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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】2024-03-11
(54)【発明の名称】バッテリ管理インフラストラクチャ
(51)【国際特許分類】
   H02M 3/07 20060101AFI20240304BHJP
   H02J 7/10 20060101ALI20240304BHJP
【FI】
H02M3/07
H02J7/10 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023558558
(86)(22)【出願日】2022-03-23
(85)【翻訳文提出日】2023-11-21
(86)【国際出願番号】 US2022021498
(87)【国際公開番号】W WO2022204251
(87)【国際公開日】2022-09-29
(31)【優先権主張番号】63/165,519
(32)【優先日】2021-03-24
(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】518313906
【氏名又は名称】ピーセミ コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】PSEMI CORPORATION
(74)【代理人】
【識別番号】100107984
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 雅紀
(74)【代理人】
【識別番号】100182305
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 鉄平
(74)【代理人】
【識別番号】100096482
【弁理士】
【氏名又は名称】東海 裕作
(74)【代理人】
【識別番号】100131093
【弁理士】
【氏名又は名称】堀内 真
(74)【代理人】
【識別番号】100150902
【弁理士】
【氏名又は名称】山内 正子
(74)【代理人】
【識別番号】100141391
【弁理士】
【氏名又は名称】園元 修一
(74)【代理人】
【識別番号】100221958
【弁理士】
【氏名又は名称】篠田 真希恵
(74)【代理人】
【識別番号】100192441
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 仁
(72)【発明者】
【氏名】ジュリアーノ デイヴィッド
【テーマコード(参考)】
5G503
5H730
【Fターム(参考)】
5G503AA01
5G503BA01
5G503BB01
5G503CA03
5G503GB03
5H730AS17
5H730BB02
5H730BB15
5H730CC01
5H730DD02
5H730FD51
5H730FG05
5H730XX02
5H730XX15
5H730XX22
5H730XX35
(57)【要約】
簡単に言うと、例えば、1又は2以上のスイッチトキャパシタ電力コンバータを備えることができる1又は2以上の電力コンバータとともに使用するためのような、バッテリ管理インフラストラクチャのための1又は2以上の動作及び/又は技術を促進及び/又はサポートするために全体的又は部分的に実装することができる、例となるアーキテクチャ及び/又は回路トポロジーが本明細書に開示される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)電力供給経路に接続されるように構成された第1のロードスイッチと、
(b)前記第1のロードスイッチに接続されるとともに前記電力供給経路から前記第1のロードスイッチを通して第1の電圧を選択的に受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(c)充電回路であって、
(1)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、
(2)システム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
を有する、前記充電回路と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項2】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項1に記載の発明。
【請求項3】
前記初期チャージポンプと並列に接続されるとともに前記初期チャージポンプを選択的にバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項1に記載の発明。
【請求項4】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項3に記載の発明。
【請求項5】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項1に記載の発明。
【請求項6】
(a)第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)無線電力供給経路と前記初期チャージポンプの前記第1の端子との間に接続されるように構成された第1のスイッチと、
(c)有線電力供給経路と前記初期チャージポンプの前記第1の端子との間に接続されるように構成された第2のスイッチと、
(d)充電回路であって、
(1)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、
(2)システム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
を有する前記充電回路と、
を備える電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項7】
前記第1のスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項6に記載の発明。
【請求項8】
前記第2のスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項6に記載の発明。
【請求項9】
前記第2のスイッチと前記初期チャージポンプの前記第1の端子との間に接続されるとともに前記初期チャージポンプを選択的にバイパスするように構成された第3のスイッチをさらに有する、請求項6に記載の発明。
【請求項10】
前記第3のスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項9に記載の発明。
【請求項11】
(a)第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)無線電力供給経路と前記初期チャージポンプの前記第1の端子との間、及び有線電力供給経路と前記初期チャージポンプの前記第1の端子との間に結合された一組のスイッチであって、前記無線電力供給経路又は前記有線電力供給経路のうち選択された1つを前記初期チャージポンプの前記第1の端子に接続するように構成された、一組のスイッチと、
(c)充電回路であって、
(1)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、
(2)システム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと
を有する、前記充電回路と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項12】
前記初期チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項13】
前記初期チャージポンプが部分共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項14】
前記初期チャージポンプが非共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項15】
前記初期チャージポンプが断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項16】
前記初期チャージポンプが部分断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項17】
前記初期チャージポンプが非断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項18】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項19】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項20】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項21】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項22】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項23】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項24】
(a)電力供給経路に接続されて第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)充電回路であって、
(1)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、
(2)システム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと
を有する、前記充電回路と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項25】
前記初期チャージポンプがバイパス可能である、請求項24に記載の発明。
【請求項26】
前記初期チャージポンプが1より多くの電力供給経路に選択的に接続可能である、請求項24に記載の発明。
【請求項27】
前記初期チャージポンプが固定の変換比を有する、請求項24に記載の発明。
【請求項28】
前記初期チャージポンプが再構成可能な変換比を有する、請求項24に記載の発明。
【請求項29】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが固定の変換比を有する、請求項24に記載の発明。
【請求項30】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが再構成可能な変換比を有する、請求項24に記載の発明。
【請求項31】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項24に記載の発明。
【請求項32】
前記電力供給経路が有線電力供給経路に接続可能である、請求項24に記載の発明。
【請求項33】
前記有線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項32に記載の発明。
【請求項34】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記有線電力供給経路を介して前記AC/DCアダプタにコマンドを提供して前記有線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに含む、請求項33に記載の発明。
【請求項35】
前記有線電力供給経路がUSB-C電力供給経路である、請求項32に記載の発明。
【請求項36】
前記電力供給経路が無線電力供給経路に接続可能である、請求項24に記載の発明。
【請求項37】
前記無線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項36に記載の発明。
【請求項38】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記無線電力供給経路を介してコマンドを提供して前記無線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに有する、請求項37に記載の発明。
【請求項39】
前記無線電力供給経路が空芯変圧器を有する、請求項36に記載の発明。
【請求項40】
前記無線電力供給経路がQi電力供給経路である、請求項36に記載の発明。
【請求項41】
前記電力供給経路に接続されるとともに、前記電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するコマンドを提供するように構成された制御回路をさらに有する、請求項24に記載の発明。
【請求項42】
前記システム電圧端子が少なくとも1つの追加の電力コンバータに接続されている、請求項24に記載の発明。
【請求項43】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ、LCフィルタ、及び複数のバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項42に記載の発明。
【請求項44】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及びバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項42に記載の発明。
【請求項45】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項42に記載の発明。
【請求項46】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第1の組み合わせと、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第2の組み合わせとを有し、前記第1及び第2の組み合わせが並列に接続されている、請求項42に記載の発明。
【請求項47】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、ブーストコンバータ及びチャージポンプを含む組み合わせを有する、請求項42に記載の発明。
【請求項48】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータがバックコンバータを有する、請求項42に記載の発明。
【請求項49】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間にロードスイッチをさらに有する、請求項24に記載の発明。
【請求項50】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間に、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成された第1のロードスイッチをさらに有する、請求項24に記載の発明。
【請求項51】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項50に記載の発明。
【請求項52】
前記初期チャージポンプをバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項50に記載の発明。
【請求項53】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項52に記載の発明。
【請求項54】
前記初期チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項55】
前記初期チャージポンプが部分共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項56】
前記初期チャージポンプが非共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項57】
前記初期チャージポンプが断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項58】
前記初期チャージポンプが部分断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項59】
前記初期チャージポンプが非断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項60】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項61】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項62】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項63】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項64】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項65】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項66】
(a)電力供給経路に接続されて第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子と、を有する初期チャージポンプと、
(b)(i)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、(ii)システム電圧端子と、(iii)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子とを有する充電回路であって、
(1)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
(2)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第4の電圧を提供するように構成された少なくとも1つのコンバータであって、前記第4の電圧が前記システム電圧端子に印加される、前記少なくとも1つのコンバータと、
(3)前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つに、かつ前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つに接続された充電トランジスタであって、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに組み合わせられた前記第3及び第4の電圧を選択的に提供するように構成された、前記充電トランジスタと
を有する、前記充電回路と、
を有する、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項67】
前記初期チャージポンプがバイパス可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項68】
前記初期チャージポンプが1より多くの電力供給経路に選択的に接続可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項69】
前記初期チャージポンプが固定の変換比を有する、請求項66に記載の発明。
【請求項70】
前記初期チャージポンプが再構成可能な変換比を有する、請求項66に記載の発明。
【請求項71】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが固定の変換比を有する、請求項66に記載の発明。
【請求項72】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが再構成可能な変換比を有する、請求項66に記載の発明。
【請求項73】
前記充電トランジスタが、少なくともプレコンディショニング、定電流、及び定電圧フェーズで前記バッテリを充電するように制御される、請求項66に記載の発明。
【請求項74】
前記充電トランジスタが、少なくともトリクルチャージサブフェーズ、プリチャージサブフェーズ、定電流(CC)サブフェーズ、及び定電圧(CV)又はテーパサブフェーズで前記バッテリを充電するように制御される、請求項66に記載の発明。
【請求項75】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項76】
前記電力供給経路が有線電力供給経路に接続可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項77】
前記有線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項76に記載の発明。
【請求項78】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記有線電力供給経路を介して前記AC/DCアダプタにコマンドを提供して前記有線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに有する、請求項77に記載の発明。
【請求項79】
前記有線電力供給経路がUSB-C電力供給経路である、請求項76に記載の発明。
【請求項80】
前記電力供給経路が無線電力供給経路に接続可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項81】
前記無線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項80に記載の発明。
【請求項82】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記無線電力供給経路を介してコマンドを提供して前記無線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに有する、請求項81に記載の発明。
【請求項83】
前記無線電力供給経路が空芯変圧器を有する、請求項80に記載の発明。
【請求項84】
前記無線電力供給経路がQi電力供給経路である、請求項80に記載の発明。
【請求項85】
前記電力供給経路に接続されるとともに、前記電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するコマンドを提供するように構成された制御回路をさらに有する、請求項66に記載の発明。
【請求項86】
前記充電トランジスタと並列に接続された低オン抵抗スイッチをさらに有する、請求項66に記載の発明。
【請求項87】
前記充電トランジスタが、制御信号によって制御される定電流定電圧充電トランジスタである、請求項66に記載の発明。
【請求項88】
前記充電トランジスタに接続されるとともに、前記充電トランジスタに制御電圧を印加することによって1又は2以上のバッテリ充電動作を促進するための1又は2以上の測定値を取得するように構成されたコントローラをさらに有する、請求項66に記載の発明。
【請求項89】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、第2のインダクタと直列に接続された少なくとも第1のインダクタを有する調整可能なインダクタンスを備え、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つがバイパス可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項90】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、第2のインダクタと並列に接続された少なくとも第1のインダクタを有する調整可能なインダクタンスを備え、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つを切り替え可能に切断することができる、請求項66に記載の発明。
【請求項91】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが調整可能なインダクタンスを有し、前記調整可能なインダクタンスが前記充電回路の動作モードに応じて調整される、請求項66に記載の発明。
【請求項92】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが調整可能なインダクタンスを有し、前記調整可能なインダクタンスが、前記調整可能なインダクタンスの端子に印加される電圧の変調に応じて調整される、請求項66に記載の発明。
【請求項93】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバック/ブーストコンバータである、請求項66に記載の発明。
【請求項94】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項93に記載の発明。
【請求項95】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバックコンバータである、請求項66に記載の発明。
【請求項96】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項95に記載の発明。
【請求項97】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがブーストコンバータである、請求項66に記載の発明。
【請求項98】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項97に記載の発明。
【請求項99】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つと前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが一回路に統合されている、請求項66に記載の発明。
【請求項100】
少なくとも1つの統合された追加のチャージポンプが2:1の変換比を有する、請求項99に記載の発明。
【請求項101】
少なくとも1つの統合された追加のチャージポンプが3:1の変換比を有する、請求項99に記載の発明。
【請求項102】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバック/ブーストコンバータである、請求項99に記載の発明。
【請求項103】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項102に記載の発明。
【請求項104】
前記充電回路が、ブーストモード、チャージポンプモード、及び少なくとも1つのバックモードで動作可能である、請求項102に記載の発明。
【請求項105】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバックコンバータである、請求項99に記載の発明。
【請求項106】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項105に記載の発明。
【請求項107】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがブーストコンバータである、請求項99に記載の発明。
【請求項108】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項107に記載の発明。
【請求項109】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、インダクタを有するバック/ブーストコンバータであり、第1の追加のチャージポンプが前記インダクタの前に配置され、第2の追加のチャージポンプが前記インダクタの後に配置されている、請求項99に記載の発明。
【請求項110】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの第1のものと前記少なくとも1つのコンバータの第1のものが第1の位相回路に統合され、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの第2のものと前記少なくとも1つのコンバータの第2のものが第2の位相回路に統合され、前記第1及び第2の位相回路が共通の入力及び出力を有する、請求項66に記載の発明。
【請求項111】
前記システム電圧端子が少なくとも1つの追加の電力コンバータに統合されている、請求項66に記載の発明。
【請求項112】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ、LCフィルタ、及び複数のバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項111に記載の発明。
【請求項113】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及びバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項111に記載の発明。
【請求項114】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項111に記載の発明。
【請求項115】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第1の組み合わせと、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第2の組み合わせとを有し、前記第1及び第2の組み合わせが並列に接続されている、請求項111に記載の発明。
【請求項116】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、ブーストコンバータ及びチャージポンプを含む組み合わせを有する、請求項111に記載の発明。
【請求項117】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータがバックコンバータを有する、請求項111に記載の発明。
【請求項118】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間にロードスイッチをさらに有する、請求項66に記載の発明。
【請求項119】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間に、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成された第1のロードスイッチをさらに有する、請求項66に記載の発明。
【請求項120】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項119に記載の発明。
【請求項121】
前記初期チャージポンプをバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項119に記載の発明。
【請求項122】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項121に記載の発明。
【請求項123】
前記初期チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項124】
前記初期チャージポンプが部分共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項125】
前記初期チャージポンプが非共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項126】
前記初期チャージポンプが断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項127】
前記初期チャージポンプが部分断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項128】
前記初期チャージポンプが非断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項129】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項130】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項131】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項132】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項133】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項134】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項135】
(a)電力供給経路に接続されて第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子と、を有する初期チャージポンプと、
(b)(i)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、(ii)システム電圧端子と、(iii)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、を有する充電回路であって、
(1)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
(2)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第4の電圧を提供するように構成された少なくとも1つのコンバータであって、前記第4の電圧が前記システム電圧端子に印加される、前記少なくとも1つのコンバータと、
(3)前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つに、かつ前記充電電圧端子に接続された充電トランジスタであって、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに前記第4の電圧を選択的に提供するように構成された、前記充電トランジスタと、
を有する前記充電回路と、
を備える電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項136】
前記初期チャージポンプがバイパス可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項137】
前記初期チャージポンプが1より多くの電力供給経路に選択的に接続可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項138】
前記初期チャージポンプが固定の変換比を有する、請求項135に記載の発明。
【請求項139】
前記初期チャージポンプが再構成可能な変換比を有する、請求項135に記載の発明。
【請求項140】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが固定の変換比を有する、請求項135に記載の発明。
【請求項141】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが再構成可能な変換比を有する、請求項135に記載の発明。
【請求項142】
前記充電トランジスタが、少なくともプレコンディショニング、定電流、及び定電圧フェーズで前記バッテリを充電するように制御される、請求項135に記載の発明。
【請求項143】
前記充電トランジスタが、少なくともトリクルチャージサブフェーズ、プリチャージサブフェーズ、定電流(CC)サブフェーズ、及び定電圧(CV)又はテーパサブフェーズで前記バッテリを充電するように制御される、請求項135に記載の発明。
【請求項144】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項145】
前記電力供給経路が有線電力供給経路に接続可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項146】
前記有線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項145に記載の発明。
【請求項147】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記有線電力供給経路を介して前記AC/DCアダプタにコマンドを提供して前記有線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに有する、請求項146に記載の発明。
【請求項148】
前記有線電力供給経路がUSB-C電力供給経路である、請求項145に記載の発明。
【請求項149】
前記電力供給経路が無線電力供給経路に接続可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項150】
前記無線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項149に記載の発明。
【請求項151】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記無線電力供給経路を介してコマンドを提供して前記無線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに有する、請求項150に記載の発明。
【請求項152】
前記無線電力供給経路が空芯変圧器を有する、請求項149に記載の発明。
【請求項153】
前記無線電力供給経路がQi電力供給経路である、請求項149に記載の発明。
【請求項154】
前記電力供給経路に接続されるとともに、前記電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するコマンドを提供するように構成された制御回路をさらに有する、請求項135に記載の発明。
【請求項155】
前記充電トランジスタと並列に接続された低オン抵抗スイッチをさらに有する、請求項135に記載の発明。
【請求項156】
前記充電トランジスタが、制御信号によって制御される定電流定電圧充電トランジスタである、請求項135に記載の発明。
【請求項157】
前記充電トランジスタに接続されるとともに、前記充電トランジスタに制御電圧を印加することによって1又は2以上のバッテリ充電動作を促進するために1又は2以上の測定値を取得するように構成されたコントローラをさらに有する、請求項135に記載の発明。
【請求項158】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、第2のインダクタと直列に接続された少なくとも第1のインダクタを有する調整可能なインダクタンスを備え、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つがバイパス可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項159】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、第2のインダクタと並列に接続された少なくとも第1のインダクタを有する調整可能なインダクタンスを備え、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つを切り替え可能に切断することができる、請求項135に記載の発明。
【請求項160】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが調整可能なインダクタンスを有し、前記調整可能なインダクタンスが前記充電回路の動作モードに応じて調整される、請求項135に記載の発明。
【請求項161】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが調整可能なインダクタンスを有し、前記調整可能なインダクタンスが、前記調整可能なインダクタンスの端子に印加される電圧の変調に応じて調整される、請求項135に記載の発明。
【請求項162】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバック/ブーストコンバータである、請求項135に記載の発明。
【請求項163】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項162に記載の発明。
【請求項164】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバックコンバータである、請求項135に記載の発明。
【請求項165】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項164に記載の発明。
【請求項166】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがブーストコンバータである、請求項135に記載の発明。
【請求項167】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項166に記載の発明。
【請求項168】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つと前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが一回路に統合されている、請求項135に記載の発明。
【請求項169】
少なくとも1つの統合された追加のチャージポンプが2:1の変換比を有する、請求項168に記載の発明。
【請求項170】
少なくとも1つの統合された追加のチャージポンプが3:1の変換比を有する、請求項168に記載の発明。
【請求項171】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバック/ブーストコンバータである、請求項168に記載の発明。
【請求項172】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項171に記載の発明。
【請求項173】
前記充電回路が、ブーストモード、チャージポンプモード、及び少なくとも1つのバックモードで動作可能である、請求項171に記載の発明。
【請求項174】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバックコンバータである、請求項168に記載の発明。
【請求項175】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項174に記載の発明。
【請求項176】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがブーストコンバータである、請求項168に記載の発明。
【請求項177】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項176に記載の発明。
【請求項178】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、インダクタを有するバック/ブーストコンバータであり、第1の追加のチャージポンプが前記インダクタの前に配置され、第2の追加のチャージポンプが前記インダクタの後に配置されている、請求項168に記載の発明。
【請求項179】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの第1のものと前記少なくとも1つのコンバータの第1のものが第1の位相回路に統合され、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの第2のものと前記少なくとも1つのコンバータの第2のものが第2の位相回路に統合され、前記第1及び第2の位相回路が共通の入力及び出力を有する、請求項135に記載の発明。
【請求項180】
前記システム電圧端子が少なくとも1つの追加の電力コンバータに接続されている、請求項135に記載の発明。
【請求項181】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ、LCフィルタ、及び複数のバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項180に記載の発明。
【請求項182】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及びバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項180に記載の発明。
【請求項183】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項180に記載の発明。
【請求項184】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第1の組み合わせと、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第2の組み合わせとを有し、前記第1及び第2の組み合わせが並列に接続されている、請求項180に記載の発明。
【請求項185】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、ブーストコンバータ及びチャージポンプを含む組み合わせを有する、請求項180に記載の発明。
【請求項186】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータがバックコンバータを有する、請求項180に記載の発明。
【請求項187】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間にロードスイッチをさらに有する、請求項135に記載の発明。
【請求項188】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間に、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成された第1のロードスイッチをさらに有する、請求項135に記載の発明。
【請求項189】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項188に記載の発明。
【請求項190】
前記初期チャージポンプをバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項188に記載の発明。
【請求項191】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項190に記載の発明。
【請求項192】
前記初期チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項193】
前記初期チャージポンプが部分共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項194】
前記初期チャージポンプが非共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項195】
前記初期チャージポンプが断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項196】
前記初期チャージポンプが部分断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項197】
前記初期チャージポンプが非断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項198】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項199】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項200】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項201】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項202】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項203】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項204】
(a)近接する無線送信機からエネルギーを受け取って第1の電圧を出力するように構成されたコイルと、
(b)充電回路であって、
(1)前記第1の電圧に接続された電圧端子と、
(2)システム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第1の電圧を受け取り、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供するように構成された少なくとも1つのチャージポンプであって、前記第2の電圧が前記充電電圧端子を通して前記バッテリに直接又は選択的に印加される、前記少なくとも1つのチャージポンプと、
(5)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第1の電圧を受け取り、前記第1の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成されたコンバータ回路であって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に印加されるとともに前記充電電圧端子を通して前記バッテリに選択的に印加される、前記コンバータ回路と、
を有する前記充電回路と、
(c)前記コイルに接続されるとともに前記近接する無線送信機にコマンドを提供して前記第1の電圧を調節するように構成された制御回路と
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項205】
前記システム電圧端子が少なくとも1つの追加の電力コンバータに接続されている、請求項204に記載の発明。
【請求項206】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ、LCフィルタ、及び複数のバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項205に記載の発明。
【請求項207】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及びバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項205に記載の発明。
【請求項208】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項205に記載の発明。
【請求項209】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第1の組み合わせと、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第2の組み合わせとを有し、前記第1及び第2の組み合わせが並列に接続されている、請求項205に記載の発明。
【請求項210】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、ブーストコンバータ及びチャージポンプを含む組み合わせを有する、請求項205に記載の発明。
【請求項211】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータがバックコンバータを有する、請求項205に記載の発明。
【請求項212】
前記初期チャージポンプと前記コイルとの間にロードスイッチをさらに有する、請求項204に記載の発明。
【請求項213】
前記初期チャージポンプと前記コイルとの間に、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成された第1のロードスイッチをさらに有する、請求項204に記載の発明。
【請求項214】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項213に記載の発明。
【請求項215】
前記初期チャージポンプをバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項213に記載の発明。
【請求項216】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項215に記載の発明。
【請求項217】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項218】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項219】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項220】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項221】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項222】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項223】
前記第1の電圧に接続された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第4の電圧を、変更された第1の電圧として前記充電回路の前記電圧端子に提供する第2の端子と、を有する初期チャージポンプをさらに備える、請求項204に記載の発明。
【請求項224】
(a)電力供給経路に接続されて第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子と、を有する初期チャージポンプと、
(b)(i)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、(ii)システム電圧端子と、(iii)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子とを有する充電回路であって、
(1)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第1の電圧を受け取り、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第2の電圧が前記システム電圧端子に印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
(2)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つのコンバータであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に印加され、前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、前記少なくとも1つのコンバータと、
(3)前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つに、かつ前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つに接続された充電トランジスタであって、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに組み合わせられた前記第3及び第4の電圧を選択的に提供するように構成された、前記充電トランジスタと、
を有する前記充電回路と、
を備える電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項225】
前記調整可能なインダクタンスが前記充電回路の動作モードに応じて調整される、請求項224に記載の発明。
【請求項226】
前記調整可能なインダクタンスが、前記調整可能なインダクタンスの端子に印加される電圧の変調に応じて調整される、請求項224に記載の発明。
【請求項227】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと直列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つがバイパス可能である、請求項224に記載の発明。
【請求項228】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと並列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つを切り替え可能に切断することができる、請求項224に記載の発明。
【請求項229】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項224に記載の発明。
【請求項230】
(a)電力供給経路に接続されて第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子と、を有する初期チャージポンプと、
(b)(i)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、(ii)システム電圧端子と、(iii)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子とを有する充電回路であって、
(1)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
(2)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第4の電圧を提供するように構成された少なくとも1つのコンバータであって、前記第4の電圧が前記システム電圧端子に印加され、前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、前記少なくとも1つのコンバータと
(3)前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つに、かつ前記充電電圧端子に接続された充電トランジスタであって、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに前記第4の電圧を選択的に提供するように構成された、前記充電トランジスタと、
を有する前記充電回路と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項231】
前記調整可能なインダクタンスが前記充電回路の動作モードに応じて調整される、請求項230に記載の発明。
【請求項232】
前記調整可能なインダクタンスが、前記調整可能なインダクタンスの端子に印加される電圧の変調に応じて調整される、請求項230に記載の発明。
【請求項233】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと直列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つがバイパス可能である、請求項230に記載の発明。
【請求項234】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと並列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つを切り替え可能に切断することができる、請求項230に記載の発明。
【請求項235】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項230に記載の発明。
【請求項236】
(a)有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれか1つに接続され、前記有線電力供給経路又は無線電力供給経路のうち選択された1つから第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)充電回路であって、
(1)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、
(2)システム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
を有する前記充電回路と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項237】
前記初期チャージポンプと前記有線及び無線電力供給経路の両方との間にロードスイッチをさらに有する、請求項236に記載の発明。
【請求項238】
前記初期チャージポンプと前記有線及び無線電力供給経路の両方との間に、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成された第1のロードスイッチをさらに有する、請求項236に記載の発明。
【請求項239】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項238に記載の発明。
【請求項240】
前記初期チャージポンプをバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項238に記載の発明。
【請求項241】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項240に記載の発明。
【請求項242】
前記初期チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項243】
前記初期チャージポンプが部分共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項244】
前記初期チャージポンプが非共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項245】
前記初期チャージポンプが断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項246】
前記初期チャージポンプが部分断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項247】
前記初期チャージポンプが非断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項248】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項249】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項250】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項251】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項252】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項253】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項254】
(a)充電回路であって、
(1)電圧端子と、
(2)システム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、第1の電圧を受け取り、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの少なくとも部分的に共振するチャージポンプであって、前記第2の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの少なくとも部分的に共振するチャージポンプと
を有する前記充電回路と、
(b)無線電力供給経路と前記充電回路の前記電圧端子との間、及び有線電力供給経路と前記充電回路の前記電圧端子との間に接続された一組のスイッチであって、前記無線電力供給経路又は前記有線電力供給経路のうち選択された1つを前記充電回路の前記電圧端子に接続するように構成された、前記一組のスイッチと
を有する、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項255】
前記少なくとも1つの少なくとも部分的に共振するチャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項254に記載の発明。
【請求項256】
(a)充電回路であって、
(1)電圧端子と、
(2)システム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、第1の電圧を受け取り、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの少なくとも部分的に共振するチャージポンプであって、前記第2の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの少なくとも部分共振チャージポンプと、
を含む、前記充電回路と、
(b)無線電力供給経路と前記充電回路の前記電圧端子との間に接続されるように構成された第1のスイッチと、
(c)有線電力供給経路と前記充電回路の前記電圧端子との間に接続されるように構成された第2のスイッチと
を有する、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項257】
前記少なくとも1つの少なくとも部分共振チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項256に記載の発明。
【請求項258】
(a)(i)第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、(ii)システム電圧端子と、(iii)充電電圧端子と、を有する充電回路であって、前記充電回路が、
(1)前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を、前記システム電圧端子及び前記充電電圧端子に提供するために非調節動作モードでチャージポンプとして、かつ
(2)前記システム電圧端子及び前記充電電圧端子に前記第2の電圧を提供するために調節動作モードでコンバータとして動作し、前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、前記充電回路と、
(b)前記充電電圧端子に接続されるとともにバッテリに接続されるように構成された充電トランジスタであって、前記バッテリに前記第2の電圧を提供するように構成された、前記充電トランジスタと、
を有する、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項259】
前記調整可能なインダクタンスが前記充電回路の動作モードに応じて調整される、請求項258に記載の発明。
【請求項260】
前記調整可能なインダクタンスが、前記調整可能なインダクタンスの端子に印加される電圧の変調に応じて調整される、請求項258に記載の発明。
【請求項261】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと直列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つがバイパス可能である、請求項258に記載の発明。
【請求項262】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと並列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つを切り替え可能に切断することができる、請求項258に記載の発明。
【請求項263】
前記充電トランジスタと並列に接続されるとともに、前記充電トランジスタを選択的にバイパスするように構成されたバイパススイッチをさらに有する、請求項258に記載の発明。
【請求項264】
(a)第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有するチャージポンプと、
(b)無線電力供給経路と前記チャージポンプの前記第1の端子との間に接続されるように構成された第1のスイッチと、
(c)有線電力供給経路と前記チャージポンプの前記第1の端子との間に接続されるように構成された第2のスイッチと、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項265】
前記第1のスイッチ及び第2のスイッチの少なくとも1つが、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成されたロードスイッチである、請求項264に記載の発明。
【請求項266】
(a)第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有するチャージポンプと、
(b)無線電力供給経路と前記チャージポンプの前記第1の端子との間、及び有線電力供給経路と前記チャージポンプの前記第1の端子との間に接続された一組のスイッチであって、前記無線電力供給経路又は前記有線電力供給経路のうち選択された1つを前記チャージポンプの前記第1の端子に接続するように構成された、前記一組のスイッチと
を有する、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項267】
前記一組のスイッチの少なくとも1つが、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成されたロードスイッチである、請求項266に記載の発明。
【請求項268】
電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システムを備える装置であって、前記バッテリ管理システムが、
(a)少なくとも1つのAC/DCアダプタを有するフロントエンド構成と、
(b)1又は2以上の電力供給経路を介して前記フロントエンド構成と接続されるべきバッテリ充電構成と、
(c)前記バッテリ充電構成に接続されるべきシステムバス構成と、
を備え、
前記フロントエンド構成、前記バッテリ充電構成、及び前記システムバス構成が、前記1又は2以上の電力供給経路の少なくとも1つを介して前記少なくとも1つのAC/DCアダプタを調節することに少なくとも部分的に基づいて、バッテリを充電するための調節された電圧を生成するように協働する、
前記装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本願は、「Battery Management Infrastructure」という名称の2021年3月24日に出願された米国特許仮出願第63/165,519号に対する優先権を主張するものであり、その内容が参照によりその全体を本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は一般に電力変換に、より詳細には、例えば、スイッチトキャパシタ電力コンバータを備えることができる電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理インフラストラクチャに関する。
【背景技術】
【0003】
時折、例えば、ポータブル電子デバイス(例えば、スマートフォン、ラップトップ、タブレットコンピュータなど)のような、いくつかの電子デバイスは、交流(AC)電源に差し込まれた状態で使用されることがある。この間、バッテリマネージャ又は同様のデバイス又はシステムは、適切であれば、関連するバッテリを充電し、ポータブル電子デバイス自体を動作させるための電力を提供することができる。いくつかの場合において、例えばAC電源が切断されれば、バッテリマネージャ又は同様のデバイス又はシステムが切り替わり、バッテリが電子デバイスに電力を提供することがある。時折、バッテリ駆動のポータブル電子デバイスにおける様々な負荷における需要が増加すると、バッテリ寿命が短くなることがある。これら又は同様の課題に対処するため、いくつかの場合において、より多くのバッテリセル数がこのようなデバイスに組み込まれることがある。しかしながら、バッテリが消耗すると、これによりバッテリ充電時間が長くなる可能性がある。したがって、例えば、バッテリ寿命を延ばしたり、バッテリ充電時間を短くしたりするため、より効果的及び/又はより効率的なバッテリ管理をどのように実施するかは、開発分野であり続けている。
【図面の簡単な説明】
【0004】
明細書全体を通して主題を具体的に説明する。しかしながら、組織及び/又は動作方法の両方に関して、その目的、特徴、及び/又は利点と一緒に、添付の図面とともに読めば次の詳細な説明を参照することによってこれを最も良く理解することができる。
図1】例のバッテリ管理インフラストラクチャの一実装形態を示す概略図である。
図2】1又は2以上のそれぞれのチャージポンプを備えた例の充電回路の実装形態を示す概略図である。
図3】1又は2以上のそれぞれのチャージポンプを備えた例の充電回路の実装形態を示す概略図である。
図4】バッテリ充電電流のグラフを示す。
図5】バッテリ充電電圧のグラフを示す。
図6】CC-CV充電トランジスタ又はチャージャの一実装形態を示す。
図7A】統合されたCP及びBKBSTコンバータトポロジーの一実装形態を示す。
図7B図7Aのインダクタの調整可能なバージョンの第1の実施形態を示す。
図7C図7Aのインダクタの調整可能なバージョンの第2の実施形態を示す。
図8】一例の統合されたバックコンバータトポロジーの一実装形態を示す。
図9】一例の2相統合バックコンバータトポロジーの一実装形態を示す。
図10】一例のシステムバスコンバータの一実装形態を示す概略図である。
図11A】~
図11C】様々な回路トポロジーの例の実装形態を示す。
図12】様々な回路トポロジーの例の実装形態を示す。
図13】様々な回路トポロジーの例の実装形態を示す。
図14】様々な回路トポロジーの例の実装形態を示す。
図15】一例のロードスイッチの一実装形態を示す概略図である。
図16】ローカルネットワーク(例えば、第2のデバイス及びコンピュータ可読媒体)及び/又はコンピューティング及び/又は通信ネットワークのような別のタイプのネットワークを備えることができるシステムの一実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【0005】
次の詳細な説明において、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照するが、同様の符号は、全体を通して対応する及び/又は類似する同様の部分を示すことができる。
【0006】
例えば、1又は2以上のスイッチトキャパシタ電力コンバータを備えることができる1又は2以上の電力コンバータとともに使用するためのもののようなバッテリ管理インフラストラクチャのための1又は2以上の動作及び/又は技術を促進及び/又はサポートするため、全体的又は部分的に使用することができるいくつかの例のアーキテクチャ及び/又は回路トポロジーが本明細書で開示される。以下でより詳細に議論するように、1又は2以上の特定の実施形態において、バッテリ管理インフラストラクチャは、例えば、1又は2以上のチャージポンプ(CP)及び/又はハイブリッドコンバータを組み込んで、例えばバッテリ駆動のポータブル電子デバイスにおける及び/又はこれのための電力供給を促進及び/又はサポートすることができる。1又は2以上の概念の説明を明確にするため、例えば、特定のスイッチトキャパシタ回路及び/又は特定のスイッチトキャパシタ回路トポロジーのような1又は2以上の特定の回路及び/又はトポロジーを時々参照する。しかしながら、このような参照は単に例として提供され、限定するものとして解釈されるべきではないことが理解されるべきである。
【0007】
本開示全体を通して、「チャージポンプ」は広く解釈されるべきであり、ほんの数例を挙げると、共振チャージポンプ(例えば、誘導素子、LCフィルタなどを備えたチャージポンプ)、非共振チャージポンプ、断熱、部分断熱、非断熱、完全共振、部分共振などのような様々なチャージポンプを指すことが留意されるべきである。一般に、例えば、より高電力の用途では、共振チャージポンプを使用することができ、より低電力の用途では、非共振チャージポンプを使用することができる。
【0008】
図1は、一例のバッテリ管理インフラストラクチャ100の一実装形態を示す概略図である。一実装形態において、バッテリ管理インフラストラクチャ100は、例えば、モバイルデバイス102(例えば、スマートフォン、ラップトップ、タブレットコンピュータなど)として示されるポータブル電子デバイスを含むことができる。モバイルデバイス102は、例えば、全体的に矢印106を介して参照される有線電力供給経路(例えば、USB-Cなど)を介して電力を受け取る(例えばバッテリ又はバッテリスタック104の充電を促進及び/又はサポートするため)ことが可能であり得る。「バッテリ」及び「バッテリスタック」という用語は本明細書で交換可能に使用することができるということに留意されたい。モバイルデバイス102はまた、例えば、全体的に矢印108を介して参照される無線電力供給経路(例えば、Qiなど)を介して電力を受け取る(例えばバッテリ104の充電を促進及び/又はサポートするため)ことが可能であり得る。特定の電力供給経路は、他の面の中でも、少なくとも部分的に、モバイルデバイスの能力に依存する可能性があるということが留意されるべきである。例えば、スマートフォンは有線並びに無線電力供給経路を介して電力を受け取ることが可能であり得、ラップトップコンピュータは有線電力供給経路を介して電力を受け取ることが可能であり得る。いくつかの場合において、例えば、モバイルデバイス102は、例えば以下で議論するUSBケーブル122及び/又は124のような適切なUSBケーブルに負荷が接続されていれば、電力を提供することが可能であり得るということも留意されるべきである。
【0009】
また、図示するように、電力供給を促進及び/又はサポートするため、AC/DCアダプタ110及び112のような1又は2以上のアダプタを使用することができる。少なくとも1つの実装形態において、AC/DCアダプタ110及び/又は112は、例えば、AC電圧を供給する壁コンセントに取り付けることができるタイプCのUSBトラベルアダプタを備えることができる。いくつかの場合において、無線電力供給経路108に関して、AC/DCアダプタ110は、例えばUSBケーブル122を介して、無線送信機116の一部とすることができるインバータ114に(例えば、より高い周波数のACを生成するため)DC電圧を提供することができる。また、図示するように、無線送信機116及び/又はインバータ114は、全体的に118で参照する空芯変圧器を形成するようにモバイルデバイス102内の第2のコイルに近接させることができる第1のコイルを備えることができる。空芯変圧器118により、例えば、第1のコイルによって提供されるエネルギーが第2のコイルで利用可能となり、以下でさらに詳細に議論するように、このようなエネルギーを使用して適用可能なバッテリ(例えば、バッテリ104など)を充電することができるようになる。空芯変圧器118を介して提供される電圧は、特定の一実装形態において、例えば、ブリッジ整流器及び低ドロップアウトレギュレータ(LDO)120を備えることができる適切な回路を例えば介して、1又は2以上の適用可能な技術を使用して整流することができ、このような整流された電圧を続いてモバイルデバイス102内に(例えば、20~30VDCなどとして)提供することができる。
【0010】
一実装形態において、有線電力供給経路106に関して、例えば、AC/DCアダプタ112は、例えば適切なUSBケーブル124を介して直接、モバイルデバイス102に電力を提供することができる。実装形態に応じて、有線電力供給経路106を介してモバイルデバイス102に提供される電力を5ボルトと50ボルトとの間の範囲とすることができ、これは次には、特定のモバイルデバイス102、その利用状況などに少なくとも部分的に依存することがある。図示しないが、バッテリ管理インフラストラクチャ100及び/又はモバイルデバイス102は、例えば1又は2以上のバッテリ管理関連動作及び/又は技術を促進及び/又はサポートするため、1又は2以上の適切なコントローラをさらに備えることができる。例えば、時折、このような1又は2以上のコントローラは、1又は2以上の制御信号を適切な制御回路CTRL126に提供することができる。一実装形態において、CTRL126はAC/DCアダプタ112及び/又は110と通信することが可能であり得、これはUSBケーブル124及び/又は空芯変圧器118の空隙(リンク127及びUSBケーブル122を介して示すような)を介して1又は2以上の適切なコマンド(例えば、デジタル情報など)を送信することを伴うことができる。このような1又は2以上のコマンドは、例えば、バッテリ104を充電するために調節された入力電圧及び/又は電流を提供するように、又はインバータ114のAC電圧出力を調整するように、AC/DCアダプタ112及び/又は110に命令することができる。これは、例えば、モバイルデバイス102が電圧調節能力を有し得ない(例えば、チャージポンプを有し得る、必要なスイッチを有し得ないなど)が、適用可能なAC/DCアダプタに依存して、例えば適切な制御回路(例えば、CTRL126など)を介して、バッテリに所望の電圧を供給することができる実装形態において有用であり得る。
【0011】
一実装形態において、例えばスイッチS2を閉じてスイッチS1を開くことによって有線電力供給経路106を介して、又はスイッチS1を閉じてスイッチS2を開くことによって無線電力供給経路108を介して、調節された電力をバッテリ104に交互に提供することができる。CTRL126及び/又はモバイルデバイス102における他の適切な回路は、例えばスイッチS1及びS2を閉じる及び/又は開くことによって、調節された電力をバッテリ104に供給するためにどの電力供給経路を使用するべきかを決定することができる。いくつかの場合において、バイパススイッチS3を少なくとも部分的に使用して、レガシーAC/DCコンバータからの固定入力電圧(例えば、5Vなど)を促進及び/又はサポートすることができる。図示するように、いくつかの場合において、スイッチS3を閉じてスイッチS2を開くことによって、バイパススイッチS3により、調整された電力がチャージポンプ(CP)段128(例えば、2:1など)をスキップすることが可能になり得る。また、分かるように、チャージポンプ段128の出力は、1又は2以上のチャージポンプ(例えば、CP/3L)を有する充電回路130への入力を備えることができ、これがバッテリ104を充電し、及び/又はシステム電圧VSYSを提供する。また、分かるように、1又は2以上のチャージポンプを組み込む、全体的に132で参照される、充電回路のための1又は2以上の適切な電力アーキテクチャを、例えばバッテリ104の充電を促進及び/又はサポートするため、全体的又は部分的に、バッテリ管理インフラストラクチャ100内で実装することができる。
【0012】
図2及び3は、1又は2以上のそれぞれのチャージポンプ(CP/CHRG回路)200、300を備えた例の充電回路の実装形態を示す概略図である。いくつかの場合において、CP/CHRG回路200、300は、例えば、全体的又は部分的に、図1の充電回路132の代わりに、又はこれに加えて実装することができる。CP/CHRG回路200、300は、例えば、それぞれのバッテリ202、302の充電を促進及び/又はサポートすることができ、1又は2以上の適切な負荷に給電するようにシステム電圧VSYSを提供することができる。
【0013】
図示するように、実装形態に応じて、初期CP204、304の変換比は固定であってもよく(例えば、2x、3x、4xなど)、又は再構成可能であってもよい。いくつかの実装形態において、それぞれのCP/CHRG回路200、300は、例えば、追加のCP(例えば、固定の変換比又は再構成可能)214、314、バックブースト(BKBST)コンバータ206、306、及び制御信号Vによって制御される定電流定電圧(CC-CV)充電トランジスタのような充電トランジスタ208、308を備えることができる。CC-CV充電トランジスタ208及び308は、例えば、バッテリ充電を調節及び/又は制御するようにそれぞれのバッテリ(例えば、202及び302)と直列に接続することができる。CC-CV充電トランジスタ又は単にCC-CVチャージャの特定の例を以下でより詳細に議論する。いくつかの実装形態において、CP214及び/又は314及び/又はBKBSTコンバータ206及び/又は306は、以下でも議論するように、窒化ガリウム(GaN)又は任意の他の適切な化合物半導体スイッチを組み込むことができる。
【0014】
それぞれのCP/CHRG回路200、300は、例えば、それぞれのバイパススイッチ210、310をさらに備えることができる。このようなバイパススイッチ210、310は、例えば、適切又は所望であれば、関連するCP(例えば、CP204、CP304など)をバイパスするために使用することができる。限定ではなく例として、USBソースを介して提供される電圧がプログラム不可能な(例えば、固定など)及び/又は比較的低い(例えば、約5ボルトなど)場合、CP(例えば、初期CP204、304など)がより正確な又はそうでなければ適切な電圧を適用可能なバッテリ(例えば、202、302など)に提供することが可能でないことがあるため、例えば適用可能なバイパススイッチ(例えば、スイッチ210、310など)を閉じることを介してCPをバイパスすることができる。必ずではないが、通常、CPは比較的高い電圧、プログラム可能な電圧供給などで有用であり得る。
【0015】
BKBSTコンバータ206、306は、バッテリのために比較的広い入力範囲を受け取って比較的広い出力範囲を提供することが可能であり得るため、BKBSTコンバータ206、306は、少なくとも部分的に、1又は2以上のレガシータイプの用途をサポートするために使用することができる。例えば、上で示したように、USBソースを介して供給される電圧がプログラム不可能な(例えば、固定など)及び/又は比較的低い(例えば、ブーストを必要とすることがある)場合、初期CP(例えば、204、304など)をバイパスして適用可能なBKBSTコンバータ(例えば、206、306など)にルーティングすることができる。BKBSTコンバータに関して、例えば適切なバッテリ充電を促進及び/又はサポートする1又は2以上の適切な技術を使用して、例えば、バック面又は特徴を使用してUSBから提供される電圧を下げることができ、ブースト面又は特徴を使用してUSBから提供される電圧を上げることができる。
【0016】
いくつかの実装形態によれば、バッテリ202、302は、プレコンディショニング、定電流、及び定電圧のようないくつかのフェーズを介して充電することができる。いくつかの場合において、これらのフェーズは、例えば、いくつかのサブフェーズ又はゾーンにさらに細分化することができる。例示の方法として、これらのサブフェーズ又はゾーンは、例えば、トリクルチャージフェーズ、プリチャージフェーズ、定電流(CC)フェーズ、及び定電圧(CV)又はテーパフェーズを含むことができる。これらの又は同様の充電フェーズにおいて、チャージャが、例えば、1又は2以上の適用可能な温度を監視し、例えば特定の監視温度がその閾値を満たす又は超える場合、充電電流を低減することができる。限定ではなく例として、図4及び5は、それぞれ、バッテリ充電電流及びバッテリ充電電圧のグラフを示す。付随の表402、502も参照すると、トリクルチャージフェーズにおいて、バッテリがトリクル電流ITCで充電され、プリチャージフェーズにおいて、バッテリはプリチャージ電流IPCで充電される。バッテリ電圧がVCC1の閾値を超えると、バッテリが、例えば、第1の急速充電定電流ICC1で充電され、バッテリ電圧がVCC2の閾値を超えれば第2の急速充電定電流ICC2に切り替わる。バッテリ電圧がVREGに達すると、バッテリはVREGの定電圧に保持され、バッテリがフル充電に近づくにつれて充電電流は徐々に減少する。テーパ又は定電圧フェーズにおいてチャージポンプ(CP)動作からスイッチャ(SW)動作への切り替わりがある時点は、例えば、時間、電圧、電流などのような様々なトリガーポイントによって決定することができる。バッテリ電流がITERMに達すれば、充電が完了する。
【0017】
図2及び3に戻って参照すると、バッテリ202、302の充電を全体的又は部分的に制御することができる、CC-CV充電トランジスタ208、308のような充電トランジスタによってシステムバスVSYSをバッテリ202、302から分離することができる。バッテリ202、302が消耗しても、VSYSは、例えば、最小又はそうでなければ適切なシステム電圧レベルの上方に調節することができ、そうでなければ1又は2以上の下流負荷が十分に動作することができない可能性がある。いくつかの場合において、特定のシステムがバッテリの存在なしで動作することができるという要件があることがある。
【0018】
いくつかの場合において、例えばバッテリ202、302が特定のシステム電圧レベルを下回れば(例えば、最小電圧レベルを下回れば)、例えば、対応するCC-CV充電トランジスタ208、308は線形又はLDOモードで動作することができ、したがって、VSYSとバッテリ電圧VBATとの間の電圧差を吸収することができる。他の例において、例えば充電中にバッテリ電圧VBATが特定のシステム電圧レベルの上方(例えば、最小電圧レベルの上方など)に上昇すれば、例えば、対応するCC-CV充電トランジスタ208、308は、CC-CV充電トランジスタの最小VDSで完全にオンになるまで徐々にオンになることができる。いくつかの場合において、バッテリでの電流の流れを低減するためにCC-CV充電トランジスタ208、308を1又は2以上の「スリープ」状態においてオフとすることもできる。また、CC-CV充電トランジスタ208、308は、1又は2以上のプレコンディショニング段(例えば、ITC&IPC)において充電電流を少なくとも部分的に制御することが可能であり得る。
【0019】
一実装形態において、この電圧降下をさらに低減するため、任意選択の低オン抵抗(低RON)スイッチをCC-CV充電トランジスタと並列に配置することができる(例えば、CC-CV充電トランジスタは寄生素子として作用する可能性があるため)。したがって、いくつかの実装形態において、別のスイッチ(例えば、より低い抵抗のスイッチなど)をCC-CV充電トランジスタと並列に配置することができ、望ましくない寄生効果を軽減するためにオンにすることができる。例えば、GaN、炭化ケイ素(SiC)、又は任意の他の適切な化合物のような様々な材料をCC-CV充電トランジスタ又は同様のスイッチに組み込むことができる。
【0020】
したがって、一実装形態において、VSYSとバッテリ(例えば、202、302など)との間にCC-CV充電トランジスタ208、308のような充電トランジスタを接続して、バッテリが完全に放電したときのVSYSとバッテリにわたる電圧降下を許容することが有用であり得る。図2の実施形態において、充電回路216のCP214をVSYSに接続して、例えばCP214から直接VSYSに電力を提供することができる。これは、例えば、かなりの量(例えば、バッテリ202が供給することができるより多く)の電力を流す、又は必要とする1又は2以上のシステムにVSYSが接続されている場合に有用であり得る。図3の実施形態において、例えばバッテリ302がかなりの量の電力(例えば、VSYSより多くの電力)を流す場合、例えば、充電回路316のCP314をバッテリ302に直接接続することができる。例示の方法として、携帯電話のように、バッテリが非常に高い充電能力を有する場合、図3の実施形態を実装することが有用であり得る。次に、VSYSが大きい場合、例えばVSYSがより大きなマイクロプロセッサ(例えば、ラップトップにおける)に給電し、バッテリの充電速度があまり重要でない場合、図2の実施形態を実装することが有用であり得る。
【0021】
限定ではなく例として、CC-CV充電トランジスタ又はチャージャの特定の実装形態が図6に示されている。ここで見られるように、バッテリ602(これは複数のセルを備えることができる)用のコントローラ600が、例えば1又は2以上のバッテリ充電動作及び/又は技術を促進及び/又はサポートするため、例えば、1又は2以上の測定値(例えば、温度(TEMP)、バッテリ電流IBAT、VREG、VSYS、1又は2以上の電流ポイント、電圧ポイントなど)を取得することができる。例えば、取得された測定値の処理(例えば、電流、電圧などのマッチング)に少なくとも部分的に基づいて、コントローラ600は適切な制御電圧VをCC-CV充電トランジスタ又はチャージャ608に印加して、例えば上で議論したもののような1又は2以上の適用可能な及び/又は適切なフェーズを管理することができる。図6はまた、上述したように、CC-CV充電トランジスタ又はチャージャ608と並列に配置された低RONバイパススイッチ610の一例を示す。
【0022】
図7Aに示すように、一実装形態において、CP214及びBKBSTコンバータ206を備える図2からのCP/CHRG回路200の一部を回路700に統合することができる。例えば、スイッチS61、S62を閉じ、スイッチS63、S64を開くことによって、ブーストモードを達成することができる。例えば、スイッチS71を閉じ、スイッチS72を開くことによって、バックモードを達成することができる。コンデンサC71は出力の平滑化及び電荷の蓄積を提供する。
【0023】
いくつかの場合において、VSYS出力電圧は、図7Aにおいて調整可能なインダクタンスLとして示す、インダクタ702の入力での電圧を変調することによって調節することができる。これにはより高いインダクタンス値及び/又はより高いスイッチング周波数が必要とされることがある。時折、例えば電圧調節が必要とされない、又はそうでなければ有用でない場合、インダクタ702の入力での電圧が変調されないことがあり、これにより、より低いインダクタンス及び/又はより低いスイッチング周波数が必要とされることがある。
【0024】
いくつかの場合において、1又は2以上の追加のインダクタを加算又は減算するスイッチを開閉することによって、調整可能なインダクタンスLを達成することができる。例えば、図7B図7Aのインダクタ702の調整可能なバージョンの第1の実施形態を示す。スイッチS11を開くことにより、インダクタンスはインダクタL11とL12の直列和になる一方、スイッチS11を閉じることにより、インダクタンスはL11だけになる。別の例として、図7C図7Aのインダクタ702の調整可能なバージョンの第2の実施形態を示す。スイッチS21を開くことにより、インダクタンスはL22だけになる一方、スイッチS21を閉じることにより、インダクタンスはL21とL22の並列になる。
【0025】
いくつかの場合において、例えば、インダクタに電流を通すことによってインダクタのインダクタンスを変更することを介して、調整可能なインダクタLを達成することができる。例えば、調整可能なインダクタLは3つの端子を備えることができ、2つが標準端子である。第3の端子は、バイアス電流がインダクタに通される場所とすることができ、これはインダクタコアの一部を飽和させる可能性があり、これは次いでそのインダクタンスを低下させる可能性がある。したがって、いくつかの場合において、例えば出力電圧を調節するためのスイッチが必要ない、又はそうでなければ有用でないことがある。
【0026】
一実装形態によれば、バックモードにおいて、調節バックモード又は非調節バックモードという2つの動作モードがあり得る。非調節モードは、チャージポンプ(CP)を動作させることを伴うことがあり、調節モードはバックコンバータを動作させることを伴うことがある。例えば、非調節モードにおいて、例えば2Xチャージポンプにおいて、S62及びS64が開いた状態でS61及びS63を閉じる(オンにする)ことができ、これによりCPのコンデンサC61を充電することができ、出力サイクルは、S61及びS63が開いた状態でS64及びS62を閉じる(ONにする)ときなどとすることができる。これらの状態を交互にすることにより、2X分圧器を生成することができる。しかしながら、調節するため、第3の状態を追加することができる。例えば、S63及びS64をオンにすることによってグランド状態をインダクタ702の入力に追加することができ、又はS61及びS62をオンにしてVINをインダクタ702に接続することができるVIN状態を追加することができる。したがって、デューティサイクルに応じて、インダクタ702の入力でVIN/2とグランドとの間又はVIN/2とVINとの間を変調することによって、出力電圧VSYSを調節することができる。
【0027】
限定ではなく例として、統合されたCP及びBKBSTコンバータの一例の動作を以下の表1に示す。いくつかの場合において、状態A~Eの間にデッドタイム状態を追加することができるということが留意されるべきである。
【0028】
【表1】
【0029】
以下の表2は、表1に示す状態間を循環することによって達成可能な異なるモードを示す。
【0030】
【表2】
【0031】
図7Aには示していないが、例えば、適切なコントローラを少なくとも部分的に使用して、統合されたCP及びBKBSTコンバータの動作を促進及び/又はサポートすることができるということも留意されるべきである。例えば、コントローラは、レベルシフタ回路、ゲートドライバ回路、制御回路(例えば、適用可能なスイッチをオン及びオフにするなど)などを備えることができる。
【0032】
図8は、図7の統合トポロジーからスイッチS71及びS72を除去することによってCP及びバックブーストコンバータがバック専用設計に統合されている一例の統合バックコンバータトポロジー800の一実装形態を示す。この実装形態は、少なくとも部分的に、1つの直列スイッチ(S71)を除去することにより、バックブーストの効率を向上させることができる。
【0033】
図9は、CP及びバックコンバータの2つの例(ダッシュなし及びダッシュ付きの参照符号によって示される)(例えば、図8参照)が2相バック専用設計に統合されている一例の2相統合バックコンバータトポロジー900の一実装形態を示す。2相設計は、入力電圧にかなりの増加又はジャンプがある場合に有用であり得る。いくつかの場合において、2相設計も入力電圧のノイズを低減することができる。2相設計は、上で議論したような同様の方法で動作する(例えば、CP、バック、マルチレベルとして動作する)ことができ、V制御信号によって制御されるCC-CV充電トランジスタのような充電トランジスタ608を備えることもできる。V制御信号は、これも上で議論したように、適切なコントローラ(例えば、図6参照)と通信して(例えば、バッテリへの電流を感知すること、充電状態を測定することなどによって)バッテリ602の適切な充電を促進及び/又はサポートすることができる適用可能な制御回路を介して提供することができる。
【0034】
図10は、一例のシステムバスコンバータ1000の一実装形態を示す概略図である。ここで、CPを備えた適切な充電回路が、1又は2以上の上の実施形態を参照して議論及び図示したようなVSYSを生成することができる。いくつかの場合において、VSYSは、異なる電力コンバータ出力を提供するため、少なくとも部分的に、様々な電力コンバータへの入力として使用することができる。したがって、図示するように、電力コンバータの組み合わせの例は、表3に示すものを備えることができる。
【0035】
【表3】
【0036】
一実装形態において、モジュール2はモジュール1と同じ又は同様とすることができるが、位相シフトされたスイッチング周波数を有することができ、これにより、例えば、より高い出力電流が可能になり得る。
【0037】
図11A~Cから14は様々なコンバータ回路トポロジーの例の実装形態を示す。図11Aは、この例において、インダクタンスL、入力側直列スイッチSH1、及び入力側シャントスイッチSL1を備えるバック(BK)トポロジーを示す。図11Bは、この例において、インダクタンスL、出力側直列スイッチSH2、及び出力側シャントスイッチSL2を備えるブースト(BST)トポロジーを示す。図11Cは、この例において、インダクタンスL、入力側直列スイッチSH3、入力側シャントスイッチSL3、出力側直列スイッチSH4、及び出力側シャントスイッチSL4を備えるバックブースト(BK-BST)トポロジーを示す。本開示の他の例から明らかなはずであるように、図11A~CにおけるインダクタンスLに可変インダクタンスLを使用することができる。
【0038】
図12は、3つのコンデンサC1、C2、C3と、それぞれのタイミングフェーズ(1又は2)によってマークされる直列スイッチ及びシャントスイッチの関連セットと、を備えるチャージポンプ(CP)トポロジーの一例を示す。
【0039】
図13は、図8の回路と同様であるが、追加のコンデンサC、直列スイッチS、及びシャントスイッチSを備えるバック専用チャージャを示す。動作状態は、上の表1に規定した状態と同様になるであろう。
【0040】
図14は、図7Aの回路と同様であるが、インダクタ702の後に追加のコンデンサC、直列スイッチS、及びシャントスイッチSを備えるバックブーストチャージャを示す。このトポロジーは、バックブーストチャージャをCPとして又はマルチレベルバックブーストとして動作させることを促進及び/又はサポートすることができる。ここでも、動作状態は、上の表1に規定した状態と同様になるであろう。
【0041】
実装形態に応じて、図11A~Cから14に例として示す回路トポロジーは、例えば、全体的又は部分的に、上で議論したような1又は2以上のバッテリ管理動作及び/又は技術を促進及び/又はサポートするために使用することができる。
【0042】
図15は、例えば、1又は2以上のロードスイッチを実装するために全体的又は部分的に使用することができる一例の回路トポロジー1500を示す概略図である。通常、USBプロトコルではロードスイッチの利用が必要になることがあり、これは、モバイルデバイス上のコネクタを開いてデバイス(例えば、電話又はラップトップ)の残りを切断することを介して電圧を遮断するスイッチである。いくつかの場合において、例えば、ロードスイッチを双方向スイッチとして実装することができ、それにより、順及び/又は逆方向の電力を停止することができるようになり得る。一般的なMOSFETは、これと並列にボディダイオードを有することができる。したがって、ボディダイオードが導通することを防止するため、2つのスイッチを直列に接続し、スイッチのボディダイオードが互いを向く、又は互いから離れる(すなわち、反対方向)ようにすることが有用であり得る。制御回路は、回路トポロジー1500に関連する1又は2以上のロードスイッチをオンにするように電圧を設定することができ、(例えば、過電流などを検出するために)特定のロードスイッチを流れる電流ISEN1、ISEN2を感知することなどもできる。
【0043】
一実装形態において、2つのロードスイッチを使用することができる。例えば、図15に示すように、第1の対の直列接続されたMOSFETスイッチSw1、Sw2を備える第1のロードスイッチ1502がUSBバスとチャージポンプCPとの間に直接接続され、第2の対の直列接続されたMOSFETスイッチSw3、Sw4を備える第2のロードスイッチ1504がUSBバスとCP1506付近との間に接続されてバイパス経路として機能する。レガシーアプリケーション(例えば、より古い、より低い電圧など)では、5V、9V、15V、又は20Vの入力電圧があり得、この場合、CP1506をバイパスすることができる。約28V、36V、又は48Vの入力電圧が存在し得るような高電圧アプリケーションにおいて、このときCP1506を利用してチャージャシステムへの出力電圧を下げることができる。
【0044】
これも議論したように、コントローラが様々な要素と通信して適切なバッテリ充電を促進及び/又はサポートすることができる(例えば、入力電圧を感知し、どのロードスイッチをオンにすべきかを決定することなどができる)。例えば、図15は、第1のロードスイッチ1502のスイッチ対Sw1、Sw2及び第2のロードスイッチ1504のスイッチ対Sw3、Sw4のゲートに接続され、電流経路(CP1506を通る又はその周囲の)を選択してスイッチ対を開閉することができるようにUSBバスライン、ISEN1及びISEN2上の電流を感知するように構成された制御回路CTRLを示す。
【0045】
さらに、特定のロードスイッチがチャージポンプの前に配置されるため、チャージポンプにおいて高電圧切断スイッチの必要又は使用がない可能性があり、適切であれば、ロードスイッチを切断スイッチとして使用することができる。
【0046】
ロードスイッチ(例えば、ロードスイッチ1502、1504)は、下流に配置することができる1又は2以上のGaNデバイスを保護することも可能であり得る。GaNデバイスは、例えば、ノーマリーオン又はノーマリーオフデバイスとして構築することができるが、ノーマリーオフデバイスが通常ノーマリーオンデバイスより優れていると考えられ得る。例えば、ノーマリーオンのGaNデバイスの利用により、安全上の問題が生じることがある。したがって、ロードスイッチを使用して電源をオフにして、必要があれば、下流のGaNデバイスを保護することができる。1又は2以上の他の保護回路又は要素(例えば、切断スイッチなど)の任意の適切な組み合わせでロードスイッチを実装することができ、これは、特定の実装形態に依存し得る。また、マスターコントローラ1508が、1又は2以上の適切な動作及び/又はプロセスを促進し、ロードスイッチ、GaNデバイス、チャージポンプなどの間を折衝するように、いくつかのシステム又は他の要素の間を調整することが可能であり得る。いくつかの実装形態において、ロードスイッチは、CP1506における電圧遷移のような適用可能な電圧遷移(例えば、正、負)のスルーレートを制御することも可能であり得ることも留意されるべきである。
【0047】
例のシステム実施形態
一例の実施形態において、図16に示すように、システムの一実施形態がローカルネットワーク(例えば、第2のデバイス1604及びコンピュータ可読媒体1640)及び/又はコンピューティング及び/又は通信ネットワークのような別のタイプのネットワークを備えることができる。説明という目的のため、したがって、図16は、ネットワークのいずれかのタイプ又は両方のタイプを実装するために使用することができるシステムの一実施形態1600を示す。ネットワーク1608は、例えば、1又は2以上のクライアントコンピューティングデバイス及び/又は1又は2以上のサーバコンピューティングデバイスを備えることができる、例えば、第1のコンピューティングデバイス1602と第3のコンピューティングデバイス1606との間の、例えば、通信信号の交換のような通信を促進及び/又はサポートする1又は2以上のネットワーク接続、リンク、プロセス、サービス、アプリケーション、及び/又はリソースを備えることができる。限定ではなく例として、ネットワーク1608は、無線及び/又は有線通信リンク、電話及び/又は電気通信システム、Wi-Fiネットワーク、Wi-MAXネットワーク、インターネット、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。
【0048】
ここで図16を参照すると、一実施形態において、第1及び第3のデバイス1602及び1606は、ネットワークデバイス及び/又はコンピューティングデバイス用のグラフィカルユーザインターフェース(GUI)をレンダリングすることが可能であり得、例えば、ユーザオペレータがシステムの使用に従事することができるようになっている。第2のデバイス1604はこの図において同様の機能を果たす可能性があり得る。同様に、図16において、第1のデバイス1602は第2のデバイス1604とインターフェースすることができ、これは、例えば、一実施形態において、クライアントコンピューティングデバイス及び/又はサーバコンピューティングデバイスの特徴も含むことができる。プロセッサ(例えば、処理デバイス)1620と、一次メモリ1624及び二次メモリ1626を備えることができるメモリ1622とは、例えば、通信バス1615によって通信することができる。本特許出願の文脈における「コンピューティングデバイス」という用語は、信号及び/又は状態の形態の電子ファイル、電子文書、測定値、テキスト、画像、ビデオ、オーディオなどのようなデジタルコンテンツを処理(例えば、計算を実施)及び/又は格納する能力を有するコンピューティング装置のようなシステム及び/又はデバイスを指す。したがって、本特許出願の文脈において、コンピューティングデバイスは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの任意の組み合わせ(ソフトウェア自体を除く)を含むことができる。第2のデバイス1604は、図16に示すように、単なる一例であり、特許請求される主題は範囲がこの特定の例に限定されない。
【0049】
図16において、第1のデバイス1602は、例えば、物理状態及び/又は信号(例えば、メモリ状態に格納された)の形態で、実行可能なコンピュータ命令の1又は2以上のソースを提供することができる。第1のデバイス1602は、例えば、ネットワーク1608を介するようなネットワーク接続によって第2のデバイス1604と通信することができる。接続は、物理的ではあるが、必ずしも有形であるとは限らない場合がある。図16の第2のデバイス1604は様々な有形の物理的コンポーネントを示しているが、他の実装形態及び/又は実施形態は、例えば、異なって機能しながらも同様の結果を達成する追加の有形コンポーネント又はより少ない有形コンポーネントを備えることができる代替構成を備えることができるため、特許請求される主題は、これらの有形コンポーネントのみを有するコンピューティングデバイスに限定されない。むしろ、単なる説明として例が提供されている。特許請求される主題が範囲において説明的な例に限定されることは意図されていない。
【0050】
特定の実装形態において、コンピューティングデバイス1602、1604及び/又は1606の1又は2以上は、本明細書に記載される1又は2以上の例の回路のような1又は2以上の電力コンバータ回路を備えることができる。特定の実装形態において、本明細書に記載される1又は2以上の例の回路のような二段電力コンバータ回路を利用して、広範囲の回路タイプ、プロセッサ、メモリデバイス、通信インターフェースなどのいずれかに電力を提供することができる。さらに、特定の実装形態において、コンピューティングデバイス1602、1604及び/又は1606の1又は2以上は、二段電力コンバータに関連する様々な機能性及び/又は動作を制御する回路、プロセッサ、発振器などを備えることができる。
【0051】
メモリ1622は任意の非一時的なストレージ機構を備えることができる。メモリ1622は、例えば、一次メモリ1624及び二次メモリ1626を備えることができ、追加のメモリ回路、機構、又はこれらの組み合わせを使用することができる。メモリ1622は、例えば、ほんの数例を挙げると、例えば、光ディスクドライブ、テープドライブ、ソリッドステートメモリドライブなどを含むディスクドライブのような、例えば1又は2以上のストレージデバイス及び/又はシステムの形態のランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリなどを備えることができる。
【0052】
メモリ1622を利用して、実行可能なコンピュータ命令のプログラムを格納することができる。例えば、プロセッサ1620は実行可能な命令をメモリからフェッチし、フェッチされた命令の実行を続行することができる。メモリ1622は、例えば、一例として、コンピュータ命令を実行することができるコントローラのような、プロセッサ1620及び/又は何らかの他のデバイスによって、例えば、実行可能なコード、及び/又は命令を含むことができるデジタルコンテンツを担持及び/又はアクセス可能にすることができるコンピュータ可読媒体1640にアクセスするためのメモリコントローラを備えることもできる。プロセッサ1620の指示下で、例えば、実行可能なコンピュータ命令のプログラムを有する、物理状態(例えば、メモリ状態)を格納するメモリセルのような非一時的メモリが、プロセッサ1620によって実行され、例えば、前述したように、ネットワークを介して通信されるべき信号を生成することが可能になり得る。これも以前に提案したように、生成された信号もメモリに格納することができる。
【0053】
メモリ1622は、1又は2以上のユーザに関連するような電子ファイル及び/又は電子文書を格納することができ、例えば、一例として、コンピュータ命令を実行することができるコントローラのような、プロセッサ1620及び/又は何らかの他のデバイスによって、例えば、実行可能なコード及び/又は命令を含む、コンテンツを担持及び/又はアクセス可能にすることができるコンピュータ可読媒体を備えることもできる。電子ファイルという用語及び/又は電子文書という用語は、本文書全体を通して、電子ファイル及び/又は電子文書を形成するような方法で関連付けられた一組の格納されたメモリ状態及び/又は一組の物理信号を指すために使用される。すなわち、例えば、一組の関連するメモリ状態及び/又は一組の関連する物理信号に関して使用される特定の構文、フォーマット及び/又はアプローチを暗黙的に参照することを意味するものではない。メモリ状態の関連付けが、例えば、論理的な意味であり、必ずしも有形の物理的な意味であるわけではないことがさらに留意される。したがって、電子ファイル及び/又は電子文書の信号及び/又は状態コンポーネントは論理的に関連付けられるべきであるが、例えば、そのストレージは、一実施形態において、有形の物理メモリ内の1又は2以上の異なる場所に存在することができる。
【0054】
再び図16を参照すると、プロセッサ1620は、計算手順及び/又はプロセスの少なくとも一部を実施する、デジタル回路のような、1又は2以上の回路を備えることができる。限定ではなく例として、プロセッサ1620は、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路、デジタル信号プロセッサ、プログラマブル論理デバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイなど、又はこれらの任意の組み合わせのような、1又は2以上のプロセッサを備えることができる。様々な実装形態及び/又は実施形態において、プロセッサ1620は、フェッチされた実行可能なコンピュータ命令に通常実質的にしたがって信号処理を実施し、例えば、通信及び/又はメモリに格納されるような方法で生成された信号及び/又は状態で、例えば信号及び/又は状態を操作すること、信号及び/又は状態を構築することなどができる。
【0055】
図16はまた、第2のデバイス1604を、例えば、入力/出力デバイスで動作可能な入力/出力コンポーネント1632を備え、第2のデバイス1604と入力デバイス及び/又は第2のデバイス1604と出力デバイスのような、デバイス間で信号及び/又は状態を適切に伝達することができるようになっているものとして示す。ユーザは、コンピュータマウス、スタイラス、トラックボール、キーボード、及び/又はユーザの行為及び/又は動きを入力信号として受信することができる任意の他の同様のデバイスのような入力デバイスを利用することができる。同様に、音声テキスト変換能力を有するデバイスでは、ユーザはデバイスに話しかけて入力信号を生成することができる。ユーザは、ディスプレイ、プリンタなどのような出力デバイス、及び/又はユーザに信号を提供し、及び/又は視覚刺激、音声刺激及び/又は他の同様の刺激のような刺激を生成することができる任意の他のデバイスを利用することができる。
【0056】
単語、句、及び文脈
例えば図の簡略さ及び/又は明瞭さのため、図は必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではないことが理解されるであろう。例えば、いくつかの面の寸法が他に対して誇張されていることがある。さらに、他の実施形態を利用することができるということが理解されるべきである。さらに、特許請求される主題から逸脱することなく、構造的及び/又は他の変更を行うことができる。本明細書全体にわたる「主題」への言及は、1又は2以上の実装形態、又はその任意の部分によって網羅されるように意図された主題を指し、必ずしも完全な実装形態、実装形態の特定の組み合わせ、又はその任意の部分を指すように意図されているわけではない。例えば、上、下、頂部、底部などのような、方向及び/又は言及は、図面の議論を促進するために使用されることがあり、特定の主題の適用を制限するように意図されるものではないことも留意されるべきである。したがって、次の詳細な説明は、主題及び/又はその均等物を限定するものとして解釈されるべきではない。
【0057】
本明細書全体にわたる1つの実装形態、一実装形態、1つの実施形態、一実施形態などへの言及は、特定の実装形態及び/又は実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、特性などが、主題の少なくとも1つの実装形態及び/又は実施形態に含まれることを意味する。したがって、例えば、本明細書全体にわたる様々な場所におけるこのような句の出現は、必ずしも同じ実装形態及び/又は実施形態、又はいずれか1つの特定の実装形態及び/又は実施形態を指すように意図されるものではない。さらに、記載される特定の特徴、構造、特性などは、1又は2以上の実装形態及び/又は実施形態において様々な方法で組み合わせることができ、したがって、意図される範囲内にあることが理解されるべきである。もちろん、一般に、特許出願の明細書では常にそうであるように、これら及び他の問題は、使用の特定の文脈において変化する可能性がある。換言すれば、本開示全体を通して、説明及び/又は使用の特定の文脈は、導き出される合理的な推論に関する有用な指針を提供する。しかしながら、同様に、「この文脈において」は一般にさらなる制限なく、少なくとも本特許出願の文脈を指す。
【0058】
本特許出願の文脈において、「接続」という用語、「コンポーネント」という用語及び/又は同様の用語は、物理的であるように意図されているが、必ずしも常に有形であるわけではない。したがって、これらの用語が有形の主題を指すか否かは、使用の特定の文脈において変化することがある。一例として、例えば2つの有形コンポーネント間に電流を通すことができる金属又は他の導体を含む導電性経路のような有形の電気接続によって、有形の接続及び/又は有形の接続経路を作製することができる。同様に、通常そうであるように、電気スイッチについてのような外部電流及び/又は電圧のような1又は2以上の外部から導出される信号の影響から結果として生じるとき、有形の接続経路を開閉することができるように、有形の接続経路が少なくとも部分的に影響及び/又は制御され得る。電気スイッチの非限定的な例は、トランジスタ、ダイオードなどを有する。しかしながら、使用の特定の文脈における「接続」及び/又は「コンポーネント」は、同様に、物理的ではあるが、ネットワーク、特に無線ネットワークを介したクライアントとサーバとの間の接続のような、非有形とすることもでき、これは一般に、後でより詳細に議論するように、クライアントとサーバが通信を送信、受信、及び/又は交換する能力を指す。
【0059】
有形コンポーネントが議論されている特定の文脈のような、使用の特定の文脈においては、したがって、「結合された」及び「接続された」という用語は、これらの用語が同義ではないような方法で使用される。また、同様の意図が示される方法で同様の用語を使用することもできる。このように、「接続された」は、例えば、2又は3以上の有形コンポーネントなどが有形的に直接物理的に接触していることを示すために使用される。したがって、前の例を使用すると、電気的に接続されている2つの有形コンポーネントは、前に議論したように、有形の電気接続を介して物理的に接続されている。しかしながら、「結合された」は、潜在的に2又は3以上の有形コンポーネントが有形的に直接物理的に接触していることを意味するために使用される。それにも関わらず、「結合された」は、2又は3以上の有形コンポーネントなどが必ずしも有形的に直接物理的に接触しているわけではないが、例えば、「光結合」することによってのように、協力、連絡、及び/又は相互作用することができることを意味するためにも使用される。同様に、「結合された」という用語は、間接的に接続されることを意味するようにも理解される。本特許出願の文脈において、メモリコンポーネント及び/又はメモリ状態のようなメモリは非一時的であるように意図されているため、少なくともメモリに関して使用される場合、物理的という用語は、例を続けると、このようなメモリコンポーネント及び/又はメモリ状態は有形であることを必然的に示唆することがさらに留意される。
【0060】
加えて、本特許出願において、有形コンポーネント(及び/又は同様に、有形材料)が議論されている状況のような、使用の特定の文脈において、「on」であることと「over」であることとの間に区別が存在する。一例として、基板「上(on)」の物質の堆積は、この後者の例において堆積した物質と基板との間に中間物質のような中間体がない直接の物理的かつ有形の接触を伴う堆積を指す。それにもかかわらず、基板「上方(over)」の堆積は、潜在的に基板「上(on)」の堆積を含むように理解されるが(「on」であることは「over」であるとしても正確に説明することができるため)、堆積した物質と基板との間に1又は2以上の中間物質のような1又は2以上の中間体が存在し、堆積した物質は必ずしも基板と直接物理的かつ有形的に接触しているわけではない状況を含むように理解される。
【0061】
有形の材料及び/又は有形コンポーネントが議論されるような、使用の適切な特定の文脈において、「beneath」であることと「under」であることとの間で同様の区別が行われる。使用のこのような特定の文脈において、「beneath」は、物理的かつ有形の接触を必然的に示唆するように意図されているが(先ほど説明したような「on」と同様)、「under」は、直接の物理的かつ有形の接触がある状況を潜在的に含むが、1又は2以上の中間物質のような1又は2以上の中間体が存在する場合のような、直接の物理的かつ有形の接触を必ずしも示唆するわけではない。したがって、「on」は「すぐ上」を意味するように理解され、「beneath」は「すぐ下」を意味するように理解される。
【0062】
特に明記しない限り、本特許出願の文脈において、A、B、又はCのようなリストを関連付けるために使用される場合の「又は」という用語は、ここで包括的な意味で使用される、A、B、及びC、並びに、ここで排他的な意味で使用される、A、B、又はCを意味するように意図されている。この理解で、「及び」は包括的な意味で使用され、A、B、及びCを意味するように意図される一方、「及び/又は」は、このような使用は必要とされないが、前述の意味のすべてが意図されていることを明確にするために十分な注意を払って使用することができる。同様に、「に基づいて」という用語及び/又は類似の用語は、必ずしも要素の網羅的なリストを伝えるように意図しているわけではなく、必ずしも明示的に記載されていない追加の要素の存在を許容するものとして理解される。
【0063】
先の説明において、特許請求される主題の様々な態様を説明してきた。説明という目的のため、量、システム及び/又は構成のような詳細を例として規定した。他の例において、特許請求される主題を曖昧にしないように、よく知られた特徴を省略及び/又は簡略化した。本明細書でいくつかの特徴を例示及び/又は説明してきたが、多くの修正、置換、変更及び/又は均等物が今や当業者には思い浮かぶであろう。したがって、添付の請求項は、特許請求される主題の範囲内に入るようなすべての修正及び/又は変更を網羅するように意図されていることが理解されるべきである。
【0064】
前述の説明は例示を意図するものであり、次の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を限定するものではなく、他の実施形態が特許請求の範囲内にあることが理解されるべきである。特に、本発明の範囲は、以下の請求項に規定されるプロセス、機械、製造物、又は物質の組成の1又は2以上のありとあらゆる実行可能な組み合わせを含む。したがって、従属請求項のいくつか又はすべてが単一の従属関係で記述されていても、本願は、このような請求項が他の請求項のいくつか又はすべてに多重に従属することを完全にサポートすることが理解されるべきである。(請求項の要素のための括弧内の符号は、このような要素を参照しやすくするためのものであり、それ自体が特定の必要とされる要素の順序付け又は列挙を示すものではないことに留意されたい。さらに、このような符号は、競合する符号化手順を開始すると見なされることなく追加の要素への参照として従属請求項で再利用することができる。)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7A
図7B
図7C
図8
図9
図10
図11A
図11B
図11C
図12
図13
図14
図15
図16
【手続補正書】
【提出日】2022-08-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)第1のロードスイッチであって、(1)第1の方向及び前記第1の方向とは反対の第2の方向の電力を停止すること、及び(2)電力供給経路に接続する又はこれから切断することが可能である、第1のロードスイッチと、
(b)前記第1のロードスイッチに接続されるとともに前記電力供給経路から前記第1のロードスイッチを通して第1の電圧を選択的に受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(c)充電回路であって、
(1)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、
(2)1又は2以上の負荷に電力を提供するシステム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと
を有する前記充電回路と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項2】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項1に記載の発明。
【請求項3】
前記初期チャージポンプと並列に接続されるとともに前記初期チャージポンプを選択的にバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項1に記載の発明。
【請求項4】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項3に記載の発明。
【請求項5】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項1に記載の発明。
【請求項6】
(a)第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)無線電力供給経路と前記初期チャージポンプの前記第1の端子との間に接続されるように構成された第1のスイッチと、
(c)有線電力供給経路と前記初期チャージポンプの前記第1の端子との間に接続されるように構成された第2のスイッチと、
(d)充電回路であって、
(1)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、
(2)1又は2以上の負荷に電力を提供するシステム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
を有する前記充電回路と、
を備える電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項7】
前記第1のスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項6に記載の発明。
【請求項8】
前記第2のスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項6に記載の発明。
【請求項9】
前記第2のスイッチと前記初期チャージポンプの前記第1の端子との間に接続されるとともに前記初期チャージポンプを選択的にバイパスするように構成された第3のスイッチをさらに有する、請求項6に記載の発明。
【請求項10】
前記第3のスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項9に記載の発明。
【請求項11】
(a)第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)無線電力供給経路と前記初期チャージポンプの前記第1の端子との間、及び有線電力供給経路と前記初期チャージポンプの前記第1の端子との間に接続された一組のスイッチであって、前記無線電力供給経路又は前記有線電力供給経路のうち選択された1つを前記初期チャージポンプの前記第1の端子に接続するように構成された、一組のスイッチと、
(c)充電回路であって、
(1)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、
(2)1又は2以上の負荷に電力を提供するシステム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと
を有する、前記充電回路と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項12】
前記初期チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項13】
前記初期チャージポンプが部分共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項14】
前記初期チャージポンプが非共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項15】
前記初期チャージポンプが断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項16】
前記初期チャージポンプが部分断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項17】
前記初期チャージポンプが非断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項18】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項19】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項20】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項21】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項22】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項23】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項11に記載の発明。
【請求項24】
(a)電力供給経路に接続されて第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)充電回路であって、
(1)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、
(2)1又は2以上の負荷に電力を提供するシステム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと
を有する、前記充電回路と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項25】
前記初期チャージポンプがバイパス可能である、請求項24に記載の発明。
【請求項26】
前記初期チャージポンプが1より多くの電力供給経路に選択的に接続可能である、請求項24に記載の発明。
【請求項27】
前記初期チャージポンプが固定の変換比を有する、請求項24に記載の発明。
【請求項28】
前記初期チャージポンプが再構成可能な変換比を有する、請求項24に記載の発明。
【請求項29】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが固定の変換比を有する、請求項24に記載の発明。
【請求項30】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが再構成可能な変換比を有する、請求項24に記載の発明。
【請求項31】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項24に記載の発明。
【請求項32】
前記電力供給経路が有線電力供給経路に接続可能である、請求項24に記載の発明。
【請求項33】
前記有線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項32に記載の発明。
【請求項34】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記有線電力供給経路を介して前記AC/DCアダプタにコマンドを提供して前記有線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに含む、請求項33に記載の発明。
【請求項35】
前記有線電力供給経路がUSB-C電力供給経路である、請求項32に記載の発明。
【請求項36】
前記電力供給経路が無線電力供給経路に接続可能である、請求項24に記載の発明。
【請求項37】
前記無線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項36に記載の発明。
【請求項38】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記無線電力供給経路を介してコマンドを提供して前記無線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに有する、請求項37に記載の発明。
【請求項39】
前記無線電力供給経路が空芯変圧器を有する、請求項36に記載の発明。
【請求項40】
前記無線電力供給経路がQi電力供給経路である、請求項36に記載の発明。
【請求項41】
前記電力供給経路に接続されるとともに、前記電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するコマンドを提供するように構成された制御回路をさらに有する、請求項24に記載の発明。
【請求項42】
前記システム電圧端子が少なくとも1つの追加の電力コンバータに接続されている、請求項24に記載の発明。
【請求項43】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ、LCフィルタ、及び複数のバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項42に記載の発明。
【請求項44】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及びバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項42に記載の発明。
【請求項45】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項42に記載の発明。
【請求項46】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第1の組み合わせと、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第2の組み合わせとを有し、前記第1及び第2の組み合わせが並列に接続されている、請求項42に記載の発明。
【請求項47】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、ブーストコンバータ及びチャージポンプを含む組み合わせを有する、請求項42に記載の発明。
【請求項48】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータがバックコンバータを有する、請求項42に記載の発明。
【請求項49】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間にロードスイッチをさらに有する、請求項24に記載の発明。
【請求項50】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間に、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成された第1のロードスイッチをさらに有する、請求項24に記載の発明。
【請求項51】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項50に記載の発明。
【請求項52】
前記初期チャージポンプをバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項50に記載の発明。
【請求項53】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項52に記載の発明。
【請求項54】
前記初期チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項55】
前記初期チャージポンプが部分共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項56】
前記初期チャージポンプが非共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項57】
前記初期チャージポンプが断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項58】
前記初期チャージポンプが部分断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項59】
前記初期チャージポンプが非断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項60】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項61】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項62】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項63】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項64】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項65】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項24に記載の発明。
【請求項66】
(a)電力供給経路に接続されて第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)(i)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、(ii)システム電圧端子と、(iii)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子とを有する充電回路であって、
(1)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
(2)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第4の電圧を提供するように構成された少なくとも1つのコンバータであって、前記第4の電圧が前記システム電圧端子に印加される、前記少なくとも1つのコンバータと、
(3)前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つに、かつ前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つに接続された充電トランジスタであって、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに組み合わせられた前記第3及び第4の電圧を選択的に提供するように構成された、充電トランジスタとを有する前記充電回路と、
を備える電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項67】
前記初期チャージポンプがバイパス可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項68】
前記初期チャージポンプが1より多くの電力供給経路に選択的に接続可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項69】
前記初期チャージポンプが固定の変換比を有する、請求項66に記載の発明。
【請求項70】
前記初期チャージポンプが再構成可能な変換比を有する、請求項66に記載の発明。
【請求項71】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが固定の変換比を有する、請求項66に記載の発明。
【請求項72】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが再構成可能な変換比を有する、請求項66に記載の発明。
【請求項73】
前記充電トランジスタが、少なくともプレコンディショニング、定電流、及び定電圧フェーズで前記バッテリを充電するように制御される、請求項66に記載の発明。
【請求項74】
前記充電トランジスタが、少なくともトリクルチャージサブフェーズ、プリチャージサブフェーズ、定電流(CC)サブフェーズ、及び定電圧(CV)又はテーパサブフェーズで前記バッテリを充電するように制御される、請求項66に記載の発明。
【請求項75】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項76】
前記電力供給経路が有線電力供給経路に接続可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項77】
前記有線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項76に記載の発明。
【請求項78】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記有線電力供給経路を介して前記AC/DCアダプタにコマンドを提供して前記有線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに有する、請求項77に記載の発明。
【請求項79】
前記有線電力供給経路がUSB-C電力供給経路である、請求項76に記載の発明。
【請求項80】
前記電力供給経路が無線電力供給経路に接続可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項81】
前記無線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項80に記載の発明。
【請求項82】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記無線電力供給経路を介してコマンドを提供して前記無線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに有する、請求項81に記載の発明。
【請求項83】
前記無線電力供給経路が空芯変圧器を有する、請求項80に記載の発明。
【請求項84】
前記無線電力供給経路がQi電力供給経路である、請求項80に記載の発明。
【請求項85】
前記電力供給経路に接続されるとともに、前記電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するコマンドを提供するように構成された制御回路をさらに有する、請求項66に記載の発明。
【請求項86】
前記充電トランジスタと並列に接続された低オン抵抗スイッチをさらに有する、請求項66に記載の発明。
【請求項87】
前記充電トランジスタが、制御信号によって制御される定電流定電圧充電トランジスタである、請求項66に記載の発明。
【請求項88】
前記充電トランジスタに接続されるとともに、前記充電トランジスタに制御電圧を印加することによって1又は2以上のバッテリ充電動作を促進するための1又は2以上の測定値を取得するように構成されたコントローラをさらに有する、請求項66に記載の発明。
【請求項89】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、第2のインダクタと直列に接続された少なくとも第1のインダクタを有する調整可能なインダクタンスを備え、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つがバイパス可能である、請求項66に記載の発明。
【請求項90】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、第2のインダクタと並列に接続された少なくとも第1のインダクタを有する調整可能なインダクタンスを備え、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つを切り替え可能に切断することができる、請求項66に記載の発明。
【請求項91】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが調整可能なインダクタンスを有し、前記調整可能なインダクタンスが前記充電回路の動作モードに応じて調整される、請求項66に記載の発明。
【請求項92】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが調整可能なインダクタンスを有し、前記調整可能なインダクタンスが、前記調整可能なインダクタンスの端子に印加される電圧の変調に応じて調整される、請求項66に記載の発明。
【請求項93】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバック/ブーストコンバータである、請求項66に記載の発明。
【請求項94】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項93に記載の発明。
【請求項95】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバックコンバータである、請求項66に記載の発明。
【請求項96】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項95に記載の発明。
【請求項97】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがブーストコンバータである、請求項66に記載の発明。
【請求項98】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項97に記載の発明。
【請求項99】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つと前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが一回路に統合されている、請求項66に記載の発明。
【請求項100】
少なくとも1つの統合された追加のチャージポンプが2:1の変換比を有する、請求項99に記載の発明。
【請求項101】
少なくとも1つの統合された追加のチャージポンプが3:1の変換比を有する、請求項99に記載の発明。
【請求項102】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバック/ブーストコンバータである、請求項99に記載の発明。
【請求項103】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項102に記載の発明。
【請求項104】
前記充電回路が、ブーストモード、チャージポンプモード、及び少なくとも1つのバックモードで動作可能である、請求項102に記載の発明。
【請求項105】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバックコンバータである、請求項99に記載の発明。
【請求項106】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項105に記載の発明。
【請求項107】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがブーストコンバータである、請求項99に記載の発明。
【請求項108】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項107に記載の発明。
【請求項109】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、インダクタを有するバック/ブーストコンバータであり、第1の追加のチャージポンプが前記インダクタの前に配置され、第2の追加のチャージポンプが前記インダクタの後に配置されている、請求項99に記載の発明。
【請求項110】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの第1のものと前記少なくとも1つのコンバータの第1のものが第1の位相回路に統合され、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの第2のものと前記少なくとも1つのコンバータの第2のものが第2の位相回路に統合され、前記第1及び第2の位相回路が共通の入力及び出力を有する、請求項66に記載の発明。
【請求項111】
前記システム電圧端子が少なくとも1つの追加の電力コンバータに統合されている、請求項66に記載の発明。
【請求項112】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ、LCフィルタ、及び複数のバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項111に記載の発明。
【請求項113】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及びバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項111に記載の発明。
【請求項114】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項111に記載の発明。
【請求項115】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第1の組み合わせと、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第2の組み合わせとを有し、前記第1及び第2の組み合わせが並列に接続されている、請求項111に記載の発明。
【請求項116】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、ブーストコンバータ及びチャージポンプを含む組み合わせを有する、請求項111に記載の発明。
【請求項117】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータがバックコンバータを有する、請求項111に記載の発明。
【請求項118】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間にロードスイッチをさらに有する、請求項66に記載の発明。
【請求項119】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間に、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成された第1のロードスイッチをさらに有する、請求項66に記載の発明。
【請求項120】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項119に記載の発明。
【請求項121】
前記初期チャージポンプをバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項119に記載の発明。
【請求項122】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項121に記載の発明。
【請求項123】
前記初期チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項124】
前記初期チャージポンプが部分共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項125】
前記初期チャージポンプが非共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項126】
前記初期チャージポンプが断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項127】
前記初期チャージポンプが部分断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項128】
前記初期チャージポンプが非断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項129】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項130】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項131】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項132】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項133】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項134】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項66に記載の発明。
【請求項135】
(a)電力供給経路に接続されて第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子と、を有する初期チャージポンプと、
(b)(i)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、(ii)システム電圧端子と、(iii)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子とを有する充電回路であって、
(1)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
(2)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第4の電圧を提供するように構成された少なくとも1つのコンバータであって、前記第4の電圧が前記システム電圧端子に印加される、前記少なくとも1つのコンバータと、
(3)前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つに、かつ前記充電電圧端子に接続された充電トランジスタであって、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに前記第4の電圧を選択的に提供するように構成された、前記充電トランジスタと を有する前記充電回路と、
を備える電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項136】
前記初期チャージポンプがバイパス可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項137】
前記初期チャージポンプが1より多くの電力供給経路に選択的に接続可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項138】
前記初期チャージポンプが固定の変換比を有する、請求項135に記載の発明。
【請求項139】
前記初期チャージポンプが再構成可能な変換比を有する、請求項135に記載の発明。
【請求項140】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが固定の変換比を有する、請求項135に記載の発明。
【請求項141】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが再構成可能な変換比を有する、請求項135に記載の発明。
【請求項142】
前記充電トランジスタが、少なくともプレコンディショニング、定電流、及び定電圧フェーズで前記バッテリを充電するように制御される、請求項135に記載の発明。
【請求項143】
前記充電トランジスタが、少なくともトリクルチャージサブフェーズ、プリチャージサブフェーズ、定電流(CC)サブフェーズ、及び定電圧(CV)又はテーパサブフェーズで前記バッテリを充電するように制御される、請求項135に記載の発明。
【請求項144】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項145】
前記電力供給経路が有線電力供給経路に接続可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項146】
前記有線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項145に記載の発明。
【請求項147】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記有線電力供給経路を介して前記AC/DCアダプタにコマンドを提供して前記有線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに有する、請求項146に記載の発明。
【請求項148】
前記有線電力供給経路がUSB-C電力供給経路である、請求項145に記載の発明。
【請求項149】
前記電力供給経路が無線電力供給経路に接続可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項150】
前記無線電力供給経路がAC/DCアダプタに接続されている、請求項149に記載の発明。
【請求項151】
前記電力供給経路に接続されるとともに前記無線電力供給経路を介してコマンドを提供して前記無線電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するように構成された制御回路をさらに有する、請求項150に記載の発明。
【請求項152】
前記無線電力供給経路が空芯変圧器を有する、請求項149に記載の発明。
【請求項153】
前記無線電力供給経路がQi電力供給経路である、請求項149に記載の発明。
【請求項154】
前記電力供給経路に接続されるとともに、前記電力供給経路上の電圧及び/又は電流を調節するコマンドを提供するように構成された制御回路をさらに有する、請求項135に記載の発明。
【請求項155】
前記充電トランジスタと並列に接続された低オン抵抗スイッチをさらに有する、請求項135に記載の発明。
【請求項156】
前記充電トランジスタが、制御信号によって制御される定電流定電圧充電トランジスタである、請求項135に記載の発明。
【請求項157】
前記充電トランジスタに接続されるとともに、前記充電トランジスタに制御電圧を印加することによって1又は2以上のバッテリ充電動作を促進するために1又は2以上の測定値を取得するように構成されたコントローラをさらに有する、請求項135に記載の発明。
【請求項158】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、第2のインダクタと直列に接続された少なくとも第1のインダクタを有する調整可能なインダクタンスを備え、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つがバイパス可能である、請求項135に記載の発明。
【請求項159】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、第2のインダクタと並列に接続された少なくとも第1のインダクタを有する調整可能なインダクタンスを備え、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つを切り替え可能に切断することができる、請求項135に記載の発明。
【請求項160】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが調整可能なインダクタンスを有し、前記調整可能なインダクタンスが前記充電回路の動作モードに応じて調整される、請求項135に記載の発明。
【請求項161】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが調整可能なインダクタンスを有し、前記調整可能なインダクタンスが、前記調整可能なインダクタンスの端子に印加される電圧の変調に応じて調整される、請求項135に記載の発明。
【請求項162】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバック/ブーストコンバータである、請求項135に記載の発明。
【請求項163】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項162に記載の発明。
【請求項164】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバックコンバータである、請求項135に記載の発明。
【請求項165】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項164に記載の発明。
【請求項166】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがブーストコンバータである、請求項135に記載の発明。
【請求項167】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項166に記載の発明。
【請求項168】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つと前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが一回路に統合されている、請求項135に記載の発明。
【請求項169】
少なくとも1つの統合された追加のチャージポンプが2:1の変換比を有する、請求項168に記載の発明。
【請求項170】
少なくとも1つの統合された追加のチャージポンプが3:1の変換比を有する、請求項168に記載の発明。
【請求項171】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバック/ブーストコンバータである、請求項168に記載の発明。
【請求項172】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項171に記載の発明。
【請求項173】
前記充電回路が、ブーストモード、チャージポンプモード、及び少なくとも1つのバックモードで動作可能である、請求項171に記載の発明。
【請求項174】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがバックコンバータである、請求項168に記載の発明。
【請求項175】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項174に記載の発明。
【請求項176】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つがブーストコンバータである、請求項168に記載の発明。
【請求項177】
前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、請求項176に記載の発明。
【請求項178】
前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つが、インダクタを有するバック/ブーストコンバータであり、第1の追加のチャージポンプが前記インダクタの前に配置され、第2の追加のチャージポンプが前記インダクタの後に配置されている、請求項168に記載の発明。
【請求項179】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの第1のものと前記少なくとも1つのコンバータの第1のものが第1の位相回路に統合され、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの第2のものと前記少なくとも1つのコンバータの第2のものが第2の位相回路に統合され、前記第1及び第2の位相回路が共通の入力及び出力を有する、請求項135に記載の発明。
【請求項180】
前記システム電圧端子が少なくとも1つの追加の電力コンバータに接続されている、請求項135に記載の発明。
【請求項181】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ、LCフィルタ、及び複数のバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項180に記載の発明。
【請求項182】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及びバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項180に記載の発明。
【請求項183】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項180に記載の発明。
【請求項184】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第1の組み合わせと、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第2の組み合わせとを有し、前記第1及び第2の組み合わせが並列に接続されている、請求項180に記載の発明。
【請求項185】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、ブーストコンバータ及びチャージポンプを含む組み合わせを有する、請求項180に記載の発明。
【請求項186】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータがバックコンバータを有する、請求項180に記載の発明。
【請求項187】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間にロードスイッチをさらに有する、請求項135に記載の発明。
【請求項188】
前記初期チャージポンプと前記電力供給経路との間に、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成された第1のロードスイッチをさらに有する、請求項135に記載の発明。
【請求項189】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項188に記載の発明。
【請求項190】
前記初期チャージポンプをバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項188に記載の発明。
【請求項191】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項190に記載の発明。
【請求項192】
前記初期チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項193】
前記初期チャージポンプが部分共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項194】
前記初期チャージポンプが非共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項195】
前記初期チャージポンプが断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項196】
前記初期チャージポンプが部分断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項197】
前記初期チャージポンプが非断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項198】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項199】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項200】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項201】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項202】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項203】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項135に記載の発明。
【請求項204】
(a)近接する無線送信機からエネルギーを受け取って第1の電圧を出力するように構成されたコイルと、
(b)充電回路であって、
(1)前記第1の電圧に接続された電圧端子と、
(2)1又は2以上の負荷に電力を提供するシステム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第1の電圧を受け取り、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供するように構成された少なくとも1つのチャージポンプであって、前記第2の電圧が前記充電電圧端子を通して前記バッテリに直接又は選択的に印加される、前記少なくとも1つのチャージポンプと、
(5)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第1の電圧を受け取り、前記第1の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成されたコンバータ回路であって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に印加されるとともに前記充電電圧端子を通して前記バッテリに選択的に印加される、前記コンバータ回路と を有する前記充電回路と、
(c)前記コイルに接続されるとともに前記近接する無線送信機にコマンドを提供して前記第1の電圧を調節するように構成された制御回路と
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項205】
前記システム電圧端子が少なくとも1つの追加の電力コンバータに接続されている、請求項204に記載の発明。
【請求項206】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ、LCフィルタ、及び複数のバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項205に記載の発明。
【請求項207】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及びバックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項205に記載の発明。
【請求項208】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む組み合わせを有する、請求項205に記載の発明。
【請求項209】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第1の組み合わせと、チャージポンプ及び複数の多相バックコンバータを含む第2の組み合わせとを有し、前記第1及び第2の組み合わせが並列に接続されている、請求項205に記載の発明。
【請求項210】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータが、ブーストコンバータ及びチャージポンプを含む組み合わせを有する、請求項205に記載の発明。
【請求項211】
前記少なくとも1つの追加の電力コンバータがバックコンバータを有する、請求項205に記載の発明。
【請求項212】
前記初期チャージポンプと前記コイルとの間にロードスイッチをさらに有する、請求項204に記載の発明。
【請求項213】
前記初期チャージポンプと前記コイルとの間に、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成された第1のロードスイッチをさらに有する、請求項204に記載の発明。
【請求項214】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項213に記載の発明。
【請求項215】
前記初期チャージポンプをバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項213に記載の発明。
【請求項216】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項215に記載の発明。
【請求項217】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項218】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項219】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項220】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項221】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項222】
前記少なくとも1つのチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項204に記載の発明。
【請求項223】
前記第1の電圧に接続された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第4の電圧を、変更された第1の電圧として前記充電回路の前記電圧端子に提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプをさらに備える、請求項204に記載の発明。
【請求項224】
(a)電力供給経路に接続されて第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)(i)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、(ii)システム電圧端子と、(iii)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子とを有する充電回路であって、
(1)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第1の電圧を受け取り、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第2の電圧が前記システム電圧端子に印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
(2)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つのコンバータであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に印加され、前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、前記少なくとも1つのコンバータと、
(3)前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つに、かつ前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つに接続された充電トランジスタであって、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに組み合わせられた前記第3及び第4の電圧を選択的に提供するように構成された、前記充電トランジスタと、 を有する前記充電回路と
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項225】
前記調整可能なインダクタンスが前記充電回路の動作モードに応じて調整される、請求項224に記載の発明。
【請求項226】
前記調整可能なインダクタンスが、前記調整可能なインダクタンスの端子に印加される電圧の変調に応じて調整される、請求項224に記載の発明。
【請求項227】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと直列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つがバイパス可能である、請求項224に記載の発明。
【請求項228】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと並列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つを切り替え可能に切断することができる、請求項224に記載の発明。
【請求項229】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項224に記載の発明。
【請求項230】
(a)電力供給経路に接続されて第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)(i)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、(ii)システム電圧端子と、(iii)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子とを有する充電回路であって、
(1)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
(2)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第4の電圧を提供するように構成された少なくとも1つのコンバータであって、前記第4の電圧が前記システム電圧端子に印加され、前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、前記少なくとも1つのコンバータと、
(3)前記少なくとも1つのコンバータの少なくとも1つに、かつ前記充電電圧端子に接続された充電トランジスタであって、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに前記第4の電圧を選択的に提供するように構成された、前記充電トランジスタと を有する前記充電回路と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項231】
前記調整可能なインダクタンスが前記充電回路の動作モードに応じて調整される、請求項230に記載の発明。
【請求項232】
前記調整可能なインダクタンスが、前記調整可能なインダクタンスの端子に印加される電圧の変調に応じて調整される、請求項230に記載の発明。
【請求項233】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと直列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つがバイパス可能である、請求項230に記載の発明。
【請求項234】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと並列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つを切り替え可能に切断することができる、請求項230に記載の発明。
【請求項235】
前記電力供給経路が有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれかに選択的に接続可能である、請求項230に記載の発明。
【請求項236】
(a)有線電力供給経路又は無線電力供給経路のいずれか1つに接続され、前記有線電力供給経路又は無線電力供給経路のうち選択された1つから第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有する初期チャージポンプと、
(b)充電回路であって、
(1)前記初期チャージポンプの前記第2の端子に接続された電圧端子と、
(2)1又は2以上の負荷に電力を提供するシステム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、前記第2の電圧を受け取り、前記第2の電圧とは異なる第3の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの追加のチャージポンプであって、前記第3の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの追加のチャージポンプと、
を有する前記充電回路と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項237】
前記初期チャージポンプと前記有線及び無線電力供給経路の両方との間にロードスイッチをさらに有する、請求項236に記載の発明。
【請求項238】
前記初期チャージポンプと前記有線及び無線電力供給経路の両方との間に、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成された第1のロードスイッチをさらに有する、請求項236に記載の発明。
【請求項239】
前記第1のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項238に記載の発明。
【請求項240】
前記初期チャージポンプをバイパスするように構成された第2のロードスイッチをさらに有する、請求項238に記載の発明。
【請求項241】
前記第2のロードスイッチが、反対方向を向いたボディダイオードと直列に接続された2つのMOSFETスイッチを有する、請求項240に記載の発明。
【請求項242】
前記初期チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項243】
前記初期チャージポンプが部分共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項244】
前記初期チャージポンプが非共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項245】
前記初期チャージポンプが断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項246】
前記初期チャージポンプが部分断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項247】
前記初期チャージポンプが非断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項248】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが完全共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項249】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項250】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非共振チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項251】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項252】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが部分断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項253】
前記少なくとも1つの追加のチャージポンプの少なくとも1つが非断熱チャージポンプである、請求項236に記載の発明。
【請求項254】
(a)充電回路であって、
(1)電圧端子と、
(2)システム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、第1の電圧を受け取り、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの少なくとも部分的に共振するチャージポンプであって、前記第2の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの少なくとも部分的に共振するチャージポンプと を有する前記充電回路と、
(b)無線電力供給経路と前記充電回路の前記電圧端子との間、及び有線電力供給経路と前記充電回路の前記電圧端子との間に接続された一組のスイッチであって、前記無線電力供給経路又は前記有線電力供給経路のうち選択された1つを前記充電回路の前記電圧端子に接続するように構成された、前記一組のスイッチと
を有する、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項255】
前記少なくとも1つの少なくとも部分的に共振するチャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項254に記載の発明。
【請求項256】
(a)充電回路であって、
(1)電圧端子と、
(2)システム電圧端子と、
(3)バッテリに接続されるように構成された充電電圧端子と、
(4)前記充電回路電圧端子に接続されるとともに、第1の電圧を受け取り、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供するように構成された少なくとも1つの少なくとも部分的に共振するチャージポンプであって、前記第2の電圧が前記システム電圧端子に、かつ直接的又は間接的に、前記充電電圧端子を通して前記バッテリに印加される、前記少なくとも1つの少なくとも部分共振チャージポンプと、
を含む、前記充電回路と、
(b)無線電力供給経路と前記充電回路の前記電圧端子との間に接続されるように構成された第1のスイッチと、
(c)有線電力供給経路と前記充電回路の前記電圧端子との間に接続されるように構成された第2のスイッチと
を有する、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項257】
前記少なくとも1つの少なくとも部分共振チャージポンプが完全共振チャージポンプである、請求項256に記載の発明。
【請求項258】
(a)(i)第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、(ii)システム電圧端子と、(iii)充電電圧端子とを有する充電回路であって、前記充電回路が、
(1)前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を、前記システム電圧端子及び前記充電電圧端子に提供するために非調節動作モードでチャージポンプとして、かつ
(2)前記システム電圧端子及び前記充電電圧端子に前記第2の電圧を提供するために調節動作モードでコンバータとして動作し、前記コンバータが調整可能なインダクタンスを有する、前記充電回路と、
(b)前記充電電圧端子に接続されるとともにバッテリに接続されるように構成された充電トランジスタであって、前記バッテリに前記第2の電圧を提供するように構成された、前記充電トランジスタと
を有する、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項259】
前記調整可能なインダクタンスが前記充電回路の動作モードに応じて調整される、請求項258に記載の発明。
【請求項260】
前記調整可能なインダクタンスが、前記調整可能なインダクタンスの端子に印加される電圧の変調に応じて調整される、請求項258に記載の発明。
【請求項261】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと直列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つがバイパス可能である、請求項258に記載の発明。
【請求項262】
前記調整可能なインダクタンスが、第2のインダクタと並列に接続された少なくとも第1のインダクタを有し、前記第1及び第2のインダクタの少なくとも1つを切り替え可能に切断することができる、請求項258に記載の発明。
【請求項263】
前記充電トランジスタと並列に接続されるとともに、前記充電トランジスタを選択的にバイパスするように構成されたバイパススイッチをさらに有する、請求項258に記載の発明。
【請求項264】
(a)第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有するチャージポンプと、
(b)無線電力供給経路と前記チャージポンプの前記第1の端子との間に接続されるように構成された第1のスイッチと、
(c)有線電力供給経路と前記チャージポンプの前記第1の端子との間に接続されるように構成された第2のスイッチと、
(d)1又は2以上の負荷に電力を提供するシステム電圧端子と、
を備える、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項265】
前記第1のスイッチ及び第2のスイッチの少なくとも1つが、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成されたロードスイッチである、請求項264に記載の発明。
【請求項266】
(a)第1の電圧を受け取るように構成された第1の端子と、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を提供する第2の端子とを有するチャージポンプと、
(b)無線電力供給経路と前記チャージポンプの前記第1の端子との間、及び有線電力供給経路と前記チャージポンプの前記第1の端子との間に接続された一組のスイッチであって、前記無線電力供給経路又は前記有線電力供給経路のうち選択された1つを前記チャージポンプの前記第1の端子に接続するように構成された、前記一組のスイッチと、
(c)1又は2以上の負荷に電力を提供するシステム電圧端子と
を有する、電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システム。
【請求項267】
前記一組のスイッチの少なくとも1つが、順方向及び/又は逆方向の電力の流れを選択的に有効及び/又は無効にするように構成されたロードスイッチである、請求項266に記載の発明。
【請求項268】
電力コンバータとともに使用するためのバッテリ管理システムを備える装置であって、前記バッテリ管理システムが、
(a)少なくとも1つのAC/DCアダプタを有するフロントエンド構成と、
(b)1又は2以上の電力供給経路を介して前記フロントエンド構成と接続されるべきバッテリ充電構成と、
(c)前記バッテリ充電構成に接続されるべきシステムバス構成であって、1又は2以上の負荷に電力を提供するシステム電圧端子を有する、前記システムバス構成と、
を備え、
前記フロントエンド構成、前記バッテリ充電構成、及び前記システムバス構成が、前記1又は2以上の電力供給経路の少なくとも1つを介して前記少なくとも1つのAC/DCアダプタを調節することに少なくとも部分的に基づいて、バッテリを充電するための調節された電圧を生成するように協働する、
前記装置。
【国際調査報告】