JP2017525323A

JP2017525323A - 充電制御回路、充電装置、充電システムおよび充電制御方法

Info

Publication number: JP2017525323A
Application number: JP2016546089A
Authority: JP
Inventors: ジェン，ダーヤン; リウ，ユアンツァイ; ワン，レイ; ワン，ウェンタオ; ジャン，ジュンチェン
Original assignee: SZ DJI Technology Co Ltd
Current assignee: SZ DJI Technology Co Ltd
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-08-31
Also published as: WO2017000216A1; EP3319196B1; US10587128B2; US20180123362A1; EP3319196A4; CN107112767A; CN107112767B; EP3319196A1

Abstract

本発明は、充電制御回路であって、充電ユニットと、複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行う電源出力端と、前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットと、前記制御ユニットと電気的に接続されているモード切替ユニットとを備え、前記制御ユニットは、前記モード切替ユニットが送信した切替信号に応じて第一充電モードまたは第二充電モードに切り替え、かつ対応するスイッチ信号を前記スイッチユニットに出力しており、前記スイッチユニットは、前記スイッチ信号に応じて前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を切断または導通する充電制御回路を提供する。上記充電制御回路は２つの充電モードを有し、かつこの２つの充電モードはユーザーのニーズに応じて切り替えることができ、そのためより実用的である。本発明はさらに、充電装置、充電システムおよび充電制御方法を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は電池充電技術分野に関し、特に充電制御回路、充電装置、充電システムおよび充電制御方法に関する。

現在、携帯式移動端末、カメラ、撮影装置などの電子装置の多くは複数の二次充電可能な電池を有する。電池の電気量がなくなるときに、充電器を使用してこの複数の電池に対して充電を行う必要がある。

現在、市場では複数の二次電池を並列に接続し、並列に接続した後の二次電池パックに対して一括で充電を行うのが一般的な充電方式である。しかしながら、この方式では多くの欠点が存在し、例えば、異なる電圧値を有する二次電池を並列に接続した後に、高電圧電池が低電圧電池に対して放電することを引き起こす可能性があり、しかも通常では放電電流が非常に大きく、危険を招きやすい。さらに、複数の二次電池を並列に接続した後、充電過程において、充電器が先に低電圧電池に対して充電を行う可能性があり、よって一旦フルになると複数の電池が一緒にフルになり、充電過程においてフルになった電池を使用したければ、長い時間を待つ必要があり、利用者の使用に不便である。

上記内容に鑑み、充電制御回路、充電装置、充電システムおよび充電制御方法を提供する必要がある。

充電制御回路は、
充電ユニットと、
複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットと、
前記制御ユニットと電気的に接続されているモード切替ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、前記モード切替ユニットが送信した切替信号に応じて第一充電モードまたは第二充電モードに切り替え、かつ対応するスイッチ信号を前記スイッチユニットに出力しており、前記スイッチユニットは前記スイッチ信号に応じて前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を切断または導通する。

さらに、前記スイッチユニットは、リレースイッチ、
または、
ソース電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、ドレイン電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ゲート電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＭＯＳＦＥＴ、
または
コレクタ電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、エミッタ電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ベース電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＮＰＮ型トランジスタである。

さらに、前記制御ユニットはフィールドプログラマブルゲートアレイであり、プログラムを制御するマイクロコントローラユニットまたはワンチップマイクロコンピュータのうちの１つが組み込まれる。

さらに、前記モード切替ユニットが出力した切替信号はハードウェアまたはソフトウェアの方式によって実現される。

さらに、前記モード切替ユニットはボタンを含み、前記ボタンを操作することによって前記切替信号を出力しており、
または、
前記モード切替ユニットは自動切替回路を備え、前記自動切替回路はプリセットのトリガー条件を検出した後に自動的に前記切替信号を出力するのに用いられる。

さらに、前記充電制御回路は電圧取得ユニットをさらに含み、この電圧取得ユニットは、前記充電ユニットと前記スイッチユニットとの間に接続され、かつ前記制御ユニットに接続されており、前記電圧取得ユニットは前記二次電池の電圧値を取得するのに用いられ、前記制御ユニットは、前記電圧取得ユニットが取得した電圧値に応じて前記スイッチユニットを介して前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通または切断を制御する。

さらに、前記制御ユニットは前記スイッチユニットを介してそれぞれ前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通を制御し、よって各二次電池の電池電圧を取得するように前記電圧取得ユニットを制御する。

さらに、前記制御ユニットが第一充電モードに切り替えたときに、電池電圧の高い順に応じて、順番に複数の前記二次電池の中の電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端を導通し、かつその他の電源出力端の給電を切断するように前記制御ユニットは前記スイッチユニットを制御し、よって複数の前記二次電池を順番に第一プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御し、そして前記充電ユニットがすべての二次電池に対して再度充電を行って第二プリセット値に充電するように、前記複数の電源出力端のすべてを導通する。

さらに、前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと導通するようにそれぞれ前記複数の電源出力端を制御し、よって前記電圧取得ユニットがそれぞれ複数の前記二次電池の電池電圧を検出しており、前記制御ユニットはさらに、前記検出した電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端の導通を制御し、かつその他の前記電源出力端の給電を切断し、よって前記充電ユニットが、この電池電圧値の最も大きい二次電池を前記第一プリセット値に充電する。

さらに、前記制御ユニットが第二充電モードに切り替えたときに、二次電池の電池電圧の高い順に応じて、順番に二次電池の中の電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端を導通し、かつその他の電源出力端の給電を切断するように前記制御ユニットは前記スイッチユニットを制御し、よって前記二次電池を順番に第二プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御する。

さらに、前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと導通するようにそれぞれ前記複数の電源出力端を制御し、よって前記電圧取得ユニットがそれぞれ複数の前記二次電池の電池電圧を検出しており、前記制御ユニットはさらに、前記検出した複数の前記電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端の導通を制御し、かつその他の前記電源出力端の給電を切断し、よって前記充電ユニットが順番にこの電池電圧値の最も大きい二次電池を前記第二プリセット値に充電する。

さらに、前記制御ユニットは前記二次電池の充電電圧が前記第二プリセット値に達したときに、対応する電源出力端の給電中断を制御する。

充電装置は、筐体と、前記筐体内に装設される充電制御回路とを備える。この充電制御回路は、
充電ユニットと、
複数であり、それぞれ充電される複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットと、
前記制御ユニットと電気的に接続されているモード切替ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、前記モード切替ユニットが送信した切替信号に応じて第一充電モードまたは第二充電モードに切り替え、かつ対応するスイッチ信号を前記スイッチユニットに出力しており、前記スイッチユニットは、前記スイッチ信号に応じて前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を切断または導通する。

さらに、前記スイッチユニットはリレースイッチ、
または、
ソース電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、ドレイン電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ゲート電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＭＯＳＦＥＴ、
または、
コレクタ電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、エミッタ電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ベース電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＮＰＮ型トランジスタである。

さらに、前記制御ユニットが第二充電モードに切り替えたときに、二次電池の電池電圧が高い順に応じて、順番に二次電池の中の電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端を導通し、かつその他の電源出力端の給電を切断するように前記制御ユニットは前記スイッチユニットを制御し、よって前記二次電池を順番に第二プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御する。

さらに、前記制御ユニットは、前記二次電池の充電電圧が前記第二プリセット値に達したときに、対応する電源出力端の給電中断を制御する。

充電システムは、複数の二次電池と、前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる充電制御回路とを備える。この充電制御回路は、
充電ユニットと、
複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットと、
前記制御ユニットと電気的に接続されているモード切替ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、前記モード切替ユニットが送信した切替信号に応じて第一充電モードまたは第二充電モードに切り替え、かつ対応するスイッチ信号を前記スイッチユニットに出力しており、前記スイッチユニットは、前記スイッチ信号に応じて前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を切断または導通する。

さらに、前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介してそれぞれ前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通を制御し、よって各二次電池の電池電圧を取得するように前記電圧取得ユニットを制御する。

さらに、前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと導通するようにそれぞれ前記複数の電源出力端を制御し、よって前記電圧取得ユニットがそれぞれ複数の前記二次電池の電池電圧を検出しており、前記制御ユニットはさらに、前記検出した複数の前記電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端の導通を制御し、かつその他の前記電源出力端の給電を切断し、よって前記充電ユニットがこの電池電圧値の最も大きい二次電池を前記第一プリセット値に充電する。

さらに、前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと導通するようにそれぞれ前記複数の電源出力端を制御し、よって前記電圧取得ユニットがそれぞれ複数の前記二次電池の電池電圧を検出しており、前記制御ユニットはさらに、前記検出した複数の前記電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端の導通を制御し、かつその他の前記電源出力端の電源を切断し、よって前記充電ユニットが順番にこの電池電圧値の最も大きい二次電池を前記第二プリセット値に充電する。

充電制御方法は、
切替信号を獲得するステップと、
前記切替信号に応じて第一充電モードまたは第二充電モードに切り替え、かつ対応するスイッチ信号を出力するステップと、
前記スイッチ信号に応じて、充電ユニットと複数の電源出力端との間の電気的接続を切断または導通するステップとを含み、前記複数の電源出力端はそれぞれ複数の二次電池と接続するのに用いられ、前記充電ユニットは前記複数の電源出力端を介して前記複数の二次電池に対して充電を行う。

さらに、ボタンを操作することによって前記切替信号をトリガーするか、
または、
プリセットのトリガー条件を検出した後、自動的に前記切替信号をトリガーする。

さらに、前記切替信号に応じて第一充電モードに切り替えることは、
二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電するステップと、
すべての二次電池に対して再度充電を行って第二プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御するステップとを含む。

さらに、前記二次電池の電池電圧の高い順に応じて前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電するステップは、
（ａ）それぞれ前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を導通するステップと、
（ｂ）それぞれ前記複数の二次電池の電池電圧を検出するステップと、
（ｃ）この電池電圧値の最も大きい二次電池を第一プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御するステップと、
残りの二次電池を電池電圧の高い順に応じて順番に第一プリセット値に充電するように、（ａ）〜（ｃ）を繰り返すステップとを含む。

さらに、前記切替信号に応じて第二充電モードに切り替えることは、
（ｄ）それぞれ前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を導通するステップと、
（ｅ）それぞれ前記複数の二次電池の電池電圧を検出するステップと、
（ｆ）この電圧値の最も大きい二次電池に対して充電を行って直接に第二プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御するステップと、
残りの二次電池を電池電圧の高い順に応じて順番に第二プリセット値に充電するように、（ｄ）〜（ｆ）を繰り返すステップとを含む。

充電制御回路は、
充電ユニットと、
複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットとを含み、
前記制御ユニットが前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との導通と切断を制御して、前記充電ユニットは、二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電しており、その後すべての二次電池に対して再度充電を行い、かつ第二プリセット値に充電する。

さらに、前記充電ユニットは、定電流充電の方式を採用して順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電する。

さらに、前記充電ユニットは定電圧充電の方式によって前記複数の二次電池を前記第一プリセット値から第二プリセット値に充電する。

充電装置は、筐体と、前記筐体内に装設される充電制御回路とを備える。この充電制御回路は、
充電ユニットと、
複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットとを含み、
前記制御ユニットが前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との導通と切断を制御して、前記充電ユニットは、二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電しており、その後すべての二次電池に対して再度充電を行い、かつ第二プリセット値に充電する。

さらに、前記スイッチユニットは、リレースイッチ、
または、
ソース電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、ドレイン電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ゲート電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＭＯＳＦＥＴ、
または、
コレクタ電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、エミッタ電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ベース電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＮＰＮ型トランジスタである。

さらに、前記充電装置は電圧取得ユニットをさらに含み、この電圧取得ユニットは、前記充電ユニットと前記スイッチユニットとの間に接続され、かつ前記制御ユニットに接続されており、前記電圧取得ユニットは前記二次電池の電圧値を取得するのに用いられ、前記制御ユニットは、前記電圧取得ユニットが取得した電圧値に応じて前記スイッチユニットを介して前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通または切断を制御する。

充電システムは、複数の二次電池と、前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる充電制御回路とを備える。この充電制御回路は、
充電ユニットと、
複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットとを含み、
前記制御ユニットは前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との導通と切断を制御し、前記充電ユニットが、二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電しており、その後にすべての二次電池に対して再度充電を行い、かつ第二プリセット値に充電する。

さらに、前記充電システムは電圧取得ユニットをさらに含み、この電圧取得ユニットは、前記充電ユニットと前記スイッチユニットとの間に接続され、かつ前記制御ユニットに接続されており、前記電圧取得ユニットは前記二次電池の電圧値を取得するのに用いられ、前記制御ユニットは、前記電圧取得ユニットが取得した電圧値に応じて前記スイッチユニットの導通または切断を制御する。

充電制御方法は、
二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に複数の二次電池を第一プリセット値に充電するステップと、
すべての二次電池に対して再度充電を行い、かつ第二プリセット値に充電するように充電ユニットを制御するステップとを含む。

さらに、定電流充電の方式を採用して順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電する。

さらに、定電圧充電の方式によって前記複数の二次電池を前記第一プリセット値から第二プリセット値に充電する。

さらに、前記二次電池の充電電圧が前記第二プリセット値に達したときに、対応する電源出力端の給電中断を制御する。

上記充電制御回路、充電装置、充電システムおよび充電制御方法は、２つの充電モードを採用することによって複数の二次電池に対して充電を行い、かつこの２つの充電モードはユーザーのニーズに応じて切替えを行うことができる。即ち高電圧電池が低電圧電池に対して大電流放電を行うのを防止して、効果的に二次電池を保護する必要がある場合、第一充電モードに切り替えることができ、ユーザーの利用を満たすように、最短の時間内に一つの二次電池をフルに充電する場合、第二充電モードに切り替えることができ、このようにして、この充電制御回路はより実用的である。

本発明の実施形態の充電制御回路の１つの機能ブロック図である。本発明の実施形態の充電制御方法のフロー模式図である。図１に示した充電制御回路を第一充電モードに切り替えるフロー模式図である。図１に示した充電制御回路を第二充電モードに切り替えるフロー模式図である。本発明の実施形態の充電制御回路の別の１つの機能ブロック図である。本発明の実施形態の充電制御回路の１つの応用模式図である。本発明の実施形態の充電制御回路の別の１つの応用模式図である。

以下のような具体的な実施形態は添付の図面に合わせてさらに本発明を説明する。

以下、本発明の実施形態の図面に合わせ、本発明の実施形態の技術的解決手段に対して明確な、完全な説明を行う。説明した実施形態は、本発明の一部の実施形態であるに過ぎず、すべての実施形態ではないことは明らかである。本発明の実施形態に基づき、当業者が進歩性を有する作業をしていない前提で獲得したすべてのその他の実施形態は、いずれも本発明の保護の範囲に属する。

説明すべきなのは、一つの要素が他方の要素に「電気的に接続される」と記載されるとき、それは直接に他方の構成部品上にありまたは中間の要素が存在してもよいことである。一つの要素が他方の要素に「電気的に接続される」と見なされる場合は、それは接触接続とすることができ、例えば、導線接続の方式が可能であり、さらに非接触式接続とすることもでき、例えば、非接触式接続の方式が可能である。

別途定義がある場合を除き、本文で使用したすべての技術用語および科学的用語は本発明の技術分野に属する当業者が通常に理解した意味と同じである。本文が本発明の明細書の中で使用した用語はあくまでも具体的に実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明で使用した用語「および／または」は、一つまたは複数の関連する記載項目のあらゆる組合せである。

以下、図面に合わせ、本発明の一部の実施形態に対して詳細な説明を行う。抵触がない場合は、下記の実施形態および実施形態の中の特徴を相互に組み合わせることができる。

図１を参照して、本発明の好ましい実施形態は、複数の二次電池２００に対して充電を行うのに用いられる充電制御回路１００を提供する。この充電制御回路１００は、複数の電源出力端１０、充電ユニット２０、制御ユニット３０、複数の前記電源出力端１０と一つずつ対応するスイッチユニット４０および電圧取得ユニット５０を含む。

この複数の電源出力端１０の間は相互に並列しかつ各電源出力端１０は前記充電ユニット２０と電気的に接続され、各電源出力端１０と前記充電ユニット２０との間にはさらに一つの前記スイッチユニット４０が接続されている。

前記充電ユニット２０は、電源入力端、交流直流変換回路または／および直流変換回路などの回路モジュールを含むことができ、外部電源に電気的に接続し、かつこの外部電源を対応する充電電圧に処理し、そして前記電源出力端１０に出力するのに用いられる。

前記制御ユニット３０は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ−ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ，ＦＰＧＡ）であってもよく、それにプログラムを制御するマイクロコントローラユニット（Ｍｉｃｒｏ−ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ，ＭＣＵ）またはワンチップマイクロコンピュータなどが組み込まれる。前記制御ユニット３０は、制御バスを介して複数の前記スイッチユニット４０と電気的に接続されることができ、対応するスイッチ信号を前記スイッチユニット４０に出力するのに用いられる。このスイッチユニット４０は、前記制御ユニット３０が送信したスイッチ信号を受信し、かつ前記スイッチ信号に応じて前記充電ユニット２０と対応する電源出力端１０との間の電気的接続を導通または切断し、よって前記充電ユニット２０が、導通のスイッチユニット４０および対応する電源出力端１０を介して前記電源出力端１０に電気的に接続された二次電池２００に対して充電を行う。

前記スイッチユニット４０は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＭＯＳＦＥＴ）、またはリレーなど他の電子スイッチであってもよい。本実施形態では、前記スイッチユニット４０がＭＯＳＦＥＴであることを例としてスイッチユニット４０の作業方式を説明する。ＭＯＳＦＥＴのソース電極は前記充電ユニット２０と接続され、ＭＯＳＦＥＴのドレイン電極は対応する電源出力端１０と接続され、ＭＯＳＦＥＴのゲート電極は前記制御バスを介して前記制御ユニット３０と接続されている。この制御ユニット３０は、ＭＯＳＦＥＴのゲート電極へハイレベル信号またはローレベル信号のような対応するスイッチ信号を送信し、よってＭＯＳＦＥＴの導通または切断を制御する。前記ＭＯＳＦＥＴが導通されるときに、前記充電ユニット２０は、導通されているＭＯＳＦＥＴおよび対応する電源出力端１０を介して二次電池２００に対して充電を行うことができる。

他の実施形態では、前記スイッチユニット４０はＮＰＮ型トランジスタなどの電子スイッチであってもよいことが理解されるであろう。例えば、前記スイッチユニット４０がＮＰＮ型トランジスタである場合、このＮＰＮ型トランジスタのベース電極は制御バスを介して前記制御ユニット３０と接続され、コレクタ電極は前記充電ユニット２０と電気的に接続され、エミッタ電極は対応する電源出力端１０と電気的に接続される。

前記電圧取得ユニット５０は、前記充電ユニット２０と前記スイッチユニット４０との間に電気的に接続され、かつ前記制御ユニット３０と電気的に接続されている。前記電圧取得ユニット５０は、各二次電池２００の電圧を取得するのに用いられ、かつ取得した各二次電池２００の電圧を前記制御ユニット３０へ伝送する。

さらに、複数の前記スイッチユニット４０のいずれもが切断されて、前記充電ユニット２０と複数の前記電源出力端１０との電気的接続を切断する場合、前記電圧取得ユニット５０が取得した電圧は前記充電ユニット２０の出力電圧である。複数の前記スイッチユニット４０のうちの一つのスイッチユニット４０が導通され、他のスイッチユニット４０のいずれもが切断されたとき、前記電圧取得ユニット５０が取得した電圧は、この導通状態におけるスイッチユニット４０が対応する電源出力端１０に接続されている二次電池２００の電池電圧である。このように、前記制御ユニット３０はそれぞれ前記スイッチユニット４０の導通を制御することによって、それぞれ複数の前記電源出力端１０に接続されている二次電池２００の電池電圧を検出するように前記電圧取得ユニット５０を制御する。前記制御ユニット３０はさらに、前記電圧取得ユニット５０が取得した電圧に応じて前記スイッチユニット４０の導通と切断を制御し、さらに前記充電ユニット２０と対応する電源出力端１０との間の電気的接続を導通または切断する。

前記充電制御回路１００はモード切替ユニット７０をさらに備えることが理解されるであろう。前記モード切替ユニット７０は前記制御ユニット３０に電気的に接続される。前記モード切替ユニット７０はハイレベル信号またはローレベル信号のようなスイッチ信号を出力するのに用いられ、第一充電モードと第二充電モードとの間で切り替えるように前記充電制御回路１００を制御する。例えば、前記制御ユニット３０は前記モード切替ユニット７０が送信したハイレベル信号を受信した場合は、前記制御ユニット３０が第一充電モードで作動する。前記制御ユニット３０は前記モード切替ユニット７０が送信したローレベル信号を受信した場合、前記制御ユニット３０は第二充電モードで作動する。

前記モード切替ユニット７０が出力した切替信号はハードウェアまたはソフトウェアの方式によって実現できると理解されるであろう。例えば、前記モード切替ユニット７０はボタンを含む。このように、前記ボタンを押したときに、前記制御ユニット３０が第一充電モードに切り替えることを制御するように、前記モード切替ユニット７０はハイレベル信号を前記制御ユニット３０に出力する。前記ボタンが押されていない場合、前記制御ユニット３０が第二充電モードに切り替えることを制御するように、前記モード切替ユニット７０はローレベル信号を出力する。当然ながら、他の実施形態において、前記モード切替ユニット７０は自動切替回路をさらに含み、前記自動切替回路は、プリセットのトリガー条件を検出した後に自動的に対応するハイレベル信号およびローレベル信号を出力して、前記充電制御回路１００の作業モードを切り替えるのに用いられる。

説明すべきなのは、前記モード切替ユニット７０が出力したハイレベル信号とローレベル信号は、対応する充電モードとの間の関係を必要に応じて調整することができることである。例えば、他の実施形態において、前記モード切替ユニット７０がハイレベル信号を出力するときに、前記制御ユニット３０が第二充電モードに切り替えており、モード切替ユニット７０がローレベル信号を出力するときに、前記制御ユニット３０が第一充電モードに切り替えられるように設置することができる。当然ながら、他の実施形態において、前記充電制御回路１００は以下のように設置されてもよい。前記モード切替ユニット７０が何れの切替信号も前記制御ユニット３０に出力していないときに、前記充電制御回路１００は、現在の充電モード、例えば第一充電モードまたは第二充電モードを維持しており、前記制御ユニット３０はこのモード切替ユニット７０が出力した切替信号を受信すると、第一充電モードから第二充電モードに切り替えるまたは第二充電モードから第一充電モードに切り替えるような充電モードの切り替えを行う。

さらに、前記充電制御回路１００が第一充電モードで作動するときに、前記制御ユニット３０はそれぞれ前記スイッチユニット４０の導通を制御し、即ちそれぞれ前記複数の電源出力端１０と前記充電ユニット２０との導通を制御し、よって前記電圧取得ユニット５０がそれぞれ複数の前記電源出力端１０に接続されている二次電池２００の電池電圧を検出することができる。前記制御ユニット３０はさらに、前記検出した電池電圧の中の電圧値が最も大きい二次電池２００と対応するスイッチユニット４０の導通を制御し、かつ他のスイッチユニット４０を切断することで、前記検出した電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池２００と対応する電源出力端１０の導通を制御し、かつ他の電源出力端１０の給電が切断され、よって前記充電ユニット２０が、この電圧値が最も大きい二次電池２００に対して先に充電を行う。前記電圧値が最も大きい二次電池２００を第一プリセット値に充電したときに、前記電圧取得ユニット５０がさらにそれぞれ残りの二次電池２００の電池電圧を検出する。前記制御ユニット３０はさらに、残りの二次電池２００の中の電圧値が最も大きい二次電池２００と対応するスイッチユニット４０の導通を制御し、かつその他のスイッチユニット４０を切断し、よって前記充電ユニット２０が、残りの二次電池２００の中の電圧値が最も大きい二次電池２００に対して充電し、かつ前記第一プリセット値に充電する。同様に、前記制御ユニット３０は、二次電池２００の電池電圧の高い順に応じて、順番に前記複数の二次電池２００のいずれも第一プリセット値に充電するように前記充電ユニット２０を制御する。次に、前記充電ユニット２０が、すべての二次電池に対して再度充電を行い、かつ第二プリセット値に充電するように、前記制御ユニット３０は前記複数のスイッチユニット４０のすべての導通を制御する。

上記第一充電モードにおいて、前記充電制御回路１００は電池電圧の高い順に応じてすべての二次電池２００を先ず、それぞれ第一プリセット値に充電し、そして同時にすべての二次電池２００に対して充電を行い、即ち並行充電を行う。複数の二次電池２００が同時に充電されるときに、前記二次電池２００の電池電圧値の一致を保持し、即ちいずれも第一プリセット値であり、そのため高電圧電池が低電圧電池に対して大電流放電を行うような状況が存在せず、効果的に二次電池２００を保護する目的を達成し、同時に全体のシステムの充電時間を短縮する。第一充電モードにおいて、前記充電ユニット２０は、定電流充電の方式を採用して順番に前記複数の二次電池２００を前記第一プリセット値に充電し、そして定電圧充電の方式を採用して順番に前記複数の二次電池２００を前記第一プリセット値から前記第二プリセット値に充電することが理解されるであろう。

前記充電制御回路１００が第二充電モードで作動するときに、前記制御ユニット３０は、それぞれ前記スイッチユニット４０の導通を制御し、即ちそれぞれ前記複数の電源出力端１０と前記充電ユニット２０との導通を制御し、よって前記電圧取得ユニット５０が、それぞれ複数の前記電源出力端１０に接続されている二次電池２００の電池電圧を検出することができる。前記制御ユニット３０はさらに、前記検出した電池電圧の中の電圧値が最も大きい二次電池２００と対応するスイッチユニット４０の導通を制御し、かつ他のスイッチユニット４０を切断することで、前記検出した電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池２００と対応する電源出力端１０の導通を制御し、かつ他の電源出力端１０の給電が切断され、よって前記充電ユニット２０がこの電圧値が最も大きい二次電池２００に対して先に充電を行い、かつ直接に第二プリセット値に充電する。前記電池電圧値が最も大きい二次電池２００がフルに充電されてから、前記電圧取得ユニット５０はさらに、それぞれ残りの二次電池２００の電池電圧を検出する。前記制御ユニット３０はさらに、残りの二次電池２００の中の電圧値が最も大きい二次電池２００と対応するスイッチユニット４０の導通を制御し、かつその他のスイッチユニット４０を切断し、よって前記充電ユニット２０が残りの二次電池２００の中の電圧値が最も大きい二次電池２００に対して充電し、かつ直接に第二プリセット値に充電する。同様に、前記制御ユニット３０は、複数の二次電池２００の電池電圧を検出することによって、かつ電池電圧の高い順に応じて順番に複数の二次電池２００に対して充電を行う。

上記第二充電モードにおいて、ユーザーの利用を満たすように、この充電制御回路１００は、優先的に電圧値が最も大きい二次電池２００に対して充電を行うことができ、このようにして最短の時間内で一つの二次電池２００をフルに充電することができる。

本実施形態において、前記第一プリセット値が第二プリセット値より小さく、前記第二プリセット値は、二次電池２００の定格出力電圧値であってもよく、または前記二次電池２００の定格出力電圧の一つの電圧値よりやや大きく、例えば二次電池２００の定格出力電圧値の１．２倍としてもよい。

図２を参照して、本発明の実施形態で提供した充電制御回路１００の充電制御方法は、以下のステップを含む：

Ｓ１０１：切替信号を獲得する。

Ｓ１０２：前記切替信号に応じて第一充電モードまたは第二充電モードに切り替え、かつ対応するスイッチ信号を出力する。

例えば、上記電池の実施形態において、前記充電制御回路１００における制御ユニット３０は前記モード切替ユニット７０に電気的に接続されている。前記モード切替ユニット７０はハイレベル信号またはローレベル信号のような前記切替信号を出力するのに用いられ、よって前記充電制御回路１００が第一充電モードと第二充電モードとの間での切り替えを制御する。例えば、前記制御ユニット３０が、前記モード切替ユニット７０が送信したハイレベル信号を受信したときに、前記制御ユニット３０は第一充電モードで作動する。前記制御ユニット３０が、前記モード切替ユニット７０が送信したローレベル信号を受信したときに、前記制御ユニット３０が第二充電モードに切り替える。

前記モード切替ユニット７０が出力した切替信号はハードウェアまたはソフトウェアの方式によって実現することができると理解されるであろう。例えば、前記モード切替ユニット７０はボタンを含む。このように、前記ボタンを押したときに、前記制御ユニット３０は、前記モード切替ユニット７０が送信したハイレベル信号を受信することができ、前記制御ユニット３０は第一充電モードに切り替える。前記ボタンが押されていない場合は、前記制御ユニット３０は、前記モード切替ユニット７０が送信したローレベル信号を受信することができ、前記制御ユニット３０は第二充電モードに切り替える。当然ながら、他の実施形態において、前記モード切替ユニット７０は自動切替回路をさらに含み、前記自動切替回路はプリセットのトリガー条件を検出した後に自動的に対応するハイレベル信号およびローレベル信号を出力し、よって前記充電制御回路１００の作業モードを切り替える。

Ｓ１０３：前記スイッチ信号に応じて、前記充電ユニット２０と前記電源出力端１０との間の電気的接続を切断または導通する。

例えば、上記電池の実施形態において、前記充電制御回路１００はスイッチユニット４０をさらに含み、前記スイッチユニット４０は、前記充電ユニット２０と対応する前記電源出力端１０との間に接続され、前記スイッチユニット４０を導通または切断することによって、前記充電ユニット２０と前記電源出力端１０との間の電気的接続を切断または導通する。

前記充電制御回路１００は電圧取得ユニット５０をさらに含み、前記制御ユニット３０は、それぞれ前記スイッチユニット４０の導通を制御し、即ち前記複数の電源出力端１０と前記充電ユニット２０との導通を制御することによって、各二次電池２００の電池電圧を取得するように前記電圧取得ユニット５０を制御し、かつ取得した電圧値に応じて前記スイッチユニット４０の導通または切断を制御する。

図３を併せて参照して、前記切替信号に応じて第一充電モードに切り替えたときに、前記Ｓ１０２は以下を含む：
Ｓ１０４：二次電池２００の電池電圧の高い順に応じて順番に前記二次電池２００を第一プリセット値に充電する。

さらに、Ｓ１０４は具体的に以下を含む：

Ｓ１０４１：それぞれ前記充電ユニット２０と前記複数の電源出力端１０との間の電気的接続を導通するように、それぞれ前記スイッチユニット４０の導通を制御する。

Ｓ１０４２：それぞれ複数の前記二次電池２００の電池電圧を検出する。

Ｓ１０４３：この電池電圧値が最も大きい二次電池を第一プリセット値に充電するように前記充電ユニット２０を制御する。

Ｓ１０４４：残りの二次電池２００を電池電圧の高い順に応じて順番に第一プリセット値に充電するように、Ｓ１０４１〜Ｓ１０４３を繰り返す。

Ｓ１０５：すべての二次電池２００に対して再度充電を行い、かつ第二プリセット値に充電するように前記充電ユニット２０を制御する。

第一充電モードにおいて、前記充電ユニット２０は、定電流充電の方式を採用して順番に前記複数の二次電池２００を前記第一プリセット値に充電し、そして定電圧充電の方式を採用して順番に前記複数の二次電池２００を前記第一プリセット値から前記第二プリセット値に充電してもよいことが理解されるであろう。

図４を併せて参照して、前記制御ユニット３０が前記切替信号に応じて第二充電モードに切り替えたときに、前記方法は以下を含む。

Ｓ１０６：それぞれ前記充電ユニット２０と前記複数の電源出力端１０との間の電気的接続を導通するように、それぞれ前記スイッチユニット４０の導通を制御する。

Ｓ１０７：それぞれ複数の前記二次電池２００の電池電圧を検出する。

Ｓ１０８：検出した電池電圧の中の電圧値が最も大きい二次電池２００に対して先に充電を行い、かつ直接に第二プリセット値に充電するように前記充電ユニット２０を制御する。

Ｓ１０９：残りの二次電池２００を電池電圧の高い順に応じて順番に第二プリセット値に充電するように、Ｓ１０６〜Ｓ１０８を繰り返す。

本実施形態において、前記第一プリセット値は第二プリセット値より小さく、前記第二プリセット値は、二次電池２００の定格出力電圧値であってもよく、または前記二次電池２００の定格出力電圧の一つの電圧値よりやや大きく、例えば二次電池２００の定格出力電圧値の１．２倍としてもよい。

図５を併せて参照して、他の実施形態において、前記スイッチユニット４０は、多岐路スイッチが集積されているスイッチチップであってもよく、前記電源出力端１０はパラレル・ポートであってもよい。そのため、前記スイッチユニット４０および電源出力端１０の数のいずれも一つにまで減らすことができ、前記電源出力端１０の各ポートをそれぞれ前記スイッチユニット４０の各岐路スイッチに接続すればよい。

上記充電制御回路１００は筐体（図示せず）内に装設されることができ、さらにこの筐体と共同して一つの充電装置を構成することが理解されるであろう。さらに、前記充電装置は前記複数の二次電池２００と共同して一つの充電システムを構成する。

図６を併せて参照して、前記充電システムは、移動可能な装置３００に応用可能であることが理解されるであろう。この移動可能な装置３００は車両、船などであってもよい。この移動可能な装置３００は動力装置３０１をさらに含む。前記充電システムは、前記動力装置３０１と電気的に接続され、前記動力装置３０１に電気エネルギーを提供するのに用いられる。

図７を併せて参照して、そのうちの一実施形態において、この移動可能な装置３００は無人航空機である。この動力装置３０１は電子速度制御装置３０３、モーター３０５およびプロペラ３０７を含む。前記電子速度制御装置３０３は、前記モーター３０５に電気的に接続され、前記モーター３０５の回転速度を制御するのに用いられる。前記プロペラ３０７は、前記モーター３０５に取り付けられ、かつ前記モーター３０５の駆動で、前記無人航空機３００の飛行を駆動する。前記充電システムは、前記電子速度制御装置３０３に電気的に接続され、前記動力装置３０１に電気エネルギーを提供する。

上記はあくまでも本発明の実施形態であって、本発明の特許請求の範囲を限定することはなく、本発明の明細書および図面内容を利用して実施した同等の構造または同等のプロセスの変換、または直接または間接にその他の関連する技術分野における応用は、いずれも同様な理由で本発明の特許請求の範囲に含まれる。

１００充電制御回路
１０電源出力端
２０充電ユニット
３０制御ユニット
４０スイッチユニット
５０電圧取得ユニット
７０モード切替ユニット
２００二次電池
３００移動可能な装置
３０１動力装置
３０３電子速度制御装置
３０５モーター
３０７プロペラ

Claims

充電制御回路であって、
充電ユニットと、
複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットと、
前記制御ユニットと電気的に接続されているモード切替ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、前記モード切替ユニットが送信した切替信号に応じて第一充電モードまたは第二充電モードに切り替え、かつ対応するスイッチ信号を前記スイッチユニットに出力しており、前記スイッチユニットは、前記スイッチ信号に応じて前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を切断または導通することを特徴とする充電制御回路。
前記スイッチユニットは、リレースイッチ、
または、
ソース電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、ドレイン電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ゲート電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＭＯＳＦＥＴ、
または、
コレクタ電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、エミッタ電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ベース電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＮＰＮ型トランジスタであることを特徴とする請求項１に記載の充電制御回路。
前記制御ユニットはフィールドプログラマブルゲートアレイであり、プログラムを制御するマイクロコントローラユニットまたはワンチップマイクロコンピュータのうちの１つが組み込まれることを特徴とする請求項１に記載の充電制御回路。
前記モード切替ユニットが出力した切替信号はハードウェアまたはソフトウェアの方式によって実現されることを特徴とする請求項１に記載の充電制御回路。
前記モード切替ユニットはボタンを含み、前記ボタンを操作することによって前記切替信号を出力しており、
または、
前記モード切替ユニットは自動切替回路を備え、前記自動切替回路は、プリセットのトリガー条件を検出した後に自動的に前記切替信号を出力するのに用いられることを特徴とする請求項１または４に記載の充電制御回路。
前記充電制御回路は電圧取得ユニットをさらに含み、前記電圧取得ユニットは、前記充電ユニットと前記スイッチユニットとの間に接続され、かつ前記制御ユニットに接続されており、前記電圧取得ユニットは前記二次電池の電圧値を取得するのに用いられ、前記制御ユニットは、前記電圧取得ユニットが取得した電圧値に応じて前記スイッチユニットを介して前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通または切断を制御することを特徴とする請求項１に記載の充電制御回路。
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介してそれぞれ前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通を制御し、よって各二次電池の電池電圧を取得するように前記電圧取得ユニットを制御することを特徴とする請求項６に記載の充電制御回路。
前記制御ユニットが第一充電モードに切り替えたときに、電池電圧の高い順に応じて、順番に複数の前記二次電池の中の電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端を導通し、かつその他の電源出力端の給電を切断するように前記制御ユニットは前記スイッチユニットを制御し、よって複数の前記二次電池を順番に第一プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御し、そして前記充電ユニットがすべての二次電池に対して再度充電を行って第二プリセット値に充電するように、前記複数の電源出力端のすべてを導通することを特徴とする請求項１に記載の充電制御回路。
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと導通するようにそれぞれ前記複数の電源出力端を制御し、よって前記電圧取得ユニットがそれぞれ複数の前記二次電池の電池電圧を検出しており、前記制御ユニットは、さらに前記検出した電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端の導通を制御し、かつその他の前記電源出力端の電源を切断し、よって前記充電ユニットが、前記電池電圧値の最も大きい二次電池を前記第一プリセット値に充電することを特徴とする請求項８に記載の充電制御回路。
前記制御ユニットが第二充電モードに切り替えたときに、二次電池の電池電圧の高い順に応じて、順番に二次電池の中の電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端を導通し、かつその他の電源出力端の給電を切断するように前記制御ユニットは前記スイッチユニットを制御し、よって前記二次電池を順番に第二プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御することを特徴とする請求項１に記載の充電制御回路。
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと導通するようにそれぞれ前記複数の電源出力端を制御し、よって前記電圧取得ユニットがそれぞれ複数の前記二次電池の電池電圧を検出しており、前記制御ユニットはさらに、前記検出した複数の前記電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端の導通を制御し、かつその他の前記電源出力端の給電を切断し、よって前記充電ユニットが、順番に前記電池電圧値の最も大きい二次電池を前記第二プリセット値に充電することを特徴とする請求項１０に記載の充電制御回路。
前記制御ユニットは、前記二次電池の充電電圧が前記第二プリセット値に達したときに、対応する電源出力端の給電中断を制御することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の充電制御回路。
筐体と、前記筐体内に装設されている充電制御回路とを備える充電装置であって、
該充電制御回路は、充電ユニットと、
複数であり、それぞれ充電される複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行う電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットと、
前記制御ユニットと電気的に接続されているモード切替ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、前記モード切替ユニットが送信した切替信号に応じて第一充電モードまたは第二充電モードに切り替え、かつ対応するスイッチ信号を前記スイッチユニットに出力しており、前記スイッチユニットは、前記スイッチ信号に応じて前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を切断または導通することを特徴とする充電装置。
前記スイッチユニットは、リレースイッチ、
または、
ソース電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、ドレイン電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ゲート電極が前記制御ユニットと電気的に接続されている、ＭＯＳＦＥＴ、
または、
コレクタ電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、エミッタ電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ベース電極が前記制御ユニットと電気的に接続されている、ＮＰＮ型トランジスタであることを特徴とする請求項１３に記載の充電装置。
前記制御ユニットはフィールドプログラマブルゲートアレイであり、プログラムを制御するマイクロコントローラユニットまたはワンチップマイクロコンピュータのうちの１つが組み込まれることを特徴とする請求項１３に記載の充電装置。
前記モード切替ユニットから出力した切替信号はハードウェアまたはソフトウェアの方式によって実現されることを特徴とする請求項１３に記載の充電装置。
前記モード切替ユニットはボタンを含み、前記ボタンを操作することによって前記切替信号を出力しており、
または、
前記モード切替ユニットは自動切替回路を備え、前記自動切替回路はプリセットのトリガー条件を検出した後に自動的に前記切替信号を出力するのに用いられることを特徴とする請求項１３または１６に記載の充電装置。
前記充電制御回路は電圧取得ユニットをさらに含み、前記電圧取得ユニットは、前記充電ユニットと前記スイッチユニットとの間に接続され、かつ前記制御ユニットに接続されており、前記電圧取得ユニットは前記二次電池の電圧値を取得するのに用いられ、前記制御ユニットは、前記電圧取得ユニットが取得した電圧値に応じて前記スイッチユニットを介して前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通または切断を制御することを特徴とする請求項１３に記載の充電装置。
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介してそれぞれ前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通を制御し、よって各二次電池の電池電圧を取得するように前記電圧取得ユニットを制御することを特徴とする請求項１３に記載の充電装置。
前記制御ユニットが第一充電モードに切り替えたときに、電池電圧の高い順に応じて、順番に複数の前記二次電池の中の電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端を導通し、かつその他の電源出力端の給電を切断するように前記制御ユニットは前記スイッチユニットを制御し、よって複数の前記二次電池を順番に第一プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御し、そして前記充電ユニットがすべての二次電池に対して再度充電を行って第二プリセット値へ充電に充電するように、前記複数の電源出力端のすべてを導通することを特徴とする請求項１３に記載の充電装置。
前記制御ユニットは前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと導通するようにそれぞれ前記複数の電源出力端を制御し、よって前記電圧取得ユニットがそれぞれ複数の前記二次電池の電池電圧を検出するようにしており、前記制御ユニットは、さらに前記検出した電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端の導通を制御し、かつその他の前記電源出力端の給電を切断し、よって前記充電ユニットが、前記電池電圧値の最も大きい二次電池を前記第一プリセット値に充電することを特徴とする請求項２０に記載の充電装置。
前記制御ユニットが第二充電モードに切り替えたときに、二次電池の電池電圧の高い順に応じて、順番に二次電池の中の電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端を導通し、かつその他の電源出力端の給電を切断するように前記制御ユニットは前記スイッチユニットを制御し、よって前記複数の二次電池を順番に第二プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御することを特徴とする請求項１３に記載の充電装置。
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと導通するようにそれぞれ前記複数の電源出力端を制御し、よって前記電圧取得ユニットがそれぞれ複数の前記二次電池の電池電圧を検出するようにしており、前記制御ユニットはさらに、前記検出した複数の電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端の導通を制御し、かつその他の前記電源出力端の給電を切断し、よって前記充電ユニットが、順番に前記電池電圧値の最も大きい二次電池を前記第二プリセット値に充電することを特徴とする請求項２２に記載の充電装置。
前記制御ユニットは、前記二次電池の充電電圧が前記第二プリセット値に達したときに、対応する電源出力端の給電中断を制御することを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の充電装置。
複数の二次電池と、前記複数の二次電池に対して充電を行うための充電制御回路とを備える充電システムであって、
前記充電制御回路は、
充電ユニットと、
複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行う電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットと、
前記制御ユニットと電気的に接続されているモード切替ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、前記モード切替ユニットが送信した切替信号に応じて第一充電モードまたは第二充電モードに切り替え、かつ対応するスイッチ信号を前記スイッチユニットに出力しており、前記スイッチユニットは、前記スイッチ信号に応じて前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を切断または導通することを特徴とする充電システム。
前記スイッチユニットは、リレースイッチ、
または、
ソース電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、ドレイン電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ゲート電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＭＯＳＦＥＴ、
または、
コレクタ電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、エミッタ電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ベース電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＮＰＮ型トランジスタであることを特徴とする請求項２５に記載の充電システム。
前記制御ユニットはフィールドプログラマブルゲートアレイであり、プログラムを制御するマイクロコントローラユニットまたはワンチップマイクロコンピュータのうちの１つが組み込まれることを特徴とする請求項２５に記載の充電システム。
前記モード切替ユニットが出力した切替信号はハードウェアまたはソフトウェアの方式によって実現することを特徴とする請求項２５に記載の充電システム。
前記モード切替ユニットはボタンを含み、前記ボタンを操作することによって前記切替信号を出力しており、
または、
前記モード切替ユニットは自動切替回路を備え、前記自動切替回路は、プリセットのトリガー条件を検出した後に自動的に前記切替信号を出力するのに用いられることを特徴とする請求項２５または２８に記載の充電システム。
前記充電制御回路は電圧取得ユニットをさらに含み、前記電圧取得ユニットは、前記充電ユニットと前記スイッチユニットとの間に接続され、かつ前記制御ユニットに接続されており、前記電圧取得ユニットは前記二次電池の電圧値を取得するのに用いられ、前記制御ユニットは、前記電圧取得ユニットが取得した電圧値に応じて前記スイッチユニットを介して前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通または切断を制御することを特徴とする請求項２５に記載の充電システム。
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介してそれぞれ前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通を制御し、よって各二次電池の電池電圧を取得するように前記電圧取得ユニットを制御することを特徴とする請求項２５に記載の充電システム。
前記制御ユニットが第一充電モードに切り替えたときに、電池電圧の高い順に応じて、順番に複数の前記二次電池の中の電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端を導通し、かつその他の電源出力端の給電を切断するように前記制御ユニットは前記スイッチユニットを制御し、よって複数の前記二次電池を順番に第一プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御し、そして前記充電ユニットがすべての二次電池に対して再度充電を行って第二プリセット値に充電するように、前記複数の電源出力端のすべてを導通することを特徴とする請求項２５に記載の充電システム。
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと導通するようにそれぞれ前記複数の電源出力端を制御し、よって前記電圧取得ユニットがそれぞれ複数の前記二次電池の電池電圧を検出しており、前記制御ユニットはさらに、前記検出した電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端の導通を制御し、かつその他の前記電源出力端の給電を切断し、よって前記充電ユニットが、前記電池電圧値の最も大きい二次電池を前記第一プリセット値に充電することを特徴とする請求項３２に記載の充電システム。
前記制御ユニットが第二充電モードに切り替えたときに、二次電池の電池電圧の高い順に応じて、順番に二次電池の中の電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端を導通し、かつその他の電源出力端の給電を切断するように前記制御ユニットは前記スイッチユニットを制御し、よって前記二次電池を順番に第二プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御することを特徴とする請求項２５に記載の充電システム。
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと導通するようにそれぞれ前記複数の電源出力端を制御し、よって前記電圧取得ユニットがそれぞれ複数の前記二次電池の電池電圧を検出しており、前記制御ユニットはさらに、前記検出した複数の前記電池電圧のうちの電圧値が最も大きい二次電池と対応する電源出力端の導通を制御し、かつその他の前記電源出力端の給電を切断し、よって前記充電ユニットが、順番に前記電池電圧値の最も大きい二次電池を前記第二プリセット値に充電することを特徴とする請求項３４に記載の充電システム。
前記制御ユニットは、前記二次電池の充電電圧が前記第二プリセット値に達したときに、対応する電源出力端の給電中断を制御することを特徴とする請求項３２〜３５のいずれか一項に記載の充電システム。
充電制御方法であって、
切替信号を獲得するステップと、
前記切替信号に応じて第一充電モードまたは第二充電モードに切り替え、かつ対応するスイッチ信号を出力するステップと、
前記スイッチ信号に応じて、充電ユニットと複数の電源出力端との間の電気的接続を切断または導通するステップとを含み、前記複数の電源出力端はそれぞれ複数の二次電池と接続するのに用いられ、前記充電ユニットは前記複数の電源出力端を介して前記複数の二次電池に対して充電を行うことを特徴とする充電制御方法。
一つのボタンを操作することによって前記切替信号をトリガーするか、
または、
プリセットのトリガー条件を検出した後、自動的に前記切替信号をトリガーすることを特徴とする請求項３７に記載の充電制御方法。
前記切替信号に応じて第一充電モードに切り替えることが、
二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電するステップと、
すべての二次電池に対して再度充電を行って第二プリセット値へ充電に充電するように前記充電ユニットを制御するステップとを含むことを特徴とする請求項３７に記載の充電制御方法。
前記二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電するステップは、
（ａ）それぞれ前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を導通するステップと、
（ｂ）それぞれ前記複数の二次電池の電池電圧を検出するステップと、
（ｃ）前記電池電圧値の最も大きい二次電池を第一プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御するステップと、
残りの二次電池を電池電圧の高い順に応じて順番に第一プリセット値に充電するように、（ａ）〜（ｃ）を繰り返すステップとを含むことを特徴とする請求項３９に記載の充電制御方法。
前記切替信号に応じて第二充電モードに切り替えることが、
（ｄ）それぞれ前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間の電気的接続を導通するステップと、
（ｅ）それぞれ前記複数の二次電池の電池電圧を検出するステップと、
（ｆ）前記電圧値の最も大きい二次電池に対して先に充電を行って直接に第二プリセット値に充電するように前記充電ユニットを制御するステップと、
残りの二次電池を電池電圧の高い順に応じて順番に第二プリセット値に充電するように、（ｄ）〜（ｆ）を繰り返すステップとを含むことを特徴とする請求項３７に記載の充電制御方法。
充電制御回路であって、
充電ユニットと、
複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットとを備え、
前記制御ユニットが、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との導通と切断を制御して、前記充電ユニットは、二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電するようにし、その後にすべての二次電池に対して再度充電を行い、かつ第二プリセット値に充電することを特徴とする充電制御回路。
前記スイッチユニットは、リレースイッチ、
または、
ソース電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、ドレイン電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ゲート電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＭＯＳＦＥＴ、
または、
コレクタ電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、エミッタ電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ベース電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＮＰＮ型トランジスタであることを特徴とする請求項４２に記載の充電制御回路。
前記制御ユニットはフィールドプログラマブルゲートアレイであり、プログラムを制御するマイクロコントローラユニットまたはワンチップマイクロコンピュータのうちの１つが組み込まれることを特徴とする請求項４２に記載の充電制御回路。
前記充電制御回路は電圧取得ユニットをさらに含み、前記電圧取得ユニットは、前記充電ユニットと前記スイッチユニットとの間に接続され、かつ前記制御ユニットに接続されており、前記電圧取得ユニットは前記二次電池の電圧値を取得するのに用いられ、前記制御ユニットは、前記電圧取得ユニットが取得した電圧値に応じて、前記スイッチユニットを介して前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通または切断を制御することを特徴とする請求項４２に記載の充電制御回路。
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介してそれぞれ前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通を制御し、よって各二次電池の電池電圧を取得するように前記電圧取得ユニットを制御することを特徴とする請求項４５に記載の充電制御回路。
前記充電ユニットは、定電流充電の方式を採用して前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電することを特徴とする請求項４２に記載の充電制御回路。
前記充電ユニットは、定電圧充電の方式を採用して前記複数の二次電池を前記第一プリセット値から第二プリセット値に充電することを特徴とする請求項４２に記載の充電制御回路。
前記制御ユニットは、前記二次電池の充電電圧が前記第二プリセット値に達したときに、対応する電源出力端の給電中断を制御することを特徴とする請求項４２〜４８のいずれか一項に記載の充電制御回路。
筐体と、前記筐体内に装設されている充電制御回路とを備える充電装置であって、
該充電制御回路は、充電ユニットと、
複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行う電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との導通と切断を制御して、前記充電ユニットが二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電し、その後にすべての二次電池に対して再度充電を行い、かつ第二プリセット値に充電することを特徴とする充電装置。
前記スイッチユニットは、リレースイッチ、
または、
ソース電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、ドレイン電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ゲート電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＭＯＳＦＥＴ、
または、
コレクタ電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、エミッタ電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ベース電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＮＰＮ型トランジスタであることを特徴とする請求項５０に記載の充電装置。
前記制御ユニットはフィールドプログラマブルゲートアレイであり、プログラムを制御するマイクロコントローラユニットまたはワンチップマイクロコンピュータのうちの１つが組み込まれることを特徴とする請求項５０に記載の充電装置。
前記充電装置は電圧取得ユニットをさらに含み、前記電圧取得ユニットは、前記充電ユニットと前記スイッチユニットとの間に接続され、かつ前記制御ユニットに接続されており、前記電圧取得ユニットは前記二次電池の電圧値を取得するのに用いられ、前記制御ユニットは、前記電圧取得ユニットが取得した電圧値に応じて前記スイッチユニットを介して前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通または切断を制御することを特徴とする請求項５０に記載の充電装置。
前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを介してそれぞれ前記複数の電源出力端と前記充電ユニットとの導通を制御し、よって各二次電池の電圧を取得するように前記電圧取得ユニットを制御することを特徴とする請求項５３に記載の充電装置。
前記充電ユニットは、定電流充電の方式を採用して順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電することを特徴とする請求項５０に記載の充電装置。
前記充電ユニットは、定電圧充電の方式を採用して前記複数の二次電池を前記第一プリセット値から第二プリセット値に充電することを特徴とする請求項５０に記載の充電装置。
前記制御ユニットは、前記二次電池の充電電圧が前記第二プリセット値に達したときに、対応する電源出力端の給電中断を制御することを特徴とする請求項５０〜５６のいずれか一項に記載の充電装置。
複数の二次電池と、前記複数の二次電池に対して充電を行うのに用いられる充電制御回路とを備える充電システムであって、前記充電制御回路は、
充電ユニットと、
複数であり、それぞれ複数の二次電池と接続され、かつ前記複数の二次電池に対して充電を行う電源出力端と、
前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との間に接続されているスイッチユニットと、
前記スイッチユニットと電気的に接続されている制御ユニットとを備え、
前記制御ユニットが、前記スイッチユニットを介して前記充電ユニットと前記複数の電源出力端との導通または切断を制御して、前記充電ユニットが、二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電しており、その後にすべての二次電池に対して再度充電を行い、かつ第二プリセット値に充電することを特徴とする充電システム。
前記スイッチユニットは、リレースイッチ、
または、
ソース電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、ドレイン電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ゲート電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＭＯＳＦＥＴ、
または、
コレクタ電極が前記充電ユニットと電気的に接続され、エミッタ電極が対応する電源出力端と電気的に接続され、ベース電極が前記制御ユニットと電気的に接続される、ＮＰＮ型トランジスタであることを特徴とする請求項５８に記載の充電システム。
前記制御ユニットはフィールドプログラマブルゲートアレイであり、プログラムを制御するマイクロコントローラユニットまたはワンチップマイクロコンピュータのうちの１つが組み込まれることを特徴とする請求項５８に記載の充電システム。
前記充電システムは電圧取得ユニットをさらに含み、前記電圧取得ユニットは、前記充電ユニットと前記スイッチユニットとの間に接続され、かつ前記制御ユニットに接続されており、前記電圧取得ユニットは前記二次電池の電圧値を取得するのに用いられ、前記制御ユニットは、前記電圧取得ユニットが取得した電圧値に応じて前記スイッチユニットの導通または切断を制御することを特徴とする請求項５８に記載の充電システム。
前記充電ユニットは、定電流充電の方式を採用して前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電することを特徴とする請求項５８に記載の充電システム。
前記充電ユニットは、定電圧充電の方式を採用して前記複数の二次電池を前記第一プリセット値から第二プリセット値に充電することを特徴とする請求項５８に記載の充電システム。
前記制御ユニットは、前記二次電池の充電電圧が前記第二プリセット値に達したときに、対応する電源出力端の給電中断を制御することを特徴とする請求項５８〜６４のいずれか一項に記載の充電システム。
充電制御方法であって、
二次電池の電池電圧の高い順に応じて順番に複数の二次電池を第一プリセット値に充電するステップと、
すべての二次電池に対して再度充電を行って第二プリセット値に充電するように充電ユニットを制御するステップとを含むことを特徴とする充電制御方法。
定電流充電の方式を採用して前記複数の二次電池を第一プリセット値に充電することを特徴とする請求項６６に記載の充電制御方法。
定電圧充電の方式を採用して前記複数の二次電池を前記第一プリセット値から第二プリセット値に充電することを特徴とする請求項６６に記載の充電制御方法。
前記二次電池の充電電圧が前記第二プリセット値に達したときに、対応する電源出力端の給電中断を制御することを特徴とする請求項６６に記載の充電制御方法。