人工智慧电动车管家

人工智慧电动车管家

技术领域

本发明涉及一种人工智慧电动车管家，属于电动车安全、环保、保护、智能、无线通 讯技术领域。

背景技术

目前公知的电动车上没有管理系统，不能记录充电数据（充电次数，每次起充电 量，每次充电时间，每次充电时充电器是不是异常，每次的提醒内容）；充电器有故障时不能 提醒（充电速度快慢提醒，充电电压提醒，浮充电压提醒）；充电时不能提醒电池剩余电量的 合理性（充电频繁提醒，过放电提醒）；没有充电管理系统，没有电池故障提醒；没有电动车 耗电异常提醒；不能向充电器提供电动车温度信息；没有充电器插头限位功能（没有充电限 位不能很好的保护非充电时的安全问题），不能无线定位传送运行记录（充电记录，电动车 运行记录，电动车的黑匣子）的问题。

发明内容

为了让电动车更安全，更环保，更智能，电池寿命更长，本发明提供一种人工智慧 电动车管家有效解决电动车：没有浮充电压超压保护的问题，没有充电器故障提醒问题，充 电时不能提醒电池剩余电量合理性的问题，没有记录充电数据的问题，没有电池故障提醒 的问题，没有电动车耗电异常提醒的问题，没有充电器插头限位保护的问题，不能向充电器 提供电动车电池温度信息的问题，没有无线定位传送运行记录（充电记录，电动车运行记 录，电动车的黑匣子）的问题。

本发明解决其技术问题所采用的方法是：在电动车上安装本发明（人工智慧电动 车管家—充电口），在电池上安装温度保护和温度传感器，实时精准监测电池温度；在电池 输出端安装电流元件，实时监测电池充放电功率。

本发明能检测电池充放电电流和电压，配合时钟可以计算出：充电电量，放电电 量，剩余电量，电池效率，充电速度，放电速度，充电功率，放电功率；可以计算出：充电器匹 配不匹配，电池有没有故障，电动车有没有故障；可以检测充电器充电电压和浮充电压是否 正常（配合充电管家让充电变得更科学）。

本发明与带有三线充电器智能开关机系统的充电器完美配合，能实现完美开关机 方案，与人工智慧电动车控制系统结合，实现远程定位故障报修，远程定位查询电动车具体 故障原因，引领电动车行业进入物联网+时代，引领行业进入人工智慧时代。

附图说明

图1为本发明的简易解剖图。

图2为本发明原理图1。

图3为本发明原理图2。

图4为本发明低清晰整体原理图辅助用，不做图解。

图5为本发明的电源图，不做图解。

图6为本发明摘要说明附图，不做图解

具体实施方法。

图1中，1接电池组正极，2接电池组负极，3接温度保护开关，温度保护开关另一端 接（5）公共端，4接温度传感器，温度传感器另外一端接（5）公共端，5公共端，6充电口负极，7 为充电器提供温度信号和开关机信号，8充电口正极，9充电口，10排线插座，11本发明外壳， 12继电器，13PCB板，14集成电路，电动车黑匣子。

图2中，

1区为充电器插头限位电路，2区为双路温度补偿采样电路，3区为双路电池温度采样电 路，4区电池电压采样电路；

1区中：1为上拉电阻，2为霍尔元件，VCC为控制电源正极，接地为负极，P3.2为连接至单 片机P3.2管脚; 当带有霍尔感应器的充电头插入充电口后，充电口收到充电头的限位触发 信号以后可以进入充电模式；当电池温度正常进入充电模式时：系统接通充电口正极与电 池正极，系统给CDQ送出5V电压，CDQ控制带有三线充电器智能开关机系统的充电器220V输 入接通开机；待机时：充电器正极与电池正极断开，CDQ为0伏，充电器不能接通220V只能在 关机状态；（增强充电管家智能功能）；电池温度超高时CDQ为0V；

2区中：1限流电阻，2滤波电容，3高精度稳压管，4-7分压电阻，8-9热敏电阻，P1.1和 P1.2为连接至单片机的管脚号，本电路为本发明提供双路高精度温度补偿，双温度补偿性 能更稳定，春夏秋冬自动识别，自动更改运行模式；

3区中：1为分压电阻，2为滤波电容，虚线区为外接元件，3为电池上的温度探头（热敏电 阻），4-6为电池上的温度保护开关，P3.3和P1.4为连接至单片机的管脚号；双路电池温度信 号采集，三种温度保护，第一种温度保护为电子温度，优点灵敏度高，温度设置灵活，第二种 机械温度保护，优点方便多处温度测量，第三种温度保护为温差保护，当电池温度高于环境 温度一定温度时也视为高温，有效解决冬季异常充电时也能得到较好的温度保护；高温保 护后系统自动断开充电口正极与电池正极，温度恢复正常以后系统自动接通充电口正极与 电池正极；机械温度保护动作时：本发明进入待机，机械保护为超温保护，当电池温度超高 时本发明自动停止工作，CDQ电压为0V，只有确认无安全隐患了再次插拔充电头才能进入工 作，杜绝电池高温时充电（融入并增强充电管家保护功能）；

4区中，1、4、6为短路环，2可调电阻，3、5、7、8分压电阻，9滤波电容， P1.5为连接至单片 机的管脚号，本电路：出厂设置默认为48V电池保护模式，单独剪断4为60V保护模式，单独剪 断6为72V保护模式，4、6同时剪断为84V保护模式，特殊电压保护模式时剪断短路环1串联对 应的电阻，标配最高支持400V电压的电池组保护模式；可调电阻用于灵敏度快速调节。

图3中，

5区为继电器电路，6区为CDQ电路，7区为串口通讯下载区，8区为正反电流检测区，9区 为LED指示灯报故障区，10区为电门锁信号，11区为电源与直流开关消弧电路；

5区中：1限流电阻，2为PNP开关管，3继电器线圈，4泄压二极管，本电路：为继电器驱动 电路；

6区中：1限流电阻，2为PNP三极管，3为红LED，4限流电阻，CDQ为带有三线充电器智能 开关机系统的充电器提供温度信号和开关机信号；

7区中：VCC为控制电源正极，GND控制电源负极，P3.0和P3.1为连接至单片机的管脚号， 本电路为本发明串口通讯：支持软件下载升级，电动车运行记录提取功能；本发明支持与卫 星模块、无线通讯模块和人工智慧的电动车控制系统进行串口通讯，可以实现定位报修，定 位电动车故障查询，定位电动车数据传递，辅助成为专业的卫星定位防盗系统；

8区中：VCC为控制电源正极，GND控制电源负极，AIN为电流采样输入端，本电路：具有电 流检测功能（支持正反电流），可以检测电流大小，可以记录充电量和放电量，可以判断充电 器电流是否匹配，可以检测电池效率，可以检测电池的存电量，电动车的耗电功率，检测更 精准，（电流传感元件外置）；

9区中：1为限流电阻，2为LED指示灯，本电路：具有异常提示功能；插上充电器一直亮进 入正常充电模式（插上充电器没有反应，剩余电量过多，或者上次充电后未使用，解决方法 骑行后再充）；一直闪电池超温（充电器充不进电，用的三线充电器时充电器不会开机）； 5 连闪为充电器充电时电压高故障（请检修充电器电压高故障），4连闪充电器浮充时电压高 故障（请检修充电器浮充电压高故障），3连闪充电速度快异常（请确认是频繁充电故障，充 电器电流大故障，还是电池故障）；6连闪充电速度超快（电池故障，充电器电流大故障）；

10区中：1限流电阻，2为NPN三极管，DMS为电门锁控制线（激活骑行模式），本电路为骑 行模式信号采集电路；

11区中：1防反接二极管，2为PNP三极管，3继电器触头，4降压电源电路，—接电池组负 极，+接电池组正极，VCC控制电路电源正极，GND控制电路电源负极，PNP经限流电阻连接至 单片机P3.6管脚，CDQ连接至6区的CDQ。本电路为降压电源和直流控制开关组合开关（无热 量，无压降，无火花，直流专用正极控制开关方案）。

部分使用描述以电池剩余电量30%的有故障的电池为例，与非人工智慧控制系统 的电动车和非带有三线充电器智能开关机系统的充电器配合使用时（就是与普通电动车和 充电器配合使用）：电池上安装温度传感器和温度保护器，充电器直流输出插头安装霍尔感 应器（注意：没有霍尔感应器的充电器插头插入充电口是没有反应的，充电口没有电压输 出，防止小孩无意玩耍中造成安全事故的发生，只有带有霍尔感应器的插头才可以激活本 发明充电模式，只有激活本发明以后才可以对电池组进行充电，1区为充电器插头限位电 路），当充电器直流插头插入充电口和充电器交流插头插入220V插座（交直流插头不分先后 顺序）时，充电管家开始检查电池剩余电量为30%，充电管家自动启动全程充电不超过10小 时模式，充电开始；

充电期间电池温度超过47.5度时，充电管家会自动切断充电器和电池之间的充电线 （对应灯光开始闪烁提示车主：电池温度过高注意电池散热问题，或者充电器不匹配，或者 充电器故障），等电池温度恢复正常以后继续为电池充电（为防止电池温度探头出现故障和 确保每只电池也都能得到温度保护，本发明具有多只机械温度保护让每只电池都能得到保 护，机械温度保护也是电子温度保护的后备保护默认值55度，双重温度保护，杜绝电池高温 时充电；电池25度时每上升10度寿命下降一半，45度时寿命只有25度时寿命的25%，温度是 电池的头号杀手，所以我们选择了双温度保护，杜绝奸商的非电池实际温度的温度保护）； 冬季电池温度异常时也很难上升至47.5度（电子温控的好处就来了，电子温度保护可以设 置温度差），就是电池温度比环境温度高于16度时（电池温升16度，正常的充电温升在8-12 度）也作为高温保护，温升低于16度时取消保护，我们的设备具备三种温度保护，时刻呵护 您的电池；

充电期间充电电压高于正常值时，充电管家会自动切断充电器和电池之间的充电线路 （对应灯光开始闪烁提示车主：充电器充电电压异常，或者充电器不匹配，或者充电器故 障，）电池电压恢复正常以后继续为电池充电，本发明可以杜绝超压向电池充电，时刻呵护 电池不受伤害；

充电一段时间如果发现充电速度快时（对应灯光开始闪烁提示车主：充电速度异常，充 电器不匹配，电池故障）;本发明检测充电到达80%时延时关机启动，这时进入双路计时关机 模式，杜绝超时充电，时刻呵护电池不受伤害；

正常充电情况下，每次关机前的两个小时为浮充电压监视阶段，充电电压超过浮充电 压时充电管家会自动切断充电器和电池之间的充电线路（对应灯光开始闪烁提示车主：充 电器浮充电压异常，或者充电器不匹配，或者充电器故障，）电池电压恢复正常以后接着为 电池充电，本发明可以杜绝超压向电池充电，充电模式电压保护和浮充模式电压保护双电 压保护，时刻呵护电池不受伤害；

定时关机和延时关机是为了防止电池超时充电，定时关机和延时关机后充电管家会自 动切断充电器和电池之间的充电线路，保证具有0电流防超时充电功能，时刻呵护电池不受 伤害；关机状态提示指示灯循环提示，只有拔下充电插头提示灯才能复位，保证让使用者能 看到这个提示灯，又不必一直看着，关机时提示灯光不会消失，使用者根据提示灯光查异 常原因，及时处理异常部分，确保电池工作正常，有效延长电池的使用寿命；

充电结束后拔下充电器后未使用，由于明天要用电动车，上次充好电后未使用又要重 复充电，这时是充不进电的，本发明具备防止重复充电的功能，充好电后未使用或者电池电 量没有下降到一定程度是不允许重复充电的；处处呵护电池不受伤害；

使用者没有详细阅读说明书，或者根本都没有看过说明书，不清楚提示灯光的含义，拔 下充电器提示灯光就复位了，不用担心我们还有详细的充电记录保存在芯片里呢，只要到 就近的服务站就可以提取到使用记录，内容有：充电次数，充电器故障记录（充电电流是否 匹配，充电电压是否正常，浮充电压是否正常），电池故障记录（电池效率，电池自放电问题， 电池衰减问题，电池充电发热问题，电池放电发热问题），电动车能耗记录（与人工智慧电动 车管理系统实现，远程故障查询，远程指导维修），远程通讯可以辅助定位实现定位报修业 务；还可以给该设备进行升级（需要特定的环境和设备才可以对设备进行升级操作）；

本发明借助中国的无线通信技术加上人工智慧，让世界爱上中国电动车，让世界爱上 中国无线通信技术，让世界爱上中国的智慧，让世界爱上中国造，引领行业进入物联网加人 工智慧时代。

本发明与带有三线充电器智能开关机系统的充电器可以完美配合使用，让开关机 变得更神奇，更安全，更节能，更科学，更智能。