CN110632370A - 识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法及装置 - Google Patents

识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法及装置 Download PDF

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CN110632370A CN201910773520.9A CN201910773520A CN110632370A CN 110632370 A CN110632370 A CN 110632370A CN 201910773520 A CN201910773520 A CN 201910773520A CN 110632370 A CN110632370 A CN 110632370A
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Abstract

本申请实施例属于电池充电识别技术领域，涉及一种识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法，该方法包括：在每一采集周期按等分时长采集充电交流侧电流，其中，采集周期为T，每个周期T内采集n次充电交流侧的电流，并且每隔T/n时间采集一次；采用滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率；及对比当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率，以识别充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配。本发明通过识别充电器标称充电电压和电池组标称电压之间的情况，来识别电动自行车的充电情况，避免出现电流过大导致的安全问题。

Description

识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹 配的方法及装置
技术领域
本发明涉及电压匹配识别技术领域，尤其涉及一种识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法及装置。
背景技术
在新能源不断发展的今天，电动自行车的使用将越来越普及，但电动自行车因充电过程引起的自燃自爆事故亦频繁出现，严重威胁人们生命及财产安全。很多人不知道充电器需要和电池组匹配，随手借来其他的充电器给自己的自行车充电，如果充电器的标称充电电压高于电池组标称电压，就容易引发过充，并且过充后电流还急剧上升，损坏电池组，能量积累足够很有可能引发火灾。
发明内容
本申请实施例的目的在于提出一种识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法、装置，其主要目的在于有效识别充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法，采用了如下所述的技术方案：一种识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法，该方法包括以下步骤：
在每一采集周期按等分时长采集充电交流侧电流，其中，采集周期为T，每个周期T内采集n次充电交流侧的电流，并且每隔T/n时间采集一次；
采用滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率；及
对比当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率，以识别充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配。
进一步的，所述采用滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率的步骤具体包括：
每采集一次充电交流侧的电流，采用3*n长度的先进先出队列保存最近三个采集充电交流侧的数据，并分别记为i0～i3n-1，其中i0为队列里最早采集到的电流数据，i3n-1为最新采集到的电流数据；
每次队列压进新的数据计算一次最近3个相邻采集周期内的充电交流侧电流，时间从远到近分别为
Figure BDA0002174329650000021
和
Figure BDA0002174329650000022
计算前一采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure BDA0002174329650000023
和当前采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure BDA0002174329650000024
进一步地，所述对比当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率的步骤具体包括：
当
Figure BDA0002174329650000025
且Kn>0，或Kn≤0时判断当前采集周期充电电流侧电流In是否大于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In大于预设电流值Iε时，则识别充电器正在给电池组充电；
当
Figure BDA0002174329650000026
且Kn≤0时，判断当前采集周期充电电流侧电流In是否小于等于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In小于等于预设电流Iε时，则识别电池组接近满充，且充电器标称电压与电池组相匹配；
当
Figure BDA0002174329650000027
且Kn>0时，则识别电池组接近满充，充电器标称电压与电池组标称电压不匹配，且充电器标称电压高于电池组标称电压。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的装置，采用了如下所述的技术方案：一种识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的装置，包括：采集模块、计算模块及对比和识别模块，其中
所述采集模块，用于在每一采集周期按等分时长采集充电交流侧电流，其中，采集周期为T，每个周期T内采集n次充电交流侧的电流，并且每隔T/n时间采集一次；
所述计算模块，用于采用滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率；及
所述对比模块，用于对比当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率，以识别充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配。
进一步的，所述计算模块包括有保存单元、第一计算单元及第二计算单元，其中：
所述保单单元，用于每采集一次充电交流侧的电流，采用3*n长度的先进先出队列保存最近三个采集充电交流侧的数据，并分别记为i0～i3n-1，其中i0为队列里最早采集到的电流数据，i3n-1为最新采集到的电流数据；
所述第一计算单元，用于每次队列压进新的数据计算一次最近3个相邻采集周期内的充电交流侧电流，时间从远到近分别为
Figure BDA0002174329650000031
Figure BDA0002174329650000032
和
所述第二计算单元，用于计算前一采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure BDA0002174329650000034
Figure BDA0002174329650000035
和当前采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure BDA0002174329650000036
进一步地，所述对比和识别模块包括有第一判断单元、第二判断单元及第三判断单元，
所述第一判断单元，用于当
Figure BDA0002174329650000037
且Kn>0，或Kn≤0时判断当前采集周期充电电流侧电流In是否大于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In大于预设电流值Iε时，则识别充电器正在给电池组充电；
第二判断单元，用于当
Figure BDA0002174329650000038
且Kn≤0时，判断当前采集周期充电电流侧电流In是否小于等于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In小于等于预设电流Iε时，则识别电池组接近满充，且充电器标称电压与电池组相匹配；
所述第三判断单元，用于当
Figure BDA0002174329650000041
且Kn>0时，则识别电池组接近满充，充电器标称电压与电池组标称电压不匹配，且充电器标称电压高于电池组标称电压。
与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：本发明通过识别充电器标称充电电压和电池组标称电压之间的情况，当接近满充阶段通过电流斜率可以识别出当电动自行车的充电器标称充电电压高于电池组标称电压时，及时断电报警，避免过充对电池的损害，大电流过充积累能量可能会引发火灾，威胁人们的生命和财产安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1根据本申请的识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法的一个实施例的流程图；
图2是图1中步骤S220的一种具体实施方式的流程图；
图3是图1中步骤S230的一种具体实施方式的流程图。
图4是根据本申请的识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的装置的一个实施例的结构示意图；
图5是图4所示计算模块一种具体实施方式的结构示意图；
图6是图4所示对比和识别模块一种具体实施方式的结构示意图。
附图标记：
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参考图1，示出了根据本申请的识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法的一个实施例的流程图。所述的识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法，包括以下步骤：
步骤210，在每一采集周期按等分时长采集充电交流侧电流，其中，采集周期为T，每个周期T内采集n次充电交流侧的电流，并且每隔T/n时间采集一次；
在本实施例中，在每一个采集周期T内均匀等分采集n次充电桩电流侧的电流，即每隔
Figure BDA0002174329650000051
时间采集一次充电桩输出的220VAC电流i。
步骤220，采用滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率；
步骤S230，对比当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率，以识别充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配。
本实施例中，本发明在每一采集周期按等时长采集充电交流侧电流，通过滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率，根据对比计算出的当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率便可识别出电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配，这样在不匹配的情况便可发送报警通知用户，起到安全作用。
图2为本发明提供步骤S220，所述采用滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率的具体实施方式的流程图，步骤S220包括：
步骤S221，每采集一次充电交流侧的电流，采用3*n长度的先进先出队列保存最近三个采集充电交流侧的数据，并分别记为i0～i3n-1，其中i0为队列里最早采集到的电流数据，i3n-1为最新采集到的电流数据；
步骤S222，每次队列压进新的数据计算一次最近3个相邻采集周期内的充电交流侧电流，时间从远到近分别为
Figure BDA0002174329650000061
Figure BDA0002174329650000062
和
Figure BDA0002174329650000063
步骤S223，计算前一采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure BDA0002174329650000064
和当前采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure BDA0002174329650000065
图3为本发明提供步骤S230，所述对比当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率的具体实施方式的流程图，步骤S230包括：
S231，当
Figure BDA0002174329650000066
且Kn>0，或Kn≤0时，判断当前采集周期充电电流侧电流In是否大于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In大于预设电流值Iε时，则识别充电器正在给电池组充电；
S232，当
Figure BDA0002174329650000071
且Kn≤0时，判断当前采集周期充电电流侧电流In是否小于等于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In小于等于预设电流Iε时，则识别电池组接近满充，且充电器标称电压与电池组相匹配；
S233，当
Figure BDA0002174329650000072
且Kn>0时，则识别电池组接近满充，充电器标称电压与电池组标称电压不匹配，且充电器标称电压高于电池组标称电压。
如图4所示，本实施例所述的识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的装置400包括：采集模块410、计算模块420及对比和识别模块430。其中：
所述采集模块410，用于在每一采集周期按等分时长采集充电交流侧电流，其中，采集周期为T，每个周期T内采集n次充电交流侧的电流，并且每隔T/n时间采集一次；
所述计算模块420，用于采用滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率；
所述对比和识别模块430，用于对比当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率，以识别充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配。
请参考图5，为计算模块模块一种具体实施方式的结构示意图，所述计算模块420包括保存单元421、第一计算单元422及第二计算单元423，其中：
所述保存单元421，用于用于每采集一次充电交流侧的电流，采用3*n长度的先进先出队列保存最近三个采集充电交流侧的数据，并分别记为i0～i3n-1，其中i0为队列里最早采集到的电流数据，i3n-1为最新采集到的电流数据；
所述第一计算单元422，用于每次队列压进新的数据计算一次最近3个相邻采集周期内的充电交流侧电流，时间从远到近分别为
Figure BDA0002174329650000074
和
Figure BDA0002174329650000075
所述第二计算单元423，用于计算前一采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure BDA0002174329650000081
和当前采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure BDA0002174329650000082
请参考图6，为对比和识别模块一种具体实施方式的结构示意图，所述对比和识别430模块包括第一判断单元431、第一计算单元432及第二计算单元433，其中
所述第一判断单元431，用于用于当
Figure BDA0002174329650000083
且Kn>0，或Kn≤0时判断当前采集周期充电电流侧电流In是否大于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In大于预设电流值Iε时，则识别充电器正在给电池组充电；
所述第一计算单元432，用于当
Figure BDA0002174329650000084
且Kn≤0时，判断当前采集周期充电电流侧电流In是否小于等于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In小于等于预设电流Iε时，则识别电池组接近满充，且充电器标称电压与电池组相匹配；
所述第二计算单元433，用于当且Kn>0时，则识别电池组接近满充，充电器标称电压与电池组标称电压不匹配，且充电器标称电压高于电池组标称电压。
本发明举一个具体例子进行说明，
采集周期T为5分钟，即T＝5m，在每隔采集周期内均匀采集5次，即n＝5，电流变化率增长倍数2倍，即ε＝2，电流小于200mA时认为电池组已经充满，即Iε＝200mA。分别代入算法的因子得：
1.每隔1分钟采集一次充电桩交流侧电流i一次；
2.放入15长度的先进先出队列对尾位置，当队列弹出最早数据1次，并且滑动平均滤波方式计算识别1次；
3.计算前2个采集周期时间段的电流平均值
Figure BDA0002174329650000086
(i0+i1+……+i4)，前1个采集周期时间段的电流平均值(i5+i6+……+i9)，当前采集周期时间段的电流平均值
Figure BDA0002174329650000091
(i10+i11+……+i14)；
4.时间长度为5分钟，故得到前一采集周期充电交流侧的电流斜率值
Figure BDA0002174329650000092
当前采集周期充电交流侧的电流斜率值
Figure BDA0002174329650000093
5.比对Kn和Kn-1，即
a)
Figure BDA0002174329650000095
且i10+i11+……+i14-(i5+i6+……+i9)>0，或i10+i11+……+i14-(i5+i6+……+i9)≤0且i10+i11+……+i14>1000mA，认为充电器正在在给未接近满充的电池组充电；
b)i10+i11+……+i14-(i5+i6+……+i9)≤0且i10+i11+……+i14≤1000mA，认为电池已经充满，且充电器标称电压与电池组相匹配；
c)
Figure BDA0002174329650000096
且i10+i11+……+i14-(i5+i6+……+i9)>0，认为电池已经接近满充，充电器标称电压与电池组标称电压不匹配，且充电器标称电压高于电池组标称电压。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法，其特征在于，包括下述步骤：
在每一采集周期按等分时长采集充电交流侧电流，其中，采集周期为T，每个周期T内采集n次充电交流侧的电流，并且每隔T/n时间采集一次；
采用滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率；及
对比当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率，以识别充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配。
2.根据权利要求1所述的识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法，其特征在于，所述采用滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率的步骤具体包括：
每采集一次充电交流侧的电流，采用3*n长度的先进先出队列保存最近三个采集充电交流侧的数据，并分别记为i0～i3n-1，其中i0为队列里最早采集到的电流数据，i3n-1为最新采集到的电流数据；
每次队列压进新的数据计算一次最近3个相邻采集周期内的充电交流侧电流，时间从远到近分别为
Figure FDA0002174329640000011
和
Figure FDA0002174329640000012
计算前一采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure FDA0002174329640000014
和当前采集周期充电交流侧的电流斜率
3.根据权利要求1所述的识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的方法，其特征在于：所述对比当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率的步骤具体包括：
当
Figure FDA0002174329640000016
时判断当前采集周期充电电流侧电流In是否大于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In大于预设电流值Iε时，则识别充电器正在给电池组充电；
当
Figure FDA0002174329640000017
时，判断当前采集周期充电电流侧电流In是否小于等于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In小于等于预设电流Iε时，则识别电池组接近满充，且充电器标称电压与电池组相匹配；
当
Figure FDA0002174329640000021
时，则识别电池组接近满充，充电器标称电压与电池组标称电压不匹配，且充电器标称电压高于电池组标称电压。
4.一种识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的装置，其特征在于，包括：采集模块、计算模块及对比和识别模块，其中
所述采集模块，用于在每一采集周期按等分时长采集充电交流侧电流，其中，采集周期为T，每个周期T内采集n次充电交流侧的电流，并且每隔T/n时间采集一次；
所述计算模块，用于采用滑动平均滤波方法分别计算当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率；及
所述对比模块，用于对比当前采集周期内充电交流侧的电流斜率和前一采集周期充电交流侧的电流斜率，以识别充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配。
5.根据权利要求4所述的识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的装置，其特征在于，所述计算模块包括有保存单元、第一计算单元及第二计算单元，其中：
所述保单单元，用于每采集一次充电交流侧的电流，采用3*n长度的先进先出队列保存最近三个采集充电交流侧的数据，并分别记为i0～i3n-1，其中i0为队列里最早采集到的电流数据，i3n-1为最新采集到的电流数据；
所述第一计算单元，用于每次队列压进新的数据计算一次最近3个相邻采集周期内的充电交流侧电流，时间从远到近分别为
Figure FDA0002174329640000022
Figure FDA0002174329640000023
和
Figure FDA0002174329640000024
所述第二计算单元，用于计算前一采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure FDA0002174329640000026
和当前采集周期充电交流侧的电流斜率
Figure FDA0002174329640000027
6.根据权利要求4所述的识别电动自行车充电器标称电压与电池组标称电压是否相匹配的装置，其特征在于，所述对比和识别模块包括有第一判断单元、第二判断单元及第三判断单元，
所述第一判断和识别单元，用于当
Figure FDA0002174329640000028
时判断当前采集周期充电电流侧电流In是否大于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In大于预设电流值Iε时，则识别充电器正在给电池组充电；
所述第二判断和识别单元，用于当
Figure FDA0002174329640000029
时，判断当前采集周期充电电流侧电流In是否小于等于预设电流值Iε，当当前采集周期充电电流侧电流In小于等于预设电流Iε时，则识别电池组接近满充，且充电器标称电压与电池组相匹配；
所述第三判断和识别单元，用于当
Figure FDA0002174329640000031
时，则识别电池组接近满充，充电器标称电压与电池组标称电压不匹配，且充电器标称电压高于电池组标称电压。
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