JP2023504580A

JP2023504580A - ジャンプスタート用電流共有システムを備えたジャンプスタート装置及びジャンプスタート用電流共有方法

Info

Publication number: JP2023504580A
Application number: JP2022534654A
Authority: JP
Inventors: リチャードスタンフィールド，ジェイムズ; ピーマクブライド，ジェイムズ; カロリーナデイビッドソン，アンドレア
Original assignee: Noco Co
Current assignee: Noco Co
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2023-02-03
Also published as: WO2021119656A1; AU2020403281A1; GB2604822A; EP4073900A1; GB202207804D0; AU2023251503A1; US20230344223A1; MX2022006617A; AU2020403281B2; EP4073900A4; CN114788121A; CA3164049A1

Abstract

消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置であって、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備える。

Description

本発明は、ジャンプスタート用電流共有機能又はシステムを備えるジャンプスタート装置、及び、例えばジャンプスタート装置で用いるジャンプスタート用電流共有方法に関する。

車両をジャンプスタートさせるには、大電流が必要になる。典型的には、車両が大型であるほど、必要とされる電流は大きくなる。低温条件ではエンジンの機械部品が可動しにくくなるため、車両のジャンプスタートは、寒冷時にさらに悪化する。このような大電流を、車両バッテリにどのように供給するかという問題が生じている。リチウムイオンバッテリでは、適切に設計されなければ、導体やスイッチング素子を損傷する恐れがある程度まで、供給電力が増大している。

ジャンプスタータの使用時に安全性を確保するために、その設計に安全スイッチが設けられるべきである。この安全スイッチが開くと、ジャンプスタータのバッテリクランプに送電することができなくなる。安全スイッチが閉じると、車両のジャンプスタートに必要となる電力がバッテリクランプへと供給される。この安全スイッチは典型的には、リレー構造又は電界効果トランジスタ（ｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＦＥＴ）構造のいずれかである。リレーの利点としては、非常に耐久性があることが挙げられる。リレーの欠点としては、接点が張り付く可能性があり、また開閉動作が比較的低速になることが挙げられる。リレーの他の欠点は、典型的には、ジャンプスタータ内のスペースの大部分を占有することにある。

ＦＥＴの利点としては、寸法が小さく、また極めて迅速にオンとオフとを切り替えることが挙げられる。ＦＥＴの欠点としては、壊れやすい（即ち、ＦＥＴ間の熱暴走や負荷分散の影響を受けやすいという危険性がある）傾向があることが挙げられる。

上述した問題を克服するための、改良されたジャンプスタータ及び方法を提供する必要がある。

本発明によるジャンプスタート装置及びジャンプスタート用電流共有方法は、１つ又は複数のリレーと１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）とを備えるか、又はこれらから構成されることにより、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数のＦＥＴの強度を組み合わせるか、又は集中させている一方、リレー及び／又はＦＥＴの弱点を排除している。１つ又は複数のＦＥＴは、電流を共有し、より寸法の大きいリレーが必要とするスペースを最小限に抑えるために、１つ又は複数のリレーと並列に付加設置され得る。１つ又は複数のＦＥＴは、必要に応じて随時オンとオフとに切り替えることができ、また、１つ又は複数のＦＥＴと１つ又は複数のリレーとの間で共有される電流量を制御するために、さらにパルス幅変調（ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｅ：ＰＭＷ）される場合がある。

導体を使用して、１つ又は複数のリレーを１つ又は複数のＦＥＴに接続することができ、また、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数のＦＥＴを通ってバッテリクランプ（例えば、マイナスのバッテリクランプである）へと流れる電流の量を制御するように、この導体を寸法決めすることができる。この導体を、例えば、銅又は他の何らかの導電性金属とすることができ、最適な接続を行う（例えば、銅伝導体、バス、プレート、バー、ビーム、ロッド、導管、パイプ、ケーブルなどである）ための形状になるように、これを打ち抜くか、又は形成することができ、次いで１つ又は複数のリレーと１つ又は複数のＦＥＴとの間に配置することができる。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するための、改良型ジャンプスタート装置に関する。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するための、改良型ジャンプスタート装置に関し、本装置は、１つ又は複数のリレーと、１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）とを有するスイッチを備える。

本明細書に記載の主題は、消耗が放電するバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備える。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備え、当該スイッチは、ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備え、当該スイッチは、ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、単一のリレー及び複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備え、当該スイッチは、ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、複数のリレー及び単一の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備え、当該スイッチは、ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、複数のリレー及び複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備え、当該１つ又は複数のリレー及び当該１つ又は複数のＦＥＴは、選択的にオン又はオフに切り替えられるように構成されている。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備え、また、当該バッテリクランプをジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続するための導電体又はバスをさらに備える。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備え、また、当該バッテリクランプをジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続するための導電体又はバスをさらに備え、当該導電体又はバスは銅板である。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備え、当該スイッチは、充電式バッテリのマイナス端子に電気的に接続されている。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備え、当該充電式バッテリはリチウムイオンバッテリである。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置に関し、本装置は、プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、当該充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、当該ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備え、当該バッテリクランプは、充電対象の消耗又は放電したバッテリのマイナス端子に接続可能な、負極バッテリクランプである。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、また、当該スイッチは、ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、また、当該スイッチは、ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、単一のリレー及び複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、また、当該スイッチは、ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、複数のリレー及び単一の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、また、当該スイッチは、ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、複数のリレー及び複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、また、当該１つ又は複数のリレー及び当該１つ又は複数のＦＥＴは、選択的にオン又はオフに切り替えることができる。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、また、本方法は、バッテリクランプをジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続するための導電体又はバスをさらに備える。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、また、本方法は、バッテリクランプをジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続するための導電体又はバスをさらに備え、当該導電体又はバスは銅板である。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、また、当該ジャンプスタート用電流共有回路は、充電式バッテリのマイナス端子に電気的に接続されている。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、また、当該充電式バッテリはリチウムイオンバッテリである。

本明細書に記載の主題は、消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法に関し、本方法は、充電式バッテリを設けるステップと、当該消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、充電式バッテリとバッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、当該スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、また、当該バッテリクランプは、充電対象の消耗又は放電したバッテリのマイナス端子に接続可能な、負極バッテリクランプである。

本発明によるジャンプスタート用電流共有システム及び回路を示す回路図。

本発明によるジャンプスタータに使用するジャンプスタート用電流共有システム１０を図１に示す。

ジャンプスタート用電流共有回路システム１０は、
１）ジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチ１２であって、
ｉ）スイッチ配置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ及びコイル配置１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｅを有するリレー１４、
ｉｉ）リレー１４に対して並列に接続されており、ゲート１１６Ａを有するＦＥＴ１１６、
ｉｉｉ）リレー１４に対して並列に接続されており、ゲート２１８Ａを有するＦＥＴ２１８、
ｉｖ）リレー１４に対して並列に接続されており、ゲートＮ２０Ａを有するＦＥＴＮ２０、及び
ｖ）リレー１４、ＦＥＴ１１６、ＦＥＴ２１８、ＦＥＴＮ２０及び黒色（マイナス）バッテリクランプ２６との間に接続された導電体（例えば銅である）２２を含むか、又はこれらから構成されているスイッチ１２と、
２）スイッチ１２に接続されたマイナス端子を有するリチウムイオンバッテリ２４と、
３）スイッチ１２に接続された黒色（マイナス）バッテリクランプ２６と、を備えるか、又はこれらから構成されている。

スイッチ１２のリレー１４を、例えば単一のリレーとすることもできるし、又は複数のリレーとすることもできる。スイッチ１２のＦＥＴ１６、ＦＥＴ１８、ＦＥＴ２０を、例えば単一のＦＥＴとすることもできるし、又は複数のＦＥＴとすることもできる。

導電体２２は、例えば金属ケーブル又は金属板（例えば銅金属からなる）である。導電体２２は、ジャンプスタート用電流共有回路１２から黒色（マイナス）バッテリクランプ２６への大電流に対応するように、選択又は構成されている。

スイッチ１２は、例えば、動作周囲条件（例えば、周囲温度、ジャンプスタータの温度などである）、消耗若しくは放電したバッテリの充電中の状態（例えば、消耗電圧又は放電電圧、電流、バッテリの温度などである）、及び／又は消耗若しくは放電したバッテリの充電を求める電流要求に応じて、リレー１４、ＦＥＴ１１６、ＦＥＴ２１８、ＦＥＴＮ２０を選択的に接続するための様々なスイッチを備え得る。

１０ジャンプスタート用電流共有システム
１２スイッチ
１４リレー
１４Ａ、１４Ｂ、１４スイッチ配置
１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｅコイル配置
１６ＦＥＴ１
１８ＦＥＴ２
２０ＦＥＲＮ
２４リチウムイオンバッテリ
２６黒色バッテリクランプ

Claims

消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタート装置であって、前記装置は、
プラス端子及びマイナス端子を有する充電式バッテリと、
前記充電式バッテリに電気的に接続されたジャンプスタート用電流共有回路を含むスイッチと、
前記ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続されたバッテリクランプと、を備える、ジャンプスタート装置。
前記スイッチは、前記ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む、請求項１に記載の装置。
前記スイッチは、前記ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、単一のリレー及び複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む、請求項１に記載の装置。
前記スイッチは、前記ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、複数のリレー及び単一の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む、請求項１に記載の装置。
前記スイッチは、前記ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、複数のリレー及び複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む、請求項１に記載の装置。
前記１つ又は複数のリレー及び前記１つ又は複数のＦＥＴは、選択的にオン又はオフに切り替えられるように構成されている、請求項１に記載の装置。
前記バッテリクランプを前記ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続するための導電体又はバスをさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記導電体又はバスは銅板である、請求項７に記載の装置。
前記スイッチは、前記充電式バッテリの前記マイナス端子に電気的に接続されている、請求項１に記載の装置。
前記充電式バッテリはリチウムイオンバッテリである、請求項１に記載の装置。
前記バッテリクランプは、充電対象の前記消耗又は放電したバッテリのマイナス端子に接続可能な、負極バッテリクランプである、請求項１に記載の装置。
消耗又は放電したバッテリを充電するためのジャンプスタータで用いるジャンプスタート用電流共有方法であって、前記方法は、
充電式バッテリを設けるステップと、
前記消耗又は放電したバッテリに接続可能なバッテリクランプを設けるステップと、
前記充電式バッテリと前記バッテリクランプとの間にスイッチを設けるステップと、を含み、
前記スイッチは、互いに並列に接続された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む、方法。
前記スイッチは、前記ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、１つ又は複数のリレー及び１つ又は複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む、請求項１２に記載の方法。
前記スイッチは、前記ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、単一のリレー及び複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む、請求項１２に記載の方法。
前記スイッチは、前記ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、複数のリレー及び単一の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む、請求項１２に記載の方法。
前記スイッチは、前記ジャンプスタート用電流共有回路内に並列に配置された、複数のリレー及び複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む、請求項１２に記載の方法。
前記１つ又は複数のリレー及び前記１つ又は複数のＦＥＴは、選択的にオン又はオフに切り替えることができる、請求項１２に記載の方法。
前記バッテリクランプを前記ジャンプスタート用電流共有回路に電気的に接続するための導電体又はバスをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
前記導電体又はバスは銅板である、請求項１７に記載の方法。
前記ジャンプスタート用電流共有回路は、前記充電式バッテリのマイナス端子に電気的に接続されている、請求項１２に記載の方法。
前記充電式バッテリはリチウムイオンバッテリである、請求項１２に記載の方法。
前記バッテリクランプは、充電対象の前記消耗又は放電したバッテリのマイナス端子に接続可能な、負極バッテリクランプである、請求項１２に記載の方法。