电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的充电方法技术

本发明专利技术涉及一种电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的充电方法，将充电器对铅酸蓄电池组串联充电改为对铅酸蓄电池组中每一只电池正、负极直接联接后充电，能保证每只电池都达到充满而停止，不会进入过充电状态，可以显著延长蓄电池组的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于电动自行车、电动摩托车制造和维修的

技术介绍
电动自行车、电动摩托车一次完全充电后的续驶里程是电动自行车的一个重要质量指标。消费者对电动自行车、电动摩托车的很多抱怨都是在保用期内的续驶里程明显减少。比如说续驶里程由40km下降到25km，甚至更少。这时的测量发现蓄电池组的容量也相应的减少，比如说由额定的12Ah下降到7Ah，甚至更少。虽然目前国内电动自行车、电动摩托车使用的铅酸蓄电池事先已经被检测挑选，只有同一品牌、同一批次生产的，而且性能一致的电池才被组装成一个电池组。但是相当多的铅酸蓄电池组的循环寿命明显低于单只铅酸蓄电池的循环寿命。表现为保用期内蓄电池组的容量低于允许的数值，续驶里程低于允许的数值。对低容量的蓄电池组中的电池检测发现，并不是所有蓄电池的容量都下降得严重，往往只有一只蓄电池的容量严重衰减。而目前电动自行车、电动摩托车普遍采用的充电方法是有缺陷的，不利于蓄电池组的维护，会加速蓄电池组的容量下降，减少蓄电池组的寿命。目前国内的电动自行车、电动摩托车的电源大多数使用额定电压为6V或12V的铅酸蓄电池串联构成。电池组的额定电压为24V、36V、48V或60V，电池组中的铅酸蓄电池数目在2只到10只之间。充电时铅酸蓄电池组里的所有电池的充电电流都是一样的。充电器的最高限压值等于单只电池的限压值乘以电池组中电池的只数。如果电池组中的几只电池性能一致，充电时分配在每只电池上的电压是一样的，几只电池的端电压将随时间一块增加，同时充满。而实际上这种理想情况是很难实现的。这是由于尽管经过挑选，同一个电池组中的几只铅酸蓄电池的性能仍然存在一定的离散性。充电时蓄电池性能的离散性表现在单只蓄电池的端电压的不同。用同一电流对串联的蓄电池组充电时，容量最小的电池的端电压上升最快，其端电压值将高于其他电池。使用初期，几只电池的离散性很小，端电压的不同可以忽略不计。在使用一段时期以后，离散性逐渐变大。就有可能在充电电流较大时，容量最小的电池的端电压上升已经超过单只电池的限压值，进入过充电状态。而由于其他几只电池的端电压上升较慢，整个蓄电池组的端电压并没有达到充电器的限压值。当整个蓄电池组的端电压达到充电器的限压值，充电器的电流变小时，容量最小的电池已经过充电了一段时间。对容量偏低蓄电池组充电过程的测量数据证明了过充电现象的存在。过充电状态是要损伤电池的。如此循环往复，每一次充电时容量最小的电池都经历一次过充电过程。几十次，上百次之后，过充电的电池容量就会严重衰减，加速蓄电池组的容量下降，甚至导致整个蓄电池组的容量也低于允许值，蓄电池组达不到预期的寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要改变现在这种电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组串联充电的方法，避免对容量最小的电池产生过充电现象，最后导致整个蓄电池组的容量下降。本专利技术是这样达到目的的(1)将充电器与整个铅酸蓄电池组的串联联接方式改为与每一只蓄电池的正、负极联接。(2)充电器改成以下方法中的任一种，可以直接控制每一只蓄电池的充电状况a.整个充电器由n个小充电器组成(n是蓄电池组中的电池数目)，每只小充电器与一只蓄电池并联，单独向这只电池充电。任一只蓄电池被充满，就关断与之并联的充电器。小充电器依次被关断，直至所有的蓄电池被充满。b.充电器仍然与整组蓄电池串联充电。每一只蓄电池并联一个功率开关电路。充电初始阶段功率开关电路是关断的。充电时检测每一只蓄电池的充电状况。任一只蓄电池被充满，与其并联的功率开关电路就被接通。原来通过这只蓄电池的充电电流就由并联的功率开关电路通过，保证蓄电池组中其他未被充满电池的充电继续进行。蓄电池的并联功率开关电路依次被接通，直至所有的蓄电池被充满。c.充电器仍然与整组蓄电池串联充电。每一只蓄电池并联一个功率开关电路。充电初始阶段功率开关电路是关断的。充电时检测每一只蓄电池的充电状况。当蓄电池间的电压差达到某一设定值时，与电压高的电池并联的功率开关电路就被接通。原来通过这只蓄电池的充电电流就由并联的功率开关电路通过，保证蓄电池组中其他电池的充电继续进行。其他电池的电压逐渐升高。当这只蓄电池的电压与其他蓄电池的电压相同时，与其并联的功率开关电路就被关断，整组蓄电池又被同时充电。如此反复进行，直至所有的蓄电池被充满。d.充电器仍然与整组蓄电池串联充电。每一只蓄电池与开关电路、电感(或电容)另外形成串联电路。充电初始阶段开关电路是关断的。充电时检测每一只蓄电池的充电状况。当蓄电池间的电压差达到某一设定值时，与电压高的电池串联的开关电路就被接通。蓄电池通过开关电路向电感(或电容)贮能。随后开关电路断开，电感(或电容)通过其他连通电路向低电压电池放电。这样在充电过程中，高电压电池的能量不断被转移到其他电池中去。如此反复进行，任一只蓄电池的电压与其他蓄电池的电压差始终不会高于某一设定值，直至所有的蓄电池被充满。本专利技术由于直接控制每一只蓄电池的充电状况，保证了每一只电池都不会进入过充电状态，同时每一只电池都会被充满。附图说明图1是充电器对电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组串联充电示意图，图2是充电器与每一只蓄电池的正、负极联接充电示意图。图中1是铅酸蓄电池组，2是充电器。图1的充电方法中，充电器只与整个蓄电池组的正、负极相联接，只监控整个蓄电池组的电压和电流，每一只电池的充电电流都是一样的。所有的电池同时接入充电电路，同时被断开。这种方法错误认为蓄电池组中每一只电池上的充电电压都是一样的，然后进行控制。因此不能保证每只电池都不进入过充电状态，也不能保证每只电池都被充满了。这是图1充电方法的缺点。图2显示了一种新的电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组充电方法。在这种充电方法中，充电器直接联接每一只蓄电池的正、负极，随时检测、控制蓄电池组中每一只蓄电池的电压和电流。各只电池的充电电压和电流可能是不一样的。如果有任一只蓄电池的端电压超过单只电池的最高限压值，充电器就停止对该只电池的充电，但其他电池仍然继续充电。这就保证了每一只电池都不会进入过充电状态，同时每一只电池都会被充满。因此这样的充电方法，确保每一只电池始终在允许的电流、电压范围内充电，不会损伤电池，可以使蓄电池组的循环寿命大大延长。具体实施例方式电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的理论寿命应该是300次深放电循环。原先使用串联联接方法充电，电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的实际寿命很少有达到理论寿命的。不少电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组在150次深放电循环之后，容量有比较明显的下降，续驶里程随之下降。有些蓄电池组在200次深放电循环之后，由额定的12Ah容量下降到7Ah，甚至更少。如此时在铅酸蓄电池保用期内，则电动自行车、电动摩托车销售商不得不为消费者更换蓄电池。更换蓄电池的比例有时接近20％。经我们使用新的并联联接方法充电后，电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的实际寿命都能达到理论寿命。电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组在200次深放电循环之后，容量只有稍许下降，续驶里程下降也很有限。在铅酸蓄电池保用期内更换蓄电池的比例只有5％左右。这大大提高了电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的充电方法，由铅酸蓄电池组、充电器和控制、检测系统组成，其特征是充电器直接联接铅酸蓄电池组中每一只蓄电池的正、负极，充电时随时检测、控制蓄电池组中每一只蓄电池的电压和电流。

【技术特征摘要】
1.一种电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的充电方法，由铅酸蓄电池组、充电器和控制、检测系统组成，其特征是充电器直接联接铅酸蓄电池组中每一只蓄电池的正、负极，充电时随时检测、控制蓄电池组中每一只蓄电池的电压和电流。2.由权利要求1所述的电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的充电方法，其特征是整个充电器由n个小充电器组成(n是蓄电池组中的电池数目)，每只小充电器与一只蓄电池并联，单独向这只电池充电，任一只蓄电池被充满，就关断与之并联的充电器，小充电器依次被关断，直至所有的蓄电池被充满。3.由权利要求1所述的电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的充电方法，充电器与整组蓄电池串联充电，其特征是每一只蓄电池并联一个功率开关电路，充电初功率开关电路是关断的，充电时检测每一只蓄电池的充电状况，任一只蓄电池被充满，与其并联的功率开关电路就被接通，原来通过这只蓄电池的充电电流就由并联的功率开关电路通过，保证蓄电池组中其他未被充满电池的充电继续进行，蓄电池的并联功率开关电路依次被接通，直至所有的蓄电池被充满。4.由权利要求1和3所述的电动自行车、电动摩托车铅酸蓄电池组的充电方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯惟力，缪华，
申请(专利权)人：柯惟力，缪华，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]