CN114644069A - 一种基于防篡改设计的电动自行车控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于防篡改设计的电动自行车控制***，涉及电动自行车领域，该***中的防篡改电池管理器包括三个电压采样端，三个电压采样端分别连接动力电池中除电池正极之外的任意三个单节电芯的正极，防篡改电池管理器获取动力电池的电池正极的总电压以及三个电压采样端处的采样电压，防篡改电池管理器根据采集到的总电压和三个采样电压可以检测动力电池是否满足铅酸电池的电压特性，并在检测到动力电池不满足铅酸电池的电压特性而非法时，通过向整车控制器发送禁止工作指令来禁止电动自行车启动；该***可以有效避免因动力电池被非法篡改而带来的安全隐患，提高电动自行车使用安全，且使用方便，通用性强。

Description

一种基于防篡改设计的电动自行车控制***

技术领域

本发明涉及电动自行车领域，尤其是一种基于防篡改设计的电动自行车控制***。

背景技术

电动自行车作为市民出行最主要的短途交通工具，具有轻便，方便，实惠等特点，在城来越拥堵的今天，电动二轮车的便捷性更加凸显，这使得电动二轮车的保有量，日益增长。

目前电动自行车的主流设计方案是采用铅酸电池作为主要动力源，但是随着动力锂电池在新能源行业的广泛应用，由于锂电池具有能量密度高、重量轻、寿命长、可以提供更多输出功率等优点，导致经常出现企业、经销商和网点私自利用锂电池组来替换电动自行车中的铅酸电池组，甚至使用存在安全隐患的梯次电池进行二次利用的现象。

但由于锂电池化学性能比较活跃，电解质为有机质，而且一般空间比较密封，如果使用不当或者因部分电池制造工艺的不成熟或者电芯老化，很有可能会导致电池组发生起火***等危害人民生命财产安全的事件发生，因此这种私自篡改动力源的做法存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种基于防篡改设计的电动自行车控制***，本发明的技术方案如下：

一种基于防篡改设计的电动自行车控制***，该电动自行车控制***包括防篡改电池管理器、动力电池和整车控制器，动力电池包括至少四个串联的单节电芯，防篡改电池管理器与整车控制器之间建立通讯连接，动力电池通过电池正极和电池负极连接防篡改电池管理器与整车控制器进行供电；

防篡改电池管理器包括三个电压采样端，三个电压采样端分别连接动力电池中除电池正极之外的任意三个单节电芯的正极，防篡改电池管理器获取动力电池的电池正极的总电压V_P+以及三个电压采样端处的采样电压V_cell1、V_cell2、V_cell3，V_P+>V_cell1>V_cell2>V_cell3；

防篡改电池管理器根据采集到的V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3确定动力电池中的单节电芯的电芯平均电压V_ave，并根据电芯平均电压V_ave以及采集到的V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3检测动力电池是否满足铅酸电池的电压特性；

当检测到动力电池满足铅酸电池的电压特性而合法时，防篡改电池管理器向整车控制器发送允许工作指令，整车控制器根据允许工作指令启动电动自行车；当检测到动力电池不满足铅酸电池的电压特性而非法时，防篡改电池管理器向整车控制器发送禁止工作指令，整车控制器根据禁止工作指令禁止电动自行车启动。

本发明的有益技术效果是：

本申请公开了一种基于防篡改设计的电动自行车控制***，该电动自行车控制***中防篡改电池管理器采用四线采样方式连接动力电池并获取相应的电压，通过获取到的电压即可检测动力电池是否满足铅酸电池的电压特性，从而在发现动力电池被非法篡改时及时停止电动自行车启动，避免了因为动力电池被非法篡改而带来的安全隐患，提高电动自行车使用安全。

而且防篡改电池管理器的检测机制适用于不同串数的动力电池，防篡改电池管理器与动力电池的连接方式也灵活多变，使用方便，通用性强，可以满足不同额定电压的电动自行车的使用需要。

进一步的，防篡改电池管理器具有在检测到动力电池被非法篡改时及时停止电动自行车启动，在检测到电池充电器被非法篡改时禁止充电，在温度过高有自燃风险时停止启动停止充电等功能，这些功能也能辅助提高电动自行车使用安全。

附图说明

图1是一个实施例中的电动自行车控制***的***结构图。

图2是一个实施例中的防篡改电池管理器检测动力电池是否合法的方法流程示意图。

图3是另一个实施例中的防篡改电池管理器检测动力电池是否合法的方法流程示意图。

图4是另一个实施例中的电动自行车控制***的***结构图。

图5是又一个实施例中的电动自行车控制***的***结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种基于防篡改设计的电动自行车控制***，请参考图1，该***包括防篡改电池管理器、动力电池和整车控制器，防篡改电池管理器与整车控制器之间建立通讯连接，通讯连接的方式包括一线通、RS485总线和CAN总线。动力电池通过电池正极P+和电池负极P-连接防篡改电池管理器与整车控制器进行供电。

本申请中的电动自行车是以铅酸电池为合法的动力源所设计的电动自行车，该***的防篡改设计的一个核心是防止非法将铅酸电池篡改为锂电池。动力电池包括至少四个串联的单节电芯。对于铅酸电池来说，目前常见的内部串联的单节电芯的数量典型的有4、5、6，而铅酸电池的单节电芯的典型电压V₀为12V，因此对应的动力电池的额定电压分别为48V、60V和72V。对于锂电池来说，目前常见的内部串联的单节电芯的数量一般为13-20串，典型的为13串、17串、20串，锂电池的单节电芯的典型电压为3.7V，因此对应的动力电池的额定电压为48V、60V和72V。本申请从铅酸电池和锂电池上述不同的电池特性出发实现防篡改设计。

防篡改电池管理器包括三个电压采样端，三个电压采样端分别连接动力电池中除电池正极P+之外的任意三个单节电芯的正极。无论防篡改电池管理器和动力电池如何对接，防篡改电池管理器总能获取到电池正极的总电压V_P+以及三个电压采样端处的采样电压V_cell1、V_cell2、V_cell3，本申请定义V_P+>V_cell1>V_cell2>V_cell3。如图1、4、5，本申请后续以电压采样端cell1连接单节电芯2的正极、cell2连接单节电芯3的正极、cell3连接单节电芯4的正极为例，此时cell1、cell2、cell3处采集到的电压依次减小，此时V_cell1表示的就是cell1采集到的电压。但需要说明的是，实际应用时，由于防篡改电池管理器和动力电池可以随意对接，因此有可能出现图中的cell3连接单节电芯2的正极、cell2连接单节电芯3的正极、cell1连接单节电芯4的正极的情况，此时V_cell1表示的就是cell3采集到的电压。为了便于描述，后续附图和举例说明都以图示连接方式为例说明。

对于包含4个单节电芯的铅酸电池，假设从电池正极P+至电池负极P-串联的依次称为单节电芯1、单节电芯2、单节电芯3、单节电芯4，则三个电压采样端cell1、cell2、cell3仅有一种连接方式，即cell1连接单节电芯2的正极，cell2连接单节电芯3的正极，cell3连接单节电芯4的正极。

对于包含5个单节电芯的铅酸电池，假设从电池正极P+至电池负极P-串联的依次称为单节电芯1、单节电芯2、单节电芯3、单节电芯4、单节电芯5，那么三个电压采样端cell1、cell2、cell3有多种连接方式，如图1示例性的给出了其中一种连接方式，也即cell1连接单节电芯2的正极，cell2连接单节电芯3的正极，cell3连接单节电芯4的正极。其他的连接方式还有比如，cell1和cell2的连接位置不变，但cell3改为连接单节电芯5的正极。其他的连接方式还有比如，cell1连接单节电芯3的正极，cell2连接单节电芯4的正极，但cell3改为连接单节电芯5的正极。其他以此类推。同样的，对于包含6个单节电芯的铅酸电池，三个电压采样端与动力电池之间同样具有类似的多种连接方式。

但根据排列组合的特性可知，在防篡改电池管理器对动力电池采用四线采样方式的基础上，不管铅酸电池包含4个还是5个还是6个单节电芯，也不管三个电压采样端与动力电池之间到底如何连接，V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3、V_P-之间至少存在一组电压值相邻的电压点之间仅有一个单节电芯的情况，而任意一组电压值相邻的电压点之间最多包含3个单节电芯，V_P-是动力电池的电池负极的电压、一般默认为0V。比如对于包含4个单节电芯的铅酸电池来说，任意两个电压值相邻的电压点之间都只有一个单节电芯。比如图1所示的包含5个单节电芯的铅酸电池，V_P+与V_cell1之间只有一个单节电芯，V_cell1与V_cell2之间也只有一个单节电芯，V_cell2与V_cell3之间也只有一个单节电芯，但V_cell3与V_P-之间有两个单节电芯。对于其他连接方式，同样会满足这一条件。相应的，因为具有这一特性，防篡改电池管理器采集到的V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3就会呈现出一定的电压特性。但是若动力电池是串数更多的锂电池，则不会满足这一条件，采集到的电压也不具备相应的电压特性。因此本申请通过检测动力电池是否满足铅酸电池的上述一些电压特性来识别此时的动力电池是铅酸电池还是锂电池。

具体的，防篡改电池管理器检测动力电池是否满足铅酸电池的电压特性的方法包括如下步骤，请参考图2和3所示的流程图：

1、首先，防篡改电池管理器根据采集到的V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3确定动力电池中的单节电芯的电芯平均电压V_ave。方法如下：

(1)确定ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中的最小电压差值V_min，其中，ΔV₁＝V_P+-V_cell1，ΔV₂＝V_cell1-V_cell2，ΔV₃＝V_cell2-V_cell3，ΔV₄＝V_cell3。

ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄即为V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3、V_P-中电压值相邻的电压点之间的电压差值，如上所述，铅酸电池中至少存在一组电压值相邻的电压点之间仅有一个单节电芯的情况，因此对于铅酸电池来说，计算得到的ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中应当至少有一个电压差值是一个单节电芯两端的电压，因此这一步选择的最小电压差值V_min实际就是一个单节电芯两端的电压。

(2)根据

的取值确定动力电池中的单节电芯的数量S。首先计算

Q取浮点数，然后寻找一个整数S使得Q∈(S*t₁,S*t₂)，t₁、t₂是两个权重系数，t₁<1、t₂>1且一般靠近1，实际取值可以预先设定，比如一般取t₁＝0.8、t₂＝1.2。由此确定得到的整数S即为动力电池中的单节电芯的数量。

(3)确定动力电池中的单节电芯的电芯平均电压V_ave＝V_P+/S。当动力电池为铅酸电池时，由此计算得到的电芯平均电压V_ave表征是的铅酸电池中各个单节电芯两端的电压的平均值。而当动力电池为锂电池时，按照该方法同样会计算得到一个电压值作为电芯平均电压V_ave，但实际计算得到的该电压值对于锂电池来说是不具备准确的物理含义的、并不准确表征物理量。

2、防篡改电池管理器根据计算得到的电芯平均电压V_ave以及采集到的V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3检测动力电池是否满足铅酸电池的电压特性：

如上所述，若动力电池为铅酸电池，则计算得到的电芯平均电压V_ave表征的是铅酸电池的一个单节电芯两端的电压值，而铅酸电池的单节电芯有其典型电压V₀为12V。所以若动力电池是铅酸电池，那么计算得到的电芯平均电压V_ave应当在铅酸电池的单节电芯的典型电压V₀的误差电压范围内，也即应当满足V_ave∈V₀±V₀*p，p是一个表征误差电压范围的误差比例，比如取p＝0.2，若不满足该条件，则可以认为动力电池不是铅酸电池而不合法。

但是当动力电池是锂电池时也会计算得到一个电芯平均电压V_ave，计算得到的该电压值虽然并不准确表征物理量但可能也恰好在12V的误差电压范围内，因此仅通过检测电芯平均电压V_ave是否在铅酸电池的单节电芯的典型电压V₀的误差电压范围内来判断是不准确的。

而若铅酸电池动力电池为铅酸电池，则在计算得到表征一个单节电芯两端的电压值的电芯平均电压V_ave后，相邻电压值的两个电压的之间的电压差值应当是该电芯平均电压V_ave的整数倍。而虽然具体的倍数不能确定，但如上分析，对于铅酸电池来说，在本申请这种四线采样方式下无论具体如何连接，相邻电压值的两个电压的采集端之间包含的单节电芯的电芯数量有且仅有1、2、3三种可能。而若计算得到的电芯平均电压V_ave表征的是一个单节电芯两端的电压值，那么相邻电压值的两个电压的之间的电压差值有且仅有1*V_ave、2*V_ave、3*V_ave三种可能，也即对于铅酸电池来说ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄的电压范围是可以确定的，所以该步骤还会检测四个电压差值ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄是否都在对应的电芯数量与电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内，每个电压差值对应的电芯数量是该电压差值两端的电压的采集端之间串联的单节电芯的数量：ΔV₁对应的电芯数量是P+和cell1之间串联的单节电芯的数量，ΔV₂对应的电芯数量cell1和cell2之间串联的单节电芯的数量，ΔV₃对应的电芯数量cell2和cell3之间串联的单节电芯的数量，ΔV₄对应的电芯数量cell3和P-之间串联的单节电芯的数量。由于防篡改电池管理器与动力电池的采样连接方式是随机的不确定的，因此这四个电压差值对应的电芯数量实际是未知的，但是若是铅酸电池那么有且仅有1、2、3三种可能。具体的，检测四个电压差值ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄是否在对应的电芯数量与电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内的方法为：

在一个实施例中，如图2所示，当检测到存在n₁使得ΔV₁∈[n₁*V_ave*w_low,n₁*V_ave*w_high]，且存在n₂使得ΔV₂∈[n₂*V_ave*w_low,n₂*V_ave*w_high]，且存在n₃使得ΔV₃∈[n₃*V_ave*w_low,n₃*V_ave*w_high]，且存在n₄使得ΔV₄∈[n₄*V_ave*w_low,n₄*V_ave*w_high]时，且n₁+n₂+n₃+n₄＝S时，确定ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中所有电压差值都在对应的电芯数量与电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内，否则确定ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中存在电压差值不在对应的电芯数量与电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内。其中，n₁、n₂、n₃、n₄均为[1,3]范围内的整数，w_low是在误差范围内的小于1的下限偏差权重，w_high是在误差范围内的小于1的上限偏差权重，比如典型的取w_low＝0.8、w_high＝1.2。

在另一个实施例中，如图3所示，当检测到存在N₁使得

且存在N₂使得

且存在N₃使得

且存在N₄使得

且N₁+N₂+N₃+N₄＝S时，确定ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中所有电压差值都在对应的电芯数量与电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内，否则确定ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中存在电压差值不在对应的电芯数量与电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内。其中，N₁、N₂、N₃、N₄均为[1,3]范围内的整数，w_low和w_high的含义和典型取值同上。

无论采用上述图2的实施例还是图3的实施例，若检测到电芯平均电压V_ave在铅酸电池的单节电芯的典型电压V₀的误差电压范围内，且检测到四个电压差值ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄都在对应的电芯数量与电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内，则确定动力电池满足铅酸电池的电压特性而合法，否则确定动力电池不满足铅酸电池的电压特性而非法。需要说明的是，图2和图3为了方便示意，示出了各个判断条件的先后关系，但实际上这些判断条件并没有特定的执行顺序。

若防篡改电池管理器检测到动力电池满足铅酸电池的电压特性而合法时，防篡改电池管理器向整车控制器发送允许工作指令，整车控制器根据允许工作指令启动电动自行车。若防篡改电池管理器检测到动力电池不满足铅酸电池的电压特性而非法时，防篡改电池管理器向整车控制器发送禁止工作指令，整车控制器根据禁止工作指令禁止电动自行车启动，由此在检测到动力电池被篡改后，直接禁止整车启动工作，保证电动自行车的使用安全。

进一步的，该电动自行车控制***还包括电池充电器，如图4所示，电池充电器的两个充电端子中至少一个充电端子通过防篡改电池管理器内的充电开关对应连接动力电池的电池正极和电池负极。具体有三种连接方式：第一种是将电池充电器的正充电端子C+直接连接动力电池的电池正极P+，电池充电器的负充电端C-通过防篡改电池管理器内的充电开关K连接动力电池的电池负极P-，如图4所示。第二种是将电池充电器的负充电端子C-直接连接动力电池的电池负极P-，电池充电器的正充电端C+通过防篡改电池管理器内的充电开关K连接动力电池的电池正极P+，这种连接方式相比于第一种可以及时使正极断开，安全性更高，本申请对此不单独图示。第三种是将电池充电器的正充电端子C+通过防篡改电池管理器内的充电开关K1连接动力电池的电池正极P+，且将电池充电器的负充电端C-通过防篡改电池管理器内的充电开关K2连接动力电池的电池负极P-，如图5所示，正负极都可以及时断开，K1和K2同步动作，后续也统一描述为充电开关K。

则当防篡改电池管理器检测到动力电池满足铅酸电池的电压特性而合法时，防篡改电池管理器导通充电开关K使得电池充电器对动力电池的充电回路导通，可以利用电池充电器对动力电池正常充电。当防篡改电池管理器检测到动力电池不满足铅酸电池的电压特性而非法时，防篡改电池管理器断开充电开关K使得电池充电器对动力电池的充电回路关断。也即在检测到动力电池被篡改后，不仅禁止整车启动工作，也会强制关断充电回路，禁止给非法的动力电池充电，进一步保证电动自行车的使用安全。

除此之外，防篡改电池管理器还与电池充电器之间也建立通讯连接。防篡改电池管理器、整车控制器和电池充电器三者之间的通讯连接典型的可以有两种不同的方式，如图4和5所示。在接上电池充电器后，防篡改电池管理器对电池充电器进行身份鉴权，当防篡改电池管理器对电池充电器进行身份鉴权通过时，防篡改电池管理器导通充电开关K使得电池充电器对动力电池的充电回路导通，否则防篡改电池管理器断开充电开关K使得电池充电器对动力电池的充电回路关断。也即在该实施例中，不仅能防止动力电池被篡改，还能防止电池充电器被篡改，在检测到非法的电池充电器时，也会强制关断充电回路而禁止充电，进一步保证电动自行车的使用安全。

在一个实施例中，充电开关K的默认状态为导通状态，使得电池充电器检测动力电池的电池电压以调整充电过程。当防篡改电池管理器检测到动力电池非法和/或电池充电器非法时，会断开充电开关K，而通过充电开关K可以安全的断开P+和C-的电压，保证外部无高压电输出。

在另一个实施例中，防篡改电池管理器还连接温度检测器，如图5示出的NTC，温度检测器具体可以通过传感器或应变片等实现，其设置在动力电池上或动力电池附近，图5仅示出了其电路连接示意图，并不展示其放置位置。防篡改电池管理器通过温度检测器检测动力电池的电池温度。若防篡改电池管理器检测到动力电池的电池温度超过预设安全温度范围，则防篡改电池管理器向整车控制器发送禁止工作指令，整车控制器根据禁止工作指令禁止电动自行车启动。另外当外接有电池充电器时，防篡改电池管理器也会断开充电开关K使得电池充电器对动力电池的充电回路关断。一定程度上可以降低电动自行车自燃风险，保证电动自行车的使用安全。

另外可选的，防篡改电池管理器具有休眠和唤醒功能，以控制自身功耗。从用户使用安全角度考虑，防篡改电池管理器还包括用于手动关断充电开关K的按键。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于防篡改设计的电动自行车控制***，其特征在于，所述电动自行车控制***包括防篡改电池管理器、动力电池和整车控制器，所述动力电池包括至少四个串联的单节电芯，所述防篡改电池管理器与所述整车控制器之间建立通讯连接，所述动力电池通过电池正极和电池负极连接所述防篡改电池管理器与所述整车控制器进行供电；

所述防篡改电池管理器包括三个电压采样端，三个电压采样端分别连接所述动力电池中除所述电池正极之外的任意三个单节电芯的正极，所述防篡改电池管理器获取所述动力电池的电池正极的总电压V_P+以及三个电压采样端处的采样电压V_cell1、V_cell2、V_cell3，V_P+>V_cell1>V_cell2>V_cell3；

所述防篡改电池管理器根据采集到的V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3确定所述动力电池中的单节电芯的电芯平均电压V_ave，并根据电芯平均电压V_ave以及采集到的V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3检测所述动力电池是否满足铅酸电池的电压特性；

当检测到所述动力电池满足铅酸电池的电压特性而合法时，所述防篡改电池管理器向所述整车控制器发送允许工作指令，所述整车控制器根据所述允许工作指令启动电动自行车；当检测到所述动力电池不满足铅酸电池的电压特性而非法时，所述防篡改电池管理器向所述整车控制器发送禁止工作指令，所述整车控制器根据所述禁止工作指令禁止所述电动自行车启动。

2.根据权利要求1所述的电动自行车控制***，其特征在于，当所述动力电池是铅酸电池时，所述动力电池包括的单节电芯的数量为4、5或6，则所述防篡改电池管理器根据采集到的V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3确定所述动力电池中的单节电芯的电芯平均电压V_ave的方法包括：

确定ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中的最小电压差值V_min，其中，ΔV₁＝V_P+-V_cell1，ΔV₂＝V_cell1-V_cell2，ΔV₃＝V_cell2-V_cell3，ΔV₄＝V_cell3；

根据

的取值确定所述动力电池中的单节电芯的数量S；

确定所述动力电池中的单节电芯的电芯平均电压V_ave＝V_P+/S。

3.根据权利要求2所述的电动自行车控制***，其特征在于，所述根据电芯平均电压V_ave以及采集到的V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3检测所述动力电池是否满足铅酸电池的电压特性，包括：

若检测到电芯平均电压V_ave在铅酸电池的单节电芯的典型电压V₀的误差电压范围内，且检测到根据V_P+、V_cell1、V_cell2、V_cell3所确定的四个电压差值ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄都在对应的电芯数量与所述电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内，则确定所述动力电池满足铅酸电池的电压特性而合法，否则确定所述动力电池不满足铅酸电池的电压特性而非法；

其中，每个电压差值对应的电芯数量是该电压差值两端的电压的采集端之间串联的单节电芯的数量。

4.根据权利要求3所述的电动自行车控制***，其特征在于，检测四个电压差值ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄是否在对应的电芯数量与所述电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内的方法包括：

当检测到存在n₁使得ΔV₁∈[n₁*V_ave*w_low,n₁*V_ave*w_high]，且存在n₂使得ΔV₂∈[n₂*V_ave*w_low,n₂*V_ave*w_high]，且存在n₃使得ΔV₃∈[n₃*V_ave*w_low,n₃*V_ave*w_high]，且存在n₄使得ΔV₄∈[n₄*V_ave*w_low,n₄*V_ave*w_high]时，且n₁+n₂+n₃+n₄＝S时，确定ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中所有电压差值都在对应的电芯数量与所述电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内，否则确定ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中存在电压差值不在对应的电芯数量与所述电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内；

其中，n₁、n₂、n₃、n₄均为[1,3]范围内的整数，w_low是在误差范围内的小于1的下限偏差权重，w_high是在误差范围内的小于1的上限偏差权重。

5.根据权利要求3所述的电动自行车控制***，其特征在于，检测四个电压差值ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄是否在对应的电芯数量与所述电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内的方法包括：

当检测到存在N₁使得

且存在N₂使得

且存在N₃使得

且存在N₄使得

且N₁+N₂+N₃+N₄＝S，则确定ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中所有电压差值都在对应的电芯数量与所述电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内，否则确定ΔV₁、ΔV₂、ΔV₃、ΔV₄中存在电压差值不在对应的电芯数量与所述电芯平均电压V_ave所确定的电压范围内；

其中，N₁、N₂、N₃、N₄均为[1,3]范围内的整数，w_low是在误差范围内的小于1的下限偏差权重，w_high是在误差范围内的小于1的上限偏差权重。

6.根据权利要求1所述的电动自行车控制***，其特征在于，所述电动自行车控制***还包括电池充电器，所述电池充电器的两个充电端子中至少一个充电端子通过所述防篡改电池管理器内的充电开关对应连接所述动力电池的电池正极和电池负极；

当检测到所述动力电池满足铅酸电池的电压特性而合法时，所述防篡改电池管理器导通所述充电开关使得所述电池充电器对所述动力电池的充电回路导通；当检测到所述动力电池不满足铅酸电池的电压特性而非法时，所述防篡改电池管理器断开所述充电开关使得所述电池充电器对所述动力电池的充电回路关断。

7.根据权利要求6所述的电动自行车控制***，其特征在于，所述防篡改电池管理器还与所述电池充电器之间建立通讯连接并对所述电池充电器进行身份鉴权，当防篡改电池管理器对所述电池充电器进行身份鉴权通过时，所述防篡改电池管理器导通所述充电开关使得所述电池充电器对所述动力电池的充电回路导通，否则所述防篡改电池管理器断开所述充电开关使得所述电池充电器对所述动力电池的充电回路关断。

8.根据权利要求6所述的电动自行车控制***，其特征在于，所述充电开关的默认状态为导通状态，使得所述电池充电器检测所述动力电池的电池电压以调整充电过程。

9.根据权利要求6所述的电动自行车控制***，其特征在于，所述防篡改电池管理器还连接温度检测器，所述防篡改电池管理器通过所述温度检测器检测到所述动力电池的电池温度超过预设安全温度范围时，所述防篡改电池管理器断开所述充电开关使得所述电池充电器对所述动力电池的充电回路关断。

10.根据权利要求1所述的电动自行车控制***，其特征在于，所述防篡改电池管理器还连接温度检测器，所述防篡改电池管理器通过所述温度检测器检测到所述动力电池的电池温度超过预设安全温度范围时，所述防篡改电池管理器向所述整车控制器发送禁止工作指令，所述整车控制器根据所述禁止工作指令禁止所述电动自行车启动。

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