一种充电器的自动调节方法及系统与流程

本发明涉及智能充电器，具体涉及一种充电器的自动调节方法及系统。

背景技术：

1、电动滑板作为近年来新兴的城市短途出行工具，因其便携、环保的特点受到越来越多用户的青睐。随着电动滑板市场的迅速扩大，其核心组件——电池及充电器的性能和智能化程度成为了产品竞争力的关键因素。智能化的充电技术能够提升用户体验，延长电池寿命，保障使用安全。目前，电动滑板行业在智能充电领域取得了一定进展，但仍存在一些挑战和不足。

2、电动滑板市场品牌众多，电池规格、类型各不相同，单一充电器难以覆盖所有型号，用户在更换或升级设备时需要额外购买兼容的充电器，增加了成本和不便。现有的充电器往往只能按照预设程序工作，无法智能识别不同电池的特性和状态，导致充电效率不高，电池寿命缩短。当前的充电器在温度管理方面尚缺乏足够的智能化和精细化手段。除了电动滑板，智能充电器能否适用于其他用电负载，如电动自行车、无人机等，也是评价其市场潜力和实用性的重要指标。目前市场上，充电器的跨设备兼容性和扩展性普遍不足。

3、针对上述问题，电动滑板行业的智能充电技术需要进行相关的创新和改进，以实现更广泛的设备兼容性、更精准的电池状态监测、更强的扩展性和通用性。

4、如公开号为cn114123400a的专利申请公开了一种电动滑板车的充电方法及电动滑板车，其中，该充电方法按以下步骤进行：显示仪表检测电动滑板车内动力电池组的电压，并转化为剩余电量和里程进行显示；当检测动力电池组电压达到低点阈值电压时，显示仪表将控制信号发送至报警器以控制其进行报警，指示当前动力电池组处于待充电的低电量；使用电池组充电器对动力电池组进行充电；当检测动力电池组电压达到高点阈值电压时，指示当前动力电池组处于满电量，该发明通过在充电系统上设置电池组温度调节组件，保障了动力电池组充放电效率和使用寿命。

5、如公开号为cn107472055a的专利申请公开了一种电动滑板车的无线充电装置及其自动充断电的控制方法，包括功率发射端和功率接收端；所述功率发射端包括半桥逆变器、lcc补偿网络、mcu1；所述功率接收端包括mcu2、s补偿网络、输出整流电路、同步降压电路和输出滤波电路；48v直流电经半桥逆变器后变为高频交流电，高频交流电通过lcc补偿网络发生谐振，通过谐振的方式将能量传输到s补偿网络，之后再经输出整流电路得到直流电，直流电经过同步降压电路得到需要的电压值，所需电压经过输出滤波电路给电池充电。该发明具有体积小，效率高，自动充断电，自动过压过流保护，可靠性和安全性高等优点，适用于存车柜或者固定点充电的电动滑板车。

6、以上专利都存在本背景技术提出的问题：充电器的跨设备兼容性和扩展性不足。

7、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种充电器的自动调节方法及系统，解决了传统充电技术的局限，提升充电器的适配能力和设备管理效率。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种充电器的自动调节方法，包括以下步骤：

4、s1：智能充电器进行负载类型的识别；若识别成功，则执行步骤s2；若识别失败，则执行步骤s4；

5、s2：基于负载类型，获取负载的原始充电策略；

6、s3：获取负载信息，并基于负载信息调整原始充电策略，得到最佳充电策略，然后执行步骤s5；

7、s4：获取负载参数，并基于负载参数为负载匹配最佳充电策略，然后执行步骤s5；

8、s5：执行所述最佳充电策略，对负载进行充电，并在充电过程中进行温度调控。

9、作为本发明所述充电器的自动调节方法的一种优选方案，其中：所述进行负载类型的识别的方法如下：

10、s101：建立智能充电器与负载之间的电气连接；

11、s102：智能充电器向负载发送识别信号；若负载未响应所述识别信号，则识别失败；若负载响应识别信号并返回负载信息，则执行步骤s103；

12、s103：智能充电器解析所述负载信息，若获取制造商id与负载型号代码，则执行步骤s104；否则，识别失败；

13、s104：智能充电器在预先配置的充电策略表中进行检索查询，若所述制造商id与负载型号代码记录于所述充电策略表中，则识别成功；否则，识别失败。

14、作为本发明所述充电器的自动调节方法的一种优选方案，其中：所述获取负载的原始充电策略的方法如下：

15、从预先配置的充电策略表中检索得到所述负载信息对应的充电策略，作为负载的原始充电策略；所述原始充电策略包括充电电流、截止电压、风扇功率等级；所述风扇功率等级包括第一等级、第二等级、第三等级。

16、作为本发明所述充电器的自动调节方法的一种优选方案，其中：所述负载信息包括负载的电池内阻、电池soh，所述基于负载信息调整原始充电策略包括对充电电流进行调整，公式如下：

17、；

18、其中，i表示最佳充电策略中的充电电流；表示原始充电策略中的充电电流；r表示电池内阻；表示电池的出厂内阻；表示内阻系数；soh表示电池soh的值；表示健康系数。

19、作为本发明所述充电器的自动调节方法的一种优选方案，其中：所述负载信息还包括负载的电池温度、循环次数；所述基于负载信息调整原始充电策略还包括对截止电压的调整，公式如下：

20、；

21、其中，v表示最佳充电策略中的截止电压；表示原始充电策略中的截止电压；表示循环次数；表示目标截止电压；表示最大循环次数；t表示电池温度；表示参考电池温度；表示温度系数。

22、作为本发明所述充电器的自动调节方法的一种优选方案，其中：所述基于负载信息调整原始充电策略还包括对第三等级的风扇功率进行设置；公式如下：

23、；

24、其中，p表示风扇功率等级为第三等级时的风扇功率；表示风扇的最大运行功率；t表示电池温度；表示电池温度的第一阈值；表示电池温度的第二阈值。

25、作为本发明所述充电器的自动调节方法的一种优选方案，其中：所述负载参数包括欧姆内阻、静态电流、电压适应因数、电池温度；其中，电压适应因数的采集方法如下：

26、s301：设置n个电压测试点，每个电压测试点对应一个测试电压值；

27、s302：依次将充电电压设置为每个电压测试点对应的测试电压值，对负载进行充电直至充电电流稳定；记录每个测试电压值之下达到稳定的充电电流；

28、s303：基于n个测试电压以及每个测试电压值之下达到稳定的充电电流计算电压适应因数，公式如下：

29、；

30、其中，a表示电压适应因数；表示第i个测试电压值之下达到稳定的充电电流的值；i的取值范围为1,2，……，n；表示n个的均值。

31、作为本发明所述充电器的自动调节方法的一种优选方案，其中：基于负载参数为负载匹配最佳充电策略的方法如下：

32、将待匹配的负载的所有负载参数进行归一化和编码处理，得到待匹配的负载的特征向量；提取预先配置的参考负载表中每个参考负载的特征向量，并依次计算与待匹配的负载的特征向量的相似度，取最高相似度对应的参考负载对应的充电策略，作为待匹配的负载的最佳充电策略。

33、作为本发明所述充电器的自动调节方法的一种优选方案，其中：执行所述最佳充电策略，对负载进行充电的方法如下：以最佳充电策略中的充电电流对负载进行恒流充电，并持续监测负载电压；当负载电压升至最佳充电策略中的截止电压，切换充电方式为恒压充电，且充电电压为所述截止电压，直至完成充电；

34、所述温度调控的方法如下：

35、若风扇功率等级为第一等级或第二等级，则在充电过程中，风扇以恒定功率运行；

36、若风扇功率等级为第三等级，则在充电过程中，风扇以设置的功率运行并持续对充电器进行温度监测；预设充电器的第一温度阈值和第二温度阈值；若充电器在开始充电起连续m分钟内温度持续低于所述第一温度阈值，则将风扇功率等级调整至第一等级；若任一时刻充电器的温度高于所述第二温度阈值，则将风扇功率等级调整为第二等级。

37、第二方面，本发明提供一种充电器的自动调节系统，包括负载识别模块、策略获取模块、策略调整模块、参数采集模块、策略匹配模块、充电控制模块、可视化模块；

38、其中，所述负载识别模块用于进行负载类型的识别；

39、所述策略获取模块配置有充电策略表，用于为获取识别成功的负载的原始充电策略；

40、所述策略调整模块用于采集识别成功的负载的负载信息，并基于负载信息调整原始充电策略，得到最佳充电策略；

41、所述参数采集模块用于采集识别失败的负载的负载参数；

42、所述策略匹配模块配置有参考负载表，用于为待匹配的负载匹配最佳充电策略；

43、所述充电控制模块用于执行所述最佳充电策略，对负载进行充电；

44、所述可视化模块用于可视化展示最佳充电策略、负载信息，并提供策略编辑界面，支持用户手动编辑充电策略。

45、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：

46、本发明能够使智能充电器自动识别并适配不同型号的电动滑板及其他负载，提高了充电器的通用性，并可以为其他符合电压范围的设备提供充电服务，拓宽了产品的市场应用，减少了用户的成本负担和设备闲置问题。

47、通过智能算法，智能充电器可以动态调整充电策略，并根据电池的实时状态优化充电过程，既保证了快速充电，也避免了过充或欠充现象，确保了充电过程的安全稳定，延长了电池的使用寿命。