用于控制电动自行车电池充电电量的充电器系统及其方法与流程

1.本技术涉及电池充电技术领域，具体而言，涉及用于控制电动自行车电池充电电量的充电器系统及其方法。


背景技术：

2.电动自行车行驶里程短，如一天中用户行驶的距离远，则需要对电动自行车进行多次充电，在充电的时候用户通常不能守候在充电设备旁边，从而无法时刻关注设备的充电情况，经常导致过充，而过充将影响电池的寿命。
3.现有的充电器虽然能够设置充满电的时间，但是充电器只能针对某一特定种类型号的电池设定时间，因为每种类型型号的电池特性不一样，充电器没法测得电池充电前的剩余电量，而且不能设定电池总电量的百分比进行充电。
4.针对相关技术中，无法确定各种种类型号电池的预计充电时间，不能设定电池总电量的百分比进行充电。


技术实现要素：

5.本发明提供了用于控制电动自行车电池充电电量的充电器系统及其方法，以至少解决相关技术中无法确定各种种类型号电池的预计充电时间，不能设定电池总电量的百分比进行充电的问题。
6.在本技术的一个实施例中，提出了用于控制电动自行车电池充电电量的充电器系统，包括：电池检测仪、服务器端、手机客户端、充电器；所述电池检测仪，用于测量采集各种不同电池型号的电压电量曲线，并将所述电压电量曲线发送至所述服务器端；所述服务器端，用于存储各种不同型号电池的所述电压电量曲线，并且每种电池型号与相应的所述电压电量曲线建立一一对应关系，所述对应关系与相应的电池参数共同构成该种电池型号的电池电量特性数据，并将所述电池电量特性数据发送至所述手机客户端；所述手机客户端，用于接收所述电池电量特性数据，且所述手机客户端有图形界面，用户在所述图形界面上可选择需要充电的电池型号并将相应的所述电池电量特性数据发送至所述充电器，用户还根据所述图形界面选择工作命令，控制所述充电器工作；所述充电器，用于为电池充电，接收所述手机客户端发送的所述电池电量特性数据及所述工作命令，并执行所述工作命令，检测判断所述电池的剩余电量，计算所述电池的预计充电时间，并将所述预计充电时间发送至所述手机客户端。
7.在一实施例中，所述充电器包括：处理器单元，用于执行所述工作命令，判断所述电池的剩余电量，计算所述预计充电时间；存储单元，用于存储所述电池电量特性数据；充电电路单元，用于为所述电池充电，控制为所述电池充电时的电压、电流、充电功率，计量为所述电池充电的充电量，并将所述电压、所述电流、所述充电功率、所述充电量发送至所述处理单元；检测电路单元，用于检测所述电池的放电电压，并将所述放电电压发送至所述处理器单元；开关单元，用于控制所述充电电路单元的开关，用于控制所述充电电路单元的开
关,以及控制所述检测电路单元开关；通信单元，用于与所述手机客户端建立通信连接；电源单元，用于连接市电，并为各单元供电。
8.在一实施例中，所述充电器包括与各种不同电池型号相适配的充电插头。
9.在本技术的一个实施例中，提出了一种用于控制电动自行车电池充电电量的方法，包括如下步骤：
10.步骤一，收集各种不同电池型号的电压电量曲线，首先收集电池厂家提供的所述电压电量曲线，若所述电池厂家没有提供电池的所述电压电量曲线，则采用所述电池检测仪测量采集所述电池的所述电压电量曲线，并将所述电压电量曲线发送至所述服务器端；
11.步骤二，所述服务器端将每种电池型号与相应的所述电压电量曲线建立一一对应关系，所述对应关系与相应的电池参数共同构成该种电池型号的所述电池电量特性数据，并将所述电池电量特性数据发送至所述手机客户端；
12.步骤三，所述手机客户端有图形界面，用户在所述图形界面上选择需要充电的电池型号并将相应的所述电池电量特性数据发送至所述充电器；
13.步骤四，所述充电器接收所述手机客户端发送的所述电池电量特性数据及所述工作命令，首先检测需要充电的所述电池的放电电压，并将所述放电电压与所述电池电量特性数据进行对照，判断确定所述电池的剩余电量，并将所述剩余电量发送至所述手机客户端；
14.步骤五，在所述手机客户端，用户根据所述图形界面选择所述工作命令，控制所述充电器工作，所述工作命令包括电池充电百分比；
15.步骤六，所述充电器根据所述电池充电百分比对应的电量减去剩余电量，计算得到电池所需充电电量，计算公式如下，
16.q
充
＝q
令
－q
初
17.q
初
为电池剩余电量的值，q
令
为电池充电百分比对应的电量，q
充
为电池所需充电电量；
18.步骤七，所述充电器根据充电功率和q
充
计算充电完成的预计充电时间，并将所述预计充电时间发送至所述手机客户端，所述充电器为所述电池充电，当充电电量已达到q
充
，所述充电器则断开充电。
19.在一实施例中，所述电池电量特性数据还包括电动自行车品牌型号，所述电动自行车品牌型号与相应的所述电池型号相适配，在步骤三中，用户还能通过选择需要充电的电动自行车品牌型号从而选择对应的电池型号，进行充电操作。
20.在一实施例中，当用户在所述手机客户端的图形界面中没有找到相应的电池型号，用户可在所述图形界面的反馈选项里填写所述电池型号，并发送至所述服务器端。
21.在一实施例中，当用户在所述手机客户端的所述图形界面选择所述电池充电百分比时，所述图形界面上会显示相应电动自行车品牌型号预计行驶里程。
22.在一实施例中，所述电池的充电电量达到q
充
时，所述充电器会发送信号给所述手机客户端，提醒用户充电已完成。
23.通过本发明提供的用于控制电动自行车电池充电电量的充电器系统及其方法，有效解决了相关技术中无法确定各种种类型号电池的预计充电时间，不能设定电池总电量的百分比进行充电的问题，通过测量建立每种电池型号的电池电量特性数据，手机客户端可
以设定电池充电百分比，充电器可测量计算出需要充电的电池的剩余电量，电池充电百分比对应的电量减去剩余电量得出电池所需充电电量，最终计算得出预计充电时间。本发明可确定各种种类型号电池的预计充电时间，并设定电池总电量的百分比进行充电，可根据用户实际需求为电动自行车充电。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
25.图1是根据本技术实施例的充电器系统的结构框图；
26.图2是根据本技术实施例的充电器的结构框图；
27.图3是根据本技术实施例的用于控制电动自行车电池充电电量的方法的流程图。
具体实施方式
28.下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
30.如图1所示，本发明用于控制电动自行车电池充电电量的充电器系统，包括：电池检测仪、服务器端、手机客户端、充电器；电池检测仪，用于测量采集各种不同电池型号的电压电量曲线，并将电压电量曲线发送至服务器端；服务器端，用于存储各种不同型号电池的电压电量曲线，并且每种电池型号与相应的电压电量曲线建立一一对应关系，对应关系与相应的电池参数共同构成该种电池型号的电池电量特性数据，并将电池电量特性数据发送至手机客户端；手机客户端，用于接收电池电量特性数据，且手机客户端有图形界面，用户在图形界面上可选择需要充电的电池型号并将相应的电池电量特性数据发送至充电器，用户还根据图形界面选择工作命令，控制充电器工作；充电器，用于为电池充电，接收手机客户端发送的电池电量特性数据及工作命令，并执行工作命令，检测判断电池的剩余电量，计算电池的预计充电时间，并将预计充电时间发送至手机客户端。
31.电池检测仪可测得电池的电压与电量对应关系，即电池的电压与电量存在一一对应关系，将测得数据存储构建成电压电量曲线，若需要测量电池的剩余电量，只需测得电池的放电电压，并将放电电压与该电池的电压电量曲线对比就可判断电池的剩余电量。
32.在一实施例中，如图2所示，充电器包括：处理器单元，用于执行工作命令，判断电池的剩余电量，计算预计充电时间；存储单元，用于存储电池电量特性数据；充电电路单元，用于为电池充电，控制为电池充电时的电压、电流、充电功率，计量为电池充电的充电量，并将电压、电流、充电功率、充电量发送至处理单元；检测电路单元，用于检测电池的放电电压，并将放电电压发送至处理器单元；开关单元，用于控制充电电路单元的开关；通信单元，用于与手机客户端建立通信连接；电源单元，用于连接市电，并为各单元供电。检测电路单元还用于检测电测的放电电流、温度，检测电路包括电压传感器、电流传感器、温度传感器，用于检测电池的状态。
33.工作时，通信单元建立与手机客户端的通信，手机客户端选择需要充电的电池型
号，并将相应的电压电量特性数据发送至充电器，保存至存储单元，检测电路单元首先检测电动自行车电池的放电电压，并将放电电压发送至处理器单元，处理器单元根据电压电量曲线和放电电压判断电池的剩余电量，通信单元再将剩余电量发送至手机客户端，用户在手机客户端选择工作命令并发送至充电器，开关单元控制检测电路单元关闭，并控制充电电路单元开通为电池充电，当电池达到充电要求时，开关单元控制充电电路单元断开，电池充电完成。
34.在一实施例中，充电器包括与各种不同电池型号相适配的充电插头。
35.如图3所示，本发明一种用于控制电动自行车电池充电电量的方法，包括如下步骤：
36.s1，收集各种不同电池型号的电压电量曲线，首先收集电池厂家提供的电压电量曲线，若电池厂家没有提供电池的电压电量曲线，则采用电池检测仪测量采集电池的电压电量曲线，并将电压电量曲线发送至服务器端；
37.s2，服务器端将每种电池型号与相应的电压电量曲线建立一一对应关系，对应关系与相应的电池参数共同构成该种电池型号的电池电量特性数据，并将电池电量特性数据发送至手机客户端；电池参数包括额定容量、额定电压、内阻、充放电速率、阻抗、寿命和自放电率等；
38.s3，手机客户端有图形界面，用户在图形界面上选择需要充电的电池型号并将相应的电池电量特性数据发送至充电器；
39.s4，充电器接收手机客户端发送的电池电量特性数据及工作命令，首先检测需要充电的电池的放电电压，并将放电电压与电池电量特性数据进行对照，判断确定电池的剩余电量，并将剩余电量发送至手机客户端；为了提高检测精度，电动自行车在充电时应处于关闭状态；
40.s5，在手机客户端，用户根据图形界面选择工作命令，控制充电器工作，工作命令包括电池充电百分比；电池充电百分比可设置为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％，如果用户没有选择电池充电百分比则默认为100％；
41.s6，充电器根据电池充电百分比对应的电量减去剩余电量，计算得到电池所需充电电量，计算公式如下，
42.q
充
＝q
令
－q
初
43.q
初
为电池剩余电量的值，q
令
为电池充电百分比对应的电量，q
充
为电池所需充电电量；
44.s7，充电器根据充电功率和q
充
计算充电完成的预计充电时间，并将预计充电时间发送至手机客户端，充电器为电池充电，当充电电量已达到q
充
，充电器则断开充电。
45.在本实施例中，用户因时间原因，在一段时间内需要用电动自行车出行，但电动自行车的电量不足，需要充电，为了节省时间，用户根据要去的地方距离，选择电动车需要充电的电池百分比，不需要等到电动自行车的电池充满再出发，当用户设定好电动自行车的电池充电时的工作参数，用户会接收到预计充电时间，用户在这段时间内可以合理安排其他工作，还可以便于规划出发时间。
46.在一实施例中，电池电量特性数据还包括电动自行车品牌型号，电动自行车品牌型号与相应的电池型号相适配，在步骤三中，用户还能通过选择需要充电的电动自行车品
牌型号从而选择对应的电池型号，进行充电操作。一种电池型号可以对应多种电动自行车品牌型号。若用户在手机客户端的图形界面中没有相应的电池型号，用户可在图形界面的反馈选项里填写该电池型号，并发送至服务器端，以便工作人员及时添加该电池型号的电池电量特性数据。
47.在一实施例中，当用户在手机客户端的图形界面选择电池充电百分比时，图形界面上会显示相应电动自行车品牌型号预计行驶里程。
48.在一实施例中，电池的充电电量达到q
充
时，充电器会发送信号给手机客户端，提醒用户充电已完成。
49.通过本发明提供的用于控制电动自行车电池充电电量的充电器系统及其方法，有效解决了相关技术中无法确定各种种类型号电池的预计充电时间，不能设定电池总电量的百分比进行充电的问题，通过测量建立每种电池型号的电池电量特性数据，手机客户端可以设定电池充电百分比，充电器可测量计算出需要充电的电池的剩余电量，电池充电百分比对应的电量减去剩余电量得出电池所需充电电量，最终计算得出预计充电时间。本发明可确定各种种类型号电池的预计充电时间，并设定电池总电量的百分比进行充电，可根据用户实际需求为电动自行车充电。
50.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。