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特表2024-508311安全性を提供するためのバッテリ検出を備えたジャンプスタータ

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-26

(54)【発明の名称】安全性を提供するためのバッテリ検出を備えたジャンプスタータ

(51)【国際特許分類】

H02J 7/00 20060101AFI20240216BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 303C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023553236

(86)(22)【出願日】2022-03-03

(85)【翻訳文提出日】2023-10-30

(86)【国際出願番号】 US2022018654

(87)【国際公開番号】W WO2022187450

(87)【国際公開日】2022-09-09

(31)【優先権主張番号】63/155,762

(32)【優先日】2021-03-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】PCT/US2022/016760

(32)【優先日】2022-02-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517284935

【氏名又は名称】ザ・ノコ・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＴｈｅＮｏｃｏＣｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀義之

(72)【発明者】

【氏名】スタンフィールド，ジェイムズリチャード

(72)【発明者】

【氏名】ハッカーデイビッドソン，アンドレアキャロライナ

(72)【発明者】

【氏名】アグラワル，ニティシュ

(72)【発明者】

【氏名】シトゥ，トム

(72)【発明者】

【氏名】ヌック，ジョナサンルイス

(72)【発明者】

【氏名】ヌックシニア，ウィリアムナイト

(72)【発明者】

【氏名】アンダーヒル，デレクマイケル

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA04

5G503BA01

5G503BB02

5G503CA01

5G503CA11

5G503EA08

5G503GA01

(57)【要約】

消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置であって、ジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含む装置。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置であって、
ジャンプスタート装置は、
充電式バッテリと、
バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、
バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、
消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、
プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、
プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含む装置。

【請求項2】

第１の検出器が自動消耗または放電したバッテリ検出器である、
請求項１に記載の装置。

【請求項3】

第１の検出器が１つまたは複数のオプトアイソレータを含む、
請求項１に記載の装置。

【請求項4】

第１の検出器が１つまたは複数のオペアンプを含む、
請求項２に記載の装置。

【請求項5】

第２の検出器は能動的消耗または放電したバッテリ存在検出器である、
請求項１に記載の装置。

【請求項6】

第２の検出器は能動的消耗または放電したバッテリ存在検出器である、
請求項２に記載の装置。

【請求項7】

第２の検出器は能動的消耗または放電したバッテリ存在検出器である、
請求項３に記載の装置。

【請求項8】

短絡検出器をさらに含む、
請求項１に記載の装置。

【請求項9】

逆極性検出器をさらに含む、
請求項１に記載の装置。

【請求項10】

逆極性検出器をさらに含む、
請求項８に記載の装置。

【請求項11】

電源スイッチは、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、
電源スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために、充電式バッテリと回路接続されている、
請求項１に記載の装置。

【請求項12】

充電式バッテリはリチウムイオン充電式バッテリである、
請求項１に記載の装置。

【請求項13】

１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に同じ量の電流を許容する、
請求項１１に記載の装置。

【請求項14】

１つまたは複数の一次スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に１つまたは複数の二次スイッチよりも大きい電流を許容する、
請求項１１に記載の装置。

【請求項15】

１つまたは複数の二次スイッチが、１つまたは複数のバイパススイッチである、
請求項１４に記載の装置。

【請求項16】

電源スイッチは、マイクロコントローラによって制御されるスマートスイッチである、
請求項１に記載の装置。

【請求項17】

スマートスイッチが、最初に１つまたは複数の一次スイッチをオンにする、または閉じ、次に１つまたは複数の二次スイッチをオンにする、または閉じるシーケンスで動作するように構成される、
請求項１６に記載の装置。

【請求項18】

１つ以上の二次スイッチは、１００ミリ秒の遅延の後にオンにされる、
請求項１７に記載の装置。

【請求項19】

１つまたは複数の一次スイッチが、１つまたは複数のリレーであり、
１つまたは複数の二次スイッチが、１つまたは複数のＦＥＴである、
請求項１４に記載の装置。

【請求項20】

１つまたは複数の一次スイッチが、１つまたは複数のＦＥＴであり、１つまたは複数の二次スイッチが、１つまたは複数のリレーである、
請求項１４に記載の装置。

【請求項21】

１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチの出力端に接続された導体をさらに含む。
請求項１１に記載の装置。

【請求項22】

導体が、損傷することなく相当量の充電電流を許容するように構成されたヘビーゲージ導体である、
請求項２１に記載の装置。

【請求項23】

ヘビーゲージ導体は導電性金属製である、
請求項２２に記載の装置。

【請求項24】

ヘビーゲージ導体は、板、棒、ロッド、チューブ、またはバスバーである、
請求項２３に記載の装置。

【請求項25】

スマートスイッチが、最初に１つまたは複数の二次スイッチをオフにし、または開き、次に１つまたは複数の一次スイッチをオフにする、または開くシーケンスで動作するように構成される、
請求項１７に記載の装置。

【請求項26】

電源スイッチが、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む、
請求項１に記載の装置。

【請求項27】

１つまたは複数の二次スイッチは、１つまたは複数の一次スイッチよりも少ない電流を許容する１つまたは複数のバイパススイッチである、
請求項２６に記載の装置。

【請求項28】

入力ＵＳＢポートをさらに含む、
請求項１に記載の装置。

【請求項29】

入力ＵＳＢポートは、ＵＳＢ充電回路に接続された入力ＵＳＢコネクタを含み、ＵＳＢ充電回路は、入力ＵＳＢコネクタを充電式バッテリに電気的に接続する、
請求項２８に記載の装置。

【請求項30】

ＵＳＢ充電回路は、入力ＵＳＢコネクタから充電式バッテリへの電圧を増加させるように構成される、
請求項２９に記載の装置。

【請求項31】

ＵＳＢ充電回路は、入力ＵＳＢコネクタから充電式バッテリへの電圧を増加させるように構成されたＤＣ－ＤＣコンバータを含む、
請求項３０に記載の装置。

【請求項32】

充電式バッテリを充電するように構成された入力ＵＳＢポートと、充電式バッテリを使用して１つまたは複数の外部電気機器を充電するように構成された出力ＵＳＢポートとをさらに含む、
請求項１に記載の装置。

【請求項33】

電源スイッチに電気的に接続され、電源スイッチを制御する制御システムまたは回路をさらに含み、
制御システムまたは回路は、正極および負極バッテリ端子コネクタ間に電気的に接続されたときに、消耗または放電したバッテリの存在および極性の両方を検出するように構成される、
請求項１に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、安全性を提供するためのバッテリ検出システムを備えたジャンプスタータ、およびジャンプスタータがジャンプスタートされる消耗または放電したバッテリに接続されたことを検出するシステムおよび方法に向けられている。

【0002】

本発明はまた、電流共有スイッチ（すなわち電源スイッチ）配置を備えたジャンプスタータ、および安全スイッチ、システム、および方法にも向けられている。例えば、ジャンプスタータの電源スイッチまたは安全スイッチ（例えば、スマートスイッチ）は、一次電流経路と、安全スイッチを通る一次電流経路を電流過負荷による損傷（例えば、安全スイッチの溶接接点）から安全スイッチを介して保護するための１つまたは複数の二次バイパス電流経路と、を含む。

【背景技術】

【0003】

消耗または放電したバッテリ（車両バッテリなど）を充電または高速充電（ｂｏｏｓｔ）するためのジャンプスタータは数多く存在する。

【0004】

さらに、消耗または放電したバッテリ（車両バッテリなど）をジャンプスタートさせるには大電流が必要である。通常、車両が大きいほど電流は大きくなる。寒冷地ではスタータやエンジンの機械部品が動きにくくなるため、問題はさらに悪化する。車両バッテリとスタータにどのようにして大電流を供給するか、に問題が生じる。リチウムバッテリは、適切に設計されなければ、導体やスイッチング装置を損傷する可能性があるほど、電力供給量が増加している。

【0005】

ジャンプスタータの安全性を確保するためには、安全スイッチを設計に組み込む必要がある。この安全スイッチが開いているときは、消耗または放電したバッテリに接続されたジャンプスタータクランプに電力が伝達されない。安全スイッチが閉じているときは、車両のジャンプスタートに必要な電力が供給される。安全スイッチは通常、リレーまたはＦＥＴ設計のいずれかである。

【0006】

リレーの利点は耐久性が高いことである。欠点は、接点が固着することがあり、開閉時に比較的時間がかかることである。その他の欠点は、一般的に多くのスペースを取ることである。

【0007】

ＦＥＴの長所は、小型で、オン・オフが非常に速いことである。欠点は、壊れやすいことである（熱暴走や負荷分散が重要など）。

【0008】

本発明はまた、一般に、消耗または放電したバッテリを有する車両をジャンプスタートさせるための装置に関する。先行技術として、他の車両の完全充電バッテリをバッテリ上がり車両のエンジンスタート回路に接続する一対の電気コネクタケーブル、または一対のケーブルを介して車両のエンジンスタート装置と回路接続可能な完全充電バッテリを含むポータブルブースター装置が知られている。

【0009】

先行技術の問題は、ケーブルのジャンパー端子またはクランプが、他端が充電されたバッテリに接続されている間に不注意で互いに接触した場合、またはプラス端子とマイナス端子がジャンプされる車両の反対極性の端子に接続された場合に発生し、それによって短絡が発生し、スパークしてバッテリが損傷する可能性、および／または人身事故が発生する可能性がある。

【0010】

このような問題を解消するために、先行技術ではさまざまな試みがなされてきた。２００１年４月３日に発行された米国特許第６，２１２，０５４号は、極性に敏感で、電流を流す経路を提供する前に適切な接続と不適切な接続を検出できるバッテリ・ブースター・パックを開示している。この装置では、制御回路によって方向付けられたオプトカプラに接続されたＬＥＤが使用されている。制御回路は、電流経路を制御するソレノイド・アセンブリを制御する。制御回路は、ブースターケーブルのクランプ接続の接点が適切に作られている場合にのみ、ソレノイド・アセンブリに電流を流す。

【0011】

２００３年１０月１４日に発行された米国特許第６，６３２，１０３号は、二対のクリップで接続されたアダプティブ・ブースター・ケーブルを開示しており、二対のクリップはそれぞれ２つのバッテリに取り付けられ、一方のバッテリから他方のバッテリへ電力を伝送する。適応ブースターケーブルは、各クリップに接続された極性検出ユニットと、二対のクリップの間に設けられたスイッチングユニットと電流検出ユニットを含む。各クリップの極性が極性検出ユニットによって検出された後、スイッチングユニットが２つのバッテリ間に適切な接続を生成する。したがって、２つのバッテリのプラス端子とマイナス端子は、極性検出ユニットの検出結果に基づいて正しく接続される。

【0012】

２０１３年７月２３日に発行された米国特許第８，４９３，０２１号は、適切な接続が確立されたかどうかを判断し、故障監視を提供するために、ジャンプスタートされる車両のバッテリの電圧とジャンプスタータバッテリによって供給される電流を監視する装置を開示している。適切な極性が検出された場合のみ、システムを作動させることができる。電圧は、開回路、導電性クランプの切断、シャントケーブルの故障、およびソレノイドの故障状態を判断するために監視される。シャントケーブルを流れる電流は、バッテリが爆発する危険性があるかどうか、また火災を引き起こす可能性のある過熱状態を示す過電流状態があるかどうかを判断するために監視される。システムには、ジャンプスタートさせる車両のバッテリに電力を供給するための内蔵バッテリが含まれている。一旦車両がスタートすると、ユニットは自動的に車両のバッテリから電気的に切り離される。

【0013】

１９９３年２月２３日に発行された米国特許第５，１８９，３５９号は、基準電圧を生成するための２つのブリッジ整流器と、４つの端子のそれぞれの電圧と基準電圧との比較に基づいてどの端子を接続するかを決定するための４入力デコーダと、デコーダの決定に応じて正しい接続を行うための一対のリレーとを有するジャンパーケーブル装置を開示している。各バッテリの１つの端子だけが基準電圧より高い電圧を持ち、「プラス」端子であることを示し、１つが基準電圧より低い電圧を持ち、「マイナス」端子であることを示さないかぎり接続は行われず、したがって、２つの高電圧端子が接続され得て、２つの低電圧端子が接続され得る。適切なリレー装置が閉じられると電流が流れる。リレー装置は、好ましくは、デコーダ出力がＬＥＤを点灯させるときにＭＯＳＦＥＴゲートクローズ電位を発生させるフォトダイオードの直列アレイと組み合わされたＭＯＳＦＥＴである。

【0014】

１９９８年８月１８日に発行された米国特許第５，７９５，１８２号は、第１のバッテリを第２のバッテリにジャンピングするための極性に依存しないバッテリジャンパーケーブルのセットを開示している。この装置には、２つのバッテリが交差または並列に構成されているかどうかを検出するための相対極性検出器が含まれている。３ポジションの大電流容量クロスバー・ピボット・スイッチは、検出された構成が交差か並列かにかかわらず、２つのバッテリのプラス端子を一緒に、マイナス端子を一緒に自動的に接続するために、相対極性検出器に応答し、装置がバッテリの１つから切り離された後、装置を準備完了の未接続状態に戻すために、不足電流検出器と遅延回路を備えている。クロスバー・ピボット・スイッチは、二対の接点と、二対の接点間の完全な電気的接触を保証するために２つの別々の点を中心にピボットするピボット・アームを含む。本発明は、バッテリの極性に関係なくバッテリに接続できるバッテリ充電器の製造にも使用できる。

【0015】

２００１年７月１７日に発行された米国特許第６，２６２，４９２号は、故障または充電されていないバッテリに有効な電源を正確に結合するためのカーバッテリジャンパーケーブルを開示しており、このジャンパーケーブルは、２つの電流導体対によって電源とバッテリに接続されたリレースイッチング回路を含む。第１および第２の電圧極性認識回路は、それぞれの電圧導体対によって電源およびバッテリにそれぞれ接続され、電源およびバッテリの極性を認識する。論理認識回路は、電源とバッテリの極性に応じた制御信号を生成し、論理認識回路からの制御信号により制御される駆動回路がリレースイッチング回路を駆動することにより、電源の２極とバッテリの２極を正確に結合することができる。

【0016】

１９９７年６月３日に発行された米国特許第５，６３５，８１７号は、約４０～６０アンペアの所定の最大充電電流の超過を防止する電流制限装置を含むケーブルを有する制御ハウジングを含む車両バッテリ充電装置を開示している。制御ハウジングは、２つのバッテリの端子の接続の正しい極性を確認し、極性が正しくない場合に２つのバッテリを電気的に切断する極性検出装置を含む。

【0017】

２０１２年６月１２日に発行された米国特許第８，１９９，０２４号は、低電圧接続システムにおける安全回路を開示しており、この安全回路は、接続を行うことが安全であると判断するまで、２つの低電圧システムを切り離したままにしておく。安全回路が、危険な状態が存在せず、２つの低電圧システムを接続しても安全であると判断した場合、安全回路は、１つまたは複数の低電圧システムの誘導電圧スパイクを低減または防止する期間にわたって２つのシステム間の接続を提供する「ソフトスタート」によって、２つのシステムを接続することができる。低電圧システムの１つが完全に放電されたバッテリを内蔵している場合、低電圧システム間の接続の適切な極性を検出する方法が使用される。放電されたバッテリの極性は、１つまたは複数のテスト電流をバッテリに流し、対応する電圧上昇が観察されるかどうかを判断することによって決定される。

【0018】

１９９８年８月１１日に発行された米国特許第５，７９３，１８５号は、バッテリの過充電や誤接続を防止するための制御部品と回路を備えた携帯型ジャンプスタータを開示している。

【0019】

先行技術では、上述したような問題に対する解決策が試みられているが、先行技術の解決策はそれぞれ、複雑さ、コスト、または誤作動の可能性のいずれかにおいて、他の欠点を抱えている。したがって、当技術分野には、車両ジャンプスタート装置のさらなる改良に対する必要性が存在する。

【発明の概要】

【0020】

本発明は、改良されたジャンプスタータに関する。

【0021】

本発明は、バッテリの検出と安全性を提供するように構成された改良型ジャンプスタータに向けられている。

【0022】

本発明は、車両バッテリ検出および能動的車両バッテリ検出を含む、バッテリ検出および安全性を提供するように構成されたジャンプスタータに向けられている。

【0023】

バッテリ検出
また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含む。

【0024】

【0025】

【0026】

【0027】

【0028】

【0029】

【0030】

【0031】

【0032】

【0033】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチが、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチが、ジャンプスタート装置の充電動作中に充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために、充電式バッテリと回路接続されている。

【0034】

【0035】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチは、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために、充電式バッテリと回路接続され、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に同じ量の電流を許容する。

【0036】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチは、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために、充電式バッテリと回路接続され、１つまたは複数の一次スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に１つまたは複数の二次スイッチよりも大きい電流を許容する。

【0037】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチが、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチが、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために充電式バッテリと回路接続され、ジャンプスタート装置の充電動作中に、１つまたは複数の一次スイッチが、１つまたは複数の二次スイッチよりも大きい電流を許容し、１つまたは複数の二次スイッチが、１つまたは複数のバイパススイッチである。

【0038】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチは、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために、充電式バッテリと回路接続され、電源スイッチは、マイクロコントローラによって制御されるスマートスイッチである。

【0039】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチが、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチが、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために充電式バッテリと回路接続され、電源スイッチが、マイクロコントローラによって制御されるスマートスイッチであり、スマートスイッチが、最初に１つまたは複数の一次スイッチをオンにする、または閉じ、次に１つまたは複数の二次スイッチをオンにする、または閉じるシーケンスで動作するように構成されている。

【0040】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチは、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために、充電式バッテリと回路接続されており、電源スイッチは、マイクロコントローラによって制御されるスマートスイッチであり、スマートスイッチは、最初に１つ以上の一次スイッチをオンにし、または閉じ、次に１つ以上の二次スイッチをオンにし、または閉じるシーケンスで動作するように構成され、１つ以上の二次スイッチは、１００ミリ秒の遅延の後にオンにされる。

【0041】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチが、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチが、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために充電式バッテリと回路接続され、ジャンプスタート装置の充電動作中に、１つまたは複数の一次スイッチが、１つまたは複数の二次スイッチよりも大きい電流を許容し、１つまたは複数の一次スイッチが、１つまたは複数のリレーであり、１つまたは複数の二次スイッチが、１つまたは複数のＦＥＴである。

【0042】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチが、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチが、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために充電式バッテリと回路接続され、ジャンプスタート装置の充電動作中に、１つまたは複数の一次スイッチが、１つまたは複数の二次スイッチよりも大きい電流を許容し、１つまたは複数の一次スイッチが、１つまたは複数のＦＥＴであり、１つまたは複数の二次スイッチが、１つまたは複数のリレーである。

【0043】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチは、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために、充電式バッテリと回路接続され、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチの出力端に接続された導体をさらに含み、導体が、損傷することなく相当量の充電電流を許容するように構成されたヘビーゲージ導体であり、ヘビーゲージ導体は導電性金属製である。

【0044】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチは、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために、充電式バッテリと回路接続され、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチの出力端に接続された導体をさらに含み、導体が、損傷することなく相当量の充電電流を許容するように構成されたヘビーゲージ導体であり、ヘビーゲージ導体が導電性金属製であり、ヘビーゲージ導体は、板、棒、ロッド、チューブ、またはバスバーである。

【0045】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、電源スイッチは、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含み、電源スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために充電式バッテリと回路接続され、電源スイッチが、マイクロコントローラによって制御されるスマートスイッチであり、スマートスイッチが、最初に１つまたは複数の一次スイッチをオンにし、または閉じ、次に１つまたは複数の二次スイッチをオンにする、または閉じるシーケンスで動作するように構成され、スマートスイッチが、最初に１つまたは複数の二次スイッチをオフにし、または開き、次に１つまたは複数の一次スイッチをオフにする、または開くシーケンスで動作するように構成される。

【0046】

【0047】

【0048】

【0049】

【0050】

【0051】

また、本発明は、消耗または放電したバッテリを充電または高速充電するためのジャンプスタート装置にも向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、バッテリのプラス端子にジャンプスタート装置を接続するためのプラスバッテリコネクタと、バッテリのマイナス端子にジャンプスタート装置を接続するためのマイナスバッテリコネクタと、消耗または放電したバッテリの充電動作中にジャンプスタート装置に接続されたときに充電式バッテリを消耗または放電したバッテリに接続するための電源スイッチと、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第１の検出器と、プラスおよびマイナスバッテリコネクタに接続された消耗または放電したバッテリの存在を検出するための第２の検出器と、を含み、入力ＵＳＢポートをさらに含み、入力ＵＳＢポートは、ＵＳＢ充電回路に接続された入力ＵＳＢコネクタを含み、ＵＳＢ充電回路は、入力ＵＳＢコネクタを充電式バッテリに電気的に接続し、ＵＳＢ充電回路は、入力ＵＳＢコネクタから充電式バッテリへの電圧を増加させるように構成され、ＵＳＢ充電回路は、入力ＵＳＢコネクタから充電式バッテリへの電圧を増加させるように構成されたＤＣ－ＤＣコンバータを含む。

【0052】

【0053】

【0054】

安全スイッチ
本発明は、安全スイッチ（すなわち電源スイッチ）を有するジャンプスタータにも向けられ、ジャンプスタータ用の特定の安全スイッチにも向けられる。安全スイッチは、スイッチを通過する電流を共有するために、例えば、スイッチを通過する少なくとも第１の電流経路を保護するために、１つまたは複数の追加の電流経路（例えば、１つまたは複数の追加のバイパス電流経路）と組み合わせて第１の電流経路を構成する。

【0055】

例えば、安全スイッチは、二次バイパスリレーと並列の一次リレーを含んでもよい。あるいは、安全スイッチは、二次バイパスＦＥＴまたは複数のＦＥＴと並列の一次リレーを含んでもよい。さらに別の方法として、安全スイッチは、二次バイパスリレーと並列の一次ＦＥＴまたは複数のＦＥＴを含んでもよい。

【0056】

スイッチ構造においてリレーとＦＥＴ（例えば、リレー、複数のリレー、ＦＥＴ、複数のＦＥＴ）の両方を使用する組み合わせは、少なくとも１つのリレーと少なくとも１つのＦＥＴの両方を使用する長所を利用し集中させることができる一方で、リレーまたはＦＥＴのみを使用する両方の短所を解消するのに役立つ。少なくとも１つのＦＥＴを少なくとも１つのリレーと並列に追加することで、電流を共有し、より大きなリレーに必要なスペースを最小限に抑えることができる。少なくとも１つのＦＥＴは、必要なときにいつでもオン・オフでき、パルス幅変調（ＰＭＷ）して電流の共有量を制御することもできる。

【0057】

一次および二次電流経路（例えば、リレー、複数のリレー、ＦＥＴ、複数のＦＥＴ、またはそれらの組み合わせ）は、並列に配置された各装置を通過する電流の量を等しく分担することができる。しかし、スイッチは、例えば、一次電流経路が電流の多くまたは大部分を処理または許容し、二次現在経路が、作動または開放時にスイッチ（例えばスマートスイッチ）を通過する電流の少なくまたは最小限に処理または許容するように配置することができる。

【0058】

例えば、一次電流経路は、作動または開放時にスイッチを通過する全電流の８０から８５パーセント（すなわち８０～８５％）を処理または許容するように構成され、二次電流経路は、作動または開放時にスイッチを通過する全電流の１０から１５パーセント（すなわち１０～１５％）を処理または許容するように構成される。

【0059】

リレー／ＦＥＴ導体
導体（例えば、よりヘビーゲージ導体、銅導体、アルミニウム導体、バスバー）は、少なくとも１つのリレーと少なくとも１つのＦＥＴの出口端を接続することができる。導体は、少なくとも１つのリレーと少なくとも１つのＦＥＴのそれぞれを流れる電流の量を制御するようなサイズまたはレートにすることができる。この場合も、導体は、銅、アルミニウム、または他の導電性金属もしくは高導電性金属とすることができ、少なくとも１つのリレーと少なくとも１つのＦＥＴとの間の最適な接続の形状に作製（例えば、プレス、成形、切断、機械加工）することができる。

【0060】

ここで説明されている主題は、改良されたジャンプスタータに向けられている。

【0061】

ここで説明されている主題は、改良されたジャンプスタータ用スイッチ（すなわち電源スイッチ）を含むジャンプスタータに向けられている。

【0062】

ここで説明されている主題は、改良されたジャンプスタータ電源スイッチに向けられている。

【0063】

【0064】

【0065】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするためのジャンプスタート装置に向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルとを含み、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に同じ量の電流を許容する。

【0066】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするためのジャンプスタート装置に向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルとを含み、１つまたは複数の一次スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に１つまたは複数の二次スイッチよりも大きい電流を許容する。

【0067】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするためのジャンプスタート装置に向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルとを含み、１つまたは複数の一次スイッチは、ジャンプスタート装置の充電動作中に１つまたは複数の二次スイッチよりも大きい電流を許容し、１つまたは複数の二次スイッチは、１つまたは複数のバイパススイッチである。

【0068】

【0069】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするためのジャンプスタート装置に向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルとを含み、電源スイッチは、マイクロコントローラによって制御されるスマートスイッチであり、スマートスイッチは、最初に１つまたは複数の一次スイッチをオンにし、次に１つまたは複数の二次スイッチをオンにするシーケンスで動作するように構成されている。

【0070】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするためのジャンプスタート装置に向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルとを含み、電源スイッチは、マイクロコントローラによって制御されるスマートスイッチであり、スマートスイッチは、最初に１つまたは複数の一次スイッチをオンにし、次に１つまたは複数の二次スイッチをオンにするシーケンスで動作するように構成され、１つまたは複数の二次スイッチは、１００ミリ秒の遅延の後にオンにされる。

【0071】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするためのジャンプスタート装置に向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルとを含み、ジャンプスタート装置の充電動作中、１つまたは複数の一次スイッチは、１つまたは複数の二次スイッチよりも大きい電流を許容し、１つまたは複数の一次スイッチは、１つまたは複数のリレーであり、１つまたは複数の二次スイッチは、１つまたは複数のＦＥＴである。

【0072】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするためのジャンプスタート装置に向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルとを含み、ジャンプスタート装置の充電動作中、１つまたは複数の一次スイッチは、１つまたは複数の二次スイッチよりも大きい電流を許容し、１つまたは複数の一次スイッチは、１つまたは複数のＦＥＴであり、１つまたは複数の二次スイッチは、１つまたは複数のリレーである。

【0073】

【0074】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするためのジャンプスタート装置に向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルとを含み、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチの出力端に接続された導体をさらに含み、導体は、損傷することなく相当量の充電電流を許容するように構成されたヘビーゲージ導体である。

【0075】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするためのジャンプスタート装置に向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルとを含み、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチの出力端に接続された導体をさらに含み、導体は、損傷することなく相当量の充電電流を許容するように構成されたヘビーゲージ導体であり、ヘビーゲージ導体は導電性金属製である。

【0076】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするためのジャンプスタート装置に向けられており、このジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルとを含み、１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチの出力端に接続された導体をさらに含み、導体は、損傷することなく相当量の充電電流を許容するように構成されたヘビーゲージ導体であり、ヘビーゲージ導体は導電性金属製であり、ヘビーゲージ導体が、プレート、棒、ロッド、チューブ、またはバスバーである。

【0077】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするための電流共有構成を有するジャンプスタート装置に向けられており、ジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリへの電力をオンまたはオフにするように構成された電源スイッチであって、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルであって、消耗または放電したバッテリのプラス端子に接続するためのプラスバッテリターミナルコネクタを有するプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルであって、消耗または放電したバッテリのプラス端子に接続するためのマイナスバッテリターミナルコネクタを有するマイナスバッテリケーブルと、を含み、電源スイッチが、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために充電式バッテリと回路接続され、電源スイッチが、マイクロコントローラによって制御されるスマートスイッチであり、スマートスイッチが、１つまたは複数の一次スイッチをオンにし、または閉じ、次いで、１つまたは複数の二次スイッチをオンにする、または閉じるシーケンスで動作するように構成され、スマートスイッチが、最初に１つまたは複数の二次スイッチをオフにし、または開き、次いで、１つまたは複数の一次スイッチをオフにする、または開くシーケンスで動作するように構成されている。

【0078】

【0079】

ここで説明されている主題は、充電式バッテリからの電力を消耗または放電したバッテリに接続するためのジャンプスタータ電源スイッチに向けられており、電源スイッチは、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む。

【0080】

【0081】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするための電流共有構成を有するジャンプスタート装置に向けられており、ジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリへの電力をオンまたはオフにするように構成された電源スイッチであって、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルであって、消耗または放電したバッテリのプラス端子に接続するためのプラスバッテリターミナルコネクタを有するプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルであって、消耗または放電したバッテリのプラス端子に接続するためのマイナスバッテリターミナルコネクタを有するマイナスバッテリケーブルと、を含み、電源スイッチが、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために充電式バッテリと回路接続され、入力ＵＳＢコネクタを充電式バッテリに電気的に接続するＵＳＢ充電回路をさらに含み、ＵＳＢ充電回路は、ＵＳＢコネクタと充電式バッテリとの間の電圧を上昇させるように構成される。

【0082】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするための電流共有構成を有するジャンプスタート装置に向けられており、ジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリへの電力をオンまたはオフにするように構成された電源スイッチであって、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルであって、消耗または放電したバッテリのプラス端子に接続するためのプラスバッテリターミナルコネクタを有するプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルであって、消耗または放電したバッテリのプラス端子に接続するためのマイナスバッテリターミナルコネクタを有するマイナスバッテリケーブルと、を含み、電源スイッチが、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために充電式バッテリと回路接続され、入力ＵＳＢコネクタを充電式バッテリに電気的に接続するＵＳＢ充電回路をさらに含み、ＵＳＢ充電回路は、入力ＵＳＢコネクタと充電式バッテリとの間の電圧を上昇させるように構成されたＤＣ－ＤＣコンバータを含む。

【0083】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするための電流共有構成を有するジャンプスタート装置に向けられており、ジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリへの電力をオンまたはオフにするように構成された電源スイッチであって、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルであって、消耗または放電したバッテリのプラス端子に接続するためのプラスバッテリターミナルコネクタを有するプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルであって、消耗または放電したバッテリのプラス端子に接続するためのマイナスバッテリターミナルコネクタを有するマイナスバッテリケーブルと、を含み、電源スイッチが、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために充電式バッテリと回路接続され、充電式バッテリを充電するように構成された入力ＵＳＢコネクタと、１つまたは複数の外部電気機器を充電するように構成された出力ＵＳＢコネクタと、をさらに含む。

【0084】

ここで説明されている主題は、消耗または放電したバッテリを充電またはジャンプするための電流共有構成を有するジャンプスタート装置に向けられており、ジャンプスタート装置は、充電式バッテリと、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリへの電力をオンまたはオフにするように構成された電源スイッチであって、電気的に並列配置で一緒に接続された１つまたは複数の一次スイッチおよび１つまたは複数の二次スイッチを含む電源スイッチと、充電式バッテリに接続されたプラスバッテリケーブルであって、消耗または放電したバッテリのプラス端子に接続するためのプラスバッテリターミナルコネクタを有するプラスバッテリケーブルと、電源スイッチに接続されたマイナスバッテリケーブルであって、消耗または放電したバッテリのプラス端子に接続するためのマイナスバッテリターミナルコネクタを有するマイナスバッテリケーブルと、を含み、電源スイッチが、ジャンプスタート装置の充電動作中に、充電式バッテリから消耗または放電したバッテリに電源を投入するために充電式バッテリと回路接続され、電源スイッチに電気的に接続され、電源スイッチを制御する制御システムまたは回路をさらに備え、制御システムまたは回路は、正バッテリ端子コネクタと負バッテリ端子コネクタとの間に電気的に接続されたときに、消耗または放電したバッテリの存在および極性の両方を検出するように構成される。

【0085】

安全機能
本発明の一態様によれば、車両エンジンをジャンプスタートするための装置が提供され、装置は、内部電源と、正極性出力および負極性出力を有する出力ポートと、正極性出力および負極性出力と回路接続され、正極性出力と負極性出力との間に接続された車両バッテリの存在を検出するように構成された車両バッテリ分離センサと、正極性出力および負極性出力と回路接続され、正極性出力と負極性出力との間に接続された車両バッテリの極性を検出するように構成された逆極性センサと、内部電源と出力ポートとの間に接続された電源ＦＥＴスイッチと、出力ポートに車両バッテリが存在することを示すセンサからの信号と、車両バッテリのプラスおよびマイナス端子とプラスおよびマイナス極性出力との適切な極性接続に応答して、内部電源を出力ポートに接続するために電源ＦＥＴスイッチがオンになるように、車両分離センサおよび逆極性センサからの入力信号を受信し、電源ＦＥＴスイッチに出力信号を提供するように構成されたマイクロコントローラと、を含む。

【0086】

本発明の別の態様によれば、内部電源は充電式リチウムイオンバッテリパックである。

【0087】

本発明のさらに別の態様に従って、ジャンパーケーブル装置が提供され、装置は、内部電源を有する携帯型バッテリ充電器ブースター装置の出力ポートに差し込むように構成されたプラグと、その一方のそれぞれの端部においてプラグと一体化された一対のケーブルと、を有し、一対のケーブルは、その他方のそれぞれの端部においてバッテリの端子に別々に接続されるように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0088】

【図1】図１は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の機能ブロック図である。

【図2A-1】図２Ａ－１は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図2A-2】図２Ａ－２は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図2A-3】図２Ａ－３は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図2A-4】図２Ａ－４は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図2B-1】図２Ｂ－１は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図2B-2】図２Ｂ－２は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図2B-3】図２Ｂ－３は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図2B-4】図２Ｂ－４は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図2C-1】図２Ｃ－１は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図2C-2】図２Ｃ－２は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図2C-3】図２Ｃ－３は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースト装置の例示的実施形態の模式的回路図である。

【図3】図３は、本発明の一態様に係る携帯型ジャンプスタータブースト装置の斜視図である。

【図4】図４は、本発明の別の態様に係る携帯型ジャンプスタータブースト装置と共に使用できるジャンパーケーブルの平面図である。

【図5】図５は、本発明の一態様に係るジャンプスタータの例のダイヤグラムであり、本発明に係る電源スイッチを含み、リレーと複数のＦＥＴとの間の電流共有構成が提供される。

【図6】図６は、消耗または放電したバッテリ検出を提供するように（すなわち、ジャンプスタータに接続した消耗または放電したバッテリの存在を検出するように）構成された回路の模式図である。

【図7】図７は、能動的な消耗または放電したバッテリ検出を提供するように（すなわち、ジャンプスタータに接続した消耗または放電したバッテリの存在も検出するように）構成された回路の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0089】

図１は、本発明の一態様に係る携帯型バッテリブースターの機能ブロック図である。携帯型バッテリブースターの中心には、リチウムポリマバッテリパック３２があり、従来の１２ボルト鉛蓄バッテリまたはバルブ制御鉛蓄バッテリで駆動される車両エンジンをジャンプスタートさせるのに十分なエネルギーを蓄える。一例の実施形態では、高サージリチウムポリマバッテリパックは、３５１Ｐ構成の３つの３．７Ｖ、２６６６ｍＡｈリチウムポリマバッテリを含む。このバッテリパックは、総じて１１．１Ｖ、２６６６Ａｈ（３．７Ｖで８０００Ａｈ、２９．６Ｗｈ）を供給する。連続放電電流は２５Ｃ（または２００アンペア）、バースト放電電流は５０Ｃ（または４００アンペア）。バッテリパックの最大充電電流は８０００ｍＡ（８アンペア）である。

【0090】

プログラマブル・マイクロコントローラ・ユニット（ＭＣＵ）１は、様々な入力を受信し、情報出力および制御出力を生成する。プログラマブルＭＣＵ１は、ハードウェアを変更することなく、機能やシステムパラメータの更新を可能にすることにより、システムに柔軟性を提供する。一例の実施形態によれば、システムを制御するために、２Ｋ×１５ビットのフラッシュメモリを備えた８ビットマイクロコントローラが使用される。このようなマイクロコントローラの１つは、ＨｏｌｔｅｋＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＩｎｃ．から市販されているＨＴ６７Ｆ３０である。

【0091】

カーバッテリリバースセンサ１０は、携帯型バッテリブースター装置が車両の電気系統に接続されているときに、車両バッテリ７２の極性を監視する。以下に説明するように、ブースター装置は、車両バッテリ７２の端子がブースター装置の誤った端子に接続された場合に、リチウムバッテリパックが車両バッテリ７２に接続されるのを防止する。カーバッテリアイソレーションセンサ１２は、車両バッテリ７２がブースター装置に接続されているか否かを検出し、出力端子に接続された良好な（例えば充電可能な）バッテリが存在しない限り、リチウムバッテリパックがブースター装置の出力端子に接続されることを防止する。

【0092】

スマートスイッチＦＥＴ回路１５は、車両バッテリが存在し（絶縁センサ１２による検出信号に応答して）、正しい極性で接続されている（リバースセンサ１０による検出信号に応答して）とＭＣＵ１によって判断された場合にのみ、携帯型バッテリブースターリチウムバッテリを車両の電気システムに電気的にスイッチする。リチウムバッテリ温度センサ２０は、リチウムバッテリパック３２の温度を監視し、高い周囲温度条件による過熱や、ジャンプスタート時の過大な電流引き込みを検出する。リチウムバッテリ電圧測定回路２４は、リチウムバッテリパック３２の電圧を監視し、充電動作中に電位が上がりすぎたり、放電動作中に電位が下がりすぎたりするのを防ぐ。

【0093】

リチウムバッテリ逆充電保護ダイオード２８は、車両バッテリ７２に供給される充電電流が車両の電気系統からリチウムバッテリパック３２に逆流するのを防止する。懐中電灯ＬＥＤ回路３６は、暗い状況下で車両のボンネットの下を照らすための懐中電灯機能を提供し、また、車両が潜在的に危険な場所で使用不能になる可能性がある場合に、安全のためにＳＯＳおよびストロボ照明機能を提供する。電圧レギュレータ４２は、マイクロコントローラとセンサの内部動作電圧を調整する。オン／オフ手動モードおよび懐中電灯スイッチ４６により、ユーザは携帯型バッテリブースター装置の電源オンを制御し、車両にバッテリがない場合の手動オーバーライド操作を制御し、懐中電灯機能を制御することができる。手動ボタンは、ブースター装置の電源が入っているときのみ機能する。このボタンを使用すると、バッテリがない、またはバッテリ電圧が低すぎてＭＣＵによる自動検出が不可能な車両をジャンプスタートさせることができる。手動モードの不用意な作動を防ぐために、ユーザが手動オーバーライドボタンを所定の時間（３秒など）押し続けると、内蔵リチウムイオンバッテリの電源が車両バッテリ接続ポートに切り替わる。手動オーバーライドの唯一の例外は、カーバッテリが逆に接続されている場合である。カーバッテリが逆接続されている場合、内蔵リチウムイオンバッテリの電源が車両バッテリ接続ポートに切り替わることはない。

【0094】

ＵＳＢ充電回路５２は、任意のＵＳＢ充電器電源からの電力を、リチウムバッテリパック３２を充電するための充電電圧と電流に変換する。ＵＳＢ出力５６は、スマートフォン、タブレット、その他の充電可能な電子機器を充電するためのＵＳＢポータブル充電器を提供する。操作インジケータＬＥＤ６０は、リチウムバッテリの容量状態を視覚的に示すとともに、スマートスイッチの作動状態（車両の電気系統に電力が供給されていることを示す）を示す。

【0095】

次に、図２Ａ－１～２Ｃ－３の模式図を参照して、携帯型ブースター装置の詳細な動作を説明する。図２Ａ－２に示すように、マイクロコントローラユニット１が全ての入出力の中心となる。リバースバッテリセンサ１０は、入力ピン１および２で車両バッテリ７２の端子に接続された光結合アイソレータフォトトランジスタ（４Ｎ２７）を含み、ピン１のリード導体（負端子ＣＢ－に関連する）にはダイオードＤ８が設けられており、バッテリ７２が正しい極性でブースター装置の端子に接続された場合、オプトカプラＬＥＤ１１は電流を導通しないためオフになり、「１」またはハイの出力信号をＭＣＵ１に提供するようになっている。車両バッテリアイソレーションセンサ１２は、入力ピン１および２で車両バッテリ７２の端子に接続された光結合アイソレータフォトトランジスタ（４Ｎ２７）を含み、ピン１のリード導体（プラス端子ＣＢ＋に関連する）にはダイオードＤ７が設けられており、バッテリ７２が正しい極性でブースター装置の端子に接続された場合、オプトカプラＬＥＤ１１Ａは電流を導通するため、点灯し、ＭＣＵに「０」またはローの出力信号を提供し、携帯型ブースター装置のジャンパー出力端子間にバッテリが存在することを示す。

【0096】

カーバッテリ７２が携帯型ブースター装置に逆極性で接続されている場合、リバースセンサ１０のオプトカプラＬＥＤ１１は電流を導通し、マイクロコントローラユニット１に「０」またはローの信号を提供する。さらに、携帯型ブースター装置にバッテリが接続されていない場合、アイソレーションセンサ１２のオプトカプラＬＥＤ１１Ａは電流を通さないためオフになり、携帯型ブースター装置にバッテリが接続されていないことを示す「１」またはハイの出力信号をＭＣＵに提供する。これらの特定の入力を使用して、ＭＣＵ１のマイクロコントローラソフトウェアは、スマートスイッチＦＥＴ１５をオンにして、リチウムバッテリパックをブースター装置のジャンパー端子に接続することがいつ安全であるかを決定することができる。その結果、カーバッテリ７２がブースター装置に全く接続されていないか、逆極性で接続されている場合、ＭＣＵ１はスマートスイッチＦＥＴ１５をオンにしないようにし、リチウムバッテリパックのスパーク／短絡を防止することができる。

【0097】

図２Ｂ－２に示すように、ＦＥＴスマートスイッチ１５は、マイクロコントローラ１の出力によって駆動される。ＦＥＴスマートスイッチ１５は、３つのＦＥＴ（Ｑ１５、Ｑ１８、Ｑ１９）を並列に含み、リチウムバッテリパックからの電力の分配をＦＥＴに分散させる。そのマイクロコントローラ出力が論理ローに駆動されると、ＦＥＴ１６はすべて高抵抗状態になり、したがって、内部リチウムバッテリ負接点１７からカーバッテリ７２負接点に電流が流れないようにする。マイクロコントローラ出力が論理ハイに駆動されると、ＦＥＴ１６（Ｑ１５、Ｑ１８、Ｑ１９）は低抵抗状態になり、電流が内部リチウムバッテリパック負接点１７（ＬＢ－）からカーバッテリ７２負接点（ＣＢ－）に自由に流れるようになる。このようにして、マイクロコントローラのソフトウェアは、自動車のエンジンをジャンプスタートさせるために、内部リチウムバッテリパック３２の車両バッテリ７２への接続を制御する。

【0098】

図２Ａ－１に戻ると、内部リチウムバッテリパックの電圧は、回路２４とマイクロコントローラ１のアナログ・デジタル入力の１つを使用して正確に測定することができる。回路２４は、メイン３．３Ｖレギュレータ４２の電圧がオンのときにそれを検知し、レギュレータ４２の電圧がオンのときにトランジスタ２３をオンにするように設計されている。トランジスタ２３が導通すると、ＦＥＴ２２がオンになり、それによって内部リチウムバッテリの正接点（ＬＢ＋）が分圧器（ｖｏｌｔａｇｅｄｉｖｉｄｅｒ）２１への導電経路となり、低電圧範囲がマイクロコントローラにもたらされて読み取られるようになる。この入力を使用して、マイクロコントローラのソフトウェアは、放電動作中にリチウムバッテリの電圧が低すぎるか、充電動作中に高すぎるかを判断し、電子部品の損傷を防ぐために適切な措置を取ることができる。

【0099】

依然として図２Ａ－１を参照すると、内部リチウムバッテリパック３２の温度は、２つの負温度係数（ＮＴＣ）装置２０によって正確に測定することができる。これらは、温度が上昇すると抵抗が減少する装置である。この回路は分圧器であり、その結果をマイクロコントローラ１の２つのアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）入力にもたらす。マイクロコントローラのソフトウェアは、内蔵のリチウムバッテリが高温になりすぎてジャンプスタートができなくなったときを判断するから、設計に安全性を加えることができる。

【0100】

主電圧レギュレータ回路４２は、内部リチウムバッテリ電圧を、マイクロコントローラ１およびブースター装置の他のコンポーネントによって内部動作電力として利用される調整された３．３ボルトに変換するように設計されている。３つのリチウムバッテリ逆充電保護ダイオード２８（図２Ｂ－１参照）は、電流が内部リチウムバッテリパック３２からカーバッテリ７２にのみ流れ、カーバッテリから内部リチウムバッテリには流れないようにするために設置されている。このようにして、自動車の電気系統がオルタネータから充電している場合、内部リチウムバッテリを逆充電する（それによって損傷する）ことはできず、追加のレベルの安全性が提供される。主電源オンスイッチ４６（図２Ａ－１）は、ダブルポール、ダブルスロー（ｄｏｕｂｌｅｐｏｌｅ、ｄｏｕｂｌｅｔｈｒｏｗ）動作が可能な組み合わせで、ワンプッシュで、製品がオフ状態の場合はオンに、オン状態の場合はオフにすることができる。この回路はまた、オンスイッチで作動したときに電源を「生かす」ために、マイクロコントローラ出力４７を使用する。スイッチが押されると、マイクロコントローラはこの出力を高論理レベルにし、スイッチが離されたときに電源をオンにしておく。このようにして、マイクロコントローラは、オン／オフスイッチが再び作動したとき、またはリチウムバッテリの電圧が低くなりすぎたときに電源がオフになるタイミングを制御し続ける。また、マイクロコントローラのソフトウェアには、あらかじめ定義された期間（例えば８時間など）が経過した後に電源がオフになるタイマーも含まれている。

【0101】

図２Ｂ－３に示す懐中電灯ＬＥＤ回路４５は、懐中電灯ＬＥＤの動作を制御する。マイクロコントローラ１からの２つの出力は、２つの別々のＬＥＤ専用である。したがって、ＬＥＤは、ストロボとＳＯＳパターン用に独立してソフトウェア制御することができ、ブースター装置にさらに別の安全機能を提供する。ＬＥＤインジケータは、操作者が製品に何が起こっているかを理解するために必要なフィードバックを提供する。４つの個別のＬＥＤ６１（図２Ａ）は、マイクロコントローラ１の対応する個別の出力によって制御され、内蔵リチウムバッテリの残容量を示す。これらのＬＥＤは、２５％、５０％、７５％、１００％（赤、赤、黄、緑）の容量を示す「燃料ゲージ」タイプの形式で制御される。ＬＥＤインジケータ６３（図２Ｂ－４）は、車両バッテリ７２が逆極性で接続された場合に、ユーザに視覚的な警告を提供する。「ブースト」およびオン／オフＬＥＤ６２は、ブースター装置がジャンプスタート電力を供給しているとき、およびブースター装置がオンになっているときに、それぞれ視覚的な表示を提供する。

【0102】

ＵＳＢ出力５６回路（図２Ｃ－１）は、内蔵リチウムバッテリパック３２からスマートフォンなどの携帯電子機器を充電するためのＵＳＢ出力を提供するために含まれる。マイクロコントローラ１からの制御回路５７により、内蔵リチウムバッテリの容量が少なくなりすぎないように、ソフトウェア制御でＵＳＢ出力５６をオン／オフすることが可能になる。ＵＳＢ出力は、標準的なＵＳＢコネクタ５８で装置の外部にもたらされ、これには、それを必要とする特定のスマートフォンへの充電を可能にするために必要な標準的な分圧器が含まれている。ＵＳＢ充電回路５２は、標準的なＵＳＢ充電器を使用して内部リチウムバッテリパック３２を充電することができる。この充電入力は標準的なマイクロＵＳＢコネクタ４８を使用するため、標準ケーブルを使用することができる。標準的なＵＳＢ充電器から供給される５Ｖの電位は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４９を使用して、内蔵リチウムバッテリパックの充電に必要な１２．４ＶＤＣ電圧に昇圧される。ＤＣ－ＤＣコンバータ４９は、マイクロコントローラ１からの出力により、回路５３を介してオン／オフすることができる。

【0103】

このようにして、Ａ／Ｄ入力２２によってバッテリ電圧が高すぎると測定された場合、マイクロコントローラのソフトウェアは充電をオフにすることができる。さらに、内部リチウムバッテリセル５１に充電バランスを提供するリチウムバッテリ充電コントローラ５０を使用して、内部リチウムバッテリへの過充電を排除するのに役立つ安全性が提供される。このコントローラはまた、内部リチウムバッテリの過放電を排除するための安全冗長性を提供する。

【0104】

図３は、本発明の例示的な実施形態による携帯型装置３００の透視図である。３０１は電源オンのスイッチである。３０２は、ＬＥＤ「燃料ゲージ」インジケータ６１を示す。３０３は、さらに後述するケーブル装置４００に接続可能な１２ボルト出力ポートを示す。３０４は、懐中電灯ＬＥＤ４５を作動させるための懐中電灯制御スイッチを示す。３０５は、内蔵リチウムバッテリを充電するためのＵＳＢ入力ポートであり、３０６は、リチウムバッテリからの充電をスマートフォン、タブレット、音楽プレーヤーなどの他の携帯機器に供給するためのＵＳＢ出力ポートである。３０７は、１２Ｖ出力ポートに電力が供給されていることを示す「ブーストオン」インジケータである。３０８は、車両バッテリが極性に関して不適切に接続されていることを示す「リバース」インジケータである。３０９は、装置が動作のためにパワーアップしていることを示す「パワーオン」インジケータである。

【0105】

図４は、携帯型装置３００と共に使用するために特別に設計されたジャンパーケーブル装置４００を示す。装置４００は、携帯型装置３００の１２ボルト出力ポート３０３に差し込むように構成されたプラグ４０１を有する。一対のケーブル４０２ａおよび４０２ｂがプラグ４０１と一体化され、リング端子４０４ａおよび４０４ｂを介してバッテリ端子クランプ４０３ａおよび４０３ｂにそれぞれ接続されている。ポート３０３とプラグ４０１は、プラグ４０１が特定の向きでのみポート３０３に収まるような寸法にすることができ、その結果、そこに示されているように、クランプ４０３ａが正極性に対応し、クランプ４０３ｂが負極性に対応するようになる。さらに、リング端子４０４ａおよび４０４ｂは、クランプから切り離し、車両バッテリの端子に直接接続することができる。この機能は、例えば、ケーブル３０２ａ～３０２ｂを車両のバッテリに恒久的に取り付けるのに便利である。バッテリ電圧が低下した場合、プラグ４０１をポート３０３に差し込むだけで、携帯型ブースター装置３００をバッテリに適切に接続することができる。

【0106】

電流共有スイッチの構成および安全スイッチ
本発明による電流共有構成を有する電源スイッチ５１１（例えばスマートスイッチ）を有する本発明によるジャンプスタータ５１０を図５に示す。スマートスイッチは、ジャンプスタータ５１０のマイクロコントローラに接続され、マイクロコントローラによって制御され得る。

【0107】

ジャンプスタータ５１０は、図５に示すように、リチウムイオン充電式バッテリ５２２、電源スイッチ５１１、導体５２０（例えば、頑丈な導体、導電性金属板または棒、バスバー）、プラス（＋）バッテリクランプ２４、およびマイナス（－）バッテリクランプ５２６を含む。

【0108】

リチウムイオン充電式バッテリ５２２のプラス（＋）端子はバッテリのプラス（＋）端子に接続され、リチウムイオン充電式バッテリ５２２のマイナス（－）端子は電源スイッチ５１１に接続されている。

【0109】

電源スイッチ５１１は、スイッチ５１２ａとコイル５１２ｂとを有するリレー５１２（すなわち一次スイッチ）と、リレー５１２と並列に配置されたＦＥＴ群５１４、５１６、５１８（すなわち二次スイッチ）とを含む。ＦＥＴ１５１４、ＦＥＴ２５１６、ＦＥＴＮ５１８は、それぞれＧＡＴＥ１、ＧＡＴＥ２、ＧＡＴＥＮを含む。リレー５１２とＦＥＴ群５１４、５１６、５１８の出力は共通導体５２０に接続されている。

【0110】

導体５２０は、かなりの量の電流を許容できる構造または構成になっている。例えば、導体５２０は、銅またはアルミニウムなどの導電性金属で作られた頑丈な導体であり、損傷することなく大電流を処理または許容するために、太いゲージのワイヤ、プレート、バー、ロッド、チューブ、バスバー、または他の適切な構成として構成される。例えば、導体５２０は、リレー１２およびＦＥＴ群５１４、５１６、５１８からマイナス（－）バッテリクランプ５２４につながる導体５２０に出力されるものと、同じ、類似の、または異なる電流のレベルまたはレートに対応するように構成、設計、または調整することができる。例えば、ＦＥＴ群５１４、５１６、５１８は、高電流レベルおよび／または電力サージによるリレー５１２および／またはＦＥＴ群５１４、５１６、５１８の損傷を最小限に抑えるために、導体５２０の構成によって、異なるＦＥＴから増加または減少する電流レートを供給することができる。

【0111】

リレー５１２は、ＦＥＴ群５１４、５１６、５１８と同じか同程度の電流量を許容するように構成することができる。あるいは、リレー５１２は、ＦＥＴ群５１４、５１６、５１８よりもかなり大きい電流を許容できるように構成することができる。例えば、ＦＥＴＳ５１４、５１６、５１８は、電源スイッチ５１１を通過する電流の約１０パーセント（１０％）～１５パーセント（１５％）を許容するバイパススイッチであり、リレー５１２は、電源スイッチ５１１を通過する電流の約８５パーセント（８５％）～９０パーセント（９０％）を許容するように構成される。

【0112】

ジャンプスタータ５１０の充電動作を開始するには、リレースイッチ５１２ａを閉じて、正バッテリクランプ５２４および負バッテリクランプ５２６に適切に接続された消耗または放電したバッテリを充電する。例えば、リチウムイオンバッテリ５２２からの電流の一部がリレー５１２を通って流れ始め、わずかな遅延（例えば１／１００ミリ秒の遅延タイミング）の後に電流がＦＥＴ群５１４、５１６、５１８を通って流れ始める。したがって、電源スイッチ５１１のスイッチング動作は、最初にリレー５１２を閉じ、その後にＦＥＴ群５１４、５１６、５１８を閉じるシーケンスを含むことができる。このシーケンスにより、リレー５１２およびＦＥＴ群５１４、５１６、５１８が、電源スイッチ５１１を流れる電流によって損傷するのを防ぐことができる。

【0113】

さらに、動作は、最初にＦＥＴ群５１４、５１６、５１８を開くことによって（例えば最初に閉じた後に）電源スイッチ５１１を開き、続いてリレー５１２を開くシーケンスを含むことができる。例えば、リレー５１２は、ＦＥＴが開かれた後、わずかな遅延（例えば、１／１００ミリ秒の遅延タイミング）の後に開くことができる。

【0114】

したがって、電源スイッチ５１１を切り替える全体的なシーケンスは、リレー５１２が最初に開き、ＦＥＴ群５１４、５１６、５１８が２番目に開き、ＦＥＴ群５１４、５１６、５１８が最初に閉じ、リレー５１２が２番目に閉じる。

【0115】

電流はリレー５１２とＦＥＴ群５１４、５１６、５１８を通って導線５２０に流れ、導線５２０で電流が合流する。

【0116】

本発明をこのように説明したが、当業者には、本発明の精神または範囲から逸脱することなく、同じものを多くの方法で変化させることができることが明らかであろう。そのようなあらゆる変形は、以下の特許請求の範囲に包含されることが意図される。

【0117】

安全性を提供するためのバッテリ検出
本発明によるジャンプスタータは、例えば、消耗または放電したバッテリ検出器と能動的な消耗または放電したバッテリ検出器の両方を備える。例えば、消耗または放電したバッテリ検出器は車両バッテリ検出器（例えばカーバッテリ検出器）であり、能動的な消耗または放電したバッテリ検出器は能動的な車両バッテリ検出器（例えば能動的なカーバッテリ検出器）である。

【0118】

例えば、本発明によるジャンプスタータで使用するための、本発明による消耗または放電したバッテリ検出器６１０の回路を図６に示す。

【0119】

消耗または放電したバッテリ検出器６１０は、消耗または放電したバッテリの存在を検出するための１つまたは複数のオプトアイソレータ８１７Ｃを含む。

【0120】

本発明によるジャンプスタータは、消耗または放電したバッテリ検出器６１０からの情報、ならびに短絡検出器、消耗または放電したバッテリ逆極性検出器、および能動的消耗または放電したバッテリ検出器からの入力を使用して、ジャンプスタータスイッチ（例えばスマートスイッチ）を閉じることによって、充電サイクルまたはブーストサイクル（例えばオートブーストモード）中にジャンプスタータから消耗または放電したバッテリに電力を投入するかどうかを決定するシステムを含む。

【0121】

ブーストサイクル中（例えばスマートスイッチが閉じた後）に、消耗または放電したバッテリとジャンプスタータの内蔵バッテリの電位が非常に近く、自動消耗または放電したバッテリ検出器によって電流が流れないことが検出された場合、システムは一時的にスマートスイッチを開き、消耗または放電したバッテリ検出器は、消耗または放電したバッテリがジャンプスタータのバッテリクランプにまだ取り付けられていることを確認する。

【0122】

例えば、本発明によるジャンプスタータで使用するための、本発明による能動的な消耗または放電したバッテリ検出器６４０の回路を図７に示す。

【0123】

能動的消耗または放電したバッテリ検出器６４０は、スマートスイッチを横切る電流の流れ（すなわち、ジャンプスタータの内部バッテリから消耗または放電したバッテリへの電流の流れ）を測定するオペアンプベースの回路を含む。

【0124】

「ゼロ点」は、電流の流れを両方向で測定できるように設定されている（すなわち、ジャンプスタータの内蔵バッテリから消耗または放電したバッテリへ、またはその逆）。

【0125】

バッテリクランプが消耗または放電したバッテリに接続されている場合、能動的消耗または放電したバッテリ検出値（ＡＮ１）は、消耗または放電したバッテリ電圧がジャンプスタータの内部バッテリ電圧よりも高いときに「ゼロ点」を下回る。したがって、システムは、バッテリクランプでバッテリ消耗または放電したバッテリ検出器によってバッテリ消耗または放電したバッテリが検出された後、高電圧のバッテリ消耗または放電したバッテリがシステムに接続されるのを防ぐオートブーストモードに入る前に、この信号をチェックする。

【0126】

自動高速充電中、電流の流れは常に測定され、例えばバッテリクランプが突然外れて車両（自動車）のシャーシと短絡することがないようにする。

【0127】

対照的に、ジャンプスタータがブロッキングダイオードを備えていない場合、電流はジャンプスタータの内部バッテリと消耗または放電したバッテリの間で両方向に流れる可能性がある。たとえば、消耗または放電したバッテリが極端に放電している場合（たとえば車両のオルタネータ電圧未満）、ジャンプスタータの内部バッテリが消耗または放電したバッテリによって再充電されるようにアルゴリズムを使用することができる。

【0128】

消耗または放電したバッテリからジャンプスタータの内部バッテリに電流が流れていることが検出された場合、アルゴリズムは、バッテリ容量、最大充電電流、およびジャンプスタータの内部バッテリのバッテリ温度を考慮して、消耗または放電したバッテリからジャンプスタータの内部バッテリへの逆充電電流を流す時間を決定することができる。

【0129】

システムは、上記のパラメータが満たされた場合、または自動タイマーが切れた場合（オートブーストモードなど）、消耗または放電したバッテリの充電またはブーストを終了することができる（例えば、スマートスイッチがオフをする）。

【図1】