充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，包括設置在電池管理系統(tǒng)上的第一接口電路和設置在充電機上的第二接口電路；第一接口電路的信號傳輸端口與第二接口電路的信號傳輸端口通過信號線電連接，進行單線信號通訊；第二接口電路通過信號線傳輸?shù)谝豢刂菩盘栔恋谝唤涌陔娐?，控制電池管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)；第一接口電路通過信號線傳輸?shù)诙刂菩盘栔恋诙涌陔娐?，調(diào)節(jié)充電機的充電參數(shù)。其不需要更改充電機的軟件或硬件，也不需要另外設置功率開關(guān)或復雜的數(shù)字通訊方式，即可適應電池組充電參數(shù)的變化。電路簡單，成本低廉，有效解決了通過更換充電機，或增加復雜的數(shù)字通訊方式以適應電池組充電參數(shù)變化導致成本增加的問題。
【專利說明】充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及新能源領(lǐng)域，特別是涉及一種充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有低速電動車車載或非車載充電機在充電過程中與電池管理系統(tǒng)(BATTERYMANAGEMENT SYSTEM,BMS)并無通訊，往往只有功率線連接到電池組。充電參數(shù)的調(diào)節(jié)只能依靠充電機自身進行控制。電池組的過壓保護由電池管理系統(tǒng)完成。當電池組的規(guī)格或充電參數(shù)發(fā)生改變，需要進行調(diào)整時，只能更改充電機的軟件或硬件。
[0003]并且，通過現(xiàn)有方式連接的充電機和電池管理系統(tǒng)不能進行實時數(shù)據(jù)傳遞。當電池組進行過壓保護時，電池管理系統(tǒng)必須通過功率開關(guān)來切斷充電機與電池組之間的充電電流進行過壓保護。并且，當電池組的充電功率要求發(fā)生變化時，必須更換另一型號的充電機與電池組相匹配，或在充電機與電池組之間增加復雜的數(shù)字通訊方式。而通過更換充電機，或在充電機與電池組之間增加復雜的數(shù)字通訊方式，雖然實現(xiàn)了電池管理系統(tǒng)對電池組的過壓保護以及適應電池組充電參數(shù)的變化，但是卻增加了成本。
實用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對通過更換充電機，或增加復雜的數(shù)字通訊方式以適應電池組充電參數(shù)變化導致成本增加的問題，提供一種充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置。
[0005]為實現(xiàn)本實用新型目的提供的一種充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，包括設置在所述電池管理系統(tǒng)上的第一接口電路和設置在所述充電機上的第二接口電路；
[0006]所述第一接口電路的信號傳輸端口與所述第二接口電路的信號傳輸端口通過信號線電連接，進行單線信號通訊；
[0007]所述第二接口電路通過所述信號線傳輸?shù)谝豢刂菩盘栔了龅谝唤涌陔娐?，控制所述電池管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)；
[0008]所述第一接口電路通過所述信號線傳輸?shù)诙刂菩盘栔了龅诙涌陔娐?，調(diào)節(jié)所述充電機的充電參數(shù)。
[0009]在其中一個實施例中，所述第一控制信號和所述第二控制信號均為按預設規(guī)律變化的電平信號或以預設占空比變化的脈沖信號。
[0010]在其中一個實施例中，所述第一接口電路包括第一晶體管和第二晶體管；
[0011]所述第一晶體管的柵極作為所述第一接口電路的信號傳輸端口，通過所述信號線與所述第二接口電路的信號傳輸端口電連接；
[0012]所述第一晶體管的源極連接至接地端；
[0013]所述第一晶體管的漏極與所述第二晶體管的柵極的連接端連接第一電阻后，與所述第二晶體管的源極電連接；
[0014]所述第二晶體管的源極與第一供電電源電連接；
[0015]所述第二晶體管的漏極作為所述第一接口電路的信號輸出端，與所述電池管理系統(tǒng)的主控板輸入端電連接；
[0016]其中，所述第一晶體管為N溝道增強型場效應晶體管；
[0017]所述第二晶體管為P溝道增強型場效應晶體管。
[0018]在其中一個實施例中，所述第一接口電路還包括并聯(lián)連接的第二電阻和第一電容；
[0019]所述并聯(lián)連接的第二電阻和第一電容連接在所述第二晶體管的漏極和接地端之間。
[0020]在其中一個實施例中，所述第一接口電路還包括第三晶體管；
[0021]所述第三晶體管的基極連接第三電阻后，作為所述第一接口電路的信號輸入端，與所述電池管理系統(tǒng)的主控板的輸出端電連接；
[0022]所述第三晶體管的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)第四電阻，且所述第三晶體管的發(fā)射極與所述第四電阻的連接端接地；
[0023]所述第三晶體管的集電極與所述第一晶體管的柵極電連接；
[0024]其中，所述第三晶體管為NPN型晶體管。
[0025]在其中一個實施例中，所述第一接口電路還包括并聯(lián)連接的第五電阻和第二電容；
[0026]所述并聯(lián)連接的第五電阻和第二電容并聯(lián)在所述第三晶體管的集電極和發(fā)射極之間。
[0027]在其中一個實施例中，所述第二接口電路包括第一二極管、穩(wěn)壓二極管和第四晶體管；
[0028]所述第一二極管的陰極作為所述第二接口電路的信號傳輸端口，通過所述信號線與所述第一接口電路的信號傳輸端口電連接；
[0029]所述第一二極管的陽極與所述第四晶體管的基極的連接端串聯(lián)第六電阻后，與第二供電電源電連接；
[0030]所述第四晶體管的集電極串聯(lián)第七電阻后，與所述第二供電電源電連接；
[0031]所述第四晶體管的集電極與所述第七電阻的連接端，作為所述第二接口電路的信號輸出端與所述充電機的主控板輸入端電連接；
[0032]所述第四晶體管的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)所述穩(wěn)壓二極管；
[0033]所述第四晶體管的發(fā)射極與所述穩(wěn)壓二極管的陽極的連接端接地；
[0034]其中,所述第四晶體管為PNP型晶體管。
[0035]在其中一個實施例中，所述第二控制信號為所述以預設占空比變化的脈沖信號時，所述脈沖信號的占空比與所述充電機輸出的充電電流成正比；
[0036]所述脈沖信號的占空比為第一預設值時，所述充電機輸出最小充電電流；
[0037]所述脈沖信號的占空比為第二預設值時，所述充電機輸出最大充電電流；
[0038]所述第一預設值小于所述第二預設值。
[0039]在其中一個實施例中，所述脈沖信號的占空比為第三預設值時，所述充電機輸出過壓報警信號；
[0040]所述脈沖信號的占空比為第四預設值時，所述充電機輸出溫度報警信號；
[0041]所述第三預設值大于所述第二預設值；
[0042]所述第四預設值小于所述第一預設值。
[0043]在其中一個實施例中，所述第一預設值的取值為20% ;所述第二預設值的取值為80% ;所述第三預設值的取值為90% ;所述第四預設值的取值為10%。
[0044]上述充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置的有益效果:其分別在電池管理系統(tǒng)上設置第一接口電路，在充電機上設置第二接口電路。第一接口電路的信號傳輸端口與第二接口電路的信號傳輸端口通過信號線電連接，進行單線信號通訊。電池管理系統(tǒng)根據(jù)充電機輸出的第一控制信號，進行充電開啟以及充電停止等工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換；充電機根據(jù)電池管理系統(tǒng)輸出的第二控制信號，實時調(diào)節(jié)充電參數(shù)(充電電壓或充電電流的大小)。即分別在電池管理系統(tǒng)和充電機上設置第一接口電路和第二接口電路，通過信號線傳輸?shù)男盘枌崿F(xiàn)雙向(充電機一電池管理系統(tǒng)，以及電池管理系統(tǒng)一充電機)傳遞多種實時信息，進而分別實現(xiàn)充電機的充電參數(shù)的實時調(diào)整以及電池管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)的實時轉(zhuǎn)換。其不需要更改充電機的軟件或硬件即可適應電池組充電參數(shù)的變化，同時也不需要另外設置功率開關(guān)或復雜的數(shù)字通訊方式以適應電池組充電參數(shù)的變化。只通過充電機與電池管理系統(tǒng)之間的單線信號通訊，即可適應電池組充電參數(shù)的變化。電路簡單，成本低廉，有效地解決了通過更換充電機，或增加復雜的數(shù)字通訊方式以適應點出租充電參數(shù)的變化導致成本增加的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1為充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置一具體實施例電路圖；
[0046]圖2為充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置一具體實施例信號時序圖。

【具體實施方式】
[0047]為使本實用新型技術(shù)方案更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0048]參見圖1，作為一具體實施例的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，包括設置在電池管理系統(tǒng)上的第一接口電路110和設置在充電機上的第二接口電路120。
[0049]第一接口電路110的信號傳輸端口與第二接口電路120的信號傳輸端口通過信號線(圖中未示出)電連接，進行單線信號通訊。
[0050]第二接口電路120通過信號線輸出第一控制信號至第一接口電路110，控制電池管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
[0051]第一接口電路110通過信號線輸出第二控制信號至第二接口電路120，調(diào)節(jié)充電機的充電參數(shù)。
[0052]其分別在電池管理系統(tǒng)和充電機上設置第一接口電路110和第二接口電路120，通過信號線傳輸?shù)男盘枌崿F(xiàn)雙向(充電機一電池管理系統(tǒng)，以及電池管理系統(tǒng)一充電機)傳遞多種實時信息。從而實現(xiàn)電池管理系統(tǒng)根據(jù)充電機通過信號傳輸模塊輸出的第一控制信號，進行充電開啟以及充電停止等工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換；充電機根據(jù)電池管理系統(tǒng)通過信號傳輸模塊輸出的第二控制信號，實時調(diào)節(jié)充電參數(shù)(充電電壓或充電電流的大小)。
[0053]即通過第一接口電路110和第二接口電路120，在充電機與電池管理系統(tǒng)之間增加一根信號線，通過該信號線傳輸?shù)男盘栯p向傳遞多種實時信息，實現(xiàn)充電機的充電參數(shù)的實時調(diào)整以及電池管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)的實時轉(zhuǎn)換。不需要更改充電機的軟件或硬件，同時也不需要另外設置功率開關(guān)或復雜的數(shù)字通訊方式，即可適應電池組充電參數(shù)的變化。有效解決了通過更換充電機，或增加復雜的數(shù)字通訊方式適應電池組充電參數(shù)的變化導致成本增加的問題。
[0054]也就是說，采用單根信號線將設置在電池管理系統(tǒng)上的第一接口電路和設置在充電機上的第二接口電路連接，使得電池管理系統(tǒng)與充電機之間的通訊接口為單線信號通訊接口，并結(jié)合相應的通訊協(xié)議，由單根信號線傳輸相應的信號實現(xiàn)雙向傳遞多種信息。
[0055]其中，電池管理系統(tǒng)和充電機均可以作為主動設備，通過分別設置的第一接口電路和第二接口電路，調(diào)節(jié)經(jīng)信號線傳輸?shù)男盘?，另一設備隨即作為接收方以一定邏輯接收該信號的變化，從而接收到來自主動方的信息進行相應的工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。簡化了電池管理系統(tǒng)與充電機的通訊方式，并且不用配置專門的數(shù)字通訊線纜，使得充電機與電池管理系統(tǒng)之間的物理接口改動很小。
[0056]同時，信號線的成本低廉，易于實現(xiàn)，同樣降低了成本。
[0057]在此，需要說明的是，信號線傳輸?shù)男盘柨蔀榘搭A設規(guī)律變化的電平信號，也可為以預設占空比變化的脈沖信號。也就是說，第一控制信號和第二控制信號均為按一定規(guī)律變化的電平信號或以預設占空比變化的脈沖信號。通過單根信號線傳輸?shù)碾娖叫盘柣蛎}沖信號，并通過電平信號的變化，或脈沖信號的占空比的變化來傳遞電池管理系統(tǒng)和充電機之間相應的信息(如:電壓設定值、電流設定值、啟動信號、信號保護等)。
[0058]具體的，當電池管理系統(tǒng)通過第一接口電路由信號線輸出第二控制信號至充電機，調(diào)節(jié)充電機的充電參數(shù)時，以第二控制信號為以預設占空比變化的脈沖信號為例進行進一步說明。
[0059]當電池管理系統(tǒng)通過第一接口電路由信號線輸出占空比為第一預設值的脈沖信號至充電機時，此時占空比為第一預設值的脈沖信號所傳遞的信息為設定充電機的充電電流為最小值。充電機根據(jù)接收到的占空比為第一預設值的脈沖信號，調(diào)節(jié)自身的充電電流，進而輸出最小充電電流。
[0060]當電池管理系統(tǒng)通過第一接口電路由信號線輸出占空比為第二預設值的脈沖信號時，此時占空比為第二預設值的脈沖信號所傳遞的信息為設定充電機的充電電流為最大值。充電機根據(jù)接收到的占空比為第二預設值的脈沖信號，調(diào)節(jié)自身的充電電流，進而輸出最大充電電流。
[0061]其中，第一預設值小于第二預設值。
[0062]需要說明的是，可設置脈沖信號的占空比與充電機輸出的充電電流成正比。從而實現(xiàn)不同的占空比的脈沖信號，對應不同大小的充電機的充電電流。最終使得電池管理系統(tǒng)通過第一接口電路由信號線向充電機傳輸不同占空比的脈沖信號，實現(xiàn)充電機根據(jù)接收到的不同占空比的脈沖信號，實時調(diào)節(jié)充電電流的大小。
[0063]同時，由于電池管理系統(tǒng)中包括信號采集模塊，用于實時采集處于充電過程中的電池組的電壓和溫度等，以實時監(jiān)測電池組在充電過程中的電壓及溫度。當電池管理系統(tǒng)的信號采集模塊采集到電池組的電壓過高時，電池管理系統(tǒng)的主控板(可為單片機芯片)根據(jù)信號采集模塊采集到的電池組過壓信號，由充電啟動工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為過壓保護工作狀態(tài)，并相應輸出過壓保護信號(可為占空比為第三預設值的脈沖信號)至充電機。充電機根據(jù)接收到的占空比為第三預設值的脈沖信號后，輸出過壓報警信號，并停止充電。保證了電池組的安全。
[0064]同理，當電池管理系統(tǒng)的信號采集模塊采集到電池組溫度過高的信號時，電池管理系統(tǒng)的主控板由充電啟動工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為過溫保護工作狀態(tài)，并相應輸出過溫保護信號(可為占空比為第四預設值的脈沖信號)至充電機。充電機根據(jù)接收到的占空比為第四預設值的脈沖信號后，輸出過溫報警信號，并停止充電。同樣保證了電池組的安全。
[0065]由于脈沖信號的占空比與充電機輸出的充電電流成正比，因此，第三預設值大于第二預設值。同時，第四預設值小于第一預設值。
[0066]具體的，作為本實用新型的一具體實施例，第一預設值的取值為20%，即占空比為20%的脈沖信號對應充電機的最小充電電流。第二預設值的取值為80%，即占空比為80%的脈沖信號對應充電機的最大充電電流。第三預設值的取值為90%，即占空比為90%的脈沖信號對應充電機的過壓報警；第四預設值的取值為10%，即占空比為10%的脈沖信號對應充電機的過溫報警。
[0067]通過采用信號線傳輸按一定規(guī)律變化的電平信號或以預設占空比變化的脈沖信號等數(shù)字信號，作為電池管理系統(tǒng)和充電機之間的通訊協(xié)議，避免了采用模擬量直接傳輸產(chǎn)生的誤差，有效地提高了電池管理系統(tǒng)和充電機之間交互通訊的準確性。
[0068]另外，脈沖信號的頻率可根據(jù)實際情況進行自由設置。如:脈沖信號的頻率可為1KHZ、2KHZ、或 3KHZ 等。
[0069]參見圖1，作為本實用新型充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置的一具體實施例，設置在電池管理系統(tǒng)上的第一接口電路包括第一晶體管Ql和第二晶體管Q2。其中，Dl為第一晶體管Ql的襯底與漏極之間的寄生二極管；D2為第二晶體管Q2的襯底與漏極之間的寄生二極管。
[0070]第一晶體管Ql的柵極作為第一接口電路的信號傳輸端口，通過信號傳輸模塊(可為單根信號線)與第二接口電路的信號傳輸端口電連接。
[0071]第一晶體管Ql的源極連接至接地端GND。第一晶體管Ql的漏極與第二晶體管Q2的柵極的連接端連接第一電阻Rl后，與第二晶體管Q2的源極電連接。
[0072]第二晶體管Q2的源極作為第一接口電路的電源輸入端，與第一供電電源電連接。其中，第一供電電源電壓為+3.3V。
[0073]第二晶體管Q2的漏極作為第一接口電路的信號輸出端，與電池管理系統(tǒng)的主控板輸入端電連接，向電池管理系統(tǒng)的主控板輸出Charge_M0de信號。
[0074]其中，第一晶體管Ql為N溝道增強型場效應晶體管。第二晶體管Q2為P溝道增強型場效應晶體管。
[0075]第一接口電路的信號輸出端與電池管理系統(tǒng)的主控板輸入端電連接，電池管理系統(tǒng)的啟動、停止以及工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換等通過第一接口電路的信號輸出端輸出的Charge_Mode信號驅(qū)動。具體的:
[0076]Charge_Mode信號接入電池管理系統(tǒng)的主控板中，當Charge_Mode信號為高電平時，電池管理系統(tǒng)啟動充電，進入充電模式。當Charge_Mode信號為低電平時，電池管理系統(tǒng)停止充電，進入休眠模式。
[0077]第一接口電路的信號傳輸端口與設置在充電機上的第二接口電路的信號傳輸端口電連接。在此，需要說明的是，電池管理系統(tǒng)和充電機的接口可為三芯電連接器。其中，三芯電連接器包括:充電+、充電一和(:_1^。充電+和充電一為三芯電連接器中的兩根功率線分別傳輸?shù)男盘枺欢鳦_L則為增加的單根信號線傳輸?shù)男盘?，即第一接口電路與第二接口電路之間傳輸?shù)男盘枴?br> [0078]當充電機連接交流電后，啟動工作前，首先將第一接口電路的信號傳輸端口的C_L信號置為高電平。對應的第一晶體管Ql的柵極為高電平，第一晶體管Ql導通。第一晶體管Ql導通后，對應第二晶體管Q2的柵極為低電平。因此，此時第二晶體管Q2也同時導通，將第一接口電路的信號輸出端輸出的Charge_Mode信號置高。從而驅(qū)動電池管理系統(tǒng)進入充電模式。
[0079]需要說明的是，當Charge_Mode信號驅(qū)動電池管理系統(tǒng)進入充電模式后，需要保持較長時間的充電模式，才能完成電池組的充電。對應的，Charge_M0de信號則保持高電平在一段時間內(nèi)。
[0080]因此，參見圖1，第一接口電路還包括并聯(lián)連接的第二電阻R2和第一電容Cl。并聯(lián)連接的第二電阻R2和第一電容Cl連接在第二晶體管Q2的漏極和接地端GND之間，作為延時電路，以保證Charge_M0de信號在較長一段時間內(nèi)保持在高電平，使得驅(qū)動電池管理系統(tǒng)保持為充電模式。
[0081]進一步的，參見圖1，第一接口電路還包括第三晶體管Q3。第三晶體管Q3的基極連接第三電阻R3后，作為第一接口電路的信號輸入端，與電池管理系統(tǒng)的主控板的輸出端電連接。
[0082]第三晶體管Q3的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)第四電阻R4，且第三晶體管Q3的發(fā)射極與第四電阻R4的連接端接地。第三晶體管Q3的集電極與第一晶體管Ql的柵極電連接。
[0083]其中，第三晶體管Q3為NPN型晶體管。
[0084]當電池管理系統(tǒng)在Charge_M0de信號驅(qū)動下進入充電模式后，電池管理系統(tǒng)的主控板通過控制Current_Limit信號的占空比，經(jīng)第一接口電路中的第三晶體管Q3,調(diào)節(jié)第一接口電路的信號傳輸端口的C_L信號的占空比作為第二控制信號，即充電電流給定信號。
[0085]參見圖1，值得說明的是，第一接口電路還包括并聯(lián)連接的第五電阻R5和第二電容C2。并聯(lián)連接的第五電阻R5和第二電容C2并聯(lián)在第三晶體管Q3的集電極和發(fā)射極之間。
[0086]通過將第二電容C2并聯(lián)在第三晶體管Q3的集電極和發(fā)射極之間，當?shù)谝唤涌陔娐返男盘栞敵龆丝谳斎隒_L信號后，通過第二電容C2對C_L信號進行濾波，避免了電流諧波等雜波的干擾。
[0087]同時，將第五電阻R5并聯(lián)在第三晶體管Q3的集電極和發(fā)射極之間，當停止充電時，通過第五電阻R5同時將第一接口電路的信號傳輸端口和第一晶體管Ql的柵極下拉至低電平，進而將第一接口電路的信號輸出端的Charge_Mode信號置低,使得電池管理系統(tǒng)進入休眠模式。
[0088]參見圖1，設置在充電機上的第二接口電路包括第一二極管D3、穩(wěn)壓二極管D4和第四晶體管Q4。
[0089]第一二極管D3的陰極作為第二接口電路的信號傳輸端口，通過信號線與第一接口電路的信號傳輸端口電連接。
[0090]第一二極管D3的陽極與第四晶體管Q4的基極的連接端串聯(lián)第六電阻R6后，作為第二接口電路的第一電源輸入端，與第二供電電源電連接。其中，第二供電電源的電壓為+3.3V。
[0091]第四晶體管Q4的集電極串聯(lián)第七電阻R7后，作為第二接口電路的第二電源輸入端，與第二供電電源電連接。
[0092]第四晶體管Q4的集電極與第七電阻R7的連接端，作為第二接口電路的信號輸出端與充電機的主控板輸入端電連接，用于向充電機的主控板(可為單片機)輸出Current_Pwm信號，作為充電機的充電電流給定信號。
[0093]第四晶體管Q4的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)穩(wěn)壓二極管D4。
[0094]第四晶體管Q4的發(fā)射極與穩(wěn)壓二極管D4的陽極的連接端接地。
[0095]其中，第四晶體管Q4為PNP型晶體管。
[0096]即通過第二接口電路的信號傳輸端口接收C_L信號，并經(jīng)第一二極管D3和第四晶體管Q4后，由第二接口電路的信號輸出端輸出與C_L信號一致的Current_Pwm信號,作為充電機的充電電流給定信號，以實時調(diào)節(jié)充電機輸出的充電電流的大小。
[0097]參見圖1和圖2，以第二控制信號C_L信號為以預設占空比變化的脈沖信號為例，對本實用新型提供的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置做更進一步的詳細說明。
[0098]電池管理系統(tǒng)和充電機的接口通過三芯電連接器連接。三芯電連接器包括三根信號線，其中兩根為功率線，分別連接充電+信號和充電一信號。另外一根則為信號傳輸線，用于傳輸增加的信號C_L信號。三芯電連接器接通后，充電一同時為電池管理系統(tǒng)和電池組的負極。C_L信號的電平以充電一為參考。
[0099]當充電機連接交流電后，第六電阻R6將第一接口電路的信號傳輸端口的信號上拉至高電平，作為第一控制信號，將第一接口電路的信號傳輸端口的C_L信號置為高電平。然后，通過第一接口電路的第一晶體管Ql和第二晶體管Q2組成的CMOS電路，將第一接口電路的信號輸出端輸出的Charge_Mode信號置為高電平,進而驅(qū)動電池管理系統(tǒng)進入充電模式。
[0100]當電池管理系統(tǒng)進入充電模式后，電池管理系統(tǒng)的主控板輸出Current_Limit信號，并通過控制CUrrent_Limit信號的占空比，調(diào)節(jié)由第一接口電路的信號傳輸端口輸出的C_L信號的占空比。具體參見圖2:
[0101]當電池管理系統(tǒng)的主控板輸出圖2所示的Current_Limit信號后，經(jīng)第三晶體管Q3,由第一接口電路的信號傳輸端口輸出與Current_Limit信號相反邏輯的C_L信號,作為第二控制信號，即充電電流給定信號。
[0102]其中，Current_Limi t信號的占空比與充電機輸出的充電電流成正比。在本實施例中，Current_Limit信號的占空比為20%時，對應充電機輸出的充電電流為最小充電電流；占空比為80%時，對應充電機輸出的充電電流為最大充電電流；20%?80%之間與充電電流成正比。占空比為90%時，表明電池組產(chǎn)生過壓報警，充電機對應輸出過壓報警信號，并停止充電。占空比為10%時，表明電池組產(chǎn)生溫度報警，充電機對應輸出溫度報警信號，并停止充電。需要說明的是，在本實施例中，Current_Limit信號的頻率為1KHZ。
[0103]當?shù)谝唤涌陔娐返男盘杺鬏敹丝谳敵鯟_L信號后，第二接口電路的信號傳輸端口通過信號線接收C_L信號，經(jīng)第二接口電路中的第一二極管D3和第四晶體管Q4，輸出與C_L信號相同邏輯(與Current_Limit信號相反邏輯)的Current_Pwm信號，并按Current_Pwm信號的占空比對應輸出充電電流。
[0104]需要說明的是，當電池管理系統(tǒng)監(jiān)測到電池組產(chǎn)生過壓報警或溫度報警時，對應輸出相應占空比的Current_Limit信號，充電機接收到與相應占空比的Current_Limit信號相反邏輯的Current_Pwm信號后，相應輸出過壓報警信號或溫度報警信號，并立即停止工作。
[0105]本實用新型提供的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，通過分別在電池管理系統(tǒng)和充電機上設置第一接口電路和第二接口電路，第一接口電路的信號傳輸端口與第二接口電路的信號傳輸端口通過信號線電連接。由信號線傳輸?shù)男盘枌崿F(xiàn)雙向(充電機一電池管理系統(tǒng)，以及電池管理系統(tǒng)一充電機)傳遞多種實時信息，進而分別實現(xiàn)充電機的充電參數(shù)的實時調(diào)整以及電池管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)的實時轉(zhuǎn)換。不需要更改充電機的軟件或硬件，同時也不需要另外設置功率開關(guān)或復雜的數(shù)字通訊方式，即可適應電池組充電參數(shù)的變化。電路簡單，成本低廉，有效地解決了通過更換充電機，或增加復雜的數(shù)字通訊方式以適應電池組充電參數(shù)變化導致成本增加的問題。
[0106]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，其特征在于，包括設置在所述電池管理系統(tǒng)上的第一接口電路和設置在所述充電機上的第二接口電路； 所述第一接口電路的信號傳輸端口與所述第二接口電路的信號傳輸端口通過信號線電連接，進行單線信號通訊； 所述第二接口電路通過所述信號線傳輸?shù)谝豢刂菩盘栔了龅谝唤涌陔娐?，控制所述電池管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)； 所述第一接口電路通過所述信號線傳輸?shù)诙刂菩盘栔了龅诙涌陔娐?，調(diào)節(jié)所述充電機的充電參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，其特征在于，所述第一控制信號和所述第二控制信號均為按預設規(guī)律變化的電平信號或以預設占空比變化的脈沖信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，其特征在于，所述第一接口電路包括第一晶體管和第二晶體管； 所述第一晶體管的柵極作為所述第一接口電路的信號傳輸端口，通過所述信號線與所述第二接口電路的信號傳輸端口電連接； 所述第一晶體管的源極連接至接地端； 所述第一晶體管的漏極與所述第二晶體管的柵極的連接端連接第一電阻后，與所述第二晶體管的源極電連接； 所述第二晶體管的源極與第一供電電源電連接； 所述第二晶體管的漏極作為所述第一接口電路的信號輸出端，與所述電池管理系統(tǒng)的主控板輸入端電連接； 其中，所述第一晶體管為N溝道增強型場效應晶體管； 所述第二晶體管為P溝道增強型場效應晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，其特征在于，所述第一接口電路還包括并聯(lián)連接的第二電阻和第一電容； 所述并聯(lián)連接的第二電阻和第一電容連接在所述第二晶體管的漏極和接地端之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，其特征在于，所述第一接口電路還包括第三晶體管； 所述第三晶體管的基極連接第三電阻后，作為所述第一接口電路的信號輸入端，與所述電池管理系統(tǒng)的主控板的輸出端電連接； 所述第三晶體管的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)第四電阻，且所述第三晶體管的發(fā)射極與所述第四電阻的連接端接地； 所述第三晶體管的集電極與所述第一晶體管的柵極電連接； 其中，所述第三晶體管為NPN型晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，其特征在于，所述第一接口電路還包括并聯(lián)連接的第五電阻和第二電容； 所述并聯(lián)連接的第五電阻和第二電容并聯(lián)在所述第三晶體管的集電極和發(fā)射極之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，其特征在于，所述第二接口電路包括第一二極管、穩(wěn)壓二極管和第四晶體管； 所述第一二極管的陰極作為所述第二接口電路的信號傳輸端口，通過所述信號線與所述第一接口電路的信號傳輸端口電連接； 所述第一二極管的陽極與所述第四晶體管的基極的連接端串聯(lián)第六電阻后，與第二供電電源電連接； 所述第四晶體管的集電極串聯(lián)第七電阻后，與所述第二供電電源電連接； 所述第四晶體管的集電極與所述第七電阻的連接端，作為所述第二接口電路的信號輸出端與所述充電機的主控板輸入端電連接； 所述第四晶體管的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)所述穩(wěn)壓二極管； 所述第四晶體管的發(fā)射極與所述穩(wěn)壓二極管的陽極的連接端接地； 其中，所述第四晶體管為PNP型晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，其特征在于，所述第二控制信號為所述以預設占空比變化的脈沖信號時，所述脈沖信號的占空比與所述充電機輸出的充電電流成正比； 所述脈沖信號的占空比為第一預設值時，所述充電機輸出最小充電電流； 所述脈沖信號的占空比為第二預設值時，所述充電機輸出最大充電電流； 所述第一預設值小于所述第二預設值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，其特征在于，所述脈沖信號的占空比為第三預設值時，所述充電機輸出過壓報警信號； 所述脈沖信號的占空比為第四預設值時，所述充電機輸出溫度報警信號； 所述第三預設值大于所述第二預設值； 所述第四預設值小于所述第一預設值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的充電機與電池管理系統(tǒng)交互通訊裝置，其特征在于，所述第一預設值的取值為20% ;所述第二預設值的取值為80% ;所述第三預設值的取值為90% ；所述第四預設值的取值為10%。
【文檔編號】H02J7/00GK204089250SQ201420468971
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】孫曉東, 馬克明 申請人:北京利維能電源設備有限公司