Фамилия Ангельчев образована от женского имени — случай нечастый, но вполне объяснимый. В основе лежит имя Ангелька, которое в польской или болгарской традиции возникло как уменьшительная форма от Ангела. Само имя Ангела восходит к греческому слову «ангелос» — «вестник, посланник», которое в христианской традиции закрепилось за небесными существами, ангелами. Так что в переводе на русский имя Ангела значит просто «ангел».

Большинство русских фамилий берут начало от имени или прозвища отца — родоначальника семьи. Поэтому фамилии от женских имён встречаются реже. Обычно они появлялись, если женщина играла ключевую роль в хозяйстве или воспитывала детей одна, а её имя или прозвище закреплялось за потомками. В случае с Ангельчевым, скорее всего, так и произошло: основатель рода был известен как сын или потомок Ангельки.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна. К основе Ангельк- добавился типичный русский суффикс принадлежности -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Чередование к/ч в корне (Ангелька → Ангельчев) — обычное историческое изменение в русском языке, когда заднеязычный звук перед гласным переднего ряда переходит в шипящий. Такое чередование встречается во множестве фамилий: Коза — Козин, но Коза — Козлов (без чередования) — здесь же оно сработало как раз при образовании притяжательной формы.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Ангельчев стоит в одном ряду с Ангеловым, Ангельским, Ангелиным. Но суффикс -ев и чередование к/ч выдают в нём именно восточнославянскую, скорее всего, украинскую или южнорусскую переработку исходного имени. В польском варианте фамилия могла бы звучать как Ангелькевич, в болгарском — Ангелов (без уменьшительного суффикса). Ангельчев же закрепился в форме, где видна и уменьшительная основа, и типично русский патронимический суффикс.

Географически фамилия Ангельчев встречается редко, что подтверждает её нетипичное происхождение от женского имени. Основные следы ведут в регионы, где исторически смешивались русские, украинские и польские влияния — западные и южные области бывшей Российской империи. Точных данных о сословной принадлежности носителей нет, но по модели образования можно предположить, что фамилия возникла в крестьянской или мещанской среде, где прозвища и уменьшительные имена были в ходу.