CN102445652B

CN102445652B - 一种监控电路的检测方法

Info

Publication number: CN102445652B
Application number: CN 201110456182
Authority: CN
Inventors: 吴伟林; 李凯; 岳育明; 张代红; 陈春梅; 宋慧
Original assignee: Chengdu Linhai Electronics Co Ltd
Current assignee: Chengdu Linhai Electronics Co Ltd
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2031-12-30
Also published as: CN102445652A

Abstract

本发明公开了一种监控电路的检测方法，用多组直流可调稳压电源模拟电池组中的各个锂电池并联组的输出电压并分别与所述电池监控芯片的各接入端子对应相连；在调节所述直流可调稳压电源使得其模拟的一路输出电压从标称值下降到所述监控电路的低保护阈值，和/或从标称值上升到所述监控电路的高保护阈值的过程中，检测所述监控电路的输出电压的变化状态，判断所述监控电路的对应接入端子是否正常，由于锂离子电池组放电、充电时间都很漫长，本发明用多组直流可调稳压电源模拟电池组中的各个锂电池并联组的输出电压，能在短时间内快速、方便地检测出监控电路各接入端子是否正常，可缩短检测人员的工作时间，提高检测工作效率。

Description

一种监控电路的检测方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种用于对移动终端电源中的电池组充放电进行切换的监控电路的检测方法。

背景技术

当今移动通信设备均采用电池作为设备的供电源，为了保证设备的便携性及移动性，一般都采用容量体积比最佳的锂离子电池，如我们常用的手机、GPS、海事卫星电话等均采用锂电池作为机载电源。由于L波段卫星的转发功率大大低于传统通信卫星，因此我们的通信终端设备不仅要处理及其微弱的接收信号还必须具备大功率的发射功率，同时由于L波段卫星的转发功率的限制，对通信语音数据的压缩、解压缩，编、解码等数据处理的复杂程度也远大于一般通信设备，必须采用超大规模DSP芯片来完成数据处理。以上两点注定了L波段卫星移动通信便携式移动终端不仅是一种具备及微弱信号处理能力的终端设备，同时也是一高功率的耗电设备。要保证该终端在各种复杂环境下都能正常工作，L波段卫星移动通信便携式移动终端电源必须具备较长的连续使用时间、多组电压大电流输出、极低噪声及纹波、同时又要减小设备的体积及重量，为实现上述应用而设计的锂离子电池组供电源，要达到如此苛刻的应用条件，保证终端机在任何恶劣条件下正常工作，在使用前对其作出全面性能指标测量是必须的。

发明内容

本发明的目的是提供一监控电路的检测方法，可简单检测出监控电路的各接入端子是否处于正常状态。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种监控电路的检测方法，所述监控电路用于对移动终端电源中的电池组充放电进行切换，所述电池组由多个锂电池并联组串联而成，每个锂电池并联组包括多只锂电池，所述监控电路中的电池监控芯片包括与所述电池组中的锂电池并联组数量相等的接入端子，所述检测方法包括：

用多组直流可调稳压电源模拟电池组中的各个锂电池并联组的输出电压并分别与所述电池监控芯片的各接入端子对应相连；

在调节所述直流可调稳压电源使得其模拟的一路输出电压从标称值下降到所述监控电路的低保护阈值，和/或从标称值上升到所述监控电路的高保护阈值的过程中，检测所述监控电路的输出电压的变化状态；

根据所述监控电路的输出电压的变化状态判断所述监控电路的对应接入端子是否正常。

其中，根据所述监控电路的输出电压的变化状态判断所述监控电路的对应接入端子是否正常，具体包括：

若在调节所述直流可调稳压电源使得其模拟的一路输出电压从标称值下降到所述监控电路的低保护阈值的过程中，所述监控电路的输出电压从其标称值下降到零，则判断出与该路直流可调稳压电源模拟的输出电压相连的接入端子低电压保护正常；

若在调节所述直流可调稳压电源使得其模拟的一路输出电压从标称值上升到所述监控电路的高保护阈值的过程中，所述监控电路的输出电压从其标称值下降到零，则判断出与该路直流可调稳压电源模拟的输出电压相连的接入端子高电压保护正常。

优选的，所述电池组由四个锂电池并联组串联而成，每个锂电池并联组包括八只锂电池。

优选的，所述直流可调稳压电源模拟的各路输出电压的标称值为3.7V，所述监控电路的输出电压的其标称值为14.8V。

优选的，所述所述监控电路的低保护阈值为2.3V，所述监控电路的高保护阈值为4.2V。

优选的，所述检测方法还包括：检测所述监控电路两输出端之间的短路电流，若检测到短路电流为零，则判断出所述监控电路的短路保护正常。

由于锂离子电池组放电、充电时间都很漫长，本发明用多组直流可调稳压电源模拟电池组中的各个锂电池并联组的输出电压，能在短时间内快速、方便地检测出监控电路各接入端子是否正常，可缩短检测人员的工作时间，提高检测工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明实施例中移动终端电源中电池组的一种结构示意图；

图2为本发明实施例移动终端电源中电池监控电路的一种电路图；

图3为本发明实施例中用直流可调稳压电源模拟各个锂电池并联组输出电压的一种连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的是一种监控电路的检测方法，所述监控电路用于对移动终端电源中的电池组充放电进行切换，以保护电池组不过充电、过放电，延长电池使用周期，所述移动终端电源是专为基于北斗卫星的L、S波段卫星移动通信便携式移动终端所设计的电源。

为了更清楚的说明本发明实施例中监控电路的检测方法，下面先介绍与该监控电路连接的移动终端电源中的电池组的结构，及该监控电路自身的电路结构。

所述移动终端电源中的电池组由多个锂电池并联组串联而成，每个锂电池并联组包括多只锂电池，所述监控电路中的电池监控芯片包括与所述电池组中的锂电池并联组数量相等的接入端子，优选方案中，电池组由四个锂电池并联组串联而成，每个锂电池并联组包括八只锂电池，一共32只标准锂离子电池，如图1，其中锂电池可选单只容量为2600mAH的锂电池，此时，所述锂离子电池组标称电压为14.8V，实际工作电压范围为13.4-17V之间。电池组与电池监控电路组合后输出电压为14.8V，所述电池监控电路与DC-DC升、降压器连接，将锂离子电池组的14.8V标准电压转换成基于北斗卫星的移动终端机各部分所需的供电电压，所述DC-DC升压器可采用选用效率高达90%的DC-DC升、降压一体转换器LT3780。

本发明实施例中电池监控电路的一种电路图可参见图2，如图所示所述电池监控电路包括电池监控芯片U1和开光管，所述电池监控电路用于对所述锂离子电池组充放电进行切换，以保护电池组不过充电或过放电。图2中电池监控芯片U1的V1、V2、V3、V4脚分别连接锂离子电池组的B1、B2、B3、B4端，所述开光管Q1和开关管Q2均为P沟道MOS管（需要说明的是，本发明实施例中开光管除了P沟道MOS管还可以为其他开关管，在开光管为其他开光管时，控制原理一致但控制信号及电池监控芯片U1与开光管的连接关系需要做适应性调整），电池监控芯片U1的OV端通过三极管Q3连接MOS管Q2的栅极，电池监控芯片U1的DCHG端连接MOS管Q1的栅极。电池监控芯片U1检测所述锂离子电池组中的每一个锂电池并联组的电压，当检测到所述锂离子电池组中的任一个锂电池并联组的电压低于预设的低保护阈值时（如2.3V），所述电池监控芯片U1的OV脚输出低电压至大电流场效应管Q2的控制栅极，Q2管断开，切断放电回路，从而保护电池组不过放电；当检测到所述锂离子电池组中的任一个锂电池并联组的电压高于预设的高保护阈值时（如4.2V），所述电池监控芯片U1的DCHG脚输出低电压至大电流场效应管Q1的控制栅极，Q1管断开，切断充电回路，从而保护电池组不过充电。

由于本发明实施例中设计的电池组为整个移动终端电源的核心部分，由于采用多达32只锂离子电池的组合方式，其中任何一个电池出现故障都会给整个电源带来毁灭性灾难。同时锂离子电池是一种液态电池，在充放电的使用过程中稍有不当还会引起爆炸、火灾，要保证锂离子电池组正常工作，锂离子电池组的电池监控电路就显得尤为重要，要保证电池监控电路的正常工作，在使用前测量电池监控电路的各项保护功能是否全部正常是非常有必要的，如何测量其各项保护功能是否全部正常即为本发明实施例所要解决的问题。

由于锂离子电池组放电、充电时间都很漫长，本发明采用多组直流可调稳压电源模拟电池组中的各个锂电池并联组的输出电压，并分别与所述电池监控芯片的各接入端子对应相连。调节所述直流可调稳压电源使得其模拟的一路输出电压从标称值下降到所述监控电路的低保护阈值的过程中，若检测到所述监控电路的输出电压从其标称值下降到零，则判断出与该路直流可调稳压电源模拟的输出电压相连的接入端子低电压保护正常；调节所述直流可调稳压电源使得其模拟的一路输出电压从标称值上升到所述监控电路的高保护阈值的过程中，若检测到所述监控电路的输出电压从其标称值下降到零，则判断出与该路直流可调稳压电源模拟的输出电压相连的接入端子高电压保护正常。监控电路的输出电压的电压变化检测可以通过万用表来测量，也可以通过其他电压测量装置来测量。其中所述直流可调稳压电源模拟的各路输出电压的标称值为3.7V，所述监控电路的输出电压的其标称值为14.8V。所述所述监控电路的低保护阈值优选为2.3V，所述监控电路的高保护阈值优选为4.2V。

例如：本发明实施例中采用2台二路直流可调稳压电源来模拟锂离子电池组的实际4组电压，其接线图见图3，先把2台直流可调稳压电源的4组输出电压都调整为3.7V，关机后再把连接好的2台直流可调稳压电源的输出线B4、B3、B2、B1及GND线分别与锂离子电池监控板的V1、V2、V3、V4接入端子及GND端口连接，再次开机，测量电池监控板P+及P-两端电压应在14.8V左右，下面举例说明如何使用本发明实施例中的监控电路检测方法进行电池的低电压保护测量、高电压保护测量和输出短路测量：

1）电池低电压保护测量：

慢慢调低B4电压，同时测量电池监控板P+及P-两端电压应在14.8V开始慢慢下降，当B4电压低至2.3V左右时，P+及P-两端电压下降为零，V4端低压保护正常。

慢慢调低B3电压，同时测量电池监控板P+及P-两端电压应在14.8V开始慢慢下降，当B3电压低至2.3V左右时，P+及P-两端电压下降为零，V3端低压保护正常。

慢慢调低B2电压，同时测量电池监控板P+及P-两端电压应在14.8V开始慢慢下降，当B2电压低至2.3V左右时，P+及P-两端电压下降为零，V2端低压保护正常。

慢慢调低B1电压，同时测量电池监控板P+及P-两端电压应在14.8V开始慢慢下降，当B1电压低至2.3V左右时，P+及P-两端电压下降为零，V1端低压保护正常。

2）电池高电压保护测量：

慢慢调高B4电压，同时测量电池监控板P+及P-两端电压应在14.8V开始慢慢上升，当B4电压升至4.2V左右时，P+及P-两端电压下降为零，V4端高压保护正常。

慢慢调高B3电压，同时测量电池监控板P+及P-两端电压应在14.8V开始慢慢上升，当B3电压升至4.2V左右时，P+及P-两端电压下降为零，V3端高压保护正常。

慢慢调高B2电压，同时测量电池监控板P+及P-两端电压应在14.8V开始慢慢上升，当B2电压升至4.2V左右时，P+及P-两端电压下降为零，V2端高压保护正常。

慢慢调高B1电压，同时测量电池监控板P+及P-两端电压应在14.8V开始慢慢上升，当B1电压升至4.2V左右时，P+及P-两端电压下降为零，V1端高压保护正常。

3）输出短路测量：

检测所述监控电路两输出端之间的短路电流，若检测到短路电流为零，则判断出所述监控电路的短路保护正常。用万用表测量短路电流是，具体方式为：把万用表开到电流测量端，将红黑表笔直接接入电池监控板的P+及P-两端，观察万用表显示电流应该为零，说明短路保护正常。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.一种监控电路的检测方法，所述监控电路用于对移动终端电源中的电池组充放电进行切换，其特征在于，所述电池组由多个锂电池并联组串联而成，每个锂电池并联组包括多只锂电池，所述监控电路中的电池监控芯片包括与所述电池组中的锂电池并联组数量相等的接入端子，所述检测方法包括：

根据所述监控电路的输出电压的变化状态判断所述监控电路的对应接入端子是否正常，具体包括：

2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述电池组由四个锂电池并联组串联而成，每个锂电池并联组包括八只锂电池。

3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述直流可调稳压电源模拟的各路输出电压的标称值为3.7V，所述监控电路的输出电压的标称值为14.8V。

4.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述监控电路的低保护阈值为2.3V，所述监控电路的高保护阈值为4.2V。

5.如权利要求1至4中任一项所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

检测所述监控电路两输出端之间的短路电流，若检测到短路电流为零，则判断出所述监控电路的短路保护正常。