[發(fā)明專利]一種具有補償效應(yīng)的電動車電池充電裝置及其充電方法

有效

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• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN102545311A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 簡金勇;高利明;許廣軍;鐘菊財
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇新日電動車股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 夏平

1.一種具有補償效應(yīng)的電動車電池充電裝置，其特征在于包括：

電池組(2)，包括若干個串聯(lián)的電池單元；

利用外接電源(10)向電池組(2)充電的充電部(1)，包括一個MCU(9)以及一個與其相連的溫度傳感器(16)；

充電部(1)還包括主供電線路和輔助供電線路，主供電線路向電池組(2)供電，通過MCU(9)調(diào)節(jié)主供電線路的電流和電壓，輔助供電線路向MCU(9)供電；

所述電池組(2)和MCU(9)之間連接有一個溫度傳感器(18)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有補償效應(yīng)的電動車電池充電裝置，其特征在于所述MCU(9)連接有風(fēng)扇(15)，輔助線路向風(fēng)扇(15)供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有補償效應(yīng)的電動車電池充電裝置，其特征在于所述電池組(2)中串聯(lián)的電池單元為閥控鉛酸蓄電池。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有補償效應(yīng)的電動車電池充電裝置，其特征在于所述主供電線路還包括主電源(11)、電流調(diào)節(jié)器(13)和電壓調(diào)節(jié)器(14)。

5.一種具有補償效應(yīng)的電動車電池充電裝置的充電方法，其中，電池組(2)包括若干個串聯(lián)的電池單元；利用外接電源(10)向電池組(2)充電的充電部(1)，包括一個MCU(9)以及一個與其相連的溫度傳感器(16)；充電部(1)還包括主供電線路和輔助供電線路，主供電線路向電池組(2)供電，通過MCU(9)調(diào)節(jié)主供電線路的電流和電壓，輔助供電線路向MCU(9)供電；所述電池組(2)和MCU(9)之間連接有一個溫度傳感器(18)，MCU(9)連接有風(fēng)扇(15)，其特征在于包括以下充電步驟：

第1階段，充電前期，通過溫度傳感器(18)和MCU(9)檢測電池組(2)的初始端電壓U₀和溫度T檢查、判斷電池組(2)連接是否正常，如果連接不正常則通過MCU(9)將信號反饋至外接電源(10)使其停止輸出，如果連接正常則進行充電，并經(jīng)過MCU(9)預(yù)設(shè)定的Δt₁時間判斷電池組(2)的放電情況；

第2階段，充電至實際環(huán)境下滿電狀態(tài)，MCU(9)記錄當(dāng)?shù)?階段充電時間Δt后的電池溫度T₂；記錄的溫度過高則啟動風(fēng)扇(15)為充電器散熱；

第3階段，根據(jù)第1、2階段記錄的電壓、溫度和充電時間預(yù)判需要補償充電的時間，進行補償充電；

第4階段浮充階段充電器對電池組(2)進行定時充電。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有補償效應(yīng)的電動車電池充電裝置的充電方法，其特征在于還包括以下子步驟：

第1階段：接通外接電源(10)，MCU(9)數(shù)據(jù)初始化，檢測電池組(2)的初始端電壓U₀、溫度T，若檢測到U₀＞0，將初始端電壓U₀記錄入MCU；若檢測到U₀≤0，則表示電池組(2)未與充電部(1)連接或者電池組(2)正負極反接，應(yīng)檢查電池組(2)連接是否正常，若重新連接正常，繼續(xù)檢測到U₀≤0，則MCU(9)反饋信號給外接電源(10)使其停止輸出；

在經(jīng)過MCU(9)預(yù)設(shè)定的Δt₁時間后檢測電池組(2)端電壓U₁，若檢測到U₁＞U₀，則將數(shù)據(jù)保存入MCU(9)；若檢測到電壓U₁未變化，則檢查充電部(1)與電池組(2)是否連接異常；

在MCU(9)內(nèi)存儲設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)端電壓變化率V₀以及標(biāo)準(zhǔn)補償充電時間Δt₀，所述的標(biāo)準(zhǔn)端電壓變化率V₀是指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下對完全放電的電池組(2)進行充電，在Δt₁時間內(nèi)端電壓的變化率；所述的標(biāo)準(zhǔn)補償充電時間Δt₀是指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，對電池組(2)補償充電的時間，K₀是指補償充電容量與標(biāo)準(zhǔn)狀況下放電容量Ce的百分比，即是償充電容量C_Δt1＝Ce·K₀；

將保存入MCU(9)的電壓U₀和U₁，計算Δt₁時間內(nèi)電壓變化率V₁；計算K₂＝V₁/V₀，若K₂＞1，則電池組(2)未完全放電或者電池容量衰減；若K₂＜1，則電池組(2)深度放電；

第2階段：

充電初始化后，MCU(9)記錄環(huán)境溫度T₁和充電器內(nèi)部溫度T₃，當(dāng)Δt時間后記錄電池溫度T₂，當(dāng)溫度差值ΔT及電流I超過設(shè)定值ΔT₀和I₀時，MCU(9)將信號反饋給主電源(11)通過電流調(diào)節(jié)器(13)和電壓調(diào)節(jié)器(14)分別調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)充電電流及充電電壓，強制使其進入第4階段以避免電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象發(fā)生；當(dāng)溫度差值ΔT及電流I均在設(shè)定范圍內(nèi)時，計算溫度補償系數(shù)K₁；若溫度傳感器(16)在充電部(1)內(nèi)部時，記錄的溫度過高則啟動風(fēng)扇(15)為充電器散熱；

第3階段：

MCU(9)計算電池組(2)充滿后容量C；電池組(2)充滿電容量C可由第1階段容量C₁和第2階段C₂組成，C₂可視為常數(shù)，即C＝C₁+C₂；而初始容量C₀越高，第1階段充入容量C₁越小，則可視作C₁＝I·t₁，I₁為第1階段充電電流，t₁為第1階段充電時間；

計算補償容量ΔC＝f·C＝f·(I₁·t₁+C₂)，f是K₁和K₂綜合計算的補償系數(shù)；

根據(jù)補償容量ΔC與調(diào)制的平均電流I，計算補償充電時間Δt₂；

補償充電階段，MCU(9)將控制器信號反饋給主電源(11)調(diào)節(jié)充電電流(13)及調(diào)節(jié)充電電壓(14)；

第4階段：

補償充電結(jié)束后，MCU(9)內(nèi)部定時器設(shè)定浮充充電時間為Δt₃，經(jīng)Δt₃停止對電池組2進行充電。