一种智能型电动自行车快充电池包及其充电方法技术

一种智能型电动自行车快充电池包，包括BMS芯片、受所述BMS芯片控制的充电器和连接所述充电器的可拆电池包，所述电池包内设有复数个单体电池。本发明专利技术还提供一种智能型电动自行车快充电池包的充电方法，包括预充电程序、主充电程序、次充电程序、浮充充电程序。该方法用于为减小电池包的单体电池间容量的不一致性，在充电过程中均衡各单体电池的充电状态以提高电池包的充电效率与寿命。通过该快充电池包及充电方法，可以实现石墨烯基锂电池的快数充电，同时消除单体电池间容量、电压等差异充电不均导致的电池寿命问题。同时在使用过程中，有效的散热，提高设备的寿命长短。从而使得该快充电池包可以应用于电动自行车等轻量交通工具使用。

Intelligent electric bicycle fast charging battery pack and its charging method

An intelligent fast charging battery pack for electric bicycle comprises a BMS chip, a charger controlled by the BMS chip and a detachable battery pack connected with the charger. The battery pack is provided with plural single batteries. The invention also provides a charging method for an intelligent electric bicycle fast charging battery package, including a pre-charging program, a main charging program, a secondary charging program and a floating charging program. The method is used to reduce the inconsistency of the capacities between the individual batteries and to balance the charging states of the individual batteries to improve the charging efficiency and life of the batteries. The fast charge of graphene-based lithium batteries can be realized by the fast charge battery pack and the charging method, and the battery life problem caused by the uneven charging of the capacities and voltages between the single batteries can be eliminated. At the same time, in the process of use, effective heat dissipation, improve the life of equipment. Thus, the fast charging battery pack can be applied to light vehicles such as electric bicycles.

【技术实现步骤摘要】
一种智能型电动自行车快充电池包及其充电方法
本专利技术涉及电池以及电池的充电方法
，尤其涉及一种智能型电动自行车快充电池包及其充电方法。
技术介绍
随着科技的发展,锂电池充电器应用越来越广泛,锂电池已经在手机和数码领域得到了广泛的应用，而在动力锂电池方的批量应用是最近几年才启动的。随着共享经济的发展，以及人们对城市内快速短距离通行的需求的增加，轻量化、使用方便的电动自行车有着广泛的市场前景。电动自行车的动力来源来自电池，现有的电动自行车铅蓄电池具有重量大、衰竭快、充电慢的问题。间接导致人们出行移动的效率下降。石墨烯具有优异的电子和离子传导性能及特殊的二维单原子层结构，可在电极材料颗粒间构成三维电子和离子传输网络结构，以石墨烯为基材制备的锂电池具有容量大，充电速度快，衰竭慢的优点。锂电池作为具有可循环无污染和高能量等众多优点。由于制造工艺和技术的限制，动力电池组中各单体电池在容量、电压和内阻等方面存在不可避免的差异，随着循环次数的增加，这种差异逐渐加大，最终将导致电池组提前报废。为减小单体电池间容量的不一致性，在充电过程中采取有效的均衡措施，具有重要意义。如公开号为CN106785241A的专利技术所述的一种电动车电池快充方法及装置，其快冲的对应电池仍旧为铅蓄电池，其方法无法适用于现在出现的石墨烯基锂电池的充电所需。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能型电动自行车快充电池包及其充电方法，通过该快充电池包及充电方法，可以实现石墨烯基锂电池的快数充电，同时消除单体电池间容量、电压等差异充电不均导致的电池寿命问题。同时在使用过程中，有效的散热，提高设备的寿命长短。从而使得该快充电池包可以应用于电动自行车等轻量交通工具使用。为实现专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种智能型电动自行车快充电池包，包括BMS芯片、受所述BMS芯片控制的充电器和连接所述充电器的可拆电池包，所述电池包内设有复数个单体电池。作为本专利技术的优选，所述BMS芯片还连接有状态显示装置，所述状态显示装置包括提示灯。作为本专利技术的优选，所述充电器包括降温装置。作为本专利技术的优选，所述单体电池为石墨烯基锂电池。本专利技术同时提供一种智能型电动自行车快充电池包的充电方法，用于为作为本专利技术的优选的一种智能型电动自行车快充电池包充电，该方法用于为减小电池包的单体电池间容量的不一致性，在充电过程中均衡各单体电池的充电状态以提高电池包的充电效率与寿命，具体包括以下四个步骤：步骤一，预充电程序：先以电流值为第一电流强度的弱正脉冲电流充电，每作弱正脉冲六次后，都加入一次电流值为第二电流强度的强电流判断充电，若所述BMS芯片检测到某一所述单体电池活性可以接受强电流充电后，再经过十二次强电流判断充电后对该所述单体电池转入主充电程序，若所述BMS芯片检测某一所述单体电池尚不满足强电流充电的条件，则维持本预充电程序至执行三十六次所述强电流判断后直接进入主充电程序；步骤二，主充电程序：所述充电器对所述单体电池进行主正负脉冲交替充电，此时所述提示灯显示充电信号，且所述降温装置启动降温；在所述单体电池容量达到85%后转入次充电程序；所述主正负脉冲电流值为所述第二电流强度；步骤三，次充电程序：在从所述主充电程序转入次充电程序后，经过一分钟的间歇，所述BMS芯片控制所述充电器以次正负脉冲交替充电，至所述单体电池容量达到95%后转入浮充充电程序；所述次正负脉冲电流值为所述第一电流强度；步骤四，浮充充电程序：在从所述次充电程序转入浮充充电程序后，经过一分钟的间歇，所述提示灯提示浮充信号，所述BMS芯片控制所述充电器以浮充正负脉冲充电至所述单体电池电量达到100%，所述浮充正负脉冲的电流随充电时间线性减少，当电流减少至0.2A以下时所述BMS芯片关闭充电程序。作为本专利技术的优选，所述步骤二主充电程序中，在电量接近85%时，所述BMS芯片在每一个主正负脉冲中的正脉冲后进行连续的负脉冲放电测试，所述单体电池满足十六次负脉冲放电要求后才可转入步骤三次充电程序。作为本专利技术的优选，所述第二电流强度为3C-10C。作为本专利技术的优选，所述第一电流强度为所述第二电流强度的三分之一。作为本专利技术的优选，所述主正负脉冲中主脉冲宽度为5-10秒，所述主正负脉冲中负脉冲宽度为300-100毫秒。作为本专利技术的优选，所述主正负脉冲中负脉冲幅度为正脉冲的1.5倍。本专利技术的有益效果在于：石墨烯基锂电池具有质量轻、充电快的优点，适用于电动自行车；同时通过BMS芯片监控并分离控制的单个电池不会因相互之间的物理差距而影响整个电池包的性能；降温装置和提示灯的设置方便对电池性能的监控和调节；同时，本充电方法采用脉冲式充电，切合石墨烯基锂电池的特点，充电速度快，充电质量好。具体实施方式以下对本专利技术进行详细描述：一种智能型电动自行车快充电池包，包括BMS芯片、受BMS芯片控制的充电器和连接充电器的可拆电池包，电池包内设有复数个单体电池。电池管理系统（BMS）是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池，主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，可以方便的实现以下功能：(1)准确估测SOC、(2)动态监测、(3)电池间的均衡。通过这些功能的实现从而可以通过下述的充电方法对电池包进行充电。复数个单体电池组成的电池包具有成产方便、组合简单、可根据不同的电动车电池仓情况进行调整的优点。本实施例中，BMS芯片还连接有状态显示装置，状态显示装置包括提示灯。提示灯可以方便的为操作人员观察充电状态提供直观的展示。本实施例中，充电器包括降温装置。降温装置为风扇、散热片、导热管等装置中的一种或多种，通过对降温装置的控制可以有效调节电池的温度，避免高温引起的电量衰退等情况。本实施例中，单体电池为石墨烯基锂电池。石墨烯锂电池具有重量轻、能量密度高、充电速度快等优点，适于电动车等轻型交通工具的使用。本实施例中还包括一种智能型电动自行车快充电池包的充电方法，用于为本实施例中的一种智能型电动自行车快充电池包充电，其特征在于，该方法用于为减小电池包的单体电池间容量的不一致性，在充电过程中均衡各单体电池的充电状态以提高电池包的充电效率与寿命，具体包括以下四个步骤：步骤一，预充电程序：先以电流值为第一电流强度的弱正脉冲电流充电，每作弱正脉冲六次后，都加入一次电流值为第二电流强度的强电流判断充电，若BMS芯片检测到某一单体电池活性可以接受强电流充电后，再经过十二次强电流判断充电后对该单体电池转入主充电程序，若BMS芯片检测某一单体电池尚不满足强电流充电的条件，则维持本预充电程序至执行三十六次强电流判断后直接进入主充电程序。第二电流强度为3C-10C，第一电流强度为第二电流强度的三分之一。充电器开始工作后，为了保护电池组和充电器，都不受强电流冲击的损害，一开始，先以约三分之一的弱正脉冲电流，并且在每作6次弱电流充电后，都将加入一次强电流判断充电。当电脑芯片检测到可以进行强电流接入充电后，那么经过12次强电流充电后，BMS芯片会控制充电器进入主充电程序，即采用3C-10C强电电流充电。否则充电器仍在维持预充电程序状态，这个程序过程限定36次。经过预充电36次后，BMS强制转到主充电程序，这个阶段，BMS同时也对电池组的端电压进行检测，若测到电池组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能型电动自行车快充电池包，其特征在于，包括BMS芯片、受所述BMS 芯片控制的充电器和连接所述充电器的可拆电池包，所述电池包内设有复数个单体电池。

【技术特征摘要】
1.一种智能型电动自行车快充电池包，其特征在于，包括BMS芯片、受所述BMS芯片控制的充电器和连接所述充电器的可拆电池包，所述电池包内设有复数个单体电池。2.根据权利要求1所述的一种智能型电动自行车快充电池包，其特征在于，所述BMS芯片还连接有状态显示装置，所述状态显示装置包括提示灯。3.根据权利要求2所述的一种智能型电动自行车快充电池包，其特征在于，所述充电器包括降温装置。4.根据权利要求1所述的一种智能型电动自行车快充电池包，其特征在于，所述单体电池为石墨烯基锂电池。5.一种智能型电动自行车快充电池包的充电方法，用于为权利要求1-4所述的一种智能型电动自行车快充电池包充电，其特征在于，该方法用于为减小电池包的单体电池间容量的不一致性，在充电过程中均衡各单体电池的充电状态以提高电池包的充电效率与寿命，具体包括以下四个步骤：步骤一，预充电程序：先以电流值为第一电流强度的弱正脉冲电流充电，每作弱正脉冲六次后，都加入一次电流值为第二电流强度的强电流判断充电，若所述BMS芯片检测到某一所述单体电池活性可以接受强电流充电后，再经过十二次强电流判断充电后对该所述单体电池转入主充电程序，若所述BMS芯片检测某一所述单体电池尚不满足强电流充电的条件，则维持本预充电程序至执行三十六次所述强电流判断后直接进入主充电程序；步骤二，主充电程序：所述充电器对所述单体电池进行主正负脉冲交替充电，此时所述提示灯显示充电信号，且所述降温装置启动降温；在所述单体电池容量达到85%后转入次充电程序；所述主正负脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐睿，
申请(专利权)人：福州鼎烯飞扬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35