CN115622204B - 一种锂电池汽车用的车载充电器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池汽车用的车载充电器及方法，包括壳体，所述壳体内部设置有电路保护器、电路板以及控制器，所述壳体的底部设置有锥形插接头，所述锥形插接头的底部设置有正极接触头，所述壳体的外侧臂还设置有负极接触头，所述壳体的顶部设置有充电插接头，所述充电插接头上开设有凹槽，所述凹槽内设置有USB接头，所述正极接触头与负极接触头均与所述电路板的电流输入端电性连接，所述电路板的电流输出端与所述电路保护器的电流输入端电性连接，本车载充电器能够根据对应情况自动的控制充电电流的通断，实现了智能化控制，实现了智能保护移动终端的功能。

Description

一种锂电池汽车用的车载充电器及方法

技术领域

本发明涉及充电设备领域，特别是一种锂电池汽车用的车载充电器及方法。

背景技术

电动汽车电池分两大类，蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯电动汽车，包括铅酸蓄电池、镍氢电池、钠硫电池、空气电池、锂电池。随着科学技术的发展，锂电池已经成为纯电动汽车的主流。车载充电器是为了方便纯电动汽车用车载电源（锂电池）随时随地为移动终端充电的配件，是纯电动汽车常用的充电配件。一般人们在驾驶汽车的时候，都会通过车载充电器对移动终端进行充电，但是现有的车载充电器在使用的时候还是存在一些不足，比如现有的很多司机在使用车载充电器对移动终端充电完成后，不会及时的将移动终端拔除，使得充电电流不能够完全切断，使得车载充电器处于空载状态，在这种空载状态下，车载充电器一直会有微电流通过，久而久之便会引起发热，进而造成元器件老化，有时还会发生短路，这样就会导致车载充电器的使用寿命会被大大缩短。此外，目前多数车载充电器不具备智能监测充电电路功能，在充电过程中，当充电电流发生异常时，不能够及时的切断电路，从而对移动终端造成不可逆的损害。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种锂电池汽车用的车载充电器及方法。

为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种锂电池汽车用的车载充电器，包括壳体，所述壳体内部设置有电路保护器、电路板以及控制器，所述壳体的底部设置有锥形插接头，所述锥形插接头的底部设置有正极接触头，所述壳体的外侧臂还设置有负极接触头，所述壳体的顶部设置有充电插接头，所述充电插接头上开设有凹槽，所述凹槽内设置有USB接头；

所述正极接触头与负极接触头均与所述电路板的电流输入端电性连接，所述电路板的电流输出端与所述电路保护器的电流输入端电性连接，所述电路保护器的电流输出端与所述USB接头电性连接；所述正极接触头、负极接触头、电路板、电路保护器、USB接头之间形成充电电路；

所述电路板上安装有电流传感器、电压传感器以及温度传感器，通过所述电流传感器能够检测充电电路中的电流参数，通过所述电压传感器能够检测充电电路中的电压参数，通过所述温度传感器能够检测车载充电器内部温度参数。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述电路保护器包括第一安装座、第二安装座以及第三安装座，所述第一安装座上固定连接有第一绝缘块，所述第一绝缘块上开设有第一安装槽，所述第一安装槽上固定安装有第一铜片，所述第二安装座上滑动连接有第二绝缘块，所述第二绝缘块上开设有第二安装槽，所述第二安装槽上固定安装有第二铜片。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述第三安装座上固定安装有隔磁导桶，所述隔磁导桶内滑动连接有圆形铁块，所述隔磁导桶的桶口处配合连接有限位圆环，所述隔磁导桶的桶底处安装有吸引块，所述圆形铁块与连接条的一端固定连接，所述连接条的另一端伸出至隔磁导桶外且与所述第二绝缘块固定连接，位于所述隔磁导桶内的连接条上套设有压力弹簧，且所述压力弹簧的一端与所述圆形铁块固定连接，另一端与所述限位圆环固定连接。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述第一铜片上固定连接有第一导线连接端子，所述第二铜片上固定连接有第二导线连接端子，所述第一铜片上设置有第一连接凹槽，所述第二铜片上设置有第二连接凸块，所述第二连接凸块能嵌入所述第一连接凹槽内。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述第二安装座的左右两侧壁上开设有导向槽，所述第二绝缘块的左右两侧壁上设置有导向块，所述导向块嵌入所述导向槽内。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述导向块上设置有光电传感器，所述光电传感器用于检测所述第二绝缘块的位置信息。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述电路板上安装有霍尔传感器，所述霍尔传感器与所述控制器通讯连接，所述霍尔传感器用于检测充电电路中电流流向。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述电路板上安装有信号棒，当充电电路通电时，所述信号棒与移动终端内部的传感器信号连接，进而通过所述信号棒获取移动终端内部的参数信息，其中所述移动终端内部的传感器包括温度传感器、电量传感器，所述参数信息包括温度值、电量值。

本发明另一方面公开了一种锂电池汽车用的车载充电器的控制方法，应用于任一项所述的一种锂电池汽车用的车载充电器，包括如下步骤：

S102：通过霍尔传感器实时监测充电电路中电信号信息；

S104：基于所述电信号信息判断充电电路是否发生电流倒灌现象；

S106：若发生电流倒灌现象，则获取倒灌电流的电流值，并判断所述电流值是否大于预设电流值；

S108：若大于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流；

S110：若不大于，则判断电流倒灌现象持续时间是否大于预设时间值；

S112：若大于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，还包括如下步骤：

S202：基于神经网络建立预测模型，并将预先训练好的预测样本数据导入所述预测模型中进行训练，得到训练好的预测模型；其中所述预测样本数据包括移动终端在各实际电量与相应环境温度条件下充满电所需的预测充电时间；

S204：通过信号棒获取移动终端的当前电量值与内部温度值，并将所述移动终端的当前电量值与内部温度值导入所述训练好的预测模型进行预测，得到第一预测充电时间；

S206：在第一预测充电时间后，通过信号棒获取移动终端的实际电量值；

S208：计算所述实际电量值与预设电量值之间的差值，得到电量差值；

S210：判断所述电量差值是否位于预设范围内；

S212：若位于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流；

S214：若不位于，则重复S204至210步骤，直至电量差值位于预设范围内后，控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流。

本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷，本发明具备以下有益效果：通过控制吸引块的通断电，便实现了控制充电电路电流通断的功能，在充电过程中，当充电电流发生异常时，本车载充电器能够根据对应情况自动的控制充电电流的通断，实现了智能化控制，实现了智能保护移动终端与车载充电器的功能，并且降低了发生充电爆炸事故的概率，并且电路保护器采用吸引块与压力弹簧作为动力控制元件，相对应采用电机等动力控制元件，其具备造价成本低，便于安装，易于控制，整体质量小的特点，适用于大范围的锂电池汽车上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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实施例的附图。

图1为车载充电器的第一视角立体结构示意图；

图2为车载充电器的第二视角立体结构示意图；

图3为壳体内部结构示意图；

图4为电路保护器与电路板在壳体内部安装位置示意图；

图5为电路保护器结构示意图；

图6为吸引块断电时电路保护器结构示意图；

图7为吸引块通电时电路保护器结构示意图；

图8为第一连接凹槽与第二连接凸块结构示意图；

图9为导向槽结构示意图；

图10为导向块结构示意图；

附图标记说明如下：101、壳体；102、电路保护器；103、电路板；105、锥形插接头；106、正极接触头；107、负极接触头；108、充电插接头；109、凹槽；201、USB接头；202、第一安装座；203、第二安装座；204、第三安装座；205、第一绝缘块；206、第一安装槽；207、第一铜片；208、第二绝缘块；209、第二安装槽；301、第二铜片；302、隔磁导桶；303、圆形铁块；304、限位圆环；305、吸引块；306、连接条；307、压力弹簧；308、第一导线连接端子；309、第二导线连接端子；401、第一连接凹槽；402、第二连接凸块；403、导向槽；404、导向块；405、信号棒。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

本发明公开了一种锂电池汽车用的车载充电器，如图1、图2、图3所示，包括壳体101，所述壳体101内部设置有电路保护器102、电路板103以及控制器，所述壳体101的底部设置有锥形插接头105，所述锥形插接头105的底部设置有正极接触头106，所述壳体101的外侧臂还设置有负极接触头107，所述壳体101的顶部设置有充电插接头108，所述充电插接头108上开设有凹槽109，所述凹槽109内设置有USB接头201。

如图1、图2、图3所示，所述正极接触头106与负极接触头107均与所述电路板103的电流输入端电性连接，所述电路板103的电流输出端与所述电路保护器102的电流输入端电性连接，所述电路保护器102的电流输出端与所述USB接头201电性连接；所述正极接触头106、负极接触头107、电路板103、电路保护器102、USB接头201之间形成充电电路。

所述电路板103上安装有电流传感器、电压传感器以及温度传感器，通过所述电流传感器能够检测充电电路中的电流参数，通过所述电压传感器能够检测充电电路中的电压参数，通过所述温度传感器能够检测车载充电器内部温度参数。

需要说明的是，车载充电器在实际使用时，使用人员将本车载充电器插入到汽车的点烟插孔内，然后使用人员再将数据线与充电插接头108上的USB接头201相接，并且使得数据线的另一端与移动终端（如手机、平板电脑等）相接，车载电源（锂电池）的电流便能够顺着充电电路流到移动终端的电池内，从而实现为移动终端充电的功能。

需要说明的是，通过所述控制器能够控制电路保护器102的通断，从而实现控制充电电路的通断，所述控制器与所述电流传感器、电压传感器以及温度传感器通讯连接。

如图4、图5所示，所述电路保护器102包括第一安装座202、第二安装座203以及第三安装座204，所述第一安装座202上固定连接有第一绝缘块205，所述第一绝缘块205上开设有第一安装槽206，所述第一安装槽206上固定安装有第一铜片207，所述第二安装座203上滑动连接有第二绝缘块208，所述第二绝缘块208上开设有第二安装槽209，所述第二安装槽209上固定安装有第二铜片301。

如图6、图7、图8所示，所述第三安装座204上固定安装有隔磁导桶302，所述隔磁导桶302内滑动连接有圆形铁块303，所述隔磁导桶302的桶口处配合连接有限位圆环304，所述隔磁导桶302的桶底处安装有吸引块305，所述圆形铁块303与连接条306的一端固定连接，所述连接条306的另一端伸出至隔磁导桶302外且与所述第二绝缘块208固定连接，位于所述隔磁导桶302内的连接条306上套设有压力弹簧307，且所述压力弹簧307的一端与所述圆形铁块303固定连接，另一端与所述限位圆环304固定连接。

需要说明的是，所述吸引块305通过单独的导线与车载电源电连接，且所述控制器能够控制吸引块305的通断电，当所述吸引块305通电时，吸引块305能够产生磁力，当吸引块305断电时，吸引块305失去磁力。所述隔磁导桶302能够隔绝吸引块305产生的磁力，避免吸引块305产生的磁力“溢”到隔磁导桶302外部，进而对充电电路造成影响。

需要说明的是，电路保护器102的控制原理与工作过程是这样的：当需要切断充电电路的电流时，控制器使得吸引块305通电，通电后的吸引块305会产生磁力，而具备磁力后的吸引块305会吸引圆形铁块303，从而使得圆形铁块303被吸附在吸引块305上，在此状态下，压力弹簧307处于被拉伸的状态，并且在圆形铁块303被吸附在吸引块305上的过程中，圆形铁块303会拉动连接条306，从而使得连接条306拉动第二绝缘块208在第二安装座203内沿着靠近隔磁导桶302一侧滑动，从而拉动第二铜片301沿着靠近隔磁导桶302一侧移动，从而使得第一铜片207与第二铜片301彻底分离，从而实现切断充电电路电流的功能。而当需要恢复充电电路的供电时，使得吸引块305断电，断电后的吸引块305会失去磁力，而失去磁力后的吸引块305不再具备对圆形铁块303的吸引力，此时处于被拉伸状态下的压力弹簧307在回弹力的作用下便会回弹复位，从而拉动圆形铁块303复位，从而推动连接条306移动，从而使得连接条306推动第二绝缘块208在第二安装座203内沿着远离隔磁导桶302一侧滑动，从而推动第二铜片301沿着远离隔磁导桶302一侧移动，从而使得第一铜片207与第二铜片301重新对接，从而实现恢复充电电路电流的功能。这样一来，通过控制吸引块305的通断电，便实现了控制充电电路电流通断的功能，使得本车载充电器能够根据各种情况自动的控制充电电流的通断，实现了智能化控制，实现了智能保护移动终端的功能，并且降低了发生充电爆炸事故的概率，另一方面，电路保护器102采用吸引块305与压力弹簧307作为动力控制元件，相对于采用电机等动力控制元件，其具备造价成本低，便于安装，易于控制，整体质量小的特点，适用于大范围的锂电池汽车上。

如图5所示，所述第一铜片207上固定连接有第一导线连接端子308，所述第二铜片301上固定连接有第二导线连接端子309，所述第一铜片207上设置有第一连接凹槽401，所述第二铜片301上设置有第二连接凸块402，所述第二连接凸块402能嵌入所述第一连接凹槽401内。

需要说明的是，所述第一导线连接端子308与第二导线连接端子309用于接驳导线。且所述第一导线连接端子308与第一铜片207之间电连接，所述第二导线连接端子309与第二铜片301之间电连接。

需要说明的是，在第一铜片207上设置有第一连接凹槽401，第二铜片301上设置有第二连接凸块402，且所述第一连接凹槽401与第二连接凸块402相适配，通过第一连接凹槽401与第二连接凸块402能够加大第一铜片207与第二铜片301相接时的接触面积，从而提高充电电路中电流的稳定性。

如图9、图10所示，所述第二安装座203的左右两侧壁上开设有导向槽403，所述第二绝缘块208的左右两侧壁上设置有导向块404，所述导向块404嵌入所述导向槽403内。

需要说明的是，通过设置导向槽403与导向块404，进而提高第二绝缘块208在滑动过程中的稳定性与可靠性。具体来说，由于吸引块305磁力或者压力弹簧307回弹力自身特性的原因，在吸引块305或压力弹簧307带动第二绝缘块208滑动的过程中，第二绝缘块208会发生一定程度的位置偏移现象，因此，通过设置导向槽403与导向块404对第二绝缘块208进行限位，进而提高第二绝缘块208在滑动过程中的稳定性与可靠性，消除吸引块305磁力或者压力弹簧307回弹力自身特性所带来的影响。此外，导向槽403与导向块404还起到了支撑作用，能够避免第二绝缘块208掉出第二安装座203外。

所述导向块404上设置有光电传感器，所述光电传感器用于检测所述第二绝缘块208的位置信息。

需要说明的是，通过光电传感器能够对吸引块305或压力弹簧307进行故障诊断。具体来说，当吸引块305通电后，通过光电传感器获取第二绝缘块208的第一位置信息，并判断所述第一位置信息是否位于第一预设位置上，若不位于，则说明吸引块305已经失去磁力。同理，当吸引块305断电后，通过光电传感器获取第二绝缘块208的第二位置信息，并判断所述第二位置信息是否位于第二预设位置上，若不位于，则说明压力弹簧307已经失去回弹力。当发生以上故障后，光电传感器能够将故障信息反馈至控制器上，此时控制器生成故障报告，当检修人员进行检修时，检修人员可以直接读取该故障报告，不需要人工的排查故障，省去了排查的时间，提高了劳动效率。

所述电路板103上安装有霍尔传感器，所述霍尔传感器与所述控制器通讯连接，所述霍尔传感器用于检测充电电路中电流流向。

需要说明的是，当充电电流在充电电路中流动时，安装在电路板103上的霍尔传感器会输出电压，而若电路中电流方向发生改变，则电路电流产生的磁场方向也发生变化，霍尔传感器输出电压方向也发生改变，这样一来，通过霍尔传感器实现监测充电电路电流流向的功能。

所述电路板103上安装有信号棒405，当充电电路通电时，所述信号棒405与移动终端内部的传感器信号连接，进而通过所述信号棒405获取移动终端内部的参数信息，其中所述移动终端内部的传感器包括温度传感器、电量传感器，所述参数信息包括温度值、电量值。

本发明另一方面公开了一种锂电池汽车用的车载充电器的控制方法，应用于任一项所述的一种锂电池汽车用的车载充电器，包括如下步骤：

S102：通过霍尔传感器实时监测充电电路中电信号信息；

S104：基于所述电信号信息判断充电电路是否发生电流倒灌现象；

S106：若发生电流倒灌现象，则获取倒灌电流的电流值，并判断所述电流值是否大于预设电流值；

S108：若大于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流；

S110：若不大于，则判断电流倒灌现象持续时间是否大于预设时间值；

S112：若大于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流。

其中，所述电信号信息包括电流信息、电压信息。

需要说明的是，电流倒灌现象指的是在车载电源对移动终端的电源进行充电时，移动终端中电源电流反向流向车载电源的现象。当发生电流倒灌现象后，会反过来损耗移动终端的电源电量，进而影响移动终端电源的使用时长与使用寿命，并且如果倒灌电流过大的话，会产生高电压尖峰，从而击穿充电电路中的元器件（如二极管、MOS管等），从而损坏充电电路中的元器件，进而极大影响充电电路的可靠性，并且引发一系列的电路故障。

需要说明的是，在对移动终端进行充电时，通过安装在电路板中的霍尔传感器实时监测充电电路中电信号信息，进而判断出充电电路中是否发生电流倒灌现象；若发生电流倒灌现象，则获取倒灌电流的电流值，并判断所述电流值是否大于预设电流值；若倒灌电流值大于预设电流值，则控制电路保护器断开，进而切断充电电路电流，因为倒灌电流过大的会对充电电路中的元器件（如二极管、MOS管等）造成较大的冲击，进而对充电电路中的元器件造成不可逆的损害，因此需要切断充电电路电流，制止电流倒灌现象。

若倒灌电流值不大于预设电流值，则进一步判断该电流倒灌现象持续时间是否大于预设时间值，若大于，则控制电路保护器断开，进而切断充电电路电流，因为电流倒灌时间过长的话，会较大程度的反过来损耗移动终端电源的电量，进而影响移动终端使用时长和电源的使用寿命，因此需要切断充电电路电流，制止电流倒灌现象。若不大于，则说明电流倒灌现象持续时间并不长，该电流倒灌时间有可能是偶然因素造成的，并且此时的倒灌电流并不大，倒灌时间与倒灌电流还在允许的范围内，此时可以继续为移动终端充电，不需要切断充电电流电流。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，还包括如下步骤：

S202：基于神经网络建立预测模型，并将预先训练好的预测样本数据导入所述预测模型中进行训练，得到训练好的预测模型；其中所述预测样本数据包括移动终端在各实际电量与相应环境温度条件下充满电所需的预测充电时间；

S204：通过信号棒获取移动终端的当前电量值与内部温度值，并将所述移动终端的当前电量值与内部温度值导入所述训练好的预测模型进行预测，得到第一预测充电时间；

S206：在第一预测充电时间后，通过信号棒获取移动终端的实际电量值；

S208：计算所述实际电量值与预设电量值之间的差值，得到电量差值；

S210：判断所述电量差值是否位于预设范围内；

S212：若位于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流；

S214：若不位于，则重复S204至210步骤，直至电量差值位于预设范围内后，控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流。

需要说明的是，所述信号棒能够与移动终端内部的温度传感器与电量传感器通讯连接，进而通过信号棒获取移动终端电源的电量值与内部温度值，并通过信号棒把移动终端电池的电量值与内部温度值反馈至控制器上。

需要说明的是，第一预测充电时间指的是通过预测模型预测出来的移动终端充满电所需的充电时间。所述预设电量值指的是移动终端电源充满电状态时的电量值。

需要说明的是，首先，基于神经网络建立预测模型，并将预先训练好的预测样本数据导入所述预测模型中进行训练，得到训练好的预测模型；当用户将移动终端与车载充电器连接时，车载充电器上的信号棒能够自动的读取移动终端的当前电量值与内部温度值，并将移动终端的当前电量值与内部温度值导入训练好的预测模型中进行预测，从而得到第一预测充电时间；在到达第一预测充电时间后，通过信号棒获取移动终端在充电后的实际电量值；然后计算实际电量值与预设电量值之间的差值，得到电量差值；若电量差值位于预设范围内，此时说明移动终端已经充电完毕，此时控制电路保护器断开，进而切断充电电路电流。若不位于，说明此时移动终端的电量值并未达到预设电量要求，造成这一现象的原因可能是在充电过程中环境温度变低，导致第一预测充电时间出现偏差，实际充满电所需要的时间变长，例如用户把移动终端放置到空调出风口处等，此时需要继续对移动终端进行充电，然后重复S204至210判定步骤，直至充电完成后，控制电路保护器断开，进而切断充电电路电流。通过该判定方法，使得车载充电器自动识别出移动终端是否充满电，若充满电，通过电路保护器能够自动切断充电电流，进而避免用户在充电结束后忘记将移动终端拔下，起到了保护车载充电器的作用，并且还能够节约能源。因为在这种空载的状态下，不彻底切断充电电流的话，车载充电器也会有微电流通过，长时间会引起发热，容易造成元器件老化，有时还会发生短路，这样就会导致车载充电器的使用寿命会被大大缩短，甚至会发生火灾、爆炸等危险事故，并且还会造成不必要的电源损耗。

此外，所述一种锂电池汽车用的车载充电器的控制方法，还包括如下步骤：

通过大数据网络不同充电环境温度下移动终端所对应的最大漏电电流值，并基于所述最大漏电电流值建立数据库；

通过信号棒获取移动终端实时充电环境温度信息；

将所述实时充电环境温度信息导入所述数据库中，得到在该实时充电环境温度下的预设最大漏电电流值；

获取充电电路中实时漏电电流值；

将所述预设最大漏电电流值与实时漏电电流值对比，得到偏差率；

判断所述偏差率是否大于预设偏差率，若大于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流。

需要说明的是，在电路板安装有漏电流传感器，进而实现监测充电电路中漏电电流的功能。

需要说明的是，影响漏电电流大小的因素有温度、电压。越在高端电压下充电，漏电电流相应越大；充电温度越高，漏电电流越大。而漏电电流的增大，会导致高次谐波电流增大，使电流和电压的波形发生重大的畸变，进而导致被充电电池以及充电电路中温度升高，进而形成恶性循环，进而增加移动终端与充电电路发生故障的概率，甚至会增加发生充电爆炸事故的概率。因此，在本发明中，首先，通过大数据网络不同充电环境温度下移动终端所对应的最大漏电电流值，并建立数据库；然后再通过信号棒获取移动终端实时充电环境温度信息，进而得到在该实时充电环境温度下的预设最大漏电电流值；然后再通过漏电流传感器获取充电电路中实时漏电电流值；接着将所述预设最大漏电电流值与实时漏电电流值对比，得到偏差率；若所述偏差率大于预设偏差率，则说明在该充电环境温度下充电时，漏电电流过大，会导致充电温度不断升高，进而形成恶性循环，此时立即控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流，从而避免在充电时温度不断升高，从而降低移动终端与充电电路发生故障的概率，减少充电爆炸事故的概率，保证了用户人生安全。

此外，所述一种锂电池汽车用的车载充电器的控制方法，还包括如下步骤：

在预设时间内通过信号棒获取移动终端内部温度信息；

基于所述温度信息计算出温度变化率；

判断所述温度变化率是否大于预设温度变化率；

若大于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流。

需要说明的是，在移动终端充电时发生爆炸的原因有很多，但主要原因是充电时出现高温环境造成的，而在充电时造成高温的原因众多，如果移动终端内部的热生成速率大于热散失速率，温度便会不断升高，随着移动终端内部温度升高，电池内部电解液的反应速度加快，其反应产生的反应物的蒸气压便会急剧上升，同时活性物质的分解、活性物质与电解液的反应都会产生一定量的气体，从而导致电池内气压急剧上升，进而引起电池爆炸。因此，在本发明中，由于信号棒能够与移动终端内部的温度传感器信号连接，因此，当在移动终端进行充电时，通过信号棒获取移动终端内部环境温度信息，然后得到温度变化率，并且当温度变化率大于预设温度变化率时，说明此时移动终端内部温度上升速度过快，此时需要立即控制电路保护器断开，进而切断充电电路电流，停止为移动终端充电，从而避免温度不断升高而引发充电爆炸事故。

此外，所述一种锂电池汽车用的车载充电器的控制方法，还包括如下步骤：

通过电压传感器实时获取充电电路中的各时刻的实际电压值，根据所述实际电压值建立电压曲线图；

判断所述各时刻的实际电压值是否大于预设电压值；

若大于，则在电压曲线图中获取与该实际电压值所对应的时刻值；同时在温度曲线图中获取电压异常起始点所对应的时刻值；

计算实际电压值所对应的时刻与电压异常起始点所对应的时刻值之间的差值，得到时间差值；

判断所述时间差值是否大于预设时间差值，若大于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流。

需要说明的是，在正常条件下，对移动终端充电时，其电路电压曲线图应是一条相对平滑的直线，但在充电过程中，难免会出现各种意外状况，从而导致电路电压突然出现大幅度变化，而电压大幅度度变化的起始点便是电压异常起始点。

需要说明的是，电压是影响漏电电流大小的因素之一，越在高端电压下充电，漏电电流相应越大，而漏电电流的增大，会导致高次谐波电流增大，使电流和电压的波形发生重大的畸变，进而导致被充电电池以及充电电路中温度升高，进而形成恶性循环，进而增加移动终端与充电电路发生故障的概率，甚至会增加发生充电爆炸事故的概率。因此，在本发明中，通过电路板上的电压传感器实时获取充电电路中各时刻的实际电压值；当某一时刻的实际电压值大于预设电压值时，说明充电电路中的实际电压值已经到达预警值，此时需要继续计算实际电压值所对应的时刻与电压异常起始点所对应的时刻值之间的差值，得到时间差值；若时间差值大于预设时间差值，此时说明在充电时电路电压异常时间过长，此时说明充电电池以及充电电路中出现过温的概率极大，此时需要立即控制电路保护器断开，进而切断充电电路电流，停止为移动终端充电。若时间差值不大于预设时间差值，说明电压突然升高可能是外界偶然因素造成的（如汽车突然抖动等），且电压异常的时间并不长，并不会造成充电电池以及充电电路升温，可以继续为移动终端充电。

此外，所述一种锂电池汽车用的车载充电器的控制方法，还包括如下步骤：

在预设时间段内通过电流传感器获取充电电路中各个时刻的电流参数信息，得到电流曲线图；

将所述电流曲线图分割为若干个子曲线段；

分别获取各个子曲线段中初始时刻与结束时刻所对应的电流值，并计算出两者的电流差值；

判断所述电流差值是否大于预设电流差值；

若大于，则将该子曲线段标记为异常充电时间段；

计算所述异常充电时间段的总段数；

判断所述总段数是否大于预设值；

若大于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流。

需要说明的是，在对移动终端进行充电时，在预设时间段内通过安装在电路板上的电流传感器获取充电电路中不同时刻的电流参数信息，从而得到电流曲线图；然后将该得到的电流曲线图分割为多个子曲线段；并获取各个子曲线段中初始时刻与结束时刻所对应的电流值，进而计算出两者的电流差值；从而判断该子曲线段是否为异常充电时间段。若在充电时，仅仅出现少数的异常充电时间段，说明这些异常充电时间段是由于汽车偶然大幅度振动、亦或者汽车突然启动（如在等待红绿灯时启动）等不可避免的原因造成的，这些少数的、短时间的异常充电时间段并不足以对移动终端造成足够大的损害，此时可以继续对移动终端进行充电。若在充电时，出现异常充电时间段的次数较多，此时说明汽车极有可能长时间行驶的较为颠簸的路段上、亦或者充电电路的线路中存在接触不良、插接件不稳等现象，而这种情况下持续的对移动终端充电的话会对移动终端造成较大的、不可逆的损害，此时需要立即控制电路保护器断开，进而切断充电电路电流，停止为移动终端充电。

以上依据本发明的理想实施例为启示，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种锂电池汽车用的车载充电器，其特征在于：包括壳体，所述壳体内部设置有电路保护器、电路板以及控制器，所述壳体的底部设置有锥形插接头，所述锥形插接头的底部设置有正极接触头，所述壳体的外侧臂还设置有负极接触头，所述壳体的顶部设置有充电插接头，所述充电插接头上开设有凹槽，所述凹槽内设置有USB接头；

所述正极接触头与负极接触头均与所述电路板的电流输入端电性连接，所述电路板的电流输出端与所述电路保护器的电流输入端电性连接，所述电路保护器的电流输出端与所述USB接头电性连接；所述正极接触头、负极接触头、电路板、电路保护器、USB接头之间形成充电电路；

所述电路板上安装有电流传感器、电压传感器以及温度传感器，通过所述电流传感器能够检测充电电路中的电流参数，通过所述电压传感器能够检测充电电路中的电压参数，通过所述温度传感器能够检测车载充电器内部温度参数；

所述电路保护器包括第一安装座、第二安装座以及第三安装座，所述第一安装座上固定连接有第一绝缘块，所述第一绝缘块上开设有第一安装槽，所述第一安装槽上固定安装有第一铜片，所述第二安装座上滑动连接有第二绝缘块，所述第二绝缘块上开设有第二安装槽，所述第二安装槽上固定安装有第二铜片；

所述第三安装座上固定安装有隔磁导桶，所述隔磁导桶内滑动连接有圆形铁块，所述隔磁导桶的桶口处配合连接有限位圆环，所述隔磁导桶的桶底处安装有吸引块，所述圆形铁块与连接条的一端固定连接，所述连接条的另一端伸出至隔磁导桶外且与所述第二绝缘块固定连接，位于所述隔磁导桶内的连接条上套设有压力弹簧，且所述压力弹簧的一端与所述圆形铁块固定连接，另一端与所述限位圆环固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池汽车用的车载充电器，其特征在于：所述第一铜片上固定连接有第一导线连接端子，所述第二铜片上固定连接有第二导线连接端子，所述第一铜片上设置有第一连接凹槽，所述第二铜片上设置有第二连接凸块，所述第二连接凸块能嵌入所述第一连接凹槽内。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池汽车用的车载充电器，其特征在于：所述第二安装座的左右两侧壁上开设有导向槽，所述第二绝缘块的左右两侧壁上设置有导向块，所述导向块嵌入所述导向槽内。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池汽车用的车载充电器，其特征在于：所述导向块上设置有光电传感器，所述光电传感器用于检测所述第二绝缘块的位置信息。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池汽车用的车载充电器，其特征在于：所述电路板上安装有霍尔传感器，所述霍尔传感器与所述控制器通讯连接，所述霍尔传感器用于检测充电电路中电流流向。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池汽车用的车载充电器，其特征在于：所述电路板上安装有信号棒，当充电电路通电时，所述信号棒与移动终端内部的传感器信号连接，进而通过所述信号棒获取移动终端内部的参数信息，其中所述移动终端内部的传感器包括温度传感器、电量传感器，所述参数信息包括温度值、电量值。

7.一种锂电池汽车用的车载充电器的控制方法，应用于权利要求1-6任一项所述的一种锂电池汽车用的车载充电器，其特征在于，包括如下步骤：

S102：通过霍尔传感器实时监测充电电路中电信号信息；

S104：基于所述电信号信息判断充电电路是否发生电流倒灌现象；

S106：若发生电流倒灌现象，则获取倒灌电流的电流值，并判断所述电流值是否大于预设电流值；

S108：若大于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流；

S110：若不大于，则判断电流倒灌现象持续时间是否大于预设时间值；

S112：若大于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流。

8.根据权利要求7所述的一种锂电池汽车用的车载充电器的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S202：基于神经网络建立预测模型，并将预先训练好的预测样本数据导入所述预测模型中进行训练，得到训练好的预测模型；其中所述预测样本数据包括移动终端在各实际电量与相应环境温度条件下充满电所需的预测充电时间；

S204：通过信号棒获取移动终端的当前电量值与内部温度值，并将所述移动终端的当前电量值与内部温度值导入所述训练好的预测模型进行预测，得到第一预测充电时间；

S206：在第一预测充电时间后，通过信号棒获取移动终端的实际电量值；

S208：计算所述实际电量值与预设电量值之间的差值，得到电量差值；

S210：判断所述电量差值是否位于预设范围内；

S212：若位于，则控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流；

S214：若不位于，则重复S204至210步骤，直至电量差值位于预设范围内后，控制所述电路保护器断开，进而切断充电电路电流。

Images