[发明专利]一种锂电池电动自行车传导式安全快速充电器及充电方法

说明书

本发明公开了一种锂电池电动自行车传导式安全快速充电器及充电方法，包括电流输出可调式开关电源、信号调理模块、微处理器模块、DCDC变换器、温度传感器阵列数据采集器、电压取样电路、报警模块。信号调理模块分别连接电流输出可调式开关电源连接和微处理器模块；温度传感器阵列数据采集器连接微处理器模块。为了解决温度扩散传播的时滞性的问题，本发明使用了温度传感器阵列数据采集器，比少数测温点更快发现电动车锂电池的温度，可以在没达到燃点时终止充电能量供给，防止火灾发生。本发明的自动调节恒流充电电流的强度，是在充电安全条件下自动选择的，由此达到了安全快充的目的。

技术领域

本发明涉及电动车电池充电技术领域，具体的说，涉及一种电动车充电器，更具体的说，涉及一种锂电池电动自行车传导式安全快速充电器及充电方法。

背景技术

目前我国电动车数量庞大，人们在使用电动自行车时，希望电动车随时都能用，充电速度越快越好，而现有的充电器都是按规范充电原理设计的，充电时间较长，且基本没有安全考虑，导致超过一半的电动车火灾都发生在充电过程中。现有技术的充电电源多为传导式充电器，技术上就是指电池在车上，接通交流市电进行充电。

在充电效率方面，实现快充的必要条件是电池必须是允许快充的电池，其次充电电源必须能提供电池容量4倍以上的大功率恒流可调电源，第三要有可靠的基本安全措施。而目前传导充电器功率都比较小，锂电池的恒流充电阶段，充电电流在0.2C到1.2C之间，不具备快充的能力。在充电安全方面，传导充电器在线路中就是一个独立的提供电源的附件，对于充电过程中的防火还没有特别的设施，一般有一个或二个温度传感器。在传导式充电过程中发生火灾的原因之一是老化等线路问题，如果车内的导线发生短路，特别是线匝内短路，充电器和线路高温，易发生燃烧。发生火灾的原因之二是电池故障和电池内部的部分短路，此外过充电也是一个重要的起火原因。

目前也有一些专利是关于锂电池的防火保护。例如中国专利基于主动均衡的锂电池保护装置（申请号CN201520386420.8）和一种提高电动自行车锂电池安全及寿命的防护系统（申请号CN202022096126.7）也分别公开了锂电池保护的装置，但是这些专利普遍将温度传感布局在电池内部电芯的保护上，工作原理和使用环境与本发明都不一样。

综上所述，目前公开的电动车充电器不能同时实现快充和保证充电过程安全。

发明内容

本发明为了有效地解决以上技术问题，本发明提供了一种锂电池电动自行车传导式安全快速充电器及充电方法，这是一种技术上可行的传导式充电器，以满足电动车充电速度快，充电过程中安全防火的需求。

一种锂电池电动自行车传导式安全快速充电器，包括电流输出可调式开关电源、电源开关控制线、电动车锂电池、信号调理模块、电流调节控制线、微处理器模块、DCDC变换器、温度传感器阵列数据采集器、电压取样电路、通信线、单数据总线、报警模块；所述电动车锂电池内置电池控制板；所述电流输出可调式开关电源连接信号调理模块，所述信号调理模块另一端连接电动车锂电池，所述信号调理模块的信号输出端连接微处理器模块；所述电压取样电路的采样端连接电动车锂电池两端，所述电压取样电路的信号输出端连接微处理器模块；所述微处理器模块分别通过电源开关控制线和电流调节控制线连接所述电流输出可调式开关电源；所述温度传感器阵列数据采集器通过单数据总线连接所述微处理器模块；所述微处理器模块通过通信线连接所述电池控制板；所述微处理器模块连接报警模块；所述DCDC变换器连接所述电动车锂电池，变换成需要的电压分别连接所述微处理器模块、所述信号调理模块、温度传感器阵列数据采集器。

进一步的，所述温度传感器阵列数据采集器，为在所述电动车锂电池的外表面设计一个紧缚的多温度传感器阵列网，由若干温度传感器组成，以单数据总线组成阵列网。

进一步的，还包括电池盒，所述电动车锂电池安装在所述电池盒内，所述电池盒长宽高均大于所述电动车锂电池，所述电池盒空间大小和电动车锂电池的形状相匹配，所述电池盒内部用弹性部件把所述温度传感器紧紧贴在所述电动车锂电池的外表面。