CN113071345A - 一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动车电充技术领域，为了解决现有电动车充电管理系统不能兼容不同类型充电器的技术问题，本发明的目的在于提供一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统，包括控制单元、电流检测单元、电压检测单元、充电器检测回路、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一开关和第二开关；充电口反向并联有用于反接保护的二极管；可以兼容不同类型的充电器，同时也具有防止充电器打火，大电流充电时降低发热量，降低温升，而温升低又可提高系统的可靠性；具备充电器接反防烧和充电口短路保护功能，避免意外伤害。另外，本发明成本低，简单可靠，经济效益高。

Description

一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统
技术领域
本发明涉及电动车充电技术领域，具体而言，特别是涉及一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统。
背景技术
随着科学技术的日新月异的发展、城镇化发展和人们环保意识提高，人们出行方式也在改变，伴随着共享经济的盛行，现在越来越多的人喜欢选择共享电动车出行，既方便又环保。
在共享电动自行车使用过程中出现一些问题现象。在充电时，小孩启动开关放电而受伤，以及电动自行车充电时打火容易损坏充电接口甚至引发火灾等事故，同时也出现充电器接反容易导致充电器和/或锂电池的管理系统损坏。国家也出了电动自行车充电器标准，充电器在没有接电池时，充电器的输出电压必须低于42.4V。这样充电器的就出现了两种，一种是可以直接充电的，还有一种要检测到电池电压才有输出。导致市场上出现电动车电池不能兼容两种型的充电器，同时还要防止充电口打火和短路等一些安全问题。
而目前市面上的BMS充电要么适合盲充充电器的防打火和短路问题，大部分采用的是防止反接二极管，而二极管存在三个缺点，其一，能通过电流小；其二，发热量大温度高；其三，只能防止电池对充电器打火而不能防止充电器对电池打火引起充电口损坏；其四，还有检测电池电压才输出充电电压的充电器，这样会造成电池用完而不能充电，导致电池不能使用。要么适用国标充电器充电的，BMS的充电口又不能防止短路功能，导致BMS损坏甚至燃烧爆炸。
发明内容
为了解决现有电动车充电管理系统不能兼容不同类型充电器的技术问题，本发明提供了一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统，包括控制单元、电流检测单元、电压检测单元、充电器检测回路、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一开关和第二开关；电池的正极端B+与充电口的正极端C+连接，电池的负极端B-通过依次串联的电流检测单元、第一开关管、第二开关管与充电口的负极端C-连接，充电口反向并联有用于反接保护的二极管；控制单元分别与电流检测单元、电压检测单元、充电器检测回路、第一开关管的受控端、第二开关管的受控端、第三开关管的受控端、第一开关的受控端和第二开关的受控端连接，控制单元用于控制第一开关管、第二开关管和第三开关管、第一开关和第二开关，电流检测单元、电压检测单元和充电器检测回路用于给控制单元发送反馈信号；第一开关的另两端分别与充电器检测回路、充电口的正极端C+连接，第二开关的另两端分别与充电器检测回路、电压检测单元连接；第三开关管的另两端分别与电池的负极端B-、负载的负极端P-连接。
进一步的，所述适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统应用时，对应的九个工作模态分别为：
第一工作模态，第二开关管导通，若流经电流检测单元的电流I1大于控制单元的预设电流I0，第一开关管导通，则第三开关管截止，此时检测到充电器接入，第一开关管导通后以较大电流充电；
第二工作模态，第二开关管导通，若流经电流检测单元的电流I1小于控制单元的预设电流I0，第一开关管截止，判断充电器状态；
第三工作模态，第一开关管截止，若充电器反接于充电口，则二极管导通，防止充电器输出电压和电池电压都叠加在第一开关管上烧毁，起到充电器防反接保护功能；
第四工作模态，第一开关管截止，若充电口短路，则无短路电流；
第五工作模态，第二开关管导通，第二开关闭合，充电器检测回路检测到流经第二开关的电流I5，则第一开关闭合，若流经第一开关管的电流I3大于零，则第一开关管导通，若流经电流检测单元的电流I1大于或等于控制单元的预设电流I0，则第三开关管截止，此时处于充电状态；
第六工作模态，当第二开关管导通，第一开关闭合，第二开关断开，若流经充电器检测回路的电流I4大于零，则第三开关管截止；若流经充电器检测回路的电流I4等于零，则第三开关管导通；
第七工作模态，当第二开关管截止，第一开关断开，第二开关闭合，若流经第二开关的电流I5大于零，则第三开关管截止；若电流I5等于零，则第三开关管导通；
第八工作模态，第一开关管截止，第二开关闭合，若流经第二开关的电流I5大于零，则第一开关闭合，若流经第一开关的电流I3大于零，则第一开关管截止；此时充电器检测到负电压，于是充电器不输出电压，起到防反接保护功能；
第九工作模态，第一开关管截止，第二开关闭合，若流经第二开关的电流I5大于零，则第一开关闭合，若流经第一开关的电流I3等于零，则第一开关管截止，此时即使短接也不会形成短路电流。
进一步的，当第一开关闭合，第二开关断开，所述第二工作模态包括：
第一子状态，若流经充电器检测回路的电流I2大于零，则第三开关管截止证明充电器未移除；
第二子状态，若流经充电器检测回路的电流I2等于零，则第三开关管导通，证明充电器移除。
实施本发明实施例带来的有益效果是：
可以兼容不同类型的充电器，同时也具有防止充电器打火，大电流充电时降低发热量，降低温升，而温升低又可提高系统的可靠性；具备充电器接反防烧和充电口短路保护功能，避免意外伤害。另外，本发明成本低，简单可靠，经济效益高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的适用于第一种充电器的电路图和信号流程图；
图2为本发明实施例提供的适用于第二种充电器的电路图和信号流程图。
图中：第一开关管Q1；第二开关管Q2；第三开关管Q3；第一开关S1；第二开关S2。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参阅图1和图2，一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统，包括控制单元、电流检测单元、电压检测单元、充电器检测回路、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第一开关S1和第二开关S2；
电池的正极端B+与充电口的正极端C+连接，电池的负极端B-通过依次串联的电流检测单元、第一开关管Q1、第二开关管Q2与充电口的负极端C-连接，充电口反向并联有用于反接保护的二极管D1；
控制单元分别与电流检测单元、电压检测单元、充电器检测回路、第一开关管Q1的受控端、第二开关管Q2的受控端、第三开关管Q3的受控端、第一开关S1的受控端和第二开关S2的受控端连接，控制单元用于控制第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3、第一开关S1和第二开关S2，电流检测单元、电压检测单元和充电器检测回路用于给控制单元发送反馈信号；
第一开关S1的另两端分别与充电器检测回路、充电口的正极端C+连接，第二开关S2的另两端分别与充电器检测回路、电压检测单元连接；
第三开关管Q3的另两端分别与电池的负极端B-、负载的负极端P-连接。
第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3在控制单元的控制下实现导通或截止，当其为NMOS管时，其受控端通过控制单元获得高电平时实现导通，低电平时截止。第一开关管Q1用于大电流充电的阻断；第二开关管Q2用于充电保护；第三开关管Q3用于主放电，当第三开关管Q3导通时，电池对负载放电。
第一开关S1和第二开关S2在控制单元的控制下实现闭合或断开，例如，第一开关S1和第二开关S2可以为继电器、MOS管、三极管或其组合。
控制单元可以为单片机，通过产生和接收高低电平与外围受控类器件、反馈类单元通信，也可以通过I2C、SPI、UART或其它方式通信，实现控制与接收反馈信号的目的。
电流检测单元用于检测流经该线路的电流，将检测信号反馈给控制单元；电压检测单元用于电压检测，将检测信号反馈给控制单元，电压检测单元和第二开关S2连接，在本实施例中，第二开关S2为NMOS管，第二开关S2的栅极和源极连接有稳压管和NPN型的第一三极管，稳压管的阳极与第二开关S2的源极连接，稳压管的阴极与第二开关S2的栅极连接，第一三极管的集电极与第二开关S2的源极连接，第一三极管的发射极与第二开关S2的栅极连接，第一三极管的基极与控制单元连接，控制单元可以通过第一三极管控制第二开关S2的状态，第二开关S2的源极还连接有NPN型的第二三极管的基极，第二三极管的集电极分别与上拉电阻、控制单元连接，控制单元通过第二三极管的集电极实现电压检测；充电器检测回路用于检测充电状态，将检测信号反馈给控制单元；控制单元根据检测的结果，控制开关管Q1至Q3和开关S1至S2执行相应动作。
在其中一个实施例中，第一开关管Q1和第二开关管Q2为NMOS管，第一开关管Q1的源极与电流检测单元连接，第一开关管Q1的漏极与第二开关管Q2的漏极连接，第二开关管Q2的源极用于连接充电器的负极，第一开关管Q1的栅极和第二开关管Q2的栅极为控制端。第一开关管Q1的栅极与源极之间连接有电阻R1，用于加速关断速度。
适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统应用时，对应的九个工作模态分别为：
第一工作模态，第二开关管Q2导通，若流经电流检测单元的电流I1大于控制单元的预设电流I0，第一开关管Q1导通，则第三开关管Q3截止；
第二工作模态，第二开关管Q2导通，若流经电流检测单元的电流I1小于控制单元的预设电流I0，第一开关管Q1截止；
第三工作模态，第一开关管Q1截止，若充电器反接于充电口，则二极管D1导通；
第四工作模态，第一开关管Q1截止，若充电口短路，则无短路电流；
第五工作模态，第二开关管Q2导通，第二开关S2闭合，充电器检测回路检测到流经第二开关S2的电流I5，则第一开关S1闭合，若流经第一开关S1的电流I3大于零，则第一开关管Q1导通，若流经电流检测单元的电流I1大于或等于控制单元的预设电流I0，则第三开关管Q3截止；
第六工作模态，当第二开关管Q2导通，第一开关S1闭合，第二开关S2断开，若流经充电器检测回路的电流I4大于零，则第三开关管Q3截止；若流经充电器检测回路的电流I4等于零，则第三开关管Q3导通；
第七工作模态，当第二开关管Q2截止，第一开关S1断开，第二开关S2闭合，若流经第二开关S2的电流I5大于零，则第三开关管Q3截止；若电流I5等于零，则第三开关管Q3导通；
第八工作模态，第一开关管Q1截止，第二开关S2闭合，若流经第二开关S2的电流I5大于零，则第一开关S1闭合，若流经第一开关S1的电流I3大于零，则第一开关管Q1截止；
第九工作模态，第一开关管Q1截止，第二开关S2闭合，若流经第二开关S2的电流I5大于零，则第一开关S1闭合，若流经第一开关S1的电流I3等于零，则第一开关管Q1截止。
进一步的，当第一开关S1闭合，第二开关S2断开，所述第二工作模态包括：
第一子状态，若流经充电器检测回路的电流I2大于零，则第三开关管Q3截止；
第二子状态，若流经充电器检测回路的电流I2等于零，则第三开关管Q3导通。
本发明提供的充电管理系统兼容直接输出的充电器和检测电池电压的充电器，工作原理如下：
一.参阅图1，当连接直接输出的充电器时
1.充电器接入
当充电器接入市电后，充电器的充电口有电压输出，电池的充电口C+和C-接入充电器时，第二开关管Q2默认导通，第一开关管Q1默认截止。
充电电流流经电流检测单元、第一开关管Q1的体二极管。
当控制单元通过电流检测单元检测到充电电流I1，当充电电流I1>I0，I0为控制单元中预设电流阈值，超出该阈值时，控制单元判断充电器已经接入，于是控制第一开关管Q1导通，通过大电流对电池进行充电，由于MOS管的内阻比较低，发热量少，温度低，适用于大电流充电，而温升低又可提高系统的可靠性。
当控制单元检测到充电电流I1，就会关闭用于主放电的第三开关管Q3，电池不对外放电，从而避免了在充电时放电的安全隐患。
2.充电器移除
随着电池充饱，充电电流I1逐渐减小，当充电电流I1<I0阈值时，控制单元控制第一开关管Q1截止，同时第一开关S1闭合，来检测充电器是否移除。
在第一开关S1闭合，第二开关S2断开时，当充电器没有移除，就会产生电流I2，被充电器检测回路检测到，发送给控制单元，控制单元判断充电器未移除，控制单元继续使第三开关管Q3处于截止状态，电池不对负载供电。
当充电器移除以后，无充电电流，第一开关管Q1截止，在第一开关S1闭合和第二开关S2断开的情况下，充电器检测回路不会产生电流，即电流I2＝0，充电器检测回路则发信号给控制单元，控制单元判断充电器已经移除，控制单元则控制用于主放电的第三开关管Q3导通，电池对负载供电。
3.充电器反接
当第一开关管Q1截止时，充电器输出的正负极跟电池的C+和C-接反，这时反向导通二极管D1就会导通，防止充电器输出电压和电池电压都叠加在第一开关管Q1上烧毁。起到充电器防反接保护功能。
4.充电口短路
在充电器没有接入时，第一开关管Q1是截止的，则C+和C-短接在一起，则不会形成短路电流，不会损坏充电回路，起到充电口短路保护功能。
二.参阅图2，当连接检测电池电压的充电器时：
充电器包括有串联的电阻R2和R3，用于电压检测。
1.充电器接入
当充电器接入时，第一开关管Q1截止，而第二开关S2闭合与充电器的电池电压检测电阻R2和R3形成放电电流I5，再通过充电器检测回路，把信号发给控制单元，控制单元则会控制第一开关S1闭合，在S1闭合情况下，也会与第二开关S2形成放电回路，放电电流I3>0，充电器检测回路就会发信号给控制单元，控制单元控制第一开关管Q1导通，充电器的电池检测电阻R2和R3就会检测到电池电压，判断充电器已经接入电池，对电池输出充电电流I1>I0，电流检测单元检测到充电电流大于预定值，就会发信号给控制单元，控制第三开关管Q3截止，电池不对外放电，从而避免了在充电时放电的安全隐患。
2.充电器移除
随着电池充饱，充电电流I1逐渐减小，当充电电流I1<I0阈值时，控制单元控制第一开关管Q1截止，来检测充电器的移除。
(1)在BMS保护板没有发生保护的情况下，即第二开关管Q2导通，在第一开关S1闭合，第二开关S2断开时。
当充电器没有移除，就会产生电流I4>0，充电器检测回路将检测值发送给控制单元，控制单元判断充电器未移除，则控制第三开关管Q3截止。
当充电器移除以后，无充电电流，第一开关管Q1截止。在第一开关S1闭合和第二开关S2断开的情况下，就不会产生电流回路，电流I4＝0，充电器检测回路则发信号给控制单元，控制单元判断充电器已经移除，控制单元则控制第三开关管Q3导通，电池对负载供电。
(2)在BMS保护板发生保护的情况下，即第二开关管Q2截止，控制单元控制第一开关S1断开和第二开关S2闭合。
当充电器没有移除，充电器电池电压检测电阻R2和R3与BMS保护板的第二开关S2形成放电回路放电电流I5>0，BMS保护板充电器检测回路就会发信号给控制系统，充电器没有移除。控制单元控制第三开关管Q3截止，电池不对负载供电。
当充电器移除以后，充电器的电池电压检测电阻R2和R3与BMS保护板的第二开关S2形成放电回路放电电流I5＝0，充电器检测回路就会发信号给控制单元，控制单元判断充电器已经移除，控制单元控制第三开关管Q3导通，电池对负载供电。
3.充电器反接
当充电器接入时，第一开关管Q1处于截止状态，而第二开关S2闭合与充电器的电池电压检测电阻R2和R3形成放电电流I5，再通过充电器检测回路，把信号发给控制单元，控制单元则会控制第一开关S1闭合，在S1闭合时，也会与第二开关S2形成放电回路，放电电流I3>0，充电器检测回路就会发信号给控制单元，控制单元就会使第一开关管Q1导通，充电器的电池检测电阻R2和R3就会检测到电池电压，检测到的电池电压是负电压，则判断电池C+和C-口与充电器的正负极接反，不输出电压。从而起到防充电器接反保护功能。
4.充电口短路
当充电器接入时，第一开关管Q1处于截止状态，而第二开关S2闭合与充电器的电池电压检测电阻R2和R3形成放电电流I5，再通过充电器检测回路，把信号发给控制单元，控制单元则控制第一开关S1闭合，在S1闭合情况下，也会与第二开关S2形成放电回路，放电电流I3＝0，充电器检测回路将电流检测值发送给控制单元，控制单元则判断充电口处于短路状态，使第一开关管Q1截止。即C+和C-短接在一起，则不会形成短路电流，不会损坏充电回路，起到充电口短路保护功能。
可以看出，实施本发明实施例带来的有益效果是：
可以兼容不同类型的充电器，同时也具有防止充电器打火，大电流充电时降低发热量，降低温升，而温升低又可提高系统的可靠性；具备充电器接反防烧和充电口短路保护功能，避免意外伤害。另外，本发明成本低，简单可靠，经济效益高。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例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同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统，其特征在于，包括控制单元、电流检测单元、电压检测单元、充电器检测回路、第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第一开关(S1)和第二开关(S2)；
电池的正极端B+与充电口的正极端C+连接，电池的负极端B-通过依次串联的电流检测单元、第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)与充电口的负极端C-连接，充电口反向并联有用于反接保护的二极管(D1)；
控制单元分别与电流检测单元、电压检测单元、充电器检测回路、第一开关管(Q1)的受控端、第二开关管(Q2)的受控端、第三开关管(Q3)的受控端、第一开关(S1)的受控端和第二开关(S2)的受控端连接，控制单元用于控制第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)和第三开关管(Q3)、第一开关(S1)和第二开关(S2)，电流检测单元、电压检测单元和充电器检测回路用于给控制单元发送反馈信号；
第一开关(S1)的另两端分别与充电器检测回路、充电口的正极端C+连接，第二开关(S2)的另两端分别与充电器检测回路、电压检测单元连接；
第三开关管(Q3)的另两端分别与电池的负极端B-、负载的负极端P-连接。
2.根据权利要求1所述的一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统，其特征在于，所述适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统应用时，对应的九个工作模态分别为：
第一工作模态，第二开关管(Q2)导通，若流经电流检测单元的电流I1大于控制单元的预设电流I0，第一开关管(Q1)导通，则第三开关管(Q3)截止；
第二工作模态，第二开关管(Q2)导通，若流经电流检测单元的电流I1小于控制单元的预设电流I0，第一开关管(Q1)截止；
第三工作模态，第一开关管(Q1)截止，若充电器反接于充电口，则二极管(D1)导通；
第四工作模态，第一开关管(Q1)截止，若充电口短路，则无短路电流；
第五工作模态，第二开关管(Q2)导通，第二开关(S2)闭合，充电器检测回路检测到流经第二开关(S2)的电流I5，则第一开关(S1)闭合，若流经第一开关(S1)的电流I3大于零，则第一开关管(Q1)导通，若流经电流检测单元的电流I1大于或等于控制单元的预设电流I0，则第三开关管(Q3)截止；
第六工作模态，当第二开关管(Q2)导通，第一开关(S1)闭合，第二开关(S2)断开，若流经充电器检测回路的电流I4大于零，则第三开关管(Q3)截止；若流经充电器检测回路的电流I4等于零，则第三开关管(Q3)导通；
第七工作模态，当第二开关管(Q2)截止，第一开关(S1)断开，第二开关(S2)闭合，若流经第二开关(S2)的电流I5大于零，则第三开关管(Q3)截止；若电流I5等于零，则第三开关管(Q3)导通；
第八工作模态，第一开关管(Q1)截止，第二开关(S2)闭合，若流经第二开关(S2)的电流I5大于零，则第一开关(S1)闭合，若流经第一开关(S1)的电流I3大于零，则第一开关管(Q1)截止；
第九工作模态，第一开关管(Q1)截止，第二开关(S2)闭合，若流经第二开关(S2)的电流I5大于零，则第一开关(S1)闭合，若流经第一开关(S1)的电流I3等于零，则第一开关管(Q1)截止。
3.根据权利要求2所述的一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统，其特征在于，当第一开关(S1)闭合，第二开关(S2)断开，所述第二工作模态包括：
第一子状态，若流经充电器检测回路的电流I2大于零，则第三开关管(Q3)截止；
第二子状态，若流经充电器检测回路的电流I2等于零，则第三开关管(Q3)导通。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113675912A (zh) * 2021-07-29 2021-11-19 歌尔科技有限公司 充电接口检测电路、智能穿戴设备、充电装置及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07212905A (ja) * 1994-01-18 1995-08-11 Yamaha Motor Co Ltd 電動自転車用バッテリ装置
CN111016733A (zh) * 2019-12-13 2020-04-17 常州工业职业技术学院 适用于电动自行车的电池管理系统及管理方法
CN212323750U (zh) * 2020-03-03 2021-01-08 杭州艾启新能源有限公司 一种bms充电反接保护结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07212905A (ja) * 1994-01-18 1995-08-11 Yamaha Motor Co Ltd 電動自転車用バッテリ装置
CN111016733A (zh) * 2019-12-13 2020-04-17 常州工业职业技术学院 适用于电动自行车的电池管理系统及管理方法
CN212323750U (zh) * 2020-03-03 2021-01-08 杭州艾启新能源有限公司 一种bms充电反接保护结构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113675912A (zh) * 2021-07-29 2021-11-19 歌尔科技有限公司 充电接口检测电路、智能穿戴设备、充电装置及系统

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