CN104360283B - 锂电池检测系统及设备、以及检测板 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种多通道锂电池检测系统,包括:多个检测接口(111)、多个检测板(13)、以及通讯板(15)。其中,每个检测板(13)包括输入电压变压器(131)、检测信号输入模块(133)和光电耦合器(135)。所述多个检测板(13)的所述多个检测信号输入模块(131)分别电连接所述多个检测接口(111)。所述多个检测板(13)的所述多个光电耦合器(135)分别作为所述多个检测板(13)的检测结果数据输出模块。通讯板(15)通过数据总线(16)电连接所述多个检测板(13)的所述多个光电耦合器(135)以接收检测结果数据。本发明还提出采用上述多通道锂电池检测系统的多通道锂电池检测设备以及所采用的检测板。本发明具有检测方便、检测精度较高等优点。

Description

锂电池检测系统及设备、以及检测板
技术领域
[0001] 本发明涉及电池技术领域,特别是涉及一种多通道锂电池检测系统、一种多通道 锂电池检测设备以及一种检测板。
背景技术
[0002] 锂电池具有容量高、体积小、重量轻等优点,由多个锂电池单体组成的锂电池组则 以其更高的容量而被应用到许多领域,例如在电动车中,可以利用锂电池组取代传统的铅 酸电池。
[0003] 传统的多通道锂电池检测系统,多个检测通道共用一个检测板,因此通道与通道 之间是共地的,其没法在线检测由多个锂电池单体组成的锂电池组,而需要将锂电池组拆 成一个一个锂电池单体来分别进行检测,导致检测非常不便。
发明内容
[0004] 因此,为克服现有技术存在的缺陷和不足,本发明提出一种多通道锂电池检测系 统、一种多通道锂电池检测设备以及一种检测板。
[0005] 具体地,本发明的实施例提出的一种多通道锂电池检测系统,包括:多个检测接 口、多个检测板、以及通讯板。其中,每个检测板包括输入电压变压器、检测信号输入模块和 光电耦合器。所述多个检测板的所述多个检测信号输入模块分别电连接所述多个检测接 口。所述多个检测板的所述多个光电耦合器分别作为所述多个检测板的检测结果数据输出 模块。通讯板通过数据总线电连接所述多个检测板的所述多个光电耦合器以接收检测结果 数据。
[0006] 在本发明的一个实施例中,上述多个检测接口分别为四芯航空插座。
[0007] 在本发明的一个实施例中,上述每个检测板的所述检测信号输入模块通过四条检 测信号线连接至所述多个检测接口之一。
[0008] 在本发明的一个实施例中,上述通讯板为串口通讯板。
[0009] 在本发明的一个实施例中,上述多通道锂电池检测系统还包括电源接口和EMI (Electromagnetic Interference,电磁干扰)滤波模块。所述EMI滤波_旲块电连接在所述电 源接口和所述多个检测板的所述多个输入电压变压器之间。
[0010] 在本发明的一个实施例中,上述多通道锂电池检测系统还包括多个探针组。所述 多个探针组分别电连接至所述多个检测板的所述多个检测信号输入模块。
[0011] 此外,本发明的再一实施例提出的一种多通道锂电池检测设备,包括:机箱、散热 器、风道挡板、多个检测板、电源接口、EMI滤波模块以及通讯板。其中,所述机箱设置有前面 板、进风口和出风口。所述散热器和风道挡板安装在所述机箱内;所述散热器与所述风道挡 板之间形成有散热通道,并在所述机箱内定义出分别位于所述散热通道两侧的第一容置空 间和第二容置空间;所述进风口和出风口分别位于所述散热通道的两端。所述多个检测板 位于所述第一容置空间且与所述散热器热接触;所述多个检测板之间相互电气隔离且均包 括输入电压变压器及检测信号输入模块,以及所述多个检测板的所述多个检测信号输入模 块分别电连接至所述前面板。所述电源接口、EMI滤波模块和通讯板位于所述第二容置空间 且所述Effl滤波模块电连接在所述电源接口和所述多个检测板的所述多个输入电压变压器 之间;所述通讯板通过数据总线电连接所述多个检测板。
[0012] 在本发明的一个实施例中,上述多个检测板均还包括光电耦合器,从而所述通讯 板通过所述数据总线电连接所述多个检测板的所述多个光电耦合器以实现所述多个检测 板之间的电气隔离。
[0013] 在本发明的一个实施例中,上述前面板上设置有多个检测接口。所述多个检测接 口分别电连接所述多个检测板的所述多个检测信号输入模块。
[0014] 在本发明的一个实施例中,上述前面板上还设置有电池夹具。所述电池夹具包括 固定部和可动部;所述固定部上设置有多个第一探针,所述可动部上设置有与所述多个第 一探针——对应的多个第二探针;所述多个第一探针和所述多个第二探针构成多个探针 组,所述多个探针组分别电连接至所述多个检测板的所述多个检测信号输入模块。
[0015] 在本发明的一个实施例中,上述多通道锂电池检测设备还包括空气滤清器和散热 风扇,位于所述散热通道内。所述空气滤清器邻近所述进风口设置,以及所述散热风扇邻近 所述出风口设置。
[0016] 另外,本发明的另一实施例提出的一种检测板,适于应用于多通道锂电池检测系 统。所述多通道锂电池检测系统包括通讯板和多个检测接口。其中,所述检测板包括输入电 压变压器、检测信号输入模块和电气隔离器件。所述检测信号输入模块适于电连接所述多 个检测接口之一。所述电气隔离器件作为所述检测板的检测结果输出模块且适于通过数据 总线电连接至所述通讯板。
[0017] 在本发明的一个实施例中,上述电气隔离器件包括光电耦合器。
[0018] 本发明的有益效果是:本发明的多通道锂电池检测系统通过对检测板的新颖设 计,利电气隔离器件例如光电耦合器将各个检测板从电气上隔离开来,如此可以直接在线 测试整组串联起来的电池单体。此外,多通道锂电池检测设备的机箱内部结构设计将散热 部分和电路板部分(例如检测板、通讯板、EMI滤波模块)隔离开来,电路板部分不会有特别 大的热量,相对来说可以保证一个比较理想的工作环境,使得工作比较稳定,检测精度也比 较稳定。另外,通过对前面板的设计,既可以实现电池组的在线检测,也可以实现不同规格 的电池单体的检测。
附图说明
[0019] 图1是本发明的实施例的一种多通道锂电池检测设备的外观结构立体示意图。 [0020]图2是图1所示多通道锂电池检测设备的内部结构的俯视图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0022]请参阅图1和图2,本实施例提出的多通道锂电池检测设备包括:机箱10、多个检测 板13、电源接口 14、通讯板15、EMI滤波模块17、散热器18、风道挡板19、空气滤清器23以及散 热风扇24。
[0023] 其中,如图1所示,机箱10上设置有前面板11。前面板11设置有多个检测接口 111以 及电池夹具。图1中示出十六个检测接口,各个检测接口 111例如为四芯航空插座,但本发明 并不以此为限。电池夹具包括固定部112a和可动部112b,固定部112a上设置有多个第一探 针113a,可动部112b上设置有与所述多第一个探针113a--对应的多个第二探针113b;所 述多个第一探针113a和所述多个第二探针113b构成多个探针组,例如图1中示出的十六个 探针组。另外,如图2所示,机箱10还设置有位于其背面的进风口 101和位于其右侧面的出风 □ 103〇
[0024] 请一并参阅图1及图2,散热器18和风道挡板19安装在机箱10内,且散热器18和风 道挡板19之间形成有散热通道20;散热器18的数量可以根据实际需要而定,其例如是图2所 示的排列成一行的四个散热器;各个散热器18配置有散热鳍片以增加散热比表面积,且散 热鳍片位于散热通道20侧。机箱10的进风口 101和出风口 103分别位于散热通道20的两端。 此外,散热器18和风道挡板19还在机箱10内定义出分别位于散热通道20上下两侧的第一容 置空间21和第二容置空间22。另外,空气滤清器23安装在机箱10的散热通道20内且邻近进 风口 101设置;散热风扇24安装在机箱10的散热通道20内且邻近出风口 103设置。再者,散热 风扇24的数量可根据实际需要设定,而不限于图2所示的两个。
[0025] 承上述,各个检测板13安装在第一容置空间21内与散热器18形成热接触且相互之 间电气隔离。每个检测板13包括输入电压变压器131、检测信号输入模块133和电气隔离器 件例如光电耦合器135;当然,其还包括其他必要的功能电路例如电流检测电路和电压检测 电路等。其中,各个检测板13的输入电压变压器131电连接至EMI滤波模块17的输出侧,而 EMr滤波模块17的输入侧电连接至电源接口 14例如220V市电电源插座。各个检测板13的检 测信号输入模块133电连接至前面板11上的相对应的检测接口 111,例如每个检测信号输入 模块133通过四条检测信号线电连接至前面板11上的相对应的检测接口 111;该四条检测信 号线例如包括两条电流检测信号线和两条电压检测信号线。此外,多个探针组中的一个相 对应者也会电连接至这四条检测信号线。再者,各个检测板13的光电耦合器135通过数据总 线16电连接至通讯板15;在此,数据总线16例如是I2C (Inter-Integrated Circuit)总线, 而各个检测板13的光电耦合器135均挂接在I2C总线上,以将各个检测板13的检测结果数据 上传至通讯板15,再由通讯板15将检测结果数据上传至上位机例如个人计算机。可以理解 的是,数据总线16并不限于I2C总线,也可以是其他串行总线例如SPI (Serial Peripheral Interface,串行外围接口)总线,甚至是单总线。
[0026] 另外,电源接口 14、通讯板15和EMI滤波模块17位于第二容置空间22内。在此,通讯 板15例如是串口通讯板,其可通过RS232等串口连接线与上位机进行通讯,以将来自各个检 测板13的检测结果数据经处理后提供至上位机。通讯板15例如设置有单片机,且单片机内 设置有总线控制模块,以接收来自各个检测板13的光电耦合器135的检测结果数据。EMI滤 波模块17主要是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰,同时还有减少电源本身对外界的 电磁干扰,其是利电感和电容的特性,使频率为50Hz左右的交流电可以顺利通过滤波器,而 高于50Hz以上的高频干扰杂波将被滤波器滤除。在一个实施例中,EMr滤波模块17例如包括 共模电感和滤波电容。
[0027] 值得一提的是,在上述实施例的多通道锂电池检测设备中,多个检测接口 111、包 括第一探针113a和第二探针113b的多个探针组、多个检测板13、电源接口 14、通讯板15以及 EMI滤波模块17构成本发明的一个实施例的多通道锂电池检测系统。然而可以理解的是,本 实施例的多通道锂电池检测系统也可不设置探针组。
[0028] 综上所述,本发明的多通道锂电池检测设备/系统通过对检测板的新颖设计,利电 气隔离器件例如光电耦合器将各个检测板从电气上隔离开来,如此可以直接在线测试整组 串联起来的电池单体。此外,多通道锂电池检测设备的机箱内部结构设计将散热部分和电 路板部分(例如检测板、通讯板、EMr滤波模块)隔离开来,电路板部分不会有特别大的热量, 相对来说可以保证一个比较理想的工作环境,使得工作比较稳定,检测精度也比较稳定。另 外,通过对前面板的设计,既可以实现电池组的在线检测,也可以实现不同规格的电池单体 的检测。因此,本发明具有检测方便、检测精度较高等优点。
[0029] 以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利保护范围,凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领 域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1. 一种多通道锂电池检测系统,其特征在于,包括: 多个检测接口(m); 多个检测板(13),均包括输入电压变压器(131)、检测信号输入模块(133)和光电親合 器(135),所述光电耦合器(1阳)将各个检测板(13)从电气上隔离开来,所述多个检测板 (13) 的多个检测信号输入模块(I33)分别电连接所述多个检测接口(丨11),且所述多个检测 板(13)的多个光电耦合器(135)分别作为所述多个检测板(13)的检测结果数据输出模块; 通讯板(15),通过数据总线(I6)电连接所述多个检测板(I3)的多个光电稱合器(135) 以接收检测结果数据; 以及电池夹具,所述电池夹具包括固定部(H2a)和可动部(112b),固定部(112a)上设 置有多个第一探针(113a),可动部(11¾)上设置有与所述多个第一探针(113a) 对应的 多个第二探针(113b),所述多个第一探针(113a)和所述多个第二探针(U3b)构成多个探针 组,所述多个探针组(ll3a,113b)分别电连接至所述多个检测板(13)的多个检测信号输入 模块(133)。
2. 如权利要求1所述的多通道锂电池检测系统,其特征在于,所述多个检测接口(111) 分别为四芯航空插座。
3. 如权利要求1所述的多通道锂电池检测系统,其特征在于,每一个所述检测板(13)的 所述检测信号输入模块(133)通过四条检测信号线(12)连接至所述多个检测接口(H1)之 〇
4. 如权利要求1所述的多通道锂电池检测系统,其特征在于,所述通讯板(15)为串口通 讯板。
5. 如权利要求1所述的多通道锂电池检测系统,其特征在于,所述多通道锂电池检测系 统还包括电源接口(14)和EMI滤波模块(I7),所述EMI滤波模块(I7)电连接在所述电源接口 (14) 和所述多个检测板(1¾的多个输入电压变压器(131)之间。
6. —种多通道锂电池检测设备,其特征在于,包括: 机箱(10),所述机箱(1〇)设置有前面板(11)、进风口(1〇1)和出风口(103); 散热器(18)和风道挡板(19),安装在所述机箱(10)内,所述散热器(1S)与所述风道挡 板(19)之间形成有散热通道(20)、并在所述机箱(10)定义出分别位于所述散热通道(20)两 侧的第一容置空间(21)和第二容置空间(22)、所述进风口(101)和所述出风口(1〇3)分别位 于所述散热通道(20)的两端; 多个检测板(13),位于所述第一容置空间(21)且与所述散热器(18)热接触,所述多个 检测板(13)之间相互电气隔离且均包括输入电压变压器(1幻)及检测信号输入模块(133)、 以及所述多个检测板(13)的多个检测信号输入模块(133)分别电连接至所述前面板(11); 以及 电源接口(14)、EMI滤波模块(17)和通讯板,位于所述第二容置空间(22)且所述EMI滤 波模块(17)电连接在所述电源接口(14)和所述多个检测板(13)的多个输入电压变压器 (131)之间,所述通讯板(15)通过数据总线(16)电连接所述多个检测板(13)。
7. 如权利要求6所述的多通道锂电池检测设备,其特征在于,所述多个检测板(13)均还 包括光电耦合器(135),从而所述通讯板(15)通过所述数据总线(I6)电连接所$多个检测 板(13)的多个光电耦合器(I35)以实现所述多个检测板(13)之间的相互电气隔离。
8. 如权利要求6所述的多通道锂电池检测设备,其特征在于,所述前面板(11)上设置有 多个检测接口(111),所述多个检测接口(111)分别电连接所述多个检测板(13)的所述多个 检测信号输入模块(133)。
9. 如权利要求6或8所述的多通道锂电池检测设备,其特征在于,所述前面板(1丨)上设 置有电池夹具,所述电池夹具包括固定部(H2a)和可动部(11¾);所述固定部(H2a)上设 置有多个第一探针(113a),所述可动部(112b)上设置有与所述多个第一探针(U3a) —一对 应的多个第二探针(11¾),所述多个第一探针(11如)和所述多个第二探针(11%)构成多个 探针组,所述多个探针组分别电连接至所述多个检测板(13)的所述多个检测信号输入模块 (133)。
10. 如权利要求6所述的多通道锂电池检测设备,其特征在于,所述多通道锂电池检测 设备还包括空气滤清器(23)和散热风扇(24),位于所述散热通道(2〇)内;所述空气滤清器 (23)邻近所述进风口(101)设置,以及所述散热风扇(24)邻近所述出风口(1〇3)设置。
11. 一种检测板(13),适于应用于多通道锂电池检测系统,所述多通道锂电池检测系统 包括通讯板(15)、多个检测接口(111)和电池夹具;其特征在于,所述检测板(13)包括: 输入电压变压器(131); 检测信号输入模块(133),适于电连接所述多个检测接口(111)之一;以及 电气隔离器件,作为所述检测板(13)的检测结果输出模块且适于通过数据总线(16)电 连接至所述通讯板(15); ^ 一 所述电池夹具包括固定部(112a)和可动部(112b),固定部(112a)上设置有多个第一探 针(113a),可动部(112b)上设置有与所述多个第一探针(U3a) —一对应的多个第二探针 (113b),所述多个第一探针(113a)和所述多个第二探针(11¾)构成多个探针组,所述多个 探针组(113a,113b)分别电连接至多个检测板(13)的多个检测信号输入模块(133)。
12. 如权利要求11所述的检测板(13),其特征在于,所述电气隔离器件包括光电稱合器 (135)。
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