CN108263227B - 为多用途车辆上的锂电池充电 - Google Patents

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Abstract

一种对多用途车辆的锂电池充电的充电系统。该充电系统包括：配置成与外部充电器耦合的插座，配置成向多用途车辆的一电负载组提供锂电池电力的锂电池，以及与插座和锂电池耦合的控制电路。该控制电路配置成：检测外部充电器与插座之间的连接，以及响应于检测外部充电器与插座之间的连接而确定锂电池的充电状态。该控制电路还配置成基于充电状态来通过插座向外部充电器输出控制信号，该控制信号配置成控制来自外部充电器以对锂电池充电的充电输出。

Description

为多用途车辆上的锂电池充电
背景技术
常规的由锂电池供电的车辆包括可充电的锂电池组，该锂电池组在为负载(例如车辆的电马达)供给电力时放电。然后从电网给该锂电池组再充电。
为了给锂电池组再充电，操作人员通常将车辆停放在充电站附近，将插头从充电站接附至车辆的电插座，并且触发将锂电池组电连接至电插座的充电使能开关，从而锂电池组通过电插座从充电站接收电量。
发明内容
应理解，上述常规的锂电池供电车辆存在缺陷。例如，操作人员在从充电站连接插头至车辆的电插座以后可能忘记触发充电使能开关。不幸的是，在不触发充电使能开关的情况下，即使操作人员已经将车辆停靠在充电站附近并且从充电站连接插头至车辆的电插座，锂电池组也不会充电。另外，充电使能开关的操作可能要求操作人员接受关于何时触发以及何时不触发充电使能开关、正确插接和开关触发顺序等的培训。
改进的技术旨在对多用途车辆的锂电池充电，其中使用人员能够通过简单地连接一外部充电器至多用途车辆来开启充电。这种技术不要求进一步的使用人员输入。相反，多用途车辆能够通过从外部充电器输送电量至锂电池和在锂电池被充满后即断开锂电池而自动地响应。因此，使用人员不需要记得触发充电使能开关，并且不需要接受关于如何操作这种开关的特殊培训。
一个实施例涉及一种用于对多用途车辆的锂电池充电的充电系统。该充电系统包括：配置成与外部充电器耦合的插座，配置成向多用途车辆的一电负载组提供锂电池电力的锂电池，以及与插座和锂电池耦合的控制电路。该控制电路配置成检测外部充电器与插座之间的连接，以及响应于检测外部充电器与插座之间的连接而确定锂电池的充电状态。该控制电路配置成至少部分地基于充电状态来通过插座向外部充电器输出控制信号，该控制信号配置成控制来自外部充电器以对锂电池充电的充电输出。
在一些布置中，控制电路包括与锂电池和插座耦合的锂电池管理系统(BMS)。锂BMS具有接触器，该接触器配置成：闭合以提供至锂电池的电通路、和打开以去除至锂电池的电通路。
在一些布置中，控制电路还包括与锂BMS耦合的检测电路。该检测电路配置成检测外部充电器与插座之间的连接，以及响应于检测外部充电器与插座之间的连接而向锂BMS通知在外部充电器与插座之间存在连接。
在一些布置中，检测电路还配置成检测外部充电器与插座的断开，以及响应于检测外部充电器与插座的断开而向锂BMS通知外部充电器与插座断开连接。
在一些布置中，检测电路形成多用途车辆的马达控制器的部分。在这些布置中，马达控制器可以配置成控制多用途车辆的电马达的操作，以及通过控制器局域网(CAN)总线与锂BMS通信。沿着这些原则，检测电路可以配置成通过CAN总线周期性地提供第一CAN消息至锂BMS以向锂BMS通知在外部充电器与插座之间存在连接，以及通过CAN总线提供第二CAN消息至锂BMS以向锂BMS通知外部充电器与插座断开连接，第一CAN消息不同于第二CAN消息。
在一些布置中，马达控制器配置成控制对多用途车辆的电力制动器的电力输送。电力制动器配置成：(i)当该电力制动器未被供电时，提供阻止多用途车辆的马达转动的机械阻力，和(ii)当向电力制动器供电时去除机械阻力以允许多用途车辆的马达转动。另外，检测电路配置成当在外部充电器与插座之间存在连接时，防止马达控制器向电力制动器输送电力，以使多用途车辆保持就位。
在一些布置中，锂电池包括一锂电池单元模块组。在这些布置中，控制电路配置成从锂电池单元模块组接收一组温度测量结果，该组温度测量结果确定锂电池的充电状态的至少一部分的。控制电路还配置成进一步基于该组温度测量结果来提供控制信号。
另一实施例设计一种多用途车辆，包括多用途车辆本体、由多用途车辆本体支承的一电负载组、以及由多用途车辆本体支承且与该电负载组耦合的充电系统。该充电系统包括：配置成与外部充电器耦合的插座，配置成向多用途车辆的一电负载组提供锂电池电力的锂电池，以及与插座和锂电池耦合的控制电路。该控制电路配置成检测外部充电器与插座之间的连接，以及响应于检测外部充电器与插座之间的连接而确定锂电池的充电状态。该控制电路还配置成至少部分地基于充电状态通过插座向外部充电器提供控制信号，该控制信号配置成控制来自外部充电器以对锂电池充电的充电输出。
再一实施例涉及一种对锂电池充电的方法，其通过多用途车辆的控制电路来执行。该方法包括：检测位于多用途车辆外部的外部充电器与多用途车辆的插座之间的连接，以及响应于检测外部充电器与插座之间的连接而确定锂电池的充电状态。该方法还包括，至少部分地基于充电状态，通过插座输出控制信号至外部充电器，该控制信号配置成对来自外部充电器以对锂电池充电的充电输出。
其它实施例涉及较高层次和较低层次的系统、组件、设备、处理电路等。一些实施例涉及对于多用途车辆上的锂电池进行充电时所涉及到的各种过程、电子部件和电路。
提供该“发明内容”仅仅是出于概述一些示例性实施例的目的，以便对本公开的一些方面进行基础性的理解。因此，应理解，上文所述的示例性实施例仅仅是一些示例，而决不应当被认为是限制了本发明的范围或精神。从下文结合附图做出的详细描述中将能够显见其它实施例、方面和优点，这些附图以示例方式示出了所描述的实施例的原理。
附图说明
从下文对于如附图中所示的本发明的具体实施例的描述中将能够显见前述和其它的目的、特征和优点，在全部各附图中，相同的附图标记表示相同的部分。这些附图不一定按比例绘制，而是会在说明本发明的各实施例的原理时进行强调。
图1是示例性的控制通往锂电池的电通路的多用途车辆的透视图。
图2是根据一些示例性实施例的图1的多用途车辆的具体系统和部件的方框图。
图3是根据一些示例性实施例的图1的多用途车辆的附加细节的方框图。
图4是根据一些示例性实施例的图1的多用途车辆的电池管理系统的唤醒电路的具体细节的方框图。
图5是根据一些示例性实施例的向图4的唤醒电路提供输入的具体用户控制器的第一布置的方框图。
图6是根据一些示例性实施例的向图4的唤醒电路提供输入的具体用户控制器的第二布置的方框图。
图7是根据一些示例性实施例的通过图1的多用途车辆的电池管理系统执行的程序的流程图。
图8是根据一些示例性实施例的图1的多用途车辆的具体充电电路的方框图。
图9是根据一些示例性实施例的示出了在锂电池充电过程中发生的具体充电活动的顺序图。
图10是根据一些示例性实施例的在锂电池充电过程中通过多用途车辆的电路执行的程序的流程图。
具体实施方式
概述
一种改进的技术旨在对多用途车辆的锂电池进行充电，其中使用人员能够通过简单地连接一外部充电器至多用途车辆来开启充电。这种技术不需要进一步的使用人员输入。而是，多用途车辆能够通过从外部充电器输送电量至锂电池和在锂电池被充满后即断开锂电池而作出响应。结果，与需要操作者触发充电使能开关的常规方法相比，使用人员不需要记得去触发这种充电使能开关，并且不需要接受关于如何操作这种开关的特殊培训。
本文公开的具体布置、配置和实施例的各个单独的特征可以有技术意义的任意希望的方式进行组合。另外，这种特征以该方式进行组合以形成所有可能的组合、变型和排列，除非这种组合、变型和/或排列已经被明确地排除在外或者是不切实际的。这种组合、变型和排列的依据被认为是存在于该文献中。
图1示出了示例性的多用途车辆20，其控制通往锂电池的电通路。多用途车辆20包括多用途车辆本体22(例如底盘、框架等)、一组轮胎(或车轮)24、以及运动控制系统26。应理解，多用途车辆20仅以示例性的方式采取高尔夫球车的形状因数，但是其它形状因数同样适用，例如个人运输车、餐饮车、医护车、全地面车(ATV)、通用作业车(UTV)、摩托车、踏板车、专用车辆、以及其它轻型车辆和多用途车辆的形状因数。
运动控制系统26控制车辆运动，例如通过一组轮胎24提供的驱动、速度控制、制动等，从而使得多用途车辆20能够进行有用的作业。所示实施例的运动控制系统26不排它性地包括马达系统30、锂电池系统32、以及附加部件34，例如一组用户控制器36(例如脚踏板、钥匙开关、维护开关等)和线缆38。正如将在下文进一步详细说明的，多用途车辆20依赖来自锂电池的电力运行，并且配备有响应于某些超时状况自动断开锂电池的睡眠/唤醒特征，由此防止锂电池进一步放电。下面将参照图2和图3提供进一步的细节。
图2和图3示出了一些示例性实施例的多用途车辆20(图1)的运动控制系统26的具体细节。图2示出了一些实施例的运动控制系统26的某些一般性部件以及这些部件如何关联。图3示出了根据一些实施例的运动控制系统26的特定的较低层次的细节。
如图2所示，运动系统30包括马达控制器40、耦合至一组轮胎24(图1)的电马达42、以及与电马达42耦合耦合的电力制动器44。一些实施例的马达控制器40对于从锂电池系统32向电马达42输送所存储的电力进行控制，该电马达42最终使至少一些轮胎24转动以使多用途车辆20运动。另外，一些实施例的马达控制器40对于来自电马达42的再生电力的输送进行控制，以对锂电池系统32充电(例如，在制动过程中、当多用途车辆20不压下踏板滑移下坡时等情况下)。
电力制动器44被构造和布置成提供机械阻力，从而当电力制动器44未被供电时阻止电马达42转动，以及当电力制动器44接收电力时除去机械阻力以释放电马达42而允许电马达42转动。因此，在一些实施例中，当多用途车辆20闲置时(即，多用途车辆20被唤醒但用户未压下加速器踏板、多用途车辆20关闭等情况)，电力制动器44保持啮合且多用途车辆20处于停车状态。
锂电池系统32包括电池管理系统(BMS)50和锂电池52。BMS 50控制通往锂电池52的电通路。另外，如稍后将进一步详细说明的，一些实施例的BMS 50响应于例如睡眠事件(例如超时)的各种事件以防止锂电池52的过多的放电，从而保护锂电池52被过度放电。在一些实施例中，BMS 50也响应于其它事件，例如唤醒事件(例如用户控制器36的触发)、充电状况、故障状况等，以正确地和安全地控制对于锂电池52的充电和放电。
应理解，各种形状因数都适合于锂电池52。例如，锂电池52可以包括多个锂电池单元、单个电池组、其组合等等。
附加部件34可以例如包括一组用户控制器36(例如踏板、开关等)、线缆38、充电插座60、以及可能包括其它电力部件62(例如灯、全球定位系统(GPS)、专用设备等)。在一些布置中，线缆38包括通信总线，例如控域网(CAN)总线，通过该控域网总线，马达系统30与锂电池系统32交换通信70(例如根据CAN协议交换电子CAN消息)。
如图3所示，根据一些示例性实施例，锂电池系统32的电池管理系统(BMS)包括电力输送接口100、锂电池接口102、唤醒回路104、接触器106、和充电调节回路108。这些部件可以放置在一起作为单个组件或单元(例如在同一封壳中)或者以分散的方式处在多用途车辆本体22(也参见图1)上的不同位置处。
电力输送接口100与马达系统30耦合。类似地，锂电池接口102与锂电池52耦合。唤醒回路104控制接触器106的闭合和打开，以分别将马达系统30电连接至锂电池52和将马达系统30从锂电池52断开连接。在这种操作过程中，充电调节回路108控制对于锂电池52放电和充电过程中的信号状况。
如图3进一步所示，接触器106包括与电力输送接口100耦合的一组目标触头120、与锂电池接口102耦合的一组源触头122、和电磁致动器124。尽管图3以示例方式示出了对于马达系统30与锂电池52之间的两个信号路径进行控制的接触器106(即，存在两个源触头122和两个目标触头120)，但是，根据具体应用/电力需求等(例如，不同电压的DC电力信号、不同相位的AC电力信号、接地等)，其它布置包括不同数量的触头和信号路径(例如一个、三个、四个等)。
唤醒回路104包括操作成对锂电池52的接通进行管理的控制逻辑130和计时器132。如稍后将进一步详细说明的，这种操作可以基于来自马达系统30、来自用户控制器36(直接或间接)等的各种输入134。沿着这些原则，响应于唤醒事件(例如用户开启BMS 50)，唤醒回路104输出致动信号136，从而使电磁致动器124在第一方向140上从第一位置被驱动至第二位置，该第二位置将相应的源触头122连接至相应的目标触头120，以将马达系统30电连接至锂电池52。沿着这些原则路，电磁致动器124可以配备有螺线管或线圈，其响应于致动信号136而使接触器106闭合。
另外，响应于睡眠事件(例如当BMS 50被唤醒时在预定时间段未使用)，唤醒回路104使致动信号136的输出终止，从而释放电磁致动器124。具体地，电磁致动器124在与第一方向相反的第二方向上被弹簧偏压。相应地，对致动信号136的终止使得电磁致动器124从第二位置返回到第一位置，由此当唤醒回路104使致动信号136的输出终止时自动地将源触头122与目标触头120分离开，由此将马达系统30与锂电池52断开连接。结果，不存在可能会使锂电池52进一步放电至过度消耗状态的附加载荷被置于锂电池52上。
在其它实施例中，唤醒回路104不需要恒定地维持致动信号136。相反，唤醒回路104使用独立的接合和断开信号来控制接触器106的接合和断开接合。通过这种专门的释放信号的使用，使得不需要维持用于释放的信号和终止。
唤醒/睡眠
图4至图5提供了根据一些实施例的电池管理系统(BMS)50如何对唤醒和睡眠事件作出响应的具体细节。图4示出了根据一些实施例的适合于唤醒回路104(也参见图3)的唤醒电路200的示例性的细节。图5示出了根据一些实施例的与输入134耦合并控制唤醒回路104(图3)的操作的具体的用户控制器36的第一种布置。图6示出了根据一些实施例的与输入134耦合并控制唤醒回路104(图3)的操作的具体的用户控制器36的第二种布置。
如图4所示，唤醒电路200响应于各种事件、状况、故障等控制通往锂电池52(图3)的通路。如图4所示，在一示例性实施例中，唤醒电路200包括通信接口202、存储器204、处理电路206和附加电路208。这些部件形成唤醒回路104(图3)的控制逻辑130和计时器132。
通信接口202构造和布置成将唤醒电路200连接至一个或多个通信介质，例如控域网(CAN)总线(也参见图1中的线缆38)。这种通信可以包括不同的介质，例如基于铜的(如USB、RJ45等)、光纤通信、无线通信(即WiFi、移动电话、蓝牙等)、红外、其组合等。
存储器204存储多个存储器结构220，包括操作系统222、专用的电池管理编码224、配置数据226(例如认证数据、预定的超时设定、充电设定、版本数据、模型数据等)、以及其它软件结构、编码和数据228(例如活动/事件记录、实用程序、工具等)。尽管存储器204在图4中被示出为单个模块，但是，存储器204旨在表示易失性和非易失性存储器(例如随机存取存储器、闪存存储器等)，并且在一些实施例中可以包括多个独立的物理存储单元。
处理电路206配置成根据存储器204中所存储的各存储器结构220的指令来运行。具体地，处理电路206运行操作系统222以管理各种计算资源(例如处理器周期、存储器分配等)。另外，处理电路206运行专门的电池管理编码224以电控通往锂电池52(图2和图3)的通路。处理电路66可以各种方式实施，包括：通过一个或多个处理器(或内核)运行专门软件、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和相关程序、微控制器、单独的部件、逻辑电路、其它硬件电路、其组合等。在一个或多个处理器执行软件的环境下，计算机程序产品240能够将全部或部分软件传送至唤醒电路200(例如也参见图4中的存储器结构220)。计算机程序产品240具有非瞬态(或非易失性)的计算机可读介质，其存储一组控制唤醒电路200的一个或多个操作的指令。合适的计算机可读存储介质的示例包括以非易失的方式存储指令的实体工业产品和其它设备，例如闪存存储器、磁性存储介质(例如各种盘式存储器，例如硬盘驱动器、软盘或其它磁性存储介质)、磁带存储器、光盘(例如CD-ROM、DVD、蓝光等)等。应理解，在一些实施例中，可以使用这些计算机可读存储介质的各种组合来提供计算机程序产品240的计算机可读介质。
附加电路208表示唤醒电路200的其它电路。这种电路可以包括硬件计数器、信号驱动器、连接器、传感器等。在一些布置中，当多用途车辆是专用设备(例如餐饮车、ATV等)时，附加电路208可以表示其它部件，例如电子恒温器、光控制器等。
参照图5，根据一些实施例，用户控制器36的第一种布置包括维护开关260、钥匙开关270、和加速器(或油门)踏板280，它们电串联连接至运动控制系统26(也参见图2)的其它电路。这种用户控制器36可以经由输入134(图3)与BMS 50通信。其它用户控制器36也可以电连接至运动控制系统26，例如制动踏板、前进/倒退开关等。在一些布置中，一个或多个用户控制器36直接连接至马达系统30，并且通过BMS 50从马达系统30感测输入信号。
参照图6，根据一些实施例，用户控制器36的第二种布置包括钥匙开关270、和加速器(或油门)踏板280、和停车制动释放开关290(例如触发和释放电力制动器以实现牵引的开关)，它们电并联连接至BMS 50(也参见图2)。这种用户控制器36可以经由输入134(图3)与BMS 50通信。其它用户控制器36也可以电连接至运动控制系统26，例如不同于停车制动释放开关的制动踏板、前进/倒退开关、牵引开关等。
在一些实施例中，停车制动释放开关290通过一实体开关装置形成，用户可将其移动至不同的位置。在其它实施例中，停车制动释放开关290通过一组跨接线(例如连接器、线缆等)形成，其能够切换或布置成不同的连接配置(例如，常规配置、牵引配置等)。
应理解，唤醒回路104(图3)的控制逻辑130和计时器132——它们通过唤醒电路200(图4)形成——操作成监测多用途车辆20的用户活动以及将BMS50从睡眠状态转变至唤醒状态或者反向地转变。下面将提供这种操作的细节。
在操作过程中，唤醒回路104监测用户控制器36的操作，以确定将锂电池52电连接至马达系统30还是将锂电池52从马达系统30断开电连接。例如，假设在长时间(例如24小时)不使用之后，操作人员(或使用人员)希望操作多用途车辆20。在这种情况下，多用途车辆20起初处于睡眠(或未唤醒)模式或状态，其中唤醒回路104(图3)完全未被供电，并且接触器106打开(即，在锂电池52与马达系统30之间未形成回路)。相应地，在锂电池52上不存在能够从锂电池52泄放电量的电负载。
下面将结合图5参照一些实施例提供唤醒/睡眠操作的进一步的细节。假设用户将维护开关260转到ON位置(例如，通过简单地将维护开关260从OFF位置转变到ON位置，通过将维护开关260从ON位置循环至OFF位置和再回到ON位置，等)。在这种情况下，BMS 50的唤醒回路104开启并通过输出致动信号136作出响应以闭合接触器106(图3)。作为这种唤醒事件的结果，接触器106将源触头122连接至目标触头120，由此将锂电池52连接至马达系统30并唤醒马达系统30。
此时，根据一些实施例，BMS 50和马达系统30两者都执行各种自测试。例如，BMS50检查锂电池52中剩余的电量，如果电量低于预定最小电量阈值，则BMS 50终止(例如立即终止)致动信号136以将锂电池52从马达系统30断开电连接。这种操作防止了锂电池52被过度放电。应理解，在BMS 50保持唤醒时，BMS 50继续监测锂电池52中剩余的电量，并且如果剩余的电量达到预定最小电荷阈值(或降到预定最小电荷阈值以下)则终止致动信号以将锂电池52从马达系统30断开电连接，以保护电池被过度放电。具体地，在预定最小电荷阈值与过度放电水平之间仍然存在有安全余量。
在一些实施例中，在经过其各自的自测试之后，BMS 50和马达系统30相互通信(例如，交换例如是CAN消息的通信70)，以确认配置信息(例如型号、版本、状态等)。在一些布置中，马达系统30可以是多个型号其中之一，唤醒回路104根据通过与马达系统30的通信所确认的具体型号使用不同的配置设定进行操作。
同时，此时，唤醒回路104的控制逻辑130启动计时器132(图3)，其计算或追踪时间直到计时器132到达预定闲置时间阈值(即，最大闲置时间限值)。根据一些实施例，适合用于预定闲置时间阈值的示例值包括在10小时至14小时时间范围内的时间量(例如11小时、12小时、13小时等)。根据其它实施例，适合用于预定闲置时间阈值的示例值包括在2小时至6小时时间范围内的时间量(例如3小时、4小时、5小时等)。如果计时器132从起始时间值计算到预定闲置时间阈值(睡眠事件)，则计时器132输出睡眠事件信号至唤醒回路104的控制逻辑130，唤醒回路104指示控制逻辑单元130终止致动信号136的输出，由此将锂电池52从马达系统30断开连接。这种操作防止锂电池52不必要地承受来自马达系统30、来自接触器106(即，将接触器106保持在闭合位置的线圈)、以及可能来自于多用途车辆20的其它地方的附加负载。
但是，在BMS 50唤醒之后，假设在计时器132达到预定闲置时间阈值之前，用户向钥匙开关270中插入物理钥匙并将钥匙开关270从OFF位移动到ON位。响应于该感测到的用户活动，控制逻辑130将计时器132重启至起始时间值。相应地，防止了计时器132到达预定闲置时间阈值和到期。
同样地，假设在计时器132达到预定闲置时间阈值之前，用户触发加速器踏板280(例如使踏板280从其未压下位置移动)。响应于该感测到的用户活动，控制逻辑130将计时器132重启至起始时间值。再次防止计时器132到达预定闲置时间阈值和到期。应理解，使加速器踏板280移动可以进一步用信号通知马达系统30以操作马达42(例如基于其它因素使马达42沿特定方向和以特定速度转动)。
但是，如果用户离开多用途车辆20使其无人值守并且计时器132达到预定闲置时间阈值，则计时器132到期(睡眠事件)并发送睡眠事件信号至控制逻辑130。响应于睡眠事件信号，控制逻辑130终止致动信号136的输出，由此打开接触器106以将锂电池52从马达系统30(图3)断开连接和保护锂电池52防止其进一步放电。
根据一些实施例，如果BMS 50已经进入睡眠并且维护开关260(图5)保持在ON位，则用户能够通过将钥匙开关270移动至ON位而唤醒BMS 50(另一唤醒事件)。同样地，根据一些实施例，如果BMS 50已经进入睡眠并且维护开关260和钥匙开关270两者都处于ON位，则用户能够通过致动踏板280而唤醒BMS 50(再一唤醒事件)。
根据一些实施例，参照图5，维护开关260、钥匙开关270和加速器踏板280的串联配置使得维护开关260能够失去对于钥匙开关270和加速器踏板280的感测。具体地，当维护开关260处于OFF位时，钥匙开关270和加速器踏板280不能向唤醒回路104的控制逻辑130提供输入，由此防止用户在维护开关260处于OFF位时铜通过钥匙开关270或踏板280唤醒BMS50。
类似地，当钥匙开关270处于OFF位时，加速器踏板280不能向唤醒回路104的控制逻辑130提供输入。相应地，在钥匙开关270处于OFF位时，用户不能简单地通过推动加速器踏板280而唤醒BMS 50。
在一些实施例中，当维护开关260处于ON位并且BMS 50被唤醒时，马达系统30和BMS 50操作成提供防止多用途车辆20意外高速滚动的行驶保护特征。沿着这些原则，假设用户忘记机械啮合制动器以将多用途车辆20保持就位。如果多用途车辆20停在坡地上并且开始缓行，则马达系统30感测到多用途车辆20正在移动但是用户没有压下加速器踏板280。相应地，这种实施例的马达系统30提供主动的速度控制和再生能量。主动的速度控制使马达维持低速转动，由此使用户能够走到多用途车辆20处并将其停止。另外，再生能量对锂电池52充电，由此提高了效率。
附加细节
图7是根据一些示例性实施例的由多用途车辆20的电池管理系统(BMS)50执行以控制通往锂电池52的通路的程序400的流程图。
在402处，BMS 50响应于睡眠事件将锂电池接口从电力输送接口机械地断开连接。锂电池接口与多用途车辆所支承的锂电池耦合，电力输送接口与多用途车辆的一组负载耦合。例如，唤醒回路的计时器在一段非使用时间以后终止，由此表明BMS 50可以在不干扰多用途车辆20的使用者的情况下将锂电池52断开。这种断开防止了附加载荷进一步使锂电池52发生放电。
在404处，在锂电池接口从电力输送接口机械地断开连接以后，BMS 50响应于唤醒事件而将锂电池接口重新机械地连接至电力输送接口。例如，根据一些实施例，响应于某些状况，用户可以压下加速器踏板或使钥匙开关循环以唤醒BMS 50。
在406处，在锂电池接口重新机械地连接至电力输送接口以后，BMS 50保持锂电池接口与电力输送接口之间的连接，以通过锂电池接口和电力输送接口从锂电池52输送电力至多用途车辆的一组负载。具体地，BMS 50可以启动计时器，以测量未使用时间段，且只要计时器未到期并且只要锂电池没有放电到预定安全水平以下便维持锂电池通路。
如上所述，改进的技术旨在控制通向多用途车辆20上的锂电池52的电通路。这种技术提供了对于超时或睡眠时间作出响应而将锂电池52从负载自动断开连接的能力。这种操作防止了在多用途车辆20闲置时即使由于附加负载而使锂电池52放电。相应地，锂电池52将不会放电到过于低的水平(例如安全水平)。结果，这种操作可靠有力地防止了锂电池52在过度放电之后被充电，并且因此保护了锂电池52使其不会变得不稳定。
充电
图8示出了外部充电器300和多用途车辆20的充电系统500的具体细节。外部充电器300包括第一插头302、充电器(或适配器)304、和第二插头306。第一插头302构造和布置成将充电器304连接至外部电力源310，例如AC插座。第二插头306构造和布置成将充电器304连接至多用途车辆20(也参见图2)的充电插座60。充电器304构造和布置成将来自外部电力源310的电力信号转变和调节成供多用途车辆20使用。
在一些实施例中，充电器304包括显示器312，以向用户显示信息。沿着这些原则，显示器312可以包括不同颜色(例如绿色、红色等)的发光二极管(LED)。
如图8所示，根据一些实施例，多用途车辆20的充电系统500由插座60、锂电池52、和控制电路502形成。另外，控制电路502由BMS 50和马达控制器40的至少一部分形成。
尽管前文已经提到和/或说明了一些连接路径，但是，充电系统500的各个部件经由各种路径510耦合(也参见图1中的线缆38)。在一些实施例中，插座60经由电力总线512与马达控制器40和BMS 50耦合。在一些实施例中，马达控制器40和BMS 50通过通信总线514通信。在一些实施例中，插座60还经由互锁信号路径516与马达控制器40耦合。在一些实施例中，插座60还经由控制信号路径518与BMS 50耦合。
另外，在一些实施例中，BMS 50经由电力路径520和一组通信路径522与锂电池52耦合。电力路径520向锂电池52和从锂电池52传输电力。该组通信路径522使得BMS 50能够从锂电池52接收信息(例如，电池状态，诸如是电压和温度测量结果)。
还如图8所示，根据一些实施例，锂电池52包括多个锂电模块530。每个锂模块530可以包括若干个锂电池单元以及电路，以输出各自的状态，例如该模块的最小和最大电压、该模块的最低和最高温度等。
在一些实施例中，插座60包括显示器540，以向用户指示充电信息。在某些实施例中，显示器540包括经由不同的闪烁或闪光样式向用户提供状态的LED。根据一些实施例，响应于外部充电器300从多用途车辆20接收到的不同的充电指令，外部充电器30可以使LED以不同的速率闪光或不闪光(例如，第一速度指示以正常速率充电，第二速度指示慢速充电，不闪光指示外部充电器300没有对锂电池52充电，等)。
在一些实施例中，马达控制器40包括检测电路550和电力制动器控制电路552。检测电路550配置成检测外部充电器300与插座60之间的连接，并且将这种连接状态传输至BMS 50。电力制动器控制电路552配置成控制通向电力制动器44(图2)的电力。将参照图8和图9提供进一步的充电细节。
图9示出了根据一些实施例的显示出在锂电池充电过程中所发生的具体的充电活动的顺序图600。假设用户希望对多用途车辆20的锂电池52进行充电。具体地，用户可能准备好将外部充电器300连接至多用途车辆20的插座60。
在610处，用户将外部充电器300连接至多用途车辆20的插座60。在一些实施例中，用户在将插头306与插座60接合之前还是之后将外部充电器300插入到外部电源310(例如AC插座)中并无关系。而是，一旦两个事件都发生，即，用户已将外部充电器300插入到外部电源310中并且用户已将插头306与插座60接合(也参见图8)，则认为外部充电器300被适当地连接至多用途车辆20的插座60。
在620处，响应于用户将外部充电器300插入到外部电源310中和将插头306与插座60接合，外部充电器300输出(i)初始电力信号622和(ii)互锁信号624至多用途车辆20(图8)。在一些实施例中，初始电力信号622是时间脉冲(例如持续6秒钟的48伏电力信号)。如果马达控制器40和BMS 50起初是睡眠状态，则该初始电力信号622唤醒马达控制器40和BMS50(例如，马达控制器40和BMS 50为自测试供电并执行自测试，马达控制器40和BMS 50执行感测等)。
在630处，由于外部充电器300与插座60的连接，在插座60处存在来自于外部充电器300的互锁信号624，在该情况下，马达控制器40经由互锁信号路径516检测互锁信号624的存在。在一些实施例中，马达控制器40的检测电路550尝试将互锁信号路径516提升至预定电压，并且在不存在外部充电器300的情况下，插座60中的晶体管将互锁信号路径516上的该预定电压拉低(例如至地面)。当用户将外部充电器300连接至插座60时，插座中的晶体管响应于来自外部充电器300的互锁信号624而停止将互锁信号路径516上的预定电压拉低。结果，检测电路550检测到外部充电器300被连接至插座60。
在640处，响应于检测外部充电器300与插座60的连接，马达控制器40的控制电路550向BMS 50发送通信642(图8)，通知BMS 50外部充电器300被连接至插座60。在一些实施例中，通信642是马达控制器40经由CAN总线(也参见图2中的通信70)发送至BMS50的CAN消息。
在650处，响应于通信642，BMS 50将其触头106闭合(图3)并且确认锂电池52的当前充电状态。在一些实施例中，BMS 50例行地对于来自锂电池52的当前一组操作状态652采样，例如最小和最大电压、最低和最高温度等。
在660处，至少部分地基于当前一组操作状态652，BMS 50将控制信号路径518上的控制信号662(图8)提供至外部充电器60。在一些实施例中，控制信号662基于锂电池52的状态来通知外部充电器300锂电池52为了正确地充电需要什么。
在670处，如果锂电池52需要充电，外部充电器60基于控制信号662提供适当的电力信号672(图8)至锂电池52。另外，在一些实施例中，在680处，外部充电器60提供状态信号674至插座60的显示器540，以将充电状态通知用户(例如，对于慢充速率是慢速闪烁LED，对于正常充电速率是快速闪烁LED，对于由于锂电池处于满容量而不充电是不闪烁的LED)。在一些实施例中，控制信号662、互锁信号624、和状态信号674通过一将充电器304连接至插座60的线缆而多路复用。
上述操作可以持续进行直到锂电池52充满电(例如反复进行630至670)。在一些实施例中，BMS 50配置成随时间变化例行地监测锂电池52的当前充电状态。如果BMS 50确定锂电池52需要不同的充电，则BMS 50提供合适的控制信号662至外部充电器300，指示外部充电器提供适当的电力信号672。应理解，这种例行监测可以包括在任何各种时间间隔上监测锂电池52的当前充电状态，包括例如以各周期性间隔监测、以不同时间长度的周期性间隔监测、和/或在一些实施例中，在一个或多个时间段上恒定监测。如果BMS 50确定锂电池52充满电，则BMS 50提供合适的控制信号662，通知外部充电器300停止提供电力信号672。
在一些实施例中，BMS 50从全部锂电模块30对于当前总最小电压和当前总最大电压例行地进行采样。BMS 50将这些采样值与一组预定电压阈值进行比较，以确定锂电池52是需要进一步充电还是锂电池52已充满。应理解，这种例行采样可以包括在任意各种时间间隔上采样，包括例如以各周期性间隔采样、以不同时间长度的周期性间隔采样、和/或在一些实施例中，在一个或多个时间段上恒定采样。
另外，在一些实施例中，BMS 50从每个模块530对于各个最低温度和各个最高温度例行地进行采样。应理解，这种例行采样可以包括在任意各种时间间隔上采样，包括例如以各周期性间隔采样、以不同时间长度的周期性间隔采样、和/或在一些实施例中，在一个或多个时间段上恒定采样。
BMS 50还从全部的各个模块测量结果来针对整个锂电池52确定总当前最低温度和总当前最高温度。BMS 50将这些总测量结果与一组预定温度阈值进行比较，以确定合适的充电速率(如何存在)(也参见图4中的配置数据226)。例如，根据一些实施例，如果温度位于5摄氏度至45摄氏度的温度范围内，则BMS 50认为锂电池52准备好以正常速率从外部充电器300接收电量。另外，根据一些实施例，如果温度位于-10摄氏度至5摄氏度的次优温度范围内或者在45摄氏度至60摄氏度的次优温度范围内(即，在5摄氏度至45摄氏度的范围以外，但在-10摄氏度至60摄氏度的范围以内)，则BMS 50认为锂电池52准备好以低速率(即，慢于正常速率的速率)从外部充电器300接收电量。另外，根据一些实施例，如果温度位于-10摄氏度至60摄氏度的温度范围外，则BMS 50认为锂电池52未准备好从外部充电器300接收电量。
在一些实施例中，控制信号662采取脉冲宽度调制(PWM)信号的形式，以模仿热敏电阻的电行为。这里，BMS 50输出不同脉冲宽度的信号以传输锂电池52的不同的充电需求(例如，已满、以低速率充电、以正常速率充电、或故障)作为送往外部充电器300的指令。
在一些实施例中，如果充电标准随时间改变并且外部充电器300更新电力信号672，则外部充电器300还对插座60的显示器540更新状态信号674。相应地，用户能够确定锂电池52是否正在充电，如果是，以何种电流速率充电。
当BMS 50通知外部充电器300锂电池52不应被充电时，外部充电器300终止电力信号672并相应地设定其显示器312。在一些实施例中，当BMS 50通知外部充电器300锂电池52被完全充电时，外部充电器300终止电力信号672并且提供可见指示(例如，点亮绿LED)以通知用户。在一些实施例中，当BMS 50通知外部充电器300锂电池52由于故障状况(例如，温度读数在预定温度范围外)不应被充电时，外部充电器300终止电力信号672并且提供可见指示(例如，点亮红LED)以通知用户。
响应于确定锂电池52被完全充电，BMS 50通知外部充电器300并且通过打开接触器106(图3)而进入睡眠。在一些实施例中，BMS 50可以在锂电池52被完全充电以后短时间保持唤醒。沿着这些原则，BMS 50的控制逻辑130可以使用计时器132(图3)来监测不活动时间，并且，如果在计时器132时间用尽之前，多用途车辆20没有进一步感测到的电子活动，则进入睡眠。也即是说，响应于计时器132的时间到期，BMS 50打开接触器106并且进入睡眠。
应理解，根据具体情况，通过计时器132施加的各超时设定时间可以具有不同的长度。例如，计时器132在锂电池充电后用来监测不活动的时间量可以不同于计时器132在其它事件以后——例如在用户使钥匙开关270循环以后和/或在用户驱动多用途车辆20以后松开加速器踏板280以后——用来监测不活动的时间量。在一些实施例中，响应于锂电池52正在充电至满容量，计时器132使用较短的超时设定时段来监测不活动。
在一些实施例中，在插座60被损坏并从马达控制器40断开连接的情况下，插座60的下拉晶体管特征作为防护而操作。在这种情况下，由于检测电路550将电压升高至预定水平并且插座中的晶体管由于断开连接而不能够使信号下降，马达控制器40的检测电路550将检测互锁信号路径516上的高信号。
在一些实施例中，当马达控制器40的检测电路550检测到外部充电器300与插座60之间的连接时(例如，由于互锁信号路径516上的互锁信号624的存在)，检测电路550指示电力制动控制电路552防止电力制动器40被通电(也参见图8)。因此，多用途车辆20保持静止。下面将参照图10提供进一步的细节。
图10是根据一些示例性实施例的在锂电池充电过程中通过多用途车辆的电路执行的程序700的流程图。在一些实施例中，程序700简单地响应于使用人员将外部充电器连接至多用途车辆的插座而开始。
在702处，电路检测活动的外部充电器与多用途车辆的插座之间的连接。在一些实施例中，多用途车辆的马达控制器提供与多用途车辆的BMS的通信(例如CAN消息)，通知BMS插座被连接至外部充电器。
在704处，响应于检测外部充电器与插座之间的连接，电路确认锂电池的充电状态。在一些实施例中，电路从形成锂电池的各锂电模块对于最大和最小电压及温度进行采样，并将这些采样值与一组预定阈值进行比较，以确定锂电池的当前充电状态。
在706处，至少部分地基于充电状态，电路通过插座提供控制信号至外部充电器。该控制信号配置成控制来自于外部充电器的电量输出以对锂电池进行充电。在一些实施例中，外部充电器基于控制信号(例如，由于锂电池被完全充电而终止充电信号，以慢充速率提供充电信号，以正常速率提供充电信号，由于故障终止充电信号，等)提供多个不同的响应之一。
如果外部充电器提供充电信号以对锂电池充电，则电路重复执行704和706。应理解，可以以任何各种时间间隔——包括例如各周期性间隔、不同时间长度的周期性间隔、和/或在一些实施例中的在一个或多个时间段上恒定采样——重复进行操作704和706。结果，外部充电器继续提供充电信号，并且锂电池继续充电。
当锂电池被充满电时，电路检测该情况(例如，基于监测锂电池的充电状态)，并且指示外部充电器终止充电信号。另外，电路进入睡眠(例如在一小段时间以后)以防止对锂电池进行不必要的放电。
如上所述，改进的技术涉及对多用途车辆20的锂电池进行充电，其中使用人员能够通过简单地将外部充电器300连接至多用途车辆20便启动充电。这种技术不要求进一步的使用人员输入。相反，多用途车辆20能够通过从外部充电器300输送电量至锂电池52和在锂电池52被充满后即断开锂电池52而作出响应。相应地，使用人员不需要记得触发充电使能开关，并且不需要接受关于如何操作这种开关的特殊培训。
尽管已经具体示出和描述了本发明的各种实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不背离本发明由随附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上对其做出各种改变。
根据一些实施例，充电系统对于锂电池驱动汽车的充电进行控制。各种特征包括：仅通过插入充电器来启动充电，至少部分地基于电池温度来进行动态充电速率调整，以及在BMS与充电器之间的关于状态、控制和故障状态的通信。
在一些实施例中，充电系统的部件包括车载电池充电器、充电器插头、充电器插座和BMS。锂电池与BMS耦合，当汽车未被使用时，BMS将电池组与汽车断开连接。
常规的锂电池供电车辆要求操作者触发开关，从而使BMS重新连接至车辆电系统以进行充电。如果操作者忘记触发开关，则电池不会充电。
但是，根据本文公开的某些实施例，仅通过将充电器插头插入到充电器插座中便可启动充电程序。不需要其它的操作者输入。为了实现这一点，充电器对于插头被插入插座中进行感测。充电器然后施加6秒钟、48伏脉冲，以对整个车辆电系统供电。这将BMS和马达控制器唤醒。
在一些实施例中，BMS不具有来自于充电器或插座的表示充电器是否被插入的直接输入。而是，马达控制器通过来自于插座的互锁信号来感测充电器被插入。马达控制器发送充电器被插入的消息(例如CAN消息)至BMS。当BMS接收到该信号时，其使其接触器闭合，以将电池重新连接至车辆电系统。只要该信号有效，BMS将保持连接。从而可以进行充电。
对于一些铅酸电池供电的车辆，铅酸电池充电器使用电池上的热敏电阻来感测电池温度。电池温度被用来调节充电器上的某些充电参数。热敏电阻连接至充电器插座，该插座将热敏电阻读数、插座LED控制器、和充电器互锁信号复用到至充电器的单条线路上。对于锂电池，热敏电阻信号可以改作被用为充电控制信号。热敏电阻可以附加至通过使用脉冲宽度调制(PWM)而模仿热敏电阻的BMS。在一些实施例中，PWM工作周期被分成4个不同的层次，表示充电器满、允许低速充电、允许正常速率充电、和故障。在一些实施例中，BMS允许在常规电池单元温度范围内(5至45摄氏度)的完全充电速率。在一些实施例中，在略微较宽的单元温度范围上(-10至5和45至60摄氏度)允许慢充电速率。在该宽温度范围以外不允许充电。该系统在没有操作员输入的情况下基于温度动态地调节充电速率。当充电完成时，BMS向充电器发出完全充电的信号，从而结束充电。充电器通过点亮充电器上的故障指示器LED而对故障信号做出响应。
根据一些实施例，系统部件包括充电器、充电器插头、充电器插座、BMS、马达控制器和车辆开关。BMS和马达控制器在CAN总线上通信。在一些实施例中，BMS监测3个开关输入的状态：钥匙开关，踏板开关，和停车制动释放开关。根据一些实施例，马达控制器监测运行/牵引开关的状态。在一些实施例中，BMS经由充电器插头和插座向充电器发送PWM信号。插座对于通过马达控制器监测的充电器互锁信号进行驱动。插座上的LED通过充电器进行控制并且指示充电状态。LED、互锁和PWM信号全都多路复用到从充电器至充电器插头和插座的单条线路上。充电器和插座内部的回路对信号进行编码和解码。对于锂而言，不需要铅酸电池温度信号，其被替换为将状态信息从BMS传递至充电器的PWM信号。
根据一些实施例，当充电器被插入汽车中时，不管BMS处于睡眠或唤醒状态均启动充电。如果BMS处于唤醒状态，插入充电器将来自于充电插座的充电器互锁信号提供给马达控制器。在一些实施例中，马达控制器经由消息(例如CAN消息)中的状态位向BMS通知充电器被插入。BMS然后适当地设定PWM信号(当不充电时，BMS将PWM信号设定成故障模式作为失效保护)。然后可以进行充电。BMS保持唤醒状态直到完成充电，并且在充电完成后短时间内即进入睡眠。相应地，BMS知道充电器被插入，并且能够监测故障和警报状况。如果充电器被插入到BMS处于睡眠时车辆中，则充电器向车辆的电系统提供电能。这会唤醒BMS和马达控制器。如果BMS从马达控制器接收具有充电状态位组的消息(例如CAN消息)，则其将使其接触器闭合并适当地设定PWM信号。然后开始充电。
另外，应理解，钥匙开关在上文中被描述成在某些示例性实施例中使用。应理解，钥匙开关仅仅是可在各实施例中使用的点火开关的一个示例。例如，在其它示例性实施例中，车辆使用无钥匙的、按钮式点火，而不是钥匙开关。当乘客人体上的“电子钥匙”(例如RF装置)在车辆的无线传感器的范围内时，即实现这种点火。这里，通过电子钥匙与按钮的物理致动相结合地存在而发生开关的触发。
另外，在一些实施例中，BMS 50利用基于电流来测量不活动时间(也参见图3中的计时器132)的不活动计时器。例如，当从锂电池感测到的电流降低到预定电流阈值(例如3安培)以下时，不活动计时器开始对不活动进行计时。只要电流保持在该预定电流阈值以下，则不活动计时器继续测量时间。但是，如果电流升高到预定电流阈值以上，则不活动计时器被清空(或重置)，因为电流升高到预定电流阈值以上被认为是检测到的活动。然后，当电流降低到预定电流阈值以下时，不活动计时器开始再次计数。如果不活动计时器曾经到达超时设定值，则不活动计时器被认为到期(即，检测到不活动超时事件)。这种修改和增强功能应被认为属于本发明的各实施例中。

Claims (14)

1.一种用于对多用途车辆的锂电池充电的充电系统，该充电系统包括：
配置成与外部充电器耦合的插座；
配置成向所述多用途车辆的一电负载组提供锂电池电力的锂电池；以及
与所述插座和所述锂电池耦合的控制电路，所述控制电路配置成：
检测所述外部充电器与所述插座之间的连接，
响应于检测所述外部充电器与所述插座之间的连接而确定所述锂电池的充电状态，以及
至少部分地基于所述充电状态，通过所述插座向所述外部充电器提供控制信号，所述控制信号被配置成：控制来自所述外部充电器以对所述锂电池充电的充电输出，
其中，所述控制电路还配置成：
检测所述锂电池的完全充电状态，和
响应于检测所述锂电池的所述完全充电状态而提供作为所述控制信号的指令，该指令被配置成：(i)向所述外部充电器通知所述锂电池被完全充电，和(ii)指示所述外部充电器终止充电，
其中，所述控制电路包括：
与所述锂电池和所述插座耦合的锂电池管理系统(BMS)，所述锂电池管理系统具有接触器，所述接触器配置成：闭合以提供至所述锂电池的电通路、和打开以去除至所述锂电池的电通路，所述锂电池管理系统响应于检测所述锂电池的所述完全充电状态而打开所述接触器，
其中，所述锂电池管理系统包括：
不活动计时器，和
与所述计时器和所述接触器耦合的控制逻辑，所述控制逻辑配置成：(i)响应于所述锂电池管理系统到达所述完全充电状态而启动所述不活动计时器，和(ii)响应于所述不活动计时器的到期和在所述多用途车辆没有感测到电子活动的情况下，打开所述接触器以去除至所述锂电池的电通路。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其中，所述控制电路还包括：
与所述锂电池管理系统耦合的检测电路，所述检测电路配置成：(i)检测所述外部充电器与所述插座之间的连接，以及(ii)响应于检测所述外部充电器与所述插座之间的连接而向所述锂电池管理系统通知在所述外部充电器与所述插座之间存在连接。
3.根据权利要求2所述的充电系统，其中，所述检测电路还配置成：
检测所述外部充电器从所述插座的断开，以及
响应于检测所述外部充电器从所述插座的断开而向所述锂电池管理系统通知所述外部充电器与所述插座断开连接。
4.根据权利要求3所述的充电系统，其中，所述检测电路形成所述多用途车辆的马达控制器的部分，所述马达控制器配置成：
控制所述多用途车辆的电马达的操作，和
通过控制器局域网(CAN)总线与所述锂电池管理系统通信；以及
其中，所述检测电路被配置成：
当所述外部充电器与所述插座连接时，在多种情况下通过所述CAN总线向所述锂电池管理系统提供第一CAN消息以通知所述锂电池管理系统在所述外部充电器与所述插座之间存在连接，和
通过所述CAN总线向所述锂电池管理系统提供第二CAN消息以通知所述锂电池管理系统所述外部充电器从所述插座断开连接，所述第一CAN消息不同于所述第二CAN消息。
5.根据权利要求4所述的充电系统，其中，所述马达控制器配置成：
控制对于所述多用途车辆的电力制动器的电力输送，所述电力制动器配置成(i)当所述电力制动器未被供电时，提供阻止所述多用途车辆的马达转动的机械阻力，和(ii)当向所述电力制动器供电时，去除所述机械阻力以允许所述多用途车辆的所述马达转动；以及
其中，所述检测电路配置成：当在所述外部充电器与所述插座之间存在连接时，防止所述马达控制器向所述电力制动器输送电力，以使所述多用途车辆保持就位。
6.根据权利要求1所述的充电系统，其中，所述锂电池包括锂电池单元模块组；以及
其中，所述控制电路配置成：
从所述锂电池单元模块组接收一组温度测量结果，所述一组温度测量结果确定所述锂电池的所述充电状态的至少一部分；以及
进一步基于所述一组温度测量结果来提供所述控制信号。
7.根据权利要求6所述的充电系统，其中，所述控制电路在进一步基于所述一组温度测量结果来提供所述控制信号时配置成：
从每个锂电池单元模块接收最低温度测量结果和最高温度测量结果，作为当前一组测量结果，
从所述当前一组测量结果确定总的最低温度测量接果和总的最高温度测量结果，以及
(i)当所述总的最低温度测量结果和所述总的最高温度测量结果在预定正常温度范围内时，提供作为所述控制信号的第一指令；和(ii)当所述总的最低温度测量结果和所述总的最高温度测量结果中的至少一个落在所述预定正常温度范围以外时，提供作为所述控制信号的另一指令，该另一指令不同于所述第一指令。
8.根据权利要求7所述的充电系统，其中，所述控制电路在提供不同于所述第一指令的另一指令时配置成：
(i)当所述总的最低温度测量结果和所述总的最高温度测量结果在预定次优温度范围内时，提供作为所述另一指令的第二指令；以及(ii)当所述总的最低温度测量结果和所述总的最高温度测量结果中的至少一个落在所述预定次优温度范围以外时，提供作为所述另一指令的第三指令。
9.根据权利要求8所述的充电系统，其中，所述第一指令配置成指示所述外部充电器以正常速率对所述锂电池充电；
其中，所述第二指令配置成指示所述外部充电器以慢于所述正常速率的慢速率对所述锂电池充电；以及
其中，所述第三指令配置成指示所述外部充电器不对所述锂电池充电。
10.根据权利要求9所述的充电系统，其中，所述第一指令、所述第二指令和所述第三指令中的每一个分别为不同的脉冲宽度调制(PWM)信号，以模仿热敏电阻的电行为。
11.根据权利要求9所述的充电系统，其中，所述第一指令还配置成指示所述外部充电器使所述插座的发光二极管(LED)以第一速度闪烁，从而表明正在以所述正常速率充电；
其中，所述第二指令还配置成指示所述外部充电器使所述插座的所述LED以不同于所述第一速度的第二速度闪烁，从而表明正在以所述慢速率充电；
其中，所述第三指令还配置成指示所述外部充电器不使所述LED闪烁，从而表明所述充电器未对所述锂电池充电。
12.一种多用途车辆，包括：
多用途车辆本体；
由所述多用途车辆本体支承的一电负载组；以及
由所述多用途车辆本体支承且与所述电负载组耦合的充电系统，所述充电系统包括：
配置成与外部充电器耦合的插座，
配置成向所述电负载组提供锂电池电力的锂电池，以及
与所述插座和所述锂电池耦合的控制电路，所述控制电路配置成：
检测所述外部充电器与所述插座之间的连接，
响应于所述检测外部充电器与所述插座之间的连接而确定所述锂电池的充电状态，以及
至少部分地基于所述充电状态，通过所述插座向所述外部充电器输出控制信号，该控制信号被配置成控制来自所述外部充电器以对所述锂电池充电的充电输出，
其中，所述控制电路还配置成：
检测所述锂电池的完全充电状态，和
响应于检测所述锂电池的所述完全充电状态而提供作为所述控制信号的指令，该指令被配置成：(i)向所述外部充电器通知所述锂电池被完全充电，和(ii)指示所述外部充电器终止充电，
其中，所述控制电路包括：
与所述锂电池和所述插座耦合的锂电池管理系统(BMS)，所述锂电池管理系统具有接触器，所述接触器配置成：闭合以提供至所述锂电池的电通路、和打开以去除至所述锂电池的电通路，所述锂电池管理系统响应于检测所述锂电池的所述完全充电状态而打开所述接触器，
其中，所述锂电池管理系统包括：
不活动计时器，和
与所述计时器和所述接触器耦合的控制逻辑，所述控制逻辑配置成：(i)响应于所述锂电池管理系统到达所述完全充电状态而启动所述不活动计时器，和(ii)响应于所述不活动计时器的到期和在所述多用途车辆没有感测到电子活动的情况下，打开所述接触器以去除至所述锂电池的电通路。
13.一种在多用途车辆中对锂电池充电的方法，该方法包括：
通过所述多用途车辆的控制电路检测所述多用途车辆外部的外部充电器与所述多用途车辆的插座之间的连接，
响应于检测所述外部充电器与所述插座之间的连接而通过所述控制电路确定所述锂电池的充电状态，以及
至少部分地基于所述充电状态，由所述控制电路通过所述插座向所述外部充电器提供控制信号，所述控制信号被配置成控制来自所述外部充电器以对所述锂电池充电的充电输出，
其中，所述控制电路还配置成：
检测所述锂电池的完全充电状态，和
响应于检测所述锂电池的所述完全充电状态而提供作为所述控制信号的指令，该指令被配置成：(i)向所述外部充电器通知所述锂电池被完全充电，和(ii)指示所述外部充电器终止充电，
其中，所述控制电路包括：
与所述锂电池和所述插座耦合的锂电池管理系统(BMS)，所述锂电池管理系统具有接触器，所述接触器配置成：闭合以提供至所述锂电池的电通路、和打开以去除至所述锂电池的电通路，所述锂电池管理系统响应于检测所述锂电池的所述完全充电状态而打开所述接触器，
其中，所述锂电池管理系统包括：
不活动计时器，和
与所述计时器和所述接触器耦合的控制逻辑，所述控制逻辑配置成：(i)响应于所述锂电池管理系统到达所述完全充电状态而启动所述不活动计时器，和(ii)响应于所述不活动计时器的到期和在所述多用途车辆没有感测到电子活动的情况下，打开所述接触器以去除至所述锂电池的电通路。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，检测位于所述多用途车辆外部的所述外部充电器与所述多用途车辆的所述插座之间的连接包括：
通过所述控制电路的锂电池管理系统(BMS)接收来自于所述控制电路的马达控制器的通信，所述锂电池管理系统配置成控制至所述锂电池的电通路，所述马达控制器配置成操作所述多用途车辆的马达，所述通信表明所述外部充电器被连接至所述插座。
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