具有受温度限制的电流的电池包的制作方法

1.本公开的示例方面涉及一种电能储存设备，比如包括多个电池单体的电池包、以及用于为其充电的系统和方法。


背景技术：

2.电池包通常用于便携式电气设备和工具中，使得这些设备和工具可以用于没有固定电源的环境中。例如，电动工具制造商通常制造通用电源包，其可以兼容地用于不同类型的无绳电动工具，比如电钻、锤子、螺丝刀、冲击扳手、角磨机等。电池包通常包括容纳在一体式壳体中的多个电池单体，使用者可以轻松地经由配置在电池包壳体和/或电动工具上的闩锁机构，将整个电池安装到电动工具中，或者自其移除。


技术实现要素：

3.本公开的实施例的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从该描述中获知，或者可以通过实施例的实践而获知。
4.本公开的一个示例方面涉及电池包。该电池包可以包括一个或多个单体。该电池包可以包括至少一个温度传感器，该至少一个温度传感器被配置为获得指示该一个或多个单体中的至少一个单体的温度的温度测量值。该电池包可以包括控制器，该控制器被配置为控制与电池充电器进行信号通信。该控制器可以被配置为执行操作。这些操作可以包括从该至少一个温度传感器获得该温度测量值。这些操作可以包括至少部分地基于该温度测量值来确定该至少一个单体的温度处于温度阈值下限与温度阈值上限之间。这些操作可以包括响应于确定该至少一个单体的温度处于该温度阈值下限与该温度阈值上限之间，减小最大充电电流，其中，减小该最大充电电流包括至少部分地基于该温度测量值与该最大充电电流之间的反函数关系来减小该最大充电电流。这些操作可以包括至少部分地基于该最大充电电流来控制该电池充电器，以为该一个或多个单体充电。
5.本公开的另一示例方面涉及一种为电池包充电同时避免过温情况的方法。该方法可以包括从该至少一个温度传感器获得指示至少一个单体的温度的温度测量值。该方法可以包括至少部分地基于该温度测量值来确定该至少一个单体的温度处于温度阈值下限与温度阈值上限之间。该方法可以包括响应于确定该至少一个单体的温度在该温度阈值下限与该温度阈值上限之间，减小最大充电电流，其中，减小该最大充电电流包括至少部分地基于该温度测量值与该最大充电电流之间的反函数关系来减小该最大充电电流。该方法可以包括至少部分地基于该最大充电电流来控制该电池充电器，以为该至少一个单体充电。
6.本公开的其他方面涉及各种系统、装置、非暂态计算机可读介质、用户界面、以及电子设备。
7.参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本公开的各种实施例的这些和其他特征、方面和优点。并入本说明书中并构成本说明书一部分的附图展示了本公开的示例实施例，并且与描述一起用于解释相关原理。
附图说明
8.图1展示了根据本公开的示例实施例的示例工具电池。
9.图2展示了根据本公开的示例实施例的示例无绳(电池动力)工具。
10.图3展示了根据本公开的示例实施例的示例电池包充电系统的示意图。
11.图4展示了根据本公开的示例实施例的示例温度-电流曲线。
12.图5展示了根据本公开的示例实施例的充电过程期间的电池参数的图。
13.图6展示了根据本公开的示例实施例的用于为电池包充电以避免过温情况的示例方法的流程图。
14.图7展示了根据本公开的示例实施例的用于为电池包充电以缓解过温情况的示例方法的流程图。
15.在附图中，在本文所述的所有几个实施例中，相似的数字指示相似的部分。
具体实施方式
16.在下文的权利要求和本公开的示例方面的前述述描述中，除了由于明示的语言或必要的暗示而上下文另作要求以外，词语“包括(comprise)”或变形形式如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”是以包含在内的意义来使用的，即，指明了所叙述特征的存在、但并不排除在本公开的示例方面的各种实施例中存在或添加有进一步的特征。
17.如本文和权利要求中所使用的，除非另外说明，否则“耦合”或“连接”是指直接或经由一个或多个电气装置间接的电耦合或电连接。
18.如本文所使用的，诸如“水平”、“竖直”、“向上”、“向下”、“上方”、“下方”以及类似的术语等术语是出于说明示例实施例的正常使用取向的目的，而不旨在将本公开限制在任何特定取向上。
19.本公开的示例方面涉及电池包。电池包可以包括一个或多个单体。一个或多个单体可以储存和/或将电荷(例如，作为能量)转移到诸如电动工具、园艺工具等电气动力设备。电池包可以被配置为具有各种dc电压水平(例如，12伏、18伏、24伏、28伏、40伏等)。例如，电池包可以是12伏电池包、28伏电池包、40伏电池包或另一电压。在示例中，电池包可以包括一个或多个锂离子(li离子)单体，该一个或多个锂离子单体被布置为以电池包的额定电压输出直流。在一些实施例中，单体的电极可以是或可以包括石墨电极。单体的电极中可以包括其他合适的材料。
20.在一些实施例中，电池包中的电池单体可以是可充电锂离子电池单体。在其它构造中，电池单体可以具有除锂离子以外的化学物质，例如，镍镉(nica或nicad)、镍金属氢化物等。在一个实施例中，电池是包括电池包壳体的电动工具电池包，该电池包壳体包含一个或多个电池单体以及用于选择性地将电池包固定到电池接口的闩锁机构。
21.此外，包括一个或多个单体的电池包可以通过电池充电器充电和/或再充电。例如，电池包可以连接到被配置为接纳电池包(比如被配置为将电池包纳入电池接纳座中)的电池充电器。作为一个示例，电池包可以包括一个或多个插槽机械连接器(例如，导轨)，该一个或多个插槽机械连接器被配置为与电池充电器处的一个或多个插槽接合，以将电池包耦合到电池充电器。当电池包连接到电池充电器时，电池充电器可以向电池包(例如，一个或多个单体)提供电力(例如，电压和/或电流)，以通过增加(多个)单体的电荷来为电池充
电。在一些实施例中，电池包和/或电池充电器可以被配置到恒定电压模式下，该恒定电压模式比如通过在电池充电时通过随时间减小电流以维持恒定(例如，指定的)电压来向电池包提供恒定电压。另外和/或可替代地，电池包和/或电池充电器可以被配置到恒定电流模式下，该恒定电流模式向电池包提供恒定(例如，指定的)电流。这通常会导致电池包的电压(例如，单体电压)随电荷而增加。
22.电池包可以包括电池控制器。电池控制器可以控制与电池充电器进行信号通信，比如与电池充电器的充电器控制器进行信号通信。例如，当电池包被电池充电器接纳时，电池控制器可以耦合(例如，通过一个或多个信号引脚和/或其他端子耦合)到充电器控制器。电池控制器可以向电池充电器请求一定量的电流来为电池充电。例如，电池控制器可以将指示所请求的电池充电器将要提供的电流量的数据传送到充电器控制器。充电器控制器可以控制电池充电器向电池提供所请求的电流量。在一些实施例中，所请求的电流量可以是电流上限。例如，充电器可以传递小于或等于电流上限的电流量。例如，如果电池包将6安培的请求传送到只能提供4安培的电池充电器，则电池充电器可以只提供4安培。但是，如果电池包将2安培的请求传送到同样的4安培电池充电器，则电池充电器可以提供2安培。以这种方式，电池包可以智能地限制其接收的电流量，同时与各种充电器兼容。
23.通常，电池包可能受到温度限制的影响。例如，可能必须将电池包维持在温度上限或低于温度上限。在使用和/或充电期间，电池温度可能上升。超过温度上限进而引起过温情况，可能导致安全风险、电池寿命缩短、电池和/或其他系统损坏、和/或其他问题等。另外，在过温情况下，可能必须缓解过温情况，比如通过中止充电，直到电池包恢复到较低的温度。这可能显著增加为电池包充电所需的时间量。因此，通常希望通过将电池包维持在温度上限或低于温度上限、和/或避免超过温度上限来避免过温情况。
24.根据本公开的示例方面，电池控制器可以监测电池包的温度。作为一个示例，电池控制器可以监测电池包的(多个)单体的温度。例如，在一些实施例中，电池包可以包括对应于至少一个单体的一个或多个温度传感器。(多个)温度传感器可以从至少一个单体获得温度测量值。电池控制器可从(多个)温度传感器获得温度测量值。
25.在一些实施例中，电池充电器可以获得温度测量值。例如，在一些实施例中，在电池包的温度测量端子处可以获得温度测量值。例如，当电池包接纳于设备(例如，电池充电器)处时，温度测量端子可以将描述温度测量值的温度测量值信号(例如，数字和/或模拟信号)传送到电池包耦合到的设备(例如，电池充电器)。
26.根据本公开的示例方面，电池控制器可以被配置为执行操作。这些操作可以包括，例如，一种为电池包充电同时避免过温情况的方法。例如，根据本公开的示例方面，电池控制器可以实施这些操作，以为电池充电同时防止过温情况。此外，如果不可避免地发生过温情况，在一些实施例中，这些操作可以有助于缓解过温情况。
27.该方法可以包括从温度传感器获得指示至少一个单体的温度的温度测量值。温度测量值可以指示电池包的温度(例如，至少一个单体的温度)。可以将温度测量值传送到电池控制器。在一个示例实施例中，单个温度传感器被配置为获得一个单体的温度测量值以确定电池包的温度。例如，单个单体的温度测量值可以外推以代表电池包的温度。根据本公开的示例实施例，可以采用其他合适的温度测量配置。
28.该方法可以包括至少部分地基于该温度测量值来确定该至少一个单体的温度处
于温度阈值下限与温度阈值上限之间。例如，温度阈值下限可以是希望在此处开始减小电池包电流以避免过温情况的温度。通常，温度阈值下限可以是任何合适的温度，并且可以是低于(例如，低大约10摄氏度)温度阈值上限的温度。此外，在一些实施例中，温度阈值上限可以处于温度上限，比如发生过温情况的温度。电池控制器可以以任何合适的方式(例如，通过阈值比较)确定至少一个单体的温度处于温度阈值下限与温度阈值上限之间。另外和/或可替代地，可以借助于将温度输入到数学模型中来执行该确定。
29.另外和/或可替代地，该方法可以包括响应于确定该至少一个单体的温度处于该温度阈值下限与该温度阈值上限之间，减小最大充电电流。例如，减小最大充电电流可以包括减小(例如，通过充电电流请求)向电池充电器请求的最大充电电流。根据本公开的示例方面，减小最大充电电流可以包括至少部分地基于该温度测量值与该最大充电电流之间的反函数关系来减小该最大充电电流。例如，反函数关系可以给出：随着至少一个单体的温度在从温度阈值下限到温度阈值上限之间的区域的至少一部分上上升，最大充电电流将下降。例如，反函数关系可以给出：在温度阈值上限下的最大充电电流至少小于在温度阈值下限下的最大充电电流。另外和/或可替代地，可以允许最大充电电流随着温度下降(例如，在减小电流后)而恢复(例如，上升)。在一些实施例中，反函数关系可以是单调递减关系。例如，在一些实施例中，反函数关系可以是线性递减关系。例如，最大充电电流可以关于温度的上升而线性递减。根据本公开的示例方面，可以采用诸如指数递减函数、阶跃函数等其他合适的函数关系。
30.在一些实施例中，反函数关系可以是或可以包括数学模型或函数。例如，计算系统可以基于公式或数学模型来计算最大充电电流。作为另一个示例，反函数关系可以是或可以包括查找表。例如，可以从其中温度作为输入而被提供的查找表中检索最大充电电流。根据本公开的示例方面，可以采用其他适合于利用反函数关系(例如，确定阈值)的系统。作为一个示例，可以关于温度-电流曲线中的基于温度的电流限值来确定最大充电电流。温度-电流曲线可以存储在非暂态计算机可读介质中，例如，闪存、ram、rom、eeprom、硬盘存储器、固态存储器和/或任何其他合适的存储器。例如，在一些实施例中，曲线可以存储为查找表、数学关系或模型、或其他合适的表示方式。
31.在一些实施例中，最大充电电流可以基于关于电池包的其他因素而建立的各种其他电流限值。例如，可以根据电池的各种标准来确定(多个)电流限值，比如但不限于电荷状态(state of charge)、电池电压、单体电压、充电类型(例如，恒定电流或恒定电压)、充电状态、充电进度等。可以关于电池包的温度确定这些电流限值中的一个，比如基于温度与充电电流之间的反函数关系。例如，最低电流限值可以用作最大充电电流。
32.另外和/或可替代地，该方法可以包括向电池充电器请求用于为一个或多个单体充电的最大充电电流。例如，在一些实施例中，电池控制器可以确定充电电流请求。充电电流请求可以指定所请求的将要提供给电池以为电池充电的电流量，比如最大充电电流。可以将充电电流请求传送到诸如充电器控制器等电池充电器。在一些实施例中，可以周期性地向电池充电器请求最大充电电流。例如，可以以周期性间隔请求最大充电电流，比如以设定的时间间隔(包括规则间隔和/或不规则间隔)、响应于刺激等。例如，可以以规则间隔确定和请求最大充电电流，以保证在必要时更新电流。
33.在收到充电电流请求后，充电器控制器可以配置电池充电器(例如，电源)，以向电
池包(例如，多个单体)传递充电电流请求指定的电流量。作为一个示例，电池包和/或电池充电器可以包括一个或多个充电端子，该一个或多个充电端子被配置为提供一个或多个单体与电池充电器之间(比如在一个或多个单体与电源之间)的电连接。在一些实施例中，周期性地将充电电流请求传送到电池充电器。例如，可以以设定的时间间隔或响应于刺激等来传送充电电流请求。
34.在一些实施例中，电池控制器可以进一步被配置为缓解电池包的过温情况。例如，本公开的示例方面通常可以降低过温情况的可能性，比如通过减小到电池包的电流从而降低电池包的温度。尽管如此，在一些示例情况下，如果已经达到了过温情况，可能仍然希望完全中止为电池包充电。
35.例如，该方法可以进一步包括至少部分地基于温度测量值来确定至少一个单体的温度高于温度阈值上限。例如，电池控制器可以将(多个)单体的温度与温度阈值上限进行比较。如果温度达到或超过温度阈值上限，则可能希望中止为电池包充电。例如，响应于确定一个或多个单体的温度高于温度阈值上限，该方法可以包括中止为电池包充电。例如，中止为电池包充电可以包括在充电中止的同时向电池充电器请求最小电流。最小电流可以是等于或接近零安培的电流，如诸如0安培等小于约0.1安培的电流。例如，中止为电池包充电可以包括将中止电流请求传送到电池充电器，其中，中止电流请求包括请求约零安培。
36.电池控制器可以进一步被配置为在中止为电池充电之后，确定至少一个单体的温度低于温度阈值下限。例如，该至少一个单体的温度低于温度阈值下限通常可以指示可以安全地恢复充电。响应于确定一个或多个单体的温度低于温度阈值下限，该方法可以包括恢复为电池包充电。例如，如本文所述，一旦电池包达到温度阈值下限，电池控制器可以基于温度测量值重新确定最大充电电流。
37.出于说明的目的，本文可以参考执行以下操作的电池控制器来讨论本公开的一些示例方面，例如：从至少一个温度传感器获得温度测量值；至少部分地基于该温度测量值来确定至少一个单体的温度处于温度阈值下限与温度阈值上限之间；响应于确定该至少一个电池的温度处于温度阈值下限与温度阈值上限之间，减小最大充电电流，其中，减小最大充电电流包括至少部分地基于温度测量值与最大充电电流之间的反函数关系来减小最大充电电流；以及向电池充电器请求用于为一个或多个单体充电的最大充电电流。应当理解，这些步骤中的一些或全部可以在除电池控制器(例如，充电器控制器)以外的计算设备上执行。例如，在一些实施例中，电池包可以比如通过电池包和/或电池充电器上的通信端子或通信引脚将温度测量值传送到电池充电器。充电器控制器可以从电池包获得(例如，经由端子获得)温度测量值，并执行用于限制控制器处的最大充电电流的操作。这在电池包不能执行本文描述的方法的情况下(比如在电池包缺少电池控制器的情况下、在为具有无法更新的固件的电池提供原有支持的情况下等)可能是有益的。
38.本公开的示例方面可以提供多种技术效果和益处。作为一个示例，本公开的示例方面可以缩短电池包的充电时间。例如，在电池包超过温度上限的情况下，可能必须中止充电。根据本公开的示例方面的系统和方法可以实现在电池包达到温度上限(比如该温度上限)之前主动减小来自充电器的电流。以这种方式，电池包可以避免达到温度上限，这进而可以防止由于达到温度上限而导致的极耗时的充电中断。作为另一个示例，本公开的示例方面可以增加电池寿命。例如，本公开的示例方面可将电池维持在温度上限或低于温度上
限，这可以防止与超过温度上限相关联的电池寿命缩短。
39.现在参考附图，出于说明的目的，将参考附图来讨论本公开的示例实施例。图1和图2展示了典型的工具电池10和无绳(电池动力)工具20。所展示的工具20是具有工具壳体21和枪式手柄24的电钻或驱动器。马达23(由虚线指示)位于壳体内以驱动工具输出部22。电池10可连接至由工具手柄24支撑的。诸如触发器25等工具控制器位于壳体21与手柄24之间的接合处附近，以将能量从电池10耦合到马达23。然而，这并不旨在限制根据本公开的示例方面的电池的使用范围。这种电池可以用于其他类型的无绳工具，且尤其是用于手持无绳工具、或诸如割草机、树篱修剪机等无绳草坪和园艺设备。这种电池还可以用于诸如真空吸尘器、手持真空吸尘器和无绳清扫器等地板护理产品。
40.用于这些类型的无绳工具的电池的一个实施例具有电池包壳体11，该电池包壳体具有用于连接到该工具的接合面12。电池包壳体11可经由电池连接特征选择性地被工具壳体接纳并支撑，并且可以选择性地从该工具分离，以在单独的充电器(未示出)中充电。例如，图1中展示了电池接合特征的一个示例实施例。在所展示的实施例中，电池连接特征是端子柱13和端子柱13上的电池端子14、15，这些特征用于连接电池能量源和工具控制器或触发器25。在替代实施例中，电池连接特征可以是滑动型或导轨型连接特征、或本领域已知的任何其他类型的电池连接特征。例如，电池端子14和15不是包括在端子柱13上，而是可以布置在接合面12上并且被配置为在通过沿一个或多个导轨滑动电池10而在工具手柄24处接纳电池10时进行接合。根据本公开的示例实施例，可以采用任何其他合适的电池连接特征。
41.图3展示了根据本公开的示例实施例的示例电池包充电系统300的示意图。电池包充电系统300可以包括电池充电器310。电池充电器310可以可移除地耦合到电池包320。例如，电池充电器310可以被配置为接纳电池包320。作为一个示例，电池充电器310可以在腔体、插槽和/或其他附接机构处接纳电池包320，该腔体、插槽和/或其他附接机构被配置为耦合到电池充电器310和电池包320、和/或在电池充电器310与电池包320之间建立电通信(例如，信号通信)。作为一个示例，电池包320可以包括一个或多个插槽机械连接器，该一个或多个插槽机械连接器被配置为与电池充电器310处的一个或多个插槽接合，以将电池包320耦合到电池充电器310。
42.电池包320可以包括一个或多个单体322。一个或多个单体322可以储存和/或将电荷(例如，作为电源)转移到诸如电动工具、园艺工具等电气动力设备。此外，一个或多个单体322可以通过电池充电器310充电和/或再充电。例如，电池包320可以连接到被配置为接纳电池包320(比如被配置为将电池包320纳入电池接纳座中)的电池充电器310。当电池包320连接到电池充电器310时，电池充电器310可以通过电源信号(比如电压信号和/或电流信号)向电池包320(例如，向一个或多个单体322)提供电力(例如，电压和/或电流)，以通过增加(多个)单体的电荷来为电池充电。在一些实施例中，电池包320和/或电池充电器310可以被配置到恒定电压模式下，该恒定电压模式比如通过随时间减小电流以在电池充电器310处维持恒定电压来向电池包提供恒定电压信号。另外和/或可替代地，电池包320和/或电池充电器310可以被配置到恒定电流模式下，该恒定电流模式向电池包320提供恒定电流信号。这通常会导致电池包320的电压(例如，单体电压)随着电荷状态而上升。
43.电池充电器310可以被配置为为电池包320充电。例如，电池充电器310可以包括电
源312。电源312可以被配置为通过向电池包320的(多个)单体322提供电源信号(比如电压信号和/或电流信号)来提供电力，以为电池包320充电。例如，电源312可以提供储存在单体322中的电力。电源312可以是被配置为提供dc电源信号的dc电源，比如包括ac/dc转换器的dc电源。例如，电源312可以接收第一电源信号(如诸如来自电源插座等的ac信号等ac信号)、以及将该第一电源信号转换为第二电源信号(如诸如额定用于为电池包320充电的dc电流信号等dc信号)。
44.电池包320可以包括电池控制器324。电池控制器324可以控制与电池充电器310进行信号通信，比如与电池充电器310的充电器控制器314进行信号通信。例如，当电池充电器310接纳电池包320时，电池控制器324可以耦合(例如，通过一个或多个信号引脚和/或其他端子耦合)到充电器控制器314。电池控制器324可以向电池充电器310请求一定量的电流来为电池充电。例如，电池控制器324可以将请求传送到充电器控制器314，以请求电池充电器310提供所请求的电流量。充电器控制器314可以控制电池充电器310向电池提供所请求的电流量。例如，电池充电器310和/或电池包320可以包括一个或多个充电端子，该一个或多个充电端子被配置为提供一个或多个单体322与电池充电器310(例如，电源312)之间的电连接和/或电通信。充电端子可以是可连接和/或可断开的，使得电池包320可以从电池充电器310移除和/或连接到利用电池包320的设备，比如电动工具。
45.在一些实施例中，所请求的电流量可以是电流上限。例如，充电器可以传递小于或等于电流上限的电流量。例如，如果电池包320将6安培的请求传送到只能提供4安培的电池充电器310，则电池充电器310可以只提供4安培。但是，如果电池包320将2安培的请求传送到同样的4安培电池充电器310，则电池充电器310可以提供2安培。
46.电源312可以由充电器控制器314控制。例如，充电器控制器314可以获得(例如，从电池控制器324)和/或以其他方式确定要提供给电池包320的电压量和/或电流量。充电器控制器314可以将电源312配置为向电池包320提供所确定的电压量和/或电流量。例如，在一些实施例中，充电器控制器可以调整诸如脉冲宽度调制(pwm)信号等一个或多个数字信号的特性，以配置由电源312提供的电流量和/或电压量和/或功率量。例如，控制器可以通过调整电源312处的一个或多个脉冲宽度调制电路的占空比、频率/周期等来调整电池包320处的电压和/或电流。作为另一个示例，在一些实施例中，充电器控制器314可以调整电源312的其他部件(如诸如可变电阻器、变容二极管、开关等可变部件)，以配置电源312提供的电流量和/或电压量和/或功率量。例如，如本文所述，充电器控制器314可以被配置为至少部分地基于最大充电电流(例如，来自电池控制器324的最大充电电流)来调整来自电源312的电源信号(例如，用于为(多个)单体322充电)。
47.在一些实施例中，对电池充电器310的控制可以至少部分地由除电池控制器324以外的另一控制器执行，例如充电器控制器314。例如，在一些实施例中，电池包320可以比如通过电池包320和/或电池充电器310上的温度测量端子将来自温度传感器326的温度测量值直接传送到充电器控制器314。如本文所述，充电器控制器314可以(例如，间接地)从温度传感器326(例如，通过温度测量端子)获得温度测量值，并基于该温度测量值来控制电源312。这在电池包320不能执行本文描述的方法的情况下(比如在电池包320缺少电池控制器324的情况下、为具有无法更新的固件(例如，在电池控制器324处)的电池包320提供原有支持的情况下等)可能是有益的。
48.现在参考图4，展示了根据本公开的示例方面的可以采用的一个示例温度-电流曲线400。图4展示了根据本公开的示例实施例的示例温度-电流曲线400。曲线400通常可以描述根据本公开的示例实施例的一些实施例的行为。例如，使用温度-电流曲线400可以是实施本文描述的系统和方法的一个示例。作为其他示例，本文描述的系统和方法可以通过阈值检查、查找表、数学函数和/或模型、对曲线400的近似(例如，离散化曲线)和/或其他合适的表示方式来实施。
49.温度-电流曲线400可以包括温度无关区域410、温度反向区域420和过温区域430。例如，温度反向区域420可以从温度阈值下限422跨越至温度阈值上限424。例如，温度反向区域420可以从温度阈值下限422处的温度阈值下限跨越到温度阈值上限424处的温度阈值上限。例如，温度反向区域可以跨越温度-电流曲线的一部分，该部分受温度阈值下限422和温度阈值上限424的限制。温度反向区域420可以定义在温度反向区域420中温度与电流之间的反向关系。例如，在整个温度反向区域420中电流可能减小。
50.温度无关区域410可以包括低于温度阈值下限422的一些或全部温度。如所展示的，电流在温度无关区域410内可以是恒定的和/或不随温度变化。例如，在温度无关区域410中，电流限值可以不受的温度影响。例如，温度无关区域410可以定义诸如电池包320上的总电流上限等恒定值。
51.此外，过温区域430可以包括高于温度阈值上限(例如，温度上限)424的一些或全部温度。例如，可能希望将电池包(例如，电池包320)的温度维持在温度阈值上限424和/或低于温度阈值上限424。因此，在温度处于和/或高于温度阈值上限424时，电流可以减小至零。
52.在一些实施例中，如果电池包的温度进入过温区域430(例如，超过温度阈值上限424)，则电池包可以中止当前充电，直到电池包达到温度阈值下限，比如温度阈值下限422。例如，如果温度进入过温区域430，温度-电流曲线可以移动到冷却区域425(例如，代替温度反向区域420)，以便电池包的温度冷却以达到温度阈值下限422。例如，电池包可以请求最小电流，直到电池包的温度达到温度阈值下限422，此时电池包可以重新遵循温度反向区域420。
53.图5展示了根据本公开的示例实施例的充电过程期间的电池参数的图500。例如，图500包括电流曲线502。电流曲线502展示了提供给一个或多个单体(例如，来自电池充电器)的电流量(例如，以安培计)随时间的变化。另外，图500包括温度曲线504。温度曲线504展示了正在充电的电池包(例如，至少一个单体)的温度(例如，以摄氏度计)随时间的变化。另外，图500包括电压曲线506。电压曲线506展示了电池包(例如，来自电池包中的一个或多个单体)的电压(例如，以伏特计)随时间的变化。另外，图500包括电荷状态曲线508。电荷状态曲线508展示了电池包的电荷状态(例如，以百分比计)随时间的变化。例如，100％的电荷状态指示电池已充满电，而0％的电荷状态指示电池电量已耗尽。
54.图500描绘了电池在各种时间阶段的充电过程。例如，在时刻512，电池包可以开始充电。例如，如电流曲线502所展示的，可以在时刻512向电池包提供非零电流量以开始为电池充电。在时刻512之前，电池包的电量可能之前已经耗尽，或以其他方式使用，使得电池包处于电量不足状态。例如，如电荷状态曲线508所展示的，电池包最初的电荷状态可能接近于0％。此外，使用电池包可能会将电池包(例如，一个或多个单体)加热到高于室温或电池
包的其他环境温度。
55.在时刻514，电池包可以基于电池包温度的上升而开始减小电流。例如，如所展示的，充电器从时刻512到时刻514提供的“满”电流量可能导致电池包的温度因电流而上升。在时刻514，电池包的温度可能第一次超过温度阈值下限，使得当前最大充电电流与电池包的温度呈现反函数关系。另外和/或可替代地，在时刻514之前，温度可能已经超过温度阈值下限，但是由于温度而减小的最大电流可能已经大于由于另一因素的电流限值和/或电池充电器能够提供的最大电流。如电流曲线502在时刻514与时刻516之间所展示的，向电池包提供的电流可以基于反函数关系而随温度反向变化，使得电池包可以避免过温情况。
56.在时刻516，可以以恒定电压方式为电池包充电。例如，如本文所述，在时刻516之前，可能已经以指定电流的方式为电池包充电，比如“恒定电流”方式，其中，电流仍然可以基于电池包的温度而变化。然而，电池包的电压通常预期在时刻516之前上升。然而，在516处，可以改为以恒定电压方式为电池包充电，以维持电池包在时刻516所处于的电压(例如，电池包的额定电压)。如电压曲线506和电荷状态曲线508在时刻516所展示的，电池并非完全处于100％的电荷状态。因此，可以继续以恒定电压对电池充电，直到时刻518，在该时刻电池完成充电。在时刻518之后，仍然可以向电池提供电流以维持100％的电荷状态。
57.图6展示了根据本公开的示例实施例的用于为电池包充电以避免过温情况的示例方法600的流程图。尽管出于说明和讨论的目的，图6描绘了以特定顺序执行的步骤，但是本公开的方法不限于该特定地说明的顺序或排列。在不偏离本发明的范围的情况下，可以以各种方式省略、重新排列、组合和/或调整方法600的各种步骤。
58.方法600可以由与电池包和/或电池充电器(比如图3的电池包320和/或电池充电器310)进行通信的任何合适的计算设备来实施。作为示例，方法600的所有步骤中的一些可以由图3的电池控制器324来实施。作为另一个示例，方法600的一些或所有步骤可由图3的充电器控制器314来实施。方法600可以由任何合适的计算结构来执行，例如易失性和/或非易失性计算机可读介质、(多个)处理器、可编程逻辑电路和/或可编程逻辑阵列、专用集成电路、和/或其他合适的计算系统。
59.方法600可以包括在602处从温度传感器获得指示至少一个单体的温度的温度测量值。温度测量值可以指示电池包的温度(例如，至少一个单体的温度)。例如，在一些实施例中，可以将温度测量值从温度传感器传送到诸如电池控制器和/或充电器控制器等控制器。在一个示例实施例中，单个温度传感器被配置为获得一个单体的温度测量值以确定电池包的温度。例如，单个单体的温度测量值可以外推以代表电池包的温度。根据本公开的示例实施例，可以采用其他合适的温度测量配置。
60.另外和/或可替代地，在一些实施例中，可以使电池充电器能够获得温度测量值。例如，在一些实施例中，在电池包的温度测量端子处可以获得温度测量值。例如，当电池包接纳于设备(例如，电池充电器)处时，温度测量端子可以将描述温度测量值的温度测量值信号(例如，数字和/或模拟信号)传送到电池包耦合到的设备(例如，电池充电器)。电池充电器(例如，充电器控制器)可从温度测量端子获得温度测量值。
61.方法600可以包括在604处至少部分地基于温度测量值来确定至少一个单体的温度处于温度阈值下限与温度阈值上限之间。例如，温度阈值下限可以是希望在此处开始减小电池包电流以避免过温情况的温度。通常，温度阈值下限可以是任何合适的温度，并且可
以是低于(例如，低大约10摄氏度)温度阈值上限的温度。此外，在一些实施例中，温度阈值上限可以处于温度上限，比如发生过温情况的温度。控制器可以以任何合适的方式(例如，通过阈值比较)确定至少一个单体的温度处于温度阈值下限与温度阈值上限之间。另外和/或可替代地，可以例如借助于将温度输入到数学模型中来执行该确定。
62.另外和/或可替代地，方法600可以包括在606处响应于确定至少一个单体的温度处于温度阈值下限与温度阈值上限之间，减小最大充电电流。例如，减小最大充电电流可以包括减小(例如，通过充电电流请求)向电池充电器请求的最大充电电流。根据本公开的示例方面，减小最大充电电流可以包括至少部分地基于该温度测量值与该最大充电电流之间的反函数关系来减小该最大充电电流。例如，反函数关系可以给出：最大充电电流将随着至少一个单体的温度上升而下降。另外和/或可替代地，可以允许最大充电电流随着温度下降(例如，在减小后)而恢复(例如，上升)。在一些实施例中，反函数关系可以是单调递减关系。例如，在一些实施例中，反函数关系可以是线性递减关系。例如，最大充电电流可以关于温度的上升而线性递减。根据本公开的示例方面，可以采用其他合适的函数关系。
63.在一些实施例中，反函数关系可以是或可以包括数学模型或函数。例如，计算系统可以基于公式或数学模型来计算最大充电电流。作为另一个示例，反函数关系可以是或可以包括查找表。例如，可以从其中温度作为输入而被提供的查找表中检索最大充电电流。根据本公开的示例方面，可以采用其他适合于利用反函数关系(例如，确定阈值)的系统。作为一个示例，可以关于温度-电流曲线中的基于温度的电流限值来确定最大充电电流。温度-电流曲线可以存储在非暂态计算机可读介质中，例如，闪存、ram、rom、eeprom、硬盘存储器、固态存储器和/或任何其他合适的存储器。例如，在一些实施例中，曲线可以存储为查找表、数学关系或模型、或其他合适的表示方式。
64.在一些实施例中，最大充电电流可以基于关于电池包的其他因素而建立的各种其他电流限值。例如，可以根据电池的各种标准来确定(多个)电流限值，比如但不限于电荷状态(state of charge)、电池电压、单体电压、充电类型(例如，恒定电流或恒定电压)、充电状态、充电进度等。可以关于电池包的温度确定这些电流限值中的一个，比如基于温度与充电电流之间的反函数关系。例如，最低电流限值可以用作最大充电电流。
65.另外和/或可替代地，方法600可以包括在608处至少部分地基于最大充电电流来控制电池充电器，以为一个或多个单体充电。例如，在一些实施例中，电池充电器(比如电池充电器的电源)可以被配置为向电池包提供电压量和/或等于或小于最大充电电流的电流量。例如，在一些实施例中，充电器控制器可以调整诸如脉冲宽度调制(pwm)信号等一个或多个数字信号的特性，以配置由电池充电器(例如，电源)提供的电流量和/或电压量和/或功率量。例如，控制器可以通过调整电池充电器处的一个或多个脉冲宽度调制电路的占空比、频率/周期等来调整电池包处的电压和/或电流。作为另一个示例，在一些实施例中，充电器控制器可以调整电池充电器的其他部件(如诸如可变电阻器、变容二极管、开关等可变部件)，以配置电池充电器提供的电流量和/或电压量和/或功率量。例如，如本文所述，充电器控制器可被配置为至少部分地基于最大充电电流(例如，来自电池控制器和/或如在充电器控制器处确定的最大充电电流)来调整来自电池充电器(例如，用于为(多个)单体充电)的电源信号。
66.在一些实施例中，控制电池充电器(至少部分地基于最大充电电流)可以包括向电
池充电器请求最大充电电流，以为一个或多个单体充电。例如，在一些实施例中，电池控制器可以确定充电电流请求。充电电流请求可以指定所请求的将要提供给电池以为电池充电的电流量，比如最大充电电流。可以将充电电流请求传送到诸如充电器控制器等电池充电器。在一些实施例中，可以周期性地向电池充电器请求最大充电电流。例如，可以以规则间隔确定和请求最大充电电流，以保证在必要时更新电流。例如，可以以周期性间隔请求最大充电电流，比如以设定的时间间隔(包括规则间隔和/或不规则间隔)、响应于刺激等。
67.在收到充电电流请求后，充电器控制器可以配置电池充电器(例如，电源)，以向电池包(例如，多个单体)传递充电电流请求指定的电流量。作为一个示例，电池包和/或电池充电器可以包括一个或多个充电端子，该一个或多个充电端子被配置为提供一个或多个单体与电池充电器之间(比如在一个或多个单体与电源之间)的电连接。在一些实施例中，周期性地将充电电流请求传送到电池充电器。例如，可以以周期性间隔传送充电电流请求，比如以设定的时间间隔(包括规则间隔和/或不规则间隔)、响应于刺激等。
68.图7展示了根据本公开的示例实施例的用于缓解过温情况的示例方法700的流程图。尽管出于说明和讨论的目的，图7描绘了以特定顺序执行的步骤，但是本公开的方法不限于该特定地说明的顺序或排列。在不偏离本发明的范围的情况下，可以以各种方式省略、重新排列、组合和/或调整方法700的各种步骤。
69.方法700可以由与电池包和/或电池充电器(比如图3的电池包320和/或电池充电器310)进行通信的任何合适的计算设备来实施。作为示例，方法700的所有步骤中的一些可以由图3的电池控制器324来实施。作为另一个示例，方法700的一些或所有步骤可由图3的充电器控制器314来实施。方法700可以由任何合适的计算结构来执行，例如易失性和/或非易失性计算机可读介质、(多个)处理器、可编程逻辑电路和/或可编程逻辑阵列、专用集成电路、和/或其他合适的计算系统。
70.方法700可以包括在702处从温度传感器获得指示至少一个单体的温度的温度测量值。温度测量值可以指示电池包的温度(例如，至少一个单体的温度)。例如，在一些实施例中，可以将温度测量值从温度传感器传送到诸如电池控制器和/或充电器控制器等控制器。在一个示例实施例中，单个温度传感器被配置为获得一个单体的温度测量值以确定电池包的温度。例如，单个单体的温度测量值可以外推以代表电池包的温度。根据本公开的示例实施例，可以采用其他合适的温度测量配置。
71.另外和/或可替代地，在一些实施例中，可以使电池充电器能够获得温度测量值。例如，在一些实施例中，在电池包的温度测量端子处可以获得温度测量值。例如，当电池包接纳于设备(例如，电池充电器)处时，温度测量端子可以将描述温度测量值的温度测量值信号(例如，数字和/或模拟信号)传送到电池包耦合到的设备(例如，电池充电器)。电池充电器(例如，充电器控制器)可从温度测量端子获得温度测量值。
72.方法700可以包括在704处至少部分地基于温度测量值来确定至少一个单体的温度高于温度阈值上限。例如，控制器可以将(多个)单体的温度与温度阈值上限进行比较。如果温度达到或超过温度阈值上限，则可能希望中止为电池包充电。例如，方法700可以包括在706处响应于确定一个或多个单体的温度高于温度阈值上限，中止为电池包充电。例如，中止为电池包充电可以包括在充电中止的同时向电池充电器请求最小电流。最小电流可以是等于或接近零安培的电流，如诸如0安培等小于约0.1安培的电流。例如，中止为电池包充
电可以包括将中止电流请求传送到电池充电器，其中，中止电流请求包括请求零安培或接近零安培。
73.方法700可以包括在708处在中止为电池充电之后确定至少一个单体的温度低于温度阈值下限。例如，该至少一个单体的温度低于温度阈值下限通常可以指示可以安全地恢复充电。方法700可以包括在710处响应于确定一个或多个单体的温度低于温度阈值下限，恢复为电池包充电。例如，如本文所述，一旦电池包达到温度阈值下限，控制器可以基于温度测量值重新确定最大充电电流。
74.因此，对本发明的示例性实施例进行了充分描述。虽然描述提到了特定的实施例，但是对于本领域技术人员应清楚的是，可以改变这些具体细节实践本发明。因此，本发明不应被解释为局限于本文所述的实施例。
75.尽管已经在附图和前面的说明书中详细展示和描述了本发明，但是其在性质上应被认为是说明性的而非限制性的，应理解，仅示出和描述了示例性实施例，并且不以任何方式限制本发明的范围。可以理解，本文描述的任何特征都可以与任何实施例一起使用。说明性实施例并不彼此排斥，也不排斥本文未列举的其他实施例。相应地，本发明还提供了包括上述说明性实施例中的一个或多个实施例的组合的实施例。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对如本文所陈述的本发明进行修改和改变，并且因此，仅应适用如所附权利要求所指明的此类限制。