JP2022552616A - スマートバッテリ、充電器及びバッテリ充電システム - Google Patents
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Abstract
Description
AC 交流。
AES 高度暗号化標準。
AFE アナログフロントエンド。
BMS バッテリ管理システム。
DC 直流。
IC 集積回路。
MOSFET 金属酸化物半導体電界効果トランジスタ。
UART 汎用非同期送受信機(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)。
Claims (22)
- スマートバッテリを充電するための充電器であって、
電力供給と、
前記電力供給によって供給される電力が、充電のために前記スマートバッテリによって制御可能に受け取り可能であるように、前記電力供給を前記スマートバッテリから電気的に接続又は切断するための充電器側オン-オフスイッチと、
前記充電器側オン-オフスイッチを制御するための充電器側プロセッサであって、前記スマートバッテリと通信可能であり、充電制御プロセスを実行するように構成される、充電器側プロセッサと、
を備え、
前記充電制御プロセスは、
前記スマートバッテリに前記充電器に応答するように定期的に要求することと、
前記充電器が前記スマートバッテリに応答するように要求した後、前記スマートバッテリが前記充電器に応答しないと判定したことに応答して、通信障害が発生していると判定することと、
前記通信障害が発生していることを発見したことに応答して、前記電力供給及び前記スマートバッテリを保護するために前記電力供給を前記スマートバッテリから切断するように、前記充電器側オン-オフスイッチをオフにすることと、
を含む、スマートバッテリを充電するための充電器。 - 前記充電制御プロセスは、
対称暗号鍵で複数のメッセージデータを暗号化して、暗号化された複数のメッセージデータを形成することであって、前記対称暗号鍵は、前記スマートバッテリが真正である場合に前記暗号化された複数のメッセージデータが前記スマートバッテリによって復号可能であるように、個々の真正バッテリに知られており、前記スマートバッテリが前記暗号化された複数のメッセージデータに正しく応答することができるかどうかを検出することによって、前記スマートバッテリが真正であるかどうかを前記充電器側プロセッサが判定できるようにすることと、
前記暗号化された複数のメッセージデータを前記スマートバッテリに送信することであって、前記複数のメッセージデータは、前記スマートバッテリに応答を求める要求を含むことと、
前記スマートバッテリからの任意の応答を監視して、前記スマートバッテリが真正であるかどうかを判定することと、
前記スマートバッテリが真正でないことを発見したことに応答して、前記充電器側オン-オフスイッチをオフにし、それによって、前記スマートバッテリが前記電力供給への接続を禁止されることと、
をさらに含む、請求項1に記載の充電器。 - 所定の不真正条件の1つが満たされるとき、前記スマートバッテリが真正でないことが発見され、前記所定の不真正条件は、
前記暗号化された複数のメッセージデータが前記スマートバッテリに送信された後、第2の所定のタイムアウト期間内に前記スマートバッテリから応答を受信しないことと、
前記スマートバッテリから応答を受信し、前記応答が前記暗号化された複数のメッセージデータに誤って応答していることと、
を含む、請求項2に記載の充電器。 - 前記暗号化された複数のメッセージデータは、少なくとも前記充電器が前記スマートバッテリに最初に取り付けられたときに、前記スマートバッテリに送信される、請求項2に記載の充電器。
- 所定の通信障害条件の1つが満たされるとき、前記通信障害が発生していることが発見され、前記所定の通信障害条件は、
前記充電器が前記スマートバッテリに応答するように要求した後、第1の所定のタイムアウト期間内に前記スマートバッテリから応答を受信しないこと
を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の充電器。 - 前記充電器側プロセッサは、汎用非同期送受信機(UART)プロトコルに基づいて前記スマートバッテリと通信するように構成される、請求項1~4のいずれか一項に記載の充電器。
- 前記充電器側オン-オフスイッチは、金属酸化物半導体電解効果トランジスタ(MOSFET)スイッチである、請求項1~4のいずれか一項に記載の充電器。
- 前記充電制御プロセスは、
充電を停止する要求を前記スマートバッテリから受信することに応じて、前記スマートバッテリを前記電力供給から切断するために、前記充電器側オン-オフスイッチをオフにすること
をさらに含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の充電器。 - バッテリ充電システムであって、
スマートバッテリと、
請求項1~8のいずれか一項に記載の充電器と、
を備え、
前記スマートバッテリは、
再充電可能な電池と、
前記電力供給によって供給される前記電力が、充電のために前記電池によって制御可能に受け取り可能であるように、前記充電器を前記電池から電気的に接続又は切断するためのバッテリ側オン-オフスイッチと、
前記電池の充電及び放電を管理するため、並びに前記バッテリ側オン-オフスイッチを制御するためのバッテリ側プロセッサであって、バッテリ管理プロセスを実行するように構成される、バッテリ側プロセッサと、
を備え、
前記バッテリ管理プロセスは、
所定の非充電条件の少なくとも1つが発生したとき、充電を停止する前記要求を前記充電器に送信して、前記充電器に前記電力供給を前記スマートバッテリから切断するように依頼するとともに、前記充電器が前記電力供給を前記スマートバッテリから切断できない場合でも、前記電池が前記電力供給から確実に切断されるように、前記バッテリ側オン-オフスイッチをオフにすること
を含む、バッテリ充電システム。 - 前記所定の非充電条件は、
前記電池が満杯であることと、
前記電池で固定障害が発生していることと、
前記電池が放電していることと、
を含む、請求項9に記載のバッテリ充電システム。 - 前記バッテリ管理プロセスは、
前記充電器が前記スマートバッテリに最初に取り付けられた後、前記充電器から複数のメッセージデータを受信することと、
前記充電器が前記スマートバッテリに最初に取り付けられる前に、前記充電器が真正であることを確認するより前に前記電池を前記充電器から隔離するように、前記バッテリ側オン-オフスイッチをオフにすることと、
対称暗号鍵で前記複数のメッセージデータを解読して、解読された複数のメッセージデータを形成することであって、前記対称暗号鍵は、個々の真正充電器に知られており、前記充電器が真正である場合に前記解読された複数のメッセージデータが正しく復号されるように、前記複数のメッセージデータの生成に使用されることになっていることと、
前記充電器が真正であるかどうかを判定するように、前記解読された複数のメッセージデータが正しく復号されているかどうかを判定することと、
前記充電器が真正であることと、前記解読された複数のメッセージデータに前記電池を充電する要求が含まれていることとを発見したことに応答して、前記所定の非充電条件の少なくとも1つが発生しない限り、前記充電器が前記電池を充電できるようにするために前記バッテリ側オン-オフスイッチをオンにすることと、
をさらに含む、請求項9に記載のバッテリ充電システム。 - 前記バッテリ側プロセッサは、汎用非同期送受信機(UART)プロトコルに基づいて前記充電器と通信するように構成される、請求項9~11のいずれか一項に記載のバッテリ充電システム。
- 前記バッテリ側オン-オフスイッチは、金属酸化物半導体電解効果トランジスタ(MOSFET)スイッチである、請求項9~11のいずれか一項に記載のバッテリ充電システム。
- 前記電池は、直列に接続された複数の構成電池によって形成される、請求項9~11のいずれか一項に記載のバッテリ充電システム。
- 前記電池がリチウムイオン電池である、請求項9~11のいずれか一項に記載のバッテリ充電システム。
- スマートバッテリであって、
外部充電器によって再充電可能な電池と、
前記充電器によって供給される電力が、充電のために前記電池によって制御可能に受け取り可能であるように、前記充電器を前記電池から電気的に接続又は切断するためのバッテリ側オン-オフスイッチと、
前記電池の充電及び放電を管理するため、並びに前記バッテリ側オン-オフスイッチを制御するためのバッテリ側プロセッサであって、前記充電器と通信可能であり、バッテリ管理プロセスを実行するように構成される、バッテリ側プロセッサと、
を備え、
前記バッテリ管理プロセスは、
前記充電器が真正であることが発見された後、前記所定の非充電条件の少なくとも1つが発生したとき、充電を停止する要求を前記充電器に送信するとともに、前記充電器が前記スマートバッテリの充電を停止できない場合でも、前記電池が前記充電器から確実に切断されるように、前記バッテリ側オン-オフスイッチをオフにすること
を含む、スマートバッテリ。 - 前記所定の非充電条件は、
前記電池が満杯であることと、
前記電池で固定障害が発生していることと、
前記電池が放電していることと、
を含む、請求項16に記載のスマートバッテリ。 - 前記バッテリ管理プロセスは、
前記充電器が前記スマートバッテリに最初に取り付けられた後、前記充電器から複数のメッセージデータを受信することと、
前記充電器が前記スマートバッテリに最初に取り付けられる前に、前記充電器が真正であることを確認するより前に前記電池を前記充電器から隔離するように、前記バッテリ側オン-オフスイッチをオフにすることと、
対称暗号鍵で前記複数のメッセージデータを解読して、解読された複数のメッセージデータを形成することであって、前記対称暗号鍵は、個々の真正充電器に知られており、前記充電器が真正である場合に前記解読された複数のメッセージデータが正しく復号されるように、前記複数のメッセージデータの生成に使用されることになっていることと、
前記充電器が真正であるかどうかを判定するように、前記解読された複数のメッセージデータが正しく復号されているかどうかを判定することと、
前記充電器が真正であることと、前記解読された複数のメッセージデータに前記電池を充電する要求が含まれていることとを発見したことに応答して、前記所定の非充電条件の少なくとも1つが発生しない限り、前記充電器が前記電池を充電できるようにするために前記バッテリ側オン-オフスイッチをオンにすることと、
をさらに含む、請求項16に記載のスマートバッテリ。 - 前記バッテリ側プロセッサは、汎用非同期送受信機(UART)プロトコルに基づいて前記充電器と通信するように構成される、請求項16~18のいずれか一項に記載のスマートバッテリ。
- 前記バッテリ側オン-オフスイッチは、金属酸化物半導体電解効果トランジスタ(MOSFET)スイッチである、請求項16~18のいずれか一項に記載のスマートバッテリ。
- 前記電池は、直列に接続された複数の構成電池によって形成される、請求項16~18のいずれか一項に記載のスマートバッテリ。
- 前記電池がリチウムイオン電池である、請求項16~18のいずれか一項に記載のスマートバッテリ。
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