充電器、電池模塊、用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種充電器、電池模塊、用于識別與監(jiān)控給電池充電的充電器的系統(tǒng)與方法；所述充電器包括：充電器第一端口和充電器第二端口，用于給電池模塊提供輸出電能；信號產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生指示所述充電器身份的身份信號；及第三端口，用于向電池模塊傳送所述身份信號。本發(fā)明能有效地避免由于使用不合適的充電器給電池模塊以及電池單元造成的損害，且成本低。
【專利說明】充電器、電池模塊、用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)與方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池充電領(lǐng)域，特別是涉及一種充電器、電池模塊、用于識別與監(jiān)控給電池充電的充電器的系統(tǒng)與方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，電池作為電源被廣泛應(yīng)用于諸如電動車和各種可攜帶電子設(shè)備之類的電子設(shè)備上。圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的一種電池充電電路100。充電電路100包括用于給電池包104充電的充電器102。其中電池包104包括多個電池單元106。充電器102包括正極端CH+和負極端CH-。電池包104包括用于接收來自充電器102的電能的正極端BAT+和負極端 BAT-o
[0003]若誤用不合適的充電器給電池充電，容易導(dǎo)致電池的損壞。例如，若充電器102提供64V的輸出電壓，然而電池包104可接受的最大充電電壓僅為48V，此時電池包104可能會被損壞。另一方面，若充電器102在充電過程中因為電路故障或者通風(fēng)不良等原因?qū)е逻^熱，電池包104同樣將受到損壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種充電器、電池模塊、用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)與方法，使得用戶可以及時地知道使用的充電器是否合適或者充電器是否出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種充電器，該充電器包括:
[0006]充電器第一端口和充電器第二端口，用于給電池模塊提供輸出電能；
[0007]信號產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生指示所述充電器身份的身份信號；及
[0008]第三端口，用于向電池模塊傳送所述身份信號。
[0009]本發(fā)明又公開了一種電池模塊，該電池模塊包括:
[0010]電池第一端口和電池第二端口，用于接收來自充電器的電能；
[0011]第四端口，用于接收來自所述充電器的身份信號；及
[0012]電池管理系統(tǒng)，用于根據(jù)所述身份信號確定所述充電器是否為相對于所述電池模塊的合適的充電器。
[0013]本發(fā)明還公開了一種用于識別與監(jiān)控充電器的方法，其包括:
[0014]通過所述電池模塊的電池第一端口和電池第二端口接收來自所述充電器的電倉泛;
[0015]通過所述電池模塊的第四端口接收來自所述充電器的身份信號；及
[0016]所述電池模塊根據(jù)所述身份信號確認所述充電器是否為相對于電池模塊的合適的充電器。
[0017]本發(fā)明提供了一種低成本的充電器、電池模塊、用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)與方法。本發(fā)明的充電器向電池模塊發(fā)送身份信號，電池模塊內(nèi)的電池管理系統(tǒng)根據(jù)充電器的身份信號檢測充電器是否為相對于電池模塊的合適的充電器，若用戶使用不合適的充電器給電池模塊充電，用戶將會收到報警信號，從而避免由于使用不合適的充電器對電池模塊以及電池單元造成的損壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]以下通過對本發(fā)明的一些實施例結(jié)合其附圖的描述，可以進一步理解本發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)身份和優(yōu)點。
[0019]圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的一種充電電路的示意圖；
[0020]圖2所示為本發(fā)明一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3所示為本發(fā)明另一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4所示為本發(fā)明一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的方法的流程示意圖；
[0023]圖5所示為本發(fā)明又一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6所示為本發(fā)明一個實施例的充電器與電池模塊通訊過程中的多階段的示意圖；
[0025]圖7所示為本發(fā)明一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的方法的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0026]以下將對本發(fā)明的實施例給出詳細的參考。盡管本發(fā)明通過這些實施方式進行闡述和說明，但需要注意的是本發(fā)明并不僅僅只局限于這些實施方式。相反，本發(fā)明涵蓋所附權(quán)利要求所定義的發(fā)明精神和發(fā)明范圍內(nèi)的所有替代物、變體和等同物。
[0027]另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒有這些具體細節(jié)，本發(fā)明同樣可以實施。在另外一些實例中，對于大家熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0028]圖2所示為本發(fā)明一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)200包括電池模塊204和給電池模塊204充電的充電器202。
[0029]充電器202包括三個端口:充電器第一端口 CH+、充電器第二端口 CH-和第三端口IDC0電池模塊204包括三個端口:電池第一端口 BAT+、電池第二端口 BAT-和第四端口 IDB。充電器202通過充電器第一端口 CH+和充電器第二端口 CH-給電池模塊204充電。電池模塊204通過電池第一端口 BAT+和電池第二端口 BAT-接收來自充電器202的電能。充電器202和電池模塊204通過第三端口 IDC和第四端口 IDB通訊。充電器202包括信號產(chǎn)生單元240，其用于產(chǎn)生指示充電器202的身份的身份信號。與充電器202的身份有關(guān)的信息包括諸如充電器202的額定輸入/輸出電流、額定輸入/輸出電壓以及充電方式等屬性。充電器202通過第三端口 IDC向電池模塊204輸出身份信號。電池模塊204通過第四端口 IDB接收來自充電器202的身份信號。通訊線222耦合在充電器202的第三端口 IDC和電池模塊204的第四端口 IDB之間。電池模塊204包括多個電池單元206和電池管理系統(tǒng)(batterymanagement system,簡稱BMS)288。BMS288根據(jù)身份信號判斷給電池模塊204充電的充電器202是否為合適的充電器。BMS288包括監(jiān)測單元208和報警單元210。其中，監(jiān)測單元208監(jiān)測各個電池單元206的狀態(tài)并根據(jù)各個電池單元206的狀態(tài)判斷是否出現(xiàn)異常。電池單元206的狀態(tài)包括:電池單元206的電壓、電流以及溫度。當(dāng)BMS288識別并判斷出使用的充電器202為不合適的充電器或者監(jiān)測到電池單元206狀態(tài)異常時，報警單元210發(fā)出報警信號。
[0030]圖3所示為本發(fā)明另一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)300的結(jié)構(gòu)示意圖。其中與圖2中具有相同標號的元件具有相同的功能。如圖3所示，用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)300包括電池模塊304和給電池模塊304充電的充電器302。充電器302包括三個端口:充電器第一端口 CH+、充電器第二端口 CH-和第三端口 IDC。電池模塊304包括三個端口:電池第一端口 BAT+、電池第二端口 BAT-和第四端口 IDB。充電器302通過第三端口 IDC、通訊線222和第四端口 IDB與電池模塊304以模擬信號方式通訊。
[0031]充電器302包括:控制器220、開關(guān)218、輸入整流器228、輸出整流器230、變壓器232和信號產(chǎn)生單元240。
[0032]其中，輸入整流器228用于整流輸入的交流電壓并將整流后的電壓提供到變壓器232的初級側(cè)。輸出整流器230與變壓器232的次級側(cè)耦合并輸出直流電壓。充電器302通過充電器第一端口 CH+和充電器第二端口 CH-向電池模塊304提供直流電壓?？刂破?20控制與變壓器232耦合的開關(guān)218。信號產(chǎn)生單元240用于產(chǎn)生指示充電器302的身份的身份信號ASG。身份信號ASG為模擬信號且還可指示充電器302的溫度。信號產(chǎn)生單元240通過充電器302的第三端口 IDC將身份信號ASG輸出給電池模塊304。在圖3所示的實施例中，信號產(chǎn)生單元240進一步包括第一電阻226、熱敏電阻224以及開關(guān)234。第一電阻226耦合于充電器302的第三端口 IDC和地之間。熱敏電阻224與開關(guān)234串聯(lián)。熱敏電阻224可為半導(dǎo)體器件，其電阻值隨充電器302的溫度變化。熱敏電阻224和開關(guān)234與第一電阻226并聯(lián)。開關(guān)234的導(dǎo)通狀態(tài)由第一電阻226上的電壓確定。
[0033]電池模塊304通過電池第一端口 BAT+和電池第二端口 BAT-接收來自充電器302的電能，通過其第四端口 IDB接收來自充電器302的身份信號ASG。電池模塊304包括多個電池單元206和BMS288。BMS288根據(jù)第四端口 IDB處的電壓判斷充電器302是否適合電池模塊304并檢測充電器302的溫度。BMS288包括監(jiān)測單元208、測試單元216和報警單元210。其中，監(jiān)測單元208監(jiān)測電池單元206的電壓、電流和溫度等狀態(tài)并根據(jù)監(jiān)測的狀態(tài)，判斷電池單元206的狀態(tài)是否正常。在圖3所示的實施例中，測試單元216包括電源212、和耦合在電源212和第四端口 IDB之間的電阻214。測試單元216用于提供測試信號。其中，測試信號可使能充電器302產(chǎn)生身份信號ASG。當(dāng)BMS288判斷使用的充電器302為不合適的充電器、或當(dāng)充電器302的溫度大于預(yù)設(shè)值、或電池單元206的狀態(tài)異常時，報警單元210用于輸出報警信號。
[0034]圖4所示為本發(fā)明一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的方法的流程示意圖400。圖4將結(jié)合圖3描述。如圖4所示，本發(fā)明一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的方法具體地包括如下步驟:
[0035]在步驟402中，電池模塊304中的BMS288利用監(jiān)測單元208監(jiān)測電池單元206的狀態(tài)。
[0036]在步驟404中，BMS288判斷電池單元206的狀態(tài)是否異常。若電池單元206的狀態(tài)異常，則執(zhí)行步驟406 ;若電池單元206的狀態(tài)正常，則執(zhí)行步驟408。
[0037]在步驟406中，報警單元210產(chǎn)生報警信號以告知用戶。其中，報警信號可為聲音信號或視頻信號。
[0038]在步驟408中，BMS288檢測是否有充電器(例如圖3所示的充電器302)連接至電池模塊304。若未檢測到充電器，返回步驟402 ;若檢測到已有充電器(例如圖3所示的充電器302)連接至電池模塊304，則執(zhí)行步驟410。
[0039]在步驟410中，測試單元216產(chǎn)生具有第一電壓Vl的測試信號以使能充電器302產(chǎn)生指不充電器302的身份的身份信號ASG。身份信號ASG可以為模擬信號。身份信號ASG的電壓可指示充電器302是否為合適于電池模塊304的充電器。具體而言，測試單元216中的電源212提供具有第一電壓Vl的電壓信號(例如，測試信號)給電阻214。其中，當(dāng)充電器302連接至電池模塊304時，第一電壓Vl可使充電器302中的電阻226上的電壓低于開關(guān)234的導(dǎo)通閾值。這樣，電流從電源212流出，流經(jīng)電阻214、電池模塊304的第四端口 IDB、充電器302的第三端口 IDC和第一電阻226流至地。第一電壓Vl和電阻214的電阻值對BMS288來說是已知的。身份信號ASG的電壓由第一電阻226的電阻值確定。第一電阻226的電阻值在生產(chǎn)充電器302時預(yù)設(shè)為固定值。在一個實施例中，第一電阻226的特定電阻值可指示充電器302的屬性。例如，第一電阻226的特定電阻值可指示充電器302的額定輸出電壓。電池模塊304的第四端口 IDB與充電器302的第三端口 IDC耦合。因此，電池模塊304的第四端口 IDB的電壓(例如身份信號ASG的電壓)也由第一電阻226的電阻值確定。
[0040]若充電器302相對于電池模塊304為合適的充電器，BMS288已知第一電阻226的電阻值，進一步地，BMS288還已知第一電壓Vl和電阻214的電阻值，因此當(dāng)充電器302為合適的充電器時，電源212加載在第四端口 IDB上的電壓也是已知的。
[0041]BMS228監(jiān)測電池模塊304的第四端口 IDB的電壓。若第四端口 IDB的電壓在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)(例如第四端口 IDB的電壓為48V，而預(yù)設(shè)范圍為47V?49V)，BMS228判斷充電器302為合適的充電器，隨后執(zhí)行步驟414以監(jiān)測電池單元206的狀態(tài)和充電器302的溫度。若第四端口 IDB的電壓超過預(yù)設(shè)范圍，BMS228判斷充電器302為不合適的充電器，隨后執(zhí)行步驟418以通過報警單元210產(chǎn)生報警信號。在其他實施例中，在步驟418中，除了產(chǎn)生報警信號，BMS288還可停止充電器302對電池模塊304充電。例如，在一個實施例中，BMS288斷開電池模塊304的電池第一端口 BAT+和電池第二端口 BAT-。在另一個實施例中，BMS288通過發(fā)出指令信號以控制充電器302停止對電池模塊304充電。
[0042]在步驟414中，測試單元216產(chǎn)生具有第二電壓V2的測試信號。其中，第二電壓V2高于第一電壓Vl且能使能充電器302產(chǎn)生指示充電器302的溫度的身份信號ASG。具體而言，測試單元216中的電源212給電阻214提供具有第二電壓V2的電壓信號(例如測試信號)。當(dāng)充電器302連接至電池模塊304時，第二電壓V2可使充電器302中的電阻226上的電壓大于開關(guān)234的導(dǎo)通閾值。這樣，開關(guān)234導(dǎo)通，熱敏電阻224與第一電阻226并聯(lián)。因此，身份信號ASG的電壓由第一電阻226和熱敏電阻224的總電阻值確定。熱敏電阻224感應(yīng)充電器302的溫度且其電阻值隨溫度變化。若充電器302為合適的充電器，第一電阻226的電阻和熱敏電阻224的溫度-電阻的關(guān)系為已知的，此外，電阻214的電阻值和第二電壓V2為預(yù)設(shè)的固定值，這樣身份信號ASG的電壓隨熱敏電阻224的電阻值(也即充電器302的溫度)變化。在一個實施例中，當(dāng)充電器302的溫度上升時，則熱敏電阻224的電阻值增加，且身份信號ASG的電壓升高。在另一個實施例中，當(dāng)充電器302的溫度上升時，則熱敏電阻224的電阻降低，且身份信號ASG的電壓隨之降低。因此，充電器302可根據(jù)熱敏電阻224監(jiān)測到的充電器302的溫度來調(diào)節(jié)身份信號ASG的電壓。BMS228根據(jù)在第四端口 IDB上的電壓確定熱敏電阻224的電阻值。在一個實施例中，BMS228包括查找表(圖3未示出)，該查找表顯示了熱敏電阻224的電阻值與對應(yīng)的溫度之間的關(guān)系。因此，BMS228可根據(jù)此查找表得到充電器302的溫度。此外，充電器302中的控制器220也以和BMS288類似的方式(即根據(jù)身份信號ASG的電壓和已知的熱敏電阻224的溫度和電阻之間的關(guān)系)檢測充電器302的溫度。若控制器220檢測充電器302的溫度超過預(yù)設(shè)范圍，則控制器220禁止充電器302對電池模塊304充電，例如，斷開與變壓器232耦合的開關(guān)218。
[0043]在步驟416中，BMS288確定充電器302的溫度是否超過預(yù)設(shè)范圍或電池單元206的狀態(tài)是否出現(xiàn)異常。若充電器302的溫度超過預(yù)設(shè)范圍或者電池單元206的狀態(tài)出現(xiàn)異常，則執(zhí)行步驟418以產(chǎn)生報警信號；若充電器302的溫度未超過預(yù)設(shè)范圍且電池單元206的狀態(tài)未出現(xiàn)異常，則返回步驟414繼續(xù)監(jiān)測電池單元206的狀態(tài)和充電器302的溫度。
[0044]圖5所示為根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)500的結(jié)構(gòu)示意圖。其中與圖2中具有相同標號的元件有相同的功能。如圖5所示，用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)500包括電池模塊504和給電池模塊504充電的充電器502。充電器502包括三個端口:充電器第一端口 CH+、充電器第二端口 CH-和第三端口 IDC。電池模塊504包括三個端口:電池第一端口 BAT+、電池第二端口 BAT-和第四端口 IDB。充電器502通過第三端口 IDC、通訊線222和電池模塊504的第四端口 IDB與電池模塊504以模擬信號方式通τΗ ο
[0045]在圖5所示的實施例中，充電器502包括信號產(chǎn)生單元240、充電器通訊單元508和控制器520。其中，信號產(chǎn)生單元240用于產(chǎn)生指示充電器502的身份的身份信號。充電器通訊單元508與充電器502的第三端口 IDC耦合并用于與電池模塊504通訊。例如，充電器通訊單元508向電池模塊504傳送身份信號并接收來自電池模塊504的指令。控制器520與充電器通訊單元508耦合并用于根據(jù)接收到的指令來控制充電器502的輸出電能。電池模塊504包括多個電池單元206和BMS288。其中，BMS288用于根據(jù)身份信號來判斷充電器202是否為相對于電池模塊504的合適的充電器。BMS288包括監(jiān)測單元208、報警單元210和電池通訊單元506。監(jiān)測單元208用于監(jiān)測電池單元206的電壓、充電電流和溫度等狀態(tài)，并根據(jù)監(jiān)測到的狀態(tài)判斷電池單元206是否出現(xiàn)異常。當(dāng)BMS288判斷充電器502為不合適的充電器，或判斷電池單元206的狀態(tài)為異常時，報警單元210用于輸出報警信號。電池通訊單元506與電池模塊504的第四端口 IDB耦合并用于與充電器502通訊。例如，電池通訊單元506接收來自充電器502的身份信號并向充電器502傳送指令。
[0046]圖6所示為本發(fā)明一個實施例的充電器502與電池模塊504通訊過程中的多個階段的示意圖。圖5將結(jié)合圖6描述。充電器通訊單元508和電池通訊單元506確定通訊線222的邏輯狀態(tài)，例如，邏輯高、邏輯低和高阻狀態(tài)。
[0047]在同步階段602，BMS288將通訊線222的邏輯狀態(tài)拉低數(shù)個時鐘周期以同步充電器502的時鐘和BMS288的時鐘，并請求充電器502提供身份信號，該身份信號可以為數(shù)字信號。
[0048]接著，在空閑階段604之后，BMS288監(jiān)測第四端口 IDB以檢查通訊線222的邏輯狀態(tài)是否被充電器502拉低。
[0049]在認證階段606，若充電器502與電池模塊504連接，充電器502用于給電池模塊504輸出身份信號。具體而言，在同步階段602和空閑階段604之后，充電器502將通訊線222的邏輯狀態(tài)拉低數(shù)個時鐘周期。充電器通訊單元508接收由信號產(chǎn)生單元240產(chǎn)生的身份信號并確定需要將通訊線222的邏輯狀態(tài)拉低的時鐘周期的數(shù)量。例如，若身份信號指示充電器502的身份標號為8，則充電器通訊單元508將通訊線222的邏輯狀態(tài)拉低8個時鐘周期。若身份標號為8的充電器是電池模塊504的預(yù)設(shè)合適的充電器,BMS288在第四端口 IDB檢測通訊線222的邏輯狀態(tài)，若在認證階段606中檢測到通訊線222的邏輯狀態(tài)為低保持了 8個時鐘周期,則確定充電器502為相對于電池模塊504的合適的充電器。若BMS288檢測到通訊線522出現(xiàn)任何其他的邏輯狀態(tài)或者邏輯狀態(tài)為低所保持的時鐘周期數(shù)與預(yù)設(shè)的不一致，則確定充電器502為不合適的充電器，同時報警單元210產(chǎn)生提示用戶的報警信號。
[0050]在空閑階段608之后的指令階段610、614和624中，若充電器502被確定為合適的充電器，BMS288向充電器502發(fā)出指令。充電器502中的控制器520根據(jù)接收到的指令調(diào)節(jié)輸出電能。其中，這些指令包括調(diào)節(jié)充電器502的輸出電流/輸出電壓或者停止對電池模塊504充電。在一個實施例中，BMS288檢測電池單元206的溫度并向充電器502發(fā)送指令，使得充電器502可根據(jù)電池單元206的溫度調(diào)節(jié)輸出電壓。在另一個實施例中，BMS288向充電器502發(fā)送指令，使得充電器502可按照預(yù)定的順序以不同的充電電流給電池單元206充電。BMS288根據(jù)充電電流和電池單元206的電壓計算電池單元206的內(nèi)阻值。BMS288再根據(jù)電池單元206的內(nèi)阻值進一步計算電池單元的充電狀態(tài)(state of charge,簡稱SOC)和健康狀態(tài)(state of health，簡稱S0H)。隨后，BMS288根據(jù)SOC和SOH執(zhí)行更優(yōu)化的電池單元均衡或電池模塊均衡。
[0051]在每個指令階段之后，都會進行一個充電器檢查階段。例如，在指令階段610、614和624之后分別進行充電器檢查階段612、616和626。在充電器檢查階段612、616和626中，BMS288檢查充電器502是否仍然與電池模塊504連接。在一個實施例中，若充電器502仍與電池模塊504連接，通訊線222將在充電器檢查階段保持邏輯狀態(tài)為高。
[0052]如圖6所示，BMS288在每個指令階段610、614或624中周期性地向充電器502發(fā)送指令。若充電器502在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)未接到一個指令，充電器502停止向電池模塊504充電。
[0053]圖7所示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的方法的流程示意圖。如圖7所示，本發(fā)明一個實施例的用于識別與監(jiān)控充電器的方法具體地包括如下步驟:
[0054]在步驟702中，BMS同步BMS和充電器的時鐘周期，并獲取充電器的身份信號，接著，執(zhí)行步驟704。
[0055]在步驟704中，BMS根據(jù)充電器的身份信號判斷充電器是否為合適的充電器。若充電器為不合適的充電器，則執(zhí)行步驟706 ;若充電器為合適的充電器，則執(zhí)行步驟707。
[0056]在步驟706中，BMS產(chǎn)生報警信號，流程結(jié)束。在其他實施例中，除了產(chǎn)生報警信號之外，BMS還禁止充電器502對電池模塊504的充電。例如，在如圖5所示的實施例中，BMS288斷開電池模塊504的電池第一端口 BAT+和電池第二端口 BAT-，或者BMS288通過發(fā)出指令信號控制充電器502停止對電池模塊504充電。
[0057]在步驟707中，BMS檢測每個電池單元的開路電壓(Open Circuit Voltage,簡稱OCV),并根據(jù)OCV確定充電模式，接著，執(zhí)行步驟708。BMS還根據(jù)OCV計算電池單元的內(nèi)阻值，并進一步計算電池單元的SOC和S0H。
[0058]在步驟708中，BMS檢測電池單元并允許充電器向電池模塊充電，接著，執(zhí)行步驟710。
[0059]在步驟710中，BMS檢測電池單元是否出現(xiàn)異常。若電池單元出現(xiàn)異常，則執(zhí)行步驟712 ;若電池單元未出現(xiàn)異常，則執(zhí)行步驟714。
[0060]在步驟712中，BMS產(chǎn)生禁止充電器輸出電能的指令，即禁止充電器給電池模塊充電，流程結(jié)束。
[0061]在步驟714中，BMS檢測是否需要調(diào)整充電模式。若BMS檢測到需要調(diào)節(jié)充電模式，則執(zhí)行步驟716 ;若BMS檢測到無需調(diào)節(jié)充電器的充電模式，則執(zhí)行步驟718。
[0062]在步驟716中，BMS產(chǎn)生調(diào)節(jié)充電器的輸出電能的指令，接著，返回步驟708。
[0063]在步驟718中，BMS檢測電池單元是否被充滿，若電池單元被充滿，執(zhí)行步驟720 ；若電池單元未被充滿，返回步驟708。
[0064]在步驟720中，若電池單元被充滿，BMS產(chǎn)生禁止充電器輸出電能的指令，即禁止充電器給電池模塊充電。
[0065]本發(fā)明提供了一種充電器、電池模塊、用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)與方法。所述充電器向電池模塊發(fā)送身份信號，電池模塊內(nèi)的電池管理系統(tǒng)根據(jù)充電器的身份信號檢測充電器是否為合適的充電器。若用戶使用不合適的充電器給電池單元充電，用戶將會收到報警信號，從而避免由于使用不合適的充電器對電池單元造成的損壞。
[0066]在此使用之措辭和表達都是用于說明而非限制，使用這些措辭和表達并不將在此圖示和描述的身份之任何等同物或部分等同物排出在發(fā)明范圍之外，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)可能存在各種修改。其他的修改、變體和替代物也可能存在。因此，權(quán)利要求旨在涵蓋所有此類等同物。
【權(quán)利要求】
1.一種充電器，其特征在于，所述充電器至少包括: 充電器第一端口和充電器第二端口，用于給電池模塊提供輸出電能； 信號產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生指示所述充電器的身份的身份信號；及 第三端口，用于向電池模塊傳送所述身份信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于，所述身份信號為模擬信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電器，其特征在于，所述身份信號還指示所述充電器的溫度，所述充電器根據(jù)所述身份信號指示的溫度調(diào)節(jié)所述身份信號的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電器，其特征在于，所述身份信號的電壓隨著所述身份信號指示的溫度的升高而降低。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電器，其特征在于，所述身份信號的電壓隨著所述身份信號指示的溫度的升高而升高。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電器，其特征在于，所述充電器還包括: 控制器，與所述信號產(chǎn)生單元耦合，用于當(dāng)所述身份信號指示所述充電器的溫度超過預(yù)設(shè)范圍時禁止所述充電器對所述電池模塊充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于，所述信號產(chǎn)生單元還包括: 第一電阻，耦合于所述第三端口和地之間 '及 熱敏電阻，與開關(guān)串聯(lián)，所述熱敏電阻和所述開關(guān)的串聯(lián)電路與所述第一電阻并聯(lián)，所述開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)由所述第一電阻上的電壓確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充電器，其特征在于，當(dāng)所述開關(guān)響應(yīng)由所述電池模塊產(chǎn)生的測試信號而斷開時，所述身份信號的電壓由所述第一電阻的電阻值確定，所述身份信號的電壓指示所述充電器是否為相對于所述電池模塊的合適的充電器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于，所述身份信號為數(shù)字信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的充電器，其特征在于，所述充電器與所述電池模塊以多個階段通訊，其中，所述多個階段包括認證階段，在所述認證階段，所述充電器向所述電池模塊輸出所述身份信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的充電器，其特征在于，所述多個階段還包括充電器檢測階段，在所述充電器檢測階段，所述電池模塊確認所述充電器是否與所述電池模塊連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的充電器，其特征在于，所述多個階段還包括指令階段，在所述指令階段，所述電池模塊向所述充電器發(fā)送指令，所述充電器根據(jù)所述指令調(diào)節(jié)所述輸出電能。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的充電器，其特征在于，當(dāng)所述充電器在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)未接收到所述指令，則所述充電器停止對所述電池模塊的充電。
14.根據(jù)權(quán)利要求1?13中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，若所述身份信號的電壓在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則所述充電器被確認為相對于所述電池模塊的合適的充電器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1?13中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，若所述身份信號的電壓超過預(yù)設(shè)范圍，則所述充電器被確認為相對于所述電池模塊的不合適的充電器。
16.根據(jù)權(quán)利要求1?13中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，若所述身份信號超過預(yù)設(shè)范圍，則所述充電器被確認為相對于所述電池模塊的不合適的充電器，且被禁止給所述電池模塊提供所述輸出電能。
17.—種電池模塊，其特征在于，所述電池模塊至少包括: 電池第一端口和電池第二端口，用于接收來自充電器的電能； 第四端口，用于接收來自所述充電器的身份信號 '及 電池管理系統(tǒng)，用于根據(jù)所述身份信號確定所述充電器是否為相對于所述電池模塊的合適的充電器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電池模塊，其特征在于，所述身份信號為模擬信號，若在所述第四端口處的電壓在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，則所述充電器被確認為相對于所述電池模塊的合適的充電器。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電池模塊，其特征在于，所述電池模塊進一步包括: 測試單元，與所述第四端口耦合，用于提供測試信號以使能所述充電器產(chǎn)生所述身份信號，所述測試信號具有用于判斷所述充電器是否為相對于電池模塊的合適的充電器的第一電壓和用于檢測所述充電器的溫度的第二電壓，其中，所述第二電壓大于所述第一電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電池模塊，其特征在于，所述電池管理系統(tǒng)進一步用于根據(jù)所述身份信號的電壓檢測所述充電器的溫度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電池模塊，其特征在于，所述身份信號的電壓隨著所述充電器的溫度升高而降低。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電池模塊，其特征在于，所述身份信號的電壓隨著所述充電器的溫度升高而升高。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電池模塊，其特征在于，當(dāng)所述電池管理系統(tǒng)確認所述充電器為相對于電池模塊的合適的充電器時，所述測試單元產(chǎn)生具有所述第二電壓的所述測試信號以檢測所述充電器的溫度。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電池模塊，其特征在于，所述身份信號為數(shù)字信號，所述充電器與所述電池模塊以多個階段通訊，其中，所述多個階段包括認證階段，在所述認證階段，所述電池模塊接收來自所述充電器的身份信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電池模塊，其特征在于，所述多個階段還包括充電器檢測階段，在所述充電器檢測階段，所述電池模塊檢測所述充電器是否與所述電池模塊連接。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電池模塊，其特征在于，所述多個階段還包括指令階段，在所述指令階段，所述電池模塊向所述充電器發(fā)送指令，所述充電器根據(jù)所述指令調(diào)節(jié)輸出電能。
27.根據(jù)權(quán)利要求17?26中任一項權(quán)利要求所述的電池模塊，其特征在于，所述電池模塊還包括: 報警單元，用于當(dāng)所述電池管理系統(tǒng)確認所述充電器為相對于所述電池模塊的不合適的充電器時，產(chǎn)生報警信號。
28.一種用于識別與監(jiān)控充電器的方法，其特征在于，所述用于識別與監(jiān)控充電器的方法至少包括: 通過電池模塊的電池第一端口和電池第二端口接收來自充電器的電能； 通過所述電池模塊的第四端口接收來自所述充電器的身份信號；及 所述電池模塊根據(jù)所述身份信號確認所述充電器是否為相對于所述電池模塊的合適的充電器。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的用于識別與監(jiān)控充電器的方法，其特征在于，所述用于識別與監(jiān)控充電器的方法還包括: 當(dāng)所述充電器被確認為相對于所述電池模塊的合適的充電器時，根據(jù)所述電池模塊的第四端口的電壓，檢測所述充電器的溫度。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的用于識別與監(jiān)控充電器的方法，其特征在于，所述用于識別與監(jiān)控充電器的方法還包括: 所述電池模塊產(chǎn)生具有第一電壓的測試信號，以確認所述充電器是否為相對于所述電池模塊的合適的充電器；及 所述電池模塊產(chǎn)生具有第二電壓的測試信號，以檢測所述充電器的溫度，其中，所述第二電壓大于所述第一電壓。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的用于識別與監(jiān)控充電器的方法，其特征在于，所述用于識別與監(jiān)控充電器的方法還包括: 若所述充電器被確定為相對于所述電池模塊的不合適的充電器，則所述電池模塊產(chǎn)生報警信號。
32.根據(jù)權(quán)利要求28?31中任一項權(quán)利要求所述的用于識別與監(jiān)控充電器的方法，其特征在于，所述用于識別與監(jiān)控充電器的方法還包括: 若所述充電器被確認為相對于所述電池模塊的不合適的充電器，則通知所述充電器停止對所述電池模塊充電。
33.一種用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于識別與監(jiān)控充電器的系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1至16中任一項所述的充電器和如權(quán)利要求17至27中任一項所述的電池模塊。
【文檔編號】H02J7/00GK104348215SQ201310407277
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】栗國星, 鞏小飛 申請人:凹凸電子（武漢）有限公司