技术领域
[0001] 本
申请涉及
电池管理系统，例如用于可充电电池的电池管理系统。
背景技术
[0002] 许多技术中通常会使用到可充电电池，例如供公路和越野使用的电动或混合动
力车辆。举例来说，可充电电池经常使用于汽运（在公路上）、近海应用（非公路上）、仓库环境（例如用于铲车等机械装卸设备和自动导引车辆，如WO98/49075中的描述——用在非公路上）、以及
能量存储应用（商用和家用——也是用在非公路上）。
[0003] 为了监视和控制这些应用中的可充电电池的性能，可以使用电池管理系统（BMS）。
[0004] 如WO2015/104263中所述，其涉及储存系统，该储存系统使用电池供电的自动导引车辆或
机器人，当电池正在充电时，机器人会停工，而这正是不希望的。因为停工会整体上缩短了储存系统的工作周期，例如通常每天充电8小时才能工作16小时。为解决这一问题，WO2015/104263公开一种电池，其具有能够可释放地连接到相应充电站的接收装置。WO2015/104263描述了把第一电池和第二电池互换，这样，在充电站给第一电池充电的同时，机器人可以继续使用。
发明内容
[0005] 本发明的各个方面如独立
权利要求所描述，而从属
独立权利要求阐述了可选特征。本发明的各个方面可以相互结合，并且一个方面的特征可以应用于其他方面。
附图说明
[0006] 现在参照附图，只通过示例的方式来描述本申请公开的实施方式，其中：图1是具有示例性的电池管理系统的可充电
电池组的示意图；
图2是例如图1所示的可充电电池组中的可充电电池单元的示意图；
图3示出了具有例如图1所示的可充电电池组的示例性的
电动车辆；
图4示出了另一
实施例的电池组；
图5示出了用于对例如图1所示的可充电电池充电的具有电池管理系统的示例性的充电点；
图6示出了用于对多个例如图1所示的电池组充电的示例性的电池管理系统。
具体实施方式
[0007] 权利要求的实施例涉及用于例如对可充电电池充电的电池管理系统（BMS）。 如图1所示，可充电电池组100包括BMS 101和可充电电池105。BMS 101包括
控制器103和
温度传感器105，温度传感器107基于可充电电池105的温度提供温度
信号。可充电电池组100可以耦合到诸如充电站的电源以经由BMS 101对可充电电池105充电。BMS的控制器103用于基于温度传感器107提供的温度信号，控制电源提供给可充电电池105的充电
电流。充电电流随温度升高而逐渐减小，以响应于表示温度超过第一
阈值温度的温度信号。
[0008] 例如，可充电电池105可具有额定的工作范围，例如介于10°C -40°C之间。如果温度传感器107给出了表示可充电电池105的温度达到阈值温度（例如42°C）的温度信号，则控制器103可以会调节提供给可充电电池105的电流，以设法阻止电池105的温度继续上升。如果温度信号表明可充电电池105的温度较高，例如43°C或44°C，则控制器103会进一步调节电流，以使供应给电池105的电流更少，从而温度会在例如42°C。如果温度信号表明可充电电池105的温度更高，以致高达第二阈值温度，例如45°C，则控制器可以完全停止对可充电电池105的电流供应，以设法确保可充电电池105的温度不超过第二阈值温度，从而防止对可充电电池105造成损坏。
[0009] 因为可以根据
温度控制提供给电池105的电流，所以可以更快地对电池105充电而不损坏电池105。由于使用了可充电电池105的温度，所以即使在特别炎热或寒冷的应用环境中，例如设计为用于南极或沙漠的车辆，电池105的性能也得以保持。
[0010] 从上面的讨论，可以理解，附图所示实施方式仅仅是示例性的，并且具有如本文所述和权利要求中所述的概括的、移除的、或者替换的特征。图1现在示出的具体示例包括电池组100，其具有连接至可充电电池105的BMS 101。可充电电池包括至少一个LiFePO4电池。BMS 101包括控制器103、电流传感器109、温度传感器107以及
电压传感器111，后三者
串联连接，并连接至控制器103。
[0011] 本示例中的控制器103、电压传感器111和电流传感器109设置在印刷
电路板上。温度传感器107连接至电池堆栈的正
端子。由于珀尔帖效应，堆栈的正端子在使用时会变得比负端子更热，因此温度传感器连接至堆栈上最热的电池。
[0012] 控制器103还包括数据
存储器，其具有存储的关系。在图1所示的示例中，存储的关系包括查找表，其提供了基于温度的预定的电流值。
[0013] BMS 101可连接至充电电流源，例如充电点300。控制器103用于向充电点300发送充电电流的
请求以供应给电池105。温度传感器107用于根据可充电电池105的温度来提供温度信号。在图1所示的示例中，电流传感器109监视到可充电电池105的充电电流，并且向控制器103提供电流信号。控制器103用于根据温度信号控制（例如，调节）用于对可充电电池105充电的充电电流。例如，控制器包括用于控制到电池105的充电电流的限流器，例如
场效应晶体管等晶体管。
[0014] 在图1所示的示例中，控制器103用于在电池105的充电期间根据温度信号和电流信号来控制（或调节）到电池105的充电电流的流动，但是在其他实施例中，控制器103可以仅基于温度信号来控制充电电流。根据存储的关系，例如查找表，来逐渐减小电流，并且控制器103用于基于存储的关系控制充电电流。
[0015] 在操作上，电池组100连接至充电点。控制器103向充电点300发送请求，作为响应，开始对电池105充电。电池组100的BMS 101的控制器103可以基于电池105的至少一个参数例如基于电池105的电压，确定是否需要对电池105充电，再根据确定情况来发送电流请求。
[0016] 在充电期间，温度传感器107监测电池105的温度，电流传感器109监测到电池105的充电电流。温度传感器107向控制器103发送温度信号，电流传感器109向控制器103发送电流信号。当温度信号表示温度超过第一阈值温度信号值，作为响应，控制器103随温度升高而逐渐减小（或调节）充电电流。第一阈值温度可以是42°C。可以根据例如电流和温度之间的线性关系而逐渐减小电流。
[0017] 在一些实施例中，当温度信号表示温度超过第二阈值温度，作为响应，控制器103控制或调节充电电流，从而不会有充电电流供应给电池105。第二阈值温度可以是45°C。
[0018] 在一些实施例中，控制器103用于随温度的降低而逐渐减小充电电流，以响应于表示温度低于第三阈值的温度信号。第三阈值温度可以是5°C。可以根据例如电流和温度之间的线性关系而逐渐减小电流。
[0019] 当温度信号表示温度低于第四阈值，作为响应，控制器103可以用于控制或调节充电电流，从而不会有充电电流供应给电池105。第四阈值温度可以是0°C。
[0020] 控制器103可以用于在电池105的充电器件控制到电流105的充电电流的流动，使得电池的温度在
选定的范围之内。例如，选定的范围可以具有对应于上述第二阈值温度和第四阈值温度的端点。
[0021] 权利要求的其他实施方式涉及BMS，例如图2所示的BMS 101，其可以以两种模式工作。在第一模式中，控制器103基于从温度传感器107接收的温度信号，控制用于对可充电电池105充电的充电电流。可充电电池105可包括多个电池106，在第二模式中，控制器103用于基于各个电池106指示的电池电量，例如基于电压传感器111提供的电压信号，来均衡可充电电池105的电池106。以这种方式，具有多个电池106的可充电电池105在第一模式期间可以快速充电，然后，一旦可充电电池105充至某个电平，例如电压传感器111指示的某个电压电平，BMS 101就可以基于电池106各自的电池电量来均衡电池，例如使得所有电池106都充至相同的电量。
[0022] 如上所述，从上面的讨论可以理解，附图所示实施方式仅仅是示例性的，并且具有如本文所述和权利要求中所述的概括的、移除的、或者替换的特征。图2现在示出的具体示例为类似于图1所示的电池组的电池组100。图2所示的电池组100包括连接至可充电电池105的BMS 101。BMS 101包括：控制器103、以串联方式设置并连接至电池105的电压传感器
111和电流传感器109、以及连接至电池105和控制器103的温度传感器107。
[0023] 如图2所示，可充电电池105包括以串联方式连接的堆叠设置的三个电池单元106。电池105的每个电池单元106具有与之并联的相应的
电阻器104。在每个
电阻器104和电池单元106之间串联连接
开关102。
[0024] 控制器103、电压传感器111、电流传感器109和温度传感器106以与上面关于图1描述的方式大致相同的方式运行。与图1中所示的电池组100一样，控制器103用于向充电点发送充电电流请求以供应电池105。温度传感器107用于根据可充电电池105的温度提供温度信号。电压传感器111可操作地向电池105提供电压信号以充当充电指示器，用以指示电池105的电池单元106的电池电量。
[0025] 控制器用于以至少两种模式运行。在第一模式中，控制器103根据来自温度传感器107的温度信号，控制用于对电池105充电的充电电流，例如以上面关于图1描述的方式进行控制。在第二模式中，控制器103用于根据各个电池单元106的电池电量来均衡电池105的电池单元106。
[0026] 为了均衡电池105的电池单元106，控制器103用于控制到电池105的每个电池单元106的充电电流。为此，控制器103可操作地控制每个开关102以控制到每个电阻器104的电流流动，并因此控制到每个电池单元106的充电电流的流动。
[0027] 控制器103可以用于在电池105的充电期间以第一和第二模式均衡电池105的电池单元106，并在电池105的放电期间以第三模式均衡电池105。控制器103可以用于在放电期间的第三模式下控制从每个电池单元106汲取的电流。
[0028] 与图1的电池组100一样，在操作上，电池组100连接至充电点。控制器103向充电点发送请求，作为响应，开始对电池105充电。在充电期间，温度传感器107监测电池105的温度，并把温度信号发送到控制器103。电流传感器109监测到电池105的充电电流，并把电流信号发送到控制器103。
[0029] 在第一模式中，控制器根据温度升高而逐渐减小（或调节）电流，以响应于表示温度超过第一阈值温度的温度信号。
[0030] 当达到所选阈值时，BMS 101以第二模式运行。例如，当达到所选择的电压阈值时，例如电压传感器111提供的电压信号所指示，BMS 101以第二模式运行。因为电压信号可以表示电池105的电池电量，如上所述，一旦电池105的电池电量达到一定量级，BMS 101就可以以第二模式运行。电压阈值可以是例如3.1V，例如3.3V，例如3.6V。
[0031] 在第二模式中，控制器103基于各个电池单元106所指示的电池电量来均衡电池单元106，例如基于各个电池单元106的电压。为了均衡电池单元106，控制器103控制各个电池单元106相应的开关102。通过打开和/或关闭每个开关102，控制器103控制流过各个电阻器104的电流量。由于每个电阻器104与每个电池单元106并联设置，因此对到每个电阻器104的电流的控制也控制了到每个电池单元106的电流。
[0032] 控制器103可以在充电期间以第二模式运行，以响应供应给电池105的充电电流超过选定的充电电流阈值（例如0.5A）。控制器103可以在充电期间以第二模式运行，以响应供应给电池105的充电电压超过选定的充电电压阈值（例如3.0V）。
[0033] 在第二模式中，控制器103可以按电压顺序对电池105的每个电池单元106进行排序，并根据排序控制到电池105的每个电池单元106的充电电流。控制器103还可以基于电池单元106的最高电压和最
低电压之间的偏差，控制到每个电池单元106的充电电流。例如，控制器可以控制到所选数量的电池单元106中的每一个的充电电流，例如，顶部电池单元106、顶部两电池单元106、顶部三电池单元106、或者顶部四电池单元106，直至每个所选电池单元106与底部电池单元106之间的偏差达到阈值（例如0.02V）。
[0034] 一旦完成充电，且电池可用于放电（例如通过把它连接至负载），控制器103可以以第三模式运行。在第三模式中，控制器103可以仅在放电期间均衡电池105的电池单元106，以响应电池105的电池单元106的电压满足和/或超过选定的电压阈值，例如大于或等于3.6V、大于或等于3.9V、大于或等于4.2V。通过仅在电池单元106的电压满足和/或超过选定的电压阈值才均衡电池单元106，从而仅在电池单元106具有足够电池电量时才均衡它们。
发明人惊奇地发现，电池单元106在电池电量太低时会是低效的。
[0035] 在第一模式中，控制器103可以以与图1的BMS类似的方式工作。例如，控制器103可以用于在电池105的充电期间控制到电池105的充电电流的流动，从而电池的温度在选定的范围内。例如，选定的范围可以对应于第二阈值温度和第四阈值温度。
[0036] 在一些示例中，电池105包括以串联方式设置的两个电池单元106堆栈、以及两个温度传感器107，每个温度传感器107设置成基于每个电池单元106堆栈的温度而提供温度信号。控制器103可以用于根据两个温度传感器107各自监测的最高温度或最高温度，来控制到电池105的充电电流。
[0037] 权利要求的其他实施例，例如如图3所示，涉及用于电动或混合动力车辆200的BMS 101，其可以防止车辆200在充电时的意外驶离。图3所示的BMS包括控制器103，用于与车辆驱动部201通信，例如经由
接口113通信。BMS 101还包括充电检测器，例如电流传感器109，其检测可充电电池105是否正在充电。控制器103用于经由接口113向车辆驱动部201发送信号来禁止车辆驱动部201的运行，以响应充电检测器检测到可充电电池105正在充电。
[0038] 图3示出了包括电池组100（例如图1中所示的电池组100）的车辆200。电池组100包括接口113。电池组100经由接口113联接到车辆驱动部201。例如，车辆驱动部201可以是
电动机。
[0039] 如上所述，从上面的讨论中可以理解，附图所示实施方式仅仅是示例性的，并且具有如本文所述和权利要求中所述的概括的、移除的、或者替换的特征。图1现在示出的具体示例示出了电池组100，其包括连接至接口113和可充电电池105的BMS101。接口113可以是控制器局域网（CAN）接口。BMS 101包括控制器103、充电检测器（其在所示的示例中为电流传感器109）、温度传感器107和电压传感器111，后三者连接至控制器103。
[0040] 控制器103用于经由接口113与车辆驱动部201通信。电流传感器109用于检测电池105是否正在充电。
[0041] 控制器103用于发送信号来禁止车辆驱动部201的运行，以响应电流传感器109检测到电池105正在充电。控制器103可以用于通过网络（例如CAN总线）进行通信。控制器103可以通过CAN总线发送信号以禁止车辆驱动部201的运行。例如，控制器103可以通过CAN总线广播充电通告。
[0042] 与图1和图2的电池组100一样，在操作上，电池组100连接至充电点。控制器103向充电点发送请求，作为响应，开始对电池105充电。在充电期间，电流传感器109监测到电池105的充电电流。电流传感器109把电流信号发送到控制器103。控制器103接收到表示充电电流正供应给电池105的电流信号，作为响应，控制器103经由接口113发送信号来禁止车辆驱动部201的运行。
[0043] 在图3所示的示例中，BMS 101包括可选的电压传感器111，其充当充电指示器。电压传感器111用于向控制器提供电池105的电池电量的指示。例如，电压传感器111把电压信号发送到控制器103。
[0044] 电压传感器111向控制器103发送表示电池电量低于充电阈值的电压信号，作为响应，控制器103用于通过例如CAN总线的网络发送充电通告。充电消息可以是重复的通告或者是单个的通告。它可以通过网络广播或者发送到连接至控制器103的特定设备。当充电消息是重复的通告时，当电压信号表示电池电量在充电阈值之上，作为响应，控制器103可以不再通过网络发送充电通告。充电阈值可以是例如3.6V。
[0045] 在控制器103用于通过网络通信的示例中，控制器103可以通过网络向充电点发送重复的电流请求消息。控制器103可以发送信号来禁止车辆驱动部201的运行，以响应于控制器接收到的对电流请求消息的应答。控制器103可以用于重复轮询网络以在发出广播的电流请求之后的时间间隔内收到对广播的电流请求的应答。为响应于通过网络接收的指令，控制器103可以用于向车辆驱动部201发送信号来
覆盖禁止车辆驱动部201运行的信号。在一些示例中，控制器103用于通过在网络中向车辆驱动部201发送重复的充电通告，来禁止车辆驱动部的运行。
[0046] 权利要求的其他实施例，例如如图4所示，涉及包括控制器103和电压传感器111的BMS 101，其能够断开到电池105的充电电流，以响应测量到的超过电压阈值的电池电压。例如，BMS 101可以用于断开充电电流，以响应由于例如
短路或
电弧放电而突增的瞬间电压。以这种方式，BMS 101可以起到类似熔丝的作用。
[0047] 如上所述，从上面的讨论，可以理解，附图所示的实施方式仅仅是示例性的，并且具有如本文所述和权利要求所述的概括的、移除的、或者替换的特征。图4现在示出的具体示例示出了电池组100，其也类似于图1的电池组100。图4中示出的电池组100包括连接至BMS 101的可再充电电池105。BMS 101包括控制器103和电压传感器111。
[0048] 电压传感器111用于测量电池105的电压并把电压信号发送到控制器103。控制器103用于从电压传感器111接收电压信号。控制器103用于断开充电电流，以响应超过电压阈值的电压信号（其表示测量的电池电压）。
[0049] 与图1和图2的电池组100一样，在操作上，电池组100连接至充电点。控制器103向充电点发送的请求，作为响应，开始电池105的充电。
[0050] 电压传感器111一直监视电池105的电压，但是在一些示例中，可以仅在电池105的充电期间监视电池105的电压。电压传感器111把电压信号发送到控制器103。控制器103可以控制电压传感器111何时监测电池105的电压。
[0051] 控制器103接收到超过电压阈值的电压信号，作为响应，控制器103断开到电池105的充电电流。例如，BMS 101可以包括场效应晶体管，并且控制器103可以控制场效应晶体管以断开或调节充电电流。
[0052] 选择大于电池105的额定工作电压范围的电压阈值。例如，电压阈值可以大于4V、大于8V、大于10V、大于15V、大于20V。所选择的的电压阈值可以对应于由电弧，例如电池组100和充电点的充
电触点之间的电弧放电，引起的突增的瞬间电压。
[0053] 在一些实施例中，电池105包括多个电池单元106。每个电池单元106可以包括电压传感器111，其向控制器103发送相应的电压信号。控制器103可以用于断开到电池105的充电电流，以响应电压信号中的至少一者超过阈值。
[0054] 权利要求的其他实施例，例如如图5所示，涉及用于可充电电池105的充电点300，其可以基于电池105的参数（例如温度或电压）控制电池105的充电。例如，充电点300包括用于与可充电电池组100的可充电电池105电连接的充电端口305。充电点300还包括控制器303和用于接收可充电电池105的至少一个参数的接口313。该至少一个参数可以包括电池
105的温度（例如，使用温度传感器107测量而得）和电池105的电压（例如，使用电压传感器
111测量而得）中的至少一个。充电点303的控制器303用于在电池105的充电期间基于至少一个参数而控制到电池105的充电电流。
[0055] 从上面的讨论，可以理解，附图所示实施方式仅仅是示例性的，并且具有如本文所述和权利要求中所述的概括的、移除的、或者替换的特征。图5现在示出的具体示例示出了用于给可充电电池组100（例如图1、图2或图4的可充电电池组100）充电的充电点300。图5中所示的充电点300包括通过接口313连接至控制器303的充电端口305。
[0056] 如上面关于图1和图2的描述，如图1和2所示，电池组100包括连接至可充电电池105的BMS 101。BMS 101包括控制器103、可选的电流传感器109、温度传感器107和电压传感器111，后三者连接至控制器103。在一些示例中，BMS 101可以仅包括电流传感器109、温度传感器107和电压传感器111中的一个或任何组合。
[0057] 电池组100的控制器103用于向充电点300发送充电电流请求以供应给电池105。温度传感器107用于根据可充电电池105的温度提供温度信号。电流传感器109监视到可充电电池105的充电电流，且电流传感器109用于向控制器103提供电流信号。电压传感器111监视可充电电池105的电压，且电压传感器111用于向控制器103提供电压信号。
[0058] 充电端口305用于电连接可充电电池组100的可再充电电池105。控制器303用于经由接口313接收电池组100的可再充电电池105的至少一个参数。该至少一个参数包括电池的温度和电池105的电压中的至少一者，其中，温度是经由BMS 101的控制器103而从温度传感器107接收的温度信号，电压是经由BMS 101的控制器103而从电压传感器111接收的电压信号。
[0059] 充电点300的控制器303用于在电池105的充电期间根据至少一个参数控制到电池105的充电电流。
[0060] 控制器303用于在网络中，例如CAN总线，经由接口313与电池组100的BMS 101的控制器103通信。控制器303用于经由接口313和充电端口305与可充电电池组100通信。控制器303用于根据网络上的消息中接收的至少一个其他参数来控制到电池105的充电电流。
[0061] 在使用中，可充电电池组100经由充电端口305连接至充电点300。充电可以以多种不同方式开始。例如，电池组100的BMS 101的控制器103可以向充电点300发送电流请求。为响应于接收的电流请求，充电点300的控制器303可以开始对电池105充电。电池组100的BMS 101的控制器103可以基于电池105的至少一个参数例如基于电池105的电压，确定是否需要对电池105充电，再根据确定情况来发送电流请求。
[0062] 在其他实施例中，控制器303可以向电池组100的BMS 101的控制器103发送信号或消息，请求关于至少一个其他参数的信息。作为响应，电池组100的BMS 101的控制器103可以把包含与至少一个参数有关的信息的信号或消息发送到充电点300的控制器303。为响应于接收到该信息，充电点300的控制器303可以确定是否开始对电池组100的电池105充电。
[0063] 一旦充电开始，充电点300的控制器303在电池105的充电期间根据至少一个参数控制到电池105的充电电流。例如，当电压信号表示电池105的电池电量已达到充电阈值，作为响应，控制器303可以逐渐减小或切断提供至电池105的充电电流。如关于图3的描述，充电阈值可以是例如3.6V。
[0064] 如关于图1和图2的描述，控制器103可以用于根据温度信号来控制（或调节）对可充电电池105充电的充电电流。例如，控制器包括用于控制到电池105的充电电流的限流器，例如场效应晶体管。
[0065] 所述至少一个参数可以包括发送电流的指令。例如，充电点300可以用于开始向电池105提供充电电流，并因此根据经由接口313接收的第一消息而开始充电，以及用于禁止充电电流到电池105，并因此根据经由接口313接收的第二消息而停止充电。
[0066] 充电点300的控制器303可以用于经由接口313而重复发送通告消息。充电点300可以用于在确认接收到通告消息时控制到电池105的充电电流。
[0067] 在上述的实施例中，充电点300的控制器303用于通过接口313和充电端口305与可充电电池组100通信。在其他实施例中，充电点300的控制器303用于通过接口313而非通过充电端口305来与可充电电池组100通信。例如，充电点300可以用于通过网络端口与可充电电池组100通信，例如通过CAN端口可操作地连接至可充电电池组100。
[0068] 权利要求的其他实施例，例如如图6所示，涉及可用于对多个可充电电池组100充电的BMS 101，从而，例如，电池组100充到相同的电量。每个电池组100包括可充电电池105以及具有控制器103的BMS 101。每个电池组100串联或并联地连接至充电点300。一个电池组100的控制器103用于与另一个电池组100的控制器103通信，并且在彼此通信时，每个电池组100用于把自身
指定为“主”或“从”。主电池组100的控制器103用于接收与从电池组100的电池105的参数相关的信息，基于接收到的从电池组100的信息，控制从充电点300至从电池组、或至主电池组和从电池组100的充电电流。
[0069] 从上面的讨论，可以理解，附图所示实施方式仅仅是示例性的，并且具有如本文所述和权利要求中所述的概括的、移除的、或者替换的特征。图6现在示出的具体示例示出了用于对多个电池105a、105b充电的示例性的电池组100。
[0070] 图6示出了两个电池组100a和100b。图6所示的电池组100a、100b彼此连接，并连接至充电点300，例如上述图5的充电点。
[0071] 第一电池组100a包括连接至可充电电池105a的BMS 101a。BMS 101a包括控制器103a。第二电池组100b还包括连接至可充电电池105b的BMS 101b。BMS 101b还包括控制器
103b。
[0072] 第一BMS 101a的控制器103a用于通过例如可选的接口（未示出）与第二BMS 101b的控制器103b通信。在与第二BMS 101b通信时，第一BMS 101a的控制器103a用于把自身指定为
主控制器103a，并把另一控制器指定为从控制器103b。
[0073] 主控制器103a用于接收来自从控制器103b的关于多个电池的第二电池105b的参数的信息。
[0074] 电池105的参数可以包括以下中的至少一个：电池组温度、电池组电压、到电池组的充电电流、每电池组的电池单元数、到每个电池单元的充电电流和每个电池单元的电压。
[0075] 主控制器103a用于根据所接收的信息以及根据与第一电池105a的参数相关的信息，来控制接收到的从驳运点300至多个电池105a、105b的充电电流。
[0076] 与图1和图2的电池组100一样，在操作上，电池组100a、100b连接至充电点300。主控制器103a可以基于所接收的有关第一电池105a、第二电池105b或者二者组合的信息，来确定多个电池105a、105b何时需要充电。
[0077] 为响应于主控制器103a向充电点发送请求，而开始对电池105a、105b充电。主控制器103a基于接收的信息控制提供给两个电池105a、105b的电流。例如，主控制器103a可以基于多个电池的最高温度或最低温度来控制提供给电池105a、105b的电流。
[0078] 主控制器103a可以以多种不同方式控制提供给电池105a、105b的电流。例如，在一些实施例中，主控制器103a可以直接控制从充电点300到第二电池组100b的电流流动。在其他实施例中，主控制器103a可以用于向从控制器103b发送指令。主控制器103a可以向从控制器103b发送信号，告知从控制器103b向充电点300请求什么样的电流。
[0079] 主控制器103a可以控制提供给电池105a、105b的电流，使得两个电池105a105b充电到相同的电平。当一个电池比另一个电池充电更快时，这可能很有用。例如，主控制器103a可以用于以相等的速率向两个电池105a、105b供应电流，直到电池105a、105b中的一个达到阈值，例如选定的电压阈值，如3.1V、3.3V、3.6V。一旦其中一个电池达到选定的电压阈值，主控制器103a可以用于仅向另一个电池供应电流，直到两个电池处于相同的电压电平（例如，使得两个电池都充电到相同的电压电平）。
[0080] 根据本申请的内容，可以理解，上面关于特定附图描述的BMS 101或电池组100可以包括用于另一实施例的特征。
[0081] 例如，图2、图3、图4、图5和图6中任何一个电池组100可以用于，例如上面关于图1所描述的，根据电池105的温度来控制电池105的充电。例如，电池组的BMS 101 100可以包括连接至控制器103的电流传感器109和温度传感器107。温度传感器107可以用于根据可充电电池105的温度提供温度信号，电流传感器监测到充电电池105的充电电流并向控制器103提供电流信号。控制器103可以用于基于温度信号和电流信号控制充电电流。
[0082] 图1、图3、图4、图5和图6中任何一个电池组100可以用于，例如上面关于图2所描述的，以两种模式运行。例如，电池组100的BMS 101包括控制器103、电压传感器111和电流传感器109，其串联设置并连接至电池105，温度传感器107连接至电池105和控制器103。温度传感器107可以用于基于可充电电池105的温度提供温度信号。电压传感器111可用于提供电压信号以充当充电指示器，以提供电池105的电池单元106的电池电量的指示。控制器103可用于至少两种模式运行。在第一模式中，控制器103基于来自温度传感器107的温度信号，控制用于对电池105充电的充电电流，例如以上面关于图1描述的方式运行。在第二模式中，控制器103用于根据每个相应电池单元106指示的电池电量，来均衡电池105的电池单元106。
[0083] 图1、图2、图4、图5和图6中任何一个电池组100可以用于，例如上面关于图1所描述的，与车辆驱动部201通信。例如，电池组100包括接口113。电池组100通过接口113连接至车辆驱动部201。控制器103可以用于通过接口113与车辆驱动部201通信。电流传感器109可以用于检测电池105是否正在充电。控制器103可以用于发送信号来禁止车辆驱动部201的运行，以响应于电流传感器109检测到电池105正在充电。
[0084] 图1、图2、图3、图5和图6中任何一个电池组100可以用于断开到电池105的充电电流，以响应于测量到的电池电压超过电压阈值。例如，电池组100的BMS 101包括控制器103和电压传感器111。电压传感器111可以用于测量电池105的电压，并把电压信号发送到控制器103。控制器103可以用于断开到电池105的充电电流，以响应于电压信号超过电压阈值。
[0085] 图1、图2、图3、图4和图6中任何一个电池组100可以用于，例如上面关于图5所描述的，与充电点300一起操作。例如，电池组100的BMS 101可以包括电流传感器109、温度传感器107和电压传感器111中至少一个或任何组合，其设置为向充电点300的控制器303提供有关电池105的至少一个参数的信息。例如，温度传感器107可以用于根据可充电电池105的温度来提供温度信号。电流传感器109可以用于向控制器103提供电流信号。电压传感器111可以用于向控制器103提供电压信号。电池组100可以适于连接至充电点300的充电端口305。充电点300可以包括控制器303，其经由接口313连接至充电端口305，用于在对电池105充电期间，基于至少一个参数来控制充电电流。
[0086] 在图6的情况下，每个电池组100a、100b可以包括图1、图2及图3所示的电池组100的特征。例如，每个BMS 101a、101b可以包括电流传感器109、电压传感器111和/或温度传感器107。控制器103a、103b或主控制器103a可以用于根据从这些传感器接收的信号，来控制到每个电池105a、105b的充电电流，例如上面关于图1和图2的描述。每个电池组100a、100b还可以包括接口113，每个控制器103a，103b或主控制器103a可以控制车辆驱动部201，例如上面关于图3的描述。
[0087] 在一些实施例中，BMS 101不具有电压传感器111或电流传感器109。在一些实施例中，BMS 101不包括数据存储器。
[0088] 每个电池105可以包括多个电池单元106，例如上面关于图2的描述。每个电池单元106可以具有相应的电阻器104和开关102，用于控制每个电池单元106。在一些实施例中，电池105包括两个电池单元106堆栈，例如两个堆栈，每一堆栈有三个电池单元106。BMS 101可以具有两个温度传感器107，每个温度传感器107设置成基于各个电池单元106的堆栈的温度而提供温度信号。在这样的实施例中，控制器103可以基于两个温度传感器107的各自的最高监测温度或最低监测温度来控制到电池105（例如到每个堆栈和/或各个电池单元106）的充电电流。
[0089] 在一些实施例中，BMS 101的控制器103包括用于从电池105接收多个
输入信号的多个输入端或通道。控制器103可以用于根据输入信号确定电池单元106的数量。例如，控制器103可以包括15个通道。例如，BMS 101可以用于根据每个电池单元106的电压测量来确定电池单元106的数量。控制器103可以用于根据确定出的电池单元106的数量来均衡电池单元106。
[0090] 控制器103可以包括接口113、313，用于通过网络进行通信，例如CAN总线或诸如RS485总线的
串行总线，例如图3或图5描述的CAN总线。控制器103可以用于通过网络传送关于电池105的充电和放电的信息。控制器103可以用于通过网络把关于电池105的充电和放电的信息传送到充电站300。控制器103可以用于通过网络传送电池的温度、电池的电池电量的指示、对电池的充电电流以及电池的电压中的至少一者。
[0091] 控制器103可以基于通过网络接收的指令来控制电池105的充电或放电。例如，为响应于通过网络接收的表示请求停止充电的指令，控制器103可以用于减少到电池105的充电电流，直到充电电流低于所选择的充电电流阈值，并且作为响应，会通过网络发送指示电池105的充电已经结束的消息。在一些实施例中，所选择的充电电流阈值可以对应于没有到电池105的充电电流。
[0092] 控制器103可以用于根据温度信号来控制一温度控制系统以加热或冷却电池105。控制器103可以用于激活温度控制系统来冷却电池105，以响应于温度超过第一阈值温度（例如，上面关于图1描述的第一阈值温度）。控制器103可以用于激活温度控制系统来加热电池105，以响应于温度下降到低于第三阈值温度（例如上面关于图1描述的第三阈值温度）。
[0093] 尽管上面已经描述了LiFePO4（
磷酸铁锂）电池，但是可以使用任何锂电
池化学品，例如，LiCoO2或LiMn2O4、
钛酸锂、锂硫化物、锂
聚合物或锂离子聚合物。也可以使用其他化学电池。
[0094] 本申请的其他实施例可以设计用于对可充电电池充电和/或放电的BMS。BMS可以是上述BMS 101。BMS 101包括控制器103和两个温度传感器：(i) 用于测量可充电电池105的至少一个电池单元106的温度的第一温度传感器107，以及(ii) 用于测量可充电电池105的温度的第二温度传感器。控制器103用于根据来自第一温度传感器107的温度信号，控制对可再充电电池105充电的充电电流，并且停止流入和/或来自可充电电池105的电流，以响应于指示BMS 101的器件温度超过阈值温度的第二温度传感器。
[0095] 例如，控制器103用于停止充电电流流向可充电电池105，以响应于指示BMS 101的器件温度超过阈值温度的第二温度传感器。附加地或替代地，控制器103用于停止来自可充电电池105的放电电流的流动，以响应于指示BMS 101的器件温度超过阈值温度的第二温度传感器。停止充电或放电电流可以包括完全停止电流流动，使得根本没有电流流到可充电电池105和/或从可充电电池105流出。
[0096] 可以理解的是，BMS可以包括上述BMS 101的任何功能。例如，BMS 101的控制器103可以设置成随升高温度而逐渐减小充电电流，以响应于来自第一温度传感器107的表示温度超过第一阈值温度信号值的温度信号。
[0097] BMS 101的器件可以包括至少一个可由控制器103操作的压控阻抗，用于控制提供给可充电电池105的充电电流和/或从可再充电电池105提供的充电电流。压控阻抗可包括晶体管，例如
绝缘栅双极晶体管（IGBT）、场效应晶体管（FET），又如结型场效应晶体管（JFET）、绝缘栅场效应晶体管（IGFET）、金属
氧化物
半导体场效应晶体管（MOSFET）以及任何其他类型的晶体管。
[0098] 因达到第二温度传感器的阈值温度，控制器103作出反应，停止对可充电电池105的充电和/或放电至充电电池105和/或从充电电池105放电，又基于此，控制器103作出反应，可用于在允许电流再次流动之前，等待一设定的时间段。附加地或替代地，控制器103可以用于等待直至第二温度传感器表明BMS 101的器件温度低于阈值温度，例如低于阈值温度的20摄氏度。例如，控制器103可以用于当第二温度传感器指示BMS 101的器件低于第二温度传感器的第二阈值温度时允许恢复电流。
[0099] 因此，第二温度传感器可以具有第一阈值温度和第二阈值温度。第二温度传感器的第一阈值温度可以是，如果达到第一阈值温度，则停止流入和/或流出可充电电池105的电流；而第二温度传感器的第二阈值温度可以是，如果达到第二阈值温度，则允许恢复电流流向和/或来自可充电电池105。第二温度传感器的第一阈值温度可以大于第二温度传感器的第二阈值温度。例如，第二温度传感器的第一阈值温度可以是110摄氏度。第二温度传感器的第二阈值温度可以是90摄氏度。
[0100] 第二温度传感器的第一阈值温度和可选的第二阈值温度可以大于第一温度传感器107的阈值温度。换言之，BMS 101的器件的阈值温度可以大于可充电电池105的阈值温度。可充电电池105，特别是可充电电池105的电池单元106，可以具有比可充电电池105更高的
热容量，并可用作BMS 101的器件的
散热器。为BMS 101的器件提供大于可充电电池105的阈值温度的阈值温度，可以让控制器103提供安全的断流机制，并防止BMS 101和/或电池105变得太热。
[0101] 因此，第二温度传感器的第一阈值温度和第二阈值温度可以是控制器103的第五阈值温度信号值和任选的第六阈值温度信号值。第五阈值温度信号值和任选的第六阈值温度信号值可以大于第一温度传感器107第一阈值温度信号值、第二阈值温度信号值中的任何一个。在一些实施例中，BMS 101可以包括接口103，用于例如可操作地通过CAN通信。阈值温度可以通过经由103配置，例如阈值温度可以经由CAN配置。
[0102] 上述所有实施例以及每个要求保护的特征可以用于公路和/或非公路应用。例如，上述实施例以及每个要求保护的特征可以仅用于公路或非公路应用。上述实施例和每个要求保护的特征可以用于公路用
电机或非公路用电机，或者公路用电气设备或非公路用电气设备。例如，上述实施例和每个要求保护的特征可以用在电动车辆或混合动力车辆，以应用于公路和/或非公路。例如，这里描述的可充电电池组100可以用于例如在公路和/或非公路上使用的电动车辆或混合动力车辆中。例如，上述实施例和每个要求保护的特征可以用于汽运（在高速公路上）、近海应用（非公路上）、仓库环境（例如用于铲车等机械装卸设备和自动导引车辆，如WO98/49075中的描述——用在非公路上）、以及能量存储应用（商用和家用——也是用在非公路上）。
[0103] 在一些实施例中，一或多个存储器件可以存储用于实现本文描述的操作的数据和/或程序指令。本申请的实施例提供了包括程序指令的有形且非暂时性存储介质，其中程序指令可操作地对处理器进行编程以执行本文描述的和/或所要求保护的方法中的任何一个或多个和/或提供如本文所描述的和/或所要求保护的
数据处理装置。
[0104] 本文概述的方法和装置可以使用控制器和/或处理器来实现，控制器和/或处理器可以由固定逻辑提供，例如
逻辑门组合或者诸如由处理器执行的
软件和/或
计算机程序指令的可编程逻辑。其他类型的可编程逻辑包括可编程处理器、可编程数字逻辑（如
现场可编程门阵列（FPGA）、可擦除可编程
只读存储器（EPROM）、
电可擦除可编程只读存储器（EEPROM））、
专用集成电路（ASIC）、或者任何其他种类的数字逻辑、软件、代码、
电子指令、闪存、光盘、CD-ROM、DVD ROM、磁卡或光卡、适用于存储电子指令的其他类型的机器可读介质，或其任何合适的组合。
[0105] 本申请的实施例提供了计算机程序产品和计算机可读介质，例如有形非暂时性介质，其存储用于对处理器进行编程以执行本文所述方法中任何一个或多个的指令。对于本领域技术人员来说，根据本申请的内容，该装置的其他变化和
修改是显而易见的。
[0106] 一般地，参考附图，可以理解的是，本文描述的系统和装置的功能是通过示意性功能
框图予以描述。然而，应当理解的是，这些功能不需要以这种方式划分，并且不应理解为暗示不同于下面描述和要求保护的
硬件的任何特定硬件结构。附图所示的一或多个器件的功能可以进一步细分和/或分布在本申请的装置中。在一些实施例中，附图中示出的一或多个器件的功能可以集成到单个功能单元中。
[0107] 可以得到启发的是，本文公开的任何一个实施例的任何特征可以与本文描述的任何其他实施例例的任何选定特征组合。例如，方法的特征可以在适当配置的硬件中实现，并且本文描述的特定硬件的配置可以在使用其他
硬件实现的方法中使用。
