromwert Ic1 basierend auf der Erfassertemperatur T1. Der Obergrenzenstromwert Ic1 entspricht einer zulässigen Obergrenze des Betrags des Ladestroms, der durch das Ladegerät 600 auszugeben ist. Der Obergrenzenstromwert Ic1 ist eine der internen Variablen, die in dem Ladesteuerungsprozess, der durch die ladegerätseitige MPU 611 durchgeführt wird, verwendet werden. Die ladegerätseitige MPU 611 berechnet den Obergrenzenstromwert Ic1, der der Ladegerättemperatur T1 entspricht, unter Verwendung einer Berechnungsformel, einer Zuordnungsinformation oder dergleichen, die basierend auf einer Korrelation zwischen der Ladegerättemperatur T1 und dem Obergrenzenstromwert Ic1 erzeugt wird, und legt das Berechnungsergebnis als den Obergrenzenstromwert Ic1 fest. Je höher die Ladegerättemperatur T1 des Ladegeräts 600 ist, umso kleiner ist der Obergrenzenstromwert Ic1, der durch die ladegerätseitige MPU 611 festgelegt wird.
  • In S330 beschafft die MPU 620 einen Zellenspannungswert Vjetzt und eine Akkutemperatur Tb. Die MPU 620 beschafft einen Wert der Zellenspannung der ersten Zelle 60a von dem AFE 610 und speichert ihn, als den Zellenspannungswert Vjetzt, in dem Speicher in der MPU 620. Die MPU 620 beschafft die Zellentemperatur der ersten Zelle 60a von dem AFE 610 und speichert sie, als die Akkutemperatur Tb, in dem Speicher in der MPU 620.
  • In dem nachfolgenden S340 legt die MPU 620 einen Referenzstromwert Ifestl, einen Sollspannungswert CV und einen Ladeabschlussstromwert Ischnitt fest. Diese sind die internen Variablen, die in dem Ladesteuerungsprozess, der durch die ladegerätseitige MPU 611 durchgeführt wird, verwendet werden.
  • Der Referenzstromwert Ifestl entspricht einer Obergrenze des Betrags des in der ersten Zelle 60a während eines Ladens durch das Ladegerät 600 zulässigen Ladestroms. Die MPU 620 berechnet den Referenzstromwert Ifestl, der der Akkutemperatur Tb, die in S330 beschafft wird, entspricht, unter Verwendung einer Berechnungsformel, einer Zuordnungsinformation oder dergleichen, die basierend auf einer Korrelation des Referenzstromwerts Ifestl mit der Akkutemperatur Tb erzeugt wird, und legt das Berechnungsergebnis als den Referenzstromwert Ifestl fest.
  • Der Sollspannungswert CV ist ein Sollwert der Zellenspannung in der ersten Zelle 60a während eines Ladens durch das Ladegerät 600. D.h. der Sollspannungswert CV entspricht dem Betrag der Zellenspannung, die für das Ladegerät 600 zum Laden der ersten Zelle 60a benötigt wird. Die MPU 620 berechnet den Sollspannungswert CV, der der Akkutemperatur Tb, die in S330 beschafft wird, entspricht, unter Verwendung einer Berechnungsformel, einer Zuordnungsinformation oder dergleichen, die basierend auf einer Korrelation des Sollspannungswerts CV mit der Akkutemperatur Tb erzeugt wird, und legt das Berechnungsergebnis als den Sollspannungswert CV fest.
  • Der Ladeabschlussstromwert Ischnitt ist ein Schwellenwert zum Bestimmen eines Abschlusses eines Ladens der ersten Zelle 60a. Genauer gesagt entspricht der Ladeabschlussstromwert Ischnitt dem Betrag des Ladestroms, der von dem Ladegerät 600 zugeführt wird, wenn die erste Zelle 60a in einem Ladeabschlusszustand ist. Die MPU 620 berechnet den Ladeabschlussstromwert Ischnitt, der der Akkutemperatur Tb, die in S330 beschafft wird, entspricht, unter Verwendung einer Berechnungsformel, einer Zuordnungsinformation oder dergleichen, die basierend auf einer Korrelation des Ladeabschlussstromwerts Ischnitt mit der Akkutemperatur Tb erzeugt wird, und legt das Berechnungsergebnis als den Ladeabschlussstromwert Ischnitt fest.
  • In dem nachfolgenden S350 bestimmt die MPU 620, ob der Zellenspannungswert Vjetzt größer oder gleich dem Sollspannungswert CV ist. Bei positiver Bestimmung schreitet die MPU 620 zu S390 voran; während bei negativer Bestimmung die MPU 620 zu S360 voranschreitet. Mit anderen Worten, die MPU 620, die den Prozess in S350 durchführt, vergleicht den Zellenspannungswert Vjetzt mit dem Sollspannungswert CV und bestimmt, ob der Zellenspannungswert Vjetzt kleiner als der Sollspannungswert CV ist.
  • Bei Fortschreiten zu S360 nach der negativen Bestimmung in S350 bestimmt die MPU 620, ob die Summe des Ausgangsstromwerts Ijetzt und der maximalen Variation ΔIbat (= Ijetzt + ΔIbat: nachfolgend auch als ein vorläufiger Stromwert Ite bezeichnet) größer als der Referenzstromwert Ifestl ist. Bei positiver Bestimmung schreitet die MPU 620 zu S380 voran; während bei negativer Bestimmung die MPU 620 zu S370 voranschreitet. In S360 berechnet die MPU 620 den vorläufigen Stromwert Ite unter Verwendung der maximalen Variation ΔIbat, die aus der Speichervorrichtung 627 ausgelesen wird. Mit anderen Worten, die MPU 620, die den Prozess in S360 durchführt, vergleicht den vorläufigen Stromwert Ite mit dem Referenzstromwert Ifestl und bestimmt, ob der vorläufige Stromwert Ite kleiner oder gleich dem Referenzstromwert Ifestl ist.
  • Bei Fortschreiten zu S370 nach der negativen Bestimmung in S360 legt die MPU 620 die Summe des Ausgangsstromwerts Ijetzt und der maximalen Variation ΔIbat (d.h. den vorläufigen Stromwert Ite) als einen Sollstromwert Inächst fest. Der Sollstromwert Inächst entspricht dem Betrag des Ladestroms, der zum Laden der ersten Zelle 60a benötigt wird. Mit anderen Worten, der Sollstromwert Inächst ist ein zu erreichender Sollwert für den Ladestromwert. Insbesondere berechnet die MPU 620, die den Prozess in S370 durchführt, einen neuesten Wert des Sollstromwerts Inächst (der nachfolgend auch als ein neuester Wert Ine2 bezeichnet wird), der durch Addieren der maximalen Variation ΔIbat zu dem Ausgangsstromwert Ijetzt erhalten wird.
  • In S370 kann der neueste Wert Ine2 unter Verwendung eines vorherigen Werts des Sollstromwerts Inächst (der nachfolgend auch als ein vorheriger Wert Ine1 bezeichnet wird), der letztes Mal berechnet wurde, statt unter Verwendung des Ausgangsstromwerts Ijetzt berechnet werden. Mit anderen Worten, die MPU 620 kann den neuesten Wert Ine2 basierend auf dem vorherigen Wert Ine1 und der maximalen Variation ΔIbat berechnen. Die MPU 620 führt den Prozess in S370 in dem Ladebedingungsfestlegungsprozess wiederholt durch, so dass sie dadurch wiederholt den Sollstromwert Inächst berechnet.
  • Bei Fortschreiten zu S380 nach der positiven Bestimmung in S360 legt die MPU 620 den Referenzstromwert Ifestl als den Sollstromwert Inächst fest.
  • Bei Fortschreiten zu S390 nach der positiven Bestimmung in S350 bestimmt die MPU 620, ob der Zellenspannungswert Vjetzt größer oder gleich dem Ladeabschlussspannungswert Vschnitt ist. Bei positiver Bestimmung schreitet die MPU 620 zu S430 voran; während bei negative Bestimmung die MPU 620 zu S400 voranschreitet. Der Ladeabschlussspannungswert Vschnitt ist ein Bestimmungswert zum Bestimmen eines Abschlusses eines Ladens der ersten Zelle 60a und entspricht der Spannung der ersten Zelle 60a, wenn die erste Zelle 60a in dem Ladeabschlusszustand ist.
  • Bei Fortschreiten zu S400 nach der negativen Bestimmung in S390 berechnet die MPU 620 den Sollstromwert Inächst durch Subtrahieren der maximalen Variation ΔIbat von dem Ausgangsstromwert Ijetzt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Subtraktion unter Verwendung der maximalen Variation ΔIbat durchgeführt; jedoch kann die Subtraktion unter Verwendung eines anderen numerischen Werts (z.B. eines Stromabnahmereferenzbetrags ΔIbat2) statt unter Verwendung der maximalen Variation ΔIbat durchgeführt werden, so dass dadurch der Sollstromwert Inächst festgelegt wird. Insbesondere kann der Sollstromwert Inächst unter Verwendung verschiedener numerischer Werte abhängig davon, ob der Sollstromwert Inächst zu erhöhen oder zu verringern ist, festgelegt werden.
  • In dem nachfolgenden S410 bestimmt die MPU 620, ob der Sollstromwert Inächst kleiner als der Ladeabschlussstromwert Ischnitt ist. Bei positiver Bestimmung schreitet die MPU 620 zu S430 voran; während bei negativer Bestimmung die MPU 620 zu S420 voranschreitet.
  • In S420 sendet die MPU 620 den Sollstromwert Inächst an die ladegerätseitige MPU 611. Insbesondere sendet die MPU 620 den Sollstromwert Inächst, der in einem von S370, S380 und S400 festgelegt wurde, an die ladegerätseitige MPU 611. Die MPU 620 sendet den Sollstromwert Inächst an die ladegerätseitige MPU 611 über den Kommunikator 400 und den ladegerätseitigen Kommunikator 619. Auf diese Weise wird das Ladegerät 600 über den Sollstromwert Inächst durch den Akkupack 100 benachrichtigt.
  • In S160 empfängt die ladegerätseitige MPU 611 den Sollstromwert Inächst von der MPU 620. In diesem Schritt wartet die ladegerätseitige MPU 611, bis sie den Sollstromwert Inächst empfängt. Insbesondere beschafft in S160 die ladegerätseitige MPU 611, von dem Akkupack 100, den Sollstromwert Inächst, der in der Ladebedingungsinformation enthalten ist.
  • In dem nachfolgenden S170 bestimmt die ladegerätseitige MPU 611, ob der Sollstromwert Inächst größer als der Obergrenzenstromwert Ic1 ist. Bei positiver Bestimmung schreitet die ladegerätseitige MPU 611 zu S190 voran; während bei negativer Bestimmung die ladegerätseitige MPU 611 zu S180 voranschreitet. Mit anderen Worten, in S170 bestimmt die ladegerätseitige MPU 611, ob der neueste Wert Ine2 kleiner oder gleich dem Obergrenzenstromwert Ic1 ist.
  • Bei Fortschreiten zu S180 nach der negativen Bestimmung in S170 legt die ladegerätseitige MPU 611 den Sollstromwert Inächst als einen Ausgangsstrom Iaus fest. Bei Fortschreiten zu S190 legt die ladegerätseitige MPU 611 den Obergrenzenstromwert Ic1 als den Ausgangsstrom Iaus fest. Die ladegerätseitige MPU 611 steuert einen Strom, der durch die ladegerätseitige Leistungszufuhrschaltung 613 ausgegeben wird, basierend auf der Festlegung des Ausgangsstroms Iaus. D.h., in dem Ladegerät 600 wird der Ausgangsstrom gemäß dem Ausgangsstrom Iaus von der ladegerätseitigen Leistungszufuhrschaltung 613 ausgegeben.
  • Mit anderen Worten, in S180 und S190 legt die ladegerätseitige MPU 611 den Betrag des Ladestroms, der von der ladegerätseitigen Leistungszufuhrschaltung 613 auszugeben ist, fest. Insbesondere legt in S180 die ladegerätseitige MPU 611 den Betrag des Ladestroms, der von der ladegerätseitigen Leistungszufuhrschaltung 613 auszugeben ist, basierend auf dem Sollstromwert Inächst fest.
  • In dem nachfolgenden S200 legt die ladegerätseitige MPU 611 den Ausgangsstrom Iaus als den Ausgangsstromwert Ijetzt fest.
  • Nach Durchführen des Prozesses in S200 schreitet die ladegerätseitige MPU 611 wieder zu S130 voran, wonach die ladegerätseitige MPU 611 die Prozesse in S130 bis S200 durchführt.
  • In S430 bestimmt die MPU 620, dass ein Laden der ersten Zelle 60a abgeschlossen ist, und sendet ein Ladeabschlusssignal Ss zum Benachrichtigen über einen Abschluss eines Ladens an die ladegerätseitige MPU 611. Nach Durchführen des Prozesses in S430 beendet die MPU 620 den Ladebedingungsfestlegungsprozess. Die ladegerätseitige MPU 611 beendet den Ladesteuerungsprozess bei Empfangen des Ladeabschlusssignals Ss.
  • Wie soweit beschrieben wurde, führt der Akkupack 100 den Ladebedingungsfestlegungsprozess durch und führt das Ladegerät 600 den Ladesteuerungsprozess durch, wodurch der Akkupack 100 den Sollstromwert Inächst an das Ladegerät 600 sendet (S420) und das Ladegerät 600 den Ausgangsstrom Iaus, der basierend auf dem Sollstromwert Inächst festgelegt wird, an den Akkupack 100 ausgibt (S180).
  • Außerdem legt der Akkupack 100 den Sollstromwert Inächst unter Verwendung der maximalen Variation ΔIbat, die gemäß der Charakteristik/den Charakteristiken des Akkupacks 100 festgelegt wird, fest (S370, S400). Dies ermöglicht, dass der Sollstromwert Inächst gemäß der Charakteristik/den Charakteristiken des Akkupacks 100 geändert wird.
  • Außerdem legt der Akkupack 100 den Referenzstromwert Ifestl als den Sollstromwert Inächst fest, falls der vorläufige Stromwert Ite größer als der Referenzstromwert Ifestl ist. Dies verhindert, dass der Sollstromwert Inächst übermäßig zunimmt.
  • [Vergleich zwischen der vorliegenden Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 1 hinsichtlich früheren Ladestopps]
  • Hier wird eine Erläuterung der Fähigkeit des Ladesystems 1 der vorliegenden Ausführungsform, einen frühen Ladestopp zu verhindern, durch Vergleichen der vorliegenden Ausführungsform mit dem Vergleichsbeispiel 1 angegeben.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist die vorliegende Ausführungsform auf das Ladesystem 1 gerichtet, das dazu ausgebildet ist, ein Laden eines Akkupacks unter Verwendung der maximalen Variation ΔIbat, die in dem Akkupack 100 gespeichert ist, durchzuführen. Andererseits ist das Vergleichsbeispiel 1 auf ein Ladesystem (nicht gezeigt) gerichtet, das dazu ausgebildet ist, ein Laden eines Akkupacks unter Verwendung einer maximalen Variation, die in einem Ladegerät gespeichert ist, durchzuführen.
  • 4 zeigt Profile des Zellenspannungswerts Vjetzt und des Ausgangsstromwerts Ijetzt, wenn in der vorliegenden Ausführungsform der Akkupack 100 den Ladebedingungsfestlegungsprozess durchführt und das Ladegerät 600 den Ladesteuerungsprozess durchführt.
  • Insbesondere wird in der vorliegenden Ausführungsform bei Initiierung eines Ladens bei Zeit 0 [Sek] der Ausgangsstromwert Ijetzt wiederholt schrittweise um die maximale Variation ΔIbat erhöht, und dies hat zur Folge, dass der Zellenspannungswert Vjetzt ebenfalls wiederholt schrittweise erhöht wird. Dann wird, wenn der Zellenspannungswert Vjetzt den Sollspannungswert CV überschreitet (bei Zeit 40 [Sek] herum), der Ausgangsstromwert Ijetzt schrittweise um die maximale Variation ΔIbat verringert (bei Zeit 44 [Sek] herum).
  • Hier bestimmt, falls der Zellenspannungswert Vjetzt nicht nur den Sollspannungswert CV, sondern auch den Ladeabschlussspannungswert Vschnitt überschreitet, das Ladegerät, dass das Laden abgeschlossen ist, so dass somit das Laden gestoppt wird. Jedoch wird in der vorliegenden Ausführungsform die maximale Variation ΔIbat, die in dem Akkupack 100 gespeichert ist, gemäß der Charakteristik/den Charakteristiken des Akkupacks 100 festgelegt. Somit wird verhindert, dass der Zellenspannungswert Vjetzt den Ladeabschlussspannungswert Vschnitt überschreitet, selbst nachdem der Ausgangsstromwert Ijetzt wiederholt schrittweise um die maximale Variation ΔIbat erhöht wird.
  • Nachfolgend, wenn der Zellenspannungswert Vjetzt mit der Abnahme des Ausgangsstromwerts Ijetzt unter den Sollspannungswert CV fällt, wird der Ausgangsstromwert Ijetzt schrittweise um die maximale Variation ΔIbat erhöht (um Zeit 52 [Sek] herum). Dann, wenn der Zellenspannungswert Vjetzt den Sollspannungswert CV überschreitet, wird der Ausgangsstromwert Ijetzt schrittweise um die maximale Variation ΔIbat verringert.
  • D.h., nachdem der Zellenspannungswert Vjetzt den Sollspannungswert CV erreicht, wird der Ausgangsstromwert Ijetzt so gesteuert, dass er um die maximale Variation ΔIbat erhöht oder verringert wird, so dass der Zellenspannungswert Vjetzt nahe an dem Sollspannungswert CV bleibt.
  • Nachfolgend, während der Zellenspannungswert Vjetzt nahe an dem Sollspannungswert CV bleibt, wird der Ausgangsstromwert Ijetzt mit der Zunahme geladener Leistungsenergie der ersten Zelle 60a graduell verringert (über einen Zeitraum ungefähr von Zeit 52 bis Zeit 132 [Sek]). Dann, wenn der Ausgangsstromwert Ijetzt unter den Ladeabschlussstromwert Ischnitt fällt, bestimmt das Ladegerät, dass das Laden abgeschlossen ist, so dass somit das Laden beendet wird (bei Zeit 132 [Sek]).
  • 5 zeigt Profile des Zellenspannungswerts Vjetzt und des Ausgangsstromwerts Ijetzt, wenn eine Ladesteuerung durch einen Akkupack und das Ladegerät des Vergleichsbeispiels 1 durchgeführt wird.
  • Der Ladesteuerungsprozess, der durch das Ladegerät des Vergleichsbeispiels 1 durchgeführt wird, unterscheidet sich von dem Ladesteuerungsprozess der vorliegenden Ausführungsform, der in 2 gezeigt ist, darin, dass der Prozess eines Empfangens des Sollstromwerts Inächst von dem Akkupack 100 nicht enthalten ist. Der Ladesteuerungsprozess des Vergleichsbeispiels 1 unterscheidet sich von dem Ladesteuerungsprozess der vorliegenden Ausführungsform darin, dass der Ausgangsstrom Iaus als der Sollstromwert Inächst unter Verwendung einer maximalen Variation ΔI2, die in dem Ladegerät gespeichert ist, festgelegt wird. Ein größerer Wert wird als die maximale Variation ΔI2 in dem Vergleichsbeispiel 1 festgelegt, als die maximale Variation ΔIbat in der vorliegenden Ausführungsform.
  • In dem Vergleichsbeispiel 1 wird bei Initiierung eines Ladens bei Zeit 0 [Sek] der Ausgangsstromwert Ijetzt wiederholt schrittweise um die maximale Variation ΔI2, die in dem Ladegerät gespeichert ist, erhöht, und dies hat zur Folge, dass der Zellenspannungswert Vjetzt ebenfalls wiederholt schrittweise erhöht wird. Hier ist, da ein größerer Wert als die maximale Variation ΔI2 festgelegt wird als die maximale Variation ΔIbat, ein Spannungsanstieg in dem Vergleichsbeispiel 1 größer als jener in der vorliegenden Ausführungsform. Somit überschreitet der Zellenspannungswert Vjetzt nicht nur den Sollspannungswert CV, sondern auch den Ladeabschlussspannungswert Vschnitt durch eine einzelne Aktualisierung des Ausgangsstromwerts Ijetzt um die maximale Variation ΔI2 (bei Zeit 24 [Sek] herum).
  • Wie oben beschrieben wurde, bestimmt, wenn der Zellenspannungswert Vjetzt den Ladeabschlussspannungswert Vschnitt überschreitet, das Ladegerät, dass das Laden abgeschlossen ist, so dass somit das Laden gestoppt wird (siehe S390 und S430). D.h., in dem Vergleichsbeispiel 1 tritt ein früher Ladestopp auf, bei dem, obwohl der Akku in einem Zustand, dass er nicht ausreichend geladen ist, ist, das Ladegerät fälschlicherweise bestimmt, dass das Laden abgeschlossen ist, so dass das Laden somit gestoppt wird.
  • Dies tritt auf, wenn die maximale Variation ΔI2, die in dem Ladegerät gespeichert ist, nicht zu einer Charakteristik des Akkupacks passend ist.
  • Wie man aus dem Obigen sieht, kann im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 1 die vorliegende Ausführungsform ein Auftreten des frühen Ladestopps verhindern, so dass dadurch der Akkupack 100 ausreichend geladen wird.
  • [Vergleich zwischen der vorliegenden Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 hinsichtlich Ladezeit]
  • Hier wird eine Erläuterung der Fähigkeit des Ladesystems 1 der vorliegenden Ausführungsform, eine Ladezeit (d.h. eine Zeit, die von einer Initiierung zu einem Abschluss des Ladens benötigt wird) zu reduzieren, durch Vergleichen der vorliegenden Ausführungsform mit dem Vergleichsbeispiel 2 angegeben.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist die vorliegende Ausführungsform auf das Ladesystem 1 gerichtet, das dazu ausgebildet ist, ein Akkupackladen unter Verwendung der maximalen Variation ΔIbat, die in dem Akkupack 100 gespeichert ist, durchzuführen. Andererseits ist das Vergleichsbeispiel 2 auf ein Ladesystem (nicht gezeigt) gerichtet, das dazu ausgebildet ist, ein Akkupackladen unter Verwendung einer maximalen Variation, die in einem Ladegerät gespeichert ist, durchzuführen.
  • 6 zeigt Profile des Zellenspannungswerts Vjetzt, des Ausgangsstromwerts Ijetzt und einer Ladungsmenge QV, wenn in der vorliegenden Ausführungsform der Akkupack 100 den Ladebedingungsfestlegungsprozess durchführt und das Ladegerät 600 den Ladesteuerungsprozess durchführt. Die Ladungsmenge QV gibt eine geladene Leistungsenergie [Ah] in der ersten Zelle 60a an.
  • Insbesondere wird in der vorliegenden Ausführungsform bei Initiierung eines Ladens bei Zeit 0 [Sek] der Ausgangsstromwert Ijetzt wiederholt um die maximale Variation ΔIbat erhöht, und dies hat zur Folge, dass der Zellenspannungswert Vjetzt wiederholt erhöht wird und auch die Ladungsmenge QV erhöht wird. In ungefähr 44 [Sek] erreicht der Ausgangsstromwert Ijetzt den Referenzstromwert Ifestl. Danach wird das Laden mit dem Ausgangsstromwert Ijetzt, der so gesteuert wird, dass er ungefähr derselbe Wert wie der Referenzstromwert Ifestl ist, fortgesetzt, so dass dadurch die Ladungsmenge QV weiter erhöht wird.
  • 7 zeigt Profile des Zellenspannungswerts Vjetzt, des Ausgangsstromwerts Ijetzt und der Ladungsmenge QV, wenn eine Ladesteuerung durch einen Akkupack und das Ladegerät des Vergleichsbeispiels 2 durchgeführt wird.
  • Der Ladesteuerungsprozess, der durch das Ladegerät des Vergleichsbeispiels 2 durchgeführt wird, unterscheidet sich von dem Ladesteuerungsprozess der vorliegenden Ausführungsform, der in 2 gezeigt ist, darin, dass (i) der Prozess eines Empfangens des Sollstromwerts Inächst von dem Akkupack 100 nicht enthalten ist und (ii) der Ausgangsstrom Iaus unter Verwendung der maximalen Variation ΔI2, die in dem Ladegerät gespeichert ist, als der Sollstromwert Inächst festgelegt wird. Die maximale Variation ΔI2 in dem Vergleichsbeispiel 2 ist kleiner als die maximale Variation ΔIbat in der vorliegenden Ausführungsform.
  • In dem Vergleichsbeispiel 2 wird bei Initiierung eines Ladens bei Zeit 0 [Sek] der Ausgangsstromwert Ijetzt wiederholt um die maximale Variation ΔIbat erhöht, und dies hat zur Folge, dass der Zellenspannungswert Vjetzt wiederholt erhöht wird und auch die Ladungsmenge QV erhöht wird. Jedoch ist in dem Vergleichsbeispiel 2 die maximale Variation ΔIbat kleiner als jene in der vorliegenden Ausführungsform, und somit ist eine Erhöhungsrate des Ausgangsstromwerts Ijetzt kleiner. Es dauert ungefähr 188 [Sek], bis der Ausgangsstromwert Ijetzt den Referenzstromwert Ifestl erreicht.
  • D.h., in der vorliegenden Ausführungsform ist die Zeit, die dafür benötigt wird, dass der Ausgangsstromwert Ijetzt den Referenzstromwert Ifestl erreicht, kürzer als jene in dem Vergleichsbeispiel 2, und dies hat eine höhere Erhöhungsrate der Ladungsmenge QV zur Folge. Somit kann die Ladezeit des Akkupacks 100 reduziert werden.
  • [Wirkungen]
  • Wie soweit beschrieben wurde, berechnet in dem Ladesystem 1 der Akkupack 100 den neuesten Wert Ine2 unter Verwendung der maximalen Variation ΔIbat, die gemäß der Charakteristik/den Charakteristiken des Akkupacks 100 bestimmt wird. Somit kann der Akkupack 100 die Erhöhung des Sollstromwerts Inächst innerhalb eines Bereichs gemäß der Charakteristik/den Charakteristiken des Akkupacks 100 steuern. Die MPU 620 benachrichtigt die ladegerätseitige MPU 611 in dem Ladegerät 600 über den Sollstromwert Inächst, so dass dadurch ermöglicht wird, dass der Akkupack 100 das Ladegerät 600 über den Sollstromwert Inächst gemäß der Charakteristik/den Charakteristiken des Akkupacks 100 benachrichtigt.
  • Somit kann der Akkupack 100 eine übermäßige Zunahme des Ladestroms, der von dem Ladegerät 600 zugeführt wird (d.h. die maximale Variation ΔIbat), verhindern. Infolgedessen kann die Variation der Ladespannung, die durch die Änderung des Ladestroms verursacht wird, in einen Bereich gemäß der Charakteristik/den Charakteristiken des Akkupacks 100 (insbesondere der ersten Zelle 60a) fallen.
  • Dementsprechend können das Ladesystem 1 und der Akkupack 100 eine übermäßige Variation der Ladespannung verhindern, so dass somit der frühe Ladestopp, ein Schaden an der ersten Zelle 60a usw. verhindert werden. Der frühe Ladestopp bezeichnet beispielsweise einen Stopp des Ladebetriebs, der durch eine außerordentliche Erhöhung der Ladespannung vor Abschluss eines Ladens des Akkus verursacht wird, wie in dem Fall, der in 5 gezeigt ist. Der Schaden an der ersten Zelle 60a bezeichnet beispielsweise einen Schaden an der ersten Zelle 60a, der durch eine unzulässige Ladespannung verursacht wird.
  • Als Nächstes wird die maximale Variation ΔIbat basierend auf den Charakteristiken des Akkupacks 100 bestimmt. Die Charakteristiken des Akkupacks 100 entsprechen der Impedanz Z der ersten Zelle 60a und entsprechen der Anordnung der ersten Zelle 60a und der zweiten Zelle 60b.
  • Die Variation der Ladespannung, die durch eine Änderung des Ladestroms verursacht wird, variiert beispielsweise gemäß den Charakteristiken des Akkupacks 100. Somit macht es eine Verwendung der maximalen Variation ΔIbat der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Variation der Ladespannung so festzulegen, dass sie zu den Charakteristiken der ersten Zelle 60a und somit zu den Charakteristiken des Akkupacks 100 passend ist. Dementsprechend können, da die Variation der Ladespannung gemäß den Charakteristiken der ersten Zelle 60a festgelegt werden kann, das Ladesystem 1 und der Akkupack 100 eine übermäßige Variation der Ladespannung verhindern.
  • Als Nächstes ist der Akkupack 100 dazu ausgebildet, von dem Ladegerät 600, den Ausgangsstromwert Ijetzt, der in der Ladebetriebsinformation des Ladegeräts 600 enthalten ist, zu beschaffen. In dem Akkupack 100 berechnet die MPU 620 den neuesten Wert Ine2 unter Verwendung des Ausgangsstromwerts Ijetzt (siehe S370).
  • Da der Ausgangsstromwert Ijetzt, der in der Ladebetriebsinformation enthalten ist, von dem Ladegerät 600 beschafft wird, kann der Akkupack 100 den Betrag des Ladestroms, den das Ladegerät 600 an den Akkupack 100 ausgibt, genau erhalten. Außerdem kann, da der neueste Wert Ine2 unter Verwendung des Ausgangsstromwerts Ijetzt als der vorherige Wert Ine1 berechnet wird, der Akkupack 100 den neuesten Wert Ine2 ordnungsgemäß berechnen, selbst wenn ein Fehler zwischen dem vorherigen Wert Ine1 und einem tatsächlichen Betrag des Ladestroms verursacht wird.
  • Dementsprechend kann der Akkupack 100 eine fehlerhafte Berechnung des neuesten Werts Ine2 verhindern, so dass somit eine übermäßige Variation der Ladespannung verhindert wird.
  • In dem Akkupack 100 berechnet, in Erwiderung auf die Bestimmung, dass der Zellenspannungswert Vjetzt kleiner als der Sollspannungswert CV ist (negative Bestimmung in S350), die MPU 620 den neuesten Wert Ine2, der durch Addieren der maximalen Variation ΔIbat zu dem Ausgangsstromwert Ijetzt erhalten wird (S370).
  • Dies ermöglicht dem Akkupack 100, den neuesten Wert Ine2 so zu berechnen, dass der Ladestrom erhöht wird, während der Zellenspannungswert Vjetzt der ersten Zelle 60a innerhalb einer Toleranz gehalten wird. Dementsprechend kann der Akkupack 100 den Ladestrom innerhalb einer Toleranz erhöhen, so dass somit die Ladezeit reduziert wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der Modus beschrieben worden, in dem, nach der negativen Bestimmung in S350, der Prozess zu S370 über S360 voranschreitet, wie in dem Ablaufdiagramm von 3 gezeigt ist. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diesen Modus beschränkt, und beispielsweise kann der Prozess direkt zu S370, nicht über S360, voranschreiten. In dem Fall eines Weglassens von S360 kann S380 ebenfalls weggelassen werden.
  • In dem Akkupack 100 berechnet, in Erwiderung auf die Bestimmung, dass der Zellenspannungswert Vjetzt größer oder gleich dem Sollspannungswert CV ist (positive Bestimmung in S350), die MPU 620 den neuesten Wert Ine2 durch Subtrahieren der maximalen Variation ΔIbat von dem Ausgangsstromwert Ijetzt (S400).
  • Dies ermöglicht dem Akkupack 100, den neuesten Wert Ine 2 zu berechnen, während der Zellenspannungswert Vjetzt der ersten Zelle 60a jenseits einer Toleranz verhindert wird, indem der Sollstromwert Inächst reduziert wird, wenn der Zellenspannungswert Vjetzt größer oder gleich dem Sollspannungswert CV ist. Dementsprechend ermöglicht eine Verwendung des Akkupacks 100 einen fortgesetzten ordnungsgemäßen Ladebetrieb, während ein Auftreten eines Ladestopps, der durch die unzulässige Ladespannung verursacht wird, verhindert wird.
  • In dem Akkupack 100 berechnet, in Erwiderung auf die Bestimmung, dass der vorläufige Stromwert Ite kleiner oder gleich dem Referenzstromwert Ifestl ist (negative Bestimmung in S360), die MPU 620 den neuesten Wert Ine2, der durch Addieren der maximalen Variation ΔIbat zu dem Ausgangsstromwert Ijetzt erhalten wird (S370). Andererseits legt, in Erwiderung auf die Bestimmung, dass der vorläufige Stromwert Ite größer als der Referenzstromwert Ifestl ist (positive Bestimmung in S360), die MPU 620 den Referenzstromwert Ifestl als den neuesten Wert Ine2 fest (S380).
  • Dies ermöglicht dem Akkupack 100, den neuesten Wert Ine2 so zu berechnen, dass der Ladestrom erhöht wird, während der Betrag des Ladestroms innerhalb einer Toleranz gehalten wird. Dementsprechend kann der Akkupack 100 den Ladestrom innerhalb einer Toleranz erhöhen, so dass somit die Ladezeit reduziert wird.
  • Außerdem kann der Akkupack 100 den neuesten Wert Ine2 berechnen, während der Betrag des Ladestroms jenseits einer Toleranz verhindert wird. Dementsprechend ermöglicht eine Verwendung des Akkupacks 100 einen fortgesetzten ordnungsgemäßen Ladebetrieb, während ein Auftreten eines Ladestopps, der durch einen unzulässigen Betrag des Ladestroms verursacht wird, verhindert wird.
  • In dem Ladesystem 1 benachrichtigt der Akkupack 100 das Ladegerät 600 über den Sollstromwert Inächst als die Ladebedingungsinformation. Das Ladegerät 600 führt dem Akkupack 100 den Ladestrom des Betrags, der basierend auf dem Sollstromwert Inächst festgelegt wird, zu. Dementsprechend kann das Ladesystem 1 eine übermäßige Variation der Ladespannung verhindern, so dass somit der frühe Ladestopp, ein Schaden an dem Akku usw. verhindert werden.
  • In dem Ladegerät 600 des Ladesystems 1 legt, in Erwiderung auf die Bestimmung, dass der Sollstromwert Inächst kleiner oder gleich dem Obergrenzenstromwert Ic1 ist (negative Bestimmung in S 170), die ladegerätseitige MPU 611 den Sollstromwert Inächst als den Ausgangsstrom Iaus fest (S180). Andererseits legt, in Erwiderung auf die Bestimmung, dass der Sollstromwert Inächst größer als der Obergrenzenstromwert Ic1 ist (positive Bestimmung in S170), die ladegerätseitige MPU 611 den Obergrenzenstromwert Ic1 als den Ausgangsstrom Iaus fest (S190).
  • Dies ermöglicht dem Ladesystem 1, einen Schaden an dem Ladegerät 600, der durch einen übermäßigen Temperaturanstieg während eines Ladens des Akkupacks 100 durch das Ladegerät 600 verursacht wird, zu verhindern.
  • [Entsprechung zwischen Begriffen]
  • Die MPU 620, die die Prozesse in S370, S380 und S400 durchführt, entspricht einem Beispiel eines Sollstromberechners der vorliegenden Offenbarung. Die MPU 620 und der Kommunikator 400, die den Prozess in S420 durchführen, entsprechen einem Beispiel eines Informationsbenachrichtigers der vorliegenden Offenbarung. Die MPU 620 und der Kommunikator 400, die den Prozess in S330 durchführen, entsprechen einem Beispiel eines Betriebsinformationsbeschaffers der vorliegenden Offenbarung. Die MPU 620, die den Prozess in S350 durchführt, entspricht einem Beispiel eines Spannungsvergleichers der vorliegenden Offenbarung. Die MPU 620, die den Prozess in S360 durchführt, entspricht einem Beispiel eines Ladestromvergleichers der vorliegenden Offenbarung.
  • Die ladegerätseitige Leistungszufuhrschaltung 613 entspricht einem Beispiel eines Stromausgebers der vorliegenden Offenbarung. Die ladegerätseitige MPU 611, die den Prozess in S160 durchführt, entspricht einem Beispiel eines Bedingungsinformationsbeschaffers der vorliegenden Offenbarung. Die ladegerätseitige MPU 611, die den Prozess in S180 oder S190 durchführt, entspricht einem Beispiel eines Ausgangsstromfestlegers der vorliegenden Offenbarung. Die ladegerätseitige MPU 611, die den Prozess in S170 durchführt, entspricht einem Beispiel eines Ausgangsstromvergleichers der vorliegenden Offenbarung.
  • [Andere Ausführungsformen]
  • Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist in dem Obigen beschrieben worden; jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann in verschiedenen Weisen innerhalb des Umfangs, der von dem Wesen der vorliegenden Offenbarung nicht abweicht, ausgeführt werden.
  • (2a) In der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein bestimmter Betrag der maximalen Variation ΔIbat nicht explizit beschrieben. Jedoch ist die maximale Variation ΔIbat auf irgendeinen gegebenen Wert, der basierend auf der Charakteristik/den Charakteristiken des Akkupacks 100 (z.B. der Impedanz der ersten Zelle 60a, der Anordnung der ersten Zelle 60a und der zweiten Zelle 60b usw.) bestimmt wird, festgelegt. Alternativ ist es eine Option, eine Variation der Ladespannung, die durch Änderung des Ladestroms verursacht wird, unter Verwendung des tatsächlichen Akkupacks 100 zu messen, so dass somit die maximale Variation ΔIbat basierend auf dem Messergebnis festgelegt wird.
  • (2b) In der oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Ausgestaltung beschrieben worden, in der der Akkupack 100 den Ausgangsstromwert Ijetzt von dem Ladegerät 600 beschafft (S320). Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine derartige Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise kann in dem Ladebedingungsfestlegungsprozess, der durch die MPU 620 des Akkupacks 100 durchgeführt wird, der Sollstromwert Inächst, der letztes Mal berechnet wurde, als der Ausgangsstromwert Ijetzt zum Berechnen des neuesten Werts Ine2 verwendet werden.
  • (2c) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Modus beschrieben worden, in dem die serielle Kommunikation zwischen dem Akkupack 100 (dem Kommunikator 400) und dem Ladegerät 600 eingesetzt wird. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die serielle Kommunikation beschränkt, und andere Arten von Kommunikation, wie beispielsweise parallele Kommunikation und Multiplexkommunikation, können eingesetzt werden. Ferner ist in der oben beschriebenen Ausführungsform der Modus beschrieben worden, in dem die Zweiwegkommunikation zwischen dem Akkupack 100 (dem Kommunikator 400) und dem Ladegerät 600 eingesetzt wird. Jedoch kann eine Einwegkommunikation eingesetzt werden. In diesem Fall können zwei oder mehr Kommunikationswege für die Einwegkommunikation vorgesehen sein.
  • (2d) Eine Funktion, die durch ein einzelnes Element in den oben beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt wird, kann durch zwei oder mehr Elemente durchgeführt werden, und eine Funktion, die durch zwei oder mehr Elemente durchgeführt wird, kann durch ein einzelnes Element durchgeführt werden. Zumindest ein Teil einer Ausgestaltung in den oben beschriebenen Ausführungsformen kann durch eine bekannte Ausgestaltung, die eine ähnliche Funktion aufweist, ersetzt werden. Ein Teil einer Ausgestaltung in den oben beschriebenen Ausführungsformen kann weggelassen werden. Zumindest ein Teil einer Ausgestaltung in den oben beschriebenen Ausführungsformen kann zu einer anderen Ausgestaltung in den oben beschriebenen Ausführungsformen hinzugefügt werden oder diese ersetzen. Einer oder alle Modi, die durch die technischen Ideen, die lediglich durch die Wiedergaben in den beigefügten Ansprüchen bestimmt sind, umfasst sind, sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Es wird explizit erklärt, dass alle Merkmale, die in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbart sind, dazu bestimmt sind, separat und unabhängig voneinander sowohl für den Zweck der ursprünglichen Offenbarung als auch für den Zweck der Beschränkung der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Zusammenstellung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen offenbart zu werden. Es wird explizit erklärt, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Objekten jeden möglichen Zwischenwert oder jedes mögliche dazwischen liegende Objekt sowohl für den Zweck der ursprünglichen Offenbarung als auch für den Zweck der Beschränkung der beanspruchten Erfindung, insbesondere zur Bestimmung der Grenzen von Wertebereichen offenbaren.
  • 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 3972930 [0002]

Claims (12)

  1. Akkupack (100), mit: einer ersten Zelle (60a), die dazu ausgebildet ist, mit einem Ladestrom, der von einem Ladegerät zugeführt wird, geladen zu werden; einer Speichervorrichtung (627), die dazu ausgebildet ist, eine maximale Variation eines Ladestromwerts, der einem Betrag des Ladestroms entspricht, die abhängig von einer Charakteristik des Akkupacks bestimmt wird, zu speichern; einem Sollstromberechner (620), der dazu ausgebildet ist, einen neuesten Wert eines Sollstromwerts, der dem Betrag des Ladestroms, der zum Laden der ersten Zelle benötigt wird, entspricht, basierend auf (i) einem vorherigen Wert des Sollstromwerts und (ii) der maximalen Variation zu berechnen; und einem Informationsbenachrichtiger (620, 400), der dazu ausgebildet ist, eine Ladebedingungsinformation, die den neuesten Wert umfasst, an das Ladegerät zu senden.
  2. Akkupack nach Anspruch 1, bei dem die Charakteristik des Akkupacks zumindest einen Betrag einer Impedanz der ersten Zelle umfasst.
  3. Akkupack nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit: einer zweiten Zelle (60b), die dazu ausgebildet ist, mit dem Ladestrom geladen zu werden.
  4. Akkupack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die erste Zelle parallel mit der zweiten Zelle verbunden ist.
  5. Akkupack nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Charakteristik des Akkupacks zumindest von einer Anordnung der ersten Zelle und der zweiten Zelle abhängt.
  6. Akkupack nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit: einem Betriebsinformationsbeschaffer (620, 400), der dazu ausgebildet ist, eine Ladebetriebsinformation, die einen Betrieb, der für das Ladegerät zum Laden der ersten Zelle benötigt wird, betrifft und den Ladestromwert umfasst, von dem Ladegerät zu beschaffen, bei dem der Sollstromberechner dazu ausgebildet ist, den Ladestromwert, der in der Ladebetriebsinformation enthalten ist, als den vorherigen Wert zum Berechnen des neuesten Werts festzulegen.
  7. Akkupack nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit: einem Spannungsvergleicher (620), der dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, ob ein Zellenspannungswert, der einem Betrag einer Spannung der ersten Zelle entspricht, kleiner als ein Sollspannungswert, der dem Betrag der Spannung der ersten Zelle, die für das Ladegerät zum Laden der ersten Zelle benötigt wird, entspricht, ist, bei dem der Sollstromberechner dazu ausgebildet ist, in Erwiderung darauf, dass der Spannungsvergleicher bestimmt, dass der Zellenspannungswert kleiner als der Sollspannungswert ist, den neuesten Wert durch Addieren der maximalen Variation zu dem vorherigen Wert zu berechnen.
  8. Akkupack nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Sollstromberechner dazu ausgebildet ist, in Erwiderung darauf, dass der Spannungsvergleicher bestimmt, dass der Zellenspannungswert größer oder gleich dem Sollspannungswert ist, den neuesten Wert durch Subtrahieren der maximalen Variation von dem vorherigen Wert zu berechnen.
  9. Akkupack nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit: einem Ladestromvergleicher (620), der dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, ob ein vorläufiger Stromwert, der einer Summe des vorherigen Werts und der maximalen Variation entspricht, kleiner oder gleich einem Referenzstromwert, der einer Obergrenze des in der ersten Zelle zulässigen Ladestromwerts entspricht, ist, bei dem der Sollstromberechner dazu ausgebildet ist, in Erwiderung darauf, dass der Ladestromvergleicher bestimmt, dass der vorläufige Stromwert kleiner oder gleich dem Referenzstromwert ist, den neuesten Wert durch Addieren der maximalen Variation zu dem vorherigen Wert zu berechnen, und bei dem der Sollstromberechner dazu ausgebildet ist, in Erwiderung darauf, dass der Ladestromvergleicher bestimmt, dass der vorläufige Stromwert größer als der Referenzstromwert ist, den Referenzstromwert als den neuesten Wert festzulegen.
  10. Ladesystem (1) mit: dem Akkupack (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9; und dem Ladegerät mit: einem Stromausgeber (613), der dazu ausgebildet ist, den Ladestrom dem Akkupack zuzuführen; einem Bedingungsinformationsbeschaffer (611), der dazu ausgebildet ist, die Ladebedingungsinformation von dem Akkupack zu beschaffen; und einem Ausgangsstromfestleger (611), der dazu ausgebildet ist, den Betrag des Ladestroms basierend auf dem neuesten Wert, der in der Ladebedingungsinformation enthalten ist, festzulegen.
  11. Ladesystem nach Anspruch 10, bei dem das Ladegerät ferner aufweist: einen Ausgangsstromvergleicher (611), der dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, ob der neueste Wert kleiner oder gleich einem Obergrenzenstromwert, der einer Obergrenze des Ladestromwerts, die gemäß einer Temperatur des Ladegeräts bestimmt ist, entspricht, ist, bei dem der Ausgangsstromfestleger dazu ausgebildet ist, in Erwiderung darauf, dass der Ausgangsstromvergleicher bestimmt, dass der neueste Wert kleiner oder gleich dem Obergrenzenstromwert ist, den neuesten Wert als einen Wert, der dem Betrag des Ladestroms entspricht, festzulegen, und bei dem der Ausgangsstromfestleger dazu ausgebildet ist, in Erwiderung darauf, dass der Ausgangsstromvergleicher bestimmt, dass der neueste Wert größer als der Obergrenzenstromwert ist, den Obergrenzenstromwert als einen Wert, der dem Betrag des Ladestroms entspricht, festzulegen.
  12. Verfahren zum Steuern eines Ladens eines Akkupacks, mit: Berechnen eines neuesten Werts eines Sollstromwerts, der einem Betrag eines Ladestroms, der zum Laden einer Zelle in dem Akkupack benötigt wird, entspricht, basierend auf (i) einem vorherigen Wert des Sollstromwerts und (ii) einer maximalen Variation, die einer Charakteristik des Akkupacks entspricht; und Benachrichtigen eines Ladegeräts über eine Ladebedingungsinformation, die den neuesten Wert umfasst.
DE102020122992.5A 2019-09-06 2020-09-03 Akkupack, ladesystem und verfahren zum steuern eines ladens eines akkupacks Pending DE102020122992A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-163120 2019-09-06
JP2019163120A JP7240994B2 (ja) 2019-09-06 2019-09-06 バッテリパックおよび充電システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020122992A1 true DE102020122992A1 (de) 2021-03-11

Family

ID=74644448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020122992.5A Pending DE102020122992A1 (de) 2019-09-06 2020-09-03 Akkupack, ladesystem und verfahren zum steuern eines ladens eines akkupacks

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11894710B2 (de)
JP (1) JP7240994B2 (de)
CN (1) CN112467816A (de)
DE (1) DE102020122992A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11552490B2 (en) * 2019-02-25 2023-01-10 Snap Inc. Charging cable with charge state indication
JP7336264B2 (ja) * 2019-05-29 2023-08-31 株式会社マキタ バッテリパック
JP7522023B2 (ja) * 2020-12-16 2024-07-24 株式会社マキタ バッテリパック
US20230208163A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 Motorola Solutions, Inc. Device, battery and system to control battery power

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3055138B2 (ja) * 1989-03-27 2000-06-26 神鋼電機株式会社 バッテリ充電器
KR100457520B1 (ko) * 2002-05-23 2004-11-17 삼성전자주식회사 도전성 롤의 대전전위 제어방법
JP3972930B2 (ja) 2004-09-30 2007-09-05 松下電工株式会社 充電装置
JP4725605B2 (ja) 2008-06-25 2011-07-13 パナソニック電工株式会社 充電回路
JP2012085487A (ja) * 2010-10-14 2012-04-26 Sony Corp 二次電池の充電制御方法および電池パック
DE112010006053B4 (de) * 2010-12-10 2023-07-27 General Electric Co. Ladevorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Ladevorrichtung
JP5774388B2 (ja) 2011-06-29 2015-09-09 三洋電機株式会社 二次電池の充電方法、充電制御装置及びパック電池
CN103000965B (zh) * 2012-11-23 2015-04-29 华为终端有限公司 一种充电方法及充电器
JP6381987B2 (ja) * 2014-06-23 2018-08-29 株式会社マキタ 充電制御装置、バッテリパック及び充電器
JP6507040B2 (ja) * 2015-06-08 2019-04-24 株式会社マキタ 充電器
JP6767198B2 (ja) * 2015-11-30 2020-10-14 株式会社マキタ バッテリ装置及び充電装置
CN107231014B (zh) * 2016-09-20 2019-02-19 华为技术有限公司 一种充电电路、终端以及充电系统
CN107565185B (zh) * 2017-09-07 2019-11-01 深圳埃瑞斯瓦特新能源有限公司 一种电池充电方法
CN107834946B (zh) * 2017-10-09 2021-10-15 深圳率能半导体有限公司 采用动态混合衰减模式的pwm电流驱动方法及装置
JP2019080407A (ja) 2017-10-23 2019-05-23 株式会社マキタ バッテリパック
JP7027860B2 (ja) * 2017-12-13 2022-03-02 株式会社デンソー 電源システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN112467816A (zh) 2021-03-09
US20210075243A1 (en) 2021-03-11
US11894710B2 (en) 2024-02-06
JP2021044869A (ja) 2021-03-18
JP7240994B2 (ja) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102020122992A1 (de) Akkupack, ladesystem und verfahren zum steuern eines ladens eines akkupacks
DE102015008603A1 (de) Batteriepack und Verfahren zum Steuern desselben
DE112019003028T5 (de) Vorrichtung zur schätzung der lade-/entladekurve und verfahren zur schätzung der lade-/entladekurve einer wiederaufladbaren batterie
EP3701584B1 (de) Verfahren zum auf- oder entladen eines energiespeichers
DE112013006920B4 (de) Ausfall-Detektionsvorrichtung für Spannungssensor
DE112018006386T5 (de) Vorrichtung zur Schätzung der wirtschaftlichen Effizienz einer wiederaufladbaren Batterie sowie Verfahren zur Schätzung der wirtschaftlichen Effizienz
DE112014004029B4 (de) Fahrzeug und Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug
DE112010001900B4 (de) Brennstoffzellensystem, Steuerungsverfahren für ein Brennstoffzellensystem, und mit dem Brennstoffzellensystem ausgestattetes Fahrzeug
DE10223188A1 (de) Gleichstrom- bzw. DC-Leistungsquelleneinheit mit einer Batterieladefunktion
DE102015218674A1 (de) Batteriealterungsbestimmungseinrichtung, batteriealterungsbestimmungsverfahren und fahrzeug
DE112013004220T5 (de) Elektrowerkzeug
DE102017221770B4 (de) Stromversorgungsvorrichtung für elektrisch angetriebene Fahrzeuge
DE102013209954A1 (de) Ladesteuerung für ein Fahrzeug
DE102008013548A1 (de) Batterieladegerät
DE102013108198B4 (de) Verfahren zum Ausführen eines Zellausgleichs eines Batteriesystems basierend auf Kapazitätswerten
DE112011103852T5 (de) Leistungszufuhrstapel-Austauschverfahren, Steuerungsvorrichtung und Speichermedium, das ein Steuerungsprogramm speichert
DE112005001217T5 (de) Verfahren und System zum Batterieladen
DE102017104833A1 (de) Elektroenergieversorgungssystem für ein Fahrzeug
DE10254226A1 (de) Batteriesäule, die als Leistungsversorgung für eine tragbare Vorrichtung verwendet wird
DE102013225221A1 (de) Batteriesystem
DE102017205529A1 (de) Verwaltungseinrichtung für Energiespeichereinrichtungen, Energiespeichervorrichtung und Energiespeichersystem
DE10354874B4 (de) Batterieladevorrichtung
DE102020113969A1 (de) Akkupack
DE19818443C2 (de) Vorrichtung zur Vermeidung einer Schädigung einer Lithium-Sekundärbatterie
DE102015106370A1 (de) Vorrichtung zum Steuern einer Sekundärzellenbatterie für ein umweltfreundliches Fahrzeug der nächsten Generation.