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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-02
(45)【発行日】2024-09-10
(54)【発明の名称】バッテリー充電終了電圧の調整
(51)【国際特許分類】
   H02J 7/10 20060101AFI20240903BHJP
   H02J 7/00 20060101ALI20240903BHJP
   H01M 10/48 20060101ALI20240903BHJP
   H01M 10/44 20060101ALI20240903BHJP
【FI】
H02J7/10 B
H02J7/00 Y
H01M10/48 P
H01M10/48 301
H01M10/44 P
【請求項の数】 21
(21)【出願番号】P 2021567000
(86)(22)【出願日】2020-03-24
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-18
(86)【国際出願番号】 US2020024481
(87)【国際公開番号】W WO2020256804
(87)【国際公開日】2020-12-24
【審査請求日】2023-03-22
(31)【優先権主張番号】16/444,623
(32)【優先日】2019-06-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】593096712
【氏名又は名称】インテル コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】松村 直樹
(72)【発明者】
【氏名】ゴリウス,アーロン
【審査官】赤穂 嘉紀
(56)【参考文献】
【文献】特開2006-148997(JP,A)
【文献】特開2012-085452(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J 7/00-7/12
H02J 7/34-7/36
H01M 10/42-10/48
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
充電終了電圧を調整する装置であって:
ーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧が第1の閾値レベル以下であるとの識別に基づいて、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の充電器の充電終了電圧を増加させる段階であって、前記充電終了電圧は、前記再充電可能エネルギー蓄積装置がシステムのピーク負荷をサポートする容量を有する電圧である、段階と;
ーク負荷後の前記再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧が前記第1の閾値レベルより高い第2の閾値レベル以上であるとの識別に基づいて、前記充電終了電圧を減少させる段階とを実行するコントローラを有する、
装置。
【請求項2】
前記コントローラは、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の温度に基づいて前記充電終了電圧を調整する、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記コントローラは、前記再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて前記充電終了電圧を調整する、請求項1に記載の装置。
【請求項4】
前記インピーダンスは、オーム性部分と分極部分とを含む、請求項3に記載の装置。
【請求項5】
前記コントローラは、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の温度に基づいて、前記第1の閾値もしくは前記第2の閾値、または前記第1の閾値と前記第2の閾値の両方を調整する、請求項1ないし4のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項6】
前記コントローラは、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数のインピーダンスに基づいて、前記第1の閾値もしくは前記第2の閾値、または前記第1の閾値と前記第2の閾値の両方を調整する、請求項1ないし4のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項7】
前記コントローラは、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、前記第1の閾値もしくは前記第2の閾値、または前記第1の閾値と前記第2の閾値の両方を調整する、請求項1ないし4のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項8】
前記コントローラは、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、または前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測された将来の温度に基づいて、または前記再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴温度および予測された将来の温度の両方に基づいて、前記第1の閾値もしくは前記第2の閾値、または前記第1の閾値と前記第2の閾値の両方を調整する、請求項1ないし4のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項9】
前記コントローラは、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、前記第1の閾値もしくは前記第2の閾値、または前記第1の閾値と前記第2の閾値の両方を調整する、請求項1ないし4のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項10】
前記コントローラは、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、または前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測される将来のインピーダンスに基づいて、または前記再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴インピーダンスおよび予測される将来のインピーダンスの両方に基づいて、前記第1の閾値もしくは前記第2の閾値、または前記第1の閾値と前記第2の閾値の両方を調整する、請求項1ないし4のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項11】
前記コントローラは、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の温度を管理するために、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の充電電流もしくは前記再充電可能エネルギー蓄積装置の放電電流、または前記再充電可能エネルギー蓄積装置の前記充電電流と前記再充電可能エネルギー蓄積装置の前記放電電流の両方を調整する、請求項1ないし4のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項12】
前記充電器をさらに有しており、前記充電器は、前記再充電可能エネルギー蓄積装置を前記充電終了電圧まで充電するものであり、前記充電終了電圧は、前記再充電可能エネルギー蓄積装置がシステムのピーク負荷をサポートする容量を有する電圧である、請求項1ないし4のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項13】
充電終了電圧を調整する方法であって:
ーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧が第1の閾値レベル以下であるとの識別に基づいて、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の充電器の充電終了電圧を増加させる段階であって、前記充電終了電圧は、前記再充電可能エネルギー蓄積装置がシステムのピーク負荷をサポートする容量を有する電圧である、段階と;
ーク負荷後の前記再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧が前記第1の閾値レベルより高い第2の閾値レベル以上であるとの識別に基づいて、前記充電終了電圧を調整する段階とを含む、
方法。
【請求項14】
前記再充電可能エネルギー蓄積装置の温度に基づいて、および/または前記再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて前記充電終了電圧を調整することを含む、
請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の温度に基づいて、および/または、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数のインピーダンスに基づいて、前記第1の閾値もしくは前記第2の閾値、または前記第1の閾値と前記第2の閾値の両方を調整することを含む、
請求項13に記載の方法。
【請求項16】
複数の命令を含む一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体であって、該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに:
ーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧が第1の閾値レベル以下であるとの識別に基づいて、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の充電器の充電終了電圧を増加させる段階であって、前記充電終了電圧は、前記再充電可能エネルギー蓄積装置がシステムのピーク負荷をサポートする容量を有する電圧である、段階と;
ーク負荷後の前記再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧が前記第1の閾値レベルより高い第2の閾値レベル以上であるとの識別に基づいて、前記充電終了電圧を減少させる段階とを実行させるものである、
一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体。
【請求項17】
複数の命令を含む、請求項16に記載の一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体であって、該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに:
前記再充電可能エネルギー蓄積装置の温度に基づいて、および/または前記再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて前記充電終了電圧を調整させるものである、
つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体。
【請求項18】
複数の命令を含む、請求項16に記載の一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体であって、該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに:
前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の温度に基づいて、および/または、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数のインピーダンスに基づいて、前記第1の閾値もしくは前記第2の閾値、または前記第1の閾値と前記第2の閾値の両方を調整させるものである、
一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体。
【請求項19】
複数の命令を含む、請求項16に記載の一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体であって、該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに:
前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、および/または前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測された将来の温度に基づいて、および/または前記再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴温度および予測された将来の温度の両方に基づいて、前記第1の閾値もしくは前記第2の閾値、または前記第1の閾値と前記第2の閾値の両方を調整させるものである、
一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体。
【請求項20】
複数の命令を含む、請求項16に記載の一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体であって、該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに:
前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、および/または前記再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測される将来のインピーダンスに基づいて、および/または前記再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴インピーダンスおよび予測される将来のインピーダンスの両方に基づいて、前記第1の閾値もしくは前記第2の閾値、または前記第1の閾値と前記第2の閾値の両方を調整させるものである、
一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体。
【請求項21】
複数の命令を含む、請求項16ないし20のうちいずれか一項に記載の一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体であって、該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに:
前記再充電可能エネルギー蓄積装置の温度を管理するために、前記再充電可能エネルギー蓄積装置の充電電流もしくは前記再充電可能エネルギー蓄積装置の放電電流、または前記再充電可能エネルギー蓄積装置の前記充電電流と前記再充電可能エネルギー蓄積装置の前記放電電流の両方を調整させるものである、
一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
本願は、2019年6月18日に出願された、参照により本明細書に組み込まれている、ナオキ・マツムラらに対する米国特許出願第16/444,623号「電池充電終了電圧の調整」の出願日の利益を主張するものである。本願はまた、2018年8月7日に出願された、ナオキ・マツムラらに対する米国特許出願第16/057,588号「電池充電終了電圧の調整」に関するものである。
【0002】
技術分野
本開示は、一般に、バッテリー充電終了電圧の調整に関する。
【背景技術】
【0003】
サーバー・コンピューティング・システムのような据え置き型コンピューティング・システムは、典型的には、電源ユニット(power supply unit、PSU)からの電力を使用する。据え置き型コンピューティング・システムがバッテリーのような内部エネルギー蓄積源を含む場合、システムは、システムがピーク負荷を受けているときのようなある種の条件下で、システムはPSUおよびバッテリーの両方からの電力を利用することによって、より良好に動作することができる。PSUが供給可能なよりも多くの電力をシステムが必要とする場合、バッテリーは、完全充電状態まで充電されて、使用されることができる。ピーク負荷では、PSUとバッテリーの両方がシステムに電力を供給することができる。システムのピーク負荷をサポートするのを助けるためにバッテリーが使用された後、バッテリーは、ピーク負荷をサポートするのを助けるために必要なときに再び使用する準備ができているように、完全に充電されることができる。しかしながら、毎回バッテリーを完全充電(または100%充電)まで充電することは、バッテリーの寿命を制限することがある。
【図面の簡単な説明】
【0004】
以下の詳細な説明は、開示される主題の多数の特徴の個別的な例を含む添付の図面を参照することにより、よりよく理解されうる。
【0005】
図1】いくつかの実施形態によるシステムを示す。
【0006】
図2】バッテリー電圧およびバッテリー容量を示すグラフである。
【0007】
図3】いくつかの実施形態によるバッテリー電圧およびバッテリー容量を示すグラフである。
【0008】
図4】いくつかの実施形態によるバッテリー充電終了電圧の調整を示す図である。
【0009】
図5】いくつかの実施形態によるバッテリー電圧およびバッテリー温度を示すグラフである。
【0010】
図6】いくつかの実施形態によるバッテリー電圧およびバッテリー温度を示すグラフである。
【0011】
図7】いくつかの実施形態によるバッテリー電圧およびバッテリー温度を示すグラフである。
【0012】
図8】いくつかの実施形態によるバッテリー充電終了電圧の調整を示す図である。
【0013】
図9】いくつかの実施形態によるシステムを示す図である。
【0014】
図10】いくつかの実施形態によるコンピューティング・システムを示す図である。
【0015】
図11】いくつかの実施形態による一つまたは複数のプロセッサおよび一つまたは複数の媒体を示す。
【0016】
いくつかの場合には、同様の構成要素および特徴を参照するために、本開示および図を通じて同じ番号が使用される。いくつかの場合には、100番台の数字は図1で最初に見出される特徴を指し、200番台の数字は図2で最初に見出される特徴を指し、などとなる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
いくつかの実施形態は、ピーク電力削減(peak power shaving)に関する。たとえば、データ・センターでは、電力を補うためにバッテリーが使用されることがある。据え置き型のコンピューティング・システム(たとえば、サーバー)は、電源ユニット(PSU)を使用してシステムに電力を供給することができる。システムが内部エネルギー蓄積装置(たとえば、リチウムイオン電池)を有する場合、システムは、PSUおよびバッテリーの両方からの電力を利用することによって、より良好な性能を得ることができる。バッテリーは、たとえば、システムがPSU能力よりも多くの電力を必要とする場合に、システムにピーク電力を提供するために使用されてもよい。
【0018】
バッテリーが完全に充電される場合(たとえば、充電のたびに100%まで充電される場合)は、バッテリーが損傷することがあり、バッテリーの寿命が制限されることがある。バッテリーを完全充電状態に保つことは、バッテリーの劣化を加速することがあり、より頻繁なバッテリー交換を必要とすることがあり、所有の総コストを増加させる可能性がある。しかしながら、いくつかの実施形態によれば、充電状態を低くする(たとえば、バッテリー電圧を低くする)ことが、バッテリーの寿命を改善することができる。いくつかの実施形態では、たとえば、バッテリーがいまだピーク負荷をサポートするのに十分な容量をもつ仕方で、より低いバッテリー充電終了電圧が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、たとえば、バッテリーが加齢し、バッテリー・インピーダンスが増加した後、バッテリーがいまだピーク負荷をサポートするのに十分な容量を維持するよう、充電終了電圧がわずかに増加させられてもよい。
【0019】
いくつかの実施形態は、バッテリー充電終了電圧の調整に関する。いくつかの実施形態は、バッテリー充電終了電圧を調整することによってバッテリー寿命を延ばすことに関する。いくつかの実施形態は、電源ユニット(PSU)のような電源からの電力とともに内部エネルギー蓄積装置(たとえば、バッテリーなどのような再充電可能エネルギー蓄積装置)からの電力を使用して、コンピュータ・システムにおけるバッテリー充電終了電圧を調整することに関する。いくつかの実施形態では、バッテリーの寿命および/またはサイクル寿命は、バッテリー充電終了電圧を調整することによって実現することができる。
【0020】
いくつかの実施形態では、コンピューティング・システム(たとえば、データ・センター内のサーバーなどの据え置き型のコンピューティング・システム)は、PSUなどの電源から電力を受け取る。いくつかの実施形態では、システムは、再充電可能エネルギー蓄積装置を含む。いくつかの実施形態では、再充電可能エネルギー蓄積装置は、電源およびエネルギー蓄積装置の両方からの電力を利用することによってシステムがより良好に動作するのを助けるために、一つまたは複数の再生可能エネルギー蓄積装置(たとえば、一つまたは複数のリチウムイオン電池のような一つまたは複数のバッテリー)のような内部エネルギー蓄積装置であってもよい。バッテリー(またはエネルギー蓄積装置)は、充電され、電源が提供できるよりも多くの電力をシステムが必要とする時間(たとえば、ピーク負荷時間)中に使用されることができる。これらの時間が終わると、バッテリーは、システムがより多くの電力を必要とする他の時間の間に同様の仕方で再び使用される準備ができているように、充電されることができる。
【0021】
いくつかの実施形態では、バッテリーまたは他の再充電可能エネルギー蓄積装置などのエネルギー蓄積装置は、システムをちょうどサポートする点にある初期充電レベルに設定されることができる。この充電レベルは、バッテリー電圧がシステム・シャットダウン電圧に達しないが、使用後(たとえば、ピーク負荷のサポートのために使用された後)にシステム・シャットダウン電圧に近づくように、システムをサポートし続けるために、バッテリーの寿命を通じて増加させられることができる。
【0022】
いくつかの実施形態では、据え置き型コンピューティング・システムにおいて使用される再充電可能エネルギー蓄積装置(たとえば、バッテリー)が、システムに電力を供給するのを助けるために使用された後(たとえば、放電電圧の終わりに)、残り電圧がシステム・シャットダウン電圧に(たとえば、ある公差レベル以内に)近づくたびに、エネルギー蓄積充電終了電圧は、わずかな量だけ増加させられる。充電終了電圧は、必要に応じて(たとえば、バッテリー・インピーダンスが増加するにつれて)わずかな量だけ増加させることができる。充電終了電圧は、充電終了電圧がエネルギー蓄積装置の安全閾値電圧レベルに近づくか、またはそのレベルになるまで、この仕方で数回、わずかに増加させることができる。いくつかの実施形態では、エネルギー蓄積装置は、エネルギー蓄積装置の使用中に、エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に達しないように、十分に高い充電終了電圧まで充電される。
【0023】
いくつかの実施形態では、充電終了電圧は、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を有するレベルまで低下させられる。ピーク負荷中の電圧が、充電電圧を増加させるべき閾値電圧レベルに達するときはいつでも、充電終了電圧は、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を維持するように、わずかに増加される。ピーク負荷および再充電を繰り返した後、ピーク負荷後の終了電圧が、充電電圧を低下させるべき閾値電圧レベル(たとえば、温度上昇および/またはインピーダンス低下による)を超えるときはいつでも、充電終了電圧はわずかに低下させられる。このようにして、ピーク負荷中の電圧が充電電圧を増加させるべき閾値電圧レベルに達する(および/またはそのレベルを下回る)ときはいつでも、充電終了電圧がわずかに増加させられ、ピーク負荷後の終了電圧が充電電圧を減少させるべき閾値電圧レベルを超えるときはいつでも、充電終了電圧がわずかに低下(または減少)させられる。よって、いくつかの実施形態によれば、バッテリー寿命を延ばすことができ、必要とされるバッテリー交換をより少なくすることができ、および/または所有の総コストを低下させることができる。
【0024】
いくつかの実施形態では、たとえば、データ・センターおよび/またはサーバーの実装において、所有の総コスト(total cost of ownership、TCO)を低減することができる。これは、電力を届ける発電所への負荷を低下させること(たとえば、建物に電力を届ける発電所への負荷を低下させること)および/または静止させることによって達成することができる。いくつかの実施形態では、エネルギーは、グリッドに投棄されず、損失されるが、バッテリーのようなエネルギー蓄積装置に蓄積されることができ、それがたとえばピーク負荷中に使用されうる。システムにおける小康状態が発生した場合、エネルギー蓄積装置は、(たとえば、ピーク負荷の間の)後の使用のために充電されてもよい。ピーク負荷の間、発電所からの追加的な電力を要求することなく、蓄積されたエネルギーが使用されうる。
【0025】
図1は、いくつかの実施形態によるシステム100を示す。いくつかの実施形態では、システム100は、電源システム(たとえば、サーバー電源システムなどの据え置き型の電源システム)である。いくつかの実施形態では、システム100は、電源102(たとえば、いくつかの実施形態では、電源ユニット102)、システム負荷104(たとえば、いくつかの実施形態では、据え置き型コンピューティング・システム負荷104)、バッテリー106、充電器108、放電器110、コントローラ112、および電流センサー114を含む。いくつかの実施形態では、電源102は、コンピュータ・システムなどのシステムの内部構成要素のためにAC電力を低電圧の制御されたDC電力に変換することができる電源ユニット(PSU)である。いくつかの実施形態では、バッテリー106は、任意の一つまたは複数の再充電可能エネルギー蓄積装置であってもよい。
【0026】
いくつかの実施形態では、システム100はハイブリッド・パワー・ブースト(hybrid power boost、HPB)充電システムであり、充電器108はHPB充電器である。充電器108は、バッテリー106を充電するための電力を提供することができる。放電器110は、バッテリー106を放電し、システム負荷104に電力を提供することができる。いくつかの実施形態において、コントローラ112は、マイクロコントローラであってもよい。いくつかの実施形態において、コントローラ112は、任意のタイプのコントローラであってもよく、プロセッサを含むことができる。いくつかの実施形態において、コントローラ112は、埋め込みコントローラであってもよい。いくつかの実施形態において、コントローラ112は、バッテリー・コントローラである。いくつかの実施形態において、コントローラ112は、マイクロコントローラ、プロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、および/または専用の集積回路などのうちの一つまたは複数である。
【0027】
いくつかの実施形態では、システム負荷104は、たとえば、とりわけサーバーまたはデスクトップなどの据え置き型コンピューティング・システムである。システム負荷104は、プロセッサ、メモリ、一つまたは複数の通信装置など、およびプラットフォームの残りの部分を構成し、電源102から電力供給され、バッテリー106のような再充電可能バッテリーからも電力供給されることができる他のコンピューティング装置コンポーネントを含むことができる。いくつかの実施形態では、バッテリー106は、システム負荷104がピーク負荷にあるときに、システム負荷104に電力を提供することができる。いくつかの実施態様において、バッテリー106は、リチウムイオンバッテリーパック(および/またはリチウムイオン再充電可能バッテリー)である。いくつかの実施形態では、バッテリー106に加えて、またはバッテリー106の代わりに、他の再充電可能なまたは再充電可能でないバッテリーが使用されてもよい。
【0028】
いくつかの実施形態では、エネルギー蓄積装置(たとえば、一つまたは複数のキャパシタ)は、バッテリー106によってシステム負荷104に提供される電圧を補足することができる。たとえば、そのようなエネルギー蓄積は、一緒に(たとえば、直列に)結合された一つまたは複数のキャパシタを含むことができる。たとえば、いくつかの実施形態では、そのようなエネルギー蓄積は、並列または直列に一緒に結合された一つまたは複数の個々のキャパシタによって実装されることができる。
【0029】
バッテリー構成に依存して、バッテリー・セルから電圧調整器(voltage regulator、VR)入力への抵抗は変わりうる。抵抗は、温度、バッテリーの摩耗、および構成要素間の変動に基づいても変わりうる。抵抗の変化は、システムがサポートできるピーク電力にかなりの差を生じさせることがある。異なる実施形態では、異なるバッテリー構成が使用されうる。たとえば、いくつかの実施形態では、システムは、2S1P(2直列1並列)または2S2P(2直列2並列)バッテリー構成を使用してもよい。
【0030】
コントローラ112は、充電器108が電源102からの電力を使用してバッテリー106を充電することを可能にする充電イネーブル信号を提供することができる(たとえば、システム負荷104がピーク負荷を受けていないときに)。コントローラ112は、放電器110がバッテリー106を放電し、システム負荷104に電力を提供することを可能にする放電イネーブル信号をも提供することができる(たとえば、システム負荷104がピーク負荷を受けているときに)。いくつかの実施形態では、コントローラ112は、バッテリー106を監視することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ112は、充電器108のイネーブル、放電器110のイネーブル等の決定を行うための少なくとも部分的な入力として、バッテリー106の監視された状態を使用することができる。いくつかの実施形態では、たとえば、コントローラ112は、とりわけ、バッテリー106のインピーダンス、バッテリー106の電圧、および/またはバッテリー106の温度などの状態を監視することができる。いくつかの実施形態では、電流センサー114は、システム負荷104に印加された電流を感知することができる。コントローラ112は、電流センサー114に参照電流を提供することができ、電流センサー114は、コントローラ112に電流モニター信号を提供することができ、ここで、電流モニター信号は、システム負荷104に印加される電流に対応する、コントローラ112への指示を提供する(たとえば、いくつかの実施形態では、電流モニター信号は、システム負荷104に加えられる電流が参照電流値より高いか、等しいか、または低いかを示すことができる)。いくつかの実施形態では、コントローラ112は、システム負荷104に加えられる監視された電流を使用することができる(たとえば、充電器108のイネーブル、放電器110のイネーブルなどに関する決定を行う際の少なくとも部分的な入力として)。
【0031】
いくつかの実施形態では、電流センサー114は、ワイヤ内の電流を検出することができ(たとえば、図1では、システム負荷104につながるワイヤ内の電流を検出することができる)、その電流に応答して信号を生成することができる(たとえば、コントローラ112に提供される電流モニター信号を生成することができる)装置である。いくつかの実施形態では、電流センサー114によって生成される信号は、アナログ電圧または電流であってもよく、またはデジタル出力信号(たとえば、感知された電流が、コントローラ112によって電流センサーに提供される参照電流閾値など、ある閾値を超えるときに切り換わるデジタル出力信号)であってもよい。
【0032】
いくつかの実施形態では、システム100は、システム負荷104に電力を提供するために電源102を使用する。ピーク負荷条件下で電源102とバッテリー106の両方を使用してシステム負荷104によって電力が利用されるよう、システム100の内部エネルギー蓄積装置(たとえば、バッテリー106を含む内部エネルギー蓄積装置)が使用されることができる。たとえば、バッテリー106は、(たとえば、電源102からの電力を使用して)バッテリー106を完全充電に保つようコントローラ112が充電器108を制御する状態に維持されることができる。その後、システム負荷104が電源102が供給できるよりも多くの電力を必要とする場合、電源から提供される電力に加えて、システム・コントローラ112は、バッテリー106からシステム負荷104に電力を提供するよう放電器110を制御する。その後、ひとたびピーク負荷状態がもはや存在しなくなったら、コントローラ112は、バッテリー106を充電するよう充電器108を制御することができる。
【0033】
図2は、バッテリー電圧(V)およびバッテリー容量(たとえば、バッテリー残容量の割合)を示すグラフ200である。グラフ200は、バッテリー開回路電圧グラフ202と、負荷下のバッテリー電圧のグラフ204とを含む。いくつかの実施形態では、グラフ200は、ピーク負荷の下でバッテリー電圧がどのように変化するかを示す。たとえば、バッテリー(たとえば、バッテリー106のようなバッテリー)が完全に充電されている場合、バッテリー電圧は、グラフ200における点1に示されている電圧V1であってもよい。バッテリーがピーク負荷の下で使用されるとき、バッテリー電圧は、たとえばバッテリー・インピーダンスのため、点2の電圧V2まで変化する(たとえば、降下する)。V1からV2への電圧降下dV(デルタV)、あるいは電圧変化は、電流(I)×インピーダンス(R)に等しいことができる。すなわち、いくつかの実施形態において、dV=I×Rである。ピーク負荷が継続する場合、バッテリー電圧は、点3の電圧に移る。ピーク負荷条件が終了した後、バッテリーは、点1の電圧V1まで再充電される。
【0034】
バッテリーを100%のバッテリー残容量まで充電した後、バッテリー電圧がシステム・シャットダウン電圧(図2のVmin)を超えている限り、ピーク負荷状態でバッテリー容量を使用することは、非常に有益でありうる。しかしながら、バッテリーを完全充電状態(たとえば、100%のバッテリー残容量)に維持することは、バッテリー劣化を加速し、より頻繁なバッテリー交換を必要とすることがあることに留意されたい。これは、たとえば、システムの所有コストの増加のような不利な状況を引き起こす可能性がある。いくつかの実施形態では、バッテリーを完全充電状態に充電することなくピーク負荷をサポートしながら、バッテリー寿命を延長することができる(たとえば、サーバーのような据え置き型のコンピューティング・システムにおいて)。
【0035】
いくつかの実施形態では、バッテリーの充電終了電圧は、ピーク負荷をサポートするのに十分な容量をバッテリーがもつレベルまで低下させることができる。バッテリーが加齢し、バッテリー・インピーダンスが増加すると、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を維持するように、充電終了電圧をわずかに増加させることができる。この充電終了電圧のわずかな増加は、バッテリー終了電圧が安全閾値に達するまで、周期的に実施することができる。
【0036】
図3は、バッテリー電圧(V)およびバッテリー容量(たとえば、バッテリー残容量の割合)を示すグラフ300である。グラフ300は、バッテリー開回路電圧グラフ302と、負荷時のバッテリー電圧のグラフ304とを含む。いくつかの実施形態では、充電終了電圧は、バッテリー開回路電圧よりも高い。バッテリー充電中、たとえば、いくつかの実施形態によれば、バッテリー電圧は、V=VOC+IRのように、開回路電圧にIR(すなわち、電流I×インピーダンスR)を加えたものに等しく、ここで、Vはバッテリー充電中のバッテリー電圧であり、VOCは開回路電圧(open circuit voltage)であり、Iは電流であり、Rはインピーダンスである。
【0037】
いくつかの実施形態では、グラフ300は、ピーク負荷の下でバッテリー電圧がどのように変化するかを示す。たとえば、いくつかの実施形態では、バッテリー(たとえば、バッテリー106のようなバッテリー)は、より低いバッテリー充電電圧(たとえば、図2における点1または図3における点線の点1の電圧まで完全に充電されるのではなく、その開回路電圧が図3の点4にあるバッテリー電圧)まで充電されてもよい。バッテリーがピーク負荷時に使用されるとき、バッテリー電圧は、図2における点V2または図3における点線の点2ではなく、図3の点5の電圧まで変化(たとえば、降下)する。点4における電圧から点5における電圧への変化または降下は、たとえば、バッテリー・インピーダンスに起因する。点4での電圧から点5での電圧までの電圧降下dV(デルタV)(または電圧変化)は、電流(I)×インピーダンス(R)と等しくてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、dV=I×Rである。ピーク負荷が継続する場合、バッテリー電圧は、点6の電圧に移る。ピーク負荷条件が終了した後、バッテリーは、もとの、その開回路電圧が点4である電圧まで、再充電される。
【0038】
いくつかの実施形態では、点4は、ピーク負荷をサポートした後のバッテリー電圧(すなわち、点6における電圧)が、システム・シャットダウン電圧Vminよりも高いままである、十分に高い点である。バッテリーが加齢すると、バッテリー内部インピーダンスが増加し(たとえば、化学的劣化による)、ピーク負荷の間の電圧変化(たとえば、電圧降下)dV(たとえば、点4から点5および点6への電圧降下)は増加する。この状況では、点6の電圧は、システム・シャットダウン電圧Vminに近づく。よって、いくつかの実施形態では、システム(たとえば、コントローラ112を使用する図1のシステム100)は、ピーク負荷時にシステム・シャットダウン電圧Vminになるのを回避するよう、開回路電圧が点4にある点から開回路電圧が点4'にある点まで充電終了電圧を増加させることができる。すなわち、いくつかの実施形態によれば、ピーク電力をサポートした後にバッテリー電圧がシステム・シャットダウン電圧になるのを回避するため、対応する開回路電圧がたとえば図3の点4から点4'へ移動するように、バッテリー充電終了電圧が変化させられる。
【0039】
いくつかの実施形態では、バッテリーの経時変化に伴い、システムは、グラフ302上で開回路電圧が4'である点からさまざまな、より高い点へ充電終了電圧を増加させることを、バッテリーの充電終了電圧が安全閾値(たとえば、100%のバッテリー残容量、ほぼ100%のバッテリー残容量、および/またはグラフ302の点1またはその近傍)に達するまで周期的に繰り返す。
【0040】
いくつかの実施形態では、たとえば、図3の点4の電圧は3.6ボルトであってもよく、新しい充電終了電圧に対応する図3の点4'の電圧は3.7ボルトであってもよい。いくつかの実施形態では、バッテリー充電終了電圧は、バッテリー充電終了電圧が増加される必要があるたびに(たとえば、ピーク負荷時にシステム・シャットダウン電圧Vminに達するのを避けるために)、0.1ボルトずつ逐次反復的に増加させてもよい。すなわち、図3は、バッテリー電圧Vが3.8ボルトである点に対応するバッテリー開回路線302に沿った図3の点4"、バッテリー電圧Vが3.9ボルトである点に対応するバッテリー開回路電圧線302に沿った図3の点4"'、バッテリー電圧Vが4.0ボルトである点に対応するバッテリー開回路電圧線302に沿った図3の点4""などを含むことができる。これらの点4、4'、4"、4"'、4""、4""'などは、電圧が点1または点1付近(たとえば、いくつかの実施形態では、4.2ボルトまたはその付近)の完全充電電圧レベルに達するまで継続することができる。いくつかの例示的な実施形態では、0.1ボルトのわずかな電圧変化が使用されるが、いくつかの実施形態によれば、他のいかなるわずかな電圧変化が使用されてもよい(たとえば、0.05ボルト、0.15ボルト、または他の任意の電圧増分)ことに留意されたい。さらに、いくつかの実施形態では、わずかな電圧増加は、0.1ボルトなどの設定量の増加ではなく、動的な増加であってもよい。
【0041】
いくつかの実施形態では、たとえば、バッテリー・インピーダンスが考慮されてもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、バッテリー・インピーダンスがある割合だけ増加する(たとえば、10%増加する)場合、追加の電圧降下(電圧変化)の量が、バッテリー充電終了電圧をどれだけ増加させるかを考えるために計算されてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、バッテリー充電終了電圧は、インピーダンスを感知することによって動的に変化させることができる(たとえば、いくつかの実施形態では、センサーを使用してインピーダンスを感知し、図1のコントローラ112のようなコントローラに感知されたインピーダンスを提供する。感知されたインピーダンスに基づいて終了電圧を動的に変化させるためである)。このインピーダンスは、バッテリーの寿命を通じて、コントローラ112のようなコントローラまたはマイクロコントローラを使用して監視できる。いくつかの実施形態では、コントローラまたはマイクロコントローラは、インピーダンスの増加の感知された量(および/または感知された割合)に対応するある量だけ、バッテリー充電終了電圧を増加させることができる。いくつかの実施形態では、コントローラ(たとえば、コントローラ112)は、充電回路(たとえば、充電器108)を動的な量だけ調整して、インピーダンスの増加量に基づいてバッテリー(たとえば、バッテリー106)の充電電圧を上昇させることができる。
【0042】
いくつかの実施形態では、充電(たとえば、図3の点6から点4または点4'までの、または、たとえば他のバッテリー充電終了電圧までの充電)において、定電流充電が実施されてもよい。いくつかの実施形態では、充電(たとえば、図3の点6から点4または点4'までの、または、たとえば他のバッテリー充電終了電圧までの充電)において、定電流充電(定電流またはCC)に続いて定電圧充電(定電流定電圧、またはCCCV)が実施されてもよい。いくつかの実施形態では、充電(たとえば、図3の点6から点4または点4'までの、または、たとえば他のバッテリー充電終了電圧までの充電)において、定電流充電に続いて、冷却のための休止時間(CC+休止時間)が実施されてもよい。いくつかの実施形態では、充電(たとえば、図3の点6から点4または点4'までの、または、たとえば他のバッテリー充電終了電圧までの充電)において、定電流充電に続いて定電圧充電、それに続いて冷却のための休止時間(CCCV+休止時間)が実施されてもよい。いくつかの実施形態では、たとえば、休止時間は、バッテリー温度の監視(たとえば、コントローラ112のようなコントローラによるバッテリー温度の監視)に基づいて動的に追加することができる。すなわち、バッテリーの冷却を許容するために、充電中に休止時間が動的に加えることができる。
【0043】
いくつかの実施形態では、バッテリー充電レベル(バッテリー充電終了電圧および/またはバッテリー残容量)が低いほど、期待されるバッテリー寿命が長くなる。これは、より低い充電レベルが、より低いバッテリーレベルに対応でき、それがバッテリーに対する損傷をより少なくするからである。たとえば、いくつかの実施形態では、約100%の残りバッテリー充電容量の点ではなく、約60%の残りバッテリー充電容量の点のバッテリー充電終了電圧を使用することで、よりよいバッテリー寿命が与えられる。いくつかの実施形態では、ピーク負荷をサポートした後のバッテリー電圧点(たとえば、点6における電圧)が、システム・シャットダウン電圧(たとえば、システム・シャットダウン電圧Vmin)に近いがそれより高いままであるようなバッテリー充電終了電圧が使用される。いくつかの実施形態では、バッテリー電圧は、ピーク負荷をサポートするのに十分に高い電圧レベルを維持し、ピーク負荷をサポートする間、システム・シャットダウン電圧より上に留まりながら、できるだけ低い電圧に維持される。このようにして、バッテリーを使用してピーク負荷をサポートする能力を維持しながら、バッテリーの寿命を延ばすことができる。
【0044】
いくつかの実施形態では、ピーク負荷は、数秒間持続しうる。いくつかの実施形態では、ピーク負荷は、数十秒間持続しうる。いくつかの実施形態では、ピーク負荷は、数秒から数十秒の長さ、持続しうる。他の実施形態では、ピーク負荷は、異なる長さの時間、持続しうる。いくつかの実施形態では、バッテリーは、(たとえば、ピーク負荷中に)迅速に放電されるが、いくつかの実施形態では、バッテリーはそれほど迅速に放電されない。
【0045】
いくつかの実施形態では、バッテリー・インピーダンスは、バッテリー温度、劣化、負荷、充電状態、持続時間、および/または他の要因のうちの一つまたは複数を含む一つまたは複数の要因に依存しうる。いくつかの実施形態では、目標充電電圧がインピーダンス(および/またはインピーダンスの増加)に基づいて計算される場合、インピーダンス計算は、これらの要因のうちの一つまたは複数(たとえば、バッテリー温度、劣化、負荷、充電状態、持続時間、および/または他の要因のうちの一つまたは複数)を考慮することができる。いくつかの実施形態では、インピーダンスは、電圧変化(たとえば、電圧降下)を感知すること、および/または負荷への電流を感知し(たとえば、電流センサー114を使用して、電圧変化および/または負荷への電流を感知するためにコントローラ112を使用する)、次いで、これらの要因に基づいてインピーダンスを計算することによって、感知されてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、インピーダンスは直接感知されてもよく、いくつかの実施形態では、インピーダンスは、他の感知された要因(たとえば、感知された電圧変化および/または感知された電流)によって計算されてもよい。
【0046】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される技法は、たとえば、システム、システムのメモリ空間、コントローラ、データ・センター・システムにおけるコントローラのメモリ空間、および/または、たとえば、バッテリーパックにおいて実装できる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される技法は、システム負荷から離れた遠隔システムにおいて実装できる。そのような遠隔システムは、バッテリーをしかるべく充電するために、充電電圧制御をデータ・センターに送ることができる。遠隔システムは、オンサイトのホストにあってもよいし、任意の遠隔位置にあってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される技法は、遠隔集積回路(IC)、バッテリーパック、および/またはバッテリーパックのIC(たとえば、残量計測IC(fuel gauging IC))からの情報に基づいて実装できる。たとえば、いくつかの実施形態では、インピーダンスが計算される場合、インピーダンスを計算するために使用される情報(たとえば、電圧変化情報および/または電流情報)は、遠隔IC、バッテリーパック、および/またはバッテリーパックのIC(たとえば、残量計測IC)から提供されることができる。
【0047】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される(および/または本明細書に記載されるコントローラによって実装される)技法は、ファームウェア埋め込みソリューション、FPGA、DSP、離散的ASIC、および/またはプロセッサなどによって実装されてもよい。
【0048】
いくつかの実施形態では、システム(たとえば、システム100および/またはシステム負荷104)は、コンピューティング・システム、据え置き型システム、データ・センター・システム、サーバー、車両、ロボット、医療装置、および/またはオフィスビル、産業建物、住宅、アパートビルなどの一つまたは複数の建物のピーク・エネルギー使用をサポートするシステムのうちの一つまたは複数であってもよい。いくつかの実施形態では、システムは、予備のバッテリー容量(たとえば、一時的に予備のバッテリー容量)を有する任意のシステムであってもよい。
【0049】
いくつかの実施形態では、インピーダンスは、オーム性部分(ohmic portion)(たとえば、短い持続時間のインピーダンス)および/または分極部分(polarization portion)(たとえば、長い持続時間のインピーダンス)を含むことができる。
【0050】
1つのバッテリーを使用する実装が、本明細書において、いくつかの実施形態で示され、説明される。しかしながら、いくつかの実施形態では、本明細書で使用されるバッテリーは、1つのバッテリー、並列に接続された複数のバッテリー、直列に接続された複数のバッテリー、一つまたは複数の1Sバッテリー、一つまたは複数の2Sバッテリー、一つまたは複数の他のマルチSバッテリーなどを含むことができる。いくつかの実施形態では、本明細書で使用される電池は、LiCoO2正極およびグラファイト負極を有するリチウムイオン電池であってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書で使用されるバッテリーは、他の化学物質に適用可能である。
【0051】
いくつかの実施形態は、バッテリー充電終了電圧の調整に関する。いくつかの実施形態では、第1の動作は、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を有するレベルまで、バッテリー充電終了電圧を低下させることを含む。いくつかの実施形態では、第2の動作は、バッテリーの加齢および/またはバッテリー・インピーダンスの増加後に、(たとえば、バッテリーの加齢および/またはバッテリー・インピーダンスの増加に鑑みて)バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を保持するようにバッテリー充電終了電圧をわずかに増加させることを含む。いくつかの実施形態では、第3の動作は、バッテリー充電終了電圧をわずかに増加させる第2の動作を、(たとえば、バッテリー充電終了電圧が安全閾値、たとえば、残りのバッテリー容量が約100%である安全閾値に達するまで)繰り返す(たとえば、周期的に繰り返す)ことを含む。
【0052】
いくつかの実施形態は、バッテリー充電終了電圧の調整に関する。いくつかの実施形態では、第1の動作は、たとえば図3の点4のような、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を有するレベルまで、バッテリー充電終了電圧を低下させることを含む。なお、図3における点4は、ピーク負荷をサポートした後のバッテリー電圧(たとえば、図3の点6の電圧)がシステム・シャットダウン電圧(たとえば、図3のシステム・シャットダウン電圧Vmin)を上回る点であってもよい。いくつかの実施形態では、第2の動作は、バッテリーの加齢および/またはバッテリー・インピーダンスの増加後(たとえば、図3の点4から点5および点6への電圧変化または電圧降下dVが図3のシステム・シャットダウン電圧Vminに近づく)、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を保持するように(たとえば、ピーク負荷下で図3のシステム・シャットダウン電圧Vminに達するのを避けるために)、バッテリーの充電終了電圧をわずかに(たとえば、開回路電圧が点4にある電圧から、開回路電圧が図3の点4'にある電圧まで)増加させることを含む。いくつかの実施形態では、第3の動作は、バッテリー充電終了電圧をわずかに増加させる第2の動作を、(たとえば、バッテリー充電終了電圧が安全閾値、たとえば、残りのバッテリー容量が、図3の点1のように約100%である安全閾値に達するまで)繰り返す(たとえば、周期的に繰り返す)ことを含む。
【0053】
図4は、いくつかの実施形態による、バッテリー充電終了電圧の調整に関連することができるフロー図400を示す。フロー図400の動作は、制御ユニットまたはコントローラ(たとえば、コントローラ112および/または他のユニット)によって実行されてもよい。いくつかの実施形態では、フロー400を実施する制御ユニットまたはコントローラは、一つまたは複数のプロセッサ、監視ロジック、制御ロジック、ソフトウェア、ファームウェア、エージェント、コントローラ、および/または他のモジュールを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、フロー400は、追加の動作を含むことができ、および/または本明細書に図示されおよび/または記載されるすべての動作は含まない。
【0054】
動作402では、バッテリーは、該バッテリーがいまだピーク負荷をサポートする容量を有する充電終了電圧まで充電される。いくつかの実施形態では、たとえば、動作402は、ピーク負荷をサポートした後に電圧がシステム・シャットダウン電圧に近づくように、ちょうどシステムのピーク負荷をサポートするバッテリー充電終了電圧レベルまで、バッテリーを充電することができる。いくつかの実施形態では、初回には、動作402を通じて、バッテリーは、該バッテリーがいまだピーク負荷をサポートする容量を有する低レベルのバッテリー充電終了電圧まで充電される。いくつかの実施形態では、たとえば、各反復工程において、動作402は、ピーク負荷をサポートした後に電圧がシステム・シャットダウン電圧に近づくように、ちょうどシステムのピーク負荷をサポートする初期バッテリー充電終了電圧レベルまでバッテリーを充電することができる。いくつかの実施形態では、適用可能であれば、動作402のいくつかのその後の反復工程において、ピーク負荷サポート後に、動作402は、バッテリーを、初期の低レベルから増加された、わずかに増加したバッテリー充電終了電圧まで充電することができる。
【0055】
いくつかの実施形態では、たとえば、動作402は、残りのバッテリー容量がたとえば約60%である電圧のような初期の低いバッテリー充電終了電圧までバッテリーを充電することができる。いくつかの実施形態では、たとえば、動作402は、たとえば、図3の点4における電圧のような初期の低い電圧までバッテリーを充電することができる。いくつかの実施形態では、ピーク負荷サポート後、動作402は、たとえば、図3の点4'の電圧、および図3の点4'の後の他のわずかに増加した電圧のような、他のわずかに増加した電圧までバッテリーを充電することができる。いくつかの実施形態では、ピーク負荷をサポートした後のバッテリー放電電圧の終了後、電圧がシステム・シャットダウン電圧に近づくとき、バッテリー充電終了電圧がわずかに増加させられ、その後にピーク負荷をサポートした後のバッテリー放電電圧がいまだにシステム・シャットダウン電圧よりも高いままであるようにする。
【0056】
動作404では、バッテリーがいまだピーク負荷をサポートする容量を有するバッテリー充電終了電圧までバッテリーが充電された後、バッテリーはピーク負荷をサポートするために使用されてもよい。動作406では、ピーク負荷をサポートするためにバッテリーが使用された後、バッテリー・インピーダンス(たとえば、内部バッテリー・インピーダンス)が、バッテリー充電終了電圧の増加をトリガーするのに十分なある量だけ増加したかどうかについての判定がされてもよい。バッテリー・インピーダンスのそのような増加は、バッテリーの使用中(たとえば、ピーク負荷サポート中)に、バッテリーのより高い電圧変化(たとえば、電圧降下)を生じるので、バッテリーは、使用中にシステム・シャットダウン電圧に近づきすぎる可能性があり、たとえばピーク負荷サポート中に、電圧がシステム・シャットダウン電圧に達しないことを保証するために、バッテリー充電終了電圧の増加が必要となる可能性がある。
【0057】
バッテリー・インピーダンスが動作406において決定された量だけ増加しなかった場合、フローは動作402に戻り、同じバッテリー充電終了電圧までバッテリーを充電する(たとえば、ピーク負荷がサポートされた後、または電圧が他の仕方で変化するか適正なレベルを下回った後)。バッテリー・インピーダンスが動作406においてその量だけ増加した場合、フローは動作408に進むことができ、そこで、バッテリー充電終了電圧がわずかに増加させられる(たとえば、約0.1ボルト程度増加させられる、および/または、たとえば図3の点4から図3の点4'まで、または、図3の点4'から、たとえば点4'の電圧に対応する電圧よりもわずかに高い対応する電圧をもつ線302上の点まで、わずかに増加させられる)。
【0058】
動作410では、バッテリー充電終了電圧が動作408でわずかに増加させられた後、バッテリー充電終了電圧が安全閾値に達した(たとえば、100%のバッテリー充電レベルに達した、および/または、図2の点1の電圧または図3の点1の電圧に対応する電圧に達した)かどうかの判定が行われる。動作410においてバッテリー充電終了電圧が安全電圧に達していない場合、フローは動作402に戻り、そこで、バッテリーは現在のバッテリー充電終了電圧まで充電される。動作410においてバッテリー充電終了電圧が安全電圧に達した場合、フローは動作412に進み、そこで、たとえば、バッテリーが交換されるべきであることを示すバッテリー交換通知が提供される。動作414では、バッテリーは、安全閾値電圧に等しいバッテリー充電終了電圧まで充電される。次いで、動作416において、バッテリーが安全閾値電圧に等しいバッテリー充電終了電圧まで充電された後、バッテリーは、ピーク負荷サポートのために使用されてもよい。次いで、フローは動作412に戻る。このようにして、412においてバッテリー交換通知が提供されることができ、414においてバッテリーは安全閾値電圧まで充電されることができ、416においてバッテリーは、バッテリーが交換されるまでピーク負荷サポートのために使用されることができる。ひとたびバッテリーが交換されると、フロー400は、動作402の初期動作(たとえば、新しいバッテリーが、バッテリーがいまだピーク負荷をサポートする容量を有する最初の低レベルのバッテリー充電終了電圧に充電される動作)で再度開始することができる。
【0059】
いくつかの実施形態では、動作410においてバッテリー充電終了電圧が安全閾値に達すると、バッテリーは寿命が切れたバッテリーの状態に近くなりうる。したがって、いくつかの実施形態では、システム(たとえば、システム100および/またはコントローラ112)は、管理システム(たとえば、データ・センター管理システム)と通信することができる。いくつかの実施形態では、管理システムは、ロボットまたは人間を送り出して、バッテリーを交換する(たとえば、バッテリー106を取り替える)ことができる。
【0060】
いくつかの実施形態によれば、フロー400の多くの他の実装がされうることに留意されたい。たとえば、いくつかの実施形態では、バッテリー交換通知は、充電終了電圧が安全閾値に達する前になされてもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、バッテリー交換通知は、安全閾値よりも低いある充電終了電圧で(たとえば、安全閾値よりも0.1ボルト低いところで、または何らかの他のバッテリー充電終了電圧レベルで)なされてもよい。いくつかの実施形態では、たとえば、動作406においてバッテリー・インピーダンスがある量だけ増加したかどうかを判定する代わりに、他の動作が実行されてもよい。たとえば、いくつかの実施形態によれば、バッテリーの年齢決定(an age of the battery determination)が、動作406において使用されてもよい。
【0061】
一般に、バッテリーの充電状態が低い(および/またはバッテリー電圧が低い)ほど、期待されるバッテリー寿命は長くなる。いくつかの実施形態(たとえば、上述したいくつかの実施形態)では、システムは、バッテリーがいまだピーク負荷をサポートするのに十分な容量を有する、より低い充電終了電圧で始まる。バッテリーが加齢し、バッテリー・インピーダンスが増加した後、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を維持するように、充電終了電圧をわずかに増加させられてもよい。
【0062】
図5は、バッテリー電圧(Vボルト)およびバッテリー温度(°C)を時間を追って示すグラフ500である。グラフ500は、負荷時バッテリー電圧のグラフ502およびバッテリー温度のグラフ504を含む。
【0063】
いくつかの実施形態では、図5は、反復されるピーク負荷(たとえば、4Aで20秒間の反復されるピーク負荷、次いでバッテリー再充電)の場合を示す。図5は、一例として示されており、図5に示されているものよりもはるかに多くの充電および放電が発生しうる(すなわち、負荷時バッテリーのグラフ502は、図5に示されているものよりもはるかに高い周波数を有しうる)ことに留意されたい。いくつかの実施形態では、図5は、たとえば4.2ボルトの標準的な開始バッテリー充電終了電圧ではなく、3.5ボルトの開始バッテリー充電終了電圧を示す。点線506は、バッテリー充電電圧を増加させる閾値電圧(たとえば、図5では2.5ボルトとして示されている)を示す。ピーク負荷の間のバッテリー電圧が、バッテリー充電電圧を増加させるべき閾値電圧506に達すると、充電終了電圧が増加させられてもよい(他にもあるいくつかの実施形態による他の増加および/または増加増分の中でも、たとえば、3.5ボルトから3.6ボルトに0.1ボルト増加、3.5ボルトから3.8ボルトに0.3ボルト増加、バッテリー充電電圧が閾値電圧506に達するたびに0.1ボルトの増分で3.5ボルトから3.8ボルトまで増加など)。
【0064】
図5に示されるように、ピーク電力削減を実施した後、バッテリーの繰り返される充電および放電の後で、バッテリー温度が上昇する可能性がある。バッテリー温度が上昇すると、バッテリーの内部インピーダンスが低下することがある。時間の経過とともに、バッテリー温度が上昇し、バッテリーの内部インピーダンスが低下する可能性があるため、4Aで20秒の放電を繰り返した後でも、放電後のバッテリー電圧は、より高いレベル(たとえば、図5では、バッテリー放電後の約3.1Vまたは3.2Vのより高い電圧)にとどまり、電圧は再び閾値レベル506まで低下しない可能性がある。
【0065】
図5は、ピーク負荷をサポートしながら充電終了電圧を(たとえば、4.2Vから3.8Vに)下げることに成功した実施形態を示しているが、充電電圧を増加させるべき閾値電圧506と、ピーク負荷後に生じる負荷の下でのバッテリー電圧502の終端放電電圧(end discharge voltage)との間のギャップ508は、時間とともに大きくなりすぎる可能性がある(たとえば、図5のギャップ508に示されているように)。これは、繰り返されるピーク負荷および再充電により、ジュール熱、バッテリー温度の上昇、および/またはバッテリー・インピーダンスの低下(たとえば、より高い温度でのイオン移動度の増大の結果として生じる)が発生するために起こりうる。大きなギャップ508が生じると、充電終了が不必要に高いレベルにまで増加されることがあり、そのことはバッテリーの劣化を加速する可能性がある。よって、いくつかの実施形態によれば、たとえばバッテリー温度および/またはバッテリー・インピーダンスを考慮するシステムにおいて、バッテリーの寿命は、より効率的に延ばされうる。いくつかの実施形態では、たとえば、バッテリー充電電圧を低下させるべき閾値電圧が、充電終了電圧を低下させるために使用されてもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、ピーク負荷およびバッテリー再充電を繰り返した後、ピーク負荷後の終端バッテリー電圧が、バッテリー充電電圧を低下させるべき閾値電圧より上である場合(たとえば、温度上昇および/またはインピーダンス低下のため)、バッテリー充電終了電圧は低下させられてもよい(たとえば、わずかに低下させられてもよい)。
【0066】
いくつかの実施形態によれば、バッテリー充電終了電圧は、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を有するが、完全充電電圧よりは低いレベルにあるレベルにまで低下させられる、および/またはそのようなレベルに設定されることができる(たとえば、3.5Vの、より低いバッテリー充電終了電圧が使用されてもよい)。ピーク負荷中の電圧が下限閾値レベル(たとえば、充電電圧を増加させるべき閾値電圧)に達すると、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を維持するように、充電終了電圧がわずかに増加させられてもよい(たとえば、0.1Vだけ増加)。たとえば、いくつかの実施形態では、それを下回ったらバッテリー充電電圧が増加させられるべき、下限閾値電圧レベルは、2.5Vであってもよい。ピーク負荷および再充電を繰り返した後、ピーク負荷後の終端電圧が、上限閾値レベル(たとえば、充電電圧を低下させるべき閾値レベル)より上である場合(この状況は、たとえばバッテリー温度の上昇および/またはバッテリー・インピーダンスの低下によって生じる)、バッテリー充電終了電圧は、わずかに低下させられてもよい(たとえば、0.05V低下)。たとえば、いくつかの実施形態では、それを上回ったらバッテリー充電電圧が下げられるべき上限閾値電圧レベルは、2.8Vであってもよい。バッテリー充電終了電圧は、ピーク負荷中の電圧が下限閾値レベル(たとえば、2.5Vの下限閾値)を下回るたびにわずかに増加させられてもよく、ピーク負荷後の終端電圧が上限閾値レベル(たとえば、2.8Vの上限閾値)を上回るたびに、わずかに減少させられてもよい。これは、バッテリー充電終了電圧が安全閾値レベル(たとえば、100%の残りバッテリー容量、ほぼ100%の残りバッテリー容量、4.2Vの安全電圧閾値もしくはその近く、および/または図3のグラフ302の点1もしくはその近く)に達するまで行われる。
【0067】
図6は、バッテリー電圧(Vボルト)およびバッテリー温度(°C)を時間を追って示すグラフ600である。グラフ600は、負荷時バッテリー電圧のグラフ602およびバッテリー温度のグラフ604を含む。グラフ600はまた、下限閾値電圧606(たとえば、2.5V)、上限閾値電圧610(たとえば、2.8V)、および初期充電終了電圧612(たとえば、3.5V)を示す。
【0068】
図6に示されるように、最初は、バッテリー電圧は下限閾値電圧606に達すると、充電電圧はわずかな量だけ増加させられる(たとえば、いくつかの実施形態では、0.1Vだけ増加させられる)。図6に示されるように、充電電圧は、下限閾値電圧になるたびに(たとえば、電圧が下限閾値電圧606になるかそれを下回るたびに)、初期充電電圧612から0.1V増加させられる。しかしながら、バッテリー温度604が上昇するにつれて(および/または、バッテリー・インピーダンスが低下するにつれて)、たとえばピーク電力負荷後の終端電圧が上限閾値電圧610にあるか、または、閾値電圧610より上で終わるときに、充電電圧はわずかに低下させられる(たとえば、図6に示されるように、0.05Vだけ低下させられてもよい)。各ピーク電力負荷の終端における電圧は、閾値電圧610と比較されてもよい。このようにして、ピーク電力の終端における電圧と閾値電圧610との比較に応答して、バッテリー充電電圧を低下させる決定がされてもよく、結果としてバッテリー寿命が改善されうる。
【0069】
いくつかの実施形態では、図6は、繰り返されるピーク負荷の場合を示す(たとえば、4Aで20秒間の繰り返されるピーク負荷、次いでバッテリー再充電)。いくつかの実施形態では、図6は、たとえば、4.2ボルトの標準的な開始バッテリー充電終了電圧ではなく、3.5ボルトの開始バッテリー充電終了電圧612を示す。点線606は、バッテリー充電電圧を増加させるべき閾値電圧(たとえば、図6において2.5ボルトとして示される)を示す。点線610は、バッテリー充電電圧を低下させるべき閾値電圧(たとえば、図6において2.8ボルトとして示される)を示す。
【0070】
ピーク負荷の間のバッテリー電圧がバッテリー充電電圧を増加させるべき下限閾値電圧606に達すると、充電終了電圧は増加させられてもよい(いくつかの実施形態による、他にもある増加および/または増加増分の中でも、たとえば、3.5ボルトから3.6ボルトへ0.1ボルト増加、3.5ボルトから3.8ボルトへ0.3ボルト増加、バッテリー充電電圧が閾値電圧606に達するたびに0.1ボルトの増分で3.5ボルトから3.8ボルトへ増加など)。ピーク負荷後の終端バッテリー電圧が、バッテリー充電電圧を低下させるべき上の閾値電圧610より上である場合、充電終了電圧は、低下させられてもよい(たとえば、いくつかの実施形態による、他にもある低下および/または低下きざみの中でも、3.8ボルトから3.75ボルトに0.05ボルト低下、3.75ボルトから3.7ボルトに0.05ボルト低下し、および/またはピーク負荷後の終端バッテリー電圧が上限閾値電圧610より上のままであるたびに0.05ボルト低下)。
【0071】
図6に示されるように、いくつかの実施形態では、充電終了電圧は、初期充電終了電圧612で始まる。初期充電終了電圧612は、いくつかの実施形態では、従来の完全充電電圧よりも低くてもよい。たとえば、初期充電終了電圧612は、いくつかの実施形態によれば、4.2Vの従来の完全充電電圧ではなく、3.5Vであってもよい。ピーク負荷の間の電圧が、充電電圧を増加させるべき下限電圧閾値606(たとえば、2.5Vの下限閾値電圧)に達すると、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を維持するように、充電終了電圧が増加させられてもよい(たとえば、0.1Vだけ増加)。図6に示されるように、充電終了電圧は、たとえば、ピーク負荷の間の電圧が下限電圧閾値606に達するたびに0.1Vずつ増加し、3.5Vから3.8Vまで増加してもよい。ピーク負荷および再充電を繰り返した後、ピーク負荷後の終端電圧が、上限電圧閾値610(たとえば、充電電圧を低下させるべき閾値電圧、および/または、2.8Vの上限閾値電圧)より上であれば(そのような状況は、たとえば、バッテリー温度の上昇および/またはバッテリー・インピーダンスの低下によって生じることがある)、充電終了電圧は、わずかに低下させられてもよい(たとえば、0.05Vだけわずかに低下)。図6は、ピーク負荷後の終端電圧が上限電圧閾値610より上にとどまっているため、充電終了電圧が3.8Vから3.55Vまで0.05Vのきざみで減少させられてもよい。すなわち、図6に示される例では、ピーク負荷後の終端電圧が上限電圧閾値610よりも上にとどまっているたびに、充電終了電圧は0.05Vだけ減少させられる。いくつかの実施形態では、次いで、バッテリー充電終了電圧は、ピーク負荷中の電圧が下限閾値電圧606に達するのに十分に低いたびに増加させられ、次いで、バッテリー充電終了電圧は、ピーク負荷後の終端電圧が上限閾値電圧610より上にとどまっているたびに減少させられる。これは、バッテリー充電終了電圧がバッテリー安全電圧に達するまで行われる(たとえば、100%の残りのバッテリー容量、ほぼ100%の残りバッテリー容量、4.2Vの安全電圧閾値もしくはその近く、および/または図3のグラフ302の点1またはその近く)。
【0072】
図6は、ピーク負荷後の終端電圧が上限閾値610以上であった後に、ピーク負荷後の終端電圧が再び下限閾値606に達しない例を示していることに留意されたい。しかしながら、いくつかの実施形態では、ピーク負荷後の終端電圧が再び下限閾値606に達することがありうることに留意されたい。たとえば、いくつかの実施形態では、バッテリー温度604が再び低下する(たとえば、バッテリーの長期間の緩和および/または不使用の後に)場合、再び下限閾値に達してもよく、その後、充電終了電圧が再びわずかに(たとえば、いくつかの実施形態では、0.1Vだけ)増加させられてもよい。いくつかの実施形態では、電圧602が加減電圧閾値606に達する場合(たとえば、閾値電圧606以下である場合)、そのような実施形態では、充電終了電圧が増加させられてもよい。いくつかの実施形態では、充電終了電圧は、バッテリー温度604の感知された低下に基づいて、再びわずかに(たとえば、いくつかの実施形態では、0.1Vだけ)増加させられてもよい。
【0073】
バッテリー終了電圧は、ピーク負荷後の終端電圧と電圧閾値との比較に応答して変えられるものとして本明細書で記載され、説明されているが、バッテリー終了電圧は、いくつかの実施形態によれば、他の要因の変化に応答して、変えられてもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、バッテリー終了電圧は、バッテリー温度の変化に応答して、および/またはバッテリー・インピーダンスの変化(たとえば、内部バッテリー・インピーダンスの変化)に応答して変えられてもよい。いくつかの実施形態では、たとえば、バッテリー充電終了電圧は、バッテリー温度の低下に応答して、および/またはバッテリー・インピーダンスの増加に応答して、わずかに増加させられてもよく、および/またはバッテリー充電終了電圧は、バッテリー温度の上昇に応答して、および/またはバッテリー・インピーダンスの低下に応答して、わずかに減少させられてもよい。
【0074】
図7は、バッテリー電圧(Vボルト)およびバッテリー温度(°C)を時間を追って示すグラフ700である。グラフ700は、負荷時バッテリー電圧のグラフ702およびバッテリー温度のグラフ704を含む。グラフ700はまた、下限閾値電圧706(たとえば、2.5V)、上限閾値電圧710(たとえば、2.8V)、および初期充電終了電圧712(たとえば、3.5V)を示す。
【0075】
いくつかの実施形態では、図7は、繰り返されるピーク負荷(たとえば、4Aで20秒の繰り返されるピーク負荷、次いでバッテリー再充電)の場合を示す。いくつかの実施形態では、図7は、たとえば、4.2ボルトの標準的な開始バッテリー充電終了電圧ではなく、3.5ボルトの開始バッテリー充電終了電圧712を示す。点線706は、バッテリー充電電圧を増加させるべき閾値電圧(たとえば、図7においては2.5ボルトとして示されている)を示す。点線710は、バッテリー充電電圧を低下させるべき閾値電圧(たとえば、図7においては2.8ボルトとして示される)を示す。
【0076】
ピーク負荷の間のバッテリー電圧がバッテリー充電電圧を増加させるべき下限閾値電圧706になると、充電終了電圧は増加させられてもよい(いくつかの実施形態による、他にもある増加および/または増加きざみの中でも、たとえば、3.5ボルトから3.6ボルトへ0.1ボルト増加、3.5ボルトから3.8ボルトへ0.3ボルト増加、バッテリー充電電圧が閾値電圧706に達するたびに0.1ボルトきざみで3.5ボルトから3.8ボルトへ増加)。
【0077】
ピーク負荷後の終端バッテリー電圧が、バッテリー充電電圧を低下させるべき上の閾値電圧710を上回る場合、充電終了電圧が低下させられてもよい(いくつかの実施形態による、他にもある減少および/または減少きざみの中でも、たとえば、3.6ボルトから3.55ボルトへ0.05ボルト減少、3.55ボルトから3.5ボルトへ0.05ボルト減少、3.5ボルトから3.45ボルトへ0.05ボルト減少、および/またはピーク負荷後の終端バッテリー電圧が上限閾値電圧710より上のままであるたびに、0.5Vずつ減少など)。
【0078】
図7に示されるように、いくつかの実施形態では、充電終了電圧は、初期充電終了電圧712で始まる。初期充電終了電圧712は、いくつかの実施形態では、従来の完全充電電圧よりも低くてもよい。たとえば、初期充電終了電圧712は、いくつかの実施形態によれば、4.2Vの従来の完全充電電圧ではなく、3.5Vであってもよい。ピーク負荷の間の電圧が、充電電圧を増加させるべき下限電圧閾値706(たとえば、2.5Vの下限閾値電圧)に達すると、バッテリーがピーク負荷をサポートするのに十分な容量を維持するように、充電終了電圧が増加されられてもよい(たとえば、0.1Vだけ増加)。
【0079】
ピーク負荷および再充電を繰り返した後、ピーク負荷後の終端電圧が、上限電圧閾値710(たとえば、充電電圧を低下させるべき閾値電圧、および/または、2.8Vの上限閾値電圧)を超える場合(そのような状況は、たとえば、バッテリー温度の上昇および/またはバッテリー・インピーダンスの低下によって生じることがある)、充電終了電圧は、わずかに低下させられてもよい(たとえば、0.05Vだけ低下)。
【0080】
いくつかの実施形態では、バッテリー温度が低下し始めると、バッテリー・インピーダンスが上昇し始めることがある。図7に示されるいくつかの実施形態では、たとえば、充電終了電圧は、バッテリー温度が低下したときに増加させられてもよく、および/またはバッテリー終了電圧は、バッテリー・インピーダンスが低下したときに増加させられてもよい。この充電終了電圧の増加は、たとえば、ピーク負荷をサポートするために実施されてもよい。いくつかの実施形態では、バッテリー充電終了電圧は、バッテリー温度の関数であるバッテリー・インピーダンスによって計算されてもよい。いくつかの実施形態では、熱慣性による将来のバッテリー温度も考慮されてもよい。
【0081】
いくつかの実施形態では、次いで、バッテリー充電終了電圧は、ピーク負荷中の電圧が、下限閾値電圧706に達するのに十分低いたびに増加させられ、および/または、次いで、バッテリー充電終了電圧は、バッテリー温度が低下するたびに増加させられ、および/または、次いで、バッテリー充電終了電圧は、バッテリー・インピーダンスが上昇する毎に増加させられ、および/または、次いで、バッテリー充電終了電圧は、熱慣性に基づいて調整され(たとえば、バッテリー充電終了電圧は、熱慣性の増加に基づいて増加させられる)、および/または、次いで、バッテリー充電終了電圧は、ピーク負荷後の終端電圧が上限閾値電圧710を上回るたびに減少させられ、これは、バッテリー充電終了電圧がバッテリー安全電圧(たとえば、100%の残りバッテリー容量、ほぼ100%の残りバッテリー容量、4.2Vの安全電圧閾値もしくはその近く、および/または図3のグラフ302の点1もしくはその近く)に達するまで行われる。
【0082】
いくつかの実施形態によれば(たとえば、図5図6、および図7を参照して示される例を含む、本明細書において例示および/または記載される任意の実施形態において)、充電レベルが低いほど(たとえば、安全閾値電圧の100%の代わりに0%)、期待されるバッテリーの寿命が長くなる。これは、より低いバッテリー電圧に対応する、より低い充電レベルによるものであり、それによりたとえば、バッテリーに対する損傷がより少なくなる。いくつかの実施形態では、バッテリー電圧は、ピーク負荷をサポートするのに十分な電圧を維持しつつ、可能な限り低く維持される。これは、バッテリー温度および/またはバッテリー・インピーダンスが変化した後でも実施され、バッテリー寿命を延ばす。
【0083】
図8は、いくつかの実施形態によるフロー図800を示す。いくつかの実施形態では、図8は、いくつかの実施形態によるバッテリー充電終了電圧の調整を示す。いくつかの実施形態では、フロー800は、たとえば、システム100、システム900、および/またはシステム1000のいずれか、および/またはこれらのシステムのいずれかの部分によって実装されてもよい。いくつかの実施形態では、フロー800は、命令1106を実行するプロセッサ1102によって実装されてもよい。フロー図800の動作は、制御ユニットまたはコントローラ(たとえば、コントローラ112、コントローラ912、プロセッサ1002、プロセッサ1102、および/または他のユニットなど)によって実行されてもよい。いくつかの実施形態では、フロー800を実装する制御ユニットまたはコントローラは、一つまたは複数のプロセッサ、監視ロジック、制御ロジック、ソフトウェア、ファームウェア、エージェント、コントローラ、および/または他のモジュールを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、フロー800は、追加的な動作を含むことができ、および/または、本明細書に図示および/または記載されるすべての動作は含まない。
【0084】
802では、バッテリーは、バッテリーがいまだピーク負荷をサポートする容量(たとえば、いくつかの実施形態では3.5V)を有するバッテリー終了電圧まで充電される。バッテリーは、804においてピーク負荷のために使用される。806では、ピーク負荷中のバッテリー電圧がバッテリー充電電圧を増加させるべき閾値に達した(たとえば、閾値以下である)(たとえば、バッテリー充電電圧が増加されるべき加減閾値電圧以下である、および/または、2.5Vの閾値電圧以下である)かどうかについて判定がなされる。バッテリー電圧が806において閾値に達していた場合、808において、バッテリー充電終了電圧が増加させられる(たとえば、わずかに増加させられる、および/または0.1Vだけ増加させられる)。806においてバッテリー電圧が閾値に達していなかった場合、810において、ピーク負荷後の終端電圧が、バッテリー充電電圧を減少させるべき閾値電圧(たとえば、ピーク負荷後の終端電圧が、バッテリー充電電圧が減少されるべき上限閾値電圧、および/または、2.8V以上)を上回る(たとえばそれ以上である)(たとえば、ピーク負荷後の終端電圧が、バッテリー充電電圧が減少させられるべき上限閾値電圧以上である、および/または2.8V以上である)かどうかについての判定がなされる。810において、ピーク負荷後の終端電圧がバッテリー充電電圧を低下させるべき閾値を上回る(たとえば、それ以上である)場合、812において、バッテリー充電終了電圧が低下させられる(たとえば、わずかに低下させられる、および/または0.05Vだけ低下させられる)。810において、ピーク負荷後の終端電圧が、バッテリー充電電圧を低下させるべき閾値を超えない(たとえば、それ以上でない)場合、814において、バッテリー温度変化が生じたかどうかついての(および/または、いくつかの実施形態では、バッテリー・インピーダンス変化が生じたかどうかについての、および/または、熱慣性変化が生じたかどうかについての)判定がされる。814においてバッテリーの変化(および/またはバッテリーのインピーダンス変化、および/または熱慣性変化)が生じている場合、816においてバッテリー充電終了電圧が調整される(たとえば、バッテリーのインピーダンス変化、バッテリーの温度変化などを考慮して、バッテリー充電終了電圧が調整される)。814においてバッテリーの変化(および/またはバッテリーのインピーダンス変化、および/または熱慣性変化)が生じていない場合、818において、バッテリー充電終了電圧が安全閾値電圧レベル(たとえば、4.2Vの安全閾値電圧レベル)に達しているかどうかについて判定がされる。818においてバッテリー充電終了電圧が安全閾値電圧レベルに達していない場合、フローは802に戻る。818においてバッテリー充電終了電圧が安全閾値電圧レベルに達していた場合、820においてバッテリー交換通知が行われる。822においてバッテリーは、安全閾値電圧レベルまで充電され、824においてピーク負荷サポートのために使用される。ピーク負荷サポート後、826において、バッテリーが交換されたかどうかについて判定がされる。826においてバッテリーが交換された場合、フローは802に戻る。826においてバッテリーが交換されなかった場合、フローは820に戻る。
【0085】
いくつかの実施形態によれば、バッテリー充電電圧を低下させるべき電圧閾値(たとえば、上限閾値、および/または、2.8V閾値)は、バッテリー充電電圧を増加させるべき電圧閾値(たとえば、下限閾値、および/または、2.5V閾値)よりも高くてもよい。しかしながら、バッテリー充電電圧を減少させるべき閾値および/またはバッテリー充電電圧を増加させるべき閾値についての他の電圧および/または相対電圧が、いくつかの実施形態により実装されてもよい。
【0086】
いくつかの実施形態では、0.1Vの充電電圧の増加および0.05Vの充電電圧の減少が、いくつかの例に従って使用されてきた。しかしながら、いくつかの実施形態によれば、充電電圧の増加および/または充電電圧の減少のための他の電圧きざみが使用されてもよい。
【0087】
いくつかの実施形態では、電圧低下は、バッテリー電圧(たとえば、ピーク負荷後の終端バッテリー電圧)とバッテリー充電電圧を低下させるべき閾値電圧との間のギャップに基づいて計算されてもよい。
【0088】
いくつかの実施形態では、バッテリー充電終了電圧は、バッテリー・インピーダンスに基づいて計算されてもよい。
【0089】
たとえば、バッテリー充電終了電圧は、現在のバッテリー温度の関数である、および/または、バッテリー充電電流および/またはバッテリー放電電流の関数である、および/または、バッテリー温度と将来のバッテリー温度につながる周囲温度との間の差の関数であるバッテリー・インピーダンスに基づいて計算されてもよい。
【0090】
いくつかの実施形態では、充電電流および/または放電電流は能動的に制限されてもよい。これは、バッテリーの温度を管理するために使用できる非対称動作を与えることができる。たとえば、より多くの放電が、定常状態温度を達成するために、時間的により早くに許容されてもよく、または、バッテリーを一時的に冷却するようより高い充電を許容してもよい。
【0091】
いくつかの実施形態では、バッテリー・インピーダンスを能動的に管理するため、および/またはバッテリー寿命を改善するまたはコストを低下させるために、充電電流および/または放電電流が能動的に制限されてもよく、電圧閾値が制限および/または調整されてもよい。
【0092】
いくつかの実施形態では、将来のバッテリー寿命を予測されてもよい。いくつかの実施形態では、現在および将来の電流および電圧閾値を管理するために、バッテリー・インピーダンスおよび/またはバッテリー温度の履歴が使用されてもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、一つまたは複数の電圧閾値が、現在の測定値に基づいて(たとえば、バッテリー温度および/またはバッテリー・インピーダンスの現在の測定値に基づいて)動的に変更されてもよく、および/または履歴測定値に基づいて(たとえば、バッテリー温度および/またはバッテリー・インピーダンスの履歴測定値に基づいて)動的に変更されてもよい。いくつかの実施形態では、一つまたは複数の電圧閾値が、将来の予測に基づいて(たとえば、バッテリー温度の将来の予測および/またはバッテリー・インピーダンスの将来の予測に基づいて)動的に変更されてもよい。たとえば、いくつかの実施形態によれば、電圧値506、606、610、612、706、710、および/または712のような電圧閾値が、現在のおよび/または履歴のおよび/または予測された将来の情報に基づいて(たとえば、現在のおよび/または履歴のおよび/または予測された将来のバッテリー温度情報、および/または、現在のおよび/または履歴のおよび/または予測された将来のバッテリー・インピーダンス情報のような、現在のおよび/または履歴のおよび/または予測された将来の情報に基づいて)調整されてもよい(たとえば、動的に調整されてもよい)。そのような調整は、バッテリーの寿命を延ばすのに役立たされてもよい。
【0093】
いくつかの実施形態では、充電電流が調整されてもよい。たとえば、現在の能力は、システム制約条件に基づいて(たとえば、提供されたシステム制約条件に基づいて)低減されてもよい。たとえば、システムの所有者が、バッテリーに特定の寿命(たとえば、より少ない能力の代わりに5年の寿命)を得ることに関心がある場合、電流および/または電圧の閾値が、それに応じて調整されてもよい。たとえば、装置が20A装置としてラベル付けされているが、システムが閾値に衝突し始め、バッテリー温度および/またはインピーダンスが誤った方向に向かっている場合、電流を低減し(たとえば、20A未満)、バッテリーの寿命を延ばすために、システム・マネージャが使用されてもよい。これは、動的に実施されてもよい(たとえば、チューナー・ノブ型の実装を使用して)。システムは、特定のニーズに応じて、たとえばシステムの所有者によって、性能を優先するか寿命を優先するか(たとえば、より高い性能か、より低い総所有コストか)にバイアスをかけられてもよく(チューニングされてもよい)、時間とともに変更されてもよい。
【0094】
いくつかの実施形態では、一つまたは複数のバッテリーの将来の寿命が予測されてもよい。バッテリーの寿命を正確に予測することは、バッテリーの販売者、OEM部品組み込み製品製造業者、および顧客にとって非常に有利でありうる。性能と寿命のバランスを取ることは、非常に有益でありうる。いくつかの実施形態では、温度が安定している場合、バッテリーは、本明細書に記載される技法を用いて非常に長い寿命を有することができる。よって、いくつかの実施形態では、より大きな性能が望まれる場合、より多くの電流がバッテリーから出し入れされてもよく、製品の寿命の間にバッテリーからより高い性能が得られ、その一方で増大した寿命を維持することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される技法に従って実装されるバッテリーパックが並列に使用される場合、バッテリーは、バッテリーの作業負荷の特性に基づいて、より高い性能を実現するために、特定のレートでウォームアップまたは冷却することが許容されてもよい。その場合、いくつかの実施形態によれば、システム・ユーザーは、バッテリーパックのうちの1つを引き出し、コストを節約し、残りのバッテリーをより高い性能で稼働させることができる。
【0095】
いくつかの実施形態では、本明細書に例示および/または記載される技法は、システムのメモリ空間において実装されてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に例示および/または記載される技法は、バッテリーパックにおいて実装されてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に例示および/または記載される技法は、本明細書に記載および/または例示されるシステムのいずれかを含む、バッテリーを有するシステムを制御する遠隔システムにおいて実装されてもよい。
【0096】
いくつかの実施形態では、本明細書に例示および/または記載される技法は、バッテリーパック内の集積回路(IC)からの情報(たとえば、残量計測ICからの情報)に基づいてもよい。
【0097】
いくつかの実施形態では、本明細書に例示および/または記載される技法は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、および/またはハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェアの任意の組み合わせにおいて実装されてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に例示および/または記載される技法は、一つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)デバイス、特定用途向け集積回路(ASIC)など、および/または他の装置において実装されてもよい。
【0098】
いくつかの実施形態では、例示および/または図示および/または本明細書に記載されるシステムは、据え置き型システムであってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に例示および/または記載されるシステムは、携帯型システムであってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に例示および/または記載されるシステムは、車両、ロボット、医療装置、および/または他のシステムに含まれてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に例示および/または記載されるシステムは、エネルギー蓄積装置および/またはバッテリーを有する任意のシステムに含まれてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に例示および/または記載されるシステムは、建物(住宅建築物、商業建築物、工業建築物、オフィス建築物など)のピーク・エネルギー使用をサポートしてもよい。
【0099】
本明細書で使用されるところでは、インピーダンスは、オーム性部分を含んでいてもよい。さらに、本明細書で使用されるインピーダンスは、分極部分を含んでいてもよい。
【0100】
いくつかの実施形態は、1Sバッテリーとの使用に関する。いくつかの実施形態は、マルチSバッテリー(たとえば、2Sバッテリー、4Sバッテリー等)に関する。
【0101】
いくつかの実施形態では、バッテリーは、リチウムイオン電池(たとえば、LiCoO2正極およびグラファイト負極を有するリチウムイオン電池)であってもよい。いくつかの実施形態では、バッテリーは、他の化学的性質を有する電池であってもよい。
【0102】
いくつかの実施形態では、バッテリー充電終了電圧とピーク負荷の終端電圧との間の電圧窓が選択されてもよい。この電圧窓は、可能な限り低い充電終了電圧を維持するように選択されてもよい。いくつかの実施形態では、この窓は、ジュール熱バッテリー・インピーダンス(これは、充電状態および/または充電および/または放電の間の化学反応による熱に依存しうる)を考慮して、可能な限り低い充電終了電圧を維持するように選択されてもよい。
【0103】
図9は、いくつかの実施形態によるシステム900を示す。いくつかの実施形態では、システム900は、バッテリー906、コントローラ912、および一つまたは複数のセンサー914を含む。いくつかの実施形態では、一つまたは複数のセンサー914は、一つまたは複数の電流センサー914を含む。いくつかの実施形態では、一つまたは複数のセンサー914は、一つまたは複数の電圧センサー914を含む。いくつかの実施形態では、一つまたは複数のセンサー914は、一つまたは複数の温度センサー914を含む。いくつかの実施形態において、一つまたは複数のセンサー914は、一つまたは複数の電圧センサー、および/または一つまたは複数の電流センサー、および/または一つまたは複数の温度センサーを含むことができる一つまたは複数のセンサーのグループを含む。いくつかの実施形態において、一つまたは複数のセンサー914は、一つまたは複数の電圧/電流/温度センサーを含むことができる。いくつかの実施形態において、バッテリー906は、バッテリー106と同じまたは同様である。いくつかの実施形態では、コントローラ912は、コントローラ112と同じまたは同様である。いくつかの実施形態では、センサー914は、電流センサー114と同じまたは同様である一つまたは複数のセンサーである。いくつかの実施形態では、コントローラ912は、バッテリー・コントローラである。いくつかの実施形態では、コントローラ912は、特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、図9の機能ブロックの全部の一部を含むプロセッサなどのうちの一つまたは複数である。いくつかの実施形態では、コントローラ912の全部または一部は、メモリ(たとえば、メモリ922)上に格納され、たとえばプロセッサまたはマイクロコントローラ(たとえば、マイクロコントローラ/プロセッサ920)によって実行されるソフトウェアで実装される。いくつかの実施形態では、コントローラ912は、たとえば、制御集積回路(IC)でありうる。いくつかの実施形態では、コントローラ912は、電力管理集積回路(PMIC)の一部でありうる。いくつかの実施形態では、コントローラ912は、燃料ゲージ(fuel gauge)の一部でありうる。いくつかの実施形態では、コントローラ912は、バッテリー管理システムの一部でありうる。
【0104】
コントローラ912は、インターフェース940を使用してバッテリー906とインターフェースをもつ。インターフェース940は、電力および接地を供給するための物理的インターフェースを含むことができる。いくつかの実施形態では、インターフェース940は、データ・インターフェースを含む。
【0105】
コントローラ912は、インターフェース950を使用してセンサー914とインターフェースをもつ。インターフェース950は、電力および接地を供給するための物理的インターフェースを含むことができる。いくつかの実施形態では、インターフェース950は、データ・インターフェースを含む。いくつかの実施形態では、インターフェース950は、一つまたは複数のインターフェースを含むことができる。
【0106】
いくつかの実施形態では、コントローラ912は、プロセッサまたはマイクロコントローラ920、メモリ922、バッテリー充電器924、バッテリー放電器926、および/またはエネルギー蓄積充電/放電(energy storage charge/discharge)928(たとえば、バッテリー電力補足ロジック(battery power supplemental logic)に含まれる)を含む。いくつかの実施形態では、コントローラ912に含まれるバッテリー電力補足ロジックは、電力供給システムのバッテリーによって提供される電力がエネルギー蓄積部から補足されるべきか否かを決定することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ912に含まれるバッテリー電力補足ロジックは、たとえば現在システム負荷に提供されている電圧に基づいて、バッテリーによって提供される電力を補足するかどうかを決定することができる電圧補足モジュール(voltage supplemental module)を含むことができる。これは、電圧補足モジュールに電圧測定値を提供する電圧監視ハードウェアに基づいていてもよい。いくつかの実施形態では、電圧が閾値、または他のあらかじめ定められたレベルを下回っているがシステムの電圧最小値よりは上である場合、電圧補足モジュールは、バッテリー(battery)によって提供される電力がエネルギー蓄積部(energy storage)からの電力によって補足されるようにするよう電力供給システムをトリガーおよび制御することができる。この制御は、電力がシステム負荷またはエネルギー蓄積部に流れることを可能にし、および/またはシステム内の他の構成要素を保護し、システム負荷をバッテリーなどから切り離すために、電力送達システム内のスイッチをオン/オフすることを含むことができる。
【0107】
いくつかの実施形態では、コントローラ912内のバッテリー電力補足ロジックは、たとえば、システム100のようなハイブリッド電力ブースト充電システム内の構成要素を制御して、エネルギー蓄積装置が、時には充電させられるようにし、他の時には放電される、および/または、無効にされるようにするエネルギー蓄積部充放電モジュール(energy storage charge and discharge module)928を含む。
【0108】
コントローラ912は、たとえば充電モードまたは放電モードのような特定のモードにいつ入るかを決定するモード選択ロジックをも含むことができる。
【0109】
図9には示されていないが、コントローラ912は、アナログ‐デジタル変換器(ADC)、フィルタ、およびデジタル増幅器を含むことができる。ADC、フィルタ、およびデジタル増幅器の一つまたは複数は、たとえば、ASIC、DSP、FPGA、プロセッサなどであってもよい。これらの素子は、バッテリー充電制御プロセスで使用するために、アナログ測定値(たとえば、バッテリー電流および電圧)をデジタル値に変換するために使用されうる。デジタル増幅器は、バッテリーにまたがる電圧変化(たとえば電圧降下)(たとえば、バッテリーの正端子と負端子の間の電圧値の差)に基づいてアナログ信号を生成する差動増幅器であってもよく、該アナログ信号が、次いで、ADCおよびフィルタを用いて、フィルタリングされたデジタル値に変換される。
【0110】
いくつかの実施形態では、コントローラ912は、電源からの電流充電を使用してバッテリーを充電するためのバッテリー充電器924を含む。
【0111】
いくつかの実施形態では、保護がアクティブ化されるときのシステム電圧の臨界電圧レベルが、システムの埋め込みコントローラ、燃料計(Fuel Gauge)、またはSoCによって調整されることができる。調整は、バッテリーの充電状態、SoCまたはプラットフォームの残りの部分のピーク電力予想、システム・インピーダンス、またはシステム入力分離〔デカップリング〕の変化、最小システム電圧などに基づいて行うことができる。
【0112】
いくつかの実施形態では、コントローラ912は、本明細書に図示され、および/または説明された技法のいずれかを実装することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ912は、ピーク電力サポートおよび/またはバッテリー充電終了電圧調整を制御することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、コントローラ912は、図4のフロー400を実施することができ、および/または図8のフロー800を実施することができる。
【0113】
図10は、いくつかの実施形態によるコンピューティング装置1000の例のブロック図である。いくつかの実施形態では、コンピューティング装置1000は、システム100の一つまたは複数の要素を含むコンピューティング装置であってもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、コンピューティング装置1000は、本明細書に図示および/または記載される技法のいずれかを実装することができる。いくつかの実施形態では、コンピューティング装置1000の一つまたは複数の要素は、コントローラ112などに含まれることができる。いくつかの実施形態では、コンピューティング装置1000は、フロー400および/またはフロー800を実装することができる。いくつかの実施形態では、コンピューティング装置1000は、本明細書に図示および/または記載される任意の技法または機能を提供してもよい。
【0114】
いくつかの実施形態では、コンピューティング装置1000の機能は、いくつかの実施形態による、たとえば、バッテリー充電終了電圧調整、および/または本明細書に記載および/または図示される任意の他の技法などを含むことができる。いくつかの実施形態では、図面のいずれか一つまたは複数に示されるフロー、回路、またはシステムの任意の部分、および本明細書に示されるおよび/または記載される実施形態のいずれかが、コンピューティング装置1000に含まれることができ、またはコンピューティング装置1000によって実装されることができる。コンピューティング装置1000は、たとえば、コンピューティング装置、コントローラ、制御ユニット、特定用途向けコントローラ、および/または埋め込みコントローラなどであってもよい。
【0115】
コンピューティング装置1000は、記憶された命令(たとえば、命令1003)を実行するように適応されたプロセッサ1002、ならびにプロセッサ1002によって実行可能な命令1005を記憶するメモリデバイス1004(または記憶部1004)を含んでいてもよい。プロセッサ1002は、シングルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ、コンピューティングクラスター、または任意の数の他の構成であることができる。たとえば、プロセッサ1002は、Intel(登録商標) Celeron、Pentium、Core、Core i3、Core i5、またはCore i7プロセッサのようなIntel(登録商標)プロセッサであってもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ1002は、Intel(登録商標)x86ベースのプロセッサであってもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ1002は、ARMベースのプロセッサであってもよい。メモリデバイス1004は、メモリデバイスまたは記憶デバイスであることができ、揮発性記憶、不揮発性記憶、ランダム・アクセス・メモリ、リード・オンリー・メモリ、フラッシュメモリ、または任意の他の好適なメモリまたは記憶システムを含みうる。また、プロセッサ1002によって実行される命令は、本明細書に例示および/または記載されるような、ハイブリッド電力ブースト充電および/または放電、バッテリー充電終了電圧調整などを実装するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ1002は、たとえば、本開示におけるさまざまなコントローラまたはエージェントと同じまたは同様な特徴または機能を含んでいてもよい。
【0116】
プロセッサ1002は、システム相互接続1006(たとえば、PCI(登録商標)、PCI-Express(登録商標)、NuBusなど)を通じて、コンピューティング装置1000を表示装置1010に接続するように適応されたディスプレイ・インターフェース1008にもリンクされてもよい。表示装置1010は、ディスプレイ・コントローラ1030を含んでいてもよい。表示装置1010は、コンピューティング装置1000の組み込み構成要素である表示画面をも含んでいてもよい。表示装置は、コンピュータ装置1000に外部接続された、特にコンピュータ・モニター、テレビジョン、または、プロジェクタをも含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、コンピューティング装置1000は、ディスプレイ・インターフェースまたは表示装置を含まない。
【0117】
いくつかの実施形態では、ディスプレイ・インターフェース1008は、任意の好適なグラフィックス処理ユニット、送信機、ポート、物理的相互接続などを含むことができる。いくつかの例では、ディスプレイ・インターフェース1008は、表示装置1010にデータを送信するための任意の好適なプロトコルを実装することができる。たとえば、ディスプレイ・インターフェース1008は、高精細マルチメディアインターフェース(HDMI(登録商標))プロトコル、DisplayPortプロトコル、または何らかの他のプロトコルまたは通信リンクなどを使用してデータを送信することができる。
【0118】
さらに、ネットワークインターフェースコントローラ(本明細書ではNICとも呼ばれる)1012が、システム相互接続1006を通じてコンピューティング装置1000をネットワーク(図示せず)に接続するように適応されてもよい。ネットワーク(図示せず)は、とりわけ、セルラーネットワーク、無線ネットワーク、ワイドエリアネットワーク(WAN)、ローカルエリアネットワーク(LAN)、またはインターネットでありうる。
【0119】
プロセッサ1002は、システム相互接続1006を通じて、コンピューティングホスト装置1000を一つまたは複数のI/O装置1016に接続するように適応された入出力(I/O)装置インターフェース1014に接続されてもよい。I/O装置1016は、たとえば、キーボードまたはポインティングデバイスを含んでいてもよく、ポインティングデバイスは、とりわけ、タッチパッドまたはタッチスクリーンを含んでいてもよい。I/O装置1016は、コンピューティング装置1000の組み込み構成要素であってもよく、または、コンピューティング装置1000に外部接続される装置であってもよい。
【0120】
いくつかの実施形態では、プロセッサ1002は、システム相互接続1006を通じて、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ(SSD)、磁気ドライブ、光学ドライブ、USBフラッシュドライブ、ドライブのアレイ、またはそれらの組み合わせを含む任意の他のタイプの記憶を含むことができる記憶装置1018にもリンクされてもよい。いくつかの実施形態では、記憶装置1018は、本明細書に図示および/または記載される技法のいずれかを実装するためにプロセッサ1002によって使用されることのできる任意の好適なアプリケーションを含むことができる。いくつかの実施形態では、記憶装置1018は、プロセッサ1002によって実行可能な命令1019を記憶する。いくつかの実施形態では、記憶装置1018は、基本入出力システム(BIOS)を含むことができる。
【0121】
いくつかの実施形態では、電力装置1022が提供される。たとえば、いくつかの実施形態では、電力装置1022は、ピーク電力サポート、バッテリー充電終了電圧調整、充電、電源、電力供給、電力送達、電力管理、ピーク電力管理、不足電圧保護、電力制御、電圧調整、電力発生、電圧発生、電力保護、および/または電圧保護などを提供することができる。電力1022は、本明細書に図示および/または記載されるバッテリー電圧調整のいずれかを含むこともできる。いくつかの実施形態では、電力1022は、一つまたは複数の電源ユニット(PSU)などの一つまたは複数の電力供給の源を含むことができる。いくつかの実施形態では、電力1022は、システム1000の一部であることができ、いくつかの実施形態では、電力1022は、システム1000の残りの部分の外部でありうる。いくつかの実施形態では、電力1022は、ピーク電源サポート、バッテリー充電終了電圧調整、充電、放電、電源、電力供給、電力送達、電力管理、ピーク電力管理、不足電圧保護、電力制御、電圧調整、電力生成、電圧発生、電力保護、または電圧保護、電力制御、電力調整、または本明細書に図示および/または記載されるもののような任意の他の技法のいずれかを提供することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、電力1022は、本明細書の図面のいずれかに関連して記載されるか、または図示される技法のいずれかを提供することができる。
【0122】
図10は、システム構成要素1024をも示す。いくつかの実施形態では、システム構成要素1024は、ディスプレイ、カメラ、オーディオ、記憶装置、モデム、またはメモリ構成要素のいずれか、または任意の追加的なシステム構成要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、システム構成要素1024は、そのために本明細書に図示および/または記載されるいくつかの実施形態に従って電力、電圧、電力管理などが実装されうるところの任意のシステム構成要素を含むことができる。
【0123】
図10のブロック図は、コンピューティング装置1000が、すべての実施形態において、図10に示される構成要素のすべてを含むものであることを示すことを意図されてはいないことが理解されるべきである。むしろ、コンピューティング装置1000は、より少ない、または図10に示されていない追加的な構成要素(たとえば、追加のメモリ構成要素、埋め込みコントローラ、追加のモジュール、追加のネットワークインターフェースなど)を含むことができる。さらに、電力装置1022の機能のいずれも、部分的にまたは全体的に、ハードウェアまたはプロセッサ1002のようなプロセッサにおいて実装されうる。たとえば、機能は、とりわけ、特定用途向け集積回路、埋め込みコントローラ内に実装されるロジック、またはプロセッサ1002内に実装されるロジックを用いて実装されてもよい。いくつかの実施形態では、電力装置1022の機能は、ロジックを用いて実装できる。本願で言及されるロジックは、任意の好適なハードウェア(たとえば、プロセッサなど)、ソフトウェア(たとえば、アプリケーションなど)、ファームウェア、またはハードウェア、ソフトウェア、もしくはファームウェアの任意の好適な組み合わせを含みうる。いくつかの実施形態では、電力装置1022は、集積回路を用いて実装できる。
【0124】
図11は、ピーク電源サポート、バッテリー充電器終了電圧調整などのための、一つまたは複数のプロセッサ1102および一つまたは複数の有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体1100の例のブロック図である。該一つまたは複数の有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体1100は、コンピュータ相互接続1104を通じてプロセッサ1102によってアクセスされてもよい。さらに、該一つまたは複数の有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体1100は、本明細書に図示および/または記載される動作を実行するようにプロセッサ1102に指令する命令(またはコード)1106を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ1102は、一つまたは複数のプロセッサである。いくつかの実施形態では、プロセッサ1102は、媒体1100に含まれる命令(コード)1106(たとえば、図1図10のいずれかを参照して図示および/または記載される機能または技法の一部または全部)を使用して、本明細書に図示および/または記載される他の要素によって実行できる同じまたは同様の機能の一部または全部を実行することができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ1102のうちの一つまたは複数は、たとえば、本開示において図示および/または記載されるさまざまなコントローラ、ユニット、またはエージェントなどと同じまたは同様の特徴または機能を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、一つまたは複数のプロセッサ1102、相互接続1104、および/または媒体1100は、コンピューティング装置1000に含まれてもよい。
【0125】
本明細書で論じられるさまざまな構成要素は、ソフトウェアコンポーネントを用いて実装されてもよい。これらのソフトウェアコンポーネントは、図11に示されるように、一つまたは複数の有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体1100上に格納されてもよい。たとえば、ピーク電力サポートおよび/またはバッテリー充電終了電圧調整などは、本明細書におよび/または図面を参照して記載された動作のいずれかの一つまたは複数を実行するように、プロセッサ1102に指令するように適応されてもよい。
【0126】
任意の好適な数のソフトウェア構成要素が、前記一つまたは複数の有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体1100内に含まれうることが理解されるべきである。さらに、特定の用途に依存して、図11に示されているまたは示されていない任意の数の追加のソフトウェアコンポーネントが、前記一つまたは複数の有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体1100内に含まれてもよい。
【0127】
本明細書に(たとえば、図1図10のいずれか一つまたは複数を参照して)記載されるさまざまな技法および/または動作は、一つまたは複数のプロセッサ、監視ロジック、制御ロジック、ソフトウェア、ファームウェア、エージェント、コントローラ、論理ソフトウェアエージェント、システムエージェント、および/または他のモジュールで構成される制御ユニットによって実行されてもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、本明細書に示されるおよび/または記載される技法および/または動作の一部または全部は、システムエージェントによって実装されてもよい。これらの機能を実行するために使用されうるモジュールおよびその構成の多様性、ならびに当該システムを通じた、および/または異なるシステムにおけるそれらの分布のために、それらのすべてが図中のそれらの可能な位置に具体的に示されているわけではない。
【0128】
明細書における、開示されている主題事項の「一つの実施形態」または「ある実施形態」または「いくつかの実施形態」への言及は、その実施形態との関連で記載されている特定の特徴、構造または特性が、開示されている主題事項の少なくとも一つの実施形態に含まれていることを意味する。よって、「ある実施形態では」または「いくつかの実施形態では」という句が、明細書を通じて随所に現れることがあるが、かかる句は必ずしも同じ実施形態(単数または複数)を指すとは限らない。
【実施例
【0129】
実施例1 いくつかの実施例では、制御ユニットは、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電終了電圧を調整する(たとえば、バッテリーの充電終了電圧を調整する)ように構成される。制御ユニットは、再充電可能エネルギー蓄積装置を充電終了電圧まで充電する段階であって、再充電可能エネルギー蓄積装置は、ピーク負荷をサポートする容量を有するが、ピーク負荷をサポートした後にシステム・シャットダウン電圧に近づく、段階と;ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近い場合、充電終了電圧を増加させる段階とを実行するように適応される。
【0130】
実施例2は、実施例1の主題事項を含む。制御ユニットは、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて充電終了電圧を増加させるように適応される。
【0131】
実施例3は、実施例1~2のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスを監視するように適応されている。
【0132】
実施例4は、実施例1~3のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、監視された条件に基づいて、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスを計算するように適応される。
【0133】
実施例5は、実施例1~4のいずれかの主題事項を含む。監視される条件は、再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧変化と、感知された電流とを含む。
【0134】
実施例6は、実施例1~5のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近い場合に、充電終了電圧を所定の量だけ増加させるように適応される。
【0135】
実施例7は、実施例1~6のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近いたびに、充電終了電圧を増加することを続けるように適応される。
【0136】
実施例8は、実施例1~7のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、充電終了電圧が安全閾値電圧に達したかどうかを判定するように適応される。
【0137】
実施例9は、実施例1~8のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、充電終了電圧が安全閾値電圧に達していた場合に、再充電可能エネルギー蓄積装置交換必要の通知を提供するように適応される。
【0138】
実施例10は、実施例1~9のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、充電終了電圧が安全閾値電圧に達していた場合に、再充電可能エネルギー蓄積装置を安全閾値電圧まで充電するように適応される。
【0139】
実施例11 いくつかの実施例では、方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電終了電圧を調整することができる。本方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置を充電終了電圧まで充電する段階であって、再充電可能エネルギー蓄積装置がピーク負荷をサポートする容量を有するが、ピーク負荷をサポートした後にシステム・シャットダウン電圧に近づく、段階と、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近い場合、充電終了電圧を増加させる段階とを含むことができる。
【0140】
実施例12は、実施例11の主題事項を含む。本方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて充電終了電圧を増加させることを含む。
【0141】
実施例13は、実施例11~12のいずれかの主題事項を含む。本方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスを監視することを含む。
【0142】
実施例14は、実施例11~13のいずれかの主題事項を含む。本方法は、監視された条件に基づいて再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスを計算することを含む。
【0143】
実施例15は、実施例11~14のいずれかの主題事項を含む。監視される条件は、再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧変化と、感知された電流とを含む。
【0144】
実施例16は、実施例11~15のいずれかの主題事項を含む。本方法は、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近い場合に、充電終了電圧を所定量だけ増加させることを含む。
【0145】
実施例17は、実施例11~16のいずれかの主題事項を含む。本方法は、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近いたびに、充電終了電圧を増加させることを続けることを含む。
【0146】
実施例18は、実施例11~17のいずれかの主題事項を含む。本方法は、充電終了電圧が安全閾値電圧に達したかどうかを判定することを含む。
【0147】
実施例19は、実施例11~18のいずれかの主題事項を含む。本方法は、充電終了電圧が安全閾値電圧に達していた場合に、再充電可能エネルギー蓄積装置交換必要の通知を提供することを含む。
【0148】
実施例20は、実施例11~19のいずれかの主題事項を含む。本方法は、充電終了電圧が安全閾値電圧に到達していた場合に、再充電可能エネルギー蓄積装置を安全閾値電圧まで充電することを含む。
【0149】
実施例21 いくつかの実施例では、一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置を充電終了電圧まで充電する段階であって、再充電可能エネルギー蓄積装置はピーク負荷をサポートする容量を有するが、ピーク負荷をサポートした後にシステム・シャットダウン電圧に近づく、段階と、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近づく場合、充電終了電圧を増加させる段階とを実行させる。
【0150】
実施例22は、実施例21の主題事項を含む。本一つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて充電終了電圧を増加させる段階を実行させる。
【0151】
実施例23は、実施例21~22のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスを監視させる。
【0152】
実施例24は、実施例21~23のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、監視された条件に基づいて再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスを計算させる。
【0153】
実施例25は、実施例21~24のいずれかの主題事項を含む。監視される条件は、再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧変化と、感知された電流とを含む。
【0154】
実施例26は、実施例21~25のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近い場合に、充電終了電圧を所定量だけ増加させる段階を実行させる。
【0155】
実施例27は、実施例21~26のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近いたびに、充電終了電圧を増加させることを続けることを実行させる。
【0156】
実施例28は、実施例21~27のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、充電終了電圧が安全閾値電圧に達したかどうかを判定させる。
【0157】
実施例29は、実施例21~28のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、充電終了電圧が安全閾値電圧に達していた場合に、再充電可能エネルギー蓄積装置交換必要の通知を提供させる。
【0158】
実施例30は、実施例21~29のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、充電終了電圧が安全閾値電圧に到達していた場合に、再充電可能エネルギー蓄積装置を安全閾値電圧まで充電させる。
【0159】
実施例31 いくつかの例では、コントローラが、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電終了電圧を調整するように構成される。本コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置を充電終了電圧まで充電する手段であって、再充電可能エネルギー蓄積装置がピーク負荷をサポートする容量を有するが、ピーク負荷をサポートした後にシステム・シャットダウン電圧に近づく、手段と、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近い場合、充電終了電圧を増加させる手段とを有する。
【0160】
実施例32は、実施例31の主題事項を含む。本コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて充電終了電圧を増加させる手段を有する。
【0161】
実施例33は、実施例31~32のいずれかの主題事項を含む。本コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスを監視する手段を含む。
【0162】
実施例34は、実施例31~33のいずれかの主題事項を含む。本コントローラは、監視された条件に基づいて再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスを計算する手段を含む。
【0163】
実施例35は、実施例31~34のいずれかの主題事項を含む。監視される条件は、再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧変化と、感知された電流とを含む。
【0164】
実施例36は、実施例31~35のいずれかの主題事項を含む。本コントローラは、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近い場合に、充電終了電圧を所定量だけ増加させる手段を含む。
【0165】
実施例37は、実施例31~36のいずれかの主題事項を含む。本コントローラは、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近いたびに、充電終了電圧を増加させることを続ける手段を含む。
【0166】
実施例38は、実施例31~37のいずれかの主題事項を含む。本コントローラは、充電終了電圧が安全閾値電圧に達したかどうかを判定する手段を含む。
【0167】
実施例39は、実施例31~38のいずれかの主題事項を含む。本コントローラは、充電終了電圧が安全閾値電圧に達していた場合に、再充電可能エネルギー蓄積装置交換必要の通知を提供する手段を含む。
【0168】
実施例40は、実施例31~39のいずれかの主題事項を含む。本コントローラは、充電終了電圧が安全閾値電圧に到達していた場合に、再充電可能エネルギー蓄積装置を安全閾値電圧まで充電する手段を含む。
【0169】
実施例41 いくつかの例では、システムが、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電終了電圧を調整することができる。本システムは、再充電可能エネルギー蓄積装置を充電するよう適応された充電器と、制御ユニットとを含む。制御ユニットは、再充電可能エネルギー蓄積装置を充電終了電圧まで充電するよう充電器に制御信号を送るように適応される。再充電可能エネルギー蓄積装置は、ピーク負荷をサポートする容量を有するが、ピーク負荷をサポートした後にシステム・シャットダウン電圧に近づく。制御ユニットは、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近い場合、充電終了電圧を増加もさせる。
【0170】
実施例42は、実施例41の主題事項を含む。制御ユニットは、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて充電終了電圧を増加させるように適応される。
【0171】
実施例43は、実施例41~42のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスを監視するように適応されている。
【0172】
実施例44は、実施例41~43のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、監視された条件に基づいて、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスを計算するように適応される。
【0173】
実施例45は、実施例41~44のいずれかの主題事項を含む。監視される条件は、再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧変化と、感知された電流とを含む。
【0174】
実施例46は、実施例41~45のいずれかの主題事項を含む。本システムは、電流を感知するように適応された電流センサーを含む。制御ユニットは、感知される電流に基づいて(応答して)充電終了電圧を増加させるように適応される。
【0175】
実施例47は、実施例41~46のいずれかの主題事項を含む。本システムは、制御ユニットは、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近い場合に、充電終了電圧を所定の量だけ増加させるように適応される。
【0176】
実施例48は、実施例41~47のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、ピーク負荷をサポートした後に再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧がシステム・シャットダウン電圧に近いたびに、充電終了電圧を増加することを続けるように適応される。
【0177】
実施例49は、実施例41~48のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、充電終了電圧が安全閾値電圧に達したかどうかを判定するように適応される。
【0178】
実施例50は、実施例41~49のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、充電終了電圧が安全閾値電圧に達していた場合に、再充電可能エネルギー蓄積装置交換必要の通知を提供するように適応される。
【0179】
実施例51は、実施例41~50のいずれかの主題事項を含む。制御ユニットは、充電終了電圧が安全閾値電圧に達していた場合に、再充電可能エネルギー蓄積装置を安全閾値電圧まで充電するように適応される。
【0180】
実施例52 いくつかの実施例では、他の任意の実施例記載の方法を実行する手段を含み、制御ユニットは、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電終了電圧を調整するように構成される。
【0181】
実施例53 いくつかの例では、装置は、充電終了電圧を調整するように構成される。本装置は、第1の閾値レベルと、ピーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧との比較に基づいて、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電器の充電終了電圧を調整する段階であって、充電終了電圧は、再充電可能エネルギー蓄積装置がシステムのピーク負荷をサポートする容量を有する電圧である、段階と、第2の閾値レベルと、ピーク負荷後の再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧との比較に基づいて、充電終了電圧を調整する段階とを実行するコントローラを含む。
【0182】
実施例54は、主題例53の主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の温度に基づいて充電終了電圧を調整する。
【0183】
実施例55は、実施例53~54のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて充電終了電圧を調整する。
【0184】
実施例56は、実施例53~55のいずれかの主題事項を含む。インピーダンスは、オーム性部分と分極部分とを含む。
【0185】
実施例57は、実施例53~56のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の温度に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0186】
実施例58は、実施例53~57のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数のインピーダンスに基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0187】
実施例59は、実施例53~58のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0188】
実施例60は、実施例53~59のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測された将来の温度に基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴温度および予測された将来の温度の両方に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0189】
実施例61は、実施例53~60のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0190】
実施例62は、実施例53~61のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測される将来のインピーダンスに基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴インピーダンスおよび予測される将来のインピーダンスの両方に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0191】
実施例63は、実施例53~62のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、第1の閾値レベルと、ピーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧との比較に基づいて充電終了電圧を増加させ、第2の閾値レベルと、ピーク負荷後の再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧との比較に基づいて充電終了電圧を減少させる。
【0192】
実施例64は、実施例53~63のいずれかの主題事項を含む。第2の閾値レベルは第1の閾値レベルよりも高い。
【0193】
実施例65は、実施例53~64のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の温度を管理するために、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電電流もしくは再充電可能エネルギー蓄積装置の放電電流、または再充電可能エネルギー蓄積装置の充電電流と再充電可能エネルギー蓄積装置の放電電流の両方を調整する。
【0194】
実施例66は、実施例53~65のいずれかの主題事項を含む。装置は充電器を含む。充電器は、再充電可能エネルギー蓄積装置がシステムのピーク負荷をサポートする容量を有する充電終了電圧まで再充電可能エネルギー蓄積装置を充電する。
【0195】
実施例67 いくつかの例において、装置が充電終了電圧を調整する。本装置は、再充電可能エネルギー蓄積装置がシステムのピーク負荷をサポートする容量を有する充電終了電圧まで再充電可能エネルギー蓄積装置を充電する充電器を含む。本装置は、第1の閾値レベルと、ピーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧との比較に基づいて、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電終了電圧を調整し、第2の閾値レベルと、ピーク負荷後の再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧との比較に基づいて、充電終了電圧を調整するコントローラをも含む。
【0196】
実施例68は、主題例67の主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の温度に基づいて充電終了電圧を調整する。
【0197】
実施例69は、実施例67~68のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて充電終了電圧を調整する。
【0198】
実施例70は、実施例67~69のいずれかの主題事項を含む。インピーダンスは、オーム性部分と分極部分とを含む。
【0199】
実施例71は、実施例67~70のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の温度に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0200】
実施例72は、実施例67~71のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数のインピーダンスに基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0201】
実施例73は、実施例67~72のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0202】
実施例74は、実施例67~73のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測された将来の温度に基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴温度および予測された将来の温度の両方に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0203】
実施例75は、実施例67~74のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0204】
実施例76は、実施例67~75のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測される将来のインピーダンスに基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴インピーダンスおよび予測される将来のインピーダンスの両方に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整する。
【0205】
実施例77は、実施例67~76のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、第1の閾値レベルと、ピーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧との比較に基づいて充電終了電圧を増加させ、第2の閾値レベルと、ピーク負荷後の再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧との比較に基づいて充電終了電圧を減少させる。
【0206】
実施例78は、実施例67~77のいずれかの主題事項を含む。第2の閾値レベルは第1の閾値レベルよりも高い。
【0207】
実施例79は、実施例67~79のいずれかの主題事項を含む。コントローラは、再充電可能エネルギー蓄積装置の温度を管理するために、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電電流もしくは再充電可能エネルギー蓄積装置の放電電流、または再充電可能エネルギー蓄積装置の充電電流と再充電可能エネルギー蓄積装置の放電電流の両方を調整する。
【0208】
実施例80 いくつかの例では、方法は、充電終了電圧を調整する。本方法は、第1の閾値レベルと、ピーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧との比較に基づいて、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電器の充電終了電圧を調整する段階であって、充電終了電圧は、再充電可能エネルギー蓄積装置がシステムのピーク負荷をサポートする容量を有する電圧である、段階と、第2の閾値レベルと、ピーク負荷後の再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧との比較に基づいて、充電終了電圧を調整する段階とを含む。
【0209】
実施例81は、主題例80の主題事項を含む。方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置の温度に基づいて充電終了電圧を調整することを含む。
【0210】
実施例82は、実施例80~81のいずれかの主題事項を含む。方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて充電終了電圧を調整することを含む。
【0211】
実施例83は、実施例80~82のいずれかの主題事項を含む。インピーダンスは、オーム性部分と分極部分とを含む。
【0212】
実施例84は、実施例80~83のいずれかの主題事項を含む。方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の温度に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整することを含む。
【0213】
実施例85は、実施例80~84のいずれかの主題事項を含む。方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数のインピーダンスに基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整することを含む。
【0214】
実施例86は、実施例80~85のいずれかの主題事項を含む。方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整することを含む。
【0215】
実施例87は、実施例80~86のいずれかの主題事項を含む。方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測された将来の温度に基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴温度および予測された将来の温度の両方に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整することを含む。
【0216】
実施例88は、実施例80~87のいずれかの主題事項を含む。方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整することを含む。
【0217】
実施例89は、実施例80~88のいずれかの主題事項を含む。方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測される将来のインピーダンスに基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴インピーダンスおよび予測される将来のインピーダンスの両方に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整することを含む。
【0218】
実施例90は、実施例80~89のいずれかの主題事項を含む。方法は、第1の閾値レベルと、ピーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧との比較に基づいて充電終了電圧を増加させ、第2の閾値レベルと、ピーク負荷後の再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧との比較に基づいて充電終了電圧を減少させることを含む。
【0219】
実施例91は、実施例80~90のいずれかの主題事項を含む。第2の閾値レベルは第1の閾値レベルよりも高い。
【0220】
実施例92は、実施例80~91のいずれかの主題事項を含む。方法は、再充電可能エネルギー蓄積装置の温度を管理するために、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電電流もしくは再充電可能エネルギー蓄積装置の放電電流、または再充電可能エネルギー蓄積装置の充電電流と再充電可能エネルギー蓄積装置の放電電流の両方を調整することを含む。
【0221】
実施例93 いくつかの実施例では、一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、第1の閾値レベルと、ピーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧との比較に基づいて、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電器の充電終了電圧を調整する段階であって、充電終了電圧は、再充電可能エネルギー蓄積装置がシステムのピーク負荷をサポートする容量を有する電圧である、段階と、第2の閾値レベルと、ピーク負荷後の再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧との比較に基づいて、充電終了電圧を調整する段階とを実行させる。
【0222】
実施例94は、主題例93の主題事項を含む。本一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置の温度に基づいて充電終了電圧を調整させる。
【0223】
実施例95は、実施例93~94のいずれかの主題事項を含む。一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置のインピーダンスに基づいて充電終了電圧を調整させ。
【0224】
実施例96は、実施例93~95のいずれかの主題事項を含む。インピーダンスは、オーム性部分と分極部分とを含む。
【0225】
実施例97は、実施例93~96のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の温度に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整させる。
【0226】
実施例98は、実施例93~97のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数のインピーダンスに基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整させる。
【0227】
実施例99は、実施例93~98のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整させる。
【0228】
実施例100は、実施例93~99のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴温度に基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測された将来の温度に基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴温度および予測された将来の温度の両方に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整させる。
【0229】
実施例101は、実施例93~100のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整させる。
【0230】
実施例102は、実施例93~101のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の履歴インピーダンスに基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の一つまたは複数の予測される将来のインピーダンスに基づいて、または再充電可能エネルギー蓄積装置の履歴インピーダンスおよび予測される将来のインピーダンスの両方に基づいて、第1の閾値もしくは第2の閾値、または第1の閾値と第2の閾値の両方を調整させる。
【0231】
実施例103は、実施例93~102のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、第1の閾値レベルと、ピーク負荷の間の再充電可能エネルギー蓄積装置の電圧との比較に基づいて充電終了電圧を増加させ、第2の閾値レベルと、ピーク負荷後の再充電可能エネルギー蓄積装置の終端電圧との比較に基づいて充電終了電圧を減少させることを実行させる。
【0232】
実施例104は、実施例93~103のいずれかの主題事項を含む。第2の閾値レベルは第1の閾値レベルよりも高い。
【0233】
実施例105は、実施例93~104のいずれかの主題事項を含む。本一つまたは複数の有形の非一時的な機械読み取り可能媒体が複数の命令を含む。該複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されることに応答して、該少なくとも1つのプロセッサに、再充電可能エネルギー蓄積装置の温度を管理するために、再充電可能エネルギー蓄積装置の充電電流もしくは再充電可能エネルギー蓄積装置の放電電流、または再充電可能エネルギー蓄積装置の充電電流と再充電可能エネルギー蓄積装置の放電電流の両方を調整させる。
【0234】
実施例106 いくつかの実施例では、機械読み取り可能記憶装置は、実行されたときに、任意の他の実施例に記載の方法を実施するか、または装置を実現する機械読み取り可能命令を含む。
【0235】
実施例107 いくつかの例では、一つまたは複数の機械読み取り可能媒体は、実行されたときに、任意の他の実施例の方法を機械に実行させるコードを含む。
【0236】
実施例108 いくつかの実施例では、装置は、任意の他の実施例に記載の方法を実行する手段を含む。
【0237】
実施例109 いくつかの実施例では、装置は制御ユニットを含む。本装置は、任意の他の実施例に記載の方法を実行する手段を含む。
【0238】
開示された主題事項の例示的な実施形態および実施例は、図面における回路図、フロー図、ブロック図などを参照して説明されているが、当業者は、開示された主題を実装するための多くの他の仕方が代替的に使用されうることを容易に理解するであろう。たとえば、図中の素子の配置、または図中のブロックの実行順序を変更されてもよいし、あるいは回路図中の回路素子のいくつか、および記載されたブロック/フロー図中のブロックが変更され、削除され、または組み合わされてもよい。図示または説明されているどの要素も、変更され、削除され、または組み合わされることができる。
【0239】
上記の説明では、開示される主題のさまざまな側面が記載されている。説明の目的で、主題事項の十全な理解を提供するために、具体的な数、システムおよび構成が記載された。しかしながら、本開示の恩恵を有する当業者には、主題事項が該個別的な詳細なしに実施されてもよいことが明白である。他方では、開示される主題事項を埋没させないために、周知の特徴、構成要素、またはモジュールは、省略され、簡略化され、組み合わされ、または分割された。
【0240】
開示される主題事項のさまざまな実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実装されてもよく、命令、関数、手順、データ構造、論理、アプリケーションプログラム、設計のシミュレーション、エミュレーション、および製作のための設計表現もしくはフォーマットなどのプログラムコードを参照して、またはそれらとの関連で記載されることがあり、かかるプログラムコードが機械によってアクセスされると、結果として、該機械がタスクを実行し、抽象的なデータタイプまたは低レベルのハードウェアコンテキストを定義し、または結果を生成することになる。
【0241】
プログラムコードは、ハードウェア記述言語または本質的には、設計されたハードウェアがどのように機能すると期待されるかのモデルを提供する別の機能記述言語を使用して、ハードウェアを表現することができる。プログラムコードは、アセンブリ言語もしくは機械語、またはハードウェア定義言語、またはデータであって、コンパイルもしくはインタープリットされうるものであってもよい。さらに、ソフトウェアが何らかの形でアクションを行うまたは結果を引き起こすという言い方が一般的である。そのような表現は、単に、プロセッサにアクションを実行させるか、または結果を生じさせる、処理システムによるプログラムコードの実行を述べる便法である。
【0242】
プログラムコードは、たとえば、一つまたは複数の揮発性または不揮発性メモリデバイス、たとえば記憶デバイス、または固体メモリ、ハードドライブ、フロッピーディスク、光記憶、テープ、フラッシュメモリ、メモリスティック、デジタルビデオディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)などを含む関連する機械読み取り可能なまたは機会アクセス可能な媒体、ならびに機械アクセス可能な生物学的状態保存記憶装置などのよりエキゾチックな媒体に記憶されてもよい。機械読み取り可能媒体は、アンテナ、光ファイバー、通信インターフェース等のような機械読み取り可能な形態で情報を記憶、送信、または受信するための任意の有形の機構を含んでいてもよい。プログラムコードは、パケット、シリアル・データ、パラレル・データなどの形で伝送されてもよく、圧縮されたまたは暗号化されたフォーマットで使用されてもよい。
【0243】
プログラムコードは、移動体または据え置き型コンピュータ、パーソナル・デジタル・アシスタント、セット・トップ・ボックス、セルラー電話およびポケットベル、ならびに他の電子デバイスなどのプログラマブル・マシン上で実行されるプログラムにおいて実装されてもよい。それぞれは、プロセッサ、プロセッサによって読み取り可能な揮発性または不揮発性メモリ、少なくとも1つの入力装置または一つまたは複数の出力装置を含む。プログラムコードは、記載された実施形態を実行し、出力情報を生成するために、入力装置を使用して入力されたデータに適用されてもよい。出力情報は、一つまたは複数の出力装置に適用されてもよい。当業者は、開示された主題事項の実施形態が、マルチプロセッサまたはマルチコアプロセッサ・システム、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、ならびに事実上任意の装置に埋め込まれうるパーベイシブまたはミニチュアコンピュータまたはプロセッサを含むさまざまなコンピュータ・システム構成を用いて実施可能であることを理解しうる。開示された主題事項の実施形態は、通信ネットワークを通じてリンクされた遠隔の処理装置によってタスクが実行されうる分散コンピューティング環境において実施されることもできる。
【0244】
動作は、逐次的なプロセスとして記述されることがあるが、動作のいくつかは、実際には、並列に、同時並行して、または分散環境において、単一プロセッサマシンまたはマルチプロセッサマシンによるアクセスのためにローカルまたはリモートに格納されたプログラムコードを用いて実行されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、動作の順序は、開示された主題事項の精神から逸脱することなく、再配置されてもよい。プログラムコードは、埋め込まれたコントローラによって、または埋め込まれたコントローラとの関連で使用されてもよい。
【0245】
開示された主題事項は、例示的な実施形態を参照して説明されてきたが、この説明は、限定する意味で解釈されることは意図されていない。開示された主題事項が属する技術分野の当業者には明白である、例示的な実施形態のさまざまな修正および主題事項の他の実施形態は、開示された主題事項の範囲内にあるとみなされる。たとえば、図示された各実施形態および記載された各実施形態において、図面の図や本稿の記述は、図示された装置または記述された装置が、特定の図に示された、または特定の図を参照して記述された構成要素のすべてを含むことを示すことは意図されていないことが理解されるべきである。さらに、各要素は論理を用いて実装されてもよく、ここで言及される論理は、たとえば、任意の好適なハードウェア(たとえば、プロセッサなど)、ソフトウェア(たとえば、アプリケーションなど)、ファームウェア、または、ハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアの任意の好適な組み合わせを含むことができる。
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