[发明专利]为多用途车辆上的锂电池充电

说明书

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。

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。