[发明专利]电动自行车安全充电设备

说明书

本发明公开了一种电动自行车安全充电设备，包括控制器和与控制器通讯连接的充电机、温度传感器，控制器与电动自行车的锂电池通信连接，以实时监测锂电池内部每个电芯的充电状态，并根据监测结果控制充电机开始或停止给锂电池充电；充电机和锂电池通信连接，充电机对锂电池整体的充电状态进行实时监测，并根据监测结果对锂电池的充电电流和充电电压进行限制；温度传感器贴附在锂电池上，用于实时监测锂电池的电池温度并反馈给控制器，控制器在判定锂电池温度异常时，控制充电机停止为锂电池充电。本发明通过监测锂电池整体及单体电芯的充电状态控制充电机的启停，并在电池温度异常时停止给电池充电，为电池充电安全提供了三重保护。

技术领域

本发明涉及电动自行车充电安全技术领域，具体涉及一种电动自行车安全充电设备。

背景技术

目前市场上的电动自行车充电器功能单一，一些老式的电动车充电器提供恒压恒流充电，在充满电后，充电器会继续保持大电流输出而引起电动车电瓶过充，导致电池温度异常，不仅影响电池使用寿命，还容易引发电池爆炸、电动车自燃等安全事故。近些年，三段式电动车充电器得到了普遍使用，三段式充电即在充电开始到充电结束具有三段充电过程，第一阶段为恒流充电，第二阶段为恒压充电，第三阶段为涓流充电，三段式充电规范了电动车充电过程，在一定程度上延长了电池使用寿命，提升了电池充电安全性。

但由于不同品牌、类型的电动车电池的性能通常并不相同，在充电过程中还是可能会出现各种各样的充电故障，比如锂电池容易出现单体电芯过充的充电故障，当电池出现充电故障时，由于充电器本身无法与电池通信，不能及时获取电池充电状态，更不具备充电故障识别功能，无法对电池或单体电芯的充电状态进行分析判断，更无法主动控制停止为电池充电，导致电池在故障状态下持续充电，轻则影响电池寿命，重则会引发电动车自燃等安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动自行车安全充电设备，通过与电动车电池通信连接，实时监测电池充电状态，并在充电状态异常时，控制充电机停止给电池充电，极大增强了电动车充电的安全性。另外，通过在电池外壳贴附温度传感器对电池温度进行实时监测，并在电池温度异常时控制充电机停止充电，进一步增强了充电安全性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种电动自行车安全充电设备，包括控制器和与所述控制器通讯连接的充电机、温度传感器，所述控制器与电动自行车的锂电池通信连接，以实时监测所述锂电池内部每个电芯的充电状态，并根据所述电芯的充电状态控制所述充电机开始或停止给所述锂电池充电；

所述充电机和所述锂电池通信连接，所述充电机对所述锂电池整体的充电状态进行实时监测，并根据监测到的整体充电状态对所述锂电池的充电电流和充电电压进行限制；

各所述温度传感器贴附在所述锂电池的外壳上，用于实时监测所述锂电池的电池温度并反馈给所述控制器，所述控制器在判定所述锂电池的温度异常时，控制所述充电机停止为所述锂电池充电。

作为本发明的一种优选方案，所述控制器包括型号为STM32F103的MCU微控制单元以及RS485通信芯片或CAN通信芯片，所述控制器与所述锂电池通过所述RS485通讯芯片或所述CAN通讯芯片实现相互间的通信连接。

作为本发明的一种优选方案，贴附在所述锂电池上的若干个所述温度传感器为NTC温度传感器。

本发明具有以下有益效果：

1、该充电设备可与电动车的锂电池进行通信，能够实时监测电动车锂电池中的每个电芯的充电状态，并在电池电芯充电状态异常时，控制充电机停止为电池充电，提升了电动车充电的安全性；

2、充电机本身具备充电电流和充电电压限制功能，当充电机监测到电池整体的充电状态异常时，将对电池的充电电流和充电电压进行主动限制，为电池充电提供了另外一份安全保障；