[發明專利]電動自行車安全充電設備

在審

• 申請號: 202110649402.4
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113335128A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 陸齊立;張濤;胡啟祥;賈相武;章煜棟;楊志方;沈一涵
• 申請（專利權）人: 浙江交通職業技術學院
• 主分類號: B60L53/66
• 分類號: B60L53/66;B60L58/13;B60L58/25
• 代理公司: 杭州信與義專利代理有限公司 33450
• 代理人: 胡鐵鋒

本發明公開了一種電動自行車安全充電設備，包括控制器和與控制器通訊連接的充電機、溫度傳感器，控制器與電動自行車的鋰電池通信連接，以實時監測鋰電池內部每個電芯的充電狀態，并根據監測結果控制充電機開始或停止給鋰電池充電；充電機和鋰電池通信連接，充電機對鋰電池整體的充電狀態進行實時監測，并根據監測結果對鋰電池的充電電流和充電電壓進行限制；溫度傳感器貼附在鋰電池上，用于實時監測鋰電池的電池溫度并反饋給控制器，控制器在判定鋰電池溫度異常時，控制充電機停止為鋰電池充電。本發明通過監測鋰電池整體及單體電芯的充電狀態控制充電機的啟停，并在電池溫度異常時停止給電池充電，為電池充電安全提供了三重保護。

技術領域

本發明涉及電動自行車充電安全技術領域，具體涉及一種電動自行車安全充電設備。

背景技術

目前市場上的電動自行車充電器功能單一，一些老式的電動車充電器提供恒壓恒流充電，在充滿電后，充電器會繼續保持大電流輸出而引起電動車電瓶過充，導致電池溫度異常，不僅影響電池使用壽命，還容易引發電池爆炸、電動車自燃等安全事故。近些年，三段式電動車充電器得到了普遍使用，三段式充電即在充電開始到充電結束具有三段充電過程，第一階段為恒流充電，第二階段為恒壓充電，第三階段為涓流充電，三段式充電規范了電動車充電過程，在一定程度上延長了電池使用壽命，提升了電池充電安全性。

但由于不同品牌、類型的電動車電池的性能通常并不相同，在充電過程中還是可能會出現各種各樣的充電故障，比如鋰電池容易出現單體電芯過充的充電故障，當電池出現充電故障時，由于充電器本身無法與電池通信，不能及時獲取電池充電狀態，更不具備充電故障識別功能，無法對電池或單體電芯的充電狀態進行分析判斷，更無法主動控制停止為電池充電，導致電池在故障狀態下持續充電，輕則影響電池壽命，重則會引發電動車自燃等安全事故。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電動自行車安全充電設備，通過與電動車電池通信連接，實時監測電池充電狀態，并在充電狀態異常時，控制充電機停止給電池充電，極大增強了電動車充電的安全性。另外，通過在電池外殼貼附溫度傳感器對電池溫度進行實時監測，并在電池溫度異常時控制充電機停止充電，進一步增強了充電安全性。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

提供一種電動自行車安全充電設備，包括控制器和與所述控制器通訊連接的充電機、溫度傳感器，所述控制器與電動自行車的鋰電池通信連接，以實時監測所述鋰電池內部每個電芯的充電狀態，并根據所述電芯的充電狀態控制所述充電機開始或停止給所述鋰電池充電；

所述充電機和所述鋰電池通信連接，所述充電機對所述鋰電池整體的充電狀態進行實時監測，并根據監測到的整體充電狀態對所述鋰電池的充電電流和充電電壓進行限制；

各所述溫度傳感器貼附在所述鋰電池的外殼上，用于實時監測所述鋰電池的電池溫度并反饋給所述控制器，所述控制器在判定所述鋰電池的溫度異常時，控制所述充電機停止為所述鋰電池充電。

作為本發明的一種優選方案，所述控制器包括型號為STM32F103的MCU微控制單元以及RS485通信芯片或CAN通信芯片，所述控制器與所述鋰電池通過所述RS485通訊芯片或所述CAN通訊芯片實現相互間的通信連接。

作為本發明的一種優選方案，貼附在所述鋰電池上的若干個所述溫度傳感器為NTC溫度傳感器。

本發明具有以下有益效果：

1、該充電設備可與電動車的鋰電池進行通信，能夠實時監測電動車鋰電池中的每個電芯的充電狀態，并在電池電芯充電狀態異常時，控制充電機停止為電池充電，提升了電動車充電的安全性；

2、充電機本身具備充電電流和充電電壓限制功能，當充電機監測到電池整體的充電狀態異常時，將對電池的充電電流和充電電壓進行主動限制，為電池充電提供了另外一份安全保障；