CN115503533A - 用于在电池充电器和电连接的车辆之间的通信的方法 - Google Patents

Abstract

用于在电池充电器和电连接的车辆之间的通信的方法。本公开涉及由被配置成关于电池充电器（110）的状态向电连接的车辆（120）通知的电池充电器（110）执行的方法，该方法包括测量电池充电器（110）到电连接的车辆（120）的输出（O），确定电池充电器（110）的充电模式（CM），使用测量的输出和确定的充电模式（CM）确定脉冲特性，使用确定的脉冲特性生成脉冲串，其中，脉冲串指示电池充电器的状态。

Description

用于在电池充电器和电连接的车辆之间的通信的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在电池充电器和电连接的车辆（vehicle）之间的通信的方法。

背景技术

车辆通常包括电池，例如，用于曲柄转动（crank）引擎的起动器（starter）电池。通常使用电池充电器对电池充电。

在例如长期存放之类的车辆停放的情况下，车辆通常电连接到电池充电器达整个静止时段。

为了保护电池，诸如对于LiFePO4电池，在某些情况下，当已经实现电荷的某水平的时，智能充电器将停止充电。换句话说，电池充电器的输出电压可以长期匹配电池的电压，并且没有电流将从电池充电器流向电池。

一些常规解决方案涉及使车辆监视电池的电压水平，并且假设如果电压升高到某电压之上，例如高于电池的休眠电压（resting voltage），则存在充电器呈现（chargerpresent）。这种解决方案的缺点是，连接到电池的任何其他充电器或电源将对电池/充电电压有影响，并且触发误检测。另外的缺点是，简单地监视电压水平在应用于LiFePO4电池时将不起作用，其中，充电器在其已经完成对电池的充电时通常将停止使电压升高。然而，对于铅酸电池来说，充电器通常保持稳定的输出电压[13.6-13.8V]，其远高于铅酸电池的休眠电压，休眠电压很少高于13.1V。这种常规解决方案的另外的缺点是，对于车辆而言，不可能知道电池充电器的状态，例如，电池充电器是否连接到车辆，电池充电器正在以什么充电模式操作，或者电池充电器是否处于故障状态。

US2005088144A1中示出了一种常规的电池充电器，其中，电池充电器包括接口204，其可以允许用户或远程或本地设备通过专用数据总线接收与电池或充电过程相关的信息，专用数据总线诸如是控制器局域网（CAN）总线。

因此，存在对于用于关于电连接的电池充电器的状态通知车辆的方法的需要。

发明目的

本发明的实施例的目的是提供一种减轻或解决上述缺点的技术方案。

发明内容

上述目的是通过本文描述的主题来实现的。本文描述了本发明的另外的有利实现形式。

根据本发明的第一方面，本发明的目的是通过一种方法实现的，该方法由被配置成关于电池充电器的状态向电连接的车辆进行通知的电池充电器执行，该方法包括测量电池充电器到电连接的车辆的输出，确定电池充电器的充电模式，使用所测量的输出和所确定的充电模式来确定脉冲特性，以及使用所确定的脉冲特性来生成脉冲串（pulse train），其中，该脉冲串指示电池充电器的状态。

该第一方面的优势至少包括实现了通知的增加的可靠性，因为根据电池充电器正以其操作的充电模式来适配通信。另外的优势是，由于用于对电池充电的现有线缆也可被用来发信号，因此，可以降低***的复杂性。

根据本发明的第二方面，本发明的目的是通过由车辆执行的方法来实现的，所述车辆被配置成被通知关于电连接的电池充电器的状态，该方法包括监视从电连接的电池充电器接收的输出，检测由电池充电器生成的脉冲串，解码所生成的脉冲串以获得指示电连接的电池充电器的状态的信息。

根据本发明的第三方面，本发明的目的是通过一种电池充电器来实现的，该电池充电器被配置成向电连接的车辆通知关于电池充电器的状态，该电池充电器包括处理器和存储器，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，其中，所述电池充电器被配置成执行根据第一方面的方法。

根据本发明的第四方面，本发明的目的是通过一种车辆来实现的，该车辆被配置成被通知关于电连接的电池充电器的状态，该车辆包括处理器和存储器，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，其中，所述车辆被配置成执行根据第二方面的方法。

根据本发明的第五方面，本发明的目的是通过一种计算机程序产品来实现的，该计算机程序产品包括指令，当该程序由计算机执行时，该指令使计算机执行根据第一或第二方面的方法。

根据本发明的第六方面，本发明的目的是通过一种包括指令的计算机可读存储介质来实现的，当由计算机执行所述指令时，所述指令使所述计算机执行根据第一或第二方面的方法的步骤。

第二至第六方面的优势至少与第一方面的相同。

本发明的范围是由权利要求来限定的，通过引用将其合并到本部分中。通过考虑以下对一个或多个实施例的详细描述，本领域技术人员将负担对本发明的实施例的以及其附加优势的实现的更完全的理解。将参考首先简要描述的附图。

附图说明

图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的充电***。

图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的电池充电器的充电模式。

图3示出了根据本申请的一个或多个实施例的脉冲特性。

图4示出了根据本公开的一个或多个实施例的另外的脉冲特性。

图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的在容积充电（bulk charging）模式中操作的电池充电器的行为。

图6示出了根据本公开的一个或多个实施例的在吸收充电模式或恒定电压充电模式中操作的电池充电器的行为。

图7示出了根据本公开的一个或多个实施例的在浮动充电（float charging）模式中操作的电池充电器的行为。

图8A-B示出了根据本公开的一个或多个实施例的流程图。

图9示出了根据本公开的一个或多个实施例的电池充电器。

图10示出了根据本公开的一个或多个实施例的正或负德尔塔电压值的选择。

通过考虑以下对一个或多个实施例的详细描述，本领域技术人员将负担对本发明的实施例的以及其附加优势的实现的更完全的理解。应当理解，相同的附图标记用于标识一个或多个附图中所示的相同元素。

具体实施方式

本公开涉及一种电池充电器及其方法。本公开还涉及一种配备有电池的车辆及其方法。

本文公开的应用涉及对处于静止状态的车辆的充电，例如，车辆被以长期存放来停放或被置。

现代车辆通常配备有计算设备，诸如电子控制单元ECU，用于监视车辆的状态。

当辅助设备被连接到车辆时，通常期望通过例如电子控制单元之类的车辆的计算设备来监视这种辅助设备的状态。可选地，可以对状态进行加密或签名，以确保所传输的状态的完整性和真实性。

在一个示例中，电池充电器可被电连接到车辆，并且计算设备可能想要确保电池充电器的状态被连接到车辆。

在一个进一步的示例中，电池充电器可被电连接到车辆，并且计算设备可能想要确保电池充电器提供一种已知的行为。例如具有足够的最大容量、以用于当前类型电池的适当算法操作、支持特定的通信格式/协议或者是适当的模型类型。

在一个进一步的示例中，电池充电器可被电连接到车辆，并且计算设备可能想要确保电池充电器得到车辆制造商认证（certify）并且具有足够的质量。例如电池充电器根据标准被认证，其适于在特定环境下操作，例如海上使用。关于其他示例，状态可能指示最大充电电流、充电器的型号、完整性、授权或认证的加密信息、充电器所遵守的标准的信息、所应用的充电算法、状态信息的格式（例如，脉冲串指示多少位）。

在一个进一步的示例中，电池充电器可被电连接到车辆，并且计算设备可能想要确保车辆的电池被带到/保持在电荷的合适的/目标水平，例如电荷的状态SoC。

常规的解决方案试图通过添加附加的硬件来满足这些需求中的一些。这一点的示例是标准化的插头和专用信号线和/或数据总线，诸如IEC 62196连接器和/或CAN总线。另一示例可以是无线通信设备，诸如蓝牙或Wi-Fi设备。

这种解决方案的缺点是增加了设备复杂性以及制造成本。

本公开通过利用电池充电器和车辆之间的现有电耦合，例如，配备有适于附接到电池的电极（pole）的夹具的充电线缆，来克服此类劣势。

与电力线通信的情况不同，在电力线通信的情况下，调制载波信号简单地覆盖（overlaid）布线***的周期信号，智能充电器根据其正在操作的充电模式提供不同的输出。换句话说，充电器的总体目标是在不损坏电池的情况下尽可能快地达到电池的目标充电水平。当电池充电器以恒定电流或容积模式操作时，电池充电器的输出容量（capacity）是以最大容量操作的，并且不能被进一步增加来计及调制。

换句话说，充电器的输出电压不能进一步增加以生成脉冲。

本公开通过在充电器的每个充电模式中适配调制方法并使性能最大化来解决这一点，充电器的每个充电模式例如是容积、吸收和浮动充电模式。

通常，除非明确给出和/或从使用它的上下文暗示了不同的含义，否则本文使用的所有术语都将根据它们在相关技术领域中的普通含义来解释。除非明确地另外说明，否则对一/一个/该元素、装置、部件、手段、步骤等的所有引用都将被开放地解释为指代该元素、装置、部件、手段、步骤等的至少一个实例。本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序来执行，除非步骤被明确地描述为在另一步骤之后或之前和/或其中隐含步骤必须在另一步骤之后或之前。在适当的情况下，本文所公开的任何实施例的任何特征都可以应用于任何其他实施例。同样，任何实施例的任何优势都可以应用于任何其他实施例，且反之亦然。从以下描述中，所附实施例的其他目的、特征和优势将是清楚的。

在本说明书和相应的权利要求书中的“或”应被理解为一种数学“OR”，其涵盖了“和”和“或”，并且不应被理解为XOR（异或）。在本公开和权利要求书中的不定冠词“一个”并不限于“一个”，并且还可以被理解为“一个或多个”，即，复数个。

本文所用的术语“电池充电器”表示智能充电器或配备有执行指令并在不同（软件控制的）充电模式中操作的能力的充电器。关于图5-7进一步描述充电模式。

图1示出了充电***100。该充电***100包括电池充电器110，如本文所述。该充电***100还包括车辆120。该车辆包括电池130，例如起动器电池、公用（utility）电池或为车辆的动力***（powertrain）供电的电池。该电池充电器110例如经由去往车辆的电池130的线缆和夹具111电耦合到车辆120。该电池充电器110向车辆120提供输出O。该输出通常是提供给车辆120的电池130的某输出电压和/或输出电流。

如从图1可以看出，在该充电器110经由去往车辆的电池130 的线缆和夹具111电耦合到车辆120的情况下，车辆120中的任何逻辑电路仅可以监视诸如充电电流和充电电压的充电特性。

图2示出了电池充电器110的充电模式CM。电池充电器或智能电池充电器通常随后以至少三种充电模式操作，至少三种充电模式是容积、吸收和浮动。这些模式也可被称为恒定电流充电模式、恒定电压充电模式和维持充电模式。当使用智能充电器时，发起对电池的充电通常涉及重新启动一系列充电模式，诸如容积充电模式、吸收充电模式和浮动充电模式。

容积充电模式通常涉及向电池提供最大充电电流和/或恒定电流。当电池/充电电压已经达到限制电压和/或限制时间时，通常终止容积充电模式。在涉及起动器电池的示例中，则电荷的状态大约在80%处。

随后的吸收充电模式或恒定电压模式通常施加恒定充电电压和下降充电电流某时间的时段，或限制的电流。

一旦电池已经达到电荷的第二和更高的状态，例如96-98%，通常就进入浮动充电模式。在浮动充电模式中，电压将逐渐减小（taper down）并保持在稳定电压处。

关于充电模式的另外的细节关于图5-7提供。

图3示出了根据本申请的一个或多个实施例的脉冲特性。图3示出了具有两个轴的图。Y轴示出了电池充电器110的输出O的电压，其通常与电池充电器电连接时的电池/充电电压相同。X轴示出了经过的时间。换句话说，该图示出了电池充电器110随时间的电压输出。测量电池/充电电压或标称充电电压CV，即当连接到充电器时电池130的电池电极上的电压，并且在本公开中被用作脉冲特性的部分，作为脉冲串中的关断（off）时段的基线或电压水平。获得德尔塔（delta）电压/德尔塔电压值ΔV，并将其用于计算脉冲串中的接通时段的电压水平。例如，可以获得德尔塔电压ΔV作为预定值并将其存储在存储器中。附加地或者替代地，可以使用校准过程来确定德尔塔电压ΔV。如图3中可见，德尔塔电压/德尔塔电压值ΔV可被选择为高于或低于电池/充电电压CV的输出电压。

图3示出了电池/充电电压CV如何偏离在脉冲接通时段期间使用的德尔塔电压ΔV的以及在脉冲关断时段中返回到标称充电电压CV。正脉冲被示出为实线并且负脉冲被示出为虚线。

换句话说，脉冲特性通常可指示偏移电池充电器110的输出充电电压CV达脉冲的持续时间的偏离或德尔塔电压值ΔV。还应当理解，脉冲特性还可以指示脉冲的持续时间。换句话说，在一些实施例中，脉冲特性至少将脉冲特性定义为电压脉冲。

在一个示例中，通过使用被发送到车辆的脉冲串中的接通时段的增加的电压水平ΔV生成脉冲串来执行脉冲特性的校准。当车辆检测到脉冲串时，即，当用于将脉冲串从电池充电器传输到车辆的电压水平足以检测到脉冲串时，将电压水平记录并存储在存储器中以用作预定脉冲特性。

在一个另外的示例中，通过使用被发送到车辆的脉冲串中的接通时段的降低的电压水平生成脉冲串来执行脉冲特性的校准。当车辆检测到脉冲串时，即，当用于将脉冲串从电池充电器传输到车辆的电压水平足以检测到脉冲串时，车辆然后以发送到充电器的脉冲串并且镜像从电池充电器接收的脉冲串进行响应。这样，可以获得适合于电连接的电池的脉冲特性。

如图中的虚线所示，脉冲串中的接通时段的计算电压水平可以高于或低于测量的电池/充电电压或标称充电电压CV。最重要的方面是，表示关断时段的电压水平适于标称电池/充电电压，并且表示接通时段的电压水平可以清楚地与关断时段区分开。

应当理解，可以通过检测脉冲串的上升侧翼（rise flank）和/或下降侧翼（fallflank）来执行脉冲串的检测/解码。

图4示出了根据本公开的一个或多个实施例的另外的脉冲特性。图4示出了具有两个轴的图。Y轴示出了电池充电器110的输出O的电流。X轴示出了经过的时间。换句话说，该图示出了电池充电器110随时间的电流输出。

测量电池/充电电压CV，即当连接到充电器时电池130的电池电极上的电压。可选地，测量的电池/充电电压CV可以用于查找例如在查找表中的充电电流或标称充电电流CC。可选地，充电电流CC也可以被获得作为存储在存储器中的预定值。可选地，也可以通过测量电池充电器110的输出电流，即测量从电池充电器110流向车辆120的电流来获得充电电流。然而，与电压测量相比，这涉及更复杂和昂贵的构造。

图4示出了电池/充电电流如何偏离在脉冲接通时段期间使用的德尔塔电流ΔI以及在脉冲关断时段中返回到标称充电电流CC。负脉冲示出为虚线。

换句话说，脉冲特性通常可指示偏移电池充电器110的输出充电电流CC达脉冲的持续时间的偏离或德尔塔电流值ΔI。还应当理解，脉冲特性还可以指示脉冲的持续时间。换句话说，在一些实施例中，脉冲特性至少将脉冲特性定义为电流脉冲。例如通过将德尔塔电流ΔI加到充电电流CC或从充电电流CC减去德尔塔电流ΔI，获得德尔塔电流/德尔塔电流值ΔI，并将其用于计算脉冲串中的接通时段的电流水平。例如，可以获得德尔塔电流ΔI作为预定值并将其存储在存储器中。附加地，或者替代地，可以使用校准过程来确定德尔塔电流ΔI。

在一个示例中，校准过程包括使用脉冲串中的接通时段的增加的电流水平CC+ΔI的脉冲串被发送到车辆。当车辆检测到脉冲串时，即，当用于将脉冲串从电池充电器传输到车辆的电流水平ΔI足以由车辆检测到脉冲串时，记录电流水平并将其存储在存储器中以用作预定脉冲特性。这可以例如在实验室或其他受控环境中执行。

在一个另外的示例中，校准过程包括使用脉冲串中的接通时段的降低的电流水平的脉冲串被发送到车辆。当车辆检测到脉冲串时，即，当用于将脉冲串从电池充电器传输到车辆的电流水平ΔI足以检测到脉冲串时，车辆然后可以通过发送镜像从电池充电器接收的脉冲串的脉冲串来进行响应。这样，可以获得适合于电连接的电池的脉冲特性。

换句话说，德尔塔电流值Δi可以逐步增加，直到检测到脉冲串以校准到当前充电情况。

该校准可以例如周期性地执行以适应设备磨损（wear）和/或车辆的环境。

图5示出了根据本发明的一个或多个实施例的在容积充电模式中操作的电池充电器的行为。图5示出了从在容积充电模式中操作的电池充电器输出的充电电压和充电电流，分别由用于充电电压的曲线U_Charge和用于充电电流的I_Charge示出。在第一时间点t_Bulk_Start处，发起在容积充电模式中的充电。充电电流被控制和/或从基本上零（0）安培斜升（ramp up）到目标恒定充电电流I_Charge安培。在第二时间点t_Bulk_End处，例如通过确定电池电极上的第一测量电压等于或超过电压阈值U_Lim来确定在容积充电模式中的充电完成。

在一个示例中，电池充电器连接到形成24 V电池组的两个串联连接的12 V铅酸电池。当发起容积充电时，电池/充电电压是23.2伏。在第一时间点t_Bulk_Start处，向电池组提供10安培的恒定充电电流，即I_Charge=10A。如图1中可见，电池/充电电压稳定地增加，直到其在第二时间点t_Bulk_End处达到电压阈值U_Lim=28.8伏。从电池充电曲线的历史观察，这意味着充电状态SoC在第二时间点t_Bulk_End处已经达到80%。换句话说，预定数据指示当电压阈值U_Lim达到28.8伏时，电池组作为80%的SoC。

图6示出了根据本公开的一个或多个实施例的在吸收充电模式或恒定电压充电模式中操作的电池充电器的行为。图6示出了从在吸收充电模式中操作的电池充电器输出的充电电压和充电电流，分别由曲线U_Charge和I_Charge示出。在第三时间点t_Absorption_Start处，发起吸收模式中的充电。然后，充电电压被控制到或保持在基本上恒定的电压处，例如，在如关于图1所述的电压阈值U_Lim处。充电电流随时间下降或减小，例如，从关于图1所述的恒定充电电流I_Charge安培下降或减小。充电电压被保持时间的预定时段，直到第四时间点t_Absorption_End。时间的预定时段可由例如查找表之类的关系给出，该关系将在容积充电模式中使用的恒定充电电流I_Charge与时间的时段相关。这种时间的时段的示例是针对20安培的充电电流是8小时，针对10安培的充电电流是6小时并且针对8安培的充电电流是5小时。

图7示出了根据本公开的一个或多个实施例的在浮动充电模式中操作的电池充电器的行为。图7示出了从在浮动充电模式中操作的电池充电器输出的充电电压和充电电流，分别由曲线U_Charge和I_Charge示出。在第五时间点t_Float_Start处，发起在浮动模式中的充电。然后，充电电压被控制到或保持在基本上恒定的电压处，例如，在接近标称开路电压并且低于吸收充电模式中使用的恒定电压的电压处，低于吸收充电模式中使用的恒定电压例如是低于U_Lim，如关于图5和图6进一步描述的。充电电流被限制为等于预期自放电电流和待机电流的预定电流。恒定充电电压被保持时间的预定时段，直到第六时间点t_Float_End。时间的预定时段可以被限制为10天或240小时的最大值。

在一个示例中，浮动充电模式已经被吸收充电模式领先（preceded），其中，充电电压已经被控制到或保持在基本上恒定的电压处，例如，在如关于图1所述的电压阈值U_Lim处。例如，在U_Lim=28.8伏处。然后允许充电电压平滑地下降接近标称开路电压，例如27.2伏，然后保持恒定达浮动充电模式的持续时间。

图8A示出了根据本公开的一个或多个实施例的方法的流程图。该方法由被配置成关于电池充电器110的状态通知电连接的车辆120的电池充电器110来执行。该方法包括：

步骤810：测量电池充电器110到电连接的车辆120的输出O。

在优选实施例中，测量充电器的输出电压，其实际上将与电池的电极上的电压相同，因此从其上表示电池/充电电压CV。电池/充电电压可使用本领域的任何合适的方法来测量，例如，通过使用两个串联耦合的阻抗或电阻器作为分压器。

应当理解，输出电流的测量也是可能的，但是通常涉及更复杂和昂贵的解决方案。

步骤820：确定电池充电器110的充电模式CM。在实施例中，电池充电器110的充电模式CM可以例如由电池充电器110的处理器912从存储器915获得。换句话说，电池充电器110意识到它正在其中操作的充电模式。

在另外地实施例中，使用电池充电器110的测量输出O和测量输出O的历史值来确定充电模式CM，例如，通过将测量输出O与电池的预定充电曲线进行比较。

步骤830：使用所测量的输出和所确定的充电模式CM来确定脉冲特性。脉冲特性通常包括诸如表示脉冲串中的接通时段的输出电压和/或输出电流和/或表示脉冲串中的关断时段的输出电压和/或输出电流之类的特性。脉冲特性还可以包括脉冲形状、脉冲持续时间、占空比等。

如关于图3所示，脉冲特性可以被确定和定义为电压脉冲，该电压脉冲具有偏移电池充电器110的标称输出充电电压CV达脉冲的持续时间的偏离或德尔塔电压值ΔV。脉冲特性还可以包括脉冲的预定持续时间。换句话说，在一些实施例中，脉冲特性至少将脉冲特性定义为电压脉冲。

在一个示例中，确定电池充电器110正在吸收充电模式/恒定电压模式中操作。然后，脉冲特性被定义为偏移电池充电器110的标称输出充电电压CV的德尔塔电压值ΔV。在实际情况下，当充电器在吸收充电模式中操作时，其通常是以最大充电电压操作，因此电池/充电电压CV和/或充电电流CC可仅减小，因此德尔塔电压值ΔV通常定义负脉冲，如图3中的虚线所示。

在一个另外的示例中，确定电池充电器110正在以浮动充电模式/恒定电压模式中操作。然后，脉冲特性被定义为偏移电池充电器110的标称输出充电电压CV和/或标称输出充电电流CC的德尔塔电压值ΔV和/或德尔塔电流值ΔI。在实际情况下，当充电器在浮动充电模式中操作时，其通常不以最大充电电压或最大充电电流操作，因此电池/充电电压CV和/或充电电流CC两者可都增加或减小，因此德尔塔电压值ΔV通常定义正或负脉冲，如图3中分别由实线和虚线所示。注意，在充电器是以最大充电电压或最大充电电流操作的情况下，电池/充电电压CV和/或充电电流CC可以仅被减小。

如关于图4所示，脉冲特性可以被确定和定义为具有偏移电池充电器110的标称输出充电电流CC达脉冲的持续时间的偏离或德尔塔电流值ΔI的电流脉冲。脉冲特性还可以包括脉冲的预定持续时间。换句话说，在一些实施例中，脉冲特性至少将脉冲特性定义为电流脉冲。

在一个示例中，确定电池充电器110正在容积充电模式/恒定电流模式中操作。然后，脉冲特性被定义为偏移电池充电器110的标称输出充电电流CC的德尔塔电流值ΔI。在实际情况下，当充电器在容积充电模式中操作时，其通常以最大充电电流操作，因此电池/充电电压CV和/或充电电流CC可仅减小，因此德尔塔电流值ΔI通常定义负脉冲，如图4中所示。

步骤840：使用所确定的脉冲特性来生成脉冲串，其中，该脉冲串提示电池充电器的状态。生成脉冲串涉及生成一系列电压和/或电流脉冲。脉冲通常表示接通时段。脉冲的缺失通常表示关断时段。接通时段可以表示数字1（一）并且关断时段可以表示数字0（零），或反之亦然。脉冲的数量可以由通信协议来定义，并且可以根据电池充电器的状态提供能力而不同。

在一个示例中，生成脉冲串包括获得要发送的数据，例如，指示电池充电器110的状态或充电过程的特性。如上所述，生成脉冲串还包括将所获得的数据的每个位编码为接通时段或关断时段。

可选步骤850：将脉冲串从电池充电器110传输到车辆120。如前所述，该脉冲串经由电池充电器和车辆之间的电耦合111发送。

换句话说，脉冲串作为电池充电器110的输出O被生成并被传输。

在一个示例中，传输脉冲串包括将数据作为一系列接通时段和/或关断时段来传输，其中，脉冲通常表示接通时段。脉冲的缺失通常表示关断时段。接通时段可以表示数字1（一）并且关断时段可以表示数字0（零），或反之亦然。

脉冲的数量可以由通信协议来定义，并且可以根据电池充电器的状态提供能力而不同。

电池充电器和车辆之间的电耦合111通常是夹具/连接器和线缆。

在一个示例中，电池充电器在容积模式中操作并且电池充电器的状态是“可操作并且电连接的”。测量输出电压，并使用该输出电压确定充电电流，例如使用充电曲线。替代地，从存储器915取回充电电流，例如作为预定值。

换句话说，传输的数据指示电池充电器的状态。

在一个示例中，电池充电器在吸收充电模式中操作并且电池充电器的状态是“最大充电电流16安培”、“充电行为LiFePO4”。测量输出电压并使用该输出电压来确定脉冲特性，该脉冲特性是比所测量的输出/充电电压CV高或低的脉冲电压ΔV的形式。替代地，从存储器915取回脉冲电压，例如作为预定值。

在一个示例中，电池充电器在浮动充电模式中操作并且电池充电器的状态是“由法拉利认证”和“适于在沙漠气候中操作”。

在一个示例中，电池充电器在浮动充电模式中操作并且电池充电器的状态是“目标水平SoC 97%”。

本公开的优势在于，如果确定充电模式CM在容积充电模式中，则该方法确定脉冲特性，其将在容积充电模式中执行良好，并确保在该特定充电模式中电池充电器的状态信息的安全传送。

在一个或多个实施例中，充电模式CM被确定为容积充电模式。测量的输出包括测量的电池/充电电压CV，并且使用电池充电器的充电电流CC和德尔塔电流/德尔塔电流值ΔI来进一步确定脉冲特性。在一个示例中，充电电流CC是预定的并且可选地存储在存储器中。

在一个示例中，使用测量的电池/充电电压CV和电池的预定充电曲线来确定充电电流CC。在一个或多个实施例中，脉冲特性指示脉冲电压VP，其中，脉冲特性指示脉冲电压VP。脉冲电压VP可以根据以下关系计算：

脉冲电压VP=电池/充电电压CV±德尔塔电压ΔV值，其中，德尔塔电压ΔV值计算为：

德尔塔电压ΔV值=电池阻抗Z*德尔塔电流（ΔI）

电池阻抗Z可以使用以下关系来确定：

电池阻抗Z=电池/充电电压CV/充电电流CC

在实际情况下，当充电器在容积充电模式中操作时，其通常以最大充电电流操作，因此电池/充电电压CV可仅被减小，因此关系可被定义为：

脉冲电压VP=电池/充电电压CV-德尔塔电压ΔV值

在一个或多个实施例中，脉冲特性指示脉冲电流CP，其中，脉冲电流CP根据以下关系计算：脉冲电流CP=充电电流CC-德尔塔电流ΔI。换句话说，获得德尔塔电流/德尔塔电流值ΔI并将其用于计算脉冲串中的接通时段的电流水平。例如，可以获得德尔塔电流ΔI作为预定值并将其存储在存储器中。另外或替代地，可以使用校准过程来确定德尔塔电流ΔI，如关于图4进一步描述的。

如果确定充电模式CM在吸收充电模式中，则该方法确定脉冲特性，其将执行良好，并且确保在吸收充电模式中电池充电器的状态信息的安全传送。

在一个或多个实施例中，充电模式CM被确定为吸收ABS充电模式。测量的输出包括测量的电池/充电电压CV，并且使用电池充电器的充电电流CC和德尔塔电压ΔV值来进一步确定脉冲特性。在一个或多个实施例中，充电模式被确定为吸收充电模式。测量的输出包括测量的电池/充电电压CV，并且使用测量的电池/充电电压CV和德尔塔电压ΔV值来进一步确定脉冲特性。即，获得德尔塔电压/德尔塔电压值ΔV并将其用来计算脉冲串中接通时段的电压水平VP。例如，可以获得德尔塔电压ΔV作为预定值并将其存储在存储器中。另外或者替代地，可以使用校准过程来确定德尔塔电压ΔV，如关于图3进一步描述的。可选地，根据以下关系来计算脉冲电压VP：脉冲电压VP=测量的电池/充电电压CV±德尔塔电压ΔV值。

可选地，在应用吸收充电模式的时段的前半时段中，德尔塔电压ΔV值被选择作为负值，并且在该时段的后半时段中，德尔塔电压ΔV值被选择作为正值。关于图10进一步描述了正或负值的选择。

如果确定充电模式CM在浮动充电模式中，则该方法确定脉冲特性，其将执行良好，并且确保在该特定充电模式中电池充电器的状态信息的安全传送。

在一个或多个实施例中，充电模式被确定为浮动充电模式，其中，测量的输出包括测量的电池/充电电压CV，并且使用测量的电池/充电电压CV和德尔塔电压ΔV值来进一步确定脉冲特性。可选地，脉冲电压VP是根据以下关系计算的：脉冲电压VP=测量的电池/充电电压CV±德尔塔电压ΔV值。可选地，在应用浮动充电模式的时段的前半时段中，德尔塔电压ΔV值被选择作为负值，并且在该时段的后半时段中，德尔塔电压ΔV值被选择作为正值。即，获得德尔塔电压/德尔塔电压值ΔV，并将其用于计算脉冲串中的接通时段的电压水平。例如，可以获得德尔塔电压ΔV作为预定值并将其存储在存储器中。另外或替代地，可以使用校准过程来确定德尔塔电压ΔV，如关于图3进一步描述的。

根据本公开的第二方面，车辆接收关于电连接的电池充电器的状态的通知。

图8B示出了根据本发明的一个或多个实施例的方法的流程图。提供了一种由被配置成被通知关于电连接的电池充电器的状态的车辆120执行的方法。该方法包括：

步骤860：监视从电连接的电池充电器接收的输出。可选地，监视输出包括测量电池/充电电压CV或测量充电电流CC。

在另外的实施例中，使用电池充电器110的测量的输出O和监视的和/或测量的输出O的历史值来确定充电模式CM，例如，通过将监视的和/或测量的输出O与电池的预定充电曲线进行比较。

步骤870：检测由电池充电器生成的脉冲串。

在一个示例中，可以通过检测脉冲串的上升侧翼和/或下降侧翼来执行脉冲串的检测。上升侧翼和/或下降侧翼被解释为结束时段的开始或结束。

步骤880：解码生成的脉冲串以获得指示电连接的电池充电器的状态的信息。

在一个示例中，检测到的侧翼中的每个被映射到位或二进制值1/0，并且被附加以形成一个或多个字或数据序列。然后，可以根据预定义的可选适当协议和/或映射将字或数据序列映射到电池充电器的状态。例如，第一位指示电池充电器是连接的/可操作的，第二至第三位指示所使用的充电算法等。

换句话说，所获得的信息可以指示电池充电器是可操作的活跃的。换句话说，车辆知道电池充电器被电连接并且准备在需要时对电池充电。

图9示出了根据本公开的一个或多个实施例的电池充电器110。电池充电器110可以是如下形式：例如电池充电器、电子控制单元、服务器、车载计算机、固定计算设备、膝上型计算机、平板计算机、手持式计算机、腕戴式计算机、智能手表、智能电话或智能TV。电池充电器110可包括处理器/处理电路912，其可选地通信地耦合到通信接口904，例如，被配置用于有线或无线通信的收发器。

在一个示例中，处理电路912可以是被配置成彼此协作的处理电路和/或中央处理单元和/或处理器模块和/或多个处理器的选择中的任何一个。

此外，电池充电器110还可以包括存储器915。存储器915可以例如包括对硬RAM、盘驱动器、软盘驱动器、闪存驱动器或其他可移动或固定介质驱动器或本领域已知的任何其他合适的存储器的选择。存储器915可以包含可由处理电路执行以执行本文描述的任何步骤或方法的指令。

处理电路912可以可选地通信地耦合到通信接口904、存储器915、一个或多个传感器中的任一个的选择，一个或多个传感器诸如是测量电池的电极上的电池/充电电压的电池/充电电压传感器。电池充电器110可以被配置成直接向任何上述单元或向外部节点发送/接收控制信号。

诸如有线网络适配器和/或有线收发器之类的通信接口904可以被配置成向或从处理电路912发送和/或接收去往/来自其他外部节点的作为信号的数据值或参数。例如测量的电池/充电电压值。在实施例中，通信接口904直接与外部节点通信。

在一个或多个实施例中，电池充电器110还可以包括输入设备917，其被配置成从用户接收输入或指示，并且将指示用户输入或指示的用户输入信号发送到处理电路912。

在一个或多个实施例中，电池充电器110还可以包括显示器918，其被配置成从处理电路912接收指示诸如文本或图形用户输入对象之类的渲染对象的显示信号，并且将所接收的信号显示为诸如文本或图形用户输入对象之类的对象。

在一个实施例中，显示器918与用户输入设备917集成并被配置成从处理电路912接收指示指示诸如文本或图形用户输入对象之类的渲染对象的显示信号，并且将所接收的信号显示为诸如文本或图形用户输入对象之类的对象，和/或被配置成从用户接收输入或指示，并将指示用户输入或指示的用户输入信号发送到处理电路912。

在另外地实施例中，电池充电器110还可以包括和/或耦合到一个或多个附加传感器（图中未示出），所述一个或多个附加传感器被配置成接收和/或获得和/或测量与电池充电器110有关的物理性质，并且将指示电池充电器110的物理性质的一个或多个传感器信号发送到处理电路912。例如，测量电网电压和/或环境温度的外部电压传感器。

在一个或多个实施例中，处理电路912还通信地耦合到通信接口904和/或输入设备917和/或显示器918和/或可控电源919和/或传感器和/或附加传感器和/或本文描述的任何单元。

在一个实施例中，提供电池充电器110并且其被配置成向电连接的车辆120通知关于电池充电器110的状态，电池充电器110包括处理器912和存储器915，所述存储器包含可由处理器执行的指令，由此所述电池充电器110可操作和/或被配置成执行本文描述的任何方法步骤。

此外，本领域技术人员认识到，电池充电器110可以包括如下形式的必要通信能力，例如功能、装置、单元、元件等，用于执行本技术方案。其他这样的装置、单元、元件和功能的示例是：处理器、存储器、缓冲器、控制逻辑、编码器、解码器、速率匹配器、解速率（de-rate）匹配器、映射单元、乘法器、判决单元、选择单元、开关、调制器、解调器、输入、输出、天线、放大器、接收器单元、发射器单元、DSP、MSD、TCM编码器、TCM解码器、电源单元、馈电线、通信接口、通信协议等，它们被适当地布置在一起以执行本技术方案。

特别地，本公开的处理电路和/或处理装置可以包括如下一个或多个实例：被配置成彼此协作的处理电路、处理器模块和多个处理器、中央处理单元（CPU）、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路（ASIC）、微处理器、现场可编程门阵列（FPGA）或可以解释和执行指令的其他处理逻辑。表述“处理电路”和/或“处理装置”因此可以表示包括多个处理电路的处理电路，诸如例如，任何、一些或所有上述处理电路。处理装置还可以执行数据处理功能，用于输入、输出和处理数据，包括数据缓冲和设备控制功能，诸如用户接口控制或诸如此类。

图10示出了根据本公开的一个或多个实施例的正或负德尔塔电压值的选择。图10示出了具有竖轴上都充电电流以及横轴上流逝的时间的图。当电池充电器在吸收/恒定电压充电模式或浮动充电模式中操作时，对于应用特定充电模式的时段的不同部分，德尔塔电压值ΔV可以被选择为正值或负值。

脉冲电压VP根据以下关系计算：

脉冲电压VP=测量的电池/充电电压（CV）±德尔塔电压（ΔV）值。

例如，在应用吸收充电模式的时段的第一部分中可以将德尔塔电压ΔV值例如选择为负值，并且在应用吸收充电模式的时段的后续部分中将其选择为正值，或者反之亦然。这将是例如吸收充电模式的情况，其中，输出最初以充电器的最大容量来操作。

在充电电流CC低于电流阈值I_thres时间的时间T_thres处执行在负值和正值之间的选择中的过渡。在一个示例中，在容积充电模式/恒定电流充电模式中操作时，电流阈值I_thres可被选择为充电电流的50%。

最后，应当理解，本发明不限于上述实施例，而是还涉及并结合了所附独立权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (17)

1.一种由电池充电器（110）执行的方法，电池充电器（110）被配置成关于电池充电器（110）的状态通知电连接的车辆（120），所述方法包括：

测量电池充电器（110）到电连接的车辆（120）的输出（O），

确定电池充电器（110）的充电模式（CM），

使用所测量的输出和所确定的充电模式（CM）来确定脉冲特性，

使用所确定的脉冲特性来生成脉冲串，其中，脉冲串指示电池充电器的状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，充电模式（CM）被确定为容积充电模式，其中，所测量的输出包括所测量的充电电压（CV），并且使用电池充电器的充电电流（CC）和德尔塔电流（ΔI）值来进一步确定脉冲特性。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，脉冲特性指示充电电流（CC），其中，根据以下关系来计算脉冲电压（VP）：脉冲电压（VP）=充电电压（CV）-德尔塔电压（ΔV）值，其中，德尔塔电压（ΔV）值被计算为德尔塔电压（ΔV）值=电池阻抗（Z）*德尔塔电流（ΔI）。

4. 根据权利要求2-3中的任何权利要求所述的方法，其中，脉冲特性指示脉冲电流（CP），其中，脉冲电流（CP）是根据以下关系来计算的：脉冲电流（CP）=充电电流（CC）- 德尔塔电流（ΔI）。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，充电模式被确定为吸收充电模式，其中，所测量的输出包括所测量的充电电压（CV），并且使用所测量的充电电压（CV）和德尔塔电压（ΔV）值来确定脉冲特性。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，根据以下关系来计算脉冲电压（VP）：脉冲电压（VP）=测量的充电电压（CV）±德尔塔电压（ΔV）值。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，德尔塔电压（ΔV）值在应用吸收充电模式的时段的第一部分中被选择为负值，并且在应用吸收充电模式的时段的后续部分中被选择为正值，或者反之亦然。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在充电电流（CC）低于电流阈值（I_thres）时的时间（T_thres）处执行负值与正值之间的选择中的过渡。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，充电模式被确定为浮动充电模式，其中，所测量的输出包括所测量的充电电压（CV），并且使用所测量的充电电压（CV）和德尔塔电压（ΔV）值来进一步确定脉冲特性。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，根据以下关系来计算脉冲电压（VP）：脉冲电压（VP）=测量的充电电压（CV）±德尔塔电压（ΔV）值。

11.一种由被配置成关于电连接的电池充电器的状态被通知的车辆（120）执行的方法，所述方法包括：

监视从电连接的电池充电器（110）接收的输出，

检测由电池充电器生成的脉冲串，

解码所生成的脉冲串以获得指示电连接的电池充电器的状态的信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，监视输出包括测量电池/充电电压（CV）和/或测量充电电流（CC）。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所获得的信息指示电池充电器可操作的活跃。

14. 一种电池充电器（110），其被配置成关于电池充电器（110）的状态通知电连接的车辆（120），所述电池充电器（110）包括：

处理器（912），以及

存储器（915），所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，其中，所述电池充电器（110）被配置成执行根据权利要求1-10中任何权利要求所述的方法。

15. 一种被配置成关于电连接的电池充电器（110）的状态被通知的车辆（120），所述车辆包括：

处理器，以及

存储器，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，其中，所述车辆（120）被配置成执行根据权利要求11-13中任何权利要求所述的方法。

16.一种包括指令的计算机程序产品，当程序由计算机执行时，指令使计算机执行根据权利要求1-10或11-13中任何权利要求所述的方法。

17.一种包括指令的计算机可读存储介质，指令在由计算机执行时使计算机执行根据权利要求1-10或11-13中任何权利要求所述的方法的步骤。

Images