电动车智能充电口的制作方法

本发明涉及一种电动车智能充电口，属于电动车安全、环保、智能控制领域。

背景技术

目前公知的电动车充电口上没有保护管理系统；骑行时电池超温时或者电动车超负载时不能及时让电动车减速；电动车充电器未拔下时还能够骑行的问题，不能为充电器提供合理的开关机信号的问题；充电器有故障时不能及时的保护电池。

技术实现要素：

为了让电动车更安全，更环保，更智能，电车寿命更长，降低充放电时火灾的发生；本发明提供一种电动车智能充电口有效解决电动车：1未充电时充电口没有电压，降低儿童或操作不当时触电的发生；2充电器失控、故障、用错时可有效防止电池过充电，保护了电池又省力电费；3充电插头为拔下时电动车无法启动，有效降低拖着充电线跑的风险，保护了充电线路又降低了触电风险；4本发明可以检测电动车的功率（用于保护电动车故障超载时损伤：电池、电机和控制器），当电动车超载时本发明用对控制器限速来解决超载的问题，可有效保护电池、电机和控制器处于良好的工作状态，有效延长电动车的整车使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的方法是：将充电口上增加一个保护盒，保护盒外部引线有：

1电池温度传感器线，用于测量电池温度；

2负触发刹车线，插上充电器本线输出负极信号，与刹车线相连起刹车作用；防止充电器未拔出时进行骑行带着充电器跑，和电池超高温时骑行；

3电池正极连接线；

4电池负极连接线；

5电动车降速线，当电池高温或者骑行超载时，输出负极信号，告知电动车需要降速确保安全与使用寿命；

6为电动车供电，电池正极经过电流采集电路后为电动车提供电源。

保护盒里有电路板，电路板上有：

1有异常指示电路，充电器电压电流异常，电池容量散热异常，电动车耗电异常等异常提醒。

2有电路板温度采集电路，保护电路板安全工作；

3有电池温度采集电路，用于采集电池温度防止超温充电；

4有电池电压采集电路，用于采集电池电压防止超压充电；

5有为充电器提供开关机信号电路，用于控制充电器开机和关机；

6有继电器控制电路，用于控制充电线路的继电器的通断控制；

7电池充放电电流采集电路，用于检测电池充放电的电流检测；

8有充电器插头感应电路，用于检测充电器插头是否插上与拔下状态的检测；

10有单片机，本单片机为自带a/d的单片机，可以直接检测模拟量；

11有降压电源电路，为集成电路供电使用；

12有充电线路通断控制电路，用于控制充电线路的通断状态；

13有限速电路，为安全和延长车辆寿命，在超负荷和高温时输出一个负极信号给电动车或者电动车控制器，进行安全保护。

附图说明

图1为本发明的简易解剖图。

图2为本发明原理图。

图3为本发明的电源图，不做图解。

图4为本发明摘要说明附图。

具体实施方法。

图1中，

1集成电路的电源电路，与壳内pcb集成电路图2中的11区的电路相连，

2中央处理器单片机，与壳内pcb集成电路图2中的10区的电路相连，用于控制集成电路，

3电池温度传感器，与壳内pcb集成电路图2中的3区的电路相连，用于测量电池温度，

4负触发刹车线，与壳内pcb集成电路图2中的9区的fjsc线相连，用于模拟电动车刹车断电功能，充电状态或者电池超高温时对电动车进行制动，可直接与低触发刹车开关并联或者直接相连，模拟刹车，更安全

5电动车降速线，与壳内pcb集成电路图2中的13区的xs线相连，用于当电池超温或者电动车超载时输出负触发用用于限速，

6为电动车提供电源，与壳内pcb集成电路图2中的11区的电路相连，为本发明提供电源，

7接电池正极，与壳内pcb集成电路图2中的7区的“+”相连，

8电池负极，与壳内pcb集成电路图2中的12区的“一”相连，

9外壳，外壳与充电口相连，外壳与引线相连，

10电路板，电路板在壳内与集成电路相连，与引出线相连，与充电口金属导体相连，

11继电器，与壳内pcb集成电路图2中的6区的电路和12区的电路相连，

12充电口，与外壳相连，

13充电口正极金属件，与壳内pcb集成电路图2中的12区的l相连，

14充电口cdq金属件，与壳内pcb集成电路图2中的12区的cdq相连，

15充电口负极金属件，与壳内pcb集成电路图2中的12区的n相连，

16霍尔开关,与壳内pcb集成电路图2中的8区的电路相连，

当电动车需要充电的时候或者电池电量剩余低于50%时（本发明具有防重复充电的功能，上次充好电没有使用不许重复充电），将带有磁性的充电器头插入充电口内，16霍尔输出低电平，单片机2收到霍尔的信号后，通过3温度传感器测量电池温度没有超温，单片机控制11继电器接通，单片机控制集成电路向14输出正极5v信号，单片机控制集成电路向4负触发刹车线输出负极信号，充电计时开始，

图2中，

1区为异常指示电路，vcc经过2指示灯经过1限流电阻与单片机的p11脚相连，vcc经过4指示灯经过3限流电阻与单片机的p12脚相连，两个指示灯均有单片机输出低电平来控制；

2区为电路板温度测量电路：vcc经过1分压电阻经2过热敏电阻与地相连，单片机p1与1分压电阻和2热敏电阻之间相连；当电路板温度变化时2热敏电阻的值也跟着变化，单片机p1脚的电压值随2热敏电阻值的变化而变化，单片机从而经过p1脚测量电路板温度；

3区为电池温度测量电路，vcc经过1分压电阻经过2分压电阻经过3外部热敏电阻与地相连，单片机p3脚与1分压电阻和2分压电阻之间相连；当电池温度变化时3外部热敏电阻也跟着变化，单片机p3脚的电压值随外部3热敏电阻值的变化而变化，单片机从而经过p3脚测量电池的温度；

4区为电池电压测量电路：电池正极经1分压电阻经2分压电阻与地相连，3滤波电容与2分压电阻并联，单片机p4与分压电阻1和2之间相连；当电池电压变化时单片机p4的电压也跟着变化，单片机从而经过p4脚测量电池的电压；

5区充电器开关机信号控制区：vcc与1pnp晶体管的发射极相连，1pnp晶体管的基极经2限流电阻与单片机的p5脚相连，1pnp晶体管的集电极与cdq线相连；当充电器插入本充电口进行充电时，带有磁性的充电器插头就会激活8区电路中的2霍尔开关，霍尔开关经单片机p14脚传递给单片机，单片机接到充电器头已插入要充电，如果是正常的充电，单片机通过p5脚经过2限流电阻控制1pnp晶体管向cdq送出5v电压信号；当电池充满后单片机p5脚输出高电平，1pnp晶体管停止向cdq输送5v信号；

6区为继电器控制区：1pnp晶体管的发射极与vcc相连，1pnp晶体管的基极经2限流电阻与单片机的p7脚相连，1pnp晶体管的集电极经3继电器线圈与地相连，4泄压二极管与3继电器线圈并联；继电器线圈状态由单片机p7脚经过2限流电阻通过控制1pnp晶体管来控制；

7区为电池充放电电流检测电路：本电流检测模块为双向电流检测模块，充电时为正电流检测，骑行时为负电流检测；电流检测模块的正方向输入端与+2相连，电流检测模块的电源正极与vcc相连，电流检测模块的模拟量输出端与单片机的p9脚相连，电流检测模块的电源负极与地相连，电流检测模块的负方向输入端与+电池正极相连；当电流从+2流向+电池正极时为正向电流，当电池流出时为负向电流，电流检测模块的模拟量输出端随电流方向和大小的变化而变化，单片机从而经过p9脚测量电池的电流；

8区充电器插头检测电路：1上拉电阻的一端与vcc相连，另外一端与霍尔输出端相连，霍尔的电源正极与vcc相连，霍尔的输出端与单片机的p14脚相连，霍尔的电源负极与地相连；当带有磁铁的充电器插头插入时，霍尔的输出端输出负信号，当带有磁铁的充电器插头拔出时，霍尔的输出端输出vcc信号，单片机从而经过p14得知充电器插头的状态；

9区负极刹车信号电路：1pnp晶体管的发射极与vcc相连，1pnp晶体管的基极经2限流电阻与单片机的p13脚相连，1pnp晶体管的集电极经4限流电阻与3npn晶体管的基极相连，3npn晶体管的集电极与fjsc线相连，3npn晶体管的发射极与地相连；当带有磁铁的充电器插头插入本充电口时，单片机p14得负触发信号或者电池超高温时，程序控制单片机p13输出低电平晶体管2导通，晶体管3也导通，sjsc线被晶体管3下拉为低电压，从而得到模拟刹车的功能；防止充电器未拔下直接拉着充电器骑行的风险，防止电动车高速骑行时发生火灾的风险；

10区单片机引脚图，本单片机为16脚带有多路a/d的单片机，单片机保存并运行控制程序，单片机的p13和p14脚并联；

11区电源电路：电源模块负极输入1接电池负极，电源模块正极输入2接电池正极，电源模块负极输出3接地，电源模块正5v输出4接vcc；

12区主电路：l为充电口正极，cdq为充电口的cdq，n为充电口负极，+2一路接7区+2，一路引出壳外为电动车的电源正极，“一”为壳外接电池负极引线，充电器的正极通过充电口的l经过1继电器的触点经7区的电流检测模块与电池正极相连，充电器的负极通过充电口的负极与电池的负极相连；

当合理情况下带有磁铁的充电器插头插入时，8区给单片机p14送低电平，6区单片机p7脚会输出低电平控制继电器线圈3带动12区的1继电器触点闭合（非合理情况下插上带有磁性的充电器插头也不会让12区的1继电器触点吸和；上次充好正常使用了为合理，上次充好电没有使用为不合理），单片机p5脚控制5区1晶体管向cdq输出5v正电压信号，进入正常的保护充电状态并计时开始；

当电池温度高温时，3区会给单片机p3脚提供模拟量信号；6区程序控制单片机p7脚输出高电平，晶体管1截止继电器线圈3失电；12区1继电器触点断开，这时充电器无法向电池充电，从而起到高温保护功能；10分钟后电池温度降低后恢复充电；

当电池充电超压时：4区为单片机p4脚提供模拟量，当电压超过单片机设定值时；6区程序控制单片机p7脚输出高电平，晶体管1截止继电器线圈3失电；12区1继电器触点断开，这时充电器无法向电池充电，从而起到高压保护功能,这时充电器会错判电池已经充满转为浮充，这时单片机让12区1继电器触点吸和恢复充电，这时充电器已是浮充状态，从而起到帮助充电器挑灯的功能；

当充电时间到达了12小时或者电池已充满：4区为单片机p4脚提供模拟量加时空达到充满要求以后或者12定时小时到，12区cdq通过单片机p5脚控制5区电路取消输出5v信号（让充电器进入关机状态），12区1继电器触点被断开防止充电器继续充电；

当没有带有磁性的充电器插头插入时，8区给单片机p14脚送高电平，单片机进入“0”电压防触电模式，6区单片机p7脚保持输出高电平，12区继电器触电断开，充电口里的正极l与电池正极断开，从而充电口得到“0”电压防触电保护功能。

13区限速电路，xs线经过限流电阻与单片机p15脚相连；当电池温度超高（3区测量电池温度）或者电动车超载时（7区测量电动车电流）单片机通过p15脚经限流电阻向xs线输出低电平，电动车或者控制器可以根据本信号对电动车进行限速或者提示要慢行，从而得降低电池或者电池损坏，降低骑行时火灾的发生。