專利名稱：供電動車使用的鋰二次電池的充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰二次電池使用領(lǐng)域，特別是一種供電動車輛使用的鋰二次電池的充電方法。
本發(fā)明的一種供電動車使用的鋰二次電池的充電方法采用并聯(lián)充電方式。
其中，所述的并聯(lián)充電方式是采用機械結(jié)構(gòu)方式，通過可切換的金屬片實現(xiàn)電池串聯(lián)放電及并聯(lián)充電，當(dāng)金屬片拔下來時，電池串聯(lián)放電；當(dāng)金屬片拔上去時，電池并聯(lián)充電。
其中，所述的并聯(lián)充電方式是采用場效應(yīng)管方式，通過場效應(yīng)管、控制電路實現(xiàn)串聯(lián)放電與并聯(lián)充電之間的切換，當(dāng)串聯(lián)放電時，控制電路控制場效應(yīng)管使電池只串聯(lián)通路；當(dāng)并聯(lián)充電時，控制電路控制場效應(yīng)管使電池只并聯(lián)通路。
其中，所述的并聯(lián)充電方式是采用光電控制器件方式，通過場效應(yīng)管、光電控制器件、控制電路實現(xiàn)串聯(lián)放電與并聯(lián)充電之間的切換，當(dāng)串聯(lián)放電時，控制電路控制場效應(yīng)管、光電控制器件使電池只串聯(lián)通路；當(dāng)并聯(lián)充電時，控制電路控制場效應(yīng)管、光電控制器件使電池只并聯(lián)通路。
其中，所述的并聯(lián)充電方式是采用繼電器方式，通過可切換的繼電器實現(xiàn)電池串聯(lián)放電及并聯(lián)充電，當(dāng)繼電器不動作，所有的常閉觸點接通，實現(xiàn)了電池的串聯(lián)放電；當(dāng)繼電器動作時，開關(guān)斷開常閉觸點，接通常開觸點，實現(xiàn)了電池的并聯(lián)充電。
其中，所述的并聯(lián)充電方式是采用分時方式，通過場效應(yīng)管、控制電路實現(xiàn)串聯(lián)放電與并聯(lián)充電之間的切換，當(dāng)串聯(lián)放電時，控制電路控制場效應(yīng)管使電池只串聯(lián)通路；當(dāng)并聯(lián)充電時，通過控制電路分時輸出信號控制一次只接通一個電池，電池輪流充電。
其中，所述的并聯(lián)充電方式是采用分立電源方式，每個電池都采用一個充電電源。
本發(fā)明采用恒壓控制的并聯(lián)充電方法，既有效解決電動自行車用的鋰二次電池組在使用中充電安全性，亦有助于電池充滿電等問題。
采用機械結(jié)構(gòu)方式使鋰二次電池串聯(lián)與并聯(lián)之間的轉(zhuǎn)換較簡單，成本較低，但需要人工去操作。實施例2采用場效應(yīng)管方式如圖5及圖6所示，實現(xiàn)串聯(lián)放電與并聯(lián)充電之間的切換是采用場效應(yīng)管，以下可把場效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11當(dāng)成開關(guān)使用，當(dāng)串聯(lián)放電時，控制電路給A-1、B-1、C-1、D-1輸出高電平，從而使P溝道的場效應(yīng)管Q1、Q4、Q7、Q10關(guān)斷，從而切斷充電電源的(+)端與電池正端的連接，同時，控制電路給A-2、B-2、C-2、D-2輸出低電平，從而使N溝道的場效應(yīng)管Q2、Q5、Q8、Q11關(guān)斷，從而切斷充電電源的(-)端與電池負(fù)端的連接，并且其時控制電路給Y-1送出低電平，使光隔U1-1接通，從而使中間的場效應(yīng)管Q3、Q6、Q9是接通的，這時就可實現(xiàn)了所有電池串聯(lián)；當(dāng)需要并聯(lián)充電時，控制電路給Y-1送出高電平，使光隔U1-1斷開，使場效應(yīng)管Q3、Q6、Q9斷開，先切斷電池之間的連接，然后控制電路給A-1、B-1、C-1、D-1輸出低電平，使場效應(yīng)管Q1、Q4、Q7、Q10接通，把電池正端接至充電電源(+)端，給A-2、B-2、C-2、D-2輸出高電平，使場效應(yīng)管Q2、Q5、Q8、Q11接通，把電池負(fù)端接至充電電源的(-)端，實現(xiàn)并聯(lián)充電。
采用場效應(yīng)管方式使鋰二次電池串聯(lián)與并聯(lián)之間的轉(zhuǎn)換很可靠，由于場效應(yīng)管為電壓控制器件，功耗非常的低，幾乎不損耗電池的能量，是非常理想的一個充電方法；實施例3采用光電控制器件如圖7及圖8所示，實現(xiàn)原理與采用場效應(yīng)管控制方式幾乎是一樣的，不同在于它采用U1、U2、U3光電控制器件，當(dāng)控制電路給Y-1送出低電平時，光電控制器件U1-1、U2-1、U3-1發(fā)光，控制其相應(yīng)的開關(guān)U1-2、U2-2、U3-2合上，實現(xiàn)電池的串聯(lián)，在電池串聯(lián)時，場效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8是關(guān)斷的，避免電池相互之間的影響；當(dāng)需要并聯(lián)充電時，控制電路先給Y-1送出高電平，使光電開關(guān)U1-2、U2-2、U3-2斷開，切斷電池之間的連接，然后控制電路再給A-1、B-1、C-1、D-1輸出低電平，使Q1、Q3、Q5、Q7接通，把電池正端接至充電電源(+)端，給A-2、B-2、C-2、D-2輸出高電平，使Q2、Q4、Q6、Q8接通，把電池負(fù)端接至充電電源的(-)端，實現(xiàn)并聯(lián)充電。
采用光電控制方式使鋰二次電池串聯(lián)與并聯(lián)之間的轉(zhuǎn)換很安全，但目前光電控制器件價格較高。實施例4采用繼電器方式如圖9、

圖10所示，串聯(lián)、并聯(lián)之間的切換采用的是繼電器，每個電池都需要一個雙刀雙擲的繼電器，繼電器U1動作時，其相應(yīng)的開關(guān)K1-1和K1-2就會斷開常閉觸點，接通常開觸點，繼電器U2、U3、U4工作原理與U1一樣；當(dāng)需電池供電給自行車時，繼電器不動作，則所有的常閉觸點接通，實現(xiàn)了電池的串聯(lián)，當(dāng)需要充電時，控制電路控制繼電器動作，開關(guān)K1-1、K2-1、K3-1、K4-1開關(guān)接通常開觸點，從而接通在一起接至充電電源的(+)端，開關(guān)K1-2、K2-2、K3-2、K4-2開關(guān)接通常開觸點，從而接通在一起接至充電電源的(-)端，實現(xiàn)了電池的并聯(lián)充電。
采用繼電器方式做轉(zhuǎn)換開關(guān)是很常用的，器件較容易購買，價格較合理，但由于它是機械開關(guān)器件，使用有一定的壽命，可以根據(jù)用戶需求做設(shè)計；實施例5采用分時方式如圖11及圖12所示，P溝道的場效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4，和N溝道的場效應(yīng)管Q5、Q6、Q7、Q8作為開關(guān)用，當(dāng)串聯(lián)放電時，控制電路給A-1、B-1、C-1、D-1輸出高電平，從而使P溝道的場效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4關(guān)斷，從而切斷充電電源的(+)端與電池正端的連接，同時，控制電路給A-2、B-2、C-2、D-2輸出低電平，從而使N溝道的場效應(yīng)管Q5、Q6、Q7、Q8關(guān)斷，從而切斷充電電源的(-)端與電池負(fù)端的連接，則電池正常放電；當(dāng)需要給電池B1充電時，只要給A-1輸出低電平，給A-2輸出高電平，就把B1的正負(fù)端分別接至充電電源的正負(fù)端；同樣原理可給電池B2、B3、B4充電；一次只接通一個電池，通過控制電路分時輸出信號控制電池輪流充電；此方法與前面所提到的有明顯不同在于前面方法都是控制所有電池同時充電的，但本例的方法只能某一時刻只對一節(jié)電池充電，所以不需要另外的器件把串聯(lián)斷開，因為它每一時間片段只對一節(jié)電池充電，不會對其他電池造成影響，且在充電時，保證每節(jié)電池的電壓不超過充電電源電壓4.1V，其方式優(yōu)點是充電過程中壞的電池不會對好的電池造成影響。實施例6采用分立電源方式如圖13所示，每個電池都采用一個充電電源，無需通過其他器件驅(qū)動串聯(lián)充電與并聯(lián)充電之間的切換，但所要用的原器件很多，所以成本較高。
權(quán)利要求
1.一種供電動車使用的鋰二次電池的充電方法，其特征在于所述的充電方法采用恒壓控制的并聯(lián)充電方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于所述的并聯(lián)充電方式是采用機械結(jié)構(gòu)方式，通過可切換的金屬片實現(xiàn)電池串聯(lián)放電及并聯(lián)充電，當(dāng)金屬片拔下來時，電池串聯(lián)放電；當(dāng)金屬片拔上去時，電池并聯(lián)充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于所述的并聯(lián)充電方式是采用場效應(yīng)管方式，通過場效應(yīng)管、控制電路實現(xiàn)串聯(lián)放電與并聯(lián)充電之間的切換，當(dāng)串聯(lián)放電時，控制電路控制場效應(yīng)管使電池只串聯(lián)通路；當(dāng)并聯(lián)充電時，控制電路控制場效應(yīng)管使電池只并聯(lián)通路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于所述的并聯(lián)充電方式是采用光電控制器件方式，通過場效應(yīng)管、光電控制器件、控制電路實現(xiàn)串聯(lián)放電與并聯(lián)充電之間的切換，當(dāng)串聯(lián)放電時，控制電路控制場效應(yīng)管、光電控制器件使電池只串聯(lián)通路；當(dāng)并聯(lián)充電時，控制電路控制場效應(yīng)管、光電控制器件使電池只并聯(lián)通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于所述的并聯(lián)充電方式是采用繼電器方式，通過可切換的繼電器實現(xiàn)電池串聯(lián)放電及并聯(lián)充電，當(dāng)繼電器不動作，所有的常閉觸點接通，實現(xiàn)了電池的串聯(lián)放電；當(dāng)繼電器動作時，開關(guān)斷開常閉觸點，接通常開觸點，實現(xiàn)了電池的并聯(lián)充電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于所述的并聯(lián)充電方式是采用分時方式，通過場效應(yīng)管、控制電路實現(xiàn)串聯(lián)放電與并聯(lián)充電之間的切換，當(dāng)串聯(lián)放電時，控制電路控制場效應(yīng)管使電池只串聯(lián)通路；當(dāng)并聯(lián)充電時，通過控制電路分時輸出信號控制一次只接通一個電池，電池輪流充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于所述的并聯(lián)充電方式是采用分立電源方式，每個電池都采用一個充電電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及的一種供電動車使用的鋰二次電池的充電方法是采用恒壓并聯(lián)充電方式，所述的并聯(lián)充電方式包括機械結(jié)構(gòu)方式、場效應(yīng)管方式、光電控制器件方式、繼電器方式、分時方式及分立電源方式，本發(fā)明的恒壓控制并聯(lián)充電方法既有效解決電動車用的鋰二次電池組在使用中充電安全性，亦有助于保證電池能夠充滿電的問題。
文檔編號H01M10/44GK1420591SQ0214765
公開日2003年5月28日 申請日期2002年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者王傳福, 嚴(yán)岳清, 楊海珊 申請人:深圳市比亞迪電子有限公司