充电器、电池模块、用于识别与监控充电器的系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种充电器、电池模块、用于识别与监控给电池充电的充电器的系统与方法；所述充电器包括：充电器第一端口和充电器第二端口，用于给电池模块提供输出电能；信号产生单元，用于产生指示所述充电器身份的身份信号；及第三端口，用于向电池模块传送所述身份信号。本发明专利技术能有效地避免由于使用不合适的充电器给电池模块以及电池单元造成的损害，且成本低。

【技术实现步骤摘要】
充电器、电池模块、用于识别与监控充电器的系统与方法
本专利技术涉及电池充电领域，特别是涉及一种充电器、电池模块、用于识别与监控给电池充电的充电器的系统与方法。
技术介绍
目前，电池作为电源被广泛应用于诸如电动车和各种可携带电子设备之类的电子设备上。图1所示为现有技术的一种电池充电电路100。充电电路100包括用于给电池包104充电的充电器102。其中电池包104包括多个电池单元106。充电器102包括正极端CH+和负极端CH-。电池包104包括用于接收来自充电器102的电能的正极端BAT+和负极端BAT-。若误用不合适的充电器给电池充电，容易导致电池的损坏。例如，若充电器102提供64V的输出电压，然而电池包104可接受的最大充电电压仅为48V，此时电池包104可能会被损坏。另一方面，若充电器102在充电过程中因为电路故障或者通风不良等原因导致过热，电池包104同样将受到损坏。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种充电器、电池模块、用于识别与监控充电器的系统与方法，使得用户可以及时地知道使用的充电器是否合适或者充电器是否出现过热现象。为解决上述问题，本专利技术公开了一种充电器，该充电器包括：充电器第一端口和充电器第二端口，用于给电池模块提供输出电能；信号产生单元，用于产生指示所述充电器身份的身份信号；及第三端口，用于向电池模块传送所述身份信号。本专利技术又公开了一种电池模块，该电池模块包括：电池第一端口和电池第二端口，用于接收来自充电器的电能；第四端口，用于接收来自所述充电器的身份信号；及电池管理系统，用于根据所述身份信号确定所述充电器是否为相对于所述电池模块的合适的充电器。本专利技术还公开了一种用于识别与监控充电器的方法，其包括：通过所述电池模块的电池第一端口和电池第二端口接收来自所述充电器的电能；通过所述电池模块的第四端口接收来自所述充电器的身份信号；及所述电池模块根据所述身份信号确认所述充电器是否为相对于电池模块的合适的充电器。本专利技术提供了一种低成本的充电器、电池模块、用于识别与监控充电器的系统与方法。本专利技术的充电器向电池模块发送身份信号，电池模块内的电池管理系统根据充电器的身份信号检测充电器是否为相对于电池模块的合适的充电器，若用户使用不合适的充电器给电池模块充电，用户将会收到报警信号，从而避免由于使用不合适的充电器对电池模块以及电池单元造成的损坏。附图说明以下通过对本专利技术的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构身份和优点。图1所示为现有技术的一种充电电路的示意图；图2所示为本专利技术一个实施例的用于识别与监控充电器的系统的结构示意图；图3所示为本专利技术另一个实施例的用于识别与监控充电器的系统的结构示意图；图4所示为本专利技术一个实施例的用于识别与监控充电器的方法的流程示意图；图5所示为本专利技术又一个实施例的用于识别与监控充电器的系统的结构示意图；图6所示为本专利技术一个实施例的充电器与电池模块通讯过程中的多阶段的示意图；图7所示为本专利技术一个实施例的用于识别与监控充电器的方法的流程示意图。具体实施方式以下将对本专利技术的实施例给出详细的参考。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，本专利技术涵盖所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。本领域技术人员应当理解，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、手段、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所示为本专利技术一个实施例的用于识别与监控充电器的系统200的结构示意图。如图2所示，用于识别与监控充电器的系统200包括电池模块204和给电池模块204充电的充电器202。充电器202包括三个端口：充电器第一端口CH+、充电器第二端口CH-和第三端口IDC。电池模块204包括三个端口：电池第一端口BAT+、电池第二端口BAT-和第四端口IDB。充电器202通过充电器第一端口CH+和充电器第二端口CH-给电池模块204充电。电池模块204通过电池第一端口BAT+和电池第二端口BAT-接收来自充电器202的电能。充电器202和电池模块204通过第三端口IDC和第四端口IDB通讯。充电器202包括信号产生单元240，其用于产生指示充电器202的身份的身份信号。与充电器202的身份有关的信息包括诸如充电器202的额定输入/输出电流、额定输入/输出电压以及充电方式等属性。充电器202通过第三端口IDC向电池模块204输出身份信号。电池模块204通过第四端口IDB接收来自充电器202的身份信号。通讯线222耦合在充电器202的第三端口IDC和电池模块204的第四端口IDB之间。电池模块204包括多个电池单元206和电池管理系统(batterymanagementsystem，简称BMS)288。BMS288根据身份信号判断给电池模块204充电的充电器202是否为合适的充电器。BMS288包括监测单元208和报警单元210。其中，监测单元208监测各个电池单元206的状态并根据各个电池单元206的状态判断是否出现异常。电池单元206的状态包括：电池单元206的电压、电流以及温度。当BMS288识别并判断出使用的充电器202为不合适的充电器或者监测到电池单元206状态异常时，报警单元210发出报警信号。图3所示为本专利技术另一个实施例的用于识别与监控充电器的系统300的结构示意图。其中与图2中具有相同标号的元件具有相同的功能。如图3所示，用于识别与监控充电器的系统300包括电池模块304和给电池模块304充电的充电器302。充电器302包括三个端口：充电器第一端口CH+、充电器第二端口CH-和第三端口IDC。电池模块304包括三个端口：电池第一端口BAT+、电池第二端口BAT-和第四端口IDB。充电器302通过第三端口IDC、通讯线222和第四端口IDB与电池模块304以模拟信号方式通讯。充电器302包括：控制器220、开关218、输入整流器228、输出整流器230、变压器232和信号产生单元240。其中，输入整流器228用于整流输入的交流电压并将整流后的电压提供到变压器232的初级侧。输出整流器230与变压器232的次级侧耦合并输出直流电压。充电器302通过充电器第一端口CH+和充电器第二端口CH-向电池模块304提供直流电压。控制器220控制与变压器232耦合的开关218。信号产生单元240用于产生指示充电器302的身份的身份信号ASG。身份信号ASG为模拟信号且还可指示充电器302的温度。信号产生单元240通过充电器302的第三端口IDC将身份信号ASG输出给电池模块304。在图3所示的实施例中，信号产生单元240进一步包括第一电阻226、热敏电阻224以及开关234。第一电阻226耦合于充电器302的第三端口IDC和地之间。热敏电阻224与开关234串联。热敏电阻224可为半导体器件，其电阻值随充电器302的温度变化。热敏电阻224和开关234与第一电阻226并联。开关234的导通状态由第一电阻226上的电压确定。电池模块304通过电池第一端口BAT+和电池第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电器，其特征在于，所述充电器至少包括：充电器第一端口和充电器第二端口，用于给电池模块提供输出电能；信号产生单元，用于产生指示所述充电器的身份的身份信号；及第三端口，用于向电池模块传送所述身份信号。

【技术特征摘要】
2013.08.05 US 13/958,9591.一种充电器，其特征在于，所述充电器至少包括：充电器第一端口和充电器第二端口，用于给电池模块提供输出电能；信号产生单元，用于产生指示所述充电器的身份的身份信号；及第三端口，用于向电池模块传送所述身份信号，所述信号产生单元包括：第一电阻，耦合于所述第三端口和地之间；及热敏电阻，与开关串联，所述热敏电阻和所述开关的串联电路与所述第一电阻并联，所述开关的导通状态由所述第一电阻上的电压确定，其中，当所述开关响应由所述电池模块产生的第一测试信号而断开时，所述身份信号的电压由所述第一电阻的电阻值确定，所述身份信号的电压指示所述充电器是否为相对于所述电池模块的合适的充电器；当所述开关响应于所述电池模块产生的第二测试信号而导通时，所述身份信号的电压由所述第一电阻的电阻值和所述热敏电阻的电阻值确定，所述身份信号的电压指示所述充电器的温度。2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述身份信号为模拟信号。3.根据权利要求2所述的充电器，其特征在于，所述身份信号还指示所述充电器的温度，所述充电器根据所述身份信号指示的温度调节所述身份信号的电压。4.根据权利要求3所述的充电器，其特征在于，所述身份信号的电压随着所述身份信号指示的温度的升高而降低。5.根据权利要求3所述的充电器，其特征在于，所述身份信号的电压随着所述身份信号指示的温度的升高而升高。6.根据权利要求3所述的充电器，其特征在于，所述充电器还包括：控制器，与所述信号产生单元耦合，用于当所述身份信号指示所述充电器的温度超过预设范围时禁止所述充电器对所述电池模块充电。7.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述身份信号为数字信号。8.根据权利要求7所述的充电器，其特征在于，所述充电器与所述电池模块以多个阶段通讯，其中，所述多个阶段包括认证阶段，在所述认证阶段，所述充电器向所述电池模块输出所述身份信号。9.根据权利要求8所述的充电器，其特征在于，所述多个阶段还包括充电器检测阶段，在所述充电器检测阶段，所述电池模块确认所述充电器是否与所述电池模块连接。10.根据权利要求9所述的充电器，其特征在于，所述多个阶段还包括指令阶段，在所述指令阶段，所述电池模块向所述充电器发送指令，所述充电器根据所述指令调节所述输出电能。11.根据权利要求10所述的充电器，其特征在于，当所述充电器在预设时间段内未接收到所述指令，则所述充电器停止对所述电池模块的充电。12.根据权利要求1～11中任一项权利要求所述的充电器，其特征在于，若所述身份信号的电压在预设范围内，则所述充电器被确认为相对于所述电池模块的合适的充电器。13.根据权利要求1～11中任一项权利要求所述的充电器，其特征在于，若所述身份信号的电压超过预设范围，则所述充电器被确认为相对于所述电池模块的不合适的充电器。14.根据权利要求1～11中任一项权利要求所述的充电器，其特征在于，若所述身份信号超过预设范围，则所述充电器被确认为相对于所述电池模块的不合适的充电器，且被禁止给所述电池模块提供所述输出电能。15.一种电池模块，其特征在于，所述电池模块至少包括：电池第一端口和电池第二端口，用于接收来自充电器的电能；第四端口，用于接收来自所述充电器的身份信号；电池管理系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗国星，巩小飞，
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