一种电动车外置充电保护装置论文和设计-祝怡然

全文摘要

本实用新型公开了一种电动车外置充电保护装置，包括温度传感器、弯曲传感器、控制器、无线发射模块、电源模块和无线插座；所述温度传感器和弯曲传感器均与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与无线发射模块连接，控制器通过无线发射模块将充电或断电指令信号传输给无线插座。本实用新型的充电保护装置设置在电动车电池的外部，不会破坏原有电池的结构，安装、维修、拆卸非常方便，且当电池出现异常情况时，能够及时切断其电器插口与充电器之间的连接，停止对电池充电，避免对电池造成损坏，有效保证了电池的使用寿命和安全性。

主设计要求

1.一种电动车外置充电保护装置，其特征在于，包括用于检测电动车电池温度的温度传感器、用于检测电池鼓包变形量的弯曲传感器、控制器、无线发射模块、电源模块和无线插座；所述温度传感器和弯曲传感器均与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与无线发射模块连接，控制器的电源端与电源模块相连，所述控制器通过无线发射模块将充电或断电指令信号传输给无线插座；其中，所述温度传感器和弯曲传感器均固定在电池的外壳上；所述无线插座包括AC-DC转换电路、无线接收模块、继电器和电器插口，所述AC-DC转换电路的输入端连接至交流电源、输出端连接至无线接收模块，所述继电器的控制端连接无线接收模块、触点端分别连接交流电源和电器插口，所述电池的充电器插在电器插口上。

设计方案

其中，所述温度传感器和弯曲传感器均固定在电池的外壳上；

所述无线插座包括AC-DC转换电路、无线接收模块、继电器和电器插口，所述AC-DC转换电路的输入端连接至交流电源、输出端连接至无线接收模块，所述继电器的控制端连接无线接收模块、触点端分别连接交流电源和电器插口，所述电池的充电器插在电器插口上。

2.根据权利要求1所述的电动车外置充电保护装置，其特征在于，所述充电保护装置还包括用于设定电动车电池的充电时间的按键，和用于显示电池温度、电池鼓包变形量和充电时间的显示屏，所述按键和显示屏均与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的电动车外置充电保护装置，其特征在于，所述充电保护装置还包括用于从控制器接收电池温度信号和电池鼓包变形量信号并将接收到的信号传输至外部移动终端的WIFI模块，所述WIFI模块与控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的电动车外置充电保护装置，其特征在于，所述移动终端为手机、笔记本或平板电脑。

5.根据权利要求2或3所述的电动车外置充电保护装置，其特征在于，所述控制器采用的是MCU单片机。

6.根据权利要求1所述的电动车外置充电保护装置，其特征在于，所述继电器采用的是抗浪涌型继电器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电池充电保护技术领域，尤其涉及一种电动车外置充电保护装置。

背景技术

电池分为两大类：可充电式和不可充电式。不可充电式电池包括碱性电池、锂电池等；可充电式电池包括铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂高分子以及燃料电池等。

日常生活中，当使用高电压充电器对电池组进行充电时，很容易造成充电器对电池组长时间过充，导致电池组发热、变形，甚至引起火灾、爆炸、自然等危险。

虽然有些电池上设置有充电保护电路，但是现有电池充电保护电路都是安装在电池内部的，电路保护板较小、电路较为复杂，由于电池包内部空间较小，当充电电流较大时各个元器件发热量高，不方便散热，容易造成器件、电路板的损坏，且电路板拆卸和维修非常不便。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电动车外置充电保护装置，用以解决背景技术中存在的问题。

一种电动车外置充电保护装置，包括用于检测电动车电池温度的温度传感器、用于检测电池鼓包变形量的弯曲传感器、控制器、无线发射模块、电源模块和无线插座；所述温度传感器和弯曲传感器均与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与无线发射模块连接，控制器的电源端与电源模块相连，所述控制器通过无线发射模块将充电或断电指令信号传输给无线插座；

其中，所述温度传感器和弯曲传感器均固定在电池的外壳上；

优选的，所述充电保护装置还包括用于设定电动车电池的充电时间的按键，和用于显示电池温度、电池鼓包变形量和充电时间的显示屏，所述按键和显示屏均与控制器电连接。

优选的，所述充电保护装置还包括用于从控制器接收电池温度信号和电池鼓包变形量信号并将接收到的信号传输至外部移动终端的WIFI模块，所述WIFI模块与控制器电连接。

优选的，所述移动终端为手机、笔记本或平板电脑。

优选的，所述控制器采用的是MCU单片机。

优选的，所述继电器采用的是抗浪涌型继电器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、使用方便，充电保护装置设置在电动车电池的外部，不会破坏原有电池的结构，维修、拆卸非常方便。使用时，电动车充电器的一端连接到电池的电源接口、另一端插在充电保护装置的电器插口上，充电保护装置对电池的温度和壳体变形量进行实时检测，当出现异常情况时，及时切断其电器插口与充电器之间的连接，停止对电池充电，避免对电池造成损坏，有效保证了电池的使用寿命和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是本实用新型的电路原理框图。

图2是无线插座的继电器控制电路图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例给出一种电动车外置充电保护装置，该充电保护装置设置在电动车电池的外部，其与220V交流电网相连接，电动车充电器的一端连接到电池的电源接口、另一端插在充电保护装置的电器插口上。当充电保护装置检测到电池温度过高和\/或电池鼓包变形量过大时，会断开充电回路，停止对电池充电。

参照图1，其为本实用新型的电动车外置充电保护装置的电路原理框图。如图所示，所述电动车外置充电保护装置包括温度传感器、弯曲传感器、控制器、无线发射模块、电源模块和无线插座。

具体地，温度传感器和弯曲传感器均固定在电池的外壳上，温度传感器和弯曲传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端连接。温度传感器用于检测电动车的电池温度并将温度信号传输给控制器。弯曲传感器用于检测电池鼓包时的变形量并将变形量信号传输给控制器，弯曲传感器在不弯曲时的阻值是9k欧，弯曲90度时阻值为14k欧，弯曲180度时阻值为22k欧，其工作温度为-35℃-80℃。

电源模块用于为控制器供电，与控制器的电源端相连,该电源模块为一个独立的仅为控制器供电的直流电源。

控制器用于对接收到的温度信号和变形量信号进行处理，并通过无线发射模块向无线插座发出充电或断电指令信号，即当当前电池温度超过设定阈值或电池壳体变形量超过设定阈值时，控制器会通过无线发射模块箱无线插座发出断电指令信号；反之，会向无线插座发出充电指令信号。本实施例中，控制器采用的是MCU单片机。

无线插座包括AC-DC转换电路、无线接收模块、继电器和电器插口。

AC-DC转换电路用于将交流电转换为直流电，从而为无线接收模块供电。具体地，AC-DC转换电路的输入端（交流端）连接至交流电源、输出端（直流端）连接至无线接收模块。

无线接收模块与无线发射模块进行通信连接，用于从无线发射模块接收充电或断电指令信号，无线接收模块的控制端与继电器的控制端相连接。继电器的触点端分别连接交流电源和电器插口，充电器的一端插在电器插口内，另一端连接在电池的电源接口。本实施例中，无线发射模块、无线接收模块、继电器均为市场品。

参照图2，其为无线插座中继电器的一种控制电路图。图中，继电器的触点L_IN和触点L_OUT分别连接至220V交流电网和充电器，即J1端连接220V交流电网，J2端连接充电器。

二极管D1与继电器线圈并联，电容C与电阻R1串联后与继电器线圈并联。继电器线圈的一端连接至5V直流电、另一端与电阻R2相连，电阻R2与三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的基集通过电阻R3与无线接收模块的控制信号输出端相连，即PC端连接至无线接收模块的控制信号输出端。本实施例中，三极管Q1为NPN型三极管。

当无线接收模块接收到充电指令时，PC端口输出高电平，三极管Q1导通，继电器的线圈K1有电流流过，继电器的触点L_IN和触点L_OUT吸合，开始供电给充电器。

当无线接收模块接收到断电指令时，PC端口输出低电平，三极管Q1截止，继电器的线圈K1断电，继电器的触点L_IN和触点L_OUT断开，充电器断电。

本实用新型的电动车外置充电保护装置还可包括按键和显示屏，按键与控制器的信号输入端连接，显示屏与控制器的信号输出端相连。控制器可将当前电池温度、电池鼓包变形量和充电时间传输给显示屏，在显示屏中进行显示。

本实用新型的电动车外置充电保护装置还可包括WIFI模块，WIFI模块的信号输入端与控制器的信号输出端相连，其可从控制器中接收电池温度信号和电池鼓包变形量信号，并将接收到的信号传输至外部移动终端，本实施例中，移动终端可为手机、笔记本或平板电脑等。

实际使用过程中，将温度传感器和弯曲传感器固定在电动车电池的外壁上，将电动车充电器的一端连接到电池的电源接口、另一端插在电器插口内，开始充电。温度传感器和弯曲传感器实时检测电池的温度和变形量，并将检测到的信号传输给控制器，控制器对接收到的信号进行处理，若温度或变形量未超出设定阈值，则通过无线发射模块向无线插座发送充电指令，对电池进行充电；反之，则通过无线发射模块向无线插座发送断电指令，停止对电池充电。

充电之前，使用者可通过按键设定充电时间。充电过程中，控制器的计时器进行计时，并将充电时间传输给显示器，进行实时显示。当到达设定充电时间时，控制器会通过无线发射单元向无线插座发送断电指令，自动断开充电回路，停止对电池充电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

设计图

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