对电池组充电的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种对电池组充电的系统及方法，所述电池组通过电力线从充电器接收充电电流。电池组包括电池管理单元和发送单元。电池管理单元与多个电池单元耦合，用于获取与电池组相关的数据。发送单元与电池管理单元耦合，将数据通过电力线传送至充电器。

The system and method of charging the battery pack

The present invention provides a system and method for charging a battery group. The battery group receives a charging current from a charger through a power line. The battery pack consists of a battery management unit and a transmission unit. The battery management unit is coupled to a plurality of battery units to obtain data related to the battery group. The transmission unit is coupled to the battery management unit to transfer the data to the charger through a power line.

【技术实现步骤摘要】
对电池组充电的系统及方法
本专利技术涉及一种对电池组充电的系统及方法。
技术介绍
图1所示为一种传统的充电系统100，包括充电器102和电池组104。充电器102为电池组104充电。电池组104包括充电开关112、放电开关114以及电池管理单元116。电池管理单元116监测多个电池单元并控制充电开关112和放电开关114。在充电过程中，如果发生了过压、过流、过温或短路等异常情况，电池管理单元116断开充电开关112，停止对电池组104的充电。充电器102包括用于提供充电电能的电源单元106和用于控制充电器102的充电器控制器108。充电器102还包括由充电器控制器108控制的充电开关110。在充电完成时，充电开关110断开以结束充电。在图1的例子中，充电开关112通常以金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)来实现，其尺寸较大且成本较高，因此会占据较多的印制电路板(PCB)空间并增大成本。MOSFET的漏源电阻(Rdson)也会造成充放电过程中的电能损失。在放电模式下，充电开关112并没有起到任何作用却仍会耗电。通常情况下，放电电流比充电电流大得多，因此充电开关在放电模式下会消耗相当可观的电能。尽管在图1中没有示出，需要使用驱动电路对充电开关112进行驱动。即便是当电池组104处于睡眠模式或空闲模式，驱动电路本身也会耗电。此外，在放电模式刚开始时，流经充电开关112的内部体二极管的放电电流较大，可能会导致充电开关112损坏，这是导致充电系统100不稳定的因素之一。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电池组，通过电力线从充电器接收充电电流，所述电池组包括电池管理单元和发送单元。电池管理单元与多个电池单元耦合，用于获取与所述电池组相关的数据。发送单元与所述电池管理单元耦合，用于将所述数据通过所述电力线传送至所述充电器。本专利技术还提供了一种电子系统。该电子系统包括充电器，通过电力线向电池组提供充电电流，其中，所述充电器包括接收单元和充电器控制器。接收单元与所述电力线耦合，用于检测所述充电电流的变化模式并从所述变化模式中恢复数据，所述数据被包含在所述变化模式中并通过所述电力线从所述电池组传送至所述充电器。充电器控制器与所述接收单元耦合，用于根据所述数据控制所述充电器。本专利技术还提供了一种对电池组充电的方法,包括：充电器通过电力线向所述电池组提供充电电流；所述电池组中的电池管理单元获取与所述电池组相关的数据；所述电池组中的发送单元将所述数据通过所述电力线传送至所述充电器；所述充电器接收所述数据；以及所述充电器中的充电器控制器根据所述数据控制所述充电器。本专利技术提供的充电系统不需要在电池组中放置昂贵且尺寸较大的充电开关。利用充电器和电池之间建立的通讯，充电器可以对电池组进行安全、完全的充电，减少了不必要的电能损失。附图说明以下通过结合本专利技术的一些实施例及其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。图1所示为一种传统充电系统的示意图；图2所示为根据本专利技术一个实施例的充电系统的示意图；图3所示为根据本专利技术另一个实施例的充电系统的示意图；以及图4所示为根据本专利技术一个实施例的对电池组充电的方法流程图。具体实施方式以下将对本专利技术的实施例给出详细的说明。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本专利技术涵盖后附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细。描述，以便于凸显本专利技术的主旨。图2所示为根据本专利技术一个实施例的充电系统200的示意图。充电系统200可以被包含在一个电子系统内部。充电系统200包括充电器202和电池组204。充电器202通过电力线230向电池组204提供充电电流。电池组204包括电池管理单元216、放电开关214和发送单元220。电池管理单元216与多个电池单元(如电池单元241、242)耦合，用于管理电池单元。比如，电池管理单元216在充电模式下对电池单元进行均衡操作，在放电模式下控制放电开关214。电池管理单元216还监测电池单元的状态，并获取与电池组204相关的数据。这些数据可以包括且不限于：单个电池单元或整个电池组的电压、电流、温度、充电状态(SOC)。这些数据也可以指示与电池组相关的各种事件，比如电池组出现了过压、欠压、过流、过温、短路或者不均衡的情况。发送单元220与电池管理单元216耦合，通过电力线230将这些数据传送给充电器202。充电器202接收到这些数据后，可以调整各种充电参数或者采取对应的保护措施。调整充电参数可以包括且不限于：调整充电电流、调整充电电压、调整充电时间或停止充电输出。在一个实施例中，发送单元220包括开关224和电阻222。开关224经由电阻222与电力线230相连。电池管理单元216包括信号产生器218，用于根据前述的数据产生控制信号228以控制发送单元220。具体而言，控制信号为第一状态(如高电平)时，开关224接通；控制信号为第二状态(如低电平)时，开关224断开。若开关224接通，有电流流经电力线230、电阻222和开关224。其结果是，对应于开关224的接通，充电器202在输出端口增大充电电流，以满足对电流更大的需求。若开关224断开，通过电力线230流向电阻222和开关224的电流被截断。其结果是，充电器202在输出端口减小充电电流。因此，通过控制开关224，发送单元220能够改变充电电流的幅度，因此可以根据电池组的数据使充电电流形成不同的变化模式。在一个实施例中，这些变化模式可以由多个具有占空比和频率的电流脉冲组成。而这些变化模式中所包含的数据则经由电力线230从电池组204传送至充电器202。充电器202包括用于提供充电电能的电源单元206，用于控制充电器202的充电器控制器208，以及受充电器控制器208控制的充电开关210。充电器202还包括与电力线230耦合用于监测充电电流的的监测器212，以及通过监测器212与电力线230耦合的接收单元221。通过监测充电电流，接收单元221接收并检测充电电流中的变化模式，并从这些变化模式中恢复数据。在一个实施例中，接收单元221包括模式数据库226。模式数据库226中存储有多个预定义模式，每种预定义模式都对应着具体的数据。接收单元221将充电电流的变化模式与预定义模式进行比较和匹配，从而恢复出利用电力线230传送的数据。充电器控制器208与接收单元221耦合，根据该数据控制充电器202。在一个实施例中，模式数据库226包括第一预定义模式T1，与模式T1相对应的数据指示电池组204处于过温状态。在充电系统200运行的过程中，如果电池组204处于过温状态，电池管理单元216以一具体的模式接通和断开开关224，该模式和“电池组204处于过温状态”这一事件具有唯一的对应关系。其结果是，对开关224的如此控制在使得充电电流具有了一种独特的变化模式，而该变化模式也与“电池组204处于过温状态”这一事件具有唯一的对应关系。接收单元221接收、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组，通过电力线从充电器接收充电电流，其特征在于，所述电池组包括：电池管理单元，与多个电池单元耦合，用于获取与所述电池组相关的数据；发送单元，与所述电池管理单元耦合，用于将所述数据通过所述电力线传送至所述充电器。

【技术特征摘要】
2016.09.30 US 15/282,3181.一种电池组，通过电力线从充电器接收充电电流，其特征在于，所述电池组包括：电池管理单元，与多个电池单元耦合，用于获取与所述电池组相关的数据；发送单元，与所述电池管理单元耦合，用于将所述数据通过所述电力线传送至所述充电器。2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括：信号产生器，与所述发送单元耦合，用于根据所述数据产生控制信号以控制所述发送单元，其中，若所述控制信号为第一状态，所述充电电流增大；若所述控制信号为第二状态，所述充电电流减小。3.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述发送单元通过改变所述充电电流的幅度，从而将所述数据通过所述电力线发送至所述充电器。4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述发送单元包括：与所述电力线耦合的开关，所述开关在控制信号的控制下改变所述充电电流的所述幅度，所述控制信号根据所述数据产生。5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，若所述开关处于第一状态，则所述充电电流增大；若所述开关处于第二状态，则所述充电电流减小。6.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，若所述开关处于第一状态，电流从所述电力线流经所述开关；若所述开关处于第二状态，所述电流被截断。7.一种电子系统，其特征在于，所述电子系统包括：充电器，通过电力线向电池组提供充电电流，其中，所述充电器包括：接收单元，与所述电力线耦合，用于检测所述充电电流的变化模式并从所述变化模式中恢复数据，所述数据被包含在所述变化模式中并通过所述电力线从所述电池组传送至所述充电器；以及充电器控制器，与所述接收单元耦合，用于根据所述数据控制所述充电器。8.根据权利要求7所述的电子系统，其特征在于，所述充电器还包括：监测器，与所述电力线耦合，用于监测所述充电电流，其中，所述接收单元包括：模式数据库，用于储存多个预定义模式，所述接收单元将所述充电电流的所述变化模式与所述多个预定义模式进行比较，从而恢复出所述数据。9.根据权利要求7所述的电子系统，其特征在于，所述电池组包括：电池管理单元，与多个电池单元耦合，用于获取所述数据；以及发送单元，与所述电池管理单元耦合，用于将所述数据通过所述电力线传送至所述充电器。10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗国兴，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42