KR20240004723A

KR20240004723A - 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛

Info

Publication number: KR20240004723A
Application number: KR1020237041126A
Authority: KR
Inventors: 타츠나리 아오야마; 히로시 카와나고; 토루 나가하마; 타카시 후지키; 료 요시다
Original assignee: 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2024-01-11
Also published as: CN117255634A; EP4338625A1; US20240008553A1; WO2022239378A1; JPWO2022239378A1

Abstract

에어로졸 생성 장치의 전원 유닛은, 전원과, 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와, 전원으로부터 히터로의 전력의 공급을 제어하는 제어 회로와, 전원의 상태를 감시하는 전원 감시 회로와, 제1 제어 단자를 가지며, 제1 제어 단자에 대한 입력에 기초하여 전원에 대한 충전을 차단하는 충전 차단 스위치와, 제2 제어 단자를 가지며, 제2 제어 단자에 대한 입력에 기초하여 전원으로부터의 방전을 차단하는 방전 차단 스위치와, 전원의 상태에 기초하여 제1 제어 단자 및 제2 제어 단자 중 적어도 한 쪽에 제어 신호를 공급하는 보호 회로를 구비한다. 전원 감시 회로는, 전원의 상태가 제1 조건 집합 중 어느 조건을 만족시키는 경우에, 전원의 충전과, 전원으로부터 히터로의 전력의 공급 중 적어도 한 쪽을, 적어도 일시적으로 제한하기 위한 동작을 실시한다. 보호 회로는, 전원의 상태가 제2 조건 집합 중 어느 조건을 만족시키는 경우에, 충전 차단 스위치 및 방전 차단 스위치 중 적어도 한 쪽을 오프한다. 제1 조건 집합은, 전원의 제1 물리량에 관한 조건을 포함한다. 제2 조건 집합은, 전원의 제1 물리량에 관한 조건을 포함한다.

Description

에어로졸 생성 장치의 전원 유닛

본 발명은, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛에 관한 것이다.

전자 담배 등의 에어로졸 생성 장치는 에어로졸을 형성하기 위한 액체를 가열하기 위한 구성을 가지고 있다. 특허문헌 1에 기재된 전지식 가열 디바이스는, 다양한 전지 특성을 감시하는 연료 게이지 회로를 탑재한다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개공보 2020-61361호

특허문헌 1에서는, 전원의 다양한 특성을 감시하는 전원 감시 회로를 사용함으로써 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛을 보호하지만, 이 보호에는 개선의 여지가 있다. 본 발명의 일부 측면은, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛의 안전성을 향상시키기 위한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1 양태에 의하면, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,

전원과,

상기 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와,

상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하는 제어 회로와,

상기 전원의 상태를 감시하는 전원 감시 회로와,

제1 제어 단자를 가지며, 상기 제1 제어 단자에 대한 입력에 기초하여 상기 전원에 대한 충전을 차단하는 충전 차단 스위치와,

제2 제어 단자를 가지며, 상기 제2 제어 단자에 대한 입력에 기초하여 상기 전원으로부터의 방전을 차단하는 방전 차단 스위치와,

상기 전원의 상태에 기초하여 상기 제1 제어 단자 및 상기 제2 제어 단자 중 적어도 한 쪽에 제어 신호를 공급하는 보호 회로를 구비하며,

상기 전원 감시 회로는, 상기 전원의 상태가 제1 조건 집합 중 어느 조건을 만족시키는 경우에, 상기 전원의 충전과, 상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급 중 적어도 한 쪽을, 적어도 일시적으로 제한하기 위한 동작을 실시하며,

상기 보호 회로는, 상기 전원의 상태가 제2 조건 집합 중 어느 조건을 만족시키는 경우에, 상기 충전 차단 스위치 및 상기 방전 차단 스위치 중 적어도 한 쪽을 오프하고,

상기 제1 조건 집합은, 상기 전원의 제1 물리량에 관한 조건을 포함하며,

상기 제2 조건 집합은, 상기 전원의 상기 제1 물리량에 관한 조건을 포함하는, 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 전원의 특정 물리량에 대하여 전원 감시 회로와 보호 회로 양쪽에서 감시를 함으로써, 어느 한 쪽이 정상으로 동작하지 않는 경우여도, 전원 유닛을 보호할 수 있다.

제2 양태에 의하면, 상기 제1 조건 집합에 포함되는 상기 제1 물리량에 관한 조건은, 상기 제2 조건 집합에 포함되는 상기 제1 물리량에 관한 조건보다도 엄격한, 제1 양태에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

보호 회로에 의한 보호가 이루어지면 제어 회로가 정지하기 때문에, 당해 보호가 이루어진 상태로부터의 복구는 용이하지 않다. 한편, 전원 감시 회로에 의한 보호가 이루어져도 제어 회로는 정지하지 않기 때문에, 당해 보호가 이루어진 상태로부터의 복구는 비교적 용이하다. 이 실시형태에 의하면, 보호 회로에 의한 보호 전에, 전원 감시 회로에 의한 보호를 실현할 수 있다. 즉, 전원 감시 회로에 이상이 발생하지 않으면, 보호 회로가 아닌 전원 감시 회로에 의한 보호가 이루어진다. 이로써, 보호가 이루어진 상태로부터의 복구를 용이하게 할 수 있다.

제3 양태에 의하면, 상기 제1 조건 집합에 포함되는 상기 제1 물리량에 관한 조건은, 상기 제2 조건 집합에 포함되는 상기 제1 물리량에 관한 조건보다도 먼저 만족되는, 제1 양태에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제4 양태에 의하면, 상기 제1 조건 집합은,

상기 제1 물리량과 제1 문턱값의 비교에 관한 조건과,

상기 제1 물리량과, 상기 제1 문턱값과는 상이한 제2 문턱값의 비교에 관한 조건을 포함하며,

상기 제2 조건 집합은, 상기 제1 물리량과 제3 문턱값의 비교에 관한 조건을 포함하며,

상기 제1 문턱값과 상기 제2 문턱값의 차는, 상기 제1 문턱값과 상기 제3 문턱값의 차보다도 작으며, 상기 제2 문턱값과 상기 제3 문턱값의 차보다도 작은, 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 한 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 전원 감시 회로에 의한 보호 동작과, 보호 회로에 의한 보호 동작이 동시에 기능하는 것을 억제하기 쉬워진다.

제5 양태에 의하면, 상기 제3 문턱값은, 상기 제2 문턱값보다도 크며,

상기 제2 문턱값은, 상기 제1 문턱값보다도 큰, 제4 양태에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 보호 회로에 의한 보호 전에, 전원 감시 회로에 의한 보호를 실현할 수 있다. 즉, 전원 감시 회로에 이상이 발생하지 않으면, 보호 회로가 아닌 전원 감시 회로에 의한 보호가 이루어진다. 이로써, 보호가 이루어진 상태로부터의 복구를 용이하게 할 수 있다.

제6 양태에 의하면, 상기 전원 감시 회로는, 제1 출력 단자와, 제2 출력 단자를 가지며,

상기 전원의 상태가, 상기 제1 물리량과 상기 제1 문턱값의 비교에 관한 조건을 만족시키는 경우에, 상기 제1 출력 단자로부터 제1 에러 신호를 출력하며,

상기 전원의 상태가, 상기 제1 물리량과 상기 제2 문턱값의 비교에 관한 조건을 만족시키는 경우에, 상기 제2 출력 단자로부터 제2 에러 신호를 출력하는, 제4 양태 또는 제5 양태에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 전원의 상태에 따라서 별개의 에러 처리가 가능하게 되므로, 전원 유닛을 보다 적절하게 보호할 수 있다.

제7 양태에 의하면, 상기 전원 감시 회로는, 상기 전원의 상태가 상기 전원의 제1 물리량에 관한 조건을 만족시키는 경우에, 상기 전원의 충방전을 영구히 금지하는 고장 상태로 상기 전원 유닛을 천이하지 않는, 제1 양태 내지 제6 양태 중 어느 한 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 전원 관리 회로와 보호 회로 양쪽에서 감시되는 물리량에 대하여 전원 유닛을 고장 상태로 하지 않음으로써, 전원 유닛을 과도하게 고장 상태로 하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 전원의 이상이 해소된 후에 에어로졸 생성 장치를 다시 사용할 수 있으므로, 사용자의 편의성이 높아진다.

제8 양태에 의하면, 상기 전원 감시 회로는, 상기 전원의 잔량이 제1 하한치 미만이라고 판정한 경우에, 상기 전원으로부터의 방전을 제한하기 위한 동작을 실시하며,

상기 보호 회로는, 상기 전원의 잔량이, 상기 제1 하한치보다도 낮은 제2 하한치 미만이라고 판정한 경우에, 상기 방전 차단 스위치를 오프로 하고,

상기 제어 회로는, 상기 전원의 잔량이, 상기 제2 하한치보다도 낮은 제3 하한치 미만이라고 판정한 경우에, 상기 전원의 충방전을 영구히 금지하는 고장 상태로 상기 전원 유닛을 천이하기 위한 동작을 실시하는, 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 한 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 전원의 잔량에 따른 단계적인 보호 동작을 실행할 수 있다.

제9 양태에 의하면, 상기 제어 회로는, 상기 전원 감시 회로로부터 취득되는 정보를 사용하지 않고, 상기 전원의 잔량이 상기 제3 하한치 미만인지의 여부를 판정 가능한, 제8 양태에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

전원 감시 회로는, 과방전 상태나 심방전 상태와 같은 전원이 과잉으로 방전된 상태에 있어서, 전원 상태를 취득하는 것이 곤란하다. 이 실시형태에 의하면, 전원 감시 회로가 전원 상태를 정상으로 취득할 수 없는 경우여도, 전원 유닛은, 제어 회로에 의해 전원 상태를 올바르게 판정할 수 있다.

제10 양태에 의하면, 상기 전원의 잔량이 상기 제2 하한치 미만이라고 판정함으로써 오프로 한 상기 방전 차단 스위치를 온으로 되돌리기 위한 조건은, 상기 전원의 잔량이 상기 제3 하한치보다도 크다고 상기 제어 회로가 판정하는 것을 포함하는, 제8 양태 또는 제9 양태에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 심방전 상태에 있다고 판정된 전원이 충전되는 것을 억제할 수 있다.

제11 양태에 의하면, 상기 제1 조건 집합은, 상기 전원의 상기 제1 물리량과는 상이한 상기 전원의 제2 물리량에 관한 조건을 포함하며,

상기 제2 조건 집합은, 상기 전원의 상기 제2 물리량에 관한 조건을 포함하지 않는, 제1 양태 내지 제10 양태 중 어느 한 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 일부의 물리량을 보호 회로가 감시하지 않기 때문에, 보호 회로의 사이즈나 비용을 저감할 수 있다.

제12 양태에 의하면, 상기 제1 조건 집합에 포함되는 상기 제2 물리량에 관한 조건은, 상기 전원의 충방전을 영구히 금지하는 고장 상태로 상기 전원 유닛을 천이하기 위한 조건을 포함하는, 제11 양태에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 보호 회로에 의해 보호되지 않는 물리량에 관한 에러에 따라 전원 유닛을 고장 상태로 천이함으로써, 전원 유닛의 안전성이 한층 더 향상된다.

제13 양태에 의하면, 상기 제1 조건 집합은, 상기 전원의 온도가 상한 온도보다도 높은 것에 관한 조건을 포함하며,

상기 제2 조건 집합은, 상기 전원의 온도에 관한 조건을 포함하지 않으며,

상기 제어 회로는, 상기 전원의 온도가 상한 온도보다도 높은 것에 관한 조건을 만족시키는 경우에, 상기 전원의 충방전을 영구히 금지하는 고장 상태로 상기 전원 유닛을 천이하는, 제11 양태 또는 제12 양태에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 보호 회로에 의해 보호되지 않는 전원의 온도에 관한 에러에 따라 전원 유닛을 고장 상태로 천이함으로써, 전원 유닛의 안전성이 한층 향상된다.

제14 양태에 의하면, 상기 제1 조건 집합에 포함되는 상기 제2 물리량에 관한 조건은, 상기 전원의 충전 또는 상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력 공급의 제한을 해소하기 위해 사용자에 의한 동작을 필요로 하지 않는 상태로 상기 전원 유닛을 천이하기 위한 조건을 포함하는, 제11 양태 내지 제13 양태 중 어느 한 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 자연스럽게 해소되는 것이 예상되는 에러에 관하여 사용자에 의한 동작을 필요로 하지 않음으로써, 사용자의 편의성이 높아진다.

제15 양태에 의하면, 상기 제1 조건 집합은, 상기 전원의 온도가 하한 온도보다도 낮은 것에 관한 조건을 포함하며,

상기 제어 회로는, 상기 전원의 온도가 하한 온도보다도 낮은 것에 관한 조건을 만족시키는 경우에, 상기 전원의 방전 또는 충전의 제한을 해소하기 위해 사용자에 의한 동작을 필요로 하지 않는 상태로 상기 전원 유닛을 천이하는, 제14 양태에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

이 실시형태에 의하면, 자연스럽게 해소되는 것이 예상되는 전원의 저온 상태에 관하여 사용자에 의한 동작을 필요로 하지 않음으로써, 사용자의 편의성이 높아진다.

제1 형태에 의하면, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛의 안전성이 향상된다.

본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조로 한 이하의 설명에 의해 분명해질 것이다. 또한, 첨부 도면에 있어서는, 동일 혹은 유사의 구성에는, 동일한 참조 번호를 부여한다.

[도 1] 일부 실시형태의 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛의 외관예를 나타내는 도면.
[도 2] 일부 실시형태의 전원 유닛의 내부 구성예를 나타내는 사시도.
[도 3] 일부 실시형태의 전원 유닛의 전체적인 회로 구성예를 나타내는 도면.
[도 4] 일부 실시형태의 보호 제어부의 구성예를 설명하는 도면.
[도 5] 일부 실시형태의 배터리의 감시 조건 집합의 예를 설명하는 도면.
[도 6a] 일부 실시형태의 MCU에 의한 배터리 감시 동작의 예를 설명하는 흐름도.
[도 6b] 일부 실시형태의 MCU에 의한 배터리 감시 동작의 예를 설명하는 흐름도.
[도 7a] 일부 실시형태의 배터리 감시 회로에 의한 배터리 감시 동작의 예를 설명하는 흐름도.
[도 7b] 일부 실시형태의 배터리 감시 회로에 의한 배터리 감시 동작의 예를 설명하는 흐름도.
[도 8] 일부 실시형태의 MCU에 의한 인터럽트 동작의 예를 설명하는 흐름도.
[도 9] 일부 실시형태의 보호 회로에 의한 배터리 감시 동작의 예를 설명하는 흐름도.
[도 10] 일부 실시형태의 배터리의 심방전 판정 동작의 예를 설명하는 흐름도.
[도 11] 일부 실시형태의 배터리 온도의 정상 범위의 예를 설명하는 도면.

이하, 첨부 도면을 참조하여 실시형태를 상세히 설명한다. 또한, 이하의 실시형태는 특허청구범위에 관련되는 발명을 한정하는 것이 아니며, 또한 실시형태에서 설명되어 있는 특징의 조합 전부가 발명에 필수적인 것이라고는 한정할 수 없다. 실시형태에서 설명되어 있는 복수의 특징 중 2개 이상의 특징은 임의로 조합되어도 된다. 또한, 동일 혹은 같은 구성에는 동일한 참조 번호를 부여하여, 중복된 설명은 생략한다.

도 1에는, 본 발명의 일 실시형태에 관련되는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛(1)의 구성예를 모식적으로 나타낸 외관 사시도이다. 전원 유닛(1)은, 모서리가 둥글게 된 대략 직방체 형상의 케이스(2)를 갖는다. 케이스(2)는, 전원 유닛(1)의 표면을 구성한다. 여기서는 편의상, 도 1(a)로 나타내는 면을 정면, 도 1(b)로 나타내는 면을 배면으로 한다. 또한, 도 1(c)로 나타내는 면을 바닥면, 도 1(d)로 나타내는 면을 천장면으로 한다.

전원 유닛(1)은, 케이스(하우징)(2)와, 케이스(2)에 착탈 가능한 프론트 패널(11)을 갖는다. 도 1(f)는, 도 1(a)의 상태에서 프론트 패널(11)을 떼어낸 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 1(g)는, 프론트 패널(11)을 내측에서 본 상태를 나타내고 있다. 프론트 패널(11)은, 케이스(2)의 정면 커버로서 기능하며, 사용자가 자유롭게 교환하여 외관을 커스터마이즈하는 것을 가능하게 한다.

프론트 패널(11)의 내면과, 케이스(2)의 정면 각각에는, 대향하는 위치에 2쌍의 마그넷(14A 및 14B)와, 마그넷(15A 및 15B)가 형성되어 있다. 마그넷(14A)와 (15A)가 서로 끌어당기고, 마그넷(14B)와 (15B)가 서로 끌어당김으로써, 자력에 의해 프론트 패널(11)이 케이스(2)의 정면에 유지된다.

또한, 케이스(2)의 정면에는 누름 가능한 스위치(SW)와, 발광부(NU)가 형성되어 있다. 프론트 패널(11)의 내면에는, 스위치(SW)와 대향하는 위치에 볼록부(16)이 형성되어 있다. 프론트 패널(11)을 장착한 상태에서 프론트 패널(11)의 중앙 부근(12)를 누름으로써, 볼록부(16)을 통하여 스위치(SW)를 간접적으로 누를 수 있다. 또한, 프론트 패널(11)을 떼어낸 상태에서 스위치(SW)를 직접적으로 누를 수도 있다. 발광부(NU)에는 복수의 발광 소자(예를 들어, LED)가 일렬로 배치된다. 발광부(NU)의 상태는 프론트 패널(11)에 형성된 창(19)를 통하여 관찰할 수 있다.

케이스(2)의 천장면에는 개폐 가능한 슬라이더(13)이 형성되어 있다. 슬라이더(13)을 화살표 방향으로 이동시키면, 도 1(e)에 나타내는 바와 같이 히터 챔버(17)이 나타난다. 도 1(e)에서는 편의상 슬라이더(13)을 도시하지 않았다. 히터 챔버(17)은 수평 단면이 타원형(긴원 장방형)을 갖는 통형상의 공간이며, 히터 챔버(17)에 삽입되는 스틱 또는 카트리지를 가열한다. 스틱은 원통 형상이며, 수평 단면의 직경을 히터 챔버(17)의 수평 단면의 단경보다도 크게 한다. 이로써, 히터 챔버(17)에 삽입될 때에 스틱이 직경 방향으로 압축되기 때문에, 스틱의 외표면과 히터 챔버(17)의 접촉성이 높아지는 데다가, 접촉 면적이 증대한다. 따라서, 스틱을 효율적으로 가열할 수 있다. 이로써, 스틱으로부터 생성되는 에어로졸의 양이나 향미를 향상시킬 수 있다.

전원 유닛(1)은, 프론트 패널(11)이 장착된 상태에서 슬라이더(13)이 히터 챔버(17)을 노출하는 위치로 이동되어, 스위치(SW)가 소정 시간(예를 들어 수 초) 연속하여 눌러진 것이 검출되면, 가열 개시 지시로 간주하여 가열 동작을 개시한다.

또한, 히터 챔버(17)에 의해 가열되는 스틱은, 에어로졸원만을 포함해도 되며, 에어로졸원과 향미 물질을 포함해도 된다. 에어로졸원은, 예를 들어, 글라이세린 또는 프로필렌글라이콜 등의 다가 알코올 등의 액체를 포함할 수 있다. 구체적 일례로서, 에어로졸원은, 글라이세린 및 프로필렌글라이콜의 혼합 용액을 포함할 수 있다. 혹은, 에어로졸원은, 약제나 한방을 포함해도 된다. 혹은, 에어로졸원은, 멘솔 등의 향료를 포함해도 된다. 혹은, 에어로졸원은, 액상의 니코틴을 포함해도 된다. 에어로졸원은 액체여도 되며, 고체여도 되며, 액체 및 고체의 혼합물이어도 된다. 에어로졸원 대신에, 또는 에어로졸원에 더하여, 물 등의 증기원이 사용되어도 된다. 스틱은 에어로졸원을 담지(擔持)시키기 위한 담지체를 포함해도 된다. 이 담지체 자체가, 고체 에어로졸원이어도 된다. 이 담지체는, 담배잎 유래의 원료를 성형한 시트를 포함해도 된다.

케이스(2)의 바닥면에는 외부 기기를 접속하기 위한 커넥터(USBC)가 형성되어 있다. 여기서는 커넥터(USBC)가 USB Type-C 규격에 준거한 리셉터클인 것으로 한다. 전원 유닛(1)을 충전하는 경우, 커넥터(USBC)에 예를 들어 USB PD 규격에 따라 전력을 공급 가능한 외부 기기(USB 충전기, 모바일 배터리, 퍼스널 컴퓨터 등)가 접속된다. 또한, 커넥터(USBC)는, USB Type-C 규격 이외의 규격에 준거해도 된다. 또한, 커넥터(USBC) 대신에, 또는 커넥터(USBC)에 더하여, 비접촉 충전용의 수전(受電) 코일을 전원 유닛(1)에 형성해도 된다.

도 2는, 전원 유닛(1)에서 케이스(2)를 제거한 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 1과 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 있다. 히터 유닛(HT)(이하, 간단히 히터(HT)라고 한다)는, 히터 챔버(17)의 외주에 형성되며, 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 히터 챔버(17)을 가열함으로써, 에어로졸원을 가열하는 부하이다. 도 2에서는 도시되지 않았지만, 히터(HT)는 단열재로 덮여 있다. 히터(HT)의 단열재 또는 히터(HT) 그 자체에 부착되어 있는 히터 서미스터(TH)는, 히터(HT)의 온도를 간접적으로 계측하는 온도 센서이다. 또한, 히터(HT)를 유도 가열 방식으로 해도 된다. 이 경우, 히터(HT)에는 전자 유도용 코일이 적어도 포함된다. 전자 유도용 코일로부터 보내지는 자장을 수취하는 서셉터(금속편)는, 히터(HT)에 포함되어 있어도 되며, 스틱에 내장되어 있어도 된다.

퍼프 서미스터(TP)는, 히터 챔버(17)의 상단부에 배치된 흡인 센서이다. 에어로졸이 흡인되면, 퍼프 서미스터(TP)에서 검출되는 온도가 변동되는 것을 이용하여, 흡인을 검출할 수 있다.

케이스 서미스터(TC)는, 케이스(2)의 정면의 내면 근방에 형성되어, 케이스 온도를 검출한다.

배터리(BT)는 충전 가능하며, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지이다. 배터리(BT)는 전원 유닛(1)의 기본적인 전력을 공급하는 전원이다. 배터리(BT)는 제조 시에 장착되고, 전원 유닛(1)은 히터나 서미스터 등을 제외한 대부분의 구성 요소에 전력이 공급되고 있는 상태(슬리프 상태)로 출하된다.

검출기(170)은, 슬라이더(13)의 개폐를 검지하는 개폐 센서이며, 홀 소자를 사용한 집적 회로(홀 IC)여도 된다.

전원 유닛(1)의 회로는, 4개의 회로 기판(PCB1∼PCB4)에 분산 배치되어 있다. 이 대신에, 전원 유닛(1)의 회로는, 1개의 회로 기판에 배치되어도 되며, 2개 또는 3개 이상의 회로 기판에 분산 배치되어도 된다.

상술한 구성에서는, 전원 유닛(1)이 히터(HT)를 갖는다. 이 대신에, 에어로졸원을 포함하는 카트리지가 히터를 가져도 된다. 이 경우에, 전원 유닛(1)은 히터 커넥터를 가지며, 이 히터 커넥터는, 카트리지가 전원 유닛(1)에 부착됨으로써 히터측의 커넥터에 접속된다. 전원 유닛(1)은, 히터 커넥터를 통하여 카트리지 내의 히터에 전력을 공급한다.

도 3을 참조하여, 전원 유닛(1)을 구성하는 각 부품의 동작에 대하여 설명한다. 배터리(BT)의 양극은, 제1 전원 커넥터(BC+)에 전기적으로 접속되고, 배터리(BT)의 음극은, 제2 전원 커넥터(BC-)에 전기적으로 접속된다. 배터리(BT)의 양극의 전위는, 보호 회로(90)의 VBAT 단자, 배터리 감시 회로(100)의 VBAT 단자, 변압 회로(120)의 VIN 단자, 충전 회로(20)의 BAT 단자 및 스위치 회로(80)의 전위 입력 단자에 공급될 수 있다.

보호 회로(90)은, 배터리(BT)로부터 출력되는 전류가 흐르는 경로에 배치된 저항(R2)를 사용하여 그 경로를 흐르는 전류를 계측하고, 그 전류에 따라 배터리(BT)를 보호한다. 보호 회로(90)은, VBAT 단자에 대한 입력을 사용하여 배터리(BT)의 출력 전압을 계측하고, 계측된 출력 전압에 따라 배터리(BT)를 보호한다. 배터리 감시 회로(100)(전원 감시 회로라고도 한다)은, 배터리(BT)로부터 출력되는 전류가 흐르는 경로에 배치된 저항(R1)을 사용하여, 배터리(BT)의 상태를 계측할 수 있다.

과전압 보호 회로(110)은, 급전 커넥터로서의 커넥터(USBC)로부터 공급되는 전압(V_BUS)를 받아, V_USB 라인에 전압(V_USB)를 출력한다. 과전압 보호 회로(110)은, 커넥터(USBC)로부터 공급되는 전압(V_BUS)가 규정 전압치를 초과하는 전압이어도, 그것을 규정 전압치까지 강하시켜서 과전압 보호 회로(110)의 출력측에 공급하는 보호 회로로서 기능할 수 있다. 이 규정 전압치는, OVLo 단자에 입력되는 전압치에 기초하여 설정되어도 된다.

변압 회로(120)은, 배터리(BT)로부터 공급되는 전원 전압(V_BAT)를 변압하여 히터(HT)를 구동하기 위한 히터 전압(V_BOOST)를 생성하는 DC/DC 컨버터이다. 변압 회로(120)은, 승압 회로, 또는, 승강압 회로, 또는 강압 회로일 수 있다. 히터(HT)는, 에어로졸원을 가열하도록 배치된다. 히터(HT)의 양측 단자는, 제1 히터 커넥터(HC+)에 전기적으로 접속되고, 히터(HT)의 음측 단자는, 제2 히터 커넥터(HC-)에 전기적으로 접속될 수 있다.

히터(HT)는, 전원 유닛(1)에 대하여, 파괴하지 않으면 떼어내어 분리할 수 없는 형태(예를 들어, 납땜)로 부착되어도 되며, 파괴하지 않아도 떼어낼 수 있는 형태로 부착되어도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서, "커넥터"에 의한 전기적 접속은, 특별히 언급하지 않는 한, 파괴하지 않으면 상호 분리할 수 없는 형태와, 파괴하지 않아도 상호 분리할 수 있는 형태 중 어느 것이어도 되는 것으로서 설명된다.

MCU(Micro Controller Unit)(130)은, 프로그램을 실행 가능한 프로세서, 메모리, 인터페이스 등을 구비한 프로세서 베이스의 제어 회로이며, 전원 유닛(1)의 동작을 제어한다. MCU(130)이 실행하는 프로그램은, 내장 메모리, 불휘발성 메모리(70), 또는 그 양쪽에 존재할 수 있다.

MCU(130)은, 배터리(BT)로부터 공급되는 전력을 사용하여 에어로졸원을 가열하기 위한 히터(HT)로의 전력 공급을 제어한다. 다른 관점에 있어서, MCU(130)은, 배터리(BT)로부터 공급되는 전력을 사용하여 에어로졸원을 가열하기 위한 히터(HT)의 발열을 제어한다. 또한 다른 관점에 있어서, MCU(130)은, 히터(HT)로의 전력 공급 및 배터리(BT)의 충전 동작을 제어한다.

히터(HT)를 발열시킬 때, MCU(130)은 스위치(SH) 및 스위치(SS)를 온하고, 스위치(SM)을 오프한다. 이로써, 히터 전압(V_BOOST)가 변압 회로(120)으로부터 스위치(SH)를 통하여 히터(HT)에 공급될 수 있다. 또한, 히터(HT)의 온도 혹은 저항을 계측할 때, MCU(130)은 스위치(SH)를 오프하고, 스위치(SM) 및 스위치(SS)를 온한다. 이로써, 히터 전압(V_BOOST)는, 변압 회로(120)으로부터 스위치(SM)을 통하여 히터(HT)에 공급될 수 있다.

히터(HT)의 온도 혹은 저항치를 계측할 때, 연산 증폭기(A1)은, 히터(HT)의 양측 단자와 음측 단자 사이의 전압, 환언하면, 제1 히터 커넥터(HC+)와 제2 히터 커넥터(HC-) 사이의 전압에 따른 출력을 MCU(130)의 PA7 단자에 공급한다. 연산 증폭기(A1)은, 히터(HT)의 저항치 혹은 온도를 계측하는 계측 회로로서 이해되어도 된다.

스위치(SM)과 제1 히터 커넥터(HC+)를 전기적으로 접속하는 경로에는, 분로 저항(RS)가 배치될 수 있다. 분로 저항(RS)의 저항치는, 히터(HT)를 가열하는 기간은 스위치(SR)이 온되고, 히터(HT)의 온도 혹은 저항치를 계측하는 기간은 스위치(SR)이 오프되도록 결정될 수 있다. 스위치(SR)이 N 채널형의 MOSFET로 구성되는 경우, 스위치(SR)의 드레인 단자는 연산 증폭기(A1)의 출력 단자에 접속되고, 스위치(SR)의 게이트 단자는 분로 저항(RS)와 제1 히터 커넥터(HC+) 사이에 접속되고, 스위치(SR)의 소스 단자는 그랜드 전위에 접속된다. 스위치(SR)의 게이트 단자에는, 히터 전압(V_BOOST)를 주로 분로 저항(RS)와 히터(HT)로 분압한 값의 전압이 입력된다. 분로 저항(RS)의 저항치는, 이 분압한 값이 스위치(SR)의 문턱값 전압 이상이 되도록 결정될 수 있다. 또한, 분로 저항(RS)에 의해, 스위치(SH)가 오프되고, 또한 스위치(SM) 및 스위치(SS)가 온인 경우에 히터(HT)를 흐르는 전류는, 스위치(SH) 및 스위치(SS)가 온되고, 또한 스위치(SM)이 오프인 경우에 히터(HT)를 흐르는 전류보다도 작아진다. 이로써, 히터(HT)의 온도 혹은 저항을 계측할 때에 히터(HT)를 흐르는 전류에 의해 히터(HT)의 온도가 변화되는 것을 억제할 수 있다.

로드 스위치(10)은, ON 단자에 로(low)레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 절단하고, ON 단자에 하이레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 접속하고, VOUT 단자로부터 V_CC5 라인으로 전압(V_CC5)를 출력한다. 전압(V_CC5)의 전압치는, 예를 들어 5.0[V]이다. V_CC5 라인은, 후술하는 충전 회로(20)의 VBUS 단자 및 VAC 단자와, 발광부(NU)에 접속된다. 또한, 로드 스위치(10)의 ON 단자에는, npn형의 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 단자가 접속된다. 이 바이폴라 트랜지스터의 에미터 단자는 그랜드 전위에 접속되고, 베이스 단자는 MCU(130)의 PC9 단자에 접속된다. 즉, MCU(130)은, PC9 단자의 전위를 조정함으로써, 바이폴라 트랜지스터를 통하여 로드 스위치(10)의 개폐를 제어할 수 있다.

충전 회로(20)은 충전 모드를 갖는다. 충전 모드에 있어서 충전 회로(20)은, SYS 단자와 BAT 단자를 내부에서 전기적으로 접속한다. 이로써, V_CC5 라인을 통하여 VBUS 단자에 공급되는 전압(V_CC5)를 사용하여, BAT 단자로부터 제1 도전로(PT1)을 통하여 배터리(BT)에 충전 전압을 공급할 수 있다. 충전 회로(20)은, 전압(V_CC5)를 강압함으로써 적절한 충전 전압을 생성하는 것이 바람직하다. 충전 모드는, /CE 단자에 로레벨이 공급됨으로써 인에이블 혹은 기동될 수 있다. V_CC 라인은, 후술하는 변압 회로(30)의 VIN 단자와 EN 단자에 접속된다.

충전 회로(20)은, 파워 패스 기능을 가질 수 있다. 파워 패스 기능이 유효하게 설정되어 있는 경우, 충전 회로(20)은, V_CC5 라인을 통하여 VBUS 단자에 공급되는 전압(V_CC5)를 사용하거나, 또는, 배터리(BT)로부터 제1 도전로(PT1)을 통하여 BAT 단자에 공급되는 전원 전압(V_BAT)를 사용하여, V_CC 라인에 전압(V_CC)를 공급한다. 구체적으로는, 충전 회로(20)은, 전압(V_USB)가 이용 가능한 상태에 있어서 파워 패스 기능이 유효하게 설정되어 있는 경우, VBUS 단자와 SW 단자를 내부에서 전기적으로 접속하고, V_CC5 라인을 통하여 공급되는 전압(V_CC5)를 사용하여, V_CC 라인에 전압(V_CC)를 공급한다. 또한, 충전 회로(20)은, 전압(V_USB)가 이용 불가능한 상태에 있어서 파워 패스 기능이 유효하게 설정되어 있는 경우, BAT 단자와 SW 단자를 내부에서 전기적으로 접속하고, 배터리(BT)로부터 제1 도전로(PT1)을 통하여 BAT 단자에 공급되는 전원 전압(V_BAT)를 사용하여, V_CC 라인에 전압(V_CC)를 공급한다.

충전 회로(20)은, OTG(On-The-GO) 기능을 갖는다. OTG 기능이 유효하게 설정되어 있는 경우, 충전 회로(20)은, 배터리(BT)로부터 제1 도전로(PT1)을 통하여 BAT 단자에 공급되는 전원 전압(V_BAT)를 사용하여, VBUS 단자로부터 V_CC5 라인으로 전압(V_CC5)를 공급한다. 전원 전압(V_BAT)로부터 전압(V_CC5)를 생성하는 경우, 발광부(NU)에 공급되는 전압이, 전압(V_USB)로부터 전압(V_CC5)를 생성하는 경우와 동일한 정도 또는 동일해지도록, 충전 회로(20)은, 전원 전압(V_BAT)를 승압하여 전압(V_CC5)를 공급하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 발광부(NU)의 동작이 안정된다. /CE 단자에 하이레벨이 공급되면, 충전 회로(20)은, 파워 패스 기능 및 OTG 기능 중 디폴트로 설정되어 있는 기능, 또는, MCU(130)에 의해 유효하게 설정된 한 쪽의 기능을 이용하여 동작할 수 있다.

변압 회로(30)은, 승압 회로, 또는, 승강압 회로, 또는, 강압 회로일 수 있는 DC/DC 컨버터이며, V_CC 라인에 전압(V_CC)가 공급됨으로써 인에이블된다. 구체적으로는, 변압 회로(30)은, EN 단자에 하이레벨의 신호가 입력됨으로써 인에이블된다. VIN 단자 및 EN 단자는 V_CC 라인에 접속되어 있는 점에서, 변압 회로(30)은, V_CC 라인에 전압(V_CC)가 공급됨으로써 인에이블된다. 변압 회로(30)은, VOUT 단자로부터 V_{CC33_0} 라인에 전압(V_{CC33_0})을 공급한다. 전압(V_{CC33_0})의 전압치는, 예를 들어, 3.3[V]이다. V_{CC33_0} 라인은, 후술하는 로드 스위치(40)의 VIN 단자, 후술하는 리부트 컨트롤러(50)의 VIN 단자 및 RSTB 단자, FF2의 VCC 단자 및 D 단자에 접속된다.

로드 스위치(40)은, ON 단자에 로레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 절단하고, ON 단자에 하이레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 접속하여, VOUT 단자로부터 V_CC33 라인에 전압(V_CC33)을 출력한다. 전압(V_CC33)의 전압치는, 예를 들어, 3.3[V]이다. V_CC33 라인은, 후술하는 로드 스위치(60)의 VIN 단자, 불휘발성 메모리(70)의 VCC 단자, 후술하는 배터리 감시 회로(100)의 VDD 단자 및 CE 단자, MCU(130)의 VDD 단자, 후술하는 검출기(140)의 VDD 단자, 후술하는 슈미트 트리거 회로(150)의 VCC 단자, 후술하는 통신 인터페이스 회로(160)의 VCC_NRF 단자, 후술하는 검출기(170)의 VDD 단자, FF1의 VCC 단자 및 D 단자, 연산 증폭기(A1)의 양전원 단자, 후술하는 연산 증폭기(A2)의 양전원 단자, 후술하는 연산 증폭기(A3)의 양전원 단자에 접속된다. 로드 스위치(40)의 VIN 단자는, 변압 회로(30)의 VOUT 단자에 전기적으로 접속되어, 변압 회로(30)으로부터 전압(V_{CC33_0})이 공급된다. 전원 유닛(1)의 회로 기판을 복잡하게 하지 않기 위해, 전압(V_{CC33_0})의 전압치와 전압(V_CC33)의 전압치는, 거의 동일한 것이 바람직하다.

리부트 컨트롤러(50)은, SW1 단자 및 SW2 단자에 로레벨이 소정 시간에 걸쳐 공급됨에 따라, RSTB 단자로부터 로레벨을 출력한다. RSTB 단자는, 로드 스위치(40)의 ON 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자 및 SW2 단자에 로레벨이 소정 시간에 걸쳐 공급됨에 따라, 로드 스위치(40)은, VOUT 단자로부터의 전압(V_CC33)의 출력을 정지한다. 로드 스위치(40)의 VOUT 단자로부터의 전압(V_CC33)의 출력이 정지되면, MCU(130)의 VDD 단자(전원 단자)에 대한 전압(V_CC33)의 공급이 끊어지므로, MCU(130)은, 동작을 정지한다.

여기서, 프론트 패널(11)이 전원 유닛(1)로부터 분리되면, 검출기(140)으로부터 슈미트 트리거 회로(150)을 통하여 리부트 컨트롤러(50)의 SW2 단자에 로레벨이 공급된다. 또한, 스위치(SW)가 눌러지면, 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자에 로레벨이 공급된다. 따라서, 프론트 패널(11)이 전원 유닛(1)로부터 분리된 상태(도 1(f)의 상태)에서 스위치(SW)가 눌러지면, 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자 및 SW2 단자에 로레벨이 공급된다. 리부트 컨트롤러(50)은, SW1 단자 및 SW2 단자에 로레벨이 소정 시간(예를 들어 수 초간) 계속해서 공급되면, 전원 유닛(1)에 대한 리셋 혹은 재기동의 지령이 입력된 것으로 인식한다. 리부트 컨트롤러(50)은, RSTB 단자로부터 로레벨을 출력한 후에, RSTB 단자로부터 로레벨을 출력하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 리부트 컨트롤러(50)이 RSTB 단자로부터 로레벨을 출력하면, 로드 스위치(40)의 ON 단자에 로레벨이 입력되고, 로드 스위치(40)은 VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 절단하여, V_CC33 라인에 전압(V_CC33)이 출력되지 않게 된다. 이로써, MCU(130)은 동작을 정지한다. 그 후, 리부트 컨트롤러(50)이 RSTB 단자로부터 로레벨을 출력하지 않게 되면, 하이레벨의 전압(V_{CC33_0})이 로드 스위치(40)의 ON 단자에 입력되기 때문에, 로드 스위치(40)은 VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 접속하여, VOUT 단자로부터 V_CC33 라인으로 전압(V_CC33)을 다시 출력한다. 이로써, 동작을 정지한 MCU(130)을 재기동할 수 있다.

로드 스위치(60)은, ON 단자에 로레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 절단하고, ON 단자에 하이레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 접속하여, VOUT 단자로부터 V_{CC33_SLP} 라인으로 전압(V_{CC33_SLP})를 출력한다. 전압(V_{CC33_SLP})의 전압치는, 예를 들어, 3.3[V]이다. V_{CC33_SLP} 라인은, 후술하는 퍼프 서미스터(TP), 후술하는 히터 서미스터(TH), 후술하는 케이스 서미스터(TC)에 접속된다. 로드 스위치(60)의 ON 단자는, MCU(130)의 PC11 단자에 전기적으로 접속되어 있다. MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 슬리프 모드로 이행할 때에 PC11 단자의 논리 레벨을 하이레벨에서 로레벨로 천이시키고, 전원 유닛(1)을 슬리프 모드로부터 액티브 모드로 이행할 때에 PC11 단자의 논리 레벨을 로레벨에서 하이레벨로 천이시킨다. 환언하면, 전압(V_{CC33_SLP})는 슬리프 모드에서는 이용할 수 없으며, 슬리프 모드로부터 액티브 모드로 이행할 때에 이용할 수 있게 된다. 전원 유닛(1)의 회로 기판을 복잡하게 하지 않기 위해, 전압(V_{CC33_SLP})의 전압치와 전압(V_CC33)의 전압치는, 거의 동일한 것이 바람직하다.

전원 유닛(1)은, 사용자에 의한 퍼프(흡인) 동작을 검출하기 위한 퍼프 센서를 구성하는 퍼프 서미스터(TP)(예를 들어, NTC 서미스터 또는 PTC 서미스터)를 구비할 수 있다. 퍼프 서미스터(TP)는, 예를 들어, 퍼프에 수반되는 공기 유로의 온도 변화를 검출하도록 배치될 수 있다. 또한, 퍼프 서미스터(TP)는, 퍼프 센서의 구체적 일례에 불과하다는 점에 유의하기 바란다. 퍼프 서미스터(TP) 대신에, 마이크로폰 콘덴서, 압력 센서, 유량 센서, 유속 센서 등을 퍼프 센서에 사용해도 된다. 전원 유닛(1)은, 바이브레이터(M)을 구비해도 된다. 바이브레이터(M)은, 예를 들어, 스위치(SN)을 온시킴으로써 기동될 수 있다. 스위치(SN)은, 트랜지스터로 구성되어도 되며, 트랜지스터의 베이스 또는 게이트에는, MCU(130)의 PH0 단자로부터 제어 신호가 공급될 수 있다. 또한, 전원 유닛(1)은, 바이브레이터(M)을 제어하기 위한 드라이버를 가지고 있어도 된다.

전원 유닛(1)은, 히터(HT)의 온도를 검출하기 위한 히터 서미스터(TH)(예를 들어, NTC 서미스터 또는 PTC 서미스터)를 구비할 수 있다. 히터(HT)의 온도는, 히터(HT) 근방의 온도를 검출함으로써 간접적으로 검출되어도 된다. 연산 증폭기(A2)는, 서미스터(TH)의 저항치에 따른 전압, 환언하면, 히터(HT)의 온도에 따른 전압을 출력할 수 있다.

전원 유닛(1)은, 전원 유닛의 하우징(케이스)(2)의 온도를 검출하기 위한 케이스 서미스터(TC)(예를 들어, NTC 서미스터 또는 PTC 서미스터)를 구비할 수 있다. 케이스(2)의 온도는, 케이스(2) 근방의 온도를 검출함으로써 간접적으로 검출되어도 된다. 연산 증폭기(A3)은, 서미스터(TC)의 저항치에 따른 전압, 환언하면, 케이스(2)의 온도에 따른 전압을 출력한다.

검출기(140)은, 프론트 패널(11)이 전원 유닛(1)로부터 분리된 것을 검출하도록 구성될 수 있다. 검출기(140)의 출력은, 슈미트 트리거 회로(150)을 통하여 리부트 컨트롤러(50)의 SW2 단자 및 MCU(130)의 PD2 단자에 공급될 수 있다. 스위치(SW)의 일단은, V_CC33 라인, 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자, 및 MCU(130)의 PC10 단자에 접속될 수 있다. 스위치(SW)의 타단은 그랜드 전위에 접속될 수 있다. 이로써, 스위치(SW)가 눌러지면 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자 및 MCU(130)의 PC10 단자에 로레벨이 공급되고, 스위치(SW)가 눌러지지 않으면 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자 및 MCU(130)의 PC10 단자에 하이레벨이 공급될 수 있다.

검출기(170)은, 슬라이더(13)의 개폐를 검출하도록 구성될 수 있다. 검출기(170)의 출력은, MCU(130)의 PC13 단자에 공급될 수 있다. 검출기(140 및 170)은, 예를 들어, 홀 소자를 사용한 집적 회로(홀 IC)로 구성될 수 있다.

통신 인터페이스 회로(160)은, 스마트폰, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 기기와 무선 통신하는 기능을 MCU(130)에 제공한다. 통신 인터페이스 회로(160)은, 예를 들어, Bluetooth(등록상표) 등, 임의의 무선 통신 규격의 1개 이상에 준거한 통신 인터페이스 회로여도 된다.

FF1 및 FF2는, 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는 1비트의 정보(0 또는 1)를 로레벨 또는 하이레벨로서 유지하는 유지 회로이다. FF는, 플립 플롭의 약어이다. FF2는, 유지하고 있는 정보의 값을 반전한 값을, /Q 단자로부터 출력한다. 또한, FF1은, 유지하고 있는 정보의 값을, Q 단자로부터 출력한다. FF1 및 FF2는, D형의 플립 플롭 IC인 것이 바람직하다.

FF1 및 FF2는, /CLR 단자를 가지며, /CLR 단자의 입력 레벨이 하이레벨에서 로레벨로 변화되면, 유지하고 있는 정보의 값을 0(로레벨)으로 초기화한다. 또한, /CLR 단자의 입력 레벨의 로레벨에서 하이레벨로의 변화는, 유지하고 있는 정보의 값에 영향을 주지 않는다.

본 실시형태에 있어서, FF1과 FF2에는, 상이한 전원 라인에 의해 전력이 공급된다. 즉, FF1의 VCC 단자(전원 단자)에는 전압(V_CC33)이 공급되고, FF2의 VCC 단자(전원 단자)에는 전압(V_{CC33_0})이 공급된다. MCU(130)의 전원인 전압(V_CC33)이 리셋 동작에 있어서 일시적으로 공급되지 않게 되는 동안에도, 전압(V_{CC33_0})은 계속해서 공급된다. 그 때문에, FF2가 유지하는 정보(Q 및/Q 단자의 출력)는 전원 유닛(1)의 리셋 동작이 실행되어도 지워지지 않고 유지된다. 한편, FF1에는 MCU(130)에 전력을 공급하는 전원 라인에 의해 전력이 공급되기 때문에, FF1이 유지하는 정보는 리셋 동작 시에 소거된다.

FF1 및 FF2에 있어서, VCC 단자에 대한 입력은 D 단자에도 입력되어 있다. 그 때문에, FF1 및 FF2가 동작하고 있는 동안, D 단자에는 항상 하이레벨이 입력되어 있다. FF1 및 FF2는 도시되지 않은 동기(同期) 단자를 가지며, 동기 단자의 입력이 로레벨에서 하이레벨로 변화되면, D 단자의 입력 레벨을 유지한다. 전원 유닛(1)이 정상으로 동작하고 있는 경우, FF1 및 FF2는 하이레벨을 유지한다.

연산 증폭기(A2)의 반전 입력에는 히터 서미스터(TH)의 저항치에 따라 변화되는 전압이 공급되고, 비반전 입력에는 기준 전압이 공급된다. 이 기준 전압은, 히터(HT)가 과가열되어 있지 않은 상태에서는 비반전 입력의 전압이 반전 입력의 전압보다도 높아지며, 히터(HT)가 과가열되어 있는 상태에서는 반전 입력의 전압이 비반전 입력의 전압보다도 높아지도록 설계되어 있다. 따라서, 연산 증폭기(A2)의 출력은, 히터(HT)가 과가열되어 있지 않은 상태(정상 상태)에서는 하이레벨이 되고, 히터(HT)가 과가열되어 있는 상태(이상 상태)에서는 로레벨이 된다.

연산 증폭기(A2)의 출력은, FF2의 /CLR 단자에 접속되어 있다. 또한, 연산 증폭기(A2)의 출력은, 역방향의 다이오드를 통하여 FF1의 D 단자 및 /CLR 단자에도 접속되어 있다. 환언하면, 당해 다이오드의 캐소드에 연산 증폭기(A2)의 출력이 접속되고, 당해 다이오드의 애노드에 FF1의 D 단자 및 /CLR 단자가 접속되어 있다. 히터(HT)의 온도가 정상 상태이면, FF2의 /CLR 단자의 입력은 하이레벨이 된다. /CLR 단자의 입력이 하이레벨인 경우, FF2의 Q 단자의 출력은 초기 상태를 유지한다. 즉, DD2의 Q 단자는, 하이레벨을 출력한다. FF2의 D 단자에는 전압(V_{CC33_0})이 입력되어 있고, 기동 시에 이상이 없으면 FF2는 초기 상태에서 D 단자의 입력 레벨을 유지한다. 따라서, 히터(HT)의 온도가 정상 상태이면, FF2의 Q 단자 출력은 하이레벨이며, /Q 단자 출력은 로레벨이다.

히터(HT)가 과가열 상태가 되면, 연산 증폭기(A2)의 출력이 로레벨로 변화된다. 이로써, FF2의 /CLR 단자의 입력이 로레벨로 변화된다. /CLR 단자가 로레벨이 되면, FF2는 강제적으로 초기화되고, Q 단자의 출력이 로레벨, /Q 단자의 출력이 하이레벨이 된다. FF2의 /Q 단자의 출력은 MCU(130)의 PB14 단자에 공급된다. 그 때문에, MCU(130)은, PB14 단자에 입력되는 신호가 로레벨에서 하이레벨로 전환된 것에 따라, 히터(HT)가 과가열 상태인 것을 검지할 수 있다.

케이스 서미스터(TC)는, 케이스(2)의 내면에 근접하는 위치에 배치된다. 또는, 케이스 서미스터(TC)는, 케이스(2)의 내면에 접하는 위치에 배치된다. 케이스(2)의 실온도와 케이스 서미스터(TC)의 저항치의 관계를 사전에 계측해 둠으로써, 케이스 서미스터(TC)의 저항치를 케이스(2)의 온도로서 사용할 수 있다.

연산 증폭기(A3)의 반전 입력에는, 케이스 서미스터(TC)의 저항치에 따라 변화되는 전압이 공급되고, 비반전 입력에는 기준 전압이 공급된다. 이 기준 전압은, 전원 유닛(1)의 케이스(2)가 고온이 아닌 상태에서는 비반전 입력의 전압이 반전 입력의 전압보다도 높아지며, 케이스(2)가 고온인 상태에서는 반전 입력의 전압이 비반전 입력의 전압보다도 높아지도록 설계되어 있다. 따라서, 연산 증폭기(A3)의 출력은, 케이스(2)가 고온이 아닌 상태(정상 상태)에서는 하이레벨이 되며, 케이스(2)가 고온인 상태(이상 상태)에서는 로레벨이 된다.

연산 증폭기(A3)의 출력은, FF1의 /CLR 단자 및 D 단자에 접속되어 있다. 케이스(2)의 온도가 정상 상태이면, FF1의 /CLR 단자의 입력은 하이레벨이 된다. /CLR 단자의 입력이 하이레벨인 경우, FF1의 Q 단자의 출력은 초기 상태를 유지한다. FF1의 D 단자에는 전압(V_CC33)이 입력되어 있고, 기동 시에 이상이 없으면 FF1은 초기 상태에서 D 단자의 입력 레벨을 유지한다. 따라서, 케이스(2)의 온도가 정상 상태이면, FF1의 Q 단자로부터의 출력은 하이레벨이다. 케이스(2)가 고온이 되면, 연산 증폭기(A3)의 출력이 로레벨로 변화된다. 이로써, FF1의 /CLR 단자의 입력이 로레벨로 변화된다. /CLR 단자가 로레벨이 되면, FF1은 강제적으로 초기화되고, Q 단자의 출력이 로레벨이 된다. FF1의 Q 단자로부터의 출력은, MCU(130)의 PA10 단자와, 스위치(SL)의 베이스에 공급된다. 그 때문에, MCU(130)은, PA10 단자에 입력되는 신호가 하이레벨에서 로레벨로 전환됨에 따라, 케이스(2)가 고온인 것을 검지 할 수 있다. 또한, FF1의 Q 단자로부터의 출력은 하이레벨에서 로레벨로 전환되면, 스위치(SL)이 온된다. 스위치(SL)의 컬렉터는 충전 회로(20)의 /CE 단자에 접속되고, 스위치(SL)의 에미터는 V_CC33 라인에 접속되어 있다. 스위치(SL)이 온되면, 충전 회로(20)의 /CE 단자에는 전압(V_CC33)이 입력된다. 이로써, 충전 회로(20)의 /CE 단자에 공급되는 신호가 하이레벨로 전환되고, 충전 회로(20)은 동작을 정지한다.

도 4는, 도 3을 이용하여 설명한 구성 요소 중, 배터리(BT)에 관한 정보에 기초하여 전원 유닛(1)을 보호하기 위한 동작에 관련된 구성을 발췌하여 기재한 회로도이다. 이하, 전원 유닛(1)을 보호하기 위한 동작을, 간단히 보호 동작이라고 나타낸다. 보호 동작은, 예를 들어 배터리(BT)에 흐르는 전류를 정지시키도록 하는 직접적인 동작과, 다른 회로에 대하여 이와 같은 직접적인 동작을 실행하도록 요구하는 신호를 송신하는 간접적인 동작의 양쪽을 포함해도 된다. 보호 동작은, 이하에 상세히 설명하는 바와 같이, 배터리(BT)의 충전과, 배터리(BT)로부터 히터(HT)로의 전력 공급 중 적어도 한 쪽을, 적어도 일시적으로 제한하는 것을 포함해도 된다. 이들 배터리(BT)에 관한 동작의 제한이란, 이 동작을 완전히 행할 수 없게 하는 것(예를 들어, 충전량 또는 공급량을 제로로 하는 것)을 포함해도 되며, 이 동작을 부분적으로 행할 수 없게 하는 것(예를 들어, 충전량 또는 공급량을 감소시키는 것)을 포함해도 된다. 보호 동작에 의해 보호되는 전원 유닛(1)의 구성 요소는 배터리(BT), MCU(130) 등, 임의의 구성 요소여도 된다. 이하에 설명하는 실시형태에서는, MCU(130), 배터리 감시 회로(100), 보호 회로(90), FF1 및 충전 회로(20) 각각이 개별적인 보호 동작을 실행한다. 이들 보호 동작을 위한 구성 요소를 통합하여, 보호 제어부(200)으로 나타낸다. 보호 제어부(200)에 포함되는 MCU(130), 배터리 감시 회로(100), 보호 회로(90), FF1 및 충전 회로(20)은, 서로 별개의 회로로 구성된다.

보호 회로(90)은, 배터리(BT)에 흐르는 전류와, 배터리(BT)의 전압을 측정한다. 구체적으로, 보호 회로(90)의 CS 단자는 저항(R2)의 일단에 접속되어 있고, 보호 회로(90)의 VSS 단자는 저항(R2)의 타단에 접속되어 있다. 저항(R2)의 저항치는 보호 회로(90)에 사전에 기억되어 있다. 보호 회로(90)은, VSS 단자와 CS 단자 사이의 전압을 저항(R2)의 저항치로 나눔으로써, 저항(R2)를 흐르는 전류를 측정한다. 저항(R2)는, 배터리(BT)의 음극이 접속되는 제2 전원 커넥터(BC-)에 접속되어있다. 그 때문에, 저항(R2)를 흐르는 전류는, 배터리(BT)를 흐르는 전류와 상관 관계를 갖는다. 보호 회로(90)은, VSS 단자의 전위와 CS 단자의 전위의 대소를 비교함으로써, 저항(R2)를 흐르는 전류의 방향을 판정할 수 있다. 이로써, 보호 회로(90)은, 배터리(BT)가 충전 중인지 방전 중인지를 판정할 수 있다.

보호 회로(90)의 VBAT 단자는, 배터리(BT)의 양극이 접속되는 제1 전원 커넥터(BC+)에 접속되어 있고, 보호 회로(90)의 VSS 단자는, 배터리(BT)의 음극이 접속되는 제2 전원 커넥터(BC-)에 접속되어 있다. 그 때문에, 보호 회로(90)의 VBAT 단자와 VSS 단자 사이의 전압은, 배터리(BT)의 전압(전원 전압 V_BAT)과 동일하다. 그래서, 보호 회로(90)은, VBAT 단자의 전압을 측정함으로써, 배터리(BT)의 전압을 측정 가능하다.

보호 회로(90)은, DOUT 단자로부터의 출력을 하이레벨에서 로레벨로 전환함으로써, 스위치(SD)를 오프할 수 있다. 스위치(SD)의 게이트는, 보호 회로의 DOUT 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 스위치(SD)의 게이트는 스위치(SD)의 제어 단자로서 기능한다. 스위치(SD)는, 게이트에 대한 입력에 기초하여, 자신의 도통(導通) 상태를 전환한다. 스위치(SD)가 오프가 되면, 배터리(BT)가 방전하기 위한 전류 경로가 차단되기 때문에, 배터리(BT)로부터의 방전이 제한된다. 이와 같이, 스위치(SD)는, 방전 차단 스위치로서 기능한다.

보호 회로(90)은, COUT 단자로부터의 출력을 하이레벨에서 로레벨로 전환함으로써, 스위치(SC)를 오프할 수 있다. 스위치(SC)의 게이트는, 보호 회로의 COUT 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 스위치(SC)의 게이트는 스위치(SC)의 제어 단자로서 기능한다. 스위치(SC)는, 게이트에 대한 입력에 기초하여, 자신의 도통 상태를 전환한다. 스위치(SC)가 오프가 되면, 배터리(BT)를 충전하기 위한 전류 경로가 차단되기 때문에, 배터리(BT)에 대한 충전이 제한된다. 이와 같이, 스위치(SC)는, 충전 차단 스위치로서 기능한다. 보호 회로(90)은, 동작 중에 DOUT 단자로부터의 출력 및 COUT 단자로부터의 출력을 하이레벨로 유지하고, 배터리(BT)의 상태가 후술하는 소정의 조건을 만족시킨 경우에, 이들 출력으로부터 스위치(SC 및 SD)에 공급하는 제어 신호를 로레벨로 전환한다.

충전 회로(20)은, 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 배터리(BT)를 충전하는 기능을 갖는다. 충전 회로(20)의 BAT 단자는, 배터리(BT)의 양극이 접속되는 제1 전원 커넥터(BC+)에 접속되어 있다. 충전 회로(20)은, BAT 단자로부터 배터리(BT)에 전력을 공급함으로써 배터리(BT)를 충전한다. 충전 회로(20)은, BAT 단자의 전위를 감시하고, 이 전위가 소정의 조건을 만족시킨 경우에, 배터리(BT)로의 전력의 공급을 제한한다.

충전 회로(20)의 SCL 단자는 MCU(130)의 PB8 단자에 접속되어 있고, 충전 회로(20)의 SDA 단자는 MCU(130)의 PB9 단자에 접속되어 있다. 충전 회로(20)은, SCL 단자 및 SDA 단자를 통하여, MCU(130)과 I²C 통신을 실시한다. 구체적으로, 충전 회로(20)의 SCL 단자를 통하여 클록이 통신되고, 충전 회로(20)의 SDA 단자를 통하여 데이터가 통신된다. 데이터 전송은 MCU(130)과 충전 회로(20) 쌍방이 가능하기 때문에, 충전 회로(20)과 MCU(130) 사이에서, 쌍방향으로 데이터를 통신 가능하다.

충전 회로(20)의 /CE 단자에는, 인에이블 신호가 공급된다. 충전 회로(20)은, /CE 단자에 로레벨이 공급되고 있는 경우에 충전 동작을 실시하고, /CE 단자에 하이레벨이 공급되고 있는 경우에 충전 동작을 실시하지 않는다.

배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 다양한 물리량에 관한 상태를 감시한다. 일부 실시형태에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도와, 배터리(BT)의 전압과, 배터리(BT)를 흐르는 전류를 감시한다. 이 대신에, 배터리 감시 회로(100)은, 이들 물리량 중 일부만을 감시해도 되며, 다른 물리량을 감시해도 된다.

배터리 감시 회로(100)의 TREG 단자와, 배터리(BT)의 음극이 접속되는 그랜드 전위 사이에는, 저항(R3)과 배터리 서미스터(TB)가 직렬로 접속되어 있다. 또한, 배터리 감시 회로(100)의 THM 단자는, 저항(R3)과 배터리 서미스터(TB) 사이의 노드에 접속되어 있다. 배터리 서미스터(TB)는, 배터리(BT)의 온도를 측정하기 위한 서미스터(온도 센서)이며, 배터리(BT)의 근방에 배치되어 있다. 배터리 서미스터(TB)의 저항치는, 소정의 온도 특성에 따라 변화된다. 배터리(BT)의 실온도와 배터리 서미스터(TB)의 저항치의 관계는, 사전에 계측되어, 배터리 감시 회로(100)에 사전에 기억되어 있다. 또한, 저항(R3)의 저항치도 배터리 감시 회로(100)에 사전에 기억되어 있다. 배터리 감시 회로(100)은, TREG 단자와 THM 단자 사이의 전압 또는 THM 단자와 VSS 단자 사이 전압을 측정함으로써, 배터리(BT)의 온도를 측정 가능하다.

배터리 감시 회로(100)의 VRSM 단자는 저항(R1)의 일단에 접속되어 있고, 배터리 감시 회로(100)의 VRSP 단자는 저항(R1)의 타단에 접속되어 있다. 저항(R1)의 저항치는 배터리 감시 회로(100)에 사전에 기억되어 있다. 배터리 감시 회로(100)은, VRSM 단자와 VRSP 단자 사이의 전압을 저항(R1)의 저항치로 나눔으로써, 저항(R1)을 흐르는 전류를 측정한다. 저항(R2)는, 배터리(BT)의 음극이 접속되는 제 2 전원 커넥터(BC-)에 직렬로 접속되어 있다. 그 때문에, 저항(R2)를 흐르는 전류는, 배터리(BT)를 흐르는 전류에 상관관계를 갖는다. 배터리 감시 회로(100)은, VRSM 단자의 전위와 VRSP 단자의 전위의 대소를 비교함으로써, 저항(R1)을 흐르는 전류의 방향을 판정할 수 있다. 이로써, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)가 충전 중인지 방전 중인지를 판정할 수 있다.

배터리 감시 회로(100)의 VBAT 단자는, 배터리(BT)의 양극이 접속되는 제1 전원 커넥터(BC+)에 접속되어 있고, 배터리 감시 회로(100)의 VSS 단자는, 스위치(SD) 및 (SC) 그리고 저항(R2)를 통하여, 제2 전원 커넥터(BC-)에 접속되어 있다. 배터리 감시 회로(100)의 VSS 단자는, 그랜드 전위에도 접속되어 있다. 그 때문에, 배터리 감시 회로(100)의 VBAT 단자와 VSS 단자 사이의 전압은, 배터리(BT)의 전압과 거의 동일하다. 그래서, 배터리 감시 회로(100)은, VBAT 단자의 전압을 측정함으로써, 배터리(BT)의 전압을 측정 가능하다.

배터리 감시 회로(100)의 SCL 단자는 MCU(130)의 PC0 단자에 접속되어 있고, 배터리 감시 회로(100)의 SDA 단자는 MCU(130)의 PC1 단자에 접속되어 있다. 배터리 감시 회로(100)은, SCL 단자 및 SDA 단자를 통하여, MCU(130)과 I²C 통신을 실시한다. 구체적으로, 배터리 감시 회로(100)의 SCL 단자를 통하여 클록이 통신되고, 배터리 감시 회로(100)의 SDA 단자를 통하여 데이터가 통신된다. 데이터의 송신은 MCU(130)과 배터리 감시 회로(100) 쌍방이 가능하기 때문에, 배터리 감시 회로(100)과 MCU(130) 사이에서, 쌍방향으로 데이터를 통신 가능하다.

배터리 감시 회로(100)의 VDD 단자 및 CE 단자는 각각 V_CC33 라인에 접속되어 있다. 배터리 감시 회로(100)의 VDD 단자에는, 배터리 감시 회로(100)의 동작 전력이 공급된다. 배터리 감시 회로(100)의 CE 단자에는, 인에이블 신호가 공급된다. 배터리 감시 회로(100)은, CE 단자에 하이레벨이 공급되고 있는 경우에 동작을 실시하고, CE 단자에 로레벨이 공급되고 있는 경우에 동작을 실시하지 않는다. 그 때문에, 배터리 감시 회로(100)은, V_CC33 라인에 전압(V_CC33)이 공급되고 있는 동안, 동작을 실시한다.

배터리 감시 회로(100)의 IO5 단자는, MCU(130)의 PB12 단자에 접속되어 있다. 배터리 감시 회로(100)은, IO5 단자를 통하여, MCU(130)에, nGAUGE_INT2 신호를 출력한다. 이 신호는, 배터리 감시 회로(100)으로부터 MCU(130)으로 일방향으로 통신된다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)에 관한 측정 결과가 정상인 동안에, nGAUGE_INT2 신호를 하이레벨로 유지한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)에 이상이 발생하면, nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 전환한다. 그 때문에, 로레벨의 nGAUGE_INT2 신호는, 에러를 통지하는 에러 신호로 간주되어도 된다. 배터리 감시 회로(100)이 MCU(130)으로 에러 신호를 송신하기 위한 구체적인 조건에 대해서는 후술한다.

배터리 감시 회로(100)의 ALERT 단자는, 역방향 다이오드(D1)을 통하여 FF1의 /CLR 단자 및 D 단자에 접속되어 있다. 환언하면, 다이오드(D1)의 캐소드는 배터리 감시 회로(100)의 ALERT 단자에 접속되고, 다이오드(D1)의 애노드는 FF1의 /CLR 단자 및 D 단자에 접속되어 있다. 배터리 감시 회로(100)은, ALERT 단자를 통하여, FF1에, nGAUGE_INT1 신호를 출력한다. 이 신호는, 배터리 감시 회로(100)으로부터 FF1로 일방향으로 통신된다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)에 관한 측정 결과가 정상인 동안에, nGAUGE_INT1 신호를 하이레벨로 유지한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)에 이상이 발생하면, nGAUGE_INT1 신호를 로레벨로 전환한다. 그 때문에, 로레벨의 nGAUGE_INT1 신호는, 에러를 통지하는 에러 신호로 간주되어도 된다. 배터리 감시 회로(100)이 FF1로 에러 신호를 송신하기 위한 구체적인 조건에 대해서는 후술한다.

nGAUGE_INT1 신호가 하이레벨에서 로레벨로 전환되면, FF1의 /CLR 단자 및 D 단자의 입력도 로레벨이 된다. 이로써, 상술한 바와 같이, FF1의 Q 단자로부터의 출력도 로레벨이 된다.

FF1의 Q 단자는, 역방향 다이오드(D2)를 통하여, 스위치(SS)의 게이트에 접속되어 있다. 환언하면, 다이오드(D2)의 캐소드는 FF1의 Q 단자에 접속되고, 다이오드(D1)의 애노드는 스위치(SS)의 게이트에 접속되어 있다. FF1의 Q 단자로부터의 출력이 로레벨이 되면, 스위치(SS)가 오프된다. 스위치(SS)가 오프가 되면, 히터(HT)의 마이너스 단자(HC-)가 그랜드 전위로부터 분리되기 때문에, 히터(HT)로의 통전이 차단된다.

FF1의 Q 단자는, 스위치(SL)의 베이스에도 접속되어 있다. FF1의 Q 단자로부터의 출력이 로레벨이 되면, 스위치(SL)이 온된다. 스위치(SL)이 온이 되면, 저항(R6)이 저항(R7)과의 전압(V_CC33)의 분압에 기여하지 않게 되고, 충전 회로(20)의 /CE 단자의 입력이 전압(V_CC33)과 동일한 하이레벨이 되기 때문에 충전이 금지된다. 이와 같이, FF1의 출력을 로레벨로 함으로써, MCU(130)을 통하지 않고 배터리(BT)의 충방전 그리고 히터(HT)로의 통전을 금지하여, 회로를 보호할 수 있다.

FF1의 Q 단자는, MCU(130)의 PA10 단자에도 접속되어 있다. MCU(130)은, PA10 단자의 입력이 하이레벨에서 로레벨로 전환됨에 따라, FF1이 에러를 통지한 것을 검지할 수 있다. 이에 따라, MCU(130)은, 발광부(NU)나 바이브레이터(M)에 의해 사용자에게 리셋 동작을 실시하도록 촉구해도 된다.

MCU(130)은, 상술한 바와 같이, I²C 통신에 의해 배터리 감시 회로(100)과 통신 가능하다. MCU(130)은, 배터리 감시 회로(100)으로부터 배터리(BT)에 관한 정보를 취득하고, 이 정보에 기초하여 보호 동작을 실행한다.

MCU(130)의 PC2 단자는, 저항(R4)를 통하여 스위치 회로(80)에 접속되어 있다. 스위치 회로(80)은, MCU(130)의 PB4 단자로부터의 입력이 하이레벨이 되면 도통 상태가 되고, MCU(130)의 PC2 단자와 배터리(BT)의 양극 사이가 도통 상태가 된다. 이로써, MCU(130)의 PC2 단자에, 저항(R4 및 R5)에 의해 분압된 전원 전압(V_BAT)가 공급된다. 이후의 설명에서는, 저항(R4 및 R5)에 의해 분압된 전원 전압(V_BAT)를, 전압(ADCB+)라고도 기재한다. 따라서, MCU(130)은, PB4 단자의 출력을 하이레벨로 전환함으로써, 배터리 감시 회로(100)을 통하지 않고 배터리(BT)의 전압을 취득할 수 있다.

도 5를 참조하여, 보호 제어부(200)이 보호 동작을 개시하기 위한 조건에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 바와 같이, 보호 제어부(200)의 각각의 구성 요소, 즉 배터리 감시 회로(100), 보호 회로(90), 및 충전 회로(20)은, 각각 개별 조건에 따라 개별 보호 동작을 실행한다.

도 5의 칼럼(열)(501)은, 보호 제어부(200)에 의해 감시되는 배터리(BT)의 물리량을 나타낸다. 보호 제어부(200)은, 배터리(BT)의 전류, 온도 및 전압을 감시한다. 칼럼(502)는, 보호 제어부(200)에 의한 감시 내용을 나타낸다. 보호 제어부(200)은, 배터리(BT)의 전류에 대해서, 과전류를 감시하고, 배터리(BT)의 온도에 대해서, 과가열 및 저온을 감시하고, 배터리(BT)의 전압에 대해서, 과충전, 과방전 및 심방전을 감시한다. 심방전이란, 과방전보다도 배터리(BT)의 방전이 진행된 상태를 가리키는 것으로 한다. 과방전이란, 배터리(BT)의 출력 전압이 방전 종지 전압을 밑돈 상태를 가리키는 것으로 한다.

도 5의 칼럼(503)은, 칼럼(501)의 물리량을 감시하는 타이밍을 나타낸다. "충전"이라고 기재되어 있는 행에서는, 충전 회로(20)에 의해 배터리(BT)의 충전이 이루어지고 있는 동안에만, 배터리(BT)의 물리량이 조건을 만족시키는지의 여부가 판정된다. "방전"이라고 기재되어 있는 행에서는, 충전 회로(20)에 의해 배터리(BT)의 충전이 이루어지고 있지 않은 동안에만, 배터리(BT)의 물리량이 조건을 만족시키는지의 여부가 판정된다. 특히, 배터리(BT)로부터 히터(HT)로 전력이 공급되고 있는 동안(예를 들어, 히터 전압(V_BOOST)가 히터(HT)에 인가되고 있는 동안)에, 조건을 만족시키는지의 여부가 판정되어도 된다. "상시"라고 기재되어 있는 행에서는, 충전 회로(20)에 의해 배터리(BT)의 충전이 이루어지고 있는지의 여부에 관계없이, 배터리(BT)의 물리량이 조건을 만족시키는지의 여부가 판정된다.

칼럼(504)는, MCU(130)이 배터리(BT)의 물리량을 주기적으로 감시하고, 이 감시 결과에 기초하여 보호 동작을 실행하기 위한 조건을 나타낸다. 후술하는 바와 같이, MCU(130)은, I²C 통신을 통하여 배터리 감시 회로(100)으로부터 배터리(BT)의 물리량을 주기적으로 취득하고, 이 취득된 배터리(BT)의 물리량에 기초하여 보호 동작을 실행한다. 칼럼(505)는, 배터리 감시 회로(100)이 배터리(BT)의 물리량을 감시하고, 이 감시 결과에 기초하여 FF1에 보호 동작의 실행을 요구하기 위한 조건을 나타낸다. 칼럼(506)은, 배터리 감시 회로(100)이 배터리(BT)의 물리량을 감시하고, 이 감시 결과에 기초하여 MCU(130)에 보호 동작의 실행을 요구하기 위한 조건을 나타낸다. 후술하는 바와 같이, 배터리 감시 회로(100)에 의한 MCU(130)에 대한 보호 동작의 실행 요구는, 인터럽트 신호에 의해 이루어진다. 인터럽트 신호를 수신한 MCU(130)은, 배터리(BT)의 물리량 감시를 개시한다. 칼럼(507)은, 충전 회로(20)이 배터리(BT)의 물리량을 감시하고, 이 감시 결과에 기초하여 보호 동작을 실행하기 위한 조건을 나타낸다. 칼럼(508)은, 보호 회로(90)이 배터리(BT)의 물리량을 감시하고, 이 감시 결과에 기초하여 보호 동작을 실행하기 위한 조건을 나타낸다.

칼럼(503)의 타이밍과, 칼럼(504∼508) 각각의 조건의 조합에 의해, 보호 동작을 개시하기 위한 조건이 규정된다. 예를 들어, 칼럼(505)의 제일 위의 항목은, 방전 시에 배터리(BT)의 전류가 10[A] 이상인 경우에 보호 동작이 개시된다는 조건을 규정한다. 도 5에는, 보호 제어부(200)이 보호 동작을 개시하기 위한 복수의 조건이 기재되어 있다. 이들 조건으로 구성되는 집합을, 이하에서는 감시 조건 집합으로 나타내고, 이 집합의 각 요소를 감시 조건으로 나타낸다. 보호 제어부(200)은, 감시 조건 집합에 포함되는 어느 감시 조건이 만족된 경우에, 보호 동작을 실행한다. 실행되는 보호 동작의 내용은, 어느 감시 조건이 만족되는지에 따라 상이하다. 도 5에 기재된 각 감시 조건에 있어서의 수치가 일례이며, 다른 수치가 사용되어도 된다. 또한, 보호 제어부(200)은, 감시 조건으로서, 도 5에 나타내는 것의 조건의 일부를 사용하지 않아도 되며, 도 5에 나타내지 않는 조건을 사용해도 된다.

도 5에 있어서의 굵은 선의 테두리는, 보호 제어부(200)이 보호 동작을 실행하는 것에 의한 전원 유닛(1)의 상태의 천이 위치를 나타낸다. 실선의 테두리는, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이하기 위한 조건을 나타낸다. 파선의 테두리는, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이하기 위한 조건을 나타낸다. 일점 쇄선의 테두리는, 전원 유닛(1)을 접속 대기 상태로 천이하기 위한 조건을 나타낸다.

고장 상태란, 전원 유닛(1)의 동작에 의해서도, 전원 유닛(1)을 탑재하는 에어로졸 생성 장치의 사용자(이하, 간단히 사용자라고 표기한다)에 의한 동작에 의해서도, 전원 유닛(1)을 정상 상태로 천이할 수 없는 상태를 말한다. 고장 상태란, 배터리(BT)의 충방전을 영구히 금지하는 상태이기도 하다. 정상 상태란, 사용자의 동작에 의해, 전원 유닛(1)에 의한 히터(HT)의 가열이 가능한 상태를 가리켜도 된다. 고장 상태는, 예를 들어 전원 유닛(1)을 공장에서 수리함으로써 해소될 수 있다. 고장 상태는, 영구 고장 상태로 지칭되어도 된다. 리셋 대기 상태란, 사용자에 의한 리셋 동작에 의해 정상 상태로 천이 가능한 상태를 말한다. 리셋 동작의 구체예에 대해서는 후술한다. 접속 대기 상태란, 사용자가 커넥터 USBC에 USB 플러그를 통하여 외부 기기를 접속하는 동작에 의해 정상 상태로 천이 가능한 상태를 말한다. 리셋 대기 상태 및 접속 대기 상태는, 사용자에 의한 에러 해소 동작을 필요로 하는 상태이다. 그 때문에, 리셋 대기 상태 및 접속 대기 상태는, 사용자 동작 대기 상태라고 총칭할 수 있다. 사용자 동작 대기 상태란, 전원 유닛(1)의 동작에 의해서는 정상 상태로 천이할 수 없지만, 사용자에 의한 동작에 의해 정상 상태로 천이 가능한 상태를 말한다. 즉, 사용자 동작 대기 상태에 있어서 제한되어 있는 전원의 방전 또는 충전의 제한을 해제하기 위해서는, 사용자에 의한 동작을 필요로 한다.

보호 제어부(200)이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이하기 위한 동작과, 그 해소 방법에 대하여 설명한다. 보호 제어부(200) 중, MCU(130)과 FF1이 각각, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이할 수 있다. 또한, 보호 제어부(200)의 다른 회로는, MCU(130) 또는 FF1에, 리셋 대기 상태로의 천이를 요구해도 된다.

MCU(130)이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이하기 위한 동작에 대하여 설명한다. MCU(130)은, MCU(130)의 PC12 단자의 출력을 하이레벨에서 로레벨로 전환한다. 이로써, 스위치(SS)가 오프되고, 히터(HT)의 마이너스 단자(HC-)가 그랜드 전위로부터 분리된다. MCU(130)의 PC12 단자는, 변압 회로(120)의 EN 단자에도 접속되어 있다. 그 때문에, MCU(130)의 PC12 단자의 출력이 하이레벨에서 로레벨로 전환되면, 변압 회로(120)의 동작을 정지하고, 히터(HT)로의 히터 전압(V_BOOST)의 인가도 금지된다. 이상의 동작에 의해, 배터리(BT)로부터 히터(HT)로의 전력 공급이 제한된다. 또한, MCU(130)은, MCU(130)의 PB3 단자의 출력을 로레벨에서 하이레벨로 전환한다. 이로써, 충전 회로(20)의 /CE 단자가 하이레벨이 되기 때문에, 충전 회로(20)은 충전을 금지한다.

이어서, FF1이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이하기 위한 동작에 대하여 설명한다. FF1은, FF1의 Q 단자의 출력을 하이레벨에서 로레벨로 전환한다. 이로써, 스위치(SS)가 오프되고, 히터(HT)의 마이너스 단자(HC-)가 그랜드 전위로부터 분리된다. FF1의 Q 단자는, 역방향의 다이오드(D2)를 통하여, 변압 회로(120)의 EN 단자에도 접속되어 있다. 그 때문에, FF1의 D 단자의 출력이 하이레벨에서 로레벨로 전환되면, 변압 회로(120)의 동작을 정지하고, 히터(HT)로의 히터 전압(V_BOOST)의 인가도 금지된다. 이상의 동작에 의해, 배터리(BT)로부터 히터(HT)로의 전력 공급이 제한된다. 또한, FF1의 D 단자의 출력이 하이레벨에서 로레벨로 전환되면, 상술한 바와 같이, 충전 회로(20)의 /CE 단자가 하이레벨이 되기 때문에, 충전 회로(20)은 충전을 금지한다.

충전 회로(20)이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이하기 위한 동작에 대하여 설명한다. 충전 회로(20)은, 배터리(BT)의 전압(V_BAT)가 감시 조건을 만족시킨 경우에, I²C 통신을 통하여, MCU(130)에, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이하도록 요구한다. 이 요구에 따라, MCU(130)은, 상술한 동작을 실행함으로써, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다.

계속해서, 리셋 대기 상태를 해소하기 위한 방법에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 전원 유닛(1)은, (1) 프론트 패널(11)이 분리되어 있는 것, (2) 스위치(SW)가, 가열 개시 지시보다 긴 일정 시간 눌러지는 것,의 양쪽이 검출된 경우에, 사용자에 의한 리셋 동작이 이루어진 것으로 인식한다.

구체적으로는, 이들 조건은 리부트 컨트롤러(50)이 검출한다. 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자는 스위치(SW)에 접속되어 있고, SW2 단자는 프론트 패널(11)의 착탈을 나타내는 신호를 출력하는 슈미트 트리거 회로(150)에 접속되어 있다. 프론트 패널(11)이 분리된 상태에서 스위치(SW)가 눌러지면, SW1 단자 및 SW2 단자의 입력이 양쪽 모두 로레벨이 된다. 이 상태가 일정 시간 계속됨으로써, 리부트 컨트롤러(50)은, 리셋 동작을 개시한다.

리부트 컨트롤러(50)은, SW1 단자 및 SW2 단자 양쪽이 로레벨이 된 상태가, 사용자 설정 가능한 리부트 지연 시간(예를 들어 1∼20초)이 경과할 때까지 계속되는지의 여부를 감시한다. 리부트 지연 시간 동안에, MCU(130)은, 발광부(NU)와 바이브레이터(M)을 사용하여 리셋을 사용자에게 통지한다.

리부트 컨트롤러(50)은, SW1 단자 및 SW2 단자 양쪽이 로레벨이 된 상태가 리부트 지연 시간만큼 계속되면, RSTB 단자의 출력을 로레벨로 한다. 이로써, 로드 스위치(40)의 ON 단자가 로레벨이 되어, 로드 스위치(40)의 VOUT 단자로부터의 전압(V_CC33)과, 로드 스위치(60)의 VOUT 단자로부터의 전압(V_{CC33_SLP})의 공급이 정지된다. 이로써, MCU(130)으로의 전력 공급이 차단되고, MCU(130)은 동작을 정지한다.

리부트 컨트롤러(50)은, RSTB 단자를 로레벨로 하고 나서 소정 시간(예를 들어 0.4초) 경과하면, 자동적으로 RSTB 단자를 로레벨로 하지 않게 된다. 이로써, 전압(V_{CC33_0})이, V(_{CC33_0}) 라인을 통하여 로드 스위치(40)의 ON 단자에 입력된다. 로드 스위치(40)으로부터의 전압(V_CC33)의 공급이 재개되어, MCU(130)이 기동한다. 즉, MCU(130)은, VDD 단자로 전력이 공급되지 않는 상태로부터 공급되는 상태가 되면 기동한다. 전원 유닛(1)은, MCU(130)이 기동하면 슬리프 상태 혹은 충전 상태가 된다. 이 시점에서는 전압(V_{CC33_SLP})는 공급되지 않는다. 이와 같이 MCU(130)이 재기동하면, MCU(130)에 발생하고 있던 프리즈 등의 결함이 해소되는 경우가 있다.

보호 제어부(200)이 전원 유닛(1)을 접속 대기 상태로 천이하기 위한 동작과, 그 해소 방법에 대하여 설명한다. 보호 제어부(200) 중, 보호 회로(90)이, 전원 유닛(1)을 접속 대기 상태로 천이할 수 있다. 또한, 보호 제어부(200)의 다른 회로는, 보호 회로(90)에, 접속 대기 상태로의 천이를 요구해도 된다.

보호 회로(90)이 전원 유닛(1)을 접속 대기 상태로 천이하기 위한 동작에 대하여 설명한다. 보호 회로(90)은, 전원 유닛(1)이 정상 상태인 동안, DOUT 단자의 출력 및 COUT 단자의 출력을 하이레벨로 유지한다. 보호 회로(90)은, 전원 유닛(1)을 접속 대기 상태로 천이하기 위해, DOUT 단자의 출력 및 COUT 단자의 출력을 로레벨로 전환한다. 이로써, 스위치(SD) 및 (SC)가 오프되기 때문에, 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속되어 있지 않은 상태에서는, 전원 유닛(1) 중, 보호 회로(90) 이외의 모든 회로로의 전력 공급이 정지된다.

이어서, 접속 대기 상태를 해소하기 위한 방법에 대하여 설명한다. 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속되면, 과전압 보호 회로(110)에 의해, 전압(V_USB)가 생성된다. 이로써, 로드 스위치(10)의 ON 단자의 전위가 하이레벨로 되어, 로드 스위치(10)의 VOUT 단자로부터 V_CC5 라인으로 전압 V_CC5가 출력된다. 이 시점에서, 충전 회로(20)의 /CE 단자의 입력은 하이레벨이므로, 충전 회로(20)은, 파워 패스 기능에 의해, 전압(V_CC)를 생성한다. 그 후, 도 3에 대하여 상술한 것과 동일하게 하여, 전압(V_{CC33_0}) 및 전압(V_CC33)이 생성되어, MCU(130)이 기동한다. MCU(130)은, 기동 후, 후술하는 동작에 의해, 배터리(BT)가 심충전되어 있는지의 여부를 판정한다. 배터리(BT)가 심충전되어 있는 경우에, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다. 그 이외의 경우에, MCU(130)은, MCU(130)의 PB3의 출력을 로레벨로 유지한다. 이로써, 충전 회로(20)의 /CE 단자의 입력이 로레벨로 유지되고, 충전 회로(20)의 BAT 단자로부터 보호 회로(90)의 VBAT 단자로 전력이 공급된다. 배터리(BT)의 잔량이 회복되면, 보호 회로(90)은 DOUT 단자 및 COUT 단자로부터의 출력을 하이레벨로 전환한다. 이로써, 전원 유닛(1)은 정상 상태로 천이한다.

상술한 예에서는, 보호 회로(90)은, 전원 유닛(1)을 접속 대기 상태로 천이하기 위해, 스위치(SC)와 스위치(SD) 양쪽을 오프로 했다. 이 대신에, 보호 회로(90)은, 스위치(SC)와 스위치(SD) 중 한 쪽만을 오프로 해도 된다. 예를 들어, 보호 회로(90)은, 배터리(BT)의 과충전을 검출한 경우에, 충전 차단 스위치로서 기능하는 스위치(SC)를 오프로 하고, 방전 차단 스위치로서 기능하는 스위치(SD)를 온인 채로 해도 된다. 한편, 보호 회로(90)은, 배터리(BT)의 과방전을 검출한 경우에, 방전 차단 스위치로서 기능하는 스위치(SD)를 오프로 하고, 충전 차단 스위치로서 기능하는 스위치(SC)를 온인 채로 해도 된다.

계속해서, 보호 제어부(200)이 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이하기 위한 동작에 대하여 설명한다. MCU(130)은, 충전 회로(20)과의 I²C 통신을 통하여, 충전 회로(20)의 파워 패스 기능(VBUS 단자 및 BAT 단자에 입력되는 전력을 SYS 단자로부터 출력하는 기능)을 정지시킨다. 이로써, 충전 회로(20)으로부터 전압(V_CC)가 공급되지 않게 되어, 전압(V_CC)로부터 파생되는 전압(V_{CC33_0}, V_CC33, V_{CC33_SLP})의 공급이 정지된다. 따라서, MCU(130)을 비롯하여 대부분의 회로에 전력이 공급되지 않아, 전원 유닛(1)은 실질적으로 동작을 정지한다. 리부트 컨트롤러(50)으로의 전력도 공급되지 않기 때문에, 리셋 동작도 받아들이지 않게 된다. 충전 회로(20)의 파워 패스 기능을 정지시킴으로써, 배터리(BT)로부터의 방전 및 배터리(BT)의 충전도 실행할 수 없게 된다. 또한, 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기를 접속했다고 해도, 전압(V_CC)가 생성되지 않기 때문에, MCU(130)은 기동하지 않는다. 전원 유닛(1)의 안전성을 더 향상시키기 위해, 충전 회로(20)의 파워 패스 기능을 정지시키기 전에, MCU(130)은, 상술한 방법에 의해 배터리(BT)로부터의 방전 및 배터리(BT)의 충전을 금지해도 된다.

이어서, 도 5를 참조하여 설명한 감시 조건에 대하여 상세하게 설명한다. 우선, 도 6a 및 도 6b의 플로우차트를 참조하여, 도 5의 칼럼(504)에 규정되는 감시 조건 집합에 대하여 설명한다. 이 감시 조건 집합은, 상술한 바와 같이, MCU(130)이 배터리(BT)의 물리량을 주기적으로 감시하고, 이 감시 결과에 기초하여 보호 동작을 실행하기 위한 조건의 집합이다. 도 6a 및 도 6b의 동작의 개시 시점에서, 전원 유닛(1)은 슬리프 상태라고 한다. 슬리프 상태란, 사용자가 전원 유닛(1)을 사용 가능한 상태이며, 또한 사용자가 전원 유닛(1)을 사용하고 있지 않은(구체적으로, 스위치(SW)가 소정 시간 눌러져 있지 않고, 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속되어 있지 않은) 상태를 말한다. 슬리프 상태는, 사용자가 전원 유닛(1)을 사용하고 있지 않을 때에 배터리(BT)의 소비 전력을 삭감하는 상태이다. 전원 유닛(1)이 슬리프 상태인 동안에, MCU(130)은, 도 3을 참조하여 설명한 전압(V_{CC33_SLP})를 생성하지 않는다(즉, PC11 단자의 출력을 로레벨로 한다). 또한, 전원 유닛(1)이 슬리프 상태인 동안에, MCU(130)은, 다른 회로로부터의 신호를 감시한다. 예를 들어, MCU(130)은, 슬리프 상태인 동안에, 스위치(SW)의 누름에 따라 값이 변화되는 PC10 단자의 입력, 슬라이더(13)이 열림에 따라 값이 변화되는 PC13 단자의 입력, 배터리 감시 회로의 IO5 단자로부터의 nGAUGE_INT2 신호가 공급되는 PB12 단자의 입력, FF1의 Q 단자로부터의 신호가 공급되는 PA10 단자로부터의 입력, 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속된 것에 따라 값이 변화되는 PA9 단자의 입력 등을 감시한다.

스텝 S601에서, MCU(130)은, 슬라이더(13)이 열렸는지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 슬라이더(13)이 열린 경우(스텝 S601에서 "YES")에 처리를 스텝 S602로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S601에서 "NO")에 처리를 스텝 S612로 천이한다. 슬라이더(13)이 열린 것은, 검출기(170)의 OUT 단자로부터 MCU(130)의 PC13 단자에 공급되는 신호가 하이레벨로 전환된 것에 의해 검출 가능하다.

스텝 S602에서, MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 51℃ 이상인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 51℃ 이상인 경우(스텝 S602에서 "YES")에 처리를 스텝 S610으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S602에서 "NO")에 처리를 스텝 S603으로 천이한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도를, 배터리 감시 회로(100)으로부터 I²C 통신을 통하여 취득 가능하다. 도 6a 및 도 6b의 다른 스텝에 있어서의 배터리(BT)의 온도의 판정에 대해서도, MCU(130)은 동일하게 배터리(BT)의 온도를 취득 가능하다. 스텝 S602의 판정에서는, 조건이 등식을 만족시키는 경우(배터리(BT)의 온도가 정확히 51℃인 경우)에 YES로 하고 있지만, 이 경우를 NO로 해도 된다. 이하에 설명하는 다른 조건에 대해서도 동일하다.

S602에서 NO로 판정된 경우(즉, 배터리(BT)의 온도가 51℃ 미만인 경우), MCU(130)은, 배터리(BT)가 정상이라고 판정하고, 스텝 S603에서, 전원 유닛(1)을 가열 대기 상태로 천이한다. 가열 대기 상태란, 사용자의 지시에 따라 에어로졸원의 가열이 가능한 상태를 말한다. 가열 대기 상태로 천이하기 위해, MCU(130)은, PC11 단자의 출력을 하이레벨로 함으로써, 전압(V_{CC33_SLP})를 생성한다.

한편, S602에서 YES로 판정된 경우(즉, 배터리(BT)의 온도가 51℃ 이상인 경우), MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 가열 대기 상태로의 천이에 적합하지 않다고 판정한다. 이 경우에, MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 유지한 채, 스텝 S610에서, 배터리(BT)의 온도가 45℃ 이하가 될 때까지 대기한다. 구체적으로, 스텝 S610에서, MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 45℃ 이하인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 45℃ 이하인 경우(스텝 S610에서 "YES")에 처리를 스텝 S601로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S610에서 "NO")에 스텝 S610을 반복한다. 이로써, 배터리(BT)의 온도가 51℃ 이상이라고 판정된 전원 유닛(1)은, 배터리(BT)의 온도가 45℃ 이하가 된 것에 따라, 슬리프 상태 이외의 상태로 천이 가능하게 된다.

스텝 S603에서 전원 유닛(1)을 가열 대기 상태로 천이한 후, 스텝 S604에서, MCU(130)은, 사용자에 의해 가열 지시가 이루어졌는지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 사용자에 의해 가열 지시가 이루어진 경우(스텝 S604에서 "YES")에 처리를 스텝 S605로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S604에서 "NO")에 스텝 S604로 천이한다. 가열 지시는, 스위치(SW)가 눌러진 것에 의해 MCU(130)의 PC10 단자의 입력이 로레벨로 전환됨으로써 검출 가능하다. 또한, 가열 지시가 소정 시간 이루어지지 않는 경우, MCU(130)은 처리를 스텝 S611로 진행해도 된다.

스텝 S605에서, MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 51℃ 이상인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 51℃ 이상인 경우(스텝 S605에서 "YES")에 처리를 스텝 S609로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S605에서 "NO")에 처리를 스텝 S606으로 천이한다.

S605에서 NO로 판정된 경우(즉, 배터리(BT)의 온도가 51℃ 미만인 경우), MCU(130)은, 배터리(BT)가 정상이라고 판정하고, 스텝 S606에서, 전원 유닛(1)을 가열 상태로 천이한다. 가열 상태란, 에어로졸원이 가열되어 있는 상태를 말한다. 가열 상태로 천이하기 위해, MCU(130)은, PC12 단자의 출력을 하이레벨로 함으로써, 변압 회로(120)을 기동하고, 또한 스위치(SS)를 온한다. 그 후, MCU(130)은, PA2 단자의 출력을 로레벨로 함으로써, 스위치 SH를 온한다. 이로써, 배터리(BT)와 히터(HT) 사이에 폐회로가 형성된다. 또한, MCU(130)은, 전원 유닛(1)이 가열 상태인 동안에, 히터(HT)의 온도 제어를 실시해도 된다. 히터(HT)의 온도 제어는, 스위치(SS)를 온하고 있는 동안의 연산 증폭기(A1)의 출력이나, 히터 서미스터(TH)가 접속되는 PA6 단자의 입력에 기초하는 피드백 제어여도 된다. 이 피드백 제어는, PID 제어에 의해 실현되어도 된다. PID 제어의 적어도 1개의 성분의 게인(이득)은, 제로여도 된다. PID 제어의 조작량으로서 산출되는 스위치(SH)의 듀티비는, PWM 제어로 실현되어도 되고, PFM 제어에 의해 실현되어도 된다.

한편, S605에서 YES로 판정된 경우(즉, 배터리(BT)의 온도가 51℃ 이상인 경우), MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 가열 상태로의 천이에 적합하지 않다고 판정한다. 이 경우에, MCU(130)은, 스텝 S609에서 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 천이하고, 스텝 S610에서, 배터리(BT)의 온도가 45℃ 이하가 될 때까지 대기한다.

전원 유닛(1)이 가열 상태인 동안에, 스텝 S607에서, MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 55℃ 이상인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 55℃ 이상인 경우(스텝 S607에서 "YES")에 처리를 스텝 S618로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S607에서 "NO")에 처리를 스텝 S608로 천이한다.

S607에서 NO로 판정된 경우(즉, 배터리(BT)의 온도가 55℃ 미만인 경우), MCU(130)은, 배터리(BT)가 정상이라고 판정하고, 전원 유닛(1)을 가열 상태로 유지한다. 한편, S607에서 YES로 판정된 경우(즉, 배터리(BT)의 온도가 55℃ 이상인 경우), MCU(130)은, 배터리(BT)에 에러가 발생했다고 판정하고, 스텝 S618에서, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다.

스텝 S608에서, MCU(130)은, 가열 상태를 종료할지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 가열 상태를 종료하는 경우(스텝 S608에서 "YES")에 처리를 스텝 S611로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S608에서 "NO")에 처리를 스텝 S607로 천이한다. 예를 들어, MCU(130)은, 슬라이더(13)이 닫힌 경우, 사용자에 의한 퍼프 횟수가 상한에 도달한 경우, 가열 상태로 천이하고 나서 소정 시간이 경과한 경우 등에, 가열 상태를 종료한다고 판정한다. 가열 상태를 종료하면, 스텝 S611에서, MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 천이한다.

스텝 S601에서 슬라이더(13)이 열려 있지 않다고 판정한 경우에, 스텝 S612에서, MCU(130)은, 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속되었는지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속된 경우(스텝 S612에서 "YES")에 처리를 스텝 S613으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S612에서 "NO")에 처리를 스텝 S601로 천이한다. 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속된 것은, PA9 단자가 하이레벨로 전환된 것에 의해 검출 가능하다. 또한, MCU(130)은, 스텝 S602 이후에도 스텝 S612의 처리를 계속 실행하여, "YES"라고 판단된 경우에는, 스텝 S602 이후의 처리를 정지하고, 처리를 스텝 S613으로 진행해도 된다.

스텝 S613에서, MCU(130)은, 후술하는 심방전 판정 처리를 실행함으로써, 배터리(BT)가 심방전 상태가 아닌지의 여부를 판정한다. 후술하는 바와 같이, 배터리(BT)가 정상이 아닌 경우에, 전원 유닛(1)은 리셋 대기 상태 또는 고장 상태로 천이하여, 처리가 종료된다. 배터리(BT)가 정상인 경우에, 스텝 S614에서, MCU(130)은, 배터리(BT)로의 보통 충전을 개시한다. 구체적으로, MCU(130)은, PB3 단자의 출력을 로레벨로 유지함으로써, 충전 회로(20)으로부터 배터리(BT)로의 급전을 유지한다. 보통 충전에서는, 우선 2000 mA 정도의 전류로 배터리(BT)의 충전이 개시된다. 구체적인 전류치는, I²C 통신을 통하여 MCU(130)으로부터 충전 회로(20)으로 전달되어도 된다.

스텝 S615에서, MCU(130)은, 배터리(BT)에 흐르는 전류가 설정치의 1.1배 이상인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 배터리(BT)에 흐르는 전류가 설정치의 1.1배 이상인 경우(스텝 S615에서 "YES")에 처리를 스텝 S618로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S615에서 "NO")에 처리를 스텝 S616으로 천이한다. MCU(130)은, 배터리(BT)에 흐르는 전류를, 배터리 감시 회로(100)으로부터 I²C 통신을 통하여 취득 가능하다. 설정치란, 충전 회로(20)에 의해 실행되는 CCCV 충전 중, CC(Constant-Current, 정전류) 충전을 실시하기 위해 미리 정해진 전류치를 말한다.

S615에서 NO로 판정된 경우(즉, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 설정치의 1.1배 미만인 경우), MCU(130)은, 배터리(BT)가 정상이라고 판정하고, 배터리(BT)의 충전을 계속한다. 한편, S615에서 YES로 판정된 경우(즉, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 설정치의 1.1배 이상인 경우), MCU(130)은, 배터리(BT)에 에러가 발생했다고 판정하고, 스텝 S618에서, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다.

스텝 S616에서, MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 55℃ 이상 또는 0℃ 이하인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 55℃ 이상 또는 0℃ 이하인 경우(스텝 S616에서 "YES")에 처리를 스텝 S618로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S616에서 "NO")에 처리를 스텝 S617로 천이한다.

S616에서 NO로 판정된 경우(즉, 배터리(BT)의 온도가 0℃보다도 높고 55℃보다도 낮은 경우), MCU(130)은, 배터리(BT)가 정상이라고 판정하고, 배터리(BT)의 충전을 계속한다. 한편, S616에서 YES로 판정된 경우(즉, 배터리(BT)의 온도가 55℃ 이상 또는 0℃ 이하인 경우), MCU(130)은, 배터리(BT)에 에러가 발생했다고 판정하고, 스텝 S618에서, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다. 또한, 스텝 S615와 S616의 순서는, 반대여도 된다. 또한, MCU(130)은, 스텝 S615와 S616을 동시에 실시해도 된다.

스텝 S617에서, MCU(130)은, 충전을 종료할지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 충전을 종료하는 경우(스텝 S617에서 "YES")에 처리를 스텝 S611로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S617에서 "NO")에 처리를 스텝 S615로 천이한다. 예를 들어, MCU(130)은, USB 플러그 및 외부 기기가 커넥터(USBC)로부터 빠진 경우, 배터리(BT)의 전압이 소정의 전압에 도달한 경우 등에, 충전을 종료한다고 판정한다. 또한, MCU(130)은, I²C 통신을 통하여 충전 회로(20)으로부터 충전이 종료되었다는 취지의 통지를 수취함으로써, 충전을 종료한다고 판정해도 된다. 충전을 종료하면, 스텝 S611에서, MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 천이한다.

이상과 같이, MCU(130)은, 배터리의 물리량에 대하여 복수의 감시 조건(S602, S605, S607, S613, S615, S616)을 포함하는 감시 조건 집합 중 어느 조건이 만족되는지의 여부를 판정한다. 이들 감시 조건 중, 일부 감시 조건(S607, S615, S616) 중 어느 하나가 만족된 경우에, MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다. 이들 감시 조건 중, 다른 일부의 감시 조건(S602, S605) 중 어느 하나가 만족된 경우에, MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 유지 또는 천이하고, 소정의 조건(S610)을 만족시킬 때까지 슬리프 상태를 유지한다. S614에서 실행되는 심방전 판정 처리의 결과에 따라, 후술하는 바와 같이, MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 에러 상태 또는 리셋 대기 상태로 천이 가능하다. 도 6a 및 도 6b의 일부 조건(S605, S607, S610, S615, S616)은 반복하여 판정된다. MCU(130)은, 이들 조건을, 소정의 주기(예를 들어, 1초마다)로 판정해도 된다.

다음으로, 도 7a 및 도 7b의 플로우차트를 참조하여, 도 5의 칼럼(505 및 506)에 규정되는 감시 조건 집합에 대하여 설명한다. 이 감시 조건 집합은, 상술한 바와 같이, 배터리 감시 회로(100)이 배터리(BT)의 물리량을 감시하고, 이 감시 결과에 기초하여 FF1 또는 MCU(130)이 보호 동작을 실행하기 위한 조건의 집합이다. 배터리 감시 회로(100)은, 동작 중에(즉, 전압(V_CC33)이 생성되어 있는 동안에), 도 7a 및 도 7b의 동작을 반복한다. 배터리 감시 회로(100)은, 이하에 설명하는 조건을 만족시키지 않는 한, nGAUGE_INT1 신호 및 nGAUGE_INT2 신호를 하이레벨로 유지한다. 배터리 감시 회로(100)은, nGAUGE_INT1 신호 및 nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 변경한 후에, 배터리 감시 회로(100)이 리셋될 때까지 이들 신호를 로레벨로 유지한다.

스텝 S701에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 전압이 4.235V 이상 또는 2.8V 이하인지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 전압이 4.235V 이상 또는 2.8V 이하인 경우(스텝 S701에서 "YES")에 처리를 스텝 S702로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S701에서 "NO")에 처리를 스텝 S703으로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, VBAT 단자의 입력을 배터리(BT)의 전압으로서 취득 가능하다. 도 7a 및 도 7b의 다른 스텝의 배터리(BT)의 전압의 취득에 대해서도 동일하다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 전압이 4.235V 이상 또는 2.8V 이하인 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S702에서 nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 전환한다. 배터리 감시 회로(100)은, 스텝 S702를 실행한 후에 도 7a 및 도 7b에 있어서의 이후의 처리를 실행하지 않아도 된다.

스텝 S703에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)가 방전 중인지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)가 방전 중인 경우(스텝 S703에서 "YES")에 처리를 스텝 S704로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S703에서 "NO")에 처리를 스텝 S714로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, 저항(R1)을 흐르는 전류의 방향을 측정함으로써, 배터리(BT)가 방전 중인지의 여부를 판정할 수 있다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)로부터의 방전 중의 일부의 경우에만, 스텝 S703에서 YES로 판정해도 된다. 예를 들어, 배터리 감시 회로(100)은, 전원 유닛(1)이 가열 상태인 경우에만, 스텝 S703에서 YES로 판정해도 된다. 배터리 감시 회로(100)은, 전원 유닛(1)이 가열 상태인지의 여부를, I²C 통신을 통하여 MCU(130)으로부터 제공되는 정보에 기초하여 판정해도 된다. 스텝 S703에서 YES로 판정된 경우에, 배터리 감시 회로(100)은, 스텝 S704∼S713의 처리를 실시한다.

스텝 S704에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류(방전 전류)가 9.75A 이상인지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 9.75A 이상인 경우(스텝 S704에서 "YES")에 처리를 스텝 S705로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S704에서 "NO")에 처리를 스텝 S708로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, VRSM 단자 및 VRSP 단자의 입력으로부터 배터리(BT)를 흐르는 전류를 취득 가능하다. 도 7a 및 도 7b의 다른 스텝의 배터리(BT)를 흐르는 전류의 취득에 대해서도 동일하다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 9.75A 이상인 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S705에서 nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 전환한다.

스텝 S706에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 10A 이상인지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 10A 이상인 경우(스텝 S706에서 "YES")에 처리를 스텝 S707로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S706에서 "NO")에 처리를 스텝 S708로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 10A 이상인 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S707에서 nGAUGE_INT1 신호를 로레벨로 전환한다. 배터리 감시 회로(100)은, 스텝 S707을 실행한 후에 도 7a 및 도 7b에 있어서의 이후의 처리를 실행하지 않아도 된다.

스텝 S708에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 60℃ 이상인 상태가 2초 이상 계속되었는지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 60℃ 이상인 상태가 2초 이상 계속된 경우(스텝 S708에서 "YES")에 처리를 스텝 S709로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S708에서 "NO")에 처리를 스텝 S712로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, THM 단자의 입력에 기초하여 배터리(BT)의 온도를 취득 가능하다. 도 7a 및 도 7b의 다른 스텝의 배터리(BT)의 온도의 취득에 대해서도 동일하다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 60℃ 이상인 상태가 2분 이상 계속된 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S709에서 nGAUGE_INT1 신호를 로레벨로 전환한다. 배터리 감시 회로(100)은, 스텝 S709를 실행한 후에 도 7a 및 도 7b에 있어서의 이후의 처리를 실행하지 않아도 된다.

스텝 S710에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 2분 이상 계속되었는지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 2분 이상 계속된 경우(스텝 S710에서 "YES")에 처리를 스텝 S711로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S710에서 "NO")에 처리를 스텝 S712로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 2분 이상 계속된 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S711에서 nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 전환한다. 배터리 감시 회로(100)은, 스텝 S711을 실행한 후에 도 7a 및 도 7b에 있어서의 이후의 처리를 실행하지 않아도 된다.

스텝 S712에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 -5℃ 이하인 상태가 5초 이상 계속되었는지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 -5℃ 이하인 상태가 5초 이상 계속된 경우(스텝 S712에서 "YES")에 처리를 스텝 S713으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S712에서 "NO")에 처리를 스텝 S701로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 -5℃ 이하인 상태가 5초 이상 계속된 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S713에서 nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 전환한다. 배터리 감시 회로(100)은, 스텝 S713을 실행한 후에 도 7a 및 도 7b에 있어서의 이후의 처리를 실행하지 않아도 된다.

스텝 S714에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)가 충전 중인지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)가 충전 중인 경우(스텝 S714에서 "YES")에 처리를 스텝 S715로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S714에서 "NO")에 처리를 스텝 S701로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, 저항(R1)을 흐르는 전류의 방향을 측정함으로써, 배터리(BT)가 충전 중인지의 여부를 판정할 수 있다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)에 대한 충전 중에만(즉, 충전 회로의 BAT 단자로부터 배터리(BT)에 전력이 공급되고 있는 동안에만), 스텝 S714에서 YES로 판정해도 된다. 이 대신에, 배터리 감시 회로(100)은, 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속되어 있는 경우에, 스텝 S714에서 YES로 판정해도 된다. 스텝 S714에서 YES로 판정된 경우에, 배터리 감시 회로(100)은, 스텝 S715∼S720의 처리를 실시한다.

스텝 S715에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류(충전 전류)가 2.75A 이상인지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 2.75A 이상인 경우(스텝 S715에서 "YES")에 처리를 스텝 S716으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S715에서 "NO")에 처리를 스텝 S719로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 2.75A 이상인 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S716에서 nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 전환한다.

스텝 S716에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 3.0A 이상인지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 3.0A 이상인 경우(스텝 S717에서 "YES")에 처리를 스텝 S718로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S717에서 "NO")에 처리를 스텝 S719로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 3.0A 이상인 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S718에서 nGAUGE_INT1 신호를 로레벨로 전환한다. 배터리 감시 회로(100)은, 스텝 S718을 실행한 후에 도 7a 및 도 7b에 있어서의 이후의 처리를 실행하지 않아도 된다.

스텝 S719에서, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 2분 이상 계속되었는지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 2분 이상 계속된 경우(스텝 S719에서 "YES")에 처리를 스텝 S720으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S719에서 "NO")에 처리를 스텝 S701로 천이한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 2분 이상 계속된 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S720에서 nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 전환한다. 배터리 감시 회로(100)은, 스텝 S720을 실행한 후에 도 7a 및 도 7b에 있어서의 이후의 처리를 실행하지 않아도 된다.

이상과 같이, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리의 물리량에 대하여 복수의 감시 조건(S701, S704, S706, S708, S710, S712, S715, S717, S719)를 포함하는 감시 조건 집합 중 어느 조건이 만족되는지의 여부를 판정한다. 배터리 감시 회로(100)은, 감시 조건 집합 중 어느 조건이 만족된 경우에, 보호 동작으로서, nGAUGE_INT1 신호 또는 nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 전환하는 동작을 실시한다. nGAUGE_INT1 신호는 FF1에 공급되고, nGAUGE_INT1 신호가 로레벨로 전환됨에 따라, FF1은, 상술한 바와 같이, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다. nGAUGE_INT2 신호는 MCU(130)에 공급되고, nGAUGE_INT2 신호가 로레벨로 전환됨에 따라, MCU(130)은, 후술하는 보호 동작을 실행한다.

도 7a 및 도 7b의 방법에 있어서, 감시 조건을 판정하는 순번은, 도 7a 및 도 7b와는 상이해도 되며, 병렬로 실행되어도 된다. 배터리 감시 회로(100)은, 이들 조건을, 소정의 주기(예를 들어, 1초마다)로 판정해도 된다. 또한, 배터리 감시 회로(100)은, 감시 조건마다 상이한 주기로 각 감시 조건을 판정해도 된다. 예를 들어, 배터리 감시 회로(100)은, 스텝 S710의 감시 조건(85℃ 이상이 2분 이상 계속)을 1분 주기로 판정해도 된다.

다음으로, 도 8의 플로우차트를 참조하여, 로레벨의 nGAUGE_INT2 신호가 공급된 경우의 MCU(130)의 동작에 대하여 설명한다. MCU(130)은, 전원 유닛(1)이 어떠한 상태(예를 들어, 슬리프 상태, 가열 대기 상태, 가열 상태 등)여도, 동작 가능하면(즉, VDD 단자에 동작 전력이 공급되고 있으면), 도 8의 동작을 실행해도 된다. 도 8의 동작을 실행하는 경우에, MCU(130)은 실행 중인 다른 동작을 중단해도 되며, 병행하여 실행해도 된다. 이와 같이, MCU(130)은, 로레벨의 nGAUGE_INT2 신호를, 인터럽트 신호로서 처리한다.

스텝 S801에서, MCU(130)은, I²C 통신을 통하여, 배터리 감시 회로(100)으로부터, nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 전환한 원인을 취득한다. 배터리 감시 회로(100)은, nGAUGE_INT2 신호를 로레벨로 전환했을 때에, 그 원인을 내부에 저장해 두고, MCU(130)으로부터의 문의에 따라 이 원인을 응답해도 된다. 이 대신에, MCU(130)은, 배터리 감시 회로(100)으로부터 배터리(BT)의 정보를 새롭게 취득하여, 어느 감시 조건을 만족시키고 있는지를 판정해도 된다.

스텝 S802에서, MCU(130)은, 고온이 원인이었는지(즉, S710 또는 S719가 원인이었는지) 여부를 판정한다. MCU(130)은, 고온이 원인이었던 경우(스텝 S802에서 "YES")에 처리를 스텝 S803으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S802에서 "NO")에 처리를 스텝 S805로 천이한다.

스텝 S803에서, MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 5초 이상 계속되었는지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 5초 이상 계속된 경우(스텝 S803에서 "YES")에 처리를 스텝 S804로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S803에서 "NO")에 처리를 스텝 S806으로 천이한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 5초 이상 계속된 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니고, 리셋에 의해 회복 불가능이라고 판정하고, 스텝 S804에서, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 5초 이상 계속되지 않은 경우에, 리셋에 의해 회복 가능하다고 판정하고, 스텝 S806에서, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다.

고온 이외가 원인이었던 경우에, 스텝 S805에서, MCU(130)은, 리셋 대기 상태로의 천이가 필요한 감시 조건이 만족되었는지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 리셋 대기 상태로의 천이가 필요한 감시 조건이 만족된 경우(스텝 S805에서 "YES")에 처리를 스텝 S806으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S805에서 "NO")에 처리를 스텝 S807로 천이한다. 리셋 대기 상태로의 천이가 필요한 감시 조건이란, 도 5의 칼럼(506) 중 파선으로 둘러싸인 감시 조건을 말하며, 구체적으로, S701의 일부(과전압), S704, S715를 말한다. 리셋 대기 상태로의 천이가 필요한 조건이란, 만족된 경우에 MCU(130)이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이시킬 필요가 있는 조건이라고도 이해될 수 있다. MCU(130)은, 리셋 대기 상태로의 천이가 필요한 감시 조건이 만족된 경우에, 리셋에 의해 회복 가능하다고 판정하고, 스텝 S806에서, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다.

리셋 대기 상태로의 천이가 필요한 감시 조건이 만족되지 않은 경우(구체적으로, S701의 일부(과방전), S712)에, 스텝 S807에서, MCU(130)은, 전원 유닛(1)이 슬리프 상태 이외의 상태인지의 여부를 판정한다. 본 실시형태에 있어서, 리셋 대기 상태로의 천이가 필요한 감시 조건이 만족되지 않은 경우란, 감시 조건 중, 고온이 원인인 조건이 아니라, 리셋 대기 상태로의 천이가 필요한 감시 조건도 아닌 조건이 만족된 경우라고도 이해될 수 있다. MCU(130)은, 전원 유닛(1)이 슬리프 상태 이외의 상태인 경우(스텝 S807에서 "YES")에 처리를 스텝 S808로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S807에서 "NO")에 처리를 스텝 S809로 천이한다. 스텝 S808에서, MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 천이한다. 또한, MCU(130)은, 처리를 스텝 S808로 진행하기 전, 또는 스텝 S808에 있어서, 발광부(NU)나 바이브레이터(M)을 통하여 사용자에게 에러를 통지해도 된다.

스텝 S809에서, MCU(130)은, 저온이 원인이었는지(즉, S712가 원인이었는지)의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 저온이 원인이었던 경우(스텝 S809에서 "YES")에 처리를 스텝 S810으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S809에서 "NO")에 처리를 종료한다. 저온이 원인이었던 경우에, MCU(130)은, 이 상태에서의 배터리(BT)의 사용은 적합하지 않다고 판정하고, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 유지한 채, 스텝 S810에서, 배터리(BT)의 온도가 0℃ 이상이 될 때까지 대기한다. 이는, 후술하는 전석(電析)의 진행을 억제하기 위함이다. 구체적으로, 스텝 S810에서, MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 0℃ 이상인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 0℃ 이상인 경우(스텝 S810에서 "YES")에 처리를 종료하고, 그 이외의 경우(스텝 S810에서 "NO")에 스텝 S810을 반복한다. 이로써, 배터리(BT)의 온도가 -5℃ 이하라고 판정된 전원 유닛(1)은, 배터리(BT)의 온도가 0℃ 이상이 된 것에 따라, 슬리프 상태 이외의 상태로 천이 가능하게 된다. 환언하면, 배터리(BT)의 온도가 0℃ 이상이 되지 않는 한(스텝 S810에서 "YES"로 되지 않는 한), 전원 유닛(1)은 슬리프 상태로 강제적으로 유지된다.

도 8의 일부 조건(S803, S810)은 반복하여 판정된다. MCU(130)은, 이들 조건을 소정의 주기(예를 들어, 1초마다)로 판정해도 된다.

도 9의 플로우차트를 참조하여, 도 5의 칼럼(508)에 규정되는 감시 조건 집합에 대하여 설명한다. 이 감시 조건 집합은, 상술한 바와 같이, 보호 회로(90)이 배터리(BT)의 물리량을 감시하고, 이 감시 결과에 기초하여 보호 동작을 실행하기 위한 조건의 집합이다. 보호 회로(90)은, 동작 중에(즉, 전원 전압(V_BAT)가 존재하는 동안에), 도 9의 동작을 반복한다. 보호 회로(90)은, 이하에 설명하는 조건을 만족시키지 않는 한, DOUT 신호 및 COUT 신호를 하이레벨로 유지한다.

스텝 S901에서, 보호 회로(90)은, 배터리(BT)의 전압이 4.28V 이상 또는 2.5V 이하인지의 여부를 판정한다. 보호 회로(90)은, 배터리(BT)의 전압이 4.8V 이상 또는 2.5V 이하인 경우(스텝 S901에서 "YES")에 처리를 스텝 S904로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S901에서 "NO")에 처리를 스텝 S902로 천이한다. 보호 회로(90)은, VBAT 단자의 입력을 배터리(BT)의 전압으로서 취득 가능하다. 보호 회로(90)은, 배터리(BT)의 전압이 4.8V 이상 또는 2.5V 이하인 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S904에서, 전원 유닛(1)을 접속 대기 상태로 천이한다. 또한, 보호 회로(90)은, 배터리(BT)의 전압이 4.28V 이상이기 때문에 스텝 S904로 천이한 경우, DOUT 신호 및 COUT 신호 중 COUT 신호만을 하이레벨로 천이시켜도 된다. 환언하면, 이와 같은 경우, 보호 회로(90)은, 스위치(SC)와 스위치(SD) 중 스위치(SC)만 오프로 해도 된다. 또한, 보호 회로(90)은, 배터리(BT)의 전압이 2.5V 이하이기 때문에 스텝 S904로 천이한 경우, DOUT 신호 및 COUT 신호 중 DOUT 신호만을 하이레벨로 천이시켜도 된다. 환언하면, 이와 같은 경우, 보호 회로(90)은, 스위치(SC)와 스위치(SD) 중 스위치(SD)만 오프로 해도 된다.

스텝 S902에서, 보호 회로(90)은, 배터리(BT)가 방전 중인지의 여부를 판정한다. 보호 회로(90)은, 배터리(BT)가 방전 중인 경우(스텝 S902에서 "YES")에 처리를 스텝 S903으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S902에서 "NO")에 처리를 스텝 S901로 천이한다. 보호 회로(90)은, 저항(R2)를 흐르는 전류의 방향을 측정함으로써, 배터리(BT)가 방전 중인지의 여부를 판정할 수 있다.

스텝 S903에서, 보호 회로(90)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류(방전 전류)가 12.67A 이상인지의 여부를 판정한다. 보호 회로(90)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 12.67A 이상인 경우(스텝 S903에서 "YES")에 처리를 스텝 S904로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S903에서 "NO")에 처리를 스텝 S901로 천이한다. 보호 회로(90)은, CS 단자 및 VSS 단자의 입력으로부터 배터리(BT)를 흐르는 전류를 취득 가능하다. 보호 회로(90)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 12.67A 이상인 경우에, 배터리(BT)가 정상이 아니라고 판정하고, 스텝 S904에서, 전원 유닛(1)을 접속 대기 상태로 천이한다. 또한, 보호 회로(90)은, 배터리(BT)를 흐르는 전류(방전 전류)가 12.67A 이상이기 때문에 스텝 S904로 천이한 경우, DOUT 신호 및 COUT 신호 중 DOUT 신호만을 하이레벨로 천이시켜도 된다. 환언하면, 이와 같은 경우, 보호 회로(90)은, 스위치(SC)와 스위치(SD) 중 스위치(SD)만 오프로 해도 된다.

상술한 도 7a, 도 7b 및 도 8에서 설명한 바와 같이, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 2분 이상 계속된 경우에, 에러 신호를 MCU(130)으로 송신한다(스텝 S710부터 스텝 S711). MCU(130)은, 에러 신호의 수신 후에, 배터리(BT)의 온도를 새롭게 취득하고, 이 온도가 85℃ 이상인 상태가 5초 이상 계속된 경우에, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다(스텝 S803부터 스텝 S804). 이와 같이, 별개의 회로에 의한 판정 결과에 의해 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이할 수 있기 때문에, 전원 유닛(1)을 적절하게 보호할 수 있다. 환언하면, 전원 유닛(1)의 고장 상태로의 천이는 불가역적인 천이이기 때문에, 당해 천이가 잘못 실시되는 것을 억제할 수 있다.

배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 2분 이상 계속되었는지의 여부를 소정의 주기로 판정해도 된다. 예를 들어, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 2분 이상 계속되었는지의 여부를, 1분 주기로 판정해도 된다. 이 경우에, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태로 2회 연속하여 검출된 경우에, 에러 신호를 MCU(130)에 공급해도 된다. 또한, 배터리 감시 회로(100)이 배터리(BT)의 온도를 취득하는 주기는 1분보다도 짧아도 된다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 5초 이상 계속되었는지의 여부를 소정의 주기로 판정해도 된다. 예를 들어, MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태가 5초 이상 계속되었는지의 여부를, 1초 주기로 판정해도 된다. 이 경우에, MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인 상태로 5회 연속하여 검출된 경우에, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다. 주기 및 횟수는, 이 예에 한정되지 않는다. 일반적으로, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인지의 여부를 제1 주기(예를 들어, 1분)로 감시하고, n회(예를 들어, 2회) 연속하여 이 상태가 된 경우에, 에러 신호를 MCU(130)에 공급한다. 환언하면, 로레벨의 nGAUGE_INT2 신호를 MCU(130)에 공급한다. MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상인지의 여부를 제2 주기(예를 들어, 1초)로 감시하고, m회(예를 들어, 5회) 연속하여 이 상태가 된 경우에, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다. 제1 주기는 제2 주기보다도 길고, m은 n보다도 크다. 제2 주기×m의 값은, 제1 주기×n의 값보다도 짧다. 즉, MCU(130)이 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이시킬지의 여부의 판단에 필요한 시간은, 배터리 감시 회로(100)이 로레벨의 nGAUGE_INT2 신호를 MCU(130)에 공급할지의 여부의 판단에 필요한 시간보다 짧다. 이로써, MCU(130)은, 배터리 감시 회로(100)에 의한 고온의 판정보다도 단시간에 고온을 판정할 수 있다.

MCU(130)은, 배터리(BT)의 온도(구체적으로는, 그 고온 상태)에 관한 조건 이외에 대하여, 에러 신호의 수신 후에, 배터리(BT)의 정보를 새롭게 취득하지 않고, 배터리 감시 회로(100)의 판정 결과에 따라, 보호 동작을 실행해도 된다. 이로써, 전원 유닛(1)의 소비 전력을 저감할 수 있다.

도 10을 참조하여, 도 6b의 심방전 판정 처리(S613)의 구체예에 대하여 설명한다. 도 10은, 심방전을 판정하기 위한 처리의 일례이며, 다른 처리에 의해 심방전이 판정되어도 된다. 도 10의 동작은, 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속된 상태에서 실행된다.

스텝 S1001에서, MCU(130)은, 전압(ADCB+)가 0.1V 이하 또는 전원 전압(V_BAT)가 1.5V 이하인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 전압(ADCB+)가 0.1V 이하 또는 전원 전압(V_BAT)가 1.5V 이하인 경우(스텝 S1001에서 "YES")에 처리를 스텝 S1002로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S1001에서 "NO")에 처리를 스텝 S1011로 천이한다. 전압(ADCB+)는, 스위치 회로(80)이 온 상태에서 PC2 단자에 나타나는 전압이다. MCU(130)은, 전원 전압(V_BAT)를, 배터리 감시 회로(100)으로부터 I²C 통신을 통하여 취득할 수 있다. 이 조건을 만족시키지 않는 경우에, MCU(130)은, 스텝 S1011에서, 배터리(BT)가 정상이라고 판정한다. 이 조건을 만족시키지 않는 경우에, MCU(130)은, 배터리(BT)가 심방전되어 있을 가능성이 있다고 판정하고, 후속 처리를 실행한다. 전압(ADCB+)는, 전원 전압(V_BAT)를 저항(R4) 및 (R5)에 의해 분압한 전압이며, 분압 회로 중 저전위측의 저항(R5)의 일단은, 그랜드 전위에 접속된다. 이 때문에, 스위치 회로(80)을 온할 수 없을 정도로 배터리(BT)의 방전이 진행된 경우, 전압(ADCB+)는, 그랜드 전위와 거의 동일해진다. 이 때문에, 스텝 S1001에 있어서, 전압(ADCB+)에 대한 문턱값은, 0.1V로 되어 있다.

S1002에서, MCU(130)은, 540 mA로 충전을 개시하고, 충전을 계속한 상태에서 1초간 대기한 후, 스텝 S1003으로 천이한다. 또한, 본 스텝에 있어서의 충전은 심방전되어 있을 가능성이 있는 배터리(BT)에 대하여 실시되기 때문에, 본 스텝에 있어서의 충전 전류의 값은, 전술한 스텝 S614에 있어서의 충전 전류의 값보다도 작은 것이 바람직하다. 또한, 이후의 스텝 S1003∼S1011에 있어서, 이 충전은 계속되고 있는 점에 유의하기 바란다.

스텝 S1003에서, MCU(130)은, 전압(ADCB+)가 3.5V 이상인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 전압(ADCB+)가 3.5V 이상인 경우(스텝 S1003에서 "YES")에 처리를 스텝 S1004로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S1003에서 "NO")에 처리를 스텝 S1008로 천이한다.

스텝 S1004에서, MCU(130)은, 전류(I_BAT)가 -20 mA보다 크고 20 mA 미만인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 전류(I_BAT)가 -20 mA보다 크고 20 mA 미만인 경우(스텝 S1004에서 "YES")에 처리를 스텝 S1005로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S1004에서 "NO")에 처리를 스텝 S1007로 천이한다. 전류(I_BAT)는, 배터리(BT)에 흐르는 전류이며, MCU(130)은, 배터리 감시 회로(100)으로부터 I²C 통신을 통하여 취득할 수 있다. 또한, 본 스텝에서는, +(플러스)의 부호를 갖는 전류(I_BAT)는 충전 전류를 의미하고, -(마이너스)의 부호를 갖는 전류(I_BAT)는 방전 전류를 의미하는 것으로 한다. 이 조건을 만족시키지 않는 경우에, MCU(130)은, 배터리(BT)가 심방전 상태가 아니라고 판정하고, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 천이한다.

스텝 S1005에서, MCU(130)은, S1003 및 S1004를 소정 횟수 반복했는지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, S1003 및 S1004를 소정 횟수 반복한 경우(스텝 S1005에서 "YES")에 처리를 스텝 S1006으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S1005에서 "NO")에 처리를 스텝 S1003으로 천이한다. 소정 횟수 반복해도 S1003 및 S1004를 만족시키는 경우에, MCU(130)은, 배터리(BT)가 심방전 상태라고 판정하고, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다. 스텝 S1005에서 "YES"로 판정되는 경우는, 540 mA의 충전 전류로 수 초 정도의 단기간밖에 배터리(BT)를 충전하지 않았음에도 불구하고, 전압(ADCB+)가 큰 값을 나타내고 있는 경우이다. 이는, 배터리(BT)가 심방전함으로써 그 내부 구조에 불가역적인 변화가 생겨, 배터리(BT)의 내부 저항(임피던스)이 대폭 증가(악화)하고 있기 때문이라고 생각된다. 또한, 스텝 S1004는, 전압(ADCB+)에 배터리(BT)의 내부 저항분의 전압 강하가 포함되어 있는지의 여부를 확인하기 위한 것이다.

스텝 S1008에서, MCU(130)은, 전압(ADCB+)가 3.35V 미만인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 전압(ADCB+)가 3.35V 미만인 경우(스텝 S1008에서 "YES")에 처리를 스텝 S1009로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S1008에서 "NO")에 처리를 스텝 S1011로 천이한다. 이 조건을 만족시키지 않는 경우에, MCU(130)은, 스텝 S1011에서, 배터리(BT)가 정상이라고 판정한다.

스텝 S1009에서, MCU(130)은, 배터리 감시 회로(100)으로부터 I²C 통신을 통하여 취득되는 전원 전압(V_BAT)가 2.35V 미만 또는 2.65V보다도 높은지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 전원 전압(V_BAT)가 2.35V 미만 또는 2.65V보다도 높은 경우(스텝 S1009에서 "YES")에 처리를 스텝 S1010으로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S1009에서 "NO")에 처리를 스텝 S1008로 천이한다.

스텝 S1010에서, MCU(130)은, 스텝 S1002에서 충전을 개시하고 나서 소정 시간이 경과했는지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 스텝 S1002에서 충전을 개시하고 나서 소정 시간이 경과한 경우(스텝 S1010에서 "YES")에 처리를 스텝 S1007로 천이하고, 그 이외의 경우(스텝 S1010에서 "NO")에 처리를 스텝 S1008로 천이한다. 소정 시간 반복해도 S1008 및 S1009를 만족시키는 경우에, MCU(130)은, 충전 회로(20)에 의한 배터리(BT)의 충전에 있어서 어떠한 에러가 발생했다고 판정하고, 스텝 S1007에서, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 천이한다.

S1001, S1003 및 S1008에 있어서, MCU(130)은, ADCB+의 값을 조건으로 한다. ADCB+에 관한 조건은, 배터리 감시 회로(100)으로부터 취득되는 정보를 사용하지 않고 판정 가능하기 때문에, 배터리 감시 회로(100)이 배터리(BT)의 상태를 정상으로 취득할 수 없는 경우여도, 심방전을 올바르게 판정할 수 있다. 일반적으로, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 전압이 정상인 상태에 있어서, 배터리(BT)의 상태를 정확하게 감시하기 위해 최적화되어 있다. 환언하면, 배터리(BT)의 전압이 정상이 아닌 상태에 있어서, 배터리 감시 회로(100)이 취득하는 배터리(BT)의 상태에는, 오차 등이 생기기 쉽다. 또한, 여기서 말하는 배터리(BT)의 전압이 정상인 상태란, 전원 전압(V_BAT)가 배터리(BT)의 만충전 전압 이하이면서 방전 종지 전압 이상인 상태를 가리키는 것으로 한다.

다시 도 5를 참조하여, 상술한 감시 조건의 상호 관계에 대하여 설명한다. 배터리 감시 회로(100)은, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합 중 어느 조건을 만족시키는 경우에, 에러 신호(로레벨의 nGAUGE_INT1 신호)를 FF1에 공급하고, 칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합 중 어느 조건을 만족시키는 경우에, 다른 에러 신호(로레벨의 nGAUGE_INT2 신호)를 MCU(130)에 공급한다. 그 때문에, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합의 각각의 조건 및 칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합의 각각의 조건은, 에러 신호를 공급하기 위한 에러 통지 조건이라고 지칭되어도 된다. FF1에 공급되는 에러 신호 그 자체는, MCU(130)에는 공급되지 않는다. MCU(130)에 공급되는 에러 신호는, FF1에는 공급되지 않는다. FF1에 에러 신호가 공급되면, FF1은 상술한 바와 같이, 하드웨어적으로 보호 동작을 실행한다. 이와 같이, FF1은, 에러 처리 회로로서 기능한다. 한편, MCU(130)에 에러 신호가 공급되면, MCU(130)은, 상술한 바와 같이, 소프트웨어적으로 보호 동작을 실행한다. 이와 같이, 배터리 감시 회로(100)으로부터 FF1과 MCU(130) 양쪽에 개별적으로 에러 신호를 공급함으로써, FF1과 MCU(130) 중 한 쪽이 정상으로 동작하지 않은 경우여도, 전원 유닛(1)이 적절하게 보호된다.

또한, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합 중 어느 감시 조건도, 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다. 상술한 바와 같이, 리셋 대기 상태는, 배터리(BT)의 방전 또는 충전의 제한을 해제하기 위해, 사용자에 의한 동작을 필요로 하는 상태이다. 그 때문에, 배터리(BT)의 방전 또는 충전의 제한을, 사용자의 동작에 관계없이, 자동적으로 해제함으로써, 더 한층 에러가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합 중 어느 것이 만족된 경우에, FF1에 의해 하드웨어적으로 배터리(BT)의 방전 또는 충전이 제한된다. 이 제한은, 정밀도가 우수한 MCU(130)에 의한 판단을 거치지 않기 때문에, 전원 유닛(1)을 고장 상태로는 하지 않는다. 그에 따라, 사용자의 편의성이 높아진다. 환언하면, MCU(130)은 FF1에 비해 정전기 등의 외래 노이즈나 글리치(glitch) 노이즈 등의 내부 노이즈에 대하여 강한 내성을 갖는다. 이 때문에, MCU(130)에 의한 판단은, 정밀도에 있어서 우수하다.

한편, 칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합의 일부 조건을 만족시키는 경우에, MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다. 특정 조건을 만족시키는 경우에 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이하기 때문에, 전원 유닛(1)의 안전성이 한층 향상된다. 또한, MCU(130)에 의한 판단에 의해 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이하기 때문에, 정밀도 좋게 이 천이의 가부를 판정할 수 있다.

칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합에 포함되는 조건의 개수는, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합에 포함되는 조건의 개수보다도 많다. 이로써, 중요도가 높은 일부의 조건에 대해서는, FF1에 관계없이, MCU(130)에 의해 처리되므로, 전원 유닛(1)을 한층 적절하게 보호할 수 있다. 예를 들어, 칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합에서 감시되는 배터리(BT)의 물리량은, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합에서 감시되지 않는 배터리(BT)의 물리량을 포함한다. 구체적으로, 칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합은, 배터리(BT)의 전압에 관한 조건을 포함하지만, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합은, 배터리(BT)의 전압에 관한 조건을 포함하지 않는다. 칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합은, 배터리(BT)의 온도의 하한 온도에 관한 조건을 포함하지만, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합은, 배터리(BT)의 온도의 하한 온도에 관한 조건을 포함하지 않는다.

배터리(BT)의 과가열에 관한 조건은, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합과, 칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합 양쪽에 포함된다. 전원 온도의 상한 온도에 대하여, 제어 회로에 의한 정밀도가 높은 에러 처리에서는 전원 유닛을 고장 상태로 천이하고, 에러 처리 회로에 의한 하드웨어적인 에러 처리에서는 전원 유닛을 리셋 대기 상태로 천이하기 때문에, 전원 유닛을 한층 적절하게 보호할 수 있다. 또한, 배터리(BT)의 과가열에 관한 조건에 대하여, FF1과 MCU(130)의 양쪽에서 감시하기 때문에, 어느 한 쪽이 정상으로 동작하지 않는 경우여도, 전원 유닛(1)을 보호할 수 있다. 또한, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합에서 감시되는 상한 온도(60℃)는, 칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합에서 감시되는 상한 온도(85℃)보다도 낮다. 이로써, 동작이 빠른 FF1에 의해 먼저 보호 동작이 이루어지기 때문에, 배터리(BT)의 고열 상태가 유지되어, 배터리(BT)의 열화가 진행되는 것을 억제할 수 있다.

배터리(BT)의 과전류에 관한 조건은, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합과, 칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합의 양쪽에 포함된다. 배터리(BT)의 과전류에 관한 조건에 대하여, FF1과 MCU(130)의 양쪽에서 감시하기 때문에, 어느 한 쪽이 정상으로 동작하지 않는 경우여도, 전원 유닛(1)을 보호할 수 있다. 또한, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합에서 감시되는 상한 전류치(방전 시에 10A, 충전 시에 3.0A)는, 칼럼(505)에 규정되는 감시 조건 집합에서 감시되는 상한 전류치(방전 시에 9.75A, 충전 시에 2.75A)보다도 크다. 이로써, MCU(130)에 의해 먼저 보호 동작이 이루어지므로, 배터리(BT)의 고열 상태가 유지되어, 배터리(BT)의 열화가 진행되는 것을 억제할 수 있다. 아울러, MCU(130)에 프리즈 등의 장해가 발생하고 있는 경우여도, FF1에 의해 보호 동작이 이루어진다.

칼럼(508)에 규정되는 보호 회로(90)에 의한 감시 조건 집합은, 배터리(BT)를 흐르는 전류(구체적으로, 방전 시의 과전류)에 관한 조건과, 배터리(BT)의 전압(구체적으로, 과충전 및 과방전)에 관한 조건을 포함한다. 전류 및 전압에 대해서는 배터리 감시 회로(100)에 의해서도 감시되기 때문에, 배터리 감시 회로(100)과 보호 회로(90) 중 한 쪽이 정상으로 동작하지 않는 경우여도, 전원 유닛(1)을 보호할 수 있다.

방전 중에 배터리(BT)를 흐르는 전류에 대하여, nGAUGE_INT2 신호를 전환하기 위한 감시 조건(9.75A 이상)은, nGAUGE_INT1 신호를 전환하기 위한 감시 조건(10A 이상)보다도 엄격한 조건으로 되어 있다. 환언하면, 방전 중에 배터리(BT)를 흐르는 전류가 계속 증가하면, nGAUGE_INT2 신호를 전환하기 위한 감시 조건(S704)가 먼저 만족되고, 그 후에, nGAUGE_INT1 신호를 전환하기 위한 감시 조건(S706)이 만족된다. 조건 A가 조건 B보다도 엄격하다는 것은, 조건 A가 조건 B의 필요 조건이지만 충분 조건은 아닌 것을 의미해도 된다. 그 반대로, 조건 A가 조건 B보다도 관대하다는 것은, 조건 A가 조건 B의 충분 조건이지만 필요 조건은 아닌 것을 의미해도 된다. 동일하게, 충전 중에 배터리(BT)를 흐르는 전류에 대하여, nGAUGE_INT2 신호를 전환하기 위한 감시 조건(2.75A 이상)은, nGAUGE_INT1 신호를 전환하기 위한 감시 조건(3.0A 이상)보다도 엄격한 조건으로 되어 있다. 환언하면, 충전 중에 배터리(BT)를 흐르는 전류가 계속 증가하면, nGAUGE_INT2 신호를 전환하기 위한 감시 조건(S715)가 먼저 충족되고, 그 후에, nGAUGE_INT1 신호를 전환하기 위한 감시 조건(S717)이 만족된다. 배터리(BT)의 과가열에 대하여, nGAUGE_INT2 신호를 전환하기 위한 감시 조건(85℃ 이상이 2분 계속)은, nGAUGE_INT1 신호를 전환하기 위한 감시 조건(60℃ 이상이 2초 계속)보다도 관대한 조건으로 되어 있다. 환언하면, 배터리(BT)의 온도가 계속 상승하면, nGAUGE_INT1 신호를 전환하기 위한 감시 조건(S709)가 먼저 만족되고, 그 후에, nGAUGE_INT2 신호를 전환하기 위한 감시 조건(S711)이 만족된다.

방전 중에 배터리(BT)를 흐르는 전류에 대하여, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 생성하기 위한 감시 조건(10A 이상 또는 9.75A 이상)은, 보호 회로(90)이 배터리(BT)의 방전 또는 충전을 제한하기 위한 감시 조건(12.67A 이상)보다도 엄격한 조건으로 되어 있다. 환언하면, 방전 중에 배터리(BT)를 흐르는 전류가 계속 증가하면, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 생성하기 위한 감시 조건이 먼저 만족되고, 그 후에, 보호 회로(90)이 배터리(BT)의 방전 또는 충전을 제한하기 위한 감시 조건이 만족된다. 또한, 배터리(BT)의 전압에 대하여, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 생성하기 위한 감시 조건(4.235V 이상 또는 2.8V 이하)은, 보호 회로(90)이 배터리(BT)의 방전 또는 충전을 제한하기 위한 감시 조건(4.28V 이상 또는 2.5V 이하)보다도 엄격한 조건으로 되어 있다. 환언하면, 배터리(BT)의 전압이 증가 또는 계속 감소하면, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 생성하기 위한 감시 조건이 먼저 만족되고, 그 후에, 보호 회로(90)이 배터리(BT)의 방전 또는 충전을 제한하기 위한 감시 조건이 만족된다. 보호 회로(90)에 의한 보호 동작의 해소는, USB 플러그를 통한 외부 기기의 접속이 필요하기 때문에, 배터리 감시 회로(100)에 의한 보호 동작보다도 해소에 손이 많이 간다. 배터리 감시 회로(100)에 의한 보호 동작을 먼저 동작함으로써, 사용자의 편의성이 향상된다.

배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 생성하기 위한 감시 조건 집합은, 배터리(BT)를 흐르는 전류가 10A 이상이라는 조건과, 이것이 9.75A 이상이라는 조건을 포함한다. 이들 문턱값의 차는 0.25A이다. 이들 조건의 문턱값(10A 및 9.75A)와, 보호 회로(90)이 배터리(BT)의 방전 또는 충전을 제한하기 위한 조건의 문턱값(12.67A)의 차는, 각각 2.67A 및 2.92A이다. 이들은 모두 0.25A보다도 크다. 이로써, 배터리 감시 회로(100)에 의한 보호 동작과, 보호 회로(90)에 의한 보호 동작이 동시에 기능하는 것을 억제하기 쉬워진다. 또한, 보호 회로(90)에 의한 보호 동작 전에, 배터리 감시 회로(100)에 의한 보호 동작을 실현할 수 있다. 즉, 배터리 감시 회로(100)에 이상이 발생하지 않으면, 보호 회로(90)이 아닌 배터리 감시 회로(100)에 의한 보호 동작이 이루어진다. 이로써, 보호 동작이 이루어진 상태로부터의 복구를 용이하게 할 수 있다.

칼럼(506)에 규정되는 감시 조건 집합은, 배터리(BT)의 전압이 2.8V 이하가 된 경우에, MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 천이한다. 배터리(BT)의 잔량이 소정의 제1 하한치 이하가 되면, 배터리(BT)의 전압이 2.8V 이하가 된다. 또한, 칼럼(508)에 규정되는 감시 조건 집합은, 배터리(BT)의 전압이 2.5V 이하가 된 경우에, 스위치(SC 및 SD)를 오프로 한다. 배터리(BT)의 잔량이 소정의 제2 하한치 이하가 되면, 배터리(BT)의 전압이 2.5V 이하가 된다. 제2 하한치는, 제1 하한치보다도 낮다. 또한, 도 10에 나타내는 바와 같이, 배터리(BT)의 전압이 1.5V 이하가 되거나, ADCB+ 전압이 0.1V 이하가 되면 MCU(130)은, 소정의 조건을 더 만족시키는 경우에, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다. 배터리(BT)의 잔량이 소정의 제3 하한치 이하가 되면, 배터리(BT)의 전압이 1.5V 이하가 되거나, ADCB+ 전압이 0.1V 이하가 된다. 제3 하한치는 제2 하한치보다도 낮다. 이와 같이, 일부 실시형태에서는, 배터리(BT)의 잔량에 따른 단계적인 보호 동작이 실행된다. 배터리(BT)의 잔량이 소정의 제3 하한치 이하가 된 상태는, 배터리(BT)가 심방전 상태인 것을 나타내고 있다.

배터리(BT)의 전압이 2.8V 이하가 된 경우에, 보호 회로(90)은, 스위치(SD)를 오프로 함으로써, 전원 유닛(1)을 접속 대기 상태로 천이한다. 배터리(BT)의 잔량이 상술한 제3 하한치보다도 크면, 전원 유닛(1)이 고장 상태로 천이하지 않기 때문에, 보호 회로(90)은, USB 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속되고, 그 후 배터리(BT)의 충전이 진행됨으로써, 스위치(SC)를 온으로 되돌린다. 이로써, 배터리(BT)가 심방전 상태인 경우에 배터리(BT)에 대한 충전이 계속되는 것을 억제할 수 있다.

칼럼(508)에 규정되는 보호 회로(90)에 의한 감시 조건 집합은, 배터리(BT)의 온도에 관한 조건을 포함하지 않는다. 이와 같이, 온도를 감시하지 않음으로써, 보호 회로(90)의 사이즈를 저감할 수 있다. 배터리(BT)의 온도는 보호 회로(90)에 의해 감시되지 않기 때문에, 다른 회로(배터리 감시 회로(100))에서는, 보다 엄밀한 보호를 실시한다. 구체적으로, 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 고온인 것에 관한 조건을, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이하기 위한 조건으로 하고 있다. 이로써, 전원 유닛(1)의 안전성이 한층 향상된다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 온도가 저온인 것에 관한 조건을, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 천이하기 위한 조건으로 하고 있다. 배터리(BT)의 온도가 저온인 것은, 자연적으로 해소되는 것이 예상되기 때문에, 배터리(BT)의 방전 또는 충전의 제한을 해소하기 위해 사용자에 의한 동작을 필요로 하지 않는다. 이로써, 사용자의 편의성이 높아진다.

도 11은, 전원 유닛(1)이 에러라고 판정하는 배터리(BT)의 온도에 대하여 정리한 도면이다. 상술한 바와 같이, 보호 제어부(200)은, 배터리(BT)의 온도가 정상 범위 외에 있는 경우에, 배터리(BT)의 충전과, 배터리(BT)로부터 히터(HT)로의 전력 공급 중 적어도 한 쪽을, 적어도 일시적으로 제한한다. 배터리(BT)의 온도의 정상 범위는, 이하에 상세히 설명하는 바와 같이, 전원 유닛(1)의 동작 상태에 따라 상이하다.

배터리(BT)의 온도의 정상 범위의 하한치는, 배터리(BT)가 방전 중인지 충전 중인지에 따라 상이하다. 배터리(BT)가 방전 중인 경우에, 배터리(BT)의 온도의 정상 범위의 하한치는 -5℃이다. 배터리(BT)의 온도가 -5℃ 이하가 되면, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 MCU(130)에 공급하고, 이에 따라 MCU(130)이 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 천이한다. 한편, 배터리(BT)가 충전 중인 경우에, 배터리(BT)의 온도의 정상 범위의 하한치는 0℃이다. 배터리(BT)의 온도가 0℃ 이하가 되면, MCU(130)이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다. 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속되어 있지만, 배터리(BT)에 대한 충전이 이루어지고 있지 않은 동안에도, 배터리(BT)의 온도의 정상 범위의 상한치 및 하한치는, 충전 중과 동일해도 된다.

이와 같이, 보호 제어부(200)은, 배터리(BT)의 충전을 개시할 때에, 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 하한치를 -5℃에서 0℃로 상승한다. 배터리(BT)의 충전 시에 배터리(BT)가 저온이면, 전석이 발생하기 쉬워진다. 전석이란, 산화 환원 반응에 의해 활물질인 금속 산화물이 금속 이온화된 것이, 음극 표면에 퇴적되어, 금속층을 형성하는 현상이다. 배터리(BT)의 충전을 개시할 때에 배터리(BT)의 온도의 정상 범위의 하한치를 상승시킴으로써, 전석의 발생을 억제하기 쉬워진다. 배터리(BT)의 충전을 개시할 때란, 전원 유닛(1)의 USB 커넥터(USBC)에 USB 플러그를 통하여 외부 기기가 접속되고 나서, 배터리(BT)에 전력이 안정적으로 공급될 때까지의 임의의 시점이어도 된다.

배터리(BT) 온도의 정상 범위의 하한치는, 배터리(BT)의 충전 중에 최대가 된다. 이와 같이, 배터리(BT)의 방전 중에 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 하한치를 낮게 함으로써, 방전 중에 배터리(BT)의 온도가 정상 상태로부터 과도하게 벗어나는 것을 억제할 수 있다.

배터리(BT) 온도의 정상 범위의 상한치는, 전원 유닛(1)의 동작 상태에 따라 여러모로 상이하다. 전원 유닛(1)이 슬리프 상태인 경우에, 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 상한치는 60℃이다. 배터리(BT)의 온도가 60℃ 이상이 되면, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 FF1에 공급하고, 이에 따라 FF1이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다. 또한, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상이 되면, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 MCU(130)에 공급하고, 이에 따라 MCU(130)이 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다. 전원 유닛(1)이 가열 대기 상태인 경우도, 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 상한치는, 전원 유닛(1)이 슬리프 상태인 경우와 동일하다.

전원 유닛(1)의 기동 시, 즉 전원 유닛(1)이 슬리프 상태로부터 가열 대기 상태로의 이행 중인 경우(도 6a의 스텝 S601∼S603)에, 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 상한치는 51℃이다. 배터리(BT)의 온도가 51℃ 이상이 되면, MCU(130)이 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 천이한다. 또한, 배터리(BT)의 온도가 60℃ 이상이 되면, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 FF1에 공급하고, 이에 따라 FF1이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다. 또한, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상이 되면, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 MCU(130)에 공급하고, 이에 따라 MCU(130)이 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다. 전원 유닛(1)이 가열 대기 상태로부터 가열 상태로의 이행 중인 경우도, 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 상한치는, 전원 유닛(1)이 슬리프 상태로부터 가열 대기 상태로의 이행 중인 경우와 동일 하다.

전원 유닛(1)이 가열 상태인 경우에, 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 상한치는 55℃이다. 배터리(BT)의 온도가 55℃ 이상이 되면, MCU(130)이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다. 또한, 배터리(BT)의 온도가 60℃ 이상이 되면, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 FF1에 공급하고, 이에 따라 FF1이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다. 또한, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상이 되면, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 MCU(130)에 공급하고, 이에 따라 MCU(130)이 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다.

전원 유닛(1)이 충전 중인 경우에, 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 상한치는 55℃이다. 배터리(BT)의 온도가 55℃ 이상이 되면, MCU(130)이 전원 유닛(1)을 리셋 대기 상태로 천이한다. 또한, 배터리(BT)의 온도가 85℃ 이상이 되면, 배터리 감시 회로(100)이 에러 신호를 MCU(130)에 공급하고, 이에 따라 MCU(130)이 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다.

이와 같이, 보호 제어부(200)은, 히터(HT)의 가열을 개시할 때에, 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 상한치를, 51℃에서 55℃로 상승한다. 히터(HT)의 가열 중, 즉 배터리(BT)로부터 히터(HT)로의 전력의 공급 중에는, 배터리(BT)의 내부 저항에 의해 배터리(BT)가 발열한다. 그 때문에, 히터(BT)의 가열 이행 시의 정상 범위의 상한치를 가열 중의 상한치보다도 낮게 함으로써, 히터(HT)의 가열 중에 배터리(BT)의 온도가 정상 범위를 상회하는 것을 억제하기 쉬워진다. 환언하면, 히터(HT)의 가열 중에 배터리(BT)의 온도가 정상 범위를 상회하는 것이 예기되는 경우는, 히터(HT)의 가열을 실시하지 않는다. 히터(HT)의 가열을 개시할 때란, 히터(HT)의 가열의 지시를 받고 나서, 히터(HT)가 가열된 상태가 될 때까지의 임의의 시점이어도 된다.

배터리(BT)의 정상 범위의 상한치는, 전원 유닛(1)이 슬리프 상태 및 가열 대기 상태인 경우(즉, 히터(HT)의 가열 중 이외의 상태인 경우)에 최대(60℃)가 된다. 상술한 바와 같이, 슬리프 상태란, 사용자가 슬라이더(13)을 조작함에 따라 발생하는 신호를 MCU(130)이 대기 중인 상태이다. 가열 대기 상태란, 사용자가 스위치(SW)를 조작함에 따라 발생하는 신호를 MCU(130)이 대기 중인 상태이다. 전원 유닛(1)이 이들 상태인 경우에, 배터리(BT)의 소비 전력은 적고, 배터리(BT)의 발열량도 작다. 그 때문에, 이들 경우에 배터리(BT)의 정상 범위의 상한을 가열 중과 비교하여 높게 함으로써, 배터리(BT)의 온도에 관한 보호가 과도하게 이루어지는 것을 억제할 수 있다.

배터리(BT)의 충전을 개시할 때의 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 하한치의 상승폭(즉, 0℃-(-5℃)=5℃)은, 히터(HT)로의 전력의 공급을 개시할 때의 배터리(BT) 온도의 정상 범위의 상한치의 상승폭(즉, 55℃-51℃=4℃)보다도 크다. 이와 같이, 충전 시의 배터리(BT)의 정상 범위의 하한 온도를 엄격하게 설정함으로써, 전원 유닛(1)의 안전성이 한층 향상된다.

보호 제어부(200)은, 배터리(BT)의 온도가, 정상 상태의 상한치보다도 높은 온도 문턱값(85℃)보다도 높은 경우에, 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이한다. 배터리(BT)가 정상 상태의 상한치를 초과한 것에 의한 에러 처리에 의해서도 배터리(BT)의 온도가 계속 상승하는 경우에는, 전원 유닛(1)에 어떠한 고장이 발생했다고 생각된다. 그 때문에, 배터리(BT)의 온도가 정상 상태의 상한치보다도 높은 온도 문턱값(85℃)를 초과한 경우에 전원 유닛(1)을 고장 상태로 천이함으로써, 전원 유닛(1)의 안전성을 향상시킬 수 있다.

발명은 상기 실시형태에 제한되는 것은 아니며, 발명의 요지의 범위 내에서, 여러 가지 변형·변경이 가능하다.

본원은, 2021년 5월 10일 제출된 일본국 특허출원 특원2021-079744를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 그 기재 내용의 전부를, 여기에 원용한다.

Claims

에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
전원과,
상기 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와,
상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하는 제어 회로와,
상기 전원의 상태를 감시하는 전원 감시 회로와,
제1 제어 단자를 가지며, 상기 제1 제어 단자에 대한 입력에 기초하여 상기 전원에 대한 충전을 차단하는 충전 차단 스위치와,
제2 제어 단자를 가지며, 상기 제2 제어 단자에 대한 입력에 기초하여 상기 전원으로부터의 방전을 차단하는 방전 차단 스위치와,
상기 전원의 상태에 기초하여 상기 제1 제어 단자 및 상기 제2 제어 단자 중 적어도 한 쪽에 제어 신호를 공급하는 보호 회로를 구비하며,
상기 전원 감시 회로는, 상기 전원의 상태가 제1 조건 집합 중 어느 조건을 만족시키는 경우에, 상기 전원의 충전과, 상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급 중 적어도 한 쪽을, 적어도 일시적으로 제한하기 위한 동작을 실시하며,
상기 보호 회로는, 상기 전원의 상태가 제2 조건 집합 중 어느 조건을 만족시키는 경우에, 상기 충전 차단 스위치 및 상기 방전 차단 스위치 중 적어도 한 쪽을 오프하고,
상기 제1 조건 집합은, 상기 전원의 제1 물리량에 관한 조건을 포함하며,
상기 제2 조건 집합은, 상기 전원의 상기 제1 물리량에 관한 조건을 포함하는, 전원 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 조건 집합에 포함되는 상기 제1 물리량에 관한 조건은, 상기 제2 조건 집합에 포함되는 상기 제1 물리량에 관한 조건보다도 엄격한, 전원 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 조건 집합에 포함되는 상기 제1 물리량에 관한 조건은, 상기 제2 조건 집합에 포함되는 상기 제1 물리량에 관한 조건보다도 먼저 만족되는, 전원 유닛.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 조건 집합은,
상기 제1 물리량과 제1 문턱값의 비교에 관한 조건과,
상기 제1 물리량과, 상기 제1 문턱값과는 상이한 제2 문턱값의 비교에 관한 조건을 포함하며,
상기 제2 조건 집합은, 상기 제1 물리량과 제3 문턱값의 비교에 관한 조건을 포함하며,
상기 제1 문턱값과 상기 제2 문턱값의 차는, 상기 제1 문턱값과 상기 제3 문턱값의 차보다도 작으며, 상기 제2 문턱값과 상기 제3 문턱값의 차보다도 작은, 전원 유닛.
청구항 4에 있어서,
상기 제3 문턱값은, 상기 제2 문턱값보다도 크며,
상기 제2 문턱값은, 상기 제1 문턱값보다도 큰, 전원 유닛.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 전원 감시 회로는, 제1 출력 단자와, 제2 출력 단자를 가지며,
상기 전원의 상태가, 상기 제1 물리량과 상기 제1 문턱값의 비교에 관한 조건을 만족시키는 경우에, 상기 제1 출력 단자로부터 제1 에러 신호를 출력하며,
상기 전원의 상태가, 상기 제1 물리량과 상기 제2 문턱값의 비교에 관한 조건을 만족시키는 경우에, 상기 제2 출력 단자로부터 제2 에러 신호를 출력하는, 전원 유닛.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전원 감시 회로는, 상기 전원의 상태가 상기 전원의 제1 물리량에 관한 조건을 만족시키는 경우에, 상기 전원의 충방전을 영구히 금지하는 고장 상태로 상기 전원 유닛을 천이하지 않는, 전원 유닛.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전원 감시 회로는, 상기 전원의 잔량이 제1 하한치 미만이라고 판정한 경우에, 상기 전원으로부터의 방전을 제한하기 위한 동작을 실시하며,
상기 보호 회로는, 상기 전원의 잔량이, 상기 제1 하한치보다도 낮은 제2 하한치 미만이라고 판정한 경우에, 상기 방전 차단 스위치를 오프로 하고,
상기 제어 회로는, 상기 전원의 잔량이, 상기 제2 하한치보다도 낮은 제3 하한치 미만이라고 판정한 경우에, 상기 전원의 충방전을 영구히 금지하는 고장 상태로 상기 전원 유닛을 천이하기 위한 동작을 실시하는, 전원 유닛.
청구항 8에 있어서,
상기 제어 회로는, 상기 전원 감시 회로로부터 취득되는 정보를 사용하지 않고, 상기 전원의 잔량이 상기 제3 하한치 미만인지의 여부를 판정 가능한, 전원 유닛.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 전원의 잔량이 상기 제2 하한치 미만이라고 판정함으로써 오프로 한 상기 방전 차단 스위치를 온으로 되돌리기 위한 조건은, 상기 전원의 잔량이 상기 제3 하한치보다도 크다고 상기 제어 회로가 판정하는 것을 포함하는, 전원 유닛.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 조건 집합은, 상기 전원의 상기 제1 물리량과는 상이한 상기 전원의 제2 물리량에 관한 조건을 포함하며,
상기 제2 조건 집합은, 상기 전원의 상기 제2 물리량에 관한 조건을 포함하지 않는, 전원 유닛.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 조건 집합에 포함되는 상기 제2 물리량에 관한 조건은, 상기 전원의 충방전을 영구히 금지하는 고장 상태로 상기 전원 유닛을 천이하기 위한 조건을 포함하는, 전원 유닛.
청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
상기 제1 조건 집합은, 상기 전원의 온도가 상한 온도보다도 높은 것에 관한 조건을 포함하며,
상기 제2 조건 집합은, 상기 전원의 온도에 관한 조건을 포함하지 않으며,
상기 제어 회로는, 상기 전원의 온도가 상한 온도보다도 높은 것에 관한 조건을 만족시키는 경우에, 상기 전원의 충방전을 영구히 금지하는 고장 상태로 상기 전원 유닛을 천이하는, 전원 유닛.
청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 조건 집합에 포함되는 상기 제2 물리량에 관한 조건은, 상기 전원의 충전 또는 상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력 공급의 제한을 해소하기 위해 사용자에 의한 동작을 필요로 하지 않는 상태로 상기 전원 유닛을 천이하기 위한 조건을 포함하는, 전원 유닛.
청구항 14에 있어서,
상기 제1 조건 집합은, 상기 전원의 온도가 하한 온도보다도 낮은 것에 관한 조건을 포함하며,
상기 제2 조건 집합은, 상기 전원의 온도에 관한 조건을 포함하지 않으며,
상기 제어 회로는, 상기 전원의 온도가 하한 온도보다도 낮은 것에 관한 조건을 만족시키는 경우에, 상기 전원의 방전 또는 충전의 제한을 해소하기 위해 사용자에 의한 동작을 필요로 하지 않는 상태로 상기 전원 유닛을 천이하는, 전원 유닛.