电动自行车智能充电管理系统研究
电动自行车充电桩技术要求说明
电动自行车充电桩技术要求说明电动自行车充电桩技术要求说明在当今社会，电动自行车正逐渐成为人们的主要代步工具之一。
随着电动自行车的普及，充电设施的建设和完善变得尤为重要。
电动自行车充电桩技术要求成为值得关注的焦点。
本文将围绕这一主题，从多个方面探讨电动自行车充电桩技术的要求与发展。
一、充电桩的基本功能要求1. 充电效率高：充电桩应具备高效能、快速充电的能力，确保用户能够迅速充满电池并方便使用。
2. 安全可靠：充电桩的设计和制造必须符合相关安全标准与规范，确保用户的安全。
充电桩应具备过电流保护、短路保护和过温保护等功能，以防止充电过程中发生意外情况。
3. 兼容性强：不同品牌、不同规格的电动自行车充电接口存在一定差异，充电桩应具备较强的兼容性，能够适配广泛的电动自行车类型，为用户提供便利。
4. 智能化控制：充电桩应具备智能化控制系统，能够监测充电状态、电池容量等信息，并对充电过程进行自动调节和管理。
二、充电桩的技术发展趋势1. 快速充电技术：当前，充电桩普遍采用的是直流充电技术，但充电速度相对较慢，这对用户的充电体验带来一定的不便。
未来的充电桩技术有望实现更快速的充电效果，以提高用户的满意度和充电效率。
2. 智能化管理：随着物联网技术的不断进步，充电桩将逐渐实现与互联网的连接，形成智能化管理系统。
这将使得充电桩能够通过云端进行远程控制和监测，实现电量管理、设备维修等功能。
3. 可再生能源利用：为了降低电能消耗和减少对传统能源的依赖，未来的充电桩有望加入可再生能源利用的技术，如太阳能光伏板等，以提供更环保的充电服务。
4. 电池交换技术：目前，电动自行车的充电主要是通过插座连接充电桩进行的，但这种方式需要用户等待一段时间，并且存在充电座位紧张的问题。
电池交换技术成为一种应对策略，用户可以将电池快速更换，实现即插即用的充电方式，提高充电效率。
三、我的观点和理解电动自行车充电桩技术的发展对于推动电动自行车行业的发展和普及具有重要意义。
关于电动自行车交通管理的研究
提出了针对性的解决方案和发 展建议，为政府和相关部门提
供了决策参考。
THANK YOU.
电动自行车交通基础设施的规划与建设
道路设施规划
结合城市交通规划和电动自行车出 行特点，合理规划道路设施，设置 专门的电动自行车道和停车区。
智能化交通管理
积极推广电动自行车智能化管理， 如电子围栏、智能头盔等，提高电 动自行车出行的安全性和便捷性。
公共充电设施建设
合理布局公共充电设施，解决电动 自行车充电问题，方便市民出行。
研究的重要性
研究电动自行车交通管理有助于提高道路交通安全水平，减少交通事故和人员伤 亡。
研究内容与方法
研究内容
研究电动自行车的交通特性、交通需求、交通影响以及交通 管理策略等多个方面。
研究方法
通过文献综述、实地调查、数学建模和计算机仿真等方法， 对电动自行车交通管理进行系统研究。
研究目的与限制
研究目的
锂电池技术提升
随着锂电池技术的不断提升，电动自行车的续航能力和性能将得到显著提升，对交通管理带来更高效和便捷的使用体验。
智能化发展
电动自行车不断向智能化方向发展，如自动驾驶、智能防盗等功能，将为交通管理带来更多元化、智能化的应用场景。
共享单车与自动驾驶
随着共享单车的普及和自动驾驶技术的发展，电动自行车交通管理将更加便捷和高效，有助于缓解城市交通压力。
推广安全意识
加强电动自行车安全知识的普及 ，提高骑车人的安全意识。
发展智能技术
应用智能技术提高电动自行车的监 管水平，如GPS定位、防盗系统等 。
研究的主要贡献
提供了电动自行车交通管理的 理论框架和方法体系，为后续
研究提供了基础。
对电动自行车交通管理的现状 进行了深入调查和分析，揭示
电动自行车调研报告
电动自行车调研报告一、调研背景和目的随着人们对环保意识的提高和出行方式的多样化需求，电动自行车作为一种节能环保的交通工具，在城市中越来越受欢迎。
本次调研旨在全面了解电动自行车市场的现状和发展趋势，为相关厂家和消费者提供参考。
二、市场概况电动自行车市场规模持续扩大，销售量呈现上升趋势。
根据统计数据显示，目前我国电动自行车每年销售量超过500万辆。
其中，城市一二线市场的需求占据主导地位，且女性用户对电动自行车的需求逐年增长。
三、用户需求分析1.环保性能：调研结果显示，用户购买电动自行车最重要的因素是其环保性能。
与传统燃油车相比，电动自行车不排放尾气，减少了对空气质量的污染，符合现代社会对绿色出行的追求。
2.续航能力：电动自行车的续航能力直接影响用户对其选择和使用的满意度。
用户普遍关注电动自行车的电池容量、续航里程和充电时间。
目前市场上的电动自行车续航性能能够满足大部分用户日常出行需求。
3.安全性能：用户对电动自行车的安全性能同样十分关注。
调研发现，用户普遍希望电动自行车配备灯光、刹车和防盗系统等基本安全设施，以确保行车过程中的安全性。
四、技术创新及未来发展趋势1.电池技术创新：随着科技进步和能源存储技术的提高，电动自行车电池容量逐渐增加，续航里程不断延长。
同时，快速充电技术的出现使得充电时间大幅缩短，提高用户使用的便捷性。
2.智能化设计：未来电动自行车将更加智能化，具备与手机App连接、导航系统、智能锁等功能。
这些智能化的设计将使得用户的体验更加便利并提高电动自行车的安全性能。
3.健康理念应用：电动自行车也在逐渐融入健康理念。
一些厂商开始研发电动自行车配备健身功能，并结合健身数据提供个性化的健身方案，通过骑行锻炼身体，满足用户追求健康生活的需求。
五、市场竞争情况目前电动自行车市场竞争激烈，品牌众多。
国内外知名厂商都加大了对电动自行车市场的投入。
品牌、价格、售后服务等都成为用户选择的重要考虑因素。
六、消费者意见和建议本次调研还收集到了消费者的意见和建议。
电动自行车充电设施发展情况报告
电动自行车充电设施发展情况报告
根据近几年的数据和调查，电动自行车充电设施的发展情况如下：
1. 充电桩数量增长迅速：随着电动自行车市场的快速增长，充电桩的数量也在不断增加。
在城市和乡村地区，越来越多的充电桩被安装和投入使用，以满足人们日益增长的充电需求。
2. 充电设施布局更加合理：充电设施的布局越来越合理，以便为更多的电动自行车用户提供方便的充电服务。
充电设施目前主要集中在商业区、居民区、公共场所和交通枢纽等人流量较大的地方。
3. 充电设施升级改造：为了提高充电效率和服务质量，一些地区对充电设施进行了升级改造。
例如，一些充电设施采用了快充技术，可以在短时间内为电动自行车充电，缩短了用户等待时间。
4. 充电设施管理更加规范：为了确保充电设施的安全和运营效率，一些地方对充电设施进行了管理规范。
例如，规定充电设施必须通过安全检测和认证，设立专门的监督机构进行监管等。
5. 充电设施的智能化发展：随着技术的进步，一些充电设施已经实现智能化管理。
用户可以通过手机APP查找、预约、支
付和监控充电设施，提高了用户的便利性和体验。
总体来说，电动自行车充电设施的发展情况良好，但仍面临一
些挑战，如充电桩数量不足、充电设施的安全问题和充电时间过长等。
未来，随着电动自行车市场的进一步扩大和技术的不断创新，预计充电设施将得到进一步的改善和发展。
IC卡自助充电管理系统
IC卡自助充电管理系统一．功能简介系统采用预付费电表管理，将每个充电设备都经过一个预付费电表供电管理，可根据实际数量，将十几甚至几十个预付费电表集中安装在一个表箱内，可以一个车棚放置几个表箱，一台智能IC卡付费机管理一个表箱内的电表，以485方式相连。
当持卡者需要进行充电操作时，选择一个充电插座，在管理该插座的付费机上刷IC卡，选择插座编号，可以选择计次或者扣费方式，用于支付充电费用。
付费机收到扣费信息后开启对应电表供电，电动车开始充电。
当付费的相应电量使用完毕，则电表自动断开电源的供电。
单次充电的电量和单价均可以按软件设置。
而付费机的数据信息，可以利用TCP/IP方式实时上传，也可以在需要的情况下利用GPRS方式远程上传。
而挂失信息同样可以利用TCP/IP方式或GPRS方式下传。
二．三．设备参数四．预算清单郑州IC卡电动自行车自助充电站预算表序号名称型号规格单位数量金额（元）备注1IC卡张2DH-S10收费机DH-S10台850 3发卡机DH-F7台300 4智能电表个350 5电表箱台第一章概述1．概述：物业管理公司或管理人员为了能对辖区内各种电动车充电进行更有效、更安全的管理，有效的控制滥用电源、不规范用电、浪费电等现象，可以通过采用对电源的合理控制实现这种功能需求。
SD3030是专门用于控制充电电源的控制器系统。
通过采用SD3030对电源的控制，所有使用充电电源的持卡人，都必须先经过系统管理员授权。
使用电源时，先刷一下IC卡，在按一下所在充电插座的按钮即可。
未经授权的IC卡，无法进行取电。
控制器不管是脱机运行还是联机控制，都可记录大量的交易数据，使得充电的所有数据记录都有据可寻。
通过IC卡管理充电电源，可将无卡人员滥用电源外；同时，又起到了省电省空耗的作用；因为充电电源具有时间限制，这样减少了出现电池充电饱和之后继续充电的情况，延长了电池使用寿命；多个电源点在分布广的情况下，容易发生起火等不安全因素，通过IC卡管理的充电电源，平时插座是没有电压的，有效的加强了传统安全管理系统中管理的薄弱的一面；提高了物业的安全等级。
电动自行车电池管理系统的设计与控制
电动自行车电池管理系统的设计与控制近年来，电动自行车作为一种环保、便捷的出行工具，受到越来越多人的青睐。
然而，电动自行车的电池管理一直是一个难题，电池寿命短、容量下降和充电安全等问题一直困扰着广大用户。
因此，设计和控制一个高效可靠的电池管理系统至关重要。
一、电池管理系统的设计原则在设计电池管理系统时，需要遵循以下原则：1. 提高电池的使用寿命：通过合理的充放电控制，避免电池过度充放电，减少电池容量下降的速度，延长电池的使用寿命。
2. 保证充电安全：通过监控电池温度、电流和电压等参数，及时发现异常情况，并采取相应的控制措施，确保充电过程安全。
3. 提高能量利用率：通过充电时的能量回收和放电时的能量回馈等技术手段，提高电池的能量利用率，延长行驶里程。
4. 保证系统的可靠性：通过优化设计和选用高品质的元件，提高系统的可靠性和稳定性，降低故障率，减少维修成本。
二、电池管理系统的关键部分1. 电池管理芯片：电池管理芯片是电池管理系统的核心部件，它负责监测电池状态、控制充放电过程和保护电池安全。
通过与微控制器通信，实现对电池的智能管理。
2. 温度监测模块：温度是影响电池使用寿命和安全性的重要因素，温度监测模块可以实时监测电池的温度，及时发现异常情况并进行控制。
3. 电流检测模块：电流是影响电池充放电过程的重要参数，电流检测模块可以实时监测电池的充放电电流，确保充放电过程的稳定性和安全性。
4. 电压监测模块：电压是判断电池电量和充电状态的重要指标，电压监测模块可以实时监测电池的电压变化，提供准确的电池状态信息。
5. 充放电控制模块：充放电控制模块根据电池状态和用户需求，实施对充放电过程的控制，以保证充放电过程的安全和有效性。
三、电池管理系统的控制策略1. 充电控制策略：充电控制策略应包括充电电流、充电电压和充电时间等参数的控制。
通过电池管理芯片对充电过程进行监测和控制，确保充电过程的安全和高效。
2. 放电控制策略：放电控制策略应包括放电电流和放电时间等参数的控制。
基于单片机的电动车智能充电器的设计
中文摘要： (2)前言 (3)第一章充电器原理 (4)1.1 蓄电池与充电技术 (4)1.2 密封铅酸蓄电池的充电特性 (4)1.3 充电器充电原理 (5)1.3.1 蓄电池充电理论基础 (5)1.3.2 充电器的工作原理 (7)第二章总体设计方案 (9)2.1 系统设计 (9)2.2 方案策略 (9)第三章硬件电路设计 (11)3.1 电路总体设计 (11)3.2 芯片介绍 (11)3.2.1 LM358双运放 (11)3.2.2 UC3842单管开关电源 (12)3.2.3 EL817光耦合器 (13)3.2.4 场效应管K1358 (14)3.3 电动车充电器原理及各元件作用的概述 (15)3.3.1 充电器原理图 (15)图3.5 充电器原理图 (15)3.3.2 各元器件作用概述 (15)3.4 功能模块电路设计 (16)3.4.1 第一路通电开始 (16)3.4.2 第二路UC3842电路 (16)3.4.3 第三路LM358（双运算放大器）电路 (17)3.5 电动车充电器改进方案 (20)3.5.1 增加充满电发声提示电路 (20)3.5.2 加散热风扇 (21)第四章总结与展望 (22)参考文献 (23)致谢 (24)电动车智能充电器设计及应用中文摘要：本设计介绍了充电器对蓄电池充电的一般原理，从阀控蓄电池内部氧循环的设计理念出发，研究各种充电方法对铅酸蓄电池寿命的影响。
针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，分析现有各种充电方法存在的问题，提出一种可对铅酸蓄电池实现四段式慢脉冲充电的智能充电器设计方案。
控制开关电源的脉冲频率和占空比，从而调节充电电流和电压，实现对蓄电池的分级慢脉冲充电。
这个方案不仅可实现快速充电，同时可以减少析气，消除硫化，进行均衡充电，从而大大地延长了铅酸蓄电池的使用寿命。
关键词：慢脉冲充电；蓄电池；充电器；Abstract: The design describes the charger to the battery charger of the general principles, from the internal oxygen cycle of valve-regulated battery design concepts starting to study a variety of charging methods for lead-acid battery life implications. For battery charging problems arising in the process, analysis of existing problems in a variety of charging methods, proposed a lead-acid batteries could achieve the Four-slow pulse charge of the intelligent charger design. Control the switching power supply pulse frequency and duty cycle, thus regulating charge current and voltage to achieve the classification of the battery charge with slow pulse. This program not only for fast charging, while reducing analysis of gas, to eliminate sulfide, a balanced charge, thus greatly extending the service life of lead-acid batteries.Key words: slow pulse charge; batteries; charger;前言以动力蓄电池为能源的电动车被认为是21世纪的绿色工程，它的出现将汽车工业的发展带入了一个全新的领域。
电动自行车充电桩智慧管理系统平台建设方案
模式一
模式二
不便利性：划分停放区域可能需要城市管理介入，在建
筑内设置需要安装有效的火灾预防设施。
抖音营抖音营销策划产品推广整体策划方案抖音营销策
划产品推抖音营设销备策采划产品推广整体策划方案抖音营销 策划产品推广整体购策划方案抖音营销策划产品推广整体
策划方案抖音营销策划产品推广整体物业策小划区内方按案照建抖设音规划营合销理选择区域，设立电动自行 策划产品推广整体策划方案抖音营车销停放策点划并安产装品充电推桩广。物整业体自行采购充电桩设备，电动 策划方案抖音营销策划产品推广整自体行车策充划电收方费案方式抖可音采取营多销样性。）
电合同及安装的设备使用时限。
划产品推抖音营销策划产品推广整体策由建划设方主体案自抖主运音营：营建销设主体选择充电计费装备（
策划产品推广整体策划方案抖音营销投币策或划者网产络品支付推）提广供整给用体户充电。其中设备采购、 策划方案抖音营销策划产品推广整体安由装建策以设划及主用体方电负案成 责本 。抖由建音设营主体销方负责、日常管理、维护 策划产品推广整体策划方案抖音营销策划产品推广整体
• •
引导城市优势服务资 源向社区延伸; 解决基层力量不足、 服务质量难保证等传
• • •
统难题。
确 小 治 多保 区 安 方小 危 部 联区 险 门 动划充 人 、 。产电 员 街品安 入 道推全 侵 、广； 提 物醒 业整； 等体策••划方增 血 至 上 。案强 能 少 万销扶 力 可 有策;贫 为 吸划事 每 引产业 座 力品的 城 就推自 市 业广我 新 岗整造 增 位体策••划方充合助智案电为力慧服一物生务体业活与；企服社业务区转商物型。业成融为
策划方案抖音营销策划产品推广整体策划方案抖音营销
策划产品推广整体策划方案广整体策1、划便捷方性案：建抖设主音体营在自销属策区建设充电桩向广大用户开 划产品推广整体策划方案销策划产品放、推具广有较整强体的灵策活性划。方案
电动自行车新型锂电池管理系统的设计
电动自行车新型锂电池管理系统的设计近年来，我国的雾霾天气越发严重，而雾霾的罪魁祸首之一就是汽车燃油尾气，研究和发展太阳能、风能等新型清洁能源成为汽车工业的必然趋势。
电动自行车电池的安全性、耐用性一直是制约电动车发展的一个关键因素，而电池的关键在于其。
本文从电动自行车锂电池管理的均衡、保护及SOC估算等方面进行研究，并通过软硬件设计实现了一个简化的新型锂电池管理系统。
标签：锂离子；电池管理系统；电动自行车引言早期的电动自行车受成本限制大多采用铅酸电池，该类电池存在能量密度比低、循环寿命短的致命缺点。
相对而言，锂离子电池轻便高效逐渐成为车用电池的市场主流，但锂离子电池也存在三大问题：安全问题（对使用环境的要求高），单体电池离散性大的问题（一致性差），以及如何合理使用的问题（锂离子电池的使用寿命直接受使用方式的影响）。
本文将从上述问题出发，对电动自行车锂离子电池管理系统进行研究设计，通过软硬件协同设计解决锂电池应用困难，发挥其能量密度优势，延长其使用寿命。
1 系统简介本文设计的锂离子电池管理系统（Battery Management System），如图1所示，主要由电池组SOC估算模块和电池组均衡和保护模块两个部分组成，电动车中央管理系统通过I2C总线与这两个模块进行通信，电池组均衡和保护模块可以独立完成电池的故障保护和均衡功能，上层可以通过I2C总线读取相应的电池信息。
电池组SOC估算模块实时监控电池组的信息，并供上层管理系统随时查阅。
2 锂电池保护及均衡设计完善的BMS必须能够准备识别故障，将误判的概率降到最低，同时还要求它能够迅速的处理这些故障情况。
本文BMS的保护功能包括电池的过压/欠压保护、电池组的过流和短路保护、以及电池的过温保护。
保护功能的实时性和准确性是最重要的两大关键点。
BMS的均衡主要是针对单体电池离散性大的问题，当锂离子电池组在充放电的时候，因为其单体电池之间的离散性大，必然容易导致电池组中有的电池充电快，有的充电慢，也就是说，当有的电池充电还没充满的时候，有的电池已经要过充了，若不采取合适的措施来保证充电的一致性，将引发严重的安全事故，同样在放电时，如果没有均衡措施，当电池组中大部分电池仍然还一定的电量的时候，个别电池可能已经欠压了，这将严重损害电池的使用寿命。
小区电动车智能充电PPT方案资料
三、传统充电方式应用分析
影响小区美观 接线随意，无任何保护措施 多在夜间充电，长时间过充 电，安全隐患大
私拉电线充电
包月收费，每家的电动车 数量、使用频率不一样， 业主觉得很难公平。 指派专人收费，人员工资 不合算，且会存在管理问 题。 谁都可以用，避免不了偷 电现象
简易插排充电
七、智能控电插座安装指导
1、无统一充电车位
2、有统一充电车位
室外车棚统一充电位
地下室统一充电位
八、服务承诺
免费方案咨询
免费技术培训
免费设备提供
质量第一 顾客第一
免费安装调试
免费定期巡检
免费设备维护
谢谢大家！
二、小区电动车充电管理的主要问题
业主充电难
1.私拉电线充电，影响小区美观 2.拎回家充电，电瓶较重，充电麻烦 3.无充满断电、过载保护，事故隐患大
主 要 问 题
物业管理难
1.放任现状，安全隐患大，消防难过关 2.包月收费，很难公平合理，催缴收费难 3.简易充电设备扣费不合理，使用效率低
Байду номын сангаас
有效推广难
1.传统投币/刷卡收费不合理，住户认可难 2.系统结构复杂，安装要求高，投入成本大 3.布置不灵活，无法脱机使用，维护难度大
3、系统管理平台
先进的体系架构 统一的数据平台 开放的数据界面 统一的客户端管理 安全的密钥体系 严密的用户权限管理 报表管理
五、合作投资模式
1、普通运营模式
由物业方向我公司购买电动车IC卡充电设备，我公司负 责设备安装和承诺2年的售后服务，采取这种方式，物业自 主投资，多种付款方式可选，自己受益。（实际金额按具 体情况定）
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应急管理研究电动自行车智能充电管理系统研究
罗云庆'，
代鑫
(1.广东省消防总队，
广东广州
510640； 2.
应急管理部沈阳消防研究所，辽宁沈阳
110034)
摘要：为了解决电动自行车由于私拉电线、充电线路老化、 充电设施无保护等引发飭火灾事故频发问题，研发了电动自行车 智能充电管理系统.针对该系统中所釆用的功率监测、负载检测 技术和负载均衡等进行深入研究.系统依靠功率监测和负载检测 技术实现了对充电功率的精确检测和系统各个环节的闭环自检, 根据采集到的有功功率对电池充电模式进行匹配，通过电池状态 多参量实时在线监测，能够在电池充满或负载不在线的情况下实 现0.5s内自动起停并发出报警信号 系统实现了对电动自行车 充电的智能安全管理和统一管理等实用功能关键词：电动自行车；火灾；充电桩；充电管理；应急管理中图分类号：X921,U484文献标志码：A文章编号:1009-0029(2019)01-0151-03近年来，由于新能源技术的推广应用和环境保护力度 的不断加大，方便快捷的电动自行车越来越受到广大市民 的青睐。我国现有电动自行车保有量在3亿辆左右，并且 以每年30%的速度快速增长。随着电动自行车数量的快 速增长，由于其充电形式不规律、充电频繁、充电环境差等 原因造成的电气火灾数量也急剧上升。电动自行车的集.....................................iniIm..........hi................. in....................... "Hu...............Abstract: By analyzing the classification of safety accidenls of electric vehicles and the out of control mechanism, considering the key factors affecting the fire rescue of new energy electric vehicles, such as timely alarming, controlling or delaying the process of out of control and sharing the causes of safety accidents in lime, this paper puts forward intelligent fire safety solutions for new energy vehicles, from real- time monitoring technology to the "firewall" lechnology to delay the process of thermal runaway, the fire safety of new energy vehicles will be incorporated into the city intelligent fire protection system, in order to form a more complete integrated solution of electric vehicle fire safety.Key words: electric vehicle； power battery； fire safety； emergency management作者简介：吴志强(1957-),男，北京市消防总队原总 队长，髙级工程师，主要从事灭火救援和消防监督管理工 作，北京市西城区西直门南小街1号,100035c收稿日期:2018-10-20中存放和充电，也容易引发连片火灾。根据消防部门的调 查发现，许多居民小区的电气火灾都是由于电动自行车充 电所引发的。电动自行车充电之所以容易引起火灾，
其根
本原因与其充电环境、使用习惯和自身材质有关。几乎所
有电动车使用的装饰性部件，使用的都是氧指数在
17〜18
的易燃材质，这类材料只需要很少的氧气就能迅速起火蔓 延。这些装饰性部件还大量使用高分子材料，起火后会迅
速产生有毒烟雾，不仅阻碍逃生视线，还会致人丧失自救 能力。为有效遏制电气火灾高发势头，国务院安委会决定
在全国范围内组织开展为期3年的电气火灾综合治理工
作，电动自行车在充电过程中引发火灾是治理工作的
重点。笔者针对电动自行车安全充电和智能计费管理这两 大难题，研发一种具有电流管理、实时监控、过载保护、自 动启停等功能的电动自行车智能安全充电系统，解决电动
自行车充电中因私拉电线、线路老化、无人监管、设备易受 自然环境和人为破坏等因素的影响而发生火灾的难题。 研究成果对我国新能源交通行业发展和新能源应用安全 保障具有十分重要的现实意义，
同时也为居民生活提供安
全、便利与快捷的生活服务
，
具有广阔的市场前景。
1电动自行车智能充电管理系统构成
1.1系统硬件构成
电动自行车智能充电管理系统硬件包括安全充电单 元、电源连接线、智能充电管理终端(充电桩)、
云服务器、
客户端和智能移动终端等，其系统框图如图
1所示。其
中，智能充电管理终端采用模块化组合设计，易于实现产 品系列化、
组合化、通用化和标准化
，
大大提高系统的可靠
性和稳定性，方便维护和升级。
图I电动自行车智能充电管理系统框图
1.2系统工作原理
该系统的工作原理为：系统通过有功功率计量模块、
过零检测和RC阻容吸收浪涌脉冲电路相结合，获取充电
基金项目：应急管理部消防救援局科研计划项冃
(2017XFCX21)
询防科爭与枚术2019年1月第38卷第1期
151负载的充电实时有功功率、电压及电流值，分析当前充电
电压及电流是否超过系统预设阈值，根据有功功率的实时 监测判断当前负载是否接入到系统当中，并通过闭环检测
控制机制监测肖特基二极管所产生的压降，实现系统
0.5 s
内有效检测负载在线状态。同时，
系统将所釆集到的多个
参数上传至云服务器，可及时向管理员和充电用户反馈最
新的充电状态以及各种检测信息。闭环检测控制机制示 意图，如图2所示。
图2闭环检测控制机制示意图
目前，市面上的电动自行车充电桩大多只为车辆提供
充电电能，对车辆充电电压/流、有功功率、电池状态等信 息并没有系统的采集和分析判断，在提供充电功能的同时 并不能有效地监测车辆状态和电能使用情况，更不能对其 消防安全进行有效监控和防范。笔者所设计的电动自行
车智能充电管理系统通过对车辆充电时的电压/流、有功
功率、设备温度等参数的实时监测，实现了车辆接入、电池 状态、设备自身状态的有效监控。为了能够准确地监测充 电时负载的有功功率，采用单相计能芯片
RN8208G对负
载有功功率进行测量，该芯片具备有功功率、
有功电能、电
压/流有效值等准确测量功能
，其有功电能误差
8 000： 1,
动态范围内<0.1%,精度可达0.5 s级。为保证主功率开 关模块寿命能够适应电动自行车充电的频繁使用情况，
系
统硬件采用过零检测通断继电器结合RC阻容吸收浪涌脉 冲电路的设计，实现对继电器触点的保护。2系统软件设计2.1系统整体软件设计
智能控电管理系统设计，如图3所示。待充电车辆与
智能充电管理系统连接后，系统对当前充电车辆电池进行 检测，确定其电能状态是否需要充电。系统实时进行电
压、电流和温度的采集，确定当前充电车辆电池状态正常，
并根据电池当前状态选择合适的充电模式。在充电过程
中，系统对电池状态和系统充电电压、电流等参数进行采 集，判断电池是否充满，如果电池已充满，则系统进入浮充
状态一段时间后自动断电，并给出充电完成信号，否则充
电过程持续。此外，如果发现负载（电池）接入状态不在 线，则系统断电并发出报警信号。
2.2充电模式的判断
系统软件对车辆充电模式选择的设计是通过对电池 状态进行判断，
并根据电池当前电压来选择以哪种模式进
行充电操作。电动自行车充电模式一般可分为三段式：恒
流充电阶段、
恒压充电阶段和浮充充电阶段
，
每个充电模
式下的电流电压曲线，
如图
4所示。根据待充电电池当前
状态选择充电模式时，在电池电量较低（某些电池其电量
<70%）时可采用恒流充电激活电池并提供电池初期快速
充电服务；当充到一定程度（一般为
70%〜95%）
后开始采
用恒压模式进行充电；而在电池即将充满电这个期间，系
统将会采用浮充模式对电池进行充满或故障前短时间内 的充电。
图3智能控电管理系统软件流程图
15:10:18 18:05:00 20:59:22 23:53:21 02:49:18
时间点
（b
）
有功功率曲线
图4电动自行车3
种充电模式下的电流电压曲线
及有功功率曲线图系统在三种充电模式下采集的有功功率，
可见表
1
所示。目前，市场上的电动自行车普遍采用的铅酸蓄电池， 无论采用恒流充电还是恒压充电，其长时间以某一种方式 持续充电，则会有安全隐患并对电池寿命造成不可逆的损
Fire Science and Technology,January 2019,
Vol
38,No.l
152