CN115224759A - 智能充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了智能充电系统，所述电池模块包括电池管理系统与电池组，所述电池管理系统控制所述充电器对所述电池组充电，所述智能充电系统包括：电池模块与所述充电器通过单一线路以通信协定进行通信；本发明以现有的NTC框架下，不需增加额外的成本，以低成本且兼容性高的方式让传统的NTC充电器(机)达到数据通讯交换的目的，NTC可用来进行信息交换时，就不需标准通讯协议而延伸的硬件成本，不论是对电池或是对充电端的设定皆可使用此NTC通讯方法，即达到通讯数据交换的目的，进一步延伸出弹性的识别与控制行为。

Description

智能充电系统
技术领域
本发明属于智能充电技术领域，涉及智能充电系统。
背景技术
目前常见充电器(机)透过量测电池的充电电流、电池电压以及透过NTC热敏电阻量测电池温度，充电器(机)使得控制充电电流符合电池充电不同阶段的充电需求：低电压预充电、恒流充电、恒压充电及切断电流。
现有电池能提供给充电器(机)的信息，只有总电压以及NTC状态，充电器(机)间只能透过NTC来判断电池温度做单纯的充电开关控制，在这样的架构下，电池端并无法弹性的控制充电方式，充电器(机)与电池也无法交换更多讯息。除非利用额外的通讯协议，如UART、CAN等方式才能达到数据的交换，但是衍伸的成本也会相对提高。
发明内容
本发明的目的在于提供智能充电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种智能充电系统，应用于充电器与电池模块之间的通信，所述电池模块包括电池管理系统与电池组，所述电池管理系统控制所述充电器对所述电池组充电，所述智能充电系统包括：
电池模块与所述充电器通过单一线路以通信协定进行通信，
所述通信协定包括：
所述电池管理系统接收所述充电器所设定的第一电压准位超过第一默认时间，作为所述充电器与所述电池模块连接的依据；以及当所述充电器与所述电池模块连接后，多个通信电压准位基于默认时序通过所述单一线路传送于所述充电器与所述电池管理系统之间，用以建立所述充电器与所述电池管理系统之间的信息交换。
在上述的智能充电系统中，所述充电器通过接收所述电池管理系统设定的第二电压准位超过第二默认时间，作为所述充电器开始对所述电池组充电的依据，所述多个通信电压准位包括多个高电位与多个低电位，所述多个高电位中的每一个的电压值小于或等于所述第一电压准位，所述多个高电位中的每一个的持续时间小于所述第一默认时间与所述第二默认时间。
在上述的智能充电系统中，其特征在于，所述电池管理系统包括第一接收端、第一传输端和第一温度控制单元，所述充电器包括第二接收端、第二传输端和第二温度控制单元，所述第一接收端、所述第一传输端、所述第二接收端和所述第二传输端用于通过第一单一线路进行所述信息交换，其中，所述第二温度控制单元通过第二单一线路发送所述第一电压准位至所述第一温度控制单元；及所述第一温度控制单元通过所述第二单一线路发送所述第二电压准位至所述第二温度控制单元。
在上述的智能充电系统中，所述第二单一线路为NTC线路。
在上述的智能充电系统中，所述电池管理系统包括第一接收端、第一传输端和第一温度控制单元，所述充电器包括第二接收端、第二传输端和第二温度控制单元，所述第一接收端、所述第一传输端、所述第二接收端和所述第二传输端用于通过所述单一线路进行所述信息交换和传递所述第一电压准位与所述第二电压准位，其中，所述第二温度控制单元通过所述第二传输端发送所述第一电压准位至所述第一接收端，所述第一温度控制单元通过所述第一接收端侦测所述第一电压准位；以及所述第一温度控制单元通过所述第一传输端发送所述第二电压准位至所述第二接收端，所述第二温度控制单元通过所述第二接收端侦测所述第二电压准位。
在上述的智能充电系统中，所述充电器与所述电池管理系统之间基于所述默认时序交换的信息包括认证请求信息、识别信息、指令信息或确收信息。
一种智能充电系统的通信方法，所述智能充电系统包括电池模块和充电器，当所述电池模块侦测到所述充电器传送的第一电压准位持续超过第一默认时间时，判断所述充电器与所述电池模块为连接状态，当所述充电器侦测到所述电池模块传送的第二电压准位超过第二默认时间时，所述充电器开始对所述电池模块进行充电，其特征在于，所述智能充电系统的通信方法包括：
于所述连接状态，所述充电器与所述电池模块之间基于默认时序于单一线路上传送多个通信电压准位，以进行信息交换，其中，所述多个通信电压准位包括多个高电位与多个低电位，所述多个高电位中的每一个的电压值小于或等于所述第一电压准位，所述多个高电位中的每一个的持续时间小于所述第一默认时间与所述第二默认时间。
在上述的智能充电系统中，所述信息交换包括：
于所述连接状态，所述电池模块于所述单一线路上传送认证请求信息至所述充电器；
于所述连接状态，所述充电器对所述认证请求信息解码后，于所述单一线路上回传识别信息至所述电池模块；以及
所述电池模块确认所述识别信息合法后，所述电池模块持续传送所述第二电压准位至所述充电器超过所述第二默认时间。
在上述的智能充电系统中，所述信息交换包括：
于所述连接状态，所述电池模块于所述单一线路上传送指令信息至所述充电器；
于所述连接状态，所述充电器于所述单一线路上回传确收信息至所述电池模块；以及所述电池模块确认所述确收信息合法后，所述电池模块持续传送所述第二电压准位至所述充电器超过所述第二默认时间。
在上述的智能充电系统中，所述单一线路包括：
第一单一线路，所述信息交换传送与接收于所述第一单一线路；以及第二单一线路，所述第一电压准位与所述第二电压准位传送与接收于所述第二单一线路。
在上述的智能充电系统中，所述第一电压准位、所述第二电压准位及所述信息交换传送与接收于所述单一线路。
与现有技术相比，本发明智能充电系统的优点为：
以现有的NTC框架下，不需增加额外的成本，以低成本且兼容性高的方式让传统的NTC充电器(机)达到数据通讯交换的目的，NTC可用来进行信息交换时，就不需标准通讯协议而延伸的硬件成本，不论是对电池或是对充电端的设定皆可使用此NTC通讯方法，即达到通讯数据交换的目的，进一步延伸出弹性的识别与控制行为，当电池温度接近保护点时，可将信息传给充电器进行小电流充电，可延长电池寿命，当电池老化时，可将信息传给充电器降低饱电电压以及进行阶段电流充电，确保安全性，避免副厂充电器(机)以有安全疑虑的方式对电池充电，可透过NTC识别双边身份，充电器(机)可透过NTC告知电池开始对应功能，如充电器支持大电流功能时，可先通知电池，电池如可兼容即可改变对应充电规格。
附图说明
图1是本发明智能充电系统的结构示意图。
图2是本发明智能充电系统的电池管理系统结构示意图。
110、充电器；120、电池模块；122、电池管理系统；124、电池组。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
一种智能充电系统，应用于充电器120与电池模块120之间的通信，电池模块120包括电池管理系统122与电池组124，电池管理系统122控制充电器120对电池组124充电，智能充电系统包括：
电池模块120与充电器120通过单一线路以通信协定进行通信，
通信协定包括：
电池管理系统122接收充电器120所设定的第一电压准位超过第一默认时间，作为充电器120与电池模块120连接的依据；以及当充电器120与电池模块120连接后，多个通信电压准位基于默认时序通过单一线路传送于充电器120与电池管理系统122之间，用以建立充电器120与电池管理系统122之间的信息交换。
如图1、图2所示，本发明智能充电系统，充电器120通过接收电池管理系统122设定的第二电压准位超过第二默认时间，作为充电器120开始对电池组124充电的依据，多个通信电压准位包括多个高电位与多个低电位，多个高电位中的每一个的电压值小于或等于第一电压准位，多个高电位中的每一个的持续时间小于第一默认时间与第二默认时间。
如图1、图2所示，本发明智能充电系统，电池管理系统122包括第一接收端、第一传输端和第一温度控制单元，充电器120包括第二接收端、第二传输端和第二温度控制单元，第一接收端、第一传输端、第二接收端和第二传输端用于通过第一单一线路进行信息交换，其中，第二温度控制单元通过第二单一线路发送第一电压准位至第一温度控制单元；及第一温度控制单元通过第二单一线路发送第二电压准位至第二温度控制单元。
如图1、图2所示，本发明智能充电系统，第二单一线路为NTC线路。
如图1、图2所示，本发明智能充电系统，电池管理系统122包括第一接收端、第一传输端和第一温度控制单元，充电器120包括第二接收端、第二传输端和第二温度控制单元，第一接收端、第一传输端、第二接收端和第二传输端用于通过单一线路进行信息交换和传递第一电压准位与第二电压准位，其中，第二温度控制单元通过第二传输端发送第一电压准位至第一接收端，第一温度控制单元通过第一接收端侦测第一电压准位；以及第一温度控制单元通过第一传输端发送第二电压准位至第二接收端，第二温度控制单元通过第二接收端侦测第二电压准位。
如图1、图2所示，本发明智能充电系统，充电器120与电池管理系统122之间基于默认时序交换的信息包括认证请求信息、识别信息、指令信息或确收信息。
如图1、图2所示，本发明智能充电系统，智能充电系统包括电池模块120和充电器120，当电池模块120侦测到充电器120传送的第一电压准位持续超过第一默认时间时，判断充电器120与电池模块120为连接状态，当充电器120侦测到电池模块120传送的第二电压准位超过第二默认时间时，充电器120开始对电池模块120进行充电，其特征在于，智能充电系统的通信方法包括：
于连接状态，充电器120与电池模块120之间基于默认时序于单一线路上传送多个通信电压准位，以进行信息交换，其中，多个通信电压准位包括多个高电位与多个低电位，多个高电位中的每一个的电压值小于或等于第一电压准位，多个高电位中的每一个的持续时间小于第一默认时间与第二默认时间。
如图1、图2所示，本发明智能充电系统，信息交换包括：
于连接状态，电池模块120于单一线路上传送认证请求信息至充电器120；
于连接状态，充电器120对认证请求信息解码后，于单一线路上回传识别信息至电池模块120；以及
电池模块120确认识别信息合法后，电池模块120持续传送第二电压准位至充电器120超过第二默认时间。
如图1、图2所示，本发明智能充电系统，
信息交换包括：
于连接状态，电池模块120于单一线路上传送指令信息至充电器120；
于连接状态，充电器120于单一线路上回传确收信息至电池模块120；以及电池模块120确认确收信息合法后，电池模块120持续传送第二电压准位至充电器120超过第二默认时间。
如图1、图2所示，本发明智能充电系统，单一线路包括：
第一单一线路，信息交换传送与接收于第一单一线路；以及第二单一线路，第一电压准位与第二电压准位传送与接收于第二单一线路。
如图1、图2所示，本发明智能充电系统，第一电压准位、第二电压准位及信息交换传送与接收于单一线路。
本发明智能充电系统， 以现有的NTC框架下，不需增加额外的成本，以低成本且兼容性高的方式让传统的NTC充电器120(机)达到数据通讯交换的目的，NTC可用来进行信息交换时，就不需标准通讯协议而延伸的硬件成本，不论是对电池或是对充电端的设定皆可使用此NTC通讯方法，即达到通讯数据交换的目的，进一步延伸出弹性的识别与控制行为，当电池温度接近保护点时，可将信息传给充电器120进行小电流充电，可延长电池寿命，当电池老化时，可将信息传给充电器120降低饱电电压以及进行阶段电流充电，确保安全性，避免副厂充电器120(机)以有安全疑虑的方式对电池充电，可透过NTC识别双边身份，充电器120(机)可透过NTC告知电池开始对应功能，如充电器120支持大电流功能时，可先通知电池，电池如可兼容即可改变对应充电规格。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种智能充电系统，应用于充电器（110）与电池模块（120）之间的通信，所述电池模块（120）包括电池管理系统（122）与电池组（124），所述电池管理系统（122）控制所述充电器（110）对所述电池组（124）充电，其特征在于，所述智能充电系统包括：
电池模块（120）与所述充电器（110）通过单一线路以通信协定进行通信，
所述通信协定包括：
所述电池管理系统（122）接收所述充电器（110）所设定的第一电压准位超过第一默认时间，作为所述充电器（110）与所述电池模块（120）连接的依据；以及当所述充电器（110）与所述电池模块（120）连接后，多个通信电压准位基于默认时序通过所述单一线路传送于所述充电器（110）与所述电池管理系统（122）之间，用以建立所述充电器（110）与所述电池管理系统（122）之间的信息交换。
2.如权利要求1所述的智能充电系统，其特征在于，所述充电器（110）通过接收所述电池管理系统（122）设定的第二电压准位超过第二默认时间，作为所述充电器（110）开始对所述电池组（124）充电的依据，所述多个通信电压准位包括多个高电位与多个低电位，所述多个高电位中的每一个的电压值小于或等于所述第一电压准位，所述多个高电位中的每一个的持续时间小于所述第一默认时间与所述第二默认时间。
3.如权利要求2所述的智能充电系统，其特征在于，所述电池管理系统（122）包括第一接收端、第一传输端和第一温度控制单元，所述充电器（110）包括第二接收端、第二传输端和第二温度控制单元，所述第一接收端、所述第一传输端、所述第二接收端和所述第二传输端用于通过第一单一线路进行所述信息交换，其中，所述第二温度控制单元通过第二单一线路发送所述第一电压准位至所述第一温度控制单元；及所述第一温度控制单元通过所述第二单一线路发送所述第二电压准位至所述第二温度控制单元。
4.如权利要求3所述的智能充电系统，其特征在于，所述第二单一线路为NTC线路。
5.如权利要求2所述的智能充电系统，其特征在于，所述电池管理系统（122）包括第一接收端、第一传输端和第一温度控制单元，所述充电器（110）包括第二接收端、第二传输端和第二温度控制单元，所述第一接收端、所述第一传输端、所述第二接收端和所述第二传输端用于通过所述单一线路进行所述信息交换和传递所述第一电压准位与所述第二电压准位，其中，所述第二温度控制单元通过所述第二传输端发送所述第一电压准位至所述第一接收端，所述第一温度控制单元通过所述第一接收端侦测所述第一电压准位；以及所述第一温度控制单元通过所述第一传输端发送所述第二电压准位至所述第二接收端，所述第二温度控制单元通过所述第二接收端侦测所述第二电压准位。
6.如权利要求1所述的智能充电系统，其特征在于，所述充电器（110）与所述电池管理系统（122）之间基于所述默认时序交换的信息包括认证请求信息、识别信息、指令信息或确收信息。
7.一种智能充电系统的通信方法，所述通讯方法基于上述任一权利要求1-6所述的智能充电系统，所述智能充电系统包括电池模块（120）和充电器（110），当所述电池模块（120）侦测到所述充电器（110）传送的第一电压准位持续超过第一默认时间时，判断所述充电器（110）与所述电池模块（120）为连接状态，当所述充电器（110）侦测到所述电池模块（120）传送的第二电压准位超过第二默认时间时，所述充电器（110）开始对所述电池模块（120）进行充电，其特征在于，所述智能充电系统的通信方法包括：
于所述连接状态，所述充电器（110）与所述电池模块（120）之间基于默认时序于单一线路上传送多个通信电压准位，以进行信息交换，其中，所述多个通信电压准位包括多个高电位与多个低电位，所述多个高电位中的每一个的电压值小于或等于所述第一电压准位，所述多个高电位中的每一个的持续时间小于所述第一默认时间与所述第二默认时间。
8.如权利要求7所述的智能充电系统的通信方法，其特征在于，所述信息交换包括：
于所述连接状态，所述电池模块（120）于所述单一线路上传送认证请求信息至所述充电器（110）；
于所述连接状态，所述充电器（110）对所述认证请求信息解码后，于所述单一线路上回传识别信息至所述电池模块（120）；以及
所述电池模块（120）确认所述识别信息合法后，所述电池模块（120）持续传送所述第二电压准位至所述充电器（110）超过所述第二默认时间。
9.如权利要求7所述的智能充电系统的通信方法，其特征在于，所述信息交换包括：
于所述连接状态，所述电池模块（120）于所述单一线路上传送指令信息至所述充电器（110）；
于所述连接状态，所述充电器（110）于所述单一线路上回传确收信息至所述电池模块（120）；以及所述电池模块（120）确认所述确收信息合法后，所述电池模块（120）持续传送所述第二电压准位至所述充电器（110）超过所述第二默认时间。
10.如权利要求7所述的智能充电系统的通信方法，其特征在于，所述单一线路包括：
第一单一线路，所述信息交换传送与接收于所述第一单一线路；以及第二单一线路，所述第一电压准位与所述第二电压准位传送与接收于所述第二单一线路；
所述第一电压准位、所述第二电压准位及所述信息交换传送与接收于所述单一线路。
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