李金林

Co.，Ltd.

摘要：为了解决由于电线拉动，充电线的老化和未受保护的充电设施而导致的电动自行车频繁的火灾事故，开发了电动自行车智能充电管理系统。对该系统中使用的功率监测，负载检测技术和负载平衡进行了深入的研究。该系统依靠功率监控和负载检测技术来检测系统链接的充电功率和近环自我测试。它根据收集的主动功率与电池充电模式匹配。通过对电池状态多参数的实时在线监视，它可以在0.5秒内自动启动和停止，并在电池满足或负载未在线时在0.5秒内发出警报信号。该系统实现了实用功能，例如智能安全管理和电动自行车充电的统一管理。

关键字：电动自行车；火;充电;收费管理；紧急管理；

近年来，随着新能源技术和环境保护努力的促进和应用不断加强，方便和快速的电动自行车已受到公众的青睐。我国现有的电动自行车所有权约为3亿，它以每年30％的速度增长。随着电动自行车数量的迅速增长，由不规则充电形式，频繁充电和不良充电环境引起的电火数量也急剧增加。电动自行车的集中存储和充电也可以轻松引起连续的火灾。根据消防部门的调查，许多住宅社区的电气火灾是由电动自行车充电引起的。电动自行车容易发火的基本原因与他们的充电环境，使用习惯和自己的材料有关。电动汽车中使用的几乎所有装饰零件都使用17至18的氧气指数的易燃材料。这种类型的材料只需要一点氧气即可着火并迅速蔓延。这些装饰成分还使用了大量的聚合物材料，这些材料会在火灾后迅速产生有毒的烟雾，这不仅会阻碍逃生视图，而且还会导致人们失去拯救自己的能力。为了有效地遏制电气火灾的高发病率，州议会安全委员会决定组织三年的国内电气火灾管理。管理工作的关键是在充电期间造成火灾。

In to the two of safe and , the has an safe with such as , real-time , , and and stop, to the of by wire , line , , and to and man-made in .研究结果对我国新能源运输行业的发展以及新能源应用的安全保证具有很大的实践意义。同时，他们还为居民的生活提供安全，方便和快速的生活服务，并拥有广泛的市场前景。

1。电动自行车智能充电管理系统的组成

1.1系统硬件组成

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图1电动自行车智能充电管理系统的框图

该系统的工作原理是：该系统结合了主动的电源计量模块，零交叉检测和RC电阻 - 电气吸收吸收吸收率脉冲电路，以获得充电负载的实时活跃功率，电压和电流值，分析当前充电电压和电流是否超过当前负载的当前电流置换率是否超过系统的电源，确定该系统是否超过了系统的电源，确定该系统是否已连接到系统上，是否在系统上是否有效地连接到了实时的电源。通过闭环检测控制机制的二极管，以便在系统0.5秒内有效地检测到负载在线状态。同时，系统将收集的多个参数上传到云服务器，并可以迅速将充电状态和各种检测信息反馈给管理员和充电用户。闭环检测控制机理的示意图，如图2所示。

图2闭环检测控制机制的示意图

目前，市场上大多数电动自行车充电堆仅为车辆提供充电电力，并且不会系统地收集和分析和判断车辆充电电压/电流，主动电源，电池状态和其他信息。在提供充电功能的同时，它无法有效地监视车辆状态和电源的使用，也无法有效监控和防止其消防安全。作者设计的电动自行车智能充电管理系统通过实时监视电压/电流，主动功率和设备温度在充电车辆时实现了对车辆访问，电池状态和设备本身的有效监控。为了准确监视充电过程中负载的主动能力，使用单相能量计量芯片来测量负载的活动能力。该芯片具有准确的测量功能，例如主动功率，主动功率，电压/电流有效值等。其主动功率误差为8000：1，在动态范围内<0.1％，并且准确性可以达到0.5S水平。为了确保主电源开关模块的寿命可以适应电动自行车充电的频繁使用，系统硬件采用零交叉检测后接力，结合了RC阻力范围的吸收激增脉冲脉冲电路设计以保护继电器触点。

2系统软件设计

2.1总体系统软件设计

智能电源控制管理系统的设计如图3所示。将要充电的车辆连接到智能充电管理系统后，该系统可检测到当前充电的车辆的电池，以确定是否需要充电其功率状态。该系统实时收集电压，电流和温度，确定当前充电车辆的电池状态是正常的，并根据当前的电池状态选择适当的充电模式。在充电过程中，系统收集电池状态以及系统充电电压和电流参数，以确定电池是否已满。如果电池已满，则系统将在一段时间内进入浮动充电状态后自动关闭，并发出充电完成信号，否则充电过程将继续。此外，如果发现负载（电池）访问状态不可用，则系统将关闭并发出警报信号。

2.2充电模式的判断

系统软件通过判断电池状态并根据当前电池电压选择在哪种模式中进行装电来设计车辆充电模式选择。电动自行车的充电模式通常可以分为三个阶段：恒定电流充电阶段，恒定电压充电阶段和浮动充电阶段。图4中显示了每个充电模式中的当前电压曲线。根据要充电的电池的当前电池状态选择充电模式时，可以使用恒定电流充电来激活电池低（某些电池的电量小于70％）并为电池提供初始快速充电服务；当充电达到一定水平（通常为70％至95％）时，将开始使用恒定电压模式来充电；在电池即将充满电的期间，系统将使用浮动充电模式在电池充满电或故障之前在电池内充电。

图3智能电源控制管理系统的软件流程图

当前电压曲线

主动功率曲线

图4电压曲线和电动自行车的主动功率曲线在三种充电模式下

该系统以三种充电模式收集的主动功率在表1中可以看到。目前，市场上电动自行车通常使用的铅酸电池。长期以来，它们是否以某种方式连续充电，它们都会遭受安全危害并对电池寿命造成不可逆转的损害。当系统以恒定的电流充电模式连续向电池充电并倾向于饱和时，它仍会充满固定电流。为了保持恒定电流，增加电压可能会导致电池损坏或火灾和爆炸事故。当恒定的电压充电开始充电时，电流很高，这会使电池加热，电湿度沸腾，并且内部化学反应很清晰，这带来了极大的火灾安全风险。当电池接近整个状态时，系统的浮动充电模式不能持续太长时间，否则由于恒定的电压充电，电池会自发点燃。智能充电系统可以检测到充电能力并设定电源。在电池充电过程中，当电源低于关闭电源时，设备将在没有电流输出的情况下关闭电源。在充电过程中，如果电流和电压异常跳跃，则设备将判断并关闭，警报等。

表1系统的三种充电模式中的主动功率采集值

3。电动自行车充电桩选择和平台介绍

电动自行车充电桩通过GPRS模块与云进行通信并与云交互。该系统可以监视电动自行车充电桩的日常状态和充电过程；实现收费付款对接：支持多种付款方式，例如硬币投资，刷卡，微信支付等，确保付款交易过程的完整性，并在充电过程中对异常情况提供有效的警告；实现下游站级平台的清除与对帐功能。

3.1电动自行车充电桩平台体系结构

系统体系结构图

3.2电动自行车充电桩云平台的功能概述

1安全警告平台可以连接到防火物联网平台，迷你程序等，提供相关的异常数据，并实现电动汽车充电安全管理的网络和可视化。

2交易结算管理监视与平台连接的所有充电桩的状态。当收费桩中发生异常情况时，他们可以通过APP和SMS向操作人员发送警报信号，以迅速消除火灾危害。该平台为运营商提供了收费策略管理，预付款管理，账单管理，收入和财务相关声明等，并支持硬币投资，刷卡和代码扫描。

3充电服务。您可以通过软件搜索附近的充电桩，检查充电堆状态，然后导航到可用的充电桩。可以通过在线自助付款来实现充电。

4操作分析

5个微信小程序对订单进行数据分析，通过条形图和报告视觉显示数据，并支持与第三方平台对接。您可以扫描QR码通过微信Mini计划收费并支付收费账单。运营商和物业经理可以使用迷你程序管理来监视充电桩和充电交易的状态。

3.3电动自行车充电选择桌

4结论

根据集中充电，无人看管，复杂的环境等的要求，作者提出了一种智能充电管理系统，该系统具有充电/电流，主动功率，短路保护，自动停电和其他功能，并引入了系统的结构和工作原理。研究了三种充电模式的铅酸电池的自适应技术，并根据主动功率数据分析实现自动启动和停止充电管理，并结合电池性能参数结合使用火灾警报信号。已经证明，系统的主动功率测量精度为1W，监视范围为1〜，可以符合充电模式的判断，然后完成充电的智能安全管理。该系统可以有效防止充电时电动自行车引起的火灾事故，可以意识到故障的警报，并迅速削减和控制电路，从而减少了电荷故障引起的火灾，并解决了在居民社区，居民区，企业，企业，企业，企业，企业和公共场所和公共场所和公共场所和公共场所和公共场所和公共场所和公共场所和公共场所和公共场所和公共场所和公共场所和公共场所的电力储存区域中预防电气防火的问题。