図面 (/)

技術 バッテリユニット、香味吸引器、バッテリユニットを制御する方法、及びプログラム

出願人 日本たばこ産業株式会社
発明者 山田学赤尾剛志
出願日 2017年10月18日 (2年11ヶ月経過) 出願番号 2019-549059
公開日 2020年8月13日 (2ヶ月経過) 公開番号 WO2019-077711
状態 未査定
技術分野 電池等の充放電回路 二次電池の保守(充放電、状態検知)
主要キーワード 吸引センサ 原料片 短絡ライン 通常ライン 電気抵抗器 動作要求信号 液保持部材 パルス幅分
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年8月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (16)

課題・解決手段

香味吸引器用のバッテリユニットは、充放電可能な電源と、外部の充電器電気的に接続可能な接続部と、少なくとも電源に関する制御を行う制御部と、を有する。充電器に対する接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合、制御部は、電源が劣化したと判定する。

概要

背景

シガレットに代わり、燃焼を伴わずに香味吸引するため、例えば電子シガレットのような非燃焼型香味吸引器が提案されている(特許文献1及び2)。非燃焼型香味吸引器(以下、単に香味吸引器と称する。)は、エアロゾル源と香味源の少なくとも一方、エアロゾル源と香味源の少なくとも一方に含まれる喫味成分を気化又は霧化させるヒータ、ヒータに電力を供給する電源、及びヒータや電源を制御する制御部を備える。ヒータに電力を供給する電源は、一般に充放電可能な二次電池である。

下記の特許文献1は、二次電池の充電サイクル充電回数電池容量低下率、又は経過時間に基づき、二次電池の寿命を判定することを開示する。特許文献1に記載された技術では、二次電池が寿命に達した場合、電池パック内の制御部は、電子機器通信端子を介して寿命に達した旨を通知するとともに、二次電池の使用を停止する。

下記の特許文献2は、温度センサにより二次電池が充電可能な温度環境下にあるかどうかを判定することを開示する。特許文献2に記載された技術では、上記判定の結果に応じて二次電池の充電を停止する。

概要

香味吸引器用のバッテリユニットは、充放電可能な電源と、外部の充電器電気的に接続可能な接続部と、少なくとも電源に関する制御を行う制御部と、を有する。充電器に対する接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合、制御部は、電源が劣化したと判定する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

充放電可能な電源と、外部の充電器電気的に接続可能な接続部と、少なくとも前記電源に関する制御を行う制御部と、を有し、前記充電器に対する接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合、前記制御部は、前記電源が劣化したと判定する、香味吸引器用のバッテリユニット

請求項2

前記制御部は、前記電源への充電を定期的に停止するよう構成されており、前記制御部は、充電を定期的に停止した期間を含めることなく、前記充電器に対する接続時間の累積値を計測する、請求項1に記載のバッテリユニット。

請求項3

前記制御部は、前記電源の充電開始からの時間が第2所定時間を超えた場合に前記接続時間の前記累積値へのカウントを停止する、請求項1又は2に記載のバッテリユニット。

請求項4

前記接続部に接続された前記充電器と前記電源との間の電気的な接続をON/OFFするスイッチを有し、前記制御部は、前記スイッチがONの状態の間、前記充電器に対する接続時間の累積値をカウントするよう構成されている、請求項1から3のいずれか1項に記載のバッテリユニット。

請求項5

前記接続部は一対の電気端子を有し、前記一対の電気端子のうちの少なくとも一方は、前記充電器の接続検知用の端子を兼ねる、請求項1から4のいずれか1項に記載のバッテリユニット。

請求項6

前記接続部は、エアロゾル源又は香味源を気化又は霧化するための負荷と電気的に接続可能に構成されている、請求項1から5のいずれか1項に記載のバッテリユニット。

請求項7

前記充電器に対する接続時間の累積値が前記第1所定時間を超えた場合に、光、音又は振動を発する通知部を有する、請求項1から6のいずれか1項に記載のバッテリユニット。

請求項8

光、音又は振動を発する通知部を有し、前記通知部は、前記充電器に対する接続時間の累積値が前記第1所定時間を超えた場合に、光、音又は振動の第1パターンを発し、前記通知部は、前記電源の充電開始からの時間が第2所定時間を超えた場合に、光、音又は振動の第2パターンを発し、前記第2パターンは、前記第1パターンと異なる、請求項1から7のいずれか1項に記載のバッテリユニット。

請求項9

請求項1から8のいずれか1項に記載のバッテリユニットと、前記バッテリユニットの前記電源に電気的に接続可能に構成され、エアロゾル源又は香味源を気化又は霧化するための負荷と、を含む香味吸引器。

請求項10

請求項1から8のいずれか1項に記載のバッテリユニットに接続可能な充電器。

請求項11

香味吸引器用のバッテリユニットに備えられた充放電可能な電源の、充電器に対する接続時間の累積値を計測するステップと、前記接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合に前記電源が劣化したと判定するステップと、を有する、方法。

請求項12

請求項11に記載の方法をバッテリユニットに実行させるプログラム

技術分野

0001

本発明は、非燃焼香味吸引器用のバッテリユニットと、当該バッテリユニットを含む香味吸引器と、バッテリユニットを制御する方法と、当該方法を実行させるプログラムに関する。

背景技術

0002

シガレットに代わり、燃焼を伴わずに香味を吸引するため、例えば電子シガレットのような非燃焼型香味吸引器が提案されている(特許文献1及び2)。非燃焼型香味吸引器(以下、単に香味吸引器と称する。)は、エアロゾル源と香味源の少なくとも一方、エアロゾル源と香味源の少なくとも一方に含まれる喫味成分を気化又は霧化させるヒータ、ヒータに電力を供給する電源、及びヒータや電源を制御する制御部を備える。ヒータに電力を供給する電源は、一般に充放電可能な二次電池である。

0003

下記の特許文献1は、二次電池の充電サイクル充電回数電池容量低下率、又は経過時間に基づき、二次電池の寿命を判定することを開示する。特許文献1に記載された技術では、二次電池が寿命に達した場合、電池パック内の制御部は、電子機器通信端子を介して寿命に達した旨を通知するとともに、二次電池の使用を停止する。

0004

下記の特許文献2は、温度センサにより二次電池が充電可能な温度環境下にあるかどうかを判定することを開示する。特許文献2に記載された技術では、上記判定の結果に応じて二次電池の充電を停止する。

先行技術

0005

国際公開第2014/141834号
特開2015−85528号

0006

第1の特徴は、香味吸引器用のバッテリユニットであって、充放電可能な電源と、外部の充電器電気的に接続可能な接続部と、少なくとも前記電源に関する制御を行う制御部と、を有し、前記充電器に対する接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合、前記制御部は、前記電源が劣化したと判定することを要旨とする。

0007

ここで、充電器に対する接続時間は、バッテリユニットの制御部が電源と充電器とが電気的に接続されていると判断している時間であることを意味する。すなわち、充電器に対する接続時間は、バッテリユニットと充電器とが物理的に接続されている全期間とは異なることに留意されたい。

0008

第2の特徴は、第1の特徴におけるバッテリユニットであって、前記制御部は、前記電源への充電を定期的に停止するよう構成されており、前記制御部は、充電を定期的に停止した期間を含めることなく、前記充電器に対する接続時間の累積値を計測することを要旨とする。

0009

第3の特徴は、第1の特徴又は第2の特徴におけるバッテリユニットであって、前記制御部は、前記電源の充電開始からの時間が第2所定時間を超えた場合に前記接続時間の前記累積値へのカウントを停止することを要旨とする。

0010

第4の特徴は、第1の特徴から第3の特徴のいずれかにおけるバッテリユニットであって、前記接続部に接続された前記充電器と前記電源との間の電気的な接続をON/OFFするスイッチを有し、前記制御部は、前記スイッチがONの状態の間、前記充電器に対する接続時間の累積値をカウントするよう構成されていることを要旨とする。

0011

第5の特徴は、第1の特徴から第4の特徴のいずれかにおけるバッテリユニットであって、前記接続部は一対の電気端子を有し、前記一対の電気端子のうちの少なくとも一方は、前記充電器の接続検知用の端子を兼ねることを要旨とする。

0012

第6の特徴は、第1の特徴から第5の特徴のいずれかにおけるバッテリユニットであって、前記接続部は、エアロゾル源又は香味源を気化又は霧化するための負荷と電気的に接続可能に構成されていることを要旨とする。

0013

第7の特徴は、第1の特徴から第6の特徴のいずれかにおけるバッテリユニットであって、前記充電器に対する接続時間の累積値が前記第1所定時間を超えた場合に、光、音又は振動を発する通知部を有することを要旨とする。

0014

第8の特徴は、第1の特徴から第7の特徴のいずれかにおけるバッテリユニットであって、光、音又は振動を発する通知部を有し、前記通知部は、前記充電器に対する接続時間の累積値が前記第1所定時間を超えた場合に、光、音又は振動の第1パターンを発し、前記通知部は、前記電源の充電開始からの時間が第2所定時間を超えた場合に、光、音又は振動の第2パターンを発し、前記第2パターンは、前記第1パターンと異なることを要旨とする。

0015

第9の特徴は、香味吸引器であって、第1の特徴から第8の特徴のいずれかのバッテリユニットと、前記バッテリユニットの前記電源に電気的に接続可能に構成され、エアロゾル源又は香味源を気化又は霧化するための負荷と、を含むことを要旨とする。

0016

第10の特徴は、第1の特徴から第8の特徴のいずれかのバッテリユニットに接続可能な充電器を要旨とする。

0017

第11の特徴は、香味吸引器用のバッテリユニットに備えられた充放電可能な電源の、充電器に対する接続時間の累積値を計測するステップと、前記接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合に前記電源が劣化したと判定するステップと、を有する方法を要旨とする。

0018

第12の特徴は、第11の特徴の方法をバッテリユニットに実行させるプログラムを要旨とする。

図面の簡単な説明

0019

図1は、一実施形態に係る香味吸引器を示す分解図である。
図2は、一実施形態に係る霧化ユニットを示す図である。
図3は、一実施形態に係る吸引センサの構成の一例を示す模式図である。
図4は、香味吸引器のブロック図である。
図5は、バッテリユニットに設けられた電気回路を示す図である。
図6は、負荷が接続された状態の霧化ユニット及びバッテリユニットの電気回路を示す図である。
図7は、充電器が接続された状態の充電器及びバッテリユニットの電気回路を示す図である。
図8は、香味吸引器の給電モードにおける制御方法の一例を示すフローチャートである。
図9は、電源から負荷へ供給される電力量の制御の例を示すグラフである。
図10は、充電器による充電制御の一例を示すフローチャートである。
図11は、充電モードにおける制御部による制御方法の一例を示すフローチャートである。
図12は、充電モードにおける制御部による制御方法の別の一例を示すフローチャートである。
図13は、電源の充電時間と電源の電圧との関係を示す図である。
図14は、電源の充電時間と電源の電圧との関係の温度依存性を示す図である。
図15は、充電モードにおける制御部による制御方法のさらに別の一例を示すフローチャートである。

実施例

0020

以下において、実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合があることに留意すべきである。

0021

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合があることは勿論である。

0022

[開示の概要
特許文献1,2に記載されているように、二次電池の充電及び/又は放電に関する各種の制御が知られている。しかしながら、香味吸引器では、小型化を実現するために、通信端子や温度センサ等を有しない電気回路が構成されることがある。このような観点から、特許文献1,2に記載された技術をそのまま香味吸引器に適用できないことがある。したがって、香味吸引器における二次電池の充放電に関する制御について検討の余地が残されている。

0023

一態様に係る香味吸引器用のバッテリユニットは、充放電可能な電源と、外部の充電器と電気的に接続可能な接続部と、少なくとも電源に関する制御を行う制御部と、を有する。充電器に対する接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合、制御部は、電源が劣化したと判定する。

0024

また、一態様に係る方法は、香味吸引器用のバッテリユニットに備えられた充放電可能な電源の、充電器に対する接続時間の累積値を計測するステップと、接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合に電源が劣化したと判定するステップと、を有する。

0025

上記態様では、電源の劣化を判定するために、充電器に対する接続時間の累積値が用いられる。充電器に対する接続時間の累積値は、バッテリユニットに設けられた制御部によって計測することができる。したがって、充電器側で取得した情報(電源の状況等)を通信端子を介してバッテリユニット内の制御部に送信することなく、上記態様に係る電源の劣化の判定を実施することができる。

0026

このような電源の劣化の方法は、特に簡易な構成の電子回路を有する小型かつ携帯型の香味吸引器に好適に適用することができる。

0027

(香味吸引器)
以下において、一実施形態に係る香味吸引器について説明する。図1は、一実施形態に係る香味吸引器を示す分解図である。図2は、一実施形態に係る霧化ユニットを示す図である。図3は、一実施形態に係る吸引センサの構成の一例を示す模式図である。図4は、香味吸引器の電気的構成を示すブロック図である。図5は、バッテリユニットの電気回路を示す図である。図6は、負荷が接続された状態の霧化ユニット及びバッテリユニットの電気回路を示す図である。図7は、充電器が接続された状態の充電器及びバッテリユニットの電気回路を示す図である。

0028

香味吸引器100は、燃焼を伴わずに吸引成分(香喫味成分)を吸引するための非燃焼型の香味吸引器であってよい。香味吸引器100は、非吸口端E2から吸口端E1に向かう方向である所定方向Aに沿って延びる形状を有していてよい。この場合、香味吸引器100は、吸引成分を吸引する吸口141を有する一方の端部E1と、吸口141とは反対側の他方の端部E2と、を含んでいてよい。

0029

香味吸引器100は、バッテリユニット110及び霧化ユニット120を有していてよい。霧化ユニット120は、バッテリユニット110に対して機械的な接続部分111,121を介して着脱可能に構成されていてよい。霧化ユニット120とバッテリユニット110とが互いに機械的に接続されたときに、霧化ユニット120内の後述する負荷121Rは、電気的な接続端子110tを介して、バッテリユニット110に設けられた電源10に電気的に接続される。すなわち、電気的な接続端子110tは、負荷121Rと電源10を電気的に断接可能な接続部を構成する。

0030

霧化ユニット120は、ユーザにより吸引される吸引成分源と、電源10からの電力により吸引成分源を気化又は霧化する負荷121Rと、を有する。吸引成分源は、エアロゾルを発生するエアロゾル源、及び/又は香味成分を発生する香味源を含んでいてよい。

0031

負荷121Rは、電力を受けることによってエアロゾル源及び/又は香味源からエアロゾル及び/又は香味成分を発生させることができる素子であればよい。例えば、負荷121Rは、ヒータのような発熱素子、又は超音波発生器のような素子であってよい。発熱素子としては、発熱抵抗体セラミックヒータ、及び誘導加熱式のヒータ等が挙げられる。

0032

以下では、図1及び図2を参照しつつ、霧化ユニット120のより詳細な一例について説明する。霧化ユニット120は、リザーバ121Pと、ウィック121Qと、負荷121Rと、を有していてよい。リザーバ121Pは、液状のエアロゾル源又は香味源を貯留するよう構成されていてよい。リザーバ121Pは、例えば、樹脂ウェブ等材料によって構成される多孔質体であってよい。ウィック121Qは、リザーバ121Pから毛管現象を利用してエアロゾル源又は香味源を引き込む液保持部材であってよい。ウィック121Qは、例えば、ガラス繊維多孔質セラミックなどによって構成することができる。

0033

負荷121Rは、ウィック121Qに保持されるエアロゾル源を霧化又は香味源を加熱する。負荷121Rは、例えば、ウィック121Qに巻き回される抵抗発熱体(例えば、電熱線)によって構成される。

0034

流入孔122Aから流入した空気は、霧化ユニット120の内の負荷121R付近を通過する。負荷121Rによって生成された吸引成分は、空気とともに吸口の方へ流れる。

0035

エアロゾル源は、常温液体であってよい。例えば、エアロゾル源としては、多価アルコールを用いることができる。エアロゾル源自身が香味成分を有していてもよい。或いは、エアロゾル源は、加熱することによって香喫味成分を放出するたばこ原料やたばこ原料由来抽出物を含んでいてもよい。

0036

なお、上記実施形態では、常温で液体のエアロゾル源についての例を詳細に説明したが、この代わりに、エアロゾル源は、常温で固体のものを用いることもできる。この場合、負荷121Rは、固体状のエアロゾル源からエアロゾルを発生させるため、固体状のエアロゾル源に接して、又は近接して配置されていてよい。

0037

霧化ユニット120は、交換可能に構成された香味ユニットカートリッジ)130を備えていてもよい。香味ユニット130は、香味源を収容する筒体131を有する。筒体131は、膜部材133とフィルタ132とを含んでいてよい。膜部材133とフィルタ132とにより構成される空間内に香味源が設けられていてよい。

0038

霧化ユニット120は、破壊部90を含んでいてもよい。破壊部90は、香味ユニット130の膜部材133の一部を破壊するための部材である。破壊部90は、霧化ユニット120と香味ユニット130とを仕切るための隔壁部材126によって保持されていてよい。隔壁部材126は、例えば、ポリアセタール樹脂である。破壊部90は、例えば、円筒状の中空針である。中空針の先端を膜部材133に突き刺すことによって、霧化ユニット120と香味ユニット130とを空気的に連通する空気流路が形成される。ここで、中空針の内部には、香味源が通過しない程度の粗さを有する網目が設けられることが好ましい。

0039

好ましい実施形態の一例によれば、香味ユニット130内の香味源は、霧化ユニット120の負荷121Rによって生成されたエアロゾルに香喫味成分を付与する。香味源によってエアロゾルに付与される香味は、香味吸引器100の吸口に運ばれる。このように、香味吸引器100は、複数の吸引成分源を有していてよい。この代わりに、香味吸引器100は、1つの吸引成分源のみを有していてもよい。

0040

香味ユニット130内の香味源は、常温で固体であってよい。一例として、香味源は、エアロゾルに香喫味成分を付与する植物材料原料片によって構成される。香味源を構成する原料片としては、刻みたばこやたばこ原料のようなたばこ材料を粒状に成形した成形体を用いることができる。この代わりに、香味源は、たばこ材料をシート状に成形した成形体であってもよい。また、香味源を構成する原料片は、たばこ以外の植物(例えば、ミントハーブ等)によって構成されてもよい。香味源には、メントールなどの香料が付与されていてもよい。

0041

香味吸引器100は、使用者が吸引成分を吸引するための吸引口141を有するマウスピース142を含んでいてよい。マウスピース142は、霧化ユニット120又は香味ユニット130に着脱可能に構成されていてもよく、一体不可分に構成されていてもよい。

0042

バッテリユニット110は、電源10、通知部40及び制御ユニット50を有していてよい。電源10は、香味吸引器100の動作に必要な電力を蓄える。電源10は、バッテリユニット110に対して着脱可能であってよい。電源10は、例えばリチウムイオン二次電池のような再充電可能な電池であってよい。

0043

制御ユニット50は、例えばマイコンのような制御部51と、吸引センサ20と、押しボタン30と、を有していてよい。さらに、香味吸引器100は、電圧センサ150を含んでいてよい。制御部51は、電圧センサ150の出力値に応じて、香味吸引器100の動作に必要な各種の制御を行う。例えば、制御部51は、電源10から負荷121への電力の制御を行う電力制御部を構成していてもよい。

0044

霧化ユニット120がバッテリユニット110に接続されたとき、霧化ユニット120に設けられた負荷121Rは、バッテリユニット110の電源10と電気的に接続される(図6参照)。

0045

香味吸引器100は、負荷121Rと電源10とを電気的に接続及び切断可能なスイッチ140を含んでいてよい。スイッチ140は、制御ユニット50によって開閉される。スイッチ140は、例えばMOSFETにより構成されていてよい。

0046

スイッチ140がONになると、電源10から負荷121Rへ電力が供給される。一方、スイッチ140がOFFになると、電源10から負荷121Rへ電力の供給が停止される。スイッチ140のON/OFFは、制御ユニット50によって制御される。

0047

制御ユニット50は、負荷121Rの動作を要求する信号を出力可能な要求センサを含んでいてよい。要求センサは、例えばユーザにより押される押しボタン30、又はユーザの吸引動作を検出する吸引センサ20であってよい。制御ユニット50は、負荷121Rへの動作要求信号を取得して負荷121Rを動作させるための指令を生成する。具体的一例では、制御ユニット50は、負荷121Rを動作させるための指令をスイッチ140へ出力し、この指令に応じてスイッチ140がONになる。このように、制御ユニット50は、電源10から負荷121Rへの給電を制御するよう構成されている。電源10から負荷121Rへ電力が供給されると、負荷121Rにより吸引成分源が気化又は霧化される。

0048

吸引センサ20は、吸口からの吸引に応じて変動する出力値を出力するよう構成されていてよい。具体的には、吸引センサ20は、非吸口側から吸口側に向けて吸引される空気の流量(すなわち、ユーザのパフ動作)に応じて変化する値(例えば、電圧値又は電流値)を出力するセンサであってよい。そのようなセンサとして、例えば、コンデンサマイクロフォンセンサや公知の流量センサなどが挙げられる。

0049

図3は、吸引センサ20の具体的一例を示している。図3に例示された吸引センサ20は、センサ本体21と、カバー22と、基板23と、を有する。センサ本体21は、例えば、コンデンサによって構成されている。センサ本体21の電気容量は、空気導入孔125から吸引される空気(すなわち、非吸口側から吸口側に向けて吸引される空気)によって生じる振動(圧力)によって変化する。カバー22は、センサ本体21に対して吸口側に設けられており、開口22Aを有する。開口22Aを有するカバー22を設けることによって、センサ本体21の電気容量が変化しやすく、センサ本体21の応答特性が向上する。基板23は、センサ本体21(コンデンサ)の電気容量を示す値(ここでは、電圧値)を出力する。

0050

香味吸引器100、より具体的にはバッテリユニット110は、バッテリユニット110内の電源10を充電する充電器200と接続可能に構成されていてよい(図7参照)。充電器200がバッテリユニット110に接続されたとき、充電器200はバッテリユニット110の電源10と電気的に接続される。

0051

充電器200を電気的に接続するためのバッテリユニット110の一対の電気端子110tは、負荷121Rを電気的に接続するためのバッテリユニット110の一対の電気端子を兼ねることができる。すなわち、充電器200と霧化ユニット120は、バッテリユニットの同一の電気端子110tに電気的に接続されてもよい。

0052

香味吸引器100の構造を簡易化する目的では、充電器200は、バッテリユニット110の制御ユニット50と通信不能に構成されていてもよい。すなわち、充電器200のプロセッサ250と制御ユニット50との間で通信を行うための通信用端子は不要である。

0053

バッテリユニット110は、充電器200が接続されたか否かを判定する判定部を有していてよい。判定部は、例えば、充電器200が接続される一対の電気端子110tどうしの間の電位差の変化に基づき、充電器200の接続の有無を判定する手段であってよい。

0054

本実施形態では、判定部は、直列に配置された一対の電気抵抗器180,182を含んでいてよい。一対の電気抵抗器のうちの一方180は、電気端子110tどうしを連結する位置に設けられている。一対の電気抵抗器のうちの他方182は、制御部51の一端子と連結されている。

0055

一対の電気抵抗器の電気抵抗値180,182は既知であってよい。一対の電気抵抗器180,182の電気抵抗値は、負荷121Rに比べて十分に高く、例えば10kΩであってよい。

0056

一対の電気抵抗器180,182どうしの間の点の電位は、電気端子110tに何も接続されていない場合と、電気端子110tに充電器200が接続されている場合で互いに異なる。したがって、制御部51は、一対の電気抵抗器のうちの他方182からの信号(以下、「WAKE信号」と称する。)を受け取ることにより、接続部110tに何も接続されていない状態、又は接続部110tに充電器200が接続された状態のいずれかを推定することができる。

0057

充電器200の接続を判定する判定部は、上記手段に限定されず、充電器200の接続の有無を判定することができれば、どのような手段であってもよい。好ましくは、前述したように、一対の電気端子110tのうちの少なくとも一方が、充電器200の接続検知用の端子を兼ねることが好ましい。

0058

バッテリユニット110は、電源10と負荷121Rとの間の電気的接続を少なくとも一時的に不能にする切断手段170を有していてよい。切断手段170は、バッテリユニット110の電気回路において電源10と電気端子110tとの間に設けられていてよい。

0059

切断手段170は、電源10から負荷121Rへの給電を制御部51によって再開できるよう一時的に不能にする第1モードと、電源10から負荷121Rへの給電を制御部51によって再開できないように不可逆的に不能にする第2モードと、に切替え可能に構成されていることが好ましい。制御部51は、第1モードと第2モードとに切断手段170を制御可能に構成されていてよい。

0060

具体的な構成の一例として、切断手段170は、ヒューズ172を含んでいてよい。切断手段170は、ヒューズ172が設けられているラインL1から、通常ラインL2と異常ラインL3とに並列分岐していてよい。通常ラインL2では、第1電気抵抗器174と第1開閉器175とが互いに直列に接続されていてよい。異常ラインL3では、第2電気抵抗器176と第2開閉器177とが互いに直列に接続されていてよい。

0061

第1開閉器175と第2開閉器177の両方がOFFの場合、電源10から電力を負荷121Rに供給することはできないし、充電器200によって電源10を充電することもできない。通常動作中、すなわち異常な状況が起こらない間には、第1開閉器175がONとなっており、かつ第2開閉器177がOFFとなっている。これにより、接続部110tに接続された負荷121R又は充電器200は、通常ラインL2を介して電源10と接続される。

0062

第1モードでは、第1開閉器175と第2開閉器177の両方がOFFとなっている。これにより、電源10と負荷121R又は充電器200との間の電気的接続が一時的に不能になる。

0063

第2モードでは、第1開閉器175と第2開閉器177がONとなる。これにより、通常ラインL2と異常ラインL3の両方に電流が流れ、通常動作中よりも大きい電流がヒューズ172に流れ、その結果、ヒューズ172が溶断する。ヒューズ172が溶断することによって、電源10と負荷121R又は充電器200との間の電気的接続が不可逆的に不能になる。

0064

なお、第1電気抵抗器174の抵抗値と第2電気抵抗器176の抵抗値は、第1モードにおいてヒューズ172が溶断することなく、第2モードにおいてヒューズ172が溶断するように設定されていればよい。また、異常ラインL3は第2抵抗器176を有さずリード線導線抵抗のみを有するいわゆる短絡ラインであっても良い。

0065

通知部40は、各種の情報をユーザに知らせるための通知を発する。通知部40は、例えばLEDのような発光素子であってよい。この代わりに、通知部40は、音を発生する素子、又はバイブレータであってもよい。

0066

(給電モード)
図8は、香味吸引器の給電モードにおける制御方法の一例を示すフローチャートである。図8に示す制御フローは、制御部51によって実施される。給電モードは、電源10から負荷121Rへ給電可能なモードである。給電モードは、少なくともバッテリユニット110に霧化ユニット120が接続されている場合に実施可能である。制御部51は、接続部110tに負荷121Rが接続されたことを検知することによって、給電モードに移行するよう制御してもよい。

0067

制御ユニット50は、給電モードにおいて、負荷121Rへの動作要求信号を取得したかどうかを判断する(ステップS100)。動作要求信号は、例えば吸引センサ20がユーザの吸引動作を検知したときに吸引センサ20から取得される信号であってよい。すなわち、制御ユニット50は、吸引センサ20によってユーザの吸引動作を検出したときに、スイッチ140をONにすればよい(ステップS106)。この代わりに、動作要求信号は、押しボタン30が押されたことを検知したときに押しボタン30から取得される信号であってよい。すなわち、制御ユニット50は、ユーザによる押しボタンの押下を検出したときに、スイッチ140をONにしてもよい(ステップS106)。

0068

制御ユニット50は、必要に応じて、スイッチ140をONにする前に、電源10の電圧を取得する(ステップS102)。電源10の電圧は、取得した電力に基づいて、負荷121Rに供給する電力の1パルス分のパルス幅(所定の時間)を決定することが好ましい(ステップS104)。ここでパルス幅は、例えば50〜200msecの範囲内であってよい。

0069

制御ユニット50は、スイッチ140をONにすると、パルス幅(所定の時間)に相当する時間の経過(ステップS108)後に、スイッチ140をOFFにする(ステップS110)。これにより、負荷121Rに1パルスのパルス幅分だけ電圧が印加される。

0070

制御ユニット50は、負荷121Rへの電力供給終了タイミングを検知したかどうか判定する(ステップS114)。制御ユニット50は、終了タイミングを検知すると、負荷121Rへの電力供給を終了する(ステップS116)。

0071

負荷121Rへの電力供給の終了タイミングは、例えば、吸引センサ20が負荷121Rの使用のための操作の終了を検知したタイミングであってもよい。この代わりに、負荷121Rへの電力供給の終了タイミングは、押しボタン30の押下の解除を検知したタイミングであってもよい。さらに、負荷121Rへの電力供給の終了タイミングは、負荷121Rへの電力供給の開始から所定のカットオフ時間を経過したことを検知したタイミングであってよい。所定のカットオフ時間は、一般的なユーザが1回の吸引動作に要する期間に基づき予め設定されていてよい。例えば、所定のカットオフ時間は、2〜5秒程度の範囲であってよい。

0072

制御ユニット50が負荷121Rへの電力供給の終了タイミングを検知しなかった場合、制御ユニット50は再びスイッチ140をONにし、負荷121Rへ電力(次の電力パルス)を供給する(ステップS106,S108,S110)。負荷121Rへの1パルス分の電力の供給を繰り返し行うことで、1パフ動作分の電力を負荷121Rへ供給することができる。

0073

図9は、電源10から負荷121Rへ供給される電力量の制御の例を示すグラフである。図9は、吸引センサ20の出力値と、負荷121Rへの供給電圧の関係を示している。

0074

吸引センサ20は、吸口141からの吸引に応じて変動する出力値を出力するよう構成されていてよい。吸引センサ20の出力値は、図9に示すように香味吸引器内の気体流速(香味吸引器内の圧力変化)に応じた値であってよいが、これに限定されるわけではない。

0075

吸引センサ20が吸引に応じて変動する出力値を出力する場合、制御ユニット50は、吸引センサ20の出力値に応じて吸引を検知するよう構成されていてよい。例えば、制御ユニット50は、吸引センサ20の出力値が第1所定値O1以上になったときに、ユーザによる吸引動作を検知するように構成されていてよい。したがって、制御ユニット50は、吸引センサ20の出力値が第1所定値O1以上になったときに、負荷121Rへの動作要求信号を取得したと判断すればよい(ステップS100)。

0076

一方、制御ユニット50は、吸引センサ20の出力値が第2所定値O2以下になったときに、負荷121Rへの電力供給の終了タイミングを検知したと判断すればよい(ステップS114)。この場合、ユーザの吸引動作の仕方に応じて、負荷121Rへの電力供給の開始から負荷121Rへの電力供給の終了までの期間が変動し得る。もっともこの場合であっても、負荷121Rへの動作要求信号を取得してから前述した所定のカットオフ時間が経過したときに、負荷121Rへの電力供給を終了してもよい。

0077

ここで、制御ユニット50は、吸引センサ20の出力値の絶対値が第1所定値(所定の閾値)O1以上の場合のみ吸引を検知するよう構成されていてよい。これにより、吸引センサ20のノイズにより負荷121Rを誤って動作してしまうことを抑制することができる。また、負荷121Rへの電力供給の終了タイミングを検知するための第2所定値O2は、第1所定値O1よりも小さくてもよい。

0078

制御部51は、電源10から負荷121Rへ供給する電力量を、パルス幅制御によって調整してもよい。パルス幅に関するデューティ比は、100%よりも小さい値であってよい。

0079

例えば電源10の電圧が比較的高い場合、制御部51は、負荷121Rへ供給するパルス幅を狭くする(図9中段のグラフ参照)。例えば電源10の電圧値が比較的低い場合、制御部51は、負荷121Rへ供給するパルス幅を広くする(図9下段のグラフ参照)。パルス幅の設定は、前述したステップS104にて実施できる。

0080

前述したように、制御部51は、電源10の電圧値が低くなるほど大きいデューティ比を有するパルス幅変調で、負荷121Rに印加する電圧を制御するように構成されていることが好ましい。これにより、電源10の残量にかかわらず、パフ動作中に生成されるエアロゾル量(1パルス分の電力に相当するエアロゾル量)を略均一化することができる。より好ましくは、制御部51は、負荷121Rへ供給した1パルスあたりの電力量が、電源10の電圧にかかわらず一定になるように、パルス幅変調のデューティ比を制御することが好ましい。

0081

(充電器による充電制御)
図10は、充電器200による充電制御の一例を示すフローチャートである。図10に示す制御フローは、充電器200に搭載されたプロセッサにより行われる。

0082

まず、充電器200は、バッテリユニット110に接続されたかどうかを判断し、バッテリユニット110に接続されるまで待機する(ステップS300)。

0083

充電器200とバッテリユニット110との接続は、公知の方法で検知することができる。例えば、充電器200は、充電器200をバッテリユニット110に接続するための一対の電気端子間の電圧の変化を検知することによって、バッテリユニット110に接続されたかどうかを判断することができる。

0084

充電器200がバッテリユニット110に接続されると、充電器200は、電源10が深放電していないかどうか判断する(ステップS302)。ここで、電源10の深放電は、電源10の電圧が放電終止電圧よりも低い深放電判定電圧未満となっている状態を意味する。深放電判定電圧は、例えば、3.1V〜3.2Vの範囲内であってよい。

0085

充電器200は、充電器200内に設けられた電圧計を用いて、電源10の電圧を推定することができる。充電器200は、電源10の電圧の推定値と深放電判定電圧とを比較することによって、電源10が深放電していないかどうかを判断することができる。

0086

充電器200は、電源10が深放電していると判断した場合、低レートの電力にて電源10を充電する(ステップS304)。これにより、充電器200は、電源10を、深放電した状態から放電終止電圧よりも高い電圧の状態に回復させることができる。

0087

電源10の電圧が放電終止電圧以上の場合、充電器200は、電源10の電圧が切替電圧以上であるかどうか判断する(ステップS306)。切替電圧は、定電流充電(CC充電)の区間定電圧充電CV充電)の区間を仕切るための閾値である。切替電圧は、例えば、4.0V〜4.1Vの範囲内であってよい。

0088

電源10の電圧が切替電圧未満である場合、充電器200は、定電流充電方式により電源10を充電する(ステップS308)。電源10の電圧が切替電圧以上である場合、充電器200は、定電圧充電方式により電源10を充電する(ステップS310)。定電圧充電方式では、充電が進行するとともに、充電電流が減少する。

0089

定電圧充電方式により電源10を充電し始めると、充電器200は、充電電流が所定の充電完了電流以下であるかどうかを判断する(ステップS312)。ここで、充電電流は、充電器200内に設けられた電流計により取得することができる。充電電流が所定の充電完了電流より大きい場合、定電圧充電方式により電源10の充電を続ける。

0090

充電電流が所定の充電完了電流以下である場合、充電器200は、電源10が満充電状態になったと判断し、充電を停止する(ステップS314)。

0091

(充電モードにおける制御ユニットによる制御1)
図11は、充電モードにおける制御部による制御方法の一例を示すフローチャートである。充電モードは、電源10の充電が可能なモードである。本例に係るフローチャートでは、制御部51、充電器に対する接続時間の累積値を用いて、電源10の劣化を判定する処理を行う。

0092

まず、制御部51は、バッテリユニット110への充電器200の接続を検知する(ステップS400)。バッテリユニット110への充電器200の接続は、前述したように、一対の電気端子110t間の電圧の変化を取得することによって検知することができる。

0093

制御部51がバッテリユニット110への充電器200の接続を検知すると、第2タイマを0に設定する(ステップS404)。第2タイマは、一回の充電に関して、充電器200に対する接続時間を計測する。

0094

次に、制御部51は、スイッチ140をONにする(ステップS406)。これにより、充電器200と電源10とが互いに電気的接続される。したがって、電源10の充電が開始される。制御部51は、スイッチ140をONにすると、第1タイマ及び第2タイマをONにする(ステップS408,ステップS410)。これにより、第1タイマ及び第2タイマの計測値が増え始める。

0095

第1タイマは、充電器に対する接続時間の累積値を計測する。したがって、第1タイマは、新品のバッテリユニットにおいて0に設定されている。第1タイマは、電源10が交換されたタイミングで、0にリセットされるよう構成されていてよい。すなわち、第1タイマは、ある電源10に関して、充電器200に対する接続時間の累積値を計測するよう構成されていてよい。

0096

スイッチ140をONにしてから既定時間経過すると、制御部51は、スイッチをOFFにする(ステップS412,S414)。既定の時間経過は、特に限定されないが、例えば80msec〜120msecであってよい。

0097

制御部51は、スイッチ140をOFFにすると、第1タイマ及び第2タイマを停止することが好ましい(ステップS416,S418)。すなわち、第1タイマ及び第2タイマは、電源10と充電器200がバッテリユニット内部で電気的に切断されている間には、停止されることが好ましい。

0098

制御部51は、第1タイマの値が第1所定時間を超えたかどうかを判断する(ステップS420)。第1所定時間は、バッテリユニットの設計に応じて予め設定された時間であってよい。具体的には、第1所定時間は、バッテリユニットが劣化したと判断される程度の充電時間に基づき設定されていてよい。本実施形態では、第1所定時間は、例えば500〜1000時間であってよい。

0099

制御部51は、第1タイマの値が第1所定時間を超えたら、電源10が劣化したと判断する(ステップS422)。すなわち、制御部51は、充電器200に対する接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合、電源10が劣化したと判定する。制御部51は、電源10が劣化したと判定すると、電源10の使用を停止することが好ましい(ステップS424)。例えば、制御部51は、充電器200に対する接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合、充電器200がバッテリユニット110に取り付けられていたとしても、スイッチ140をOFFにして充電を強制的に停止した状態を維持する。これにより、劣化したと判断された電源10をさらに充電10してしまうことを防止することができる。

0100

さらに、制御部51は、充電器200に対する接続時間の累積値が第1所定時間を超えた場合、切断手段170を第2モードに切り替えることにより、ヒューズ172を溶断してもよい。これにより、充電器200又は負荷121Rと電源10との間の電気的接続が不可逆的に不能になるため、劣化した電源10の使用を確実に禁止することができる。

0101

さらに、制御部51は、電源10が劣化したと判定すると、通知部40からの光、音又は振動によって、電源10が劣化していることをユーザに通知してもよい。電源10が劣化したことを通知する通知部40からの光、音又は振動のパターンは、通常時における通知部40からの光、音又は振動のパターンと異なっていることが好ましい。また、電源10が劣化したことを通知するための通知部40からの光、音又は振動のパターンは、第2タイマの値が後述する第2所定時間を超えた場合における通知部40からの光、音又は振動のパターンと異なっていることが好ましい。

0102

ステップS420において、第1タイマの値が第1所定時間を超えていない場合、制御部51は充電の終了を検知したかどうか判断する(ステップS426)。充電の終了の検知は、例えば充電器200の接続が解除されたことを検知することによって行われる。また、充電の終了の検知は、例えば充電器200からの充電電流が停止されたことを検知することによって行われてもよい。制御部51は、充電の終了を検知すると、スイッチ140をOFFにしたまま充電を停止する(ステップS430)。

0103

制御部51は、充電の終了を検知しない場合、第2タイマの値が第2所定時間を超えたかどうか判断する(ステップS428)。第2所定時間は、放電終止電圧まで充電の容量が低下した電源10を満充電電圧まで充電するために必要な時間に基づき設定されていてよい。第2所定時間は、第1所定時間よりも短い時間である。第2所定時間は、電源10の設計に応じて予め実験により見出された適切な値に設定すればよい。第2所定時間は、例えば60〜120分であってよい。

0104

制御部51は、第2タイマの値が第2所定時間を超えたら、スイッチ140をOFFにしたまま、電源10の充電を停止する(ステップS430)。具体的には、制御部51は、第2タイマの値が第2所定時間を超えたら、充電器200がバッテリユニット110に取り付けられていたとしても、強制的に充電を停止する。これにより、制御部51は、電源10の過充電を防止することができる。

0105

制御部51は、第2タイマの値が第2所定時間を超えたら、電源10の充電を停止するとともに、通知部40からの光、音又は振動によって充電の停止をユーザに通知してもよい。この充電の停止を通知するための通知部40からの光、音又は振動のパターンは、前述したように、電源10が劣化したことを通知するための通知部40からの光、音又は振動のパターンと異なっていることが好ましい。

0106

また、制御部51は、電源10の充電開始からの時間が第2所定時間を超えた場合に、充電器に対する接続時間の累積値へのカウント、すなわち第1タイマを停止したままする。

0107

制御部51は、第2タイマの値が第2所定時間を超えない場合、既定の時間の経過後、再びスイッチ140をONにし、電源10の充電を繰り返す(ステップS432,S406)。既定の時間は、例えば300μsec〜500μsecであってよい。既定の時間は、予め設定された固定値であってよい。

0108

制御部51は、スイッチ140をONにすると、前述したように第1タイマ及び第2タイマをONにする(ステップS408,ステップS410)。これにより、第1タイマ及び第2タイマの計測値が再び増え始める。このように、制御部51は、スイッチ140がONの状態の間、充電器200に対する接続時間の累積値をカウントするよう構成されている。

0109

上記のプロセスを繰り返すことによって、制御部51は、電源への充電を定期的に停止する。例えば、制御部51は、80msec〜120msecの間充電し、例えば300μsec〜500μsecの間充電を停止するという処理を繰り返す。

0110

ここで、制御部51は、充電を定期的に停止した期間を含めることなく、充電器200に対する接続時間の累積値を計測することが好ましい。すなわち、第1タイマは、充電を定期的に停止した期間中、停止されていてよい。同様に、第2タイマも、充電を定期的に停止した期間中、停止されていてよい。

0111

前述した制御フローで示された場合の他にも、制御部51が、バッテリユニット110内で電気的に切断することによって、電源10の充電を強制的に停止することがあってもよい。制御部51が充電を停止した場合には、制御部51は第1タイマ及び/又は第2タイマのカウントを停止することが好ましい。すなわち、制御部51は、充電器200がバッテリユニット110に接続された状態で、かつバッテリユニット110内で充電器200と電源10とが互いに電気的に接続された状態において、第1タイマ及び/又は第2タイマで接続時間を計測することが好ましい。

0112

前述した制御フロー(図11)では、2つのタイマ、すなわち第1タイマと第2タイマが用いられている。この代わりに、第1タイマを用いることなく、同様の制御フローを実施することもできる。この場合、図11に示すステップS408及びS416は不要であり、充電器200に対する接続時間の累積値は、第2タイマの計測値を用いて計測すればよい。第2タイマは、1回の充電プロセスに要した時間を計測することができるため、充電プロセスごとに第2タイマの計測値を累積することによって、充電器200に対する接続時間の累積値を計測することができる。さらに、この場合、前回の充電プロセスで累積された充電器200に対する接続時間の累積値に、現在の充電プロセスで経過した接続時間(第2タイマの値)を加算することによって、充電プロセス中に、充電器200に対する接続時間の累積値(T1)を算出することができる。ここで算出された充電器200に対する接続時間の累積値(T1)を用いて、ステップS420に示す判定を行うことによって。電源10の劣化を判断することができる。

0113

また、前述した制御フローで示されるように、充電プロセス中に、充電器200に対する接続時間の累積値(T1)が第1所定時間を超えた場合には、電源10が劣化したと判定し、電源の充電を停止することが好ましい。これにより、劣化した電源10に対して充電動作を行うことを防止することができる。

0114

(充電モードにおける制御ユニットによる制御2)
図12は、充電モードにおける制御部による制御方法の別の一例を示すフローチャートである。図13は、電源の充電時間と電源の電圧との関係を示す図である。図14は、電源の充電時間と電源の電圧との関係の温度依存性を示す図である。

0115

一般にリチウムイオン二次電池のような電源10は、充電中の電源の許容温度範囲が規定されている。この許容温度範囲は、電源10の種類に応じて異なるが、例えば0〜45℃の範囲に規定されることがある。本例に係る制御フローでは、制御部51は、電源10の充電処理中に電源10の電圧に基づいて、電源10の温度異常を検知する。

0116

まず、制御部51は、バッテリユニット110への充電器200の接続を検知する(ステップS400)。制御部51がバッテリユニット110への充電器200の接続を検知すると、電源10の電圧(Vbatt)を取得する(ステップS401)。電源10の電圧は、電源10と充電器200とが電気的に接続されることなく取得される開回路電圧OCV)であることが好ましい。

0117

次に、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)未満であれば、第2フラグを1(F2=1)に設定する(ステップS402、S403a)。また、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値以上であれば、第2フラグを0(F2=0)に設定する(ステップS402、S403b)。すなわち、第2フラグは、電源10の充電開始時に、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)未満であるかどうかを判断する指標である。既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)については後述する。

0118

また、制御部51は、バッテリユニット110への充電器200の接続を検知すると、第1フラグを0(F1=0)と設定するとともに、第3タイマを0に設定する(ステップS403c,S405)。第3タイマは、充電中に電源10の電圧が後述する第1所定値から第2所定値になるまでに要する時間を計測する。

0119

次に、制御部51は、スイッチ140をONにする(ステップS406)。これにより、充電器200と電源10とが互いに電気的接続される。したがって、電源10の充電が開始される。制御部51は、スイッチ140をONにすると、第3タイマをONにする(ステップS411)。これにより、第3タイマの計測値が増え始める。

0120

スイッチ140をONにしてから既定の時間経過すると、制御部51は、スイッチをOFFにする(ステップS412,S414)。既定の時間経過は、特に限定されないが、例えば80msec〜120msecであってよい。

0121

制御部51は、スイッチ140をOFFにすると、第3タイマを停止する(ステップS419)。すなわち、第3タイマは、電源10と充電器200がバッテリユニット内部で電気的に切断されている間には、停止されていてよい。

0122

制御部51は、スイッチ140をOFFにした状態で、電源10の電圧を取得する(ステップS440)。電源10の電圧は、電圧センサ150によって取得することができる。電源10の電圧は、電源10と充電器200とが電気的に接続されることなく取得される開回路電圧(OCV)であることが好ましい。この代わりに、電源10の電圧は、電源10と充電器200とを電気的に接続した状態で取得される閉回路電圧CCV)であってもよい。この場合、電源10の電圧は、ステップS414でスイッチ140をOFFにする前に取得される。

0123

電源10の電圧の精度という観点からは、電圧降下内部抵抗温度変化の影響を排除するため、電源10の電圧は、閉回路電圧(CCV)よりも開回路電圧(OCV)によって規定されることが好ましい。

0124

電源10の電圧の精度という観点からは、電圧降下や内部抵抗や温度変化の影響を排除するため、電源10の電圧は、閉回路電圧(CCV)よりも開回路電圧(OCV)によって規定されることが好ましい。

0125

次に、第2フラグが0(F2=0)であれば、ステップS406に戻り、再びスイッチ140をONにし、電源10の充電を繰り返す(ステップS441)。すなわち、充電の開始時に、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)以上であれば、後述する温度異常の検知を行うことなく、電源10の充電が継続される。なお、図12のフローチャートでは明示されていないが、図11のステップS426と同様に、制御部51が充電の終了を検知すれば、制御部51は例えばスイッチ140をOFFにすることによって、強制的に充電を停止してもよい。

0126

ステップS441において、第2フラグが1(F2=1)であれば、制御部51は、電源10の電圧(Vbatt)が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)以上であるかどうかを判断する(ステップS442)。第1所定値は、放電終止電圧から放電終止電圧よりも0.1V程度高い電圧までの範囲内であってよい。好ましくは、第1所定値は、放電終止電圧である。

0127

電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値未満である場合、制御部51は、既定の時間の経過後、再びスイッチ140をONにし、電源10の充電を繰り返す(ステップS442,S406)。既定の時間は、例えば300μsec〜500μsecであってよい。既定の時間は、予め設定された固定値であってよい。

0128

電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値以上であり、かつ第1フラグ(F1)の値が0であれば、制御部51は、第3タイマをリセットし、タイマを再起動する(ステップS446)。ここで、第1フラグ(F1)は、前に電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値以上になったことがあるかどうかを示す。F1=0であれば、前に電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値以上になっていない。すなわち、初めて電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値以上になると、第3タイマをリセットすることになる。第3タイマをリセットし、第3タイマを再起動すると、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値以上になったことを示すために、第1フラグ(F1)を1に変更する(ステップS448)。

0129

電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値以上であり、かつ第1フラグ(F1)の値が1であれば、第3タイマをリセットすることなく、ステップS450にすすむ。ステップS450では、制御部51は、電源10の電圧が既定の電圧範囲の上限値(第2所定値)以上であるかどうか判断する(ステップS450)。

0130

第2所定値は、前述した第1所定値より大きく、満充電電圧より小さい。第2所定値は、前述した切替電圧よりも小さいことが好ましい。第2所定値は、例えば3.8V〜4.0Vの範囲内であってよい。

0131

電源10の電圧が既定の電圧範囲の上限値未満である場合、制御部51は、前述した既定の時間の経過後、再びスイッチ140をONにし、電源10の充電を繰り返す(ステップS450,S406)。

0132

電源10の電圧が既定の電圧範囲の上限値以上である場合、制御部51は、第3タイマによる時間の計測を終了する(ステップS454)。これにより、第3タイマは、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)から上限値(第2所定値)になるまでの充電時間を計測する。

0133

次に、制御部51は、第3タイマの値が第3所定時間以下であるかどうか判断する(ステップS456)。すなわち、制御部51は、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)から上限値(第2所定値)に達するまでの充電時間が第3所定時間以下であるかどうか判断する。第3所定時間については後述する。

0134

電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)から上限値(第2所定値)に達するまでの充電時間が第3所定時間以下であった場合、制御部51は、異常を検知する。具体的には、制御部51は、電源10の温度の異常、特に電源10の温度が許容温度範囲未満になっていると判定し、電源10の充電処理を停止する(ステップS458,S460)。

0135

充電処理を停止は、例えば制御部51による充電の強制的な停止又は制限であってよい。充電の強制的な停止又は制限は、バッテリユニット110内で電源10と充電器200との間の電気的接続を切断することによって実現できる。例えば、電気的接続の切断は、制御部51はスイッチ140をOFFにすればよい。この代わりに、電気的接続の切断は、切断手段170を第1モードに切り替え、充電器200と電源10との間の電気的接続を一時的に不能にすることによってなされてもよい。

0136

また、制御部51は、電源10の温度異常を検知すると、通知部40を通じてユーザに異常を通知してもよい。具体的には、制御部51は、通知部40からの光、音又は振動によって、異常をユーザに通知してもよい。このときの通知部40からの光、音又は振動のパターンは、通常時における通知部40からの光、音又は振動のパターン、及び図11に示す制御フローにおいて電源10の劣化を通知するためのパターンと異なっていることが好ましい。

0137

電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)から上限値(第2所定値)に達するまでの充電時間が第3所定時間より大きい場合、制御部51は、電源10の温度が正常範囲内であると判断し、再びスイッチ140をONにし、電源10の充電を繰り返す(ステップS462,S406)。

0138

上記制御フローによれば、制御部51は、電源10の充電処理中に電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)から上限値(第2所定値)になるまでの充電時間に基づいて異常の検知をする。ここで、制御部51は、電源10への充電を定期的に停止するよう構成されており(ステップS414)、制御部51は、前述したフローで示されるように、充電を定期的に停止した期間を含めることなく、充電時間を計測することが好ましい。この代わりに、制御部51は、充電を定期的に停止した期間も含めて充電時間を計測してもよい。

0139

上記実施形態では、充電モードが開始されたときに取得された電源10の電圧に基づき第2フラグ(F2)の値が設定されている(ステップS401、S402、S403a及びS403b)。この代わりに、給電モード(図8参照)において取得された電源10の電圧に基づいて、充電の開始時における第2フラグ(F2)の値が設定されてもよい(ステップS402、S403a及びS403b)。すなわち、給電モードにおいて最後に取得された電源10の電圧が、既定の電圧範囲の下限値、好ましくは放電終止電圧、例えば3.2V以下になったときに、第2フラグを1に設定してもよい(F2=1)。

0140

図12に示す制御フローでは、第3タイマは、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値を超えてから、既定の電圧範囲の上限値に達するまでの時間を計測するよう構成されている。そのため、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値を超えたタイミングを判定する第1フラグ(F1)に関するステップS402、S444、S446が設けられている。

0141

この代わりに、図12に示すステップS402、S442〜448は不要であってもよい。すなわち充電モードにおいて第2フラグが1(F2=1)であれば、第3タイマの計測を開始し(ステップS406)、第3タイマは、電源10の電圧が既定の電圧範囲の上限に達するまでの時間を計測すればよい。すなわち、充電モードの開始時における電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値、例えば放電終止電圧未満であれば、第3タイマの計測を開始し、第3タイマによって電源10の電圧が既定の電圧範囲の上限値に達するまでの時間を計測すればよい。この場合であっても、ステップS456において、電源10の温度異常の判定を行うことができる。

0142

この方法によれば、充電モードを開始したときから時間の計測を開始するため、図11に示す第2タイマを用いて、ステップS456における電源10の温度の判定を行うことができる。すなわち、図12に示す第3タイマの代わりに前述した第2タイマを用いて電源10の温度異常の判定を行う制御フローを実施できる。

0143

もっとも、電源10が深放電している場合、充電器200は低レートの電力にて電源10を充電するため(ステップS304)、低レートでの充電期間を第3タイマによる計測時間にカウントしないよう、図12に示すステップS402、S442〜448を実行することが好ましい。

0144

上述した実施形態では、制御部51は、電源10の充電処理中に電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)から上限値(第2所定値)になるまでの充電時間に基づいて異常の検知をする。制御部51は、電源の電圧の代わりに、電源10の残量に関する値を用いて異常の検知をすることもできる。例えば、制御部51は、電源10の充電処理中に電源10の残容量又は充電率(SOC)が既定の範囲の下限値(第1所定値)から上限値(第2所定値)になるまでの充電時間に基づいて電源10の温度異常の検知をしてもよい。この場合、制御部51は、前述したステップS440において、電源10の電圧を取得する代わりに、電源10の残量に関する値、例えば残容量又は充電率を取得すればよい。

0145

この場合、第1所定値は、放電終止電圧に相当する電源10の残量に関する値から、放電終止電圧よりも0.1V程度高い電圧に相当する電源10の残量に関する値までの範囲内であってよい。好ましくは、第1所定値は、放電終止電圧に相当する電源10の残量に関する値である。第2所定値は、前述した第1所定値より大きく、満充電電圧に相当する電源10の残量に関する値より小さい。第2所定値は、前述した切替電圧に相当する電源10の残量に関する値よりも小さいことが好ましい。第2所定値は、例えば3.8V〜4.0Vに相当する電源10の残量に関する値の範囲内であってよい。

0146

ここで、電源10の残容量又は充電率(SOC)は、公知の任意の方法により取得することができる。例えば、電源10の残容量又は充電率(SOC)は、電源10の電圧と相関を有することが知られている。したがって、電源10の残容量又は充電率(SOC)は、電源10の残容量又は充電率(SOC)と電源10の電圧との相関を用いて、電源10の電圧に基づき推定することができる。すなわち、制御部51は、電源10への充電を定期的に停止している期間に電源10の電圧を取得し、取得した電源10の電圧に基づき電源10の残量に関する値を導出してよい。なお、電源10の残容量又は充電率(SOC)と電源10の電圧との相関は、電源10の設計に応じて決まるため、予め実験にて決定することができる。

0147

ここで、図13及び図14に示すように、充電中の電源10の温度が低ければ低いほど、充電の初期において電源10の電圧、すなわち電源10の充電率(SOC)は急速に増大する。この傾向は、温度低下に伴う内部抵抗の増大に基づき生じるものであり、電源10の種類に依らず生じる。したがって、電源10の充電処理中に電源10の残量に関する値が既定の範囲の下限値(第1所定値)から上限値(第2所定値)になるまでの充電時間が第3所定時間以下である場合に、電源10の温度の異常を検知できる。この方法により、温度センサを利用することなく、充電中における電源10の温度異常を検知することができる。

0148

第3所定時間は、既定の範囲の下限値(第1所定値)と上限値(第2所定値)とに応じて、電源10の許容温度範囲よりも低い温度を検知することができるように設定される。第3所定時間は、既定の範囲の下限値(第1所定値)と上限値(第2所定値)とを決定すれば、予め実験により、所定の値に設定することができる。第3所定時間は、前述した第1所定時間及び第2所定時間よりも短い時間である。

0149

例えば、図14は、リチウムイオン二次電池において得られた実験データを示している。様々な種類のリチウムイオン二次電池の許容温度範囲について若干の誤差又はバッファを考慮し、例えば電源10の温度が4℃以下、好ましくは0℃以下である場合、電源の温度異常と見なしてよい。ここで、第1所定値が放電終止電圧(3.2V)により規定され、第2所定値が3.9Vにより規定された場合、図13に示すグラフより、第3所定時間は、好ましくは8分〜12分であってよい。

0150

(充電モードにおける制御ユニットによる制御3)
図15は、充電モードにおける制御部による制御方法のさらに別の一例を示すフローチャートである。図12を用いて説明した充電中の電源10の温度異常を検出するための別の方法を示している。本態様において、ステップS400〜S448までのステップは、前述したとおりであり、その説明を省略する(図12参照)。

0151

本態様では、図12に示すステップS450の代わりに、ステップS451を実施する。ステップS451では、制御部51は、第3タイマの値が第3所定時間を超えたかどうか判断する(ステップS451)。ここで、第3タイマは、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値に達したときから経過した時間をカウントしている。したがって、ステップS451では、電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値に達したときを起点に、第3所定時間が経過したかどうかを判断している。ここで、第3所定時間は、図12で説明したものと同様であってよい。

0152

第3タイマの値が第3所定時間以下であった場合、制御部51はスイッチ140をONにすることによって(ステップS406)、電源10の充電を継続すればよい。

0153

第3タイマの値が第3所定時間を超えた場合、制御部51は、第3タイマによる時間の計測を終了する(ステップS454)。次に、制御部51は、電源10の電圧(Vbatt)が既定の電圧範囲の上限値(第2所定値)以上であるかどうか判断する(ステップS457)。ここで、既定の電圧範囲の上限値(第2所定値)については前述したとおりである。第2所定値は、前述した切替電圧よりも小さいことが好ましく、例えば3.8V〜4.0Vの範囲内であってよい。

0154

電源10の電圧(Vbatt)が既定の電圧範囲の上限値(第2所定値)以上である場合、制御部51は、異常を検知する。具体的には、制御部51は、電源10の温度の異常、特に電源10の温度が許容温度範囲未満になっていると判定し、電源10の充電処理を停止する(ステップS458,S460)。

0155

電源10の電圧(Vbatt)が既定の電圧範囲の上限値(第2所定値)未満である場合、制御部51は、電源10の温度が正常範囲内であると判断し、再びスイッチ140をONにし、電源10の充電を繰り返す(ステップS462,S406)。このとき、例えば第2フラグを0に設定(F2=0)することによって(ステップS463)、これ以降の充電期間においてステップS457に基づく温度異常の判定を再び行うことなく、充電を継続できるようにすればよい。

0156

上記制御フローによれば、制御部51は、電源10の充電処理中に電源10の電圧が既定の電圧範囲の下限値(第1所定値)になったときから既定の充電時間経過したときの電源10の電圧に基づいて電源の温度異常を検知することができる。

0157

制御部51は、電源の電圧の代わりに、電源10の残量に関する値を用いて異常の検知をすることもできる。例えば、制御部51は、電源10の充電処理中に電源10の残量に関する値が既定の範囲の下限値(第1所定値)になったときから既定の充電時間経過したときの電源10の残量に関する値に基づいて電源の温度異常を検知することができる。この場合、前述したように、電源10の残量に関する値は、例えば、電源10の残容量又は充電率(SOC)であってよい。

0158

ここで、図14に示すように、充電中の電源10の温度が低ければ低いほど、電源10の電圧、すなわち電源10の充電率(SOC)は、所定の充電期間において大幅に増大する。したがって、前述した方法により、温度センサを利用することなく、充電中における電源10の温度異常を検知することができる。

0159

(プログラム及び記憶媒体
図8図11図12及び図15に示された前述のフローは、制御部51が実行することができる。すなわち、制御部51は、バッテリユニット110及び/又は香味吸引器100に前述の方法を実行させるプログラム、及び当該プログラムが格納された記憶媒体を有していてよい。さらに、図10に示された前述のフローは、外部充電器200が実行することができる。すなわち、外部充電器200は、香味吸引器100と充電器200とを含むシステムに前述の方法を実行させるプログラム、及び当該プログラムが格納された記憶媒体を有していてよい。

0160

[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

0161

例えば、前述した実施形態では、「充電モードにおける制御ユニットによる制御1」及び「充電モードにおける制御ユニットによる制御2」は、互いに別の態様として説明された。この代わりに、充電モードにおける制御ユニットによる制御1及び2は、並行して同時に行われてもよい。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ