JP2023541848A - 車載診断ポート同期バッテリ充電システム - Google Patents

Abstract

充電システムは、外部バッテリに除去可能および電気的に結合するように構成される、インターフェースと、車両の車載診断（ＯＢＤ）ポートに除去可能および電気的に結合するように構成される、コネクタと、インターフェースおよびコネクタに電気的に結合される、充電管理回路網と、充電管理回路網に結合される、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）とを含む。ＭＣＵは、コネクタおよびＯＢＤポートの電気結合を通して、外部バッテリから車両の車両バッテリへの電流の出力を管理するためのコンピュータ可読プログラムコードを実行するように構成される。充電システムは、車両バッテリが、長期間の保管の間、放電されないように防止するために使用され得る。

Description

（発明の背景）
（開示の分野）
本開示は、概して、モータ車両バッテリのための充電器の分野に関する。

（背景）
自動車産業では、メモリセーバは、保守の間、車両バッテリを変化させながら、自動車の内側の車載診断（「ＯＢＤ」）ポートに接続され、コンピュータのメモリを節約し得る、デバイスである。起動バッテリは、内燃および電気エンジンならびにモータに起動能力を提供するものとして、本産業において周知である。随時、環境条件、起動バッテリの経年劣化、または他の予期しないシナリオに起因して、起動バッテリがそのエネルギーを喪失し、内燃および電気エンジンならびにモータに起動能力を提供するために要求されるエネルギーを送達することが、不可能である。本予期しない起動バッテリ欠乏条件のため、一時的代替エネルギー源の必要性は、常時、必要である。下記に開示される新規システム／デバイスおよび方法が対象とする、起動バッテリに伴う上記の問題に対処することが必要である。

（発明の簡単な概要）
独立請求項に規定されるような、充電システムおよび対応する充電方法が、本明細書に開示される。本発明の実施形態が、従属請求項において与えられる。本発明の実施形態は、それらが相互に排他的ではない場合、自由に相互に組み合わせられ得る。

本発明の一実施形態によると、充電システムは、外部バッテリに除去可能および電気的に結合するように構成される、インターフェースと、車両の車載診断（ＯＢＤ）ポートに除去可能および電気的に結合するように構成される、コネクタと、インターフェースおよびコネクタに電気的に結合される、充電管理回路網と、充電管理回路網に結合される、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）とを含む。ＭＣＵは、コネクタおよびＯＢＤポートの電気結合を通して、外部バッテリから車両の車両バッテリへの電流の出力を管理するためのコンピュータ可読プログラムコードを実行するように構成される。

本発明の別の実施形態によると、充電方法において、充電システムのマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）は、外部バッテリから充電システムのコネクタに電流を出力する。外部バッテリは、充電システムに除去可能および電気的に結合され、コネクタは、車両の車載診断（ＯＢＤ）ポートに除去可能および電気的に結合され、コネクタは、ＯＢＤポートを通して、車両の車両バッテリに電気的に結合される。電流の出力の間、ＭＣＵは、コネクタおよびＯＢＤポートの電気結合を使用して、車両バッテリの電圧を測定する。車両バッテリの電圧が設定電圧に到達したことを判定することに応じて、ＭＣＵは、電流の出力を停止し、所定の期間にわたって低電力消費モードに入る。所定の時間周期の満了に応じて、ＭＣＵは、コネクタおよびＯＢＤポートの電気結合を使用して、車両バッテリの電圧を測定する。車両バッテリの電圧が、充電電圧を上回る場合、ＭＣＵは、所定の時間周期にわたって低電力消費モードに再び入り、車両バッテリの電圧の測定を繰り返す。車両バッテリの電圧が、充電電圧を下回る場合、ＭＣＵは、本充電方法を繰り返す。

図１は、例示的実施形態による、充電システムのブロック図を図示する。

図２は、本発明による、例示的充電システムおよび外部バッテリを図示する。

図３Ａおよび３Ｂは、外部バッテリを伴わない、充電システムのエンクロージャの上部側の拡大写真を図示する。 図３Ａおよび３Ｂは、外部バッテリを伴わない、充電システムのエンクロージャの上部側の拡大写真を図示する。

図３Ｃは、外部バッテリを伴わない、充電システムの底部側の拡大写真を図示する。

図４は、ＯＢＤポートに接続するためのコードの外側端における、コネクタの拡大写真を図示する。

図５は、ＯＢＤ－ＩＩ規格に従う、ピン割当の略図である。

図６は、充電システムの例示的充電管理回路網の略図を図示する。 図６は、充電システムの例示的充電管理回路網の略図を図示する。

図７は、例示的実施形態における、ＭＣＵのためのピン割当の略図である。

図８は、例示的実施形態による、充電方法の初期化プロセスを図示する。

図９は、例示的実施形態による、充電方法の充電プロセスを図示する。

図１０は、例示的実施形態による、マイクロコントローラを図示する。

図１１および１２は、充電システムのコネクタがケーブルに結合される、さらなる例示的実施形態を図示する。 図１１および１２は、充電システムのコネクタがケーブルに結合される、さらなる例示的実施形態を図示する。

（詳細な説明）
以下の説明は、当業者が本発明を作製および使用することを可能にするために提示され、特許出願およびその要件の文脈において提供される。実施形態への種々の修正が、当業者に容易に明白となり、本明細書の汎用原理は、他の実施形態に適用されてもよい。したがって、本発明は、示される実施形態に限定されることを意図するものではなく、本明細書に説明される原理および特徴と一致する最広範囲にあると見なされる。

「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「ある実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「例示的実施形態（ａｎ ｅｘｅｍｐｌａｒｙ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、または「好ましい実施形態（ａ ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」に対する本明細書における言及は、本発明の少なくとも１つの実施形態内に含まれる実施形態に関連して説明される、特定の特徴、構造、または特性を意味する。本明細書の種々の場所における語句「一実施形態では（ｉｎ ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」の表出は、必ずしも同一の実施形態を全て参照するものではなく、別個または代替実施形態も、他の実施形態と相互に排他的ではない。さらに、いくつかの実施形態によって呈され得るが、他の実施形態によっては呈され得ない、種々の特徴が、説明される。同様に、いくつかの実施形態に関する要件であり得るが、他の実施形態に関する要件ではあり得ない、種々の要件が、説明される。一般に、一実施形態において説明される特徴が、当業者に明白となるであろうように、他の実施形態において使用するために好適であり得る。

車両バッテリが、長期間の保管、長旅に起因する車両不活動、冬の保管等の間、放電されないように防止するために使用され得る、充電システムの実施形態が、本明細書に開示される。充電システムは、使用の間、車両のＯＢＤポートに接続され、好ましくは、充電目的のために外部バッテリを使用するが、他のバッテリまたはバッテリパックもまた、使用され、本発明の範囲内で検討される。充電システムの実施形態が、ＯＢＤポートを使用して、および／またはそれを通して、充電電流のバーストを提供することができる。故に、充電システムを使用することは、車両バッテリが、主要建物電源によって給電される車両バッテリに充電器を接続する必要なく、長期の保管の間に放電される機会を防止または低減させることに役立つ。充電システムの使用はまた、車両バッテリの端子／ポストに直接、充電システムを接続する必要性を排除する。

充電システムおよび方法の実施形態は、２つの電気システム（例えば、ツールリチウムバッテリおよび鉛酸自動車バッテリ）を組み合わせ、ユーザへの柔軟性ならびに統合性能および有用性を補完する。好ましい実施形態では、充電システムおよび方法は、主要システムバッテリ（すなわち、車両バッテリ）のエネルギーレベルを監視する、自己給電管理システムを統合し、それによって、充電システムに電気的に結合される、取外可能外部バッテリから引き込むことによって喪失エネルギーを補充する。充電システムおよび方法の実施形態は、必要に応じて車両バッテリを監視および充電することによって、車両バッテリの自己放電特性を補償し、冬季の間、旅行の間、立体駐車場等に駐車される間等、長期にわたって保管されたままにされた車両に関する非限定的利益を提供し得る。別の非限定的利益は、アクセス不能バッテリを伴う車両が、代替として、車両のＯＢＤポートを使用することによって、直接、車両バッテリのポスト／端子に接続せずに、再充電され得ることである。したがって、充電システムおよび方法の実施形態は、以下の非限定的機能／利益を提供する。
・車両バッテリを、長周期の保管および他のシナリオの間、充電された状態に保つことによって、ユーザのための時間および金銭を節約する。
・自動的に、ユーザ介入なしで、必要に応じて、自己放電に関して車両バッテリを監視し、車両バッテリの充電をアクティブ化する。
・車両起動バッテリのための喪失エネルギーを回復する。
・重車両バッテリ放電を低減および／または防止する。
・充電システムが、好ましくは、その電源に対してコードレスであるため、要求される延長コードまたはＡＣコンセント差込口はない。
・好ましくは、ツールバッテリと連動するが、他のバッテリもまた使用され得、本発明の範囲内で検討される。

故に、充電システムおよび方法の実施形態は、車両バッテリが長時間にわたって放電された状態のままであるとき、車両バッテリが硫酸化段階に入ることを可能にしないことによって、車両バッテリの寿命を延ばす、または延長することができる。充電システムの実施形態は、同期充電器を提供し、車両バッテリを、長期間の保管の間、良好な正常レベルに保つことを支援および補助し、好ましくは、車両バッテリが重放電しないように防止する。好ましい実施形態では、外部バッテリ、例えば、リチウムツールバッテリの使用は、ＯＢＤポートを使用して、車両バッテリの充電を同期させ、車両バッテリの寿命を延長させるために使用されることができるため、自動車またはモータ車両産業に拡大される。

図１は、例示的実施形態による、充電システムのブロック図を図示する。充電システム１００は、インターフェース１１２を通して、外部バッテリ１０１に除去可能および電気的に結合する。充電システム１００は、車両バッテリ１０６に充電を提供するために、車両１０５のＯＢＤポート１０４と除去可能および電気的に結合するために、一端においてコネクタ１０３に結合される、コード１０２を含む。充電システム１００は、本発明の実施形態による充電方法の実装において、充電管理回路網１２０を制御するためのマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）１０７を含む。好ましい実施形態では、充電管理回路網１２０は、限定ではないが、外部バッテリ１０１の温度を測定するための外部バッテリ温度測定回路網１０８と、車両バッテリ１０６の電圧を測定するための車両バッテリ電圧測定回路網１０９と、外部バッテリ１０１の電圧を測定するための外部バッテリ電圧測定回路網１１０とを含む。充電システム１００はさらに、ユーザに視覚的情報を提供するための出力ディスプレイ（例えば、ＬＥＤディスプレイ、図示せず）を制御するために、ＭＣＵ１０７によって使用される出力ディスプレイ制御回路網１１１を含む。充電システムおよび充電方法は、下記にさらに詳細に説明される。

図２は、本発明による、例示的充電システムおよび外部バッテリを図示する。好ましい実施形態では、充電システム１００は、好ましくは、軽量、プラスチック製、かつ手のひらに嵌合し得る設計においてコンパクト、好ましくは、１ポンドを下回る重量のエンクロージャを含む。充電システム１００は、外部バッテリ１０１に除去可能および電気的に結合される。充電システム１００はさらに、コード１０２と、コネクタ１０３とを含む。図３Ａおよび３Ｂは、外部バッテリ１０１を伴わない、充電システム１００のエンクロージャの上部側の拡大写真を図示する。図３Ｃは、外部バッテリ１０１を伴わない、充電システム１００の底部側の拡大写真を図示する。充電システム１００の底部側は、充電システム１００に外部バッテリ１０１（図３Ｃに図示せず）を電気的に接続するためのインターフェース１１２を含む。外部バッテリ１０１が、充電システム１００に電気的に結合されるとき、充電システム１００のコード１０２が、好ましくは、直接接続のために２０インチを上回る長さであり得るため、充電システム１００は、車両１０５のフロアカーペット上に設置されることができる。そのような寸法は、限定的と見なされず、充電システム１００のコード１０２長に対してより小さいまたはより大きい寸法も、使用され得、また、本発明の範囲内で検討される。

図４は、ＯＢＤポート１０４に接続するためのコード１０２の外側端における、コネクタ１０３の拡大写真を図示する。ＯＢＤポート１０４は、従来、１６本のピンを含む。図５は、ＯＢＤ－ＩＩ規格に従う、ピン割当の略図である。図４に図示されるように、好ましい実施形態では、コネクタ１０３は、ＯＢＤ－ＩＩ規格ＯＢＤポート１０４のピン４（シャーシ接地）、５（信号接地）、および１６（バッテリ電力）に対応する、３本のピン４０１を含む。他のピンまたはピン組み合わせも、使用され得、また、本発明の範囲内で検討される。

図６は、充電システム１００の例示的充電管理回路網１２０の略図を図示する。充電管理回路網１２０は、充電システム１００および外部バッテリ１０１を電気的に結合するためのインターフェース１１２（また、図３Ｃ参照）と、コネクタ１０３を介してＯＢＤポート１０４に充電システム１００を電気的に結合するためのインターフェース６０１とを含む。充電管理回路網１２０は、その独自の電力供給源６０２を有する、ＭＣＵ１０７によって制御される。本例示的実施形態では、ＭＣＵ１０７は、１４本のピンを含む。図７は、本例示的実施形態における、ＭＣＵ１０２のためのピン割当の略図である。
・ピン１は、外部バッテリ１０１の温度を測定するための外部バッテリ温度測定回路網１０８に結合する。
・ピン２は、コネクタ１０３とＯＢＤポート１０４との間の電気接続を介して車両バッテリ１０６の電圧を測定するための車両バッテリ電圧測定回路網１０９に結合する。
・ピン３は、本例示的実施形態では、接続を有していない。
・ピン４は、信号を伝送し、外部バッテリ１０１の温度測定を有効にするように、ＭＣＵ１０７によって使用される。
・ピン５は、電気接地に結合される。
・ピン６は、出力ディスプレイのＬＥＤを制御する等のために、信号を出力ディスプレイ制御回路網１１０に伝送するために、ＭＣＵ１０７によって使用される。
・ピン７は、バンク回路６０３を有効にするための信号を伝送するように、ＭＣＵ１０７によって使用される。当技術分野において公知であるように、バンク回路は、供給源（外部バッテリ１０１）から負荷（車両バッテリ１０６）への電圧を下げる、ＤＣ／ＤＣ電力コンバータである。
・ピン８は、充電システム１００とＯＢＤポート１０４との間の出力スイッチ６０４に結合する。
・ピン９は、外部バッテリ１０１の電圧の測定を有効にするための信号を伝送するように、ＭＣＵ１０７によって使用される。
・ピン１０は、その電力供給源６０２にＭＣＵ１０７を結合する。
・ピン１１および１２は、発振器に結合する。
・ピン１３および１４は、外部バッテリ電圧測定回路網１１０に結合し、外部バッテリ１０１の区分の電圧を測定するためにＭＣＵ１０７によって使用される。本例示的実施形態では、外部バッテリ１０１は、複数のセルを含み、各セルまたはセルの区分が、平衡目的のために別個に監視されてもよい。

図８は、例示的実施形態による、充電方法の初期化プロセスを図示する。最初に、ユーザは、車両ＯＢＤポート１０４にコネクタ１０３を結合し（ブロック１）、充電システム１００の底部側上でインターフェース１１２に外部バッテリ１０１を結合することによって、外部バッテリ１０１を配設する（ブロック２）。充電システム１００のＭＣＵ１０７は、次いで、充電が本ポート１０４を通して提供されないように、最初に、ＯＢＤポート１０４への出力スイッチを閉鎖することによって、初期化プロセスに入る（ブロック３）。ＭＣＵ１０７は、電圧調節フラグをクリアする（ブロック４）。電圧調節フラグは、図９を参照して下記に解説されるように、スリープモードからウェイクする回数を追跡するために、ＭＣＵ１０７によって使用される。電圧調節フラグのクリアは、各システム起動後に新しい開始点を設定することによって、車両バッテリ１０６のより精密な測定を可能にする。ＭＣＵ１０７は、標的電圧（例えば、１２．５Ｖ）に充電電圧を設定する（ブロック５）。好ましい実施形態では、標的電圧は、外部バッテリ１０１の製造業者の仕様に従って、最適電圧において設定される。ＭＣＵ１０７は、次いで、所定の試験周期（例えば、１分）にわたって、試験タイマを開始する（ブロック６）。

試験周期の間、ＭＣＵ１０７は、持続的および／または周期的に、外部バッテリ１０１の温度（ブロック７）および外部バッテリ１０１の電圧（ブロック８）を測定する。外部バッテリ１０１の温度が、閾値温度または温度の範囲（例えば、２０℃～６０℃）を超える場合、ＭＣＵ１０７は、外部バッテリ１０１が、高温過ぎることを判定する（ブロック７）。外部バッテリ１０１の電圧が、電圧閾値または電圧の範囲（例えば、１２．５Ｖ＋／－０．３Ｖ）を下回って下がる場合、ＭＣＵ１０７は、外部バッテリ１０１が、完全に放電された、すなわち、電圧不足であることを判定する（ブロック８）。好ましい実施形態では、温度閾値および／または電圧閾値は、外部バッテリ１０１の製造業者の仕様に従って、設定される。

外部バッテリ１０１が、試験周期の間、随時、温度閾値を超える、または電圧閾値を下回って下がる場合、ＭＣＵ１０７は、初期化プロセスを終了し、出力スイッチがまだ閉鎖されていない場合、ＯＢＤポート１０４への出力スイッチを閉鎖する（ブロック１１）。ＭＣＵ１０７は、次いで、シャットダウンプロセスを実施する。シャットダウンプロセスにおいて、ＭＣＵ１０７は、ＭＣＵ１０７が、エラーが初期化プロセスの間に生じたことをユーザに通信するための時間周期まで、シャットダウンタイマ、例えば、６０秒を開始する（ブロック１２）。ＭＣＵ１０７は、出力ディスプレイ上でＬＥＤを急速に点滅させる等、出力ディスプレイにエラーを示させることによって、それを行う（ブロック１３）。いったんシャットダウンタイマが、満了すると（ブロック１４）、ＭＣＵ１０７は、出力ディスプレイを停止し、外部バッテリ１０１が放電しないように防止するために、ＭＣＵ１０７の電源を切ることによって、充電システム１００のシャットダウンを完了する（ブロック１５）。

試験周期が、外部バッテリ１０１が温度閾値を超えない、または電圧閾値を下回って下がらない状態で満了する場合（ブロック９）、ＭＣＵ１０７は、図９を参照して下記に説明されるように、ＯＢＤポート１０４への出力スイッチを開放し、充電プロセスを開始する。

図９は、例示的実施形態による、充電方法の充電プロセスを図示する。出力スイッチを開放後（図８におけるブロック１０に従って）、充電システム１００は、コネクタ１０３とＯＢＤポート１０４との間の電気接続を介して、外部バッテリ１０１から車両バッテリ１０６に電流を出力し始める（ブロック１６）。充電システム１００は、ＭＣＵ１０７が、車両バッテリ１０６が設定電圧まで充電されていることを判定するまで、電流を出力し続ける（ブロック１９）。充電プロセスの間、ＭＣＵ１０７は、図８のブロック７および８に類似する様式で、外部バッテリ１０１の温度（ブロック１７）および外部バッテリ１０１の電圧（ブロック１８）を持続的または周期的に測定する。外部バッテリ１０１が、充電プロセスの間、温度閾値を超える、または電圧閾値を下回って下がる場合、ＭＣＵ１０７は、ＯＢＤポート１０４への出力スイッチを閉鎖することによって、充電プロセスを終了する（ブロック１１、図８）。ＭＣＵ１０７は、次いで、図８のブロック１２－１８に従って、電源を切る。

いったん車両バッテリ１０６が、設定電圧まで充電されると（ブロック１９）、ＭＣＵ１０７は、出力スイッチを閉鎖し、低電力消費モードまたは「スリープモード」に入ることによって、車両バッテリ１０６の充電を停止する（ブロック２０）。本例示的実施形態では、低電力消費モードにおける電力レベルは、外部バッテリ１０１の製造業者の仕様に従って、設定される（例えば、２７μＡ）。ＭＣＵ１０７は、次いで、低電力消費タイマ（例えば、５時間タイマ）を開始する（ブロック２１）。低電力消費タイマの満了時（ブロック２２）、ＭＣＵ１０７は、低電力消費モードから抜け（ブロック２３）、または「ウェイク」し、電圧調節フラグが設定されているかどうかを判定する（ブロック２４）。設定されていない電圧調節フラグは、低電力消費モードからウェイクする電流が、２つのウェイクのうちの第１のものであることを示す。設定された電圧調節フラグは、電流ウェイクが、２つのウェイクのうちの第２のものであることを示す。電圧調節フラグが、設定されていない場合、ＭＣＵ１０７は、コネクタ１０３とＯＢＤポート１０４との間の電気結合を使用して、車両バッテリ１０６の電圧を測定する（ブロック２５）。車両バッテリ１０６の電圧が、事前に設定された充電電圧（例えば、１２．５Ｖ）を下回らない場合、車両バッテリ１０６は、現時点で再充電を要求しない。随意に、ＭＣＵ１０７は、電圧調節フラグをクリアし（ブロック２８）、フラグがクリアされることを確実にする。ＭＣＵ１０７は、次いで、スリープモードを繰り返す（ブロック２０－２２）。車両バッテリ１０６の電圧が、充電電圧を下回る場合（ブロック２５）、車両バッテリ１０６は、再充電を要求する。ＭＣＵ１０７は、電圧調節フラグを設定し（ブロック２６）、電流を出力し、車両バッテリ１０６を充電する（ブロック１６－１９）。

ＭＣＵ１０７が、電圧調節フラグが設定されていることを判定する（ブロック２４）、すなわち、電流ウェイクが、２つのウェイクのうちの第２のものである場合、ＭＣＵ１０７は、事前に設定された量（例えば、２００ｍＶ）だけ設定電圧を増加させる（ブロック２７）。ＭＣＵ１０７は、電圧調節フラグをクリアし（ブロック２９）、次いで、増加された設定電圧に車両バッテリ１０６の充電を進める（ブロック１６－１９）。したがって、２つのウェイク毎に、車両バッテリ１０６は、車両バッテリの電圧にかかわらず、増加された設定電圧まで充電される。このように、車両バッテリ１０６は、事前に設定された充電電圧にバッテリを保つことによって、放電されないように防止される。

図７－９を参照すると、本例示的実施形態における初期化および充電プロセスの間、ＭＣＵ１０７は、ピン４を使用して、温度測定を有効にするための信号を送信し、次いで、ピン１を使用して、外部バッテリ１０１の温度を測定する。ＭＣＵ１０７は、ピン９を使用して、電圧測定を有効にするための信号を送信し、１０１ピン１３および１４を使用して、外部バッテリの電圧を測定する。ＭＣＵ１０７は、ピン２を使用して、車両バッテリ１０６の電圧を測定する。ＭＣＵ１０７はまた、ピン８を使用して、ＯＢＤポート１０４に出力スイッチを開放および閉鎖するための信号を送信し、ピン７を使用して、信号を送信することによって、バンク回路を有効にし、ピン６を使用して、信号を送信することによって、出力ディスプレイ１１０を制御する。

図１０は、例示的実施形態による、マイクロコントローラを図示する。マイクロコントローラ１５０は、動作上、プロセッサ１５６または処理ユニット、メモリ１５１、プロセッサ１５６にメモリ１５１を含む種々の構成要素を結合する、バス１５９に結合される。バス１５９は、種々のバスアーキテクチャのいずれかを使用する、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、加速グラフィックポート、およびプロセッサまたはローカルバスを含む、いくつかのタイプのバス構造のいずれかのうちの１つ以上を表す。メモリ１５１は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５２またはキャッシュメモリ１５３等の揮発性メモリの形態における、コンピュータ可読媒体、もしくは不揮発性記憶媒体１５４を含んでもよい。メモリ１５１は、プロセッサ１５６によって実行されると、本発明の実施形態の機能を行うように構成される、少なくとも１つのプログラムコードモジュール１５５のセットを含んでもよい。マイクロコントローラ１５０はまた、入／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース１５７、例えば、図７に図示されるようなピンを介して、他の構成要素と通信してもよい。

図１１および１２は、充電システム１００のコネクタ１０３がケーブルに結合され得る、別の例示的実施形態を図示する。図１１に図示されるように、本実施形態では、ケーブル１１００は、第１の端部と、第１の端部と反対の第２の端部とを含む。第１の端部は、コネクタ１０３に除去可能および電気的に結合するように構成される、噛合コネクタ１１０１を含む。第２の端部は、車両バッテリ１０６の１つ以上の端子に除去可能および電気的に結合されるように構成される、クランプ１１０２のセットを含む。本例示的実施形態では、クランプ１１０２のセットは、従来のバッテリジャンパ／ブースタケーブル上のクランプに類似する。コネクタ１０３およびケーブル１１００が、結合されるとき、車両バッテリ１０６の端子は、充電システム１００に電気的に結合される。充電システム１００に取り付けられる、外部バッテリ１０１は、次いで、車両１０５をジャンプスタートさせるために使用されることができる。

図１２に図示されるように、代替実施形態では、ケーブル１２００の第２の端部は、車両１０６のシガーソケットに除去可能および電気的に結合されるように構成される、アダプタ１２０２を含む。充電は、次いで、上記に説明される様式で、シガーソケットを通して、車両バッテリ１０６に提供され得る。

本明細書に説明される例示的実施形態は、限定の目的のためではなく、記述的意味のみで検討されるべきであることを理解されたい。各実施形態内の特徴または側面の説明は、典型的には、他の実施形態における他の類似特徴または側面にも利用可能と見なされるべきである。１つ以上の実施形態が、図を参照して説明されているが、形式上の種々の変更および詳細が、その精神および範囲から逸脱することなく、その中で成され得ることが、当業者によって理解されるであろう。

上記に議論される、または図面に示される、本デバイスおよびその場所の全ての構成要素、システム構成要素の間の電子通信方法、磁石タイプ、ケーブル、配線、取付または固着機構、機械的接続、電気的接続、寸法、値、材料、充電方法、バッテリタイプ、用途／使用、それと併用され得るツールおよびデバイス等は、該当する場合、単に、実施例であり、限定するものとして見なされず、他の構成要素およびその場所、電子通信方法、磁石タイプ、ケーブル、配線、取付または固着機構、機械的接続、電気的接続、寸法、値、材料、充電方法、バッテリタイプ、用途／使用、それと併用され得るツールおよびデバイス等も、選定ならびに使用され得、全てが、本開示の範囲内で検討される。

本発明は、コンピュータまたは任意の命令実行システムによって、もしくはそれと接続して使用するためのプログラムコードを提供する、コンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。本説明の目的のため、コンピュータ可読記憶媒体が、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、もしくはそれと接続して使用するためのプログラムを含有、記憶、通信、伝搬、または伝達し得る、任意の装置であることができる。媒体は、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、または半導体システム（もしくは装置またはデバイス）もしくは伝搬媒体であることができる。コンピュータ可読媒体の実施例は、半導体またはソリッドステートメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および読取専用メモリ（ＲＯＭ）を含む。本明細書で使用されるようなコンピュータ可読記憶媒体は、電波または他の自由に伝搬する電磁波、導波管もしくは他の伝送媒体を通して伝搬する電磁波（例えば、光ファイバケーブルを通して通過する、光パルス）、またはワイヤを通して伝送される電気信号等のそれ自体が一過性信号であるものとして、解釈されるべきではない。

プログラムコードを記憶および／または実行するために好適なデータ処理システムは、システムバスを通して、直接または間接的にメモリ素子に結合される、少なくとも１つのプロセッサを含むであろう。メモリ素子は、プログラムコードの実際の実行の間に採用される、ローカルメモリと、大容量記憶装置と、コードが実行の間に大容量記憶装置から読み取られなければならない回数を低減させるために、少なくとも一部のプログラムコードの一時記憶を提供する、キャッシュメモリとを含むことができる。

入／出力またはＩ／Ｏデバイス（限定ではないが、キーボード、ディスプレイ、ポインティングデバイス等を含む）は、介在Ｉ／Ｏコントローラに直接、またはそれを通してのいずれかで、システムに結合され得る。

図内のフローチャートおよびブロック図は、本発明の種々の実施形態による、システム、方法、およびコンピュータプログラム製品の可能性として考えられる実装のアーキテクチャ、機能性、ならびに動作を図示する。この点において、フローチャートまたはブロック図における各ブロックは、モジュール、セグメント、またはコードの一部を表し得、これは、規定されたローカル機能を実装するための１つ以上の実行可能命令を備える。また、いくつかの代替実装では、ブロック内に記載される機能は、図に記載される順序外で生じ得ることに留意されたい。例えば、連続して示される２つのブロックが、実際は、関わる機能性に応じて、実質的に並行して実行され得る、またはブロックは、時として、逆の順序で実行され得る。また、ブロック図および／またはフローチャート図の各ブロックならびにブロック図および／またはフローチャート図におけるブロックの組み合わせは、特殊目的ハードウェアならびにコンピュータ命令の規定された機能または作用、もしくは組み合わせを実施する、特殊目的ハードウェアベースのシステムによって実装され得ることに留意されたい。

本明細書に使用される専門用語は、特定の実施形態を説明する目的のみのためのものであって、本発明の限定であることを意図するものではない。本明細書に使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が別様に明確に示さない限り、同様に複数形を含むように意図される。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（～を備える）」および／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（～を備える）」は、本明細書において使用されるとき、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を規定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、ならびに／もしくはその群の存在または追加を除外しないことが、さらに理解されるであろう。

本発明は、示される実施形態に従って説明されているが、当業者は、実施形態への変形例が存在し得、かつそれらの変形例が、本発明の精神および範囲内にあることを容易に認識するであろう。故に、多くの修正が、添付の請求項の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によって行われてもよい。

請求項における標記の使用は、容易に参照するためのものにすぎず、任意の要求される順序を示すものではない。列挙される要素は、任意の順序で生じ得る。例えば、連続して列挙される２つの要素が、実際は、関わる機能性に応じて、実質的に並行して実行され得る、または要素は、時として、逆の順序で実行され得る。

Claims (18)

1. 充電システムであって、
   外部バッテリに除去可能および電気的に結合するように構成される、インターフェースと、
   車両の車載診断（ＯＢＤ）ポートに除去可能および電気的に結合するように構成される、コネクタと、
   前記インターフェースおよび前記コネクタに電気的に結合される、充電管理回路網と、
   前記充電管理回路網に結合される、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）であって、前記ＭＣＵは、前記コネクタおよび前記ＯＢＤポートの電気結合を通して、前記外部バッテリから前記車両の車両バッテリへの電流の出力を管理するためのコンピュータ可読プログラムコードを実行するように構成される、ＭＣＵと
   を備える、充電システム。
2. 前記外部バッテリが、前記インターフェースに電気的に結合され、前記コネクタが、前記ＯＢＤポートに電気的に結合されるとき、前記ＭＣＵは、
   （ａ）前記充電システムの出力スイッチを開放し、前記外部バッテリから前記コネクタに電流を出力し、
   （ｂ）前記電流の出力の間、前記コネクタおよび前記ＯＢＤポートの前記電気結合を使用して、前記車両バッテリの電圧を測定し、
   （ｃ）前記車両バッテリの電圧が設定電圧に到達したことを判定することに応じて、前記出力スイッチを閉鎖し、前記電流の出力を停止し、低電力消費モードに入り、低電力消費タイマを開始し、
   （ｄ）前記低電力消費タイマの満了に応じて、前記コネクタおよび前記ＯＢＤポートの前記電気結合を使用して、前記車両バッテリの電圧を測定し、
   （ｅ）前記車両バッテリの電圧が、充電電圧を上回る場合、前記低電力消費モードに再び入り、前記低電力消費タイマを再開し、前記測定すること（ｄ）を繰り返し、
   （ｆ）前記車両バッテリの電圧が、前記充電電圧を下回る場合、（ａ）－（ｆ）を繰り返す、請求項１に記載の充電システム。
3. 前記繰り返すこと（ｆ）において、前記ＭＣＵはさらに、
   （ｆ１）前記低電力消費タイマの２回の満了毎に、事前に設定された量だけ前記設定電圧を増加させ、
   （ｆ２）前記増加された設定電圧を使用して、（ａ）－（ｆ）を繰り返す、請求項２に記載の充電システム。
4. 前記電流の出力（ｂ）の間、前記ＭＣＵはさらに、
   （ｂ１）前記インターフェースを使用して、前記外部バッテリの温度を測定し、
   （ｂ２）前記外部バッテリの温度が、温度閾値を超える場合、前記出力スイッチを閉鎖して前記電流の出力を停止し、前記充電システムの電源を切る、請求項２に記載の充電システム。
5. 前記電流の出力（ｂ）の間、前記ＭＣＵはさらに、
   （ｂ１）前記インターフェースを使用して、前記外部バッテリの電圧を測定し、
   （ｂ２）前記外部バッテリの電圧が、電圧閾値を下回る場合、前記出力スイッチを閉鎖して前記電流の出力を停止し、前記充電システムの電源を切る、請求項２に記載の充電システム。
6. 前記出力スイッチを開放することに先立って、前記ＭＣＵは、
   （ｇ）試験周期にわたって、試験タイマを開始し、
   （ｈ）前記試験タイマの満了に先立って、
   （ｈ１）前記インターフェースを使用して、前記外部バッテリの温度を測定し、
   （ｈ２）前記外部バッテリの温度が、温度閾値を超える場合、前記充電システムの電源を切り、
   （ｉ）前記試験タイマの満了に先立って、
   （ｉ１）前記インターフェースを使用して、前記外部バッテリの電圧を測定し、
   （ｉ２）前記外部バッテリの電圧が、電圧閾値を下回る場合、前記充電システムの電源を切り、
   （ｊ）前記試験タイマの満了に応じて、（ａ）－（ｆ）を実行する、請求項２に記載の充電システム。
7. 第１の端部および第２の端部を伴う、ケーブルをさらに備え、
   前記第１の端部は、前記コネクタに除去可能および電気的に結合されるように構成され、
   前記第２の端部は、前記車両バッテリの１つ以上の端子に除去可能および電気的に結合されるように構成される、クランプのセットを備える、請求項１に記載の充電システム。
8. 第１の端部および第２の端部を伴う、ケーブルをさらに備え、
   前記第１の端部は、前記コネクタに除去可能および電気的に結合されるように構成され、
   前記第２の端部は、前記車両バッテリのシガーソケットに除去可能および電気的に結合されるように構成される、アダプタを備える、請求項１に記載の充電システム。
9. 充電方法であって、
   （ａ）充電システムのマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）によって、外部バッテリから前記充電システムのコネクタに電流を出力することであって、前記外部バッテリは、前記充電システムに除去可能および電気的に結合され、前記コネクタは、車両の車載診断（ＯＢＤ）ポートに除去可能および電気的に結合され、前記コネクタは、前記ＯＢＤポートを通して、前記車両の車両バッテリに電気的に結合される、ことと、
   （ｂ）前記電流の出力の間、前記ＭＣＵによって、前記コネクタおよび前記ＯＢＤポートの電気結合を使用して、前記車両バッテリの電圧を測定することと、
   （ｃ）前記車両バッテリの電圧が設定電圧に到達したことを判定することに応じて、前記ＭＣＵによって、前記電流の出力を停止し、所定の期間にわたって低電力消費モードに入ることと、
   （ｄ）前記所定の時間周期の満了に応じて、前記ＭＣＵによって、前記コネクタおよび前記ＯＢＤポートの前記電気結合を使用して、前記車両バッテリの電圧を測定することと、
   （ｅ）前記車両バッテリの電圧が、充電電圧を上回る場合、前記ＭＣＵによって、前記所定の時間周期にわたって前記低電力消費モードに再び入り、前記測定すること（ｄ）を繰り返すことと、
   （ｆ）前記車両バッテリの電圧が、前記充電電圧を下回る場合、前記ＭＣＵによって、前記充電方法（ａ）－（ｆ）を繰り返すことと
   を含む、方法。
10. 前記繰り返すこと（ｆ）は、
    （ｆ１）前記所定の時間周期の２回の満了毎に、前記ＭＣＵによって、事前に設定された量だけ前記設定電圧を増加させることと、
    （ｆ２）前記ＭＣＵによって、前記増加された設定電圧を使用して、前記充電方法（ａ）－（ｆ）を繰り返すことと
    を含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記電流の出力（ｂ）の間、前記方法はさらに、
    （ｂ１）前記ＭＣＵによって、前記外部バッテリの温度を測定することと、
    （ｂ２）前記外部バッテリの温度が、温度閾値を超える場合、前記ＭＣＵによって、前記電流の出力を停止し、前記充電システムの電源を切ることと
    を含む、請求項９に記載の方法。
12. 前記電流の出力（ｂ）の間、前記方法はさらに、
    （ｂ１）前記ＭＣＵによって、前記外部バッテリの電圧を測定することと、
    （ｂ２）前記外部バッテリの電圧が、電圧閾値を下回る場合、前記ＭＣＵによって、前記電流の出力を停止し、前記充電システムの電源を切ることと
    を含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記電流を出力することに先立って、前記方法は、
    （ｇ）前記ＭＣＵによって、試験周期にわたって、試験タイマを開始することと、
    （ｈ）前記試験タイマの満了に先立って、
    （ｈ１）前記ＭＣＵによって、前記外部バッテリの温度を測定すること、および、
    （ｈ２）前記外部バッテリの温度が、温度閾値を超える場合、前記ＭＣＵによって、前記充電システムの電源を切ること
    を行うことと、
    （ｉ）前記試験タイマの満了に先立って、
    （ｉ１）前記ＭＣＵによって、前記外部バッテリの電圧を測定すること、および、
    （ｉ２）前記外部バッテリの電圧が、電圧閾値を下回る場合、前記ＭＣＵによって、前記充電システムの電源を切ること
    を行うことと、
    （ｊ）前記試験タイマの満了に応じて、前記ＭＣＵによって、前記充電方法（ａ）－（ｆ）に進むことと
    を含む、請求項９に記載の方法。
14. その中に具現化されるコンピュータ可読プログラムコードを備える、非一過性コンピュータ可読媒体であって、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）によって実行されると、前記ＭＣＵに、
    （ａ）外部バッテリから充電システムのコネクタに電流を出力することであって、前記外部バッテリは、前記充電システムに除去可能および電気的に結合され、前記コネクタは、車両の車載診断（ＯＢＤ）ポートに除去可能および電気的に結合され、前記コネクタは、前記ＯＢＤポートを通して、前記車両の車両バッテリに電気的に結合される、ことと、
    （ｂ）前記電流の出力の間、前記コネクタおよび前記ＯＢＤポートの電気結合を使用して、前記車両バッテリの電圧を測定することと、
    （ｃ）前記車両バッテリの電圧が設定電圧に到達したことを判定することに応じて、前記電流の出力を停止し、所定の期間にわたって低電力消費モードに入ることと、
    （ｄ）前記所定の時間周期の満了に応じて、前記コネクタおよび前記ＯＢＤポートの電気結合を使用して、前記車両バッテリの電圧を測定することと、
    （ｅ）前記車両バッテリの電圧が、充電電圧を上回る場合、前記所定の時間周期にわたって、前記低電力消費モードに再び入り、前記測定すること（ｄ）を繰り返すことと、
    （ｆ）前記車両バッテリの電圧が、前記充電電圧を下回る場合、（ａ）－（ｆ）を繰り返すことと
    を行わせる、非一過性コンピュータ可読媒体。
15. 前記繰り返すこと（ｆ）は、
    （ｆ１）前記所定の時間周期の２回の満了毎に、事前に設定された量だけ前記設定電圧を増加させることと、
    （ｆ２）前記増加された設定電圧を使用して、（ａ）－（ｆ）を繰り返すことと
    を含む、請求項１４に記載の媒体。
16. 前記電流の出力（ｂ）の間、前記ＭＣＵはさらに、
    （ｂ１）前記外部バッテリの温度を測定することと、
    （ｂ２）前記外部バッテリの温度が、温度閾値を超える場合、前記電流の出力を停止し、前記充電システムの電源を切ることと
    を行わせられる、請求項１４に記載の媒体。
17. 前記電流の出力（ｂ）の間、前記ＭＣＵはさらに、
    （ｂ１）前記外部バッテリの電圧を測定することと、
    （ｂ２）前記外部バッテリの電圧が、電圧閾値を下回る場合、前記電流の出力を停止し、前記充電システムの電源を切ることと
    を行わせられる、請求項１４に記載の媒体。
18. 前記電流を出力することに先立って、前記ＭＣＵはさらに、
    （ｇ）試験周期にわたって、試験タイマを開始することと、
    （ｈ）前記試験タイマの満了に先立って、
    （ｈ１）前記外部バッテリの温度を測定すること、および、
    （ｈ２）前記外部バッテリの温度が、温度閾値を超える場合、前記充電システムの電源を切ること
    を行うことと、
    （ｉ）前記試験タイマの満了に先立って、
    （ｉ１）前記外部バッテリの電圧を測定することと、
    （ｉ２）前記外部バッテリの電圧が、電圧閾値を下回る場合、前記充電システムの電源を切ること
    を行うことと、
    （ｊ）前記試験タイマの満了に応じて、（ａ）－（ｆ）に進むことと
    を行わせられる、請求項１４に記載の媒体。

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