一种电动自行车智能充电管理器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动自行车智能充电管理器，属于电动自行车充电领域，该电路包括防雷和EMC电路、电流电压功率检测电路、全控电子开关、交流接线端、辅助电源、人机交互单元、MCU控制电路；所述防雷和EMC电路输入端为电动自行车智能充电管理器的输入端IN，交流接线端为电动自行车智能充电管理器的输出端OUT；防雷和EMC电路、电流电压功率检测电路、全控电子开关、交流接线端依次连接，电流电压功率检测电路信号输出端、全控电子开关分别与MCU控制电路相应I/O端口单向连接，人机交互单元与MCU控制电路相应I/O端口双向连接。本实用新型构简单，可靠性高，为用户的电动自行车提供智能充电管理，延长电池寿命，有效保护电池。
【专利说明】
一种电动自行车智能充电管理器
技术领域
[0001] 本实用新型属于电动自行车充电领域，特别涉及一种电动自行车智能充电管理器 设计。
【背景技术】
[0002] 目前我国的电动车数量惊人，数以亿计。但是一般情况下，人们都是白天用车，晚 上充电，而晚上很少有人会充满了起床来拔下电源插头，这样很容易对电池"过充"，长时间 的"过充"会造成电池严重发热，严重时会产生爆炸致发生火灾；长时间的"过充"会加速电 池内电解液的蒸发，损坏电池，缩短电池使用寿命。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是为了克服上述问题，提出一种电动自行车智能充电管理器， 本实用新型构简单，可靠性高，为用户的电动自行车提供智能充电管理，延长电池寿命，有 效保护电池。
[0004] 本实用新型为了达到上述目的提供的技术方案是:一种电动自行车智能充电管理 器，其特征在于，该管理器包括防雷和EMC电路、电流电压功率检测电路、全控电子开关、交 流接线端、辅助电源、人机交互单元、MCU控制电路;所述防雷和EMC电路输入端为电动自行 车智能充电管理器的输入端IN，交流接线端为电动自行车智能充电管理器的输出端OUT;
[0005] 所述的防雷和EMC电路输入端接220V市交流电，其输出端和电流电压功率检测电 路输入端连接，电流电压功率检测电路输出端和全控电子开关的一端连接，全控电子开关 的另一端连接交流接线端上；
[0006] 所述的电流电压功率检测电路的信号输出端、全控电子开关的控制端分别与MCU 控制电路相应I/O端口单向连接，人机交互单元与MCU控制电路相应I/O端口双向连接；
[0007] 所述的辅助电源的输入端连接到防雷和EMC电路输出端上，其输出端分别与电流 电压功率检测电路、MCU控制电路、人机交互单元这些电路相应的电源端连接。
[0008] 本实用新型采用上述方案后的有益效果：
[0009] 1、自动跟踪电动自行车电池的充电状态，一旦电池充满立即断开电动自行车电池 的充电电源，防止过充电，有效延长电池使用寿命，杜绝潜在隐患发生。
[0010] 2、实时监测电动自行车电池的充电电压和电流、功率是否超限，并自动判断是否 存在异常，一旦发现异常，立即切断电动自行车电池的充电电源，保障用电安全。
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型一种电动自行车智能充电管理器的结构框图。
[0012] 图2是本实用新型一种电动自行车智能充电管理器与电动自行车连接示意图。
【具体实施方式】
[0013] 本实用新型提出的一种电动自行车智能充电管理器结合附图及实施例说明如下：
[0014] 本实用新型的实施例结构如图1所示，包括防雷和EMC电路、电流电压功率检测电 路、全控电子开关、交流接线端、辅助电源、人机交互单元、MCU控制电路;其中：
[0015] 所述防雷和EMC电路输入端为电动自行车智能充电管理器的输入端IN，交流接线 端为电动自行车智能充电管理器的输出端OUT;
[0016] 所述防雷和EMC电路输入端接220V市交流电，其输出端和电流电压功率检测电路 输入端连接，电流电压功率检测电路输出端和全控电子开关的一端连接，全控电子开关的 另一端连接交流接线端上；
[0017 ]所述电流电压功率检测电路的信号输出端、全控电子开关的控制端分别与MCU控 制电路相应I/O端口单向连接，人机交互单元与MCU控制电路相应I/O端口双向连接；
[0018] 所述辅助电源的输入端连接到防雷和EMC电路输出端上，其输出端分别与电流电 压功率检测电路、MCU控制电路、人机交互单元这些电路相应的电源端连接。
[0019] 本实用新型的上述各部分的实施例组成及功能详细说明如下：
[0020] 防雷和EMC电路采用常规的电路，其中防雷部分采用型号是20D621的压敏电阻，防 雷电压等级是10kV，防雷击、防浪涌电压电流及防电磁干扰。
[0021] 电流电压功率检测电路采用常规的电路，其中功率检测芯片型号为CSE7759/ CSE7758。该电路检测电动自行车电池的充电电流、电压和检测计算电动自行车电池的充电 功率，并将结果传送到MCU控制电路。
[0022] 全控电子开关采用型号是BTA12-600CW的可控硅，Μ⑶控制电路管控其开通与断 开，从而管理电动自行车充电时电源的切断或开通。
[0023]交流电接线端采用铜接线端子，具体选材与被管理的电动自行车充电时所需功率 匹配即可，它是该实用新型一种电动自行车智能充电管理器的输出端0UT，电动自行车通过 该输出端OUT来取电。
[0024]辅助电源采用型号为安森美NCP1230的芯片，提供给电流电压功率检测电路、MCU 控制电路、人机交互单元这些电路工作所需的电源。
[0025] 人机交互单元采用轻触按键和0LED，通过键盘和显示屏两种交互模式，实现设定 电动自行车电池的充电时间、电池规格;查询和显示电动自行车电池的充电状况、故障等情 况。
[0026] Μ⑶控制电路采用STM8S103F3P6型号及其外围电路组成，MCU控制电路存储了市场 上多种主要常用电动自行车电池的充电曲线表，把电流电压功率检测电路传送来的电动自 行车电池充电电流、电压和上述电池充电曲线表里相对应的值进行比较，自动跟踪电动自 行车电池的充电状态:一旦电动自行车电池充满，MCU控制电路立即控制全控电子开关断开 而切断电动自行车电池的充电电源;M CU控制电路根据电动自行车电池的充电电压和电流、 功率是否超限，自动判断电动自行车电池充电过程是否存在异常，一旦发现异常，立即控制 全控电子开关断开而切断电动自行车电池的充电电源。
[0027]本实用新型提出的一种电动自行车智能充电管理器实施例，结合图2说明其工作 过程如下：
[0028]给本实施例的输入端IN接入220V的市电，电动自行车的充电插头接到输出端0UT， MCU控制电路控制全控电子开关闭合，相应地电动自行车就开始充电（第一次使用时，通过 人机交互单元选定用户的电池规格）iCU控制电路每1分钟读取电流电压功率检测电路检 测计算出的电动自行车充电电流、电压、功率信号，与MCU控制电路存储的铅酸电池充电曲 线表(如表1所示)里相对应的值进行比较，判断电动自行车电池的充电过程处在哪个阶段 (铅酸电池的充电过程一般采用三阶段充电：前期是恒流充电阶段，中期是恒压充电阶段， 后期是降压浮充阶段;恒流和恒压充电的总时间取决于电池亏电的多少，电池剩余电量多 则充电时间短，电池剩余电量少则充电时间长，而进入降压浮充阶段后一般不能超过2个小 时，时间过长极易造成"过充"），当判断充电过程由恒压充电转到降压浮充时，MCU控制电路 计时，降压浮充充电时间到2小时(此时电池电量充满)后，控制全控电子开关断开，切断电 动自行车电池的充电电源；用户也可以自行设定充电时间，充电时间到达设定的目标充电 时间，控制全控电子开关断开而切断电动自行车电池的充电电源;在自动跟踪判断过程 中，一旦MCU控制电路发现电动自行车电池的充电电流、电压、功率超限，则表明出现异常， 立即控制全控电子开关断开而切断电动自行车电池的充电电源。
[0029] 表1铅酸电池充电曲线表
[0031] MCU控制电路的控制过程由本领域的编程人员根据常规技术编制而成，并预先嵌 入MCU控制电路中即可。
【主权项】
1. 一种电动自行车智能充电管理器，其特征在于，该管理器包括防雷和EMC电路、电流 电压功率检测电路、全控电子开关、交流接线端、辅助电源、人机交互单元、MCU控制电路;所 述防雷和EMC电路输入端为电动自行车智能充电管理器的输入端IN，交流接线端为电动自 行车智能充电管理器的输出端OUT; 所述防雷和EMC电路输入端接220V市交流电，其输出端和电流电压功率检测电路输入 端连接，电流电压功率检测电路输出端和全控电子开关的一端连接，全控电子开关的另一 端连接交流接线端上； 所述电流电压功率检测电路的信号输出端、全控电子开关的控制端分别与MCU控制电 路相应I/O端口单向连接，人机交互单元与MCU控制电路相应I/O端口双向连接； 所述辅助电源的输入端连接到防雷和EMC电路输出端上，其输出端分别与电流电压功 率检测电路、MCU控制电路、人机交互单元这些电路相应的电源端连接。
【文档编号】H02J7/00GK205646939SQ201620471841
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】雷锡社
【申请人】雷锡社