CN104777434B - 一种后备电源检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电源检测领域，提供了一种后备电源检测系统及其检测方法。其中的系统包括上位机和后备电源检测装置，该后备电源检测装置在上位机的控制下，通过模拟电池单元实现后备电源保护板的功能与静态功耗检测、通过第一充放电单元实现对后备电源的充电功能检测、通过第二充放电单元和第三充放电单元实现对后备电源的放电功能检测以及过流保护与恢复时间功能检测，从而实现了对后备电源的多种功能和参数的检测。同时，在结构上采用模块式结构，方便客户添加新的检测功能，兼容性更强，并且大大缩短检测时间，提高检测效率。

Description

一种后备电源检测系统及其检测方法

技术领域

本发明属于电源检测领域，尤其涉及一种后备电源检测系统及其检测方法。

背景技术

手机等商务电子在现代生活中的应用日益广泛，但是由于电池体积和容量的限制，往往手机电池的正常工作不能超过2天，这大大限制了手机的发展，为了解决这一问题，发明了后备电源（power bank）。

人们在购买后备电源时，比较关心后备电源的充放电性能、保护性能等是否符合要求，因此，后备电源性能的好坏直接决定了后备电源的市场价值。而现有技术并未为生产厂家提供可应用于生产测试中的、高效可靠的后备电源检测系统，使得出厂的后备电源质量得不到保证，影响了产品的市场占有率。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种后备电源检测系统，旨在解决现有技术并未为生产厂家提供可应用于生产测试中的后备电源检测系统，使得出厂的后备电源质量得不到保证，影响了产品市场占有率的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种后备电源检测系统，所述系统包括上位机和后备电源检测装置，所述后备电源检测装置包括通信单元、总控制器、以及连接在所述总控制器与待测后备电源的充电接口之间的第一充放电单元；

所述总控制器用于通过所述通信单元接收所述上位机发送的充电功能检测指令，之后根据所述充电功能检测指令，控制所述第一充放电单元向所述待测后备电源充电，并控制所述第一充放电单元采集所述充电接口上的电压值和电流值，之后判断所述第一充放电单元采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则向所述上位机输出表示充电功能正常的信号，否则向所述上位机输出表示充电功能异常的信号。

本发明实施例的另一目的在于提供一种如上所述的后备电源检测系统的检测方法，所述方法包括以下步骤：

总控制器根据上位机发送的充电功能检测指令，控制第一充放电单元向待测后备电源充电；

所述总控制器控制控制所述第一充放电单元采集充电接口上的电压值和电流值；

所述总控制器判断所述第一充放电单元采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则向所述上位机输出表示充电功能正常的信号，否则向所述上位机输出表示充电功能异常的信号。

本发明实施例提出的后备电源检测系统及其检测方法中，系统包括上位机和后备电源检测装置，该后备电源检测装置在上位机的控制下，通过模拟电池单元实现后备电源保护板的功能与静态功耗检测、通过第一充放电单元实现对后备电源的充电功能检测、通过第二充放电单元和第三充放电单元实现对后备电源的放电功能检测以及过流保护与恢复时间功能检测，从而实现了对后备电源的多种功能和参数的检测。同时，在结构上采用模块式结构，方便客户添加新的检测功能，兼容性更强，并且大大缩短检测时间，提高检测效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的后备电源检测系统的结构原理图；

图2是图1中模拟电池单元、第一充放电单元、第二充放电单元、或第三充放电单元的电路原理图；

图3是图2中反馈控制电路的电路图；

图4是图2中电流采集电路的电路图；

图5是图2中电压采集电路的电路图；

图6是图2中充放电电路的电路图；

图7是本发明实施例提供的后备电源检测系统的检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种后备电源检测系统，该系统包括上位机和后备电源检测装置，该后备电源检测装置通过模拟电池单元实现后备电源保护板的功能与静态功耗检测、通过第一充放电单元实现对后备电源的充电功能检测、通过第二充放电单元和第三充放电单元实现对后备电源的放电功能检测以及过流保护与恢复时间功能检测。

图1示出了本发明实施例提供的后备电源检测系统的结构原理，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

详细而言，本发明实施例提供的后备电源检测系统包括上位机1、以及连接在上位机1与待测后备电源之间的后备电源检测装置2。后备电源检测装置2又包括：通信单元21，通过通信单元21连接上位机1的总控制器22，连接在总控制器22与待测后备电源的充电接口之间的第一充放电单元24。

总控制器22用于通过通信单元21接收上位机1发送的充电功能检测指令，之后根据充电功能检测指令控制第一充放电单元24向待测后备电源充电，并控制第一充放电单元24采集充电接口上的电压值和电流值，之后判断第一充放电单元24采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则向上位机1输出表示充电功能正常的信号，否则向上位机1输出表示充电功能异常的信号，以完成对后备电源的充电功能检测。例如，对待测后备电源进行充电功能检测时，总控制器22可以控制第一充放电单元24输出5V/2A的电压/电流值，对待测后备电源进行充电，检测待测后备电源是否可以正常的恒流/恒压充电，采集并记录此时的电压/电流值，该电压/电流值与预设范围比较，如果在允许的范围内，则证明充电功能正常，如果超出允许的范围，则证明充电功能有问题，标记为不正常。

进一步地，针对具有一个放电接口的后备电源，为了完成对后备电源的放电功能检测，本发明实施例中，后备电源检测装置2还可包括：连接在总控制器22与待测后备电源的第一放电接口之间的第二充放电单元25。

此时，总控制器22还用于通过通信单元21接收上位机1发送的第一放电功能检测指令，之后根据第一放电功能检测指令控制第二充放电单元25，以使得待测后备电源向第二充放电单元25放电，并控制第二充放电单元25采集第一放电接口上的电压值和电流值，之后判断第二充放电单元25采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则向上位机1输出表示第一放电接口放电功能正常的信号，否则向上位机1输出表示第一放电接口放电异常的信号，以完成对后备电源中第一放电接口的放电功能检测。

更进一步地，针对具有两个放电接口的后备电源，为了能够同时完成对后备电源的两个放电接口的放电功能检测，本发明实施例中，后备电源检测装置2在具备第二充放电单元25的基础上，还可包括：连接在总控制器22与待测后备电源的第二放电接口之间的第三充放电单元26。

此时，总控制器22还用于通过通信单元21接收上位机1发送的第二放电功能检测指令，之后根据第二放电功能检测指令控制第三充放电单元26，以使得待测后备电源向第三充放电单元26放电，并控制第三充放电单元26采集第二放电接口上的电压值和电流值，之后判断第三充放电单元26采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则向上位机1输出表示第二放电接口放电功能正常的信号，否则向上位机1输出表示第二放电接口放电异常的信号，以完成对后备电源中第二放电接口的放电功能检测。例如，若待测后备电源有2个作为放电接口的USB口同时输出，则采用第二充放电单元25和第三充放电单元26执行放电功能检测，第二充放电单元25和第三充放电单元26通过模拟负载，使待测后备电源输出不同的电流值，来检测待测后备电源的带载放电能力，具体来说，上位机1可设定使待测后备电源输出5V/500mA，第二充放电单元25和第三充放电单元26使待测后备电源输出500mA电流，同时采集并记录电压/电流值，该电压/电流值与预设范围进行比较，如果在允许的范围内，证明放电接口的放电功能正常，如果超出允许的范围，则证明放电功能有问题，标记为不正常。

更进一步地，发明实施例中，后备电源检测装置2还可利用第二充放电单元25和/或第三充放电单元26实现对后备电源的过流保护与恢复时间功能检测。此时，总控制器22还用于通过通信单元21接收上位机1发送的过流保护与恢复时间功能检测指令，之后根据过流保护与恢复时间功能检测指令控制第二充放电单元25和/或第三充放电单元26，以使得待测后备电源向第二充放电单元25和/或第三充放电单元26的放电电流超过过流上限值，并控制第二充放电单元25和/或第三充放电单元26采集相应的第一放电接口和/或第二放电接口上的电压值和电流值，同时通过总控制器22的内部计时器，对放电电流超过过流上限值时刻起、直至待测后备电源关闭时刻为止的第一时间段进行计时，之后判断第一时间段是否在预设值范围内，是则向上位机1输出表示后备电源的过流保护功能正常的信号，否则向上位机1输出表示后备电源的过流保护功能异常的信号，以完成对后备电源中过流保护功能的检测。总控制器22还用于当第一时间段在预设值范围内时，控制待测后备电源断开负载并短路连接，并对短路连接时刻起、直至待测后备电源恢复放电时刻为止的第二时间段进行计时，之后判断第二时间段是否均在预设值范围内，是则向上位机1输出表示后备电源的恢复时间功能正常的信号，否则向上位机1输出表示后备电源的恢复时间功能异常的信号，以完成对后备电源中恢复时间功能的检测。其中，总控制器22可以通过控制与待测后备电源并联连接的三极管或场效应管导通，使待测后备电源断开负载后短路连接。

此外，为了完成对后备电源的保护板的功能与静态功耗检测，后备电源检测装置2还可包括：连接在总控制器22与待测后备电源的保护板输入端口之间的模拟电池单元23。

此时，总控制器22还用于通过通信单元21接收上位机1发送的保护板检测指令，之后根据保护板检测指令控制模拟电池单元23对待测后备电源的保护板进行充电芯片内部过压/放电芯片内部欠压保护测试和静态功耗测试。其中，充电芯片内部过压/放电芯片内部欠压保护测试包括对保护板的充电芯片内部过压保护测试（即：OVP测试）、以及对保护板的放电芯片内部欠压保护测试（即：UVP测试）。

当模拟电池单元23对待测后备电源的保护板进行充电芯片内部过压保护测试时，总控制器22用于根据保护板检测指令，控制第一充放电单元24通过待测后备电源的保护板向模拟电池单元23充电，以使得模拟电池单元23的输出电压呈阶梯式上升，同时判断第一充放电单元24的电流是否小于设定值。若总控制器22判断第一充放电单元24的电流小于设定值，则采集模拟电池单元23的输出电压和输出电流，并判断采集的输出电压和输出电流是否在预设范围内，是则向上位机1输出表示待测后备电源的保护板的充电芯片内部过压保护测试正常的信号，否则向上位机1输出表示待测后备电源的保护板的充电芯片内部过压保护测试异常的信号；若总控制器22判断第一充放电单元24的电流不小于设定值，则采集模拟电池单元23的输出电压，并判断采集的输出电压是否大于设定值，是则控制第一充放电单元24停止充电，并向上位机1输出表示待测后备电源的保护板的充电芯片内部过压保护测试异常的信号，否则控制第一充放电单元24继续充电，从而完成对待测后备电源的保护板的充电芯片内部过压保护测试。

当模拟电池单元23对待测后备电源的保护板进行放电芯片内部欠压保护测试时，总控制器22用于根据保护板检测指令，控制模拟电池单元23通过待测后备电源的保护板的放电芯片向第二充放电单元25和/或第三充放电单元26放电，以使得模拟电池单元23的输出电压呈阶梯式下降，同时判断第二充放电单元25和/或第三充放电单元26的电流是否小于设定值。若总控制器22判断第二充放电单元25和/或第三充放电单元26的电流小于设定值，则采集模拟电池单元23的输出电压，并判断采集的输出电压是否在预设范围内，是则向上位机1输出表示待测后备电源的保护板的放电芯片内部欠压保护测试正常的信号，否则向上位机1输出表示待测后备电源的保护板的放电芯片内部欠压保护测试异常的信号；若总控制器22判断第二充放电单元25和/或第三充放电单元26的电流不小于设定值，则采集模拟电池单元23的输出电压，并判断采集的输出电压是否大于设定值，是则控制模拟电池单元23停止放电，并向上位机1输出表示待测后备电源的保护板的放电芯片内部欠压保护测试异常的信号，否则控制模拟电池单元23继续放电，从而完成对待测后备电源的保护板的放电芯片内部欠压保护测试。

当模拟电池单元23对待测后备电源的保护板进行静态功耗测试时，总控制器22用于根据保护板检测指令，控制模拟电池单元23向待测后备电源的保护板输入端口逐步输出某一范围的电压值，并控制模拟电池单元23采集保护板工作时的电流值，之后判断模拟电池单元23采集的电流值是否在预设范围内，是则向上位机1输出表示待测后备电源的保护板静态功耗正常的信号，否则向上位机1输出表示待测后备电源的保护板静态功耗异常的信号，以完成对后备电源中保护板的静态功耗测试。例如，采用模拟电池单元23负责模拟一个电池的状态，来检测待测后备电源的保护板的各项功能是否工作正常，模拟电池单元23的输出端接待测后备电源保护板的输入端口，逐步输出0.5V-5V的电压值，具体来说，可输出2.5V---4.2V范围内的电压值，并从2.5V开始以步进量0.1V进行递增，即逐步输出2.5V、2.6V、2.7V直到4.2V，记录电压值与采样的保护板工作时的微小电流值，将采样的电流值与预设范围进行比较，如果在允许的范围内，则证明保护板静态功耗正常，如果超出允许的范围，则证明保护板静态功耗有问题，标记为不正常。

当然，在实际产品中，后备电源检测装置2可同时具有前述的第一充放电单元24、第二充放电单元25、第三充放电单元26、模拟电池单元23中的任一个、任两个或任多个，相应的，可实现充电功能检测、放电功能检测、保护板的功能与静态功耗检测、过流保护与恢复时间功能检测中的任一种、任两种或任多种，且第一充放电单元24、第二充放电单元25、第三充放电单元26、模拟电池单元23分别有其独立地址，可以单独工作，与总控制器22采用并联通信模式，可大大缩短检测时间，提高检测效率。当后备电源检测装置2同时具备第一充放电单元24、第二充放电单元25、第三充放电单元26、模拟电池单元23时，该后备电源检测装置2可用于完成对后备电源成品的测试、或完成对后备电源的保护板的测试，且后备电源检测装置2用于完成对后备电源成品的测试时，模拟电池单元23不工作；操作员在检测开始后，首先将第一充放电单元24与待测后备电源的充电接口连接，将第二充放电单元25和第三充放电单元26分别与待测后备电源的第一放电接口和第二放电接口连接，将模拟电池单元23与待测后备电源的保护板输入端口连接；之后，操作员通过上位机1控制实现对待测后备电源的检测，操作员还可通过上位机1设定对待测后备电源的各类功能检测的顺序，例如可以按照充电功能检测，放电功能检测、过流保护与恢复时间功能检测、保护板的功能与静态功耗检测的顺序执行；之后，上位机1显示待测后备电源不同功能检测的检测结果，当然，也可将上位机1中的测试程序预先下载到总控制器22中而脱离上位机1运行。

优选地，本发明实施例中，总控制器22与第一充放电单元24、第二充放电单元25、第三充放电单元26、模拟电池单元23之间，可采用I2C接口、SPI接口、SMBUS接口或者CAN总线接口实现连接。通信单元21采用RS232或RS485。总控制器22可以是51系列单片机、ARM M0系列、AVR Mega128单片机、或DSP处理器等。

本发明实施例中，第一充放电单元24、第二充放电单元25、第三充放电单元26、模拟电池单元23的内部结构可以相同或不同。优选地，第一充放电单元24、第二充放电单元25、第三充放电单元26、模拟电池单元23的结构均相同，以方便模块的移植和替换，此时，图2示出了图1中模拟电池单元23、第一充放电单元24、第二充放电单元25、或第三充放电单元26的电路原理。

详细而言，模拟电池单元23、第一充放电单元24、第二充放电单元25、或第三充放电单元26可包括：连接待测后备电源中相应接口的充放电电路231；电压采集电路233，用于采集相应接口的电压值，并将采集的电压值发送给总控制器22；电流采集电路234，用于采集相应接口的电流值，并将采集的电流值发送给总控制器22；反馈控制电路232，用于在总控制器22的控制下，控制充放电电路231向待测后备电源充电或者使得待测后备电源向充放电电路231放电，并在总控制器22的控制下，控制电压采集电路233和电流采集电路234进行采样；供电电路235，用于向充放电电路231、电压采集电路233、电流采集电路234和反馈控制电路232供电。

其中，对于第一充放电单元24，与充放电电路231连接的相应接口是充电接口；对于第二充放电单元25，与充放电电路231连接的相应接口是第一放电接口；对于第三充放电单元26，与充放电电路231连接的相应接口是第二放电接口；对于模拟电池单元23，与充放电电路231连接的相应接口是保护板输入接口。

由于在现有技术提供的对普通蓄电池进行检测的设备中，由设备引出的两个电压引线V+和V-和两个电流引线I+和I-与待测蓄电池之间一般采用两线制连接，即是说，将一个电压引线V+和一个电流引线I+绞合在一起作为一个引出线，将另一个电压引线V-和另一个电流引线I-绞合在一起作为另一个引出线，两根引出线连接到待测蓄电池相应引脚。这样的两线制连接方式在检测过程中，会由于电磁干扰而造成检测结果不准确。为此，本发明实施例中，模拟电池单元23、第一充放电单元24、第二充放电单元25、和第三充放电单元26分别与相应接口通过四线制方式连接，即是说，每一单元均分别通过电压引线V+、电压引线V-、电流引线I+和电流引线I-四根线与相应接口的相应引脚连接，这样便提高了检测结果的准确度。

图3示出了图2中反馈控制电路232的电路。

具体地，反馈控制电路232可包括：第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3、第四运算放大器U4、第六电阻R6、第七电阻R7、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十四电阻R14、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第二十电阻R20、第二十二电阻R22、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一二极管D1和第二二极管D2。

其中，第十电阻R10的一端连接总控制器22的第一输出端，第十电阻R10的另一端连接第一运算放大器U1的反相输入端，第一运算放大器U1的反相输入端还连接第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端连接第一运算放大器U1的输出端，第一运算放大器U1的同相输入端还连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接地，第一运算放大器U1的输出端连接第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端接地，第一运算放大器U1的输出端还连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接第二运算放大器U2的反相输入端，第二运算放大器U2的反相输入端还连接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端连接第十一电阻R11，第十一电阻R11的另一端连接第二运算放大器U2的输出端，第二运算放大器U2的输出端连接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极连接充放电电路231，第二运算放大器U2的同相输入端连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接电流采集电路234，第六电阻R6的另一端还连接第十六电阻R16的一端，第十六电阻R16的另一端连接第三运算放大器U3的同相输入端，第三运算放大器U3的反相输入端连接第十七电阻R17，第十七电阻R17的另一端连接总控制器22的第一输出端，第三运算放大器U3的反相输入端还连接第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端连接第十八电阻R18，第十八电阻R18的另一端连接第三运算放大器U3的输出端，第三运算放大器U3的输出端还连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极连接充放电电路231，第一二极管D1的阳极还连接第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端还连接第四运算放大器U4的输出端，第四运算放大器U4的输出端还连接第二十二电阻R22的一端，第二十二电阻R22的另一端连接第五电容C5的一端，第五电容C5的另一端连接第四运算放大器U4的反相输入端，第四运算放大器U4的反相输入端还连接电压采集电路233，第四运算放大器U4的同相输入端连接第二十电阻R20的一端，第二十电阻R20的另一端连接总控制器22的第二输出端，第四运算放大器U4的同相输入端还连接第四电容C4的一端，第四电容C4的另一端接地。

该电路在工作时，总控制器22通过控制第四运算放大器U4输出高电平或低电平，来控制充放电电路231的充电或放电。第四运算放大器U4的反相输入端接收电压采集电路233采集的电压值；第二运算放大器U2的同相输入端接收电流采集电路234采集的电流值。

图4示出了图2中电流采集电路234的电路。

具体地，电流采集电路234可包括：第五运算放大器U5、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第三十电阻R30。

其中，第二电阻R2的一端和第四电阻R4的一端与待测后备电源的相应接口连接，第二电阻R2的另一端连接第五运算放大器U5的同相输入端，第五运算放大器U5的同相输入端还连接第一电阻R1，第一电阻R1的另一端接地，第四电阻R4的另一端连接第五运算放大器U5的反相输入端，第五运算放大器U5的反相输入端还连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第五运算放大器U5的输出端，第五运算放大器U5的输出端还连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端通过第三十电阻R30接地，第三电阻R3的另一端还连接反馈控制电路232和总控制器22。

该电路在工作时，电流采集电路234通过第二电阻R2和第四电阻R4采集待测后备电源上相应接口的电流值，并将采集到的电流值发送给总控制器22并反馈给反馈控制电路232。

图5示出了图2中电压采集电路233的电路。

具体地，电压采集电路233可包括：第六运算放大器U6、第六电容C6、第二十三电阻R23、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26和第二十七电阻R27。

其中，第六电容C6与待测后备电源的相应接口并联连接，第六电容C6的一端连接第二十五电阻R25的一端，第六电容C6的另一端连接第二十六电阻R26的一端，第二十五电阻R25的另一端连接第六运算放大器U6的同相输入端，第六运算放大器U6的同相输入端还连接第二十三电阻R23的一端，第二十三电阻R23的另一端接地，第二十六电阻R26的另一端连接第六运算放大器U6的反相输入端，第六运算放大器U6的反相输入端还连接第二十七电阻R27，第二十七电阻R27的另一端连接第六运算放大器U6的输出端，第六运算放大器U6的输出端还连接反馈控制电路232和总控制器22。

该电路在工作时，电压采集电路233通过电流电容C6采集待测后备电源上相应接口的电压值，并将采集到的电压值发送给总控制器22并反馈给反馈控制电路232。

图6示出了图2中充放电电路231的电路图。

具体地，充放电电路231可包括：NPN型的第一三极管Q1、PNP型的第二三极管Q2、第八电阻R8、第十三电阻R13、第十五电阻R15、第十九电阻R9和第十一电阻R11。

其中，第一三极管Q1的集电极与供电电路235的正极端连接，第一三极管Q1的基极端与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端连接反馈控制电路232，第一三极管Q1的发射极连接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端连接待测后备电源上相应接口的正极端，待测后备电源上相应接口的正极端还连接第十五电阻R15的一端，第十五电阻R15的另一端连接第二三极管Q2的发射极，第二三极管Q2的基极端与第十九电阻R19连接，第十九电阻R19的另一端连接反馈控制电路232，第二三极管Q2的集电极连接供电电路235的负极端，第二三极管Q2的集电极还连接第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端连接待测后备电源上相应接口的负极端。

该电路在工作时，若需对待测后备电源进行充电，则反馈控制电路232控制第一三极管Q1导通，此时，第二三极管Q2处于断开状态；若待测后备电源对该电路进行放电，则反馈控制电路232控制第二三极管Q2导通，此时，第一三极管Q1处于断开状态。

图7示出了本发明实施例提供的如上所述的后备电源检测系统的检测方法，包括：

步骤S201、总控制器22根据上位机1发送的充电功能检测指令，控制第一充放电单元24向待测后备电源充电；

步骤S202、总控制器22控制控制第一充放电单元24采集充电接口上的电压值和电流值；

步骤S203、总控制器22判断第一充放电单元24采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则执行步骤S204，否则执行步骤S205；

步骤S204、总控制器22向上位机1输出表示充电功能正常的信号；

步骤S205、总控制器22向上位机1输出表示充电功能异常的信号。

进一步地，在步骤S201之前、之后或同时，还可包括：

步骤S206、总控制器22根据上位机1发送的第一放电功能检测指令，控制第二充放电单元25，以使得待测后备电源向第二充放电单元25放电；

步骤S207、总控制器22控制第二充放电单元25采集第一放电接口上的电压值和电流值；

步骤S208、总控制器22判断第二充放电单元25采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则执行步骤S209，否则执行步骤S210；

步骤S209、总控制器22向上位机1输出表示第一放电接口放电功能正常的信号；

步骤S210、总控制器22向上位机1输出表示第一放电接口放电功能异常的信号。

进一步地，在步骤S201之前、之后或同时，还可包括：

步骤S211、总控制器22根据上位机1发送的第二放电功能检测指令，控制第二充放电单元25，以使得待测后备电源向第三充放电单元26放电；

步骤S212、总控制器22控制第三充放电单元26采集第二放电接口上的电压值和电流值；

步骤S213、总控制器22判断第三充放电单元26采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则执行步骤S214，否则执行步骤S215；

步骤S214、总控制器22向上位机1输出表示第二放电接口放电功能正常的信号；

步骤S215、总控制器22向上位机1输出表示第二放电接口放电功能异常的信号。

进一步地，在步骤S201之前、之后或同时，还可包括：

步骤S216：总控制器22根据上位机1发送的过流保护与恢复时间功能检测指令，控制第二充放电单元25和/或第三充放电单元26，以使得待测后备电源向第二充放电单元25和/或第三充放电单元26的放电电流超过过流上限值；

步骤S217：总控制器22控制第二充放电单元25和/或第三充放电单元26采集相应的第一放电接口和/或第二放电接口上的电压值和电流值；

步骤S218：总控制器22通过总控制器22的内部计时器，对放电电流超过过流上限值时刻起、直至待测后备电源关闭时刻为止的第一时间段进行计时；

步骤S219：总控制器22判断第一时间段是否在预设值范围内，是则执行步骤S220，否则执行步骤S221；

步骤S220：总控制器22向上位机1输出表示后备电源的过流保护功能正常的信号；

步骤S221：总控制器22向上位机1输出表示后备电源的过流保护功能异常的信号。

更进一步地，在步骤S219之后，还可包括：

步骤S222：总控制器22控制待测后备电源断开负载并短路连接，并通过总控制器22的内部计时器，对短路连接时刻起、直至待测后备电源恢复放电时刻为止的第二时间段进行计时；

步骤S223：总控制器22判断第二时间段是否均在预设值范围内，是则执行步骤S224，否则执行步骤S225；

步骤S224：总控制器22向上位机1输出表示后备电源的恢复时间功能正常的信号；

步骤S225：总控制器22向上位机1输出表示后备电源的恢复时间功能异常的信号。

进一步地，在步骤S201之前、之后或同时，还可包括：

步骤S226：总控制器22根据上位机1发送的保护板检测指令，控制模拟电池单元23对待测后备电源的保护板进行充电芯片内部过压/放电芯片内部欠压保护测试和静态功耗测试。其中，对于模拟电池单元23对待测后备电源的保护板进行充电芯片内部过压保护测试、模拟电池单元23对待测后备电源的保护板进行放电芯片内部欠压保护测试、模拟电池单元23对待测后备电源的保护板进行静态功耗测试的过程分别如上所述，在此不赘述。

综上所述，本发明提出的后备电源检测系统及其检测方法中，系统包括上位机和后备电源检测装置，该后备电源检测装置在上位机的控制下，通过模拟电池单元实现后备电源保护板的功能与静态功耗检测、通过第一充放电单元实现对后备电源的充电功能检测、通过第二充放电单元和第三充放电单元实现对后备电源的放电功能检测以及过流保护与恢复时间功能检测，从而实现了对后备电源的多种功能和参数的检测。同时，在结构上采用模块式结构，方便客户添加新的检测功能，兼容性更强，并且大大缩短检测时间，提高检测效率。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来控制相关的硬件完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种后备电源检测系统，其特征在于，所述系统包括上位机和后备电源检测装置，所述后备电源检测装置包括通信单元、总控制器、以及连接在所述总控制器与待测后备电源的充电接口之间的第一充放电单元；

所述总控制器用于通过所述通信单元接收所述上位机发送的充电功能检测指令，之后根据所述充电功能检测指令，控制所述第一充放电单元向所述待测后备电源充电，并控制所述第一充放电单元采集所述充电接口上的电压值和电流值，之后判断所述第一充放电单元采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则向所述上位机输出表示充电功能正常的信号，否则向所述上位机输出表示充电功能异常的信号；

所述第一充放电单元包括充放电电路、电压采集电路、电流采集电路、反馈控制电路以及供电电路，所述反馈控制电路用于在所述总控制器的控制下，控制所述充放电电路向所述待测后备电源充电或者使得所述待测后备电源向所述充放电电路放电，并在所述总控制器的控制下，控制所述电压采集电路和所述电流采集电路进行采样；

所述反馈控制电路包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第六电阻、第七电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十四电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二十电阻、第二十二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一二极管和第二二极管；

所述第十电阻的一端连接所述总控制器的第一输出端，所述第十电阻的另一端连接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的反相输入端还连接所述第十四电阻的一端，所述第十四电阻的另一端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的同相输入端还连接所述第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端接地，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地，所述第一运算放大器的输出端还连 接所述第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接所述第二运算放大器的反相输入端，所述第二运算放大器的反相输入端还连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述第十一电阻，所述第十一电阻的另一端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输出端连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极连接所述充放电电路，所述第二运算放大器的同相输入端连接所述第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接所述电流采集电路，所述第六电阻的另一端还连接所述第十六电阻的一端，所述第十六电阻的另一端连接所述第三运算放大器的同相输入端，所述第三运算放大器的反相输入端连接所述第十七电阻，所述第十七电阻的另一端连接所述总控制器的第一输出端，所述第三运算放大器的反相输入端还连接所述第三电容的一端，所述第三电容的另一端连接所述第十八电阻的一端，所述第十八电阻的另一端连接所述第三运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的输出端还连接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接所述充放电电路，所述第一二极管的阳极还连接所述第十二电阻的一端，所述第十二电阻的另一端还连接所述第四运算放大器的输出端，所述第四运算放大器的输出端还连接所述第二十二电阻的一端，所述第二十二电阻的另一端连接所述第五电容的一端，所述第五电容的另一端连接所述第四运算放大器的反相输入端，所述第四运算放大器的反相输入端还连接所述电压采集电路，所述第四运算放大器的同相输入端连接所述第二十电阻的一端，所述第二十电阻的另一端连接所述总控制器的第二输出端，所述第四运算放大器的同相输入端还连接所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端接地。

2.如权利要求1所述的后备电源检测系统，其特征在于，所述系统还包括：连接在所述总控制器与所述待测后备电源的第一放电接口之间的第二充放电单元；

所述总控制器还用于通过所述通信单元接收所述上位机发送的第一放电功能检测指令，之后根据所述第一放电功能检测指令控制所述第二充放电单元，以 使得所述待测后备电源向所述第二充放电单元放电，并控制所述第二充放电单元采集所述第一放电接口上的电压值和电流值，之后判断所述第二充放电单元采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则向所述上位机输出表示所述第一放电接口放电功能正常的信号，否则向所述上位机输出表示所述第一放电接口放电异常的信号。

3.如权利要求2所述的后备电源检测系统，其特征在于，所述系统还包括：连接在所述总控制器与所述待测后备电源的第二放电接口之间的第三充放电单元；

所述总控制器还用于通过所述通信单元接收所述上位机发送的第二放电功能检测指令，之后根据所述第二放电功能检测指令控制所述第三充放电单元，以使得所述待测后备电源向所述第三充放电单元放电，并控制所述第三充放电单元采集所述第二放电接口上的电压值和电流值，之后判断所述第三充放电单元采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则向所述上位机输出表示所述第二放电接口放电功能正常的信号，否则向所述上位机输出表示所述第二放电接口放电异常的信号。

4.如权利要求3所述的后备电源检测系统，其特征在于，所述总控制器还用于通过所述通信单元接收所述上位机发送的过流保护与恢复时间功能检测指令，之后根据所述过流保护与恢复时间功能检测指令控制所述第二充放电单元和/或所述第三充放电单元，以使得所述待测后备电源向所述第二充放电单元和/或所述第三充放电单元的放电电流超过过流上限值，并控制所述第二充放电单元和/或所述第三充放电单元采集相应的所述第一放电接口和/或所述第二放电接口上的电压值和电流值，同时通过所述总控制器的内部计时器，对放电电流超过所述过流上限值时刻起、直至所述待测后备电源关闭时刻为止的第一时间段进行计时，之后判断所述第一时间段是否在预设值范围内，是则向所述上位机输出表示所述待测后备电源的过流保护功能正常的信号，否则向所述上位机输出表示所述待测后备电源的过流保护功能异常的信号；

所述总控制器还用于当所述第一时间段在预设值范围内时，控制所述待测后备电源断开负载并短路连接，并对短路连接时刻起、直至所述待测后备电源恢复放电时刻为止的第二时间段进行计时，之后判断所述第二时间段是否均在预设值范围内，是则向所述上位机输出表示所述待测后备电源的恢复时间功能正常的信号，否则向所述上位机输出表示所述待测后备电源的恢复时间功能异常的信号。

5.如权利要求3所述的后备电源检测系统，其特征在于，所述系统还包括：连接在所述总控制器与所述待测后备电源的保护板输入端口之间的模拟电池单元；

所述总控制器还用于通过所述通信单元接收所述上位机发送的保护板检测指令，之后根据所述保护板检测指令，控制所述模拟电池单元对所述待测后备电源的保护板进行充电芯片内部过压保护测试、放电芯片内部欠压保护测试和静态功耗测试。

6.如权利要求5所述的后备电源检测系统，其特征在于，所述模拟电池单元、所述第二充放电单元、或所述第三充放电单元包括：

连接所述待测后备电源中相应接口的充放电电路；

电压采集电路，用于采集所述相应接口的电压值，并将采集的电压值发送给所述总控制器；

电流采集电路，用于采集所述相应接口的电流值，并将采集的电流值发送给所述总控制器；

反馈控制电路，用于在所述总控制器的控制下，控制所述充放电电路向所述待测后备电源充电或者使得所述待测后备电源向所述充放电电路放电，并在所述总控制器的控制下，控制所述电压采集电路和所述电流采集电路进行采样；

供电电路，用于向所述充放电电路、所述电压采集电路、所述电流采集电路和所述反馈控制电路供电。

7.如权利要求6所述的后备电源检测系统，其特征在于，所述电流采集电 路包括：第五运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第三十电阻；所述第二电阻的一端和所述第四电阻的一端与所述相应接口连接，所述第二电阻的另一端连接所述第五运算放大器的同相输入端，所述第五运算放大器的同相输入端还连接所述第一电阻，所述第一电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端连接所述第五运算放大器的反相输入端，所述第五运算放大器的反相输入端还连接所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述第五运算放大器的输出端，所述第五运算放大器的输出端还连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端通过所述第三十电阻接地，所述第三电阻的另一端还连接所述反馈控制电路和所述总控制器；

所述电压采集电路包括：第六运算放大器、第六电容、第二十三电阻、第二十五电阻、第二十六电阻和第二十七电阻；所述第六电容与所述待测后备电源的相应接口并联连接，所述第六电容的一端连接所述第二十五电阻的一端，所述第六电容的另一端连接所述第二十六电阻的一端，所述第二十五电阻的另一端连接所述第六运算放大器的同相输入端，所述第六运算放大器的同相输入端还连接所述第二十三电阻的一端，所述第二十三电阻的另一端接地，所述第二十六电阻的另一端连接所述第六运算放大器的反相输入端，所述第六运算放大器的反相输入端还连接所述第二十七电阻，所述第二十七电阻的另一端连接所述第六运算放大器的输出端，所述第六运算放大器的输出端还连接所述反馈控制电路和所述总控制器。

8.如权利要求6所述的后备电源检测系统，其特征在于，所述充放电电路包括：NPN型的第一三极管、PNP型的第二三极管、第八电阻、第十三电阻、第十五电阻、第十九电阻和第十一电阻；

所述第一三极管的集电极与所述供电电路的正极端连接，所述第一三极管的基极端与所述第八电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端连接所述反馈控制电路，所述第一三极管的发射极连接所述第十三电阻的一端，所述第十三电阻的另一端连接所述相应接口的正极端，所述相应接口的正极端还连接所述第 十五电阻的一端，所述第十五电阻的另一端连接所述第二三极管的发射极，所述第二三极管的基极端与所述第十九电阻连接，所述第十九电阻的另一端连接所述反馈控制电路，所述第二三极管的集电极连接所述供电电路的负极端，所述第二三极管的集电极还连接所述第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端连接所述相应接口的负极端。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的后备电源检测系统的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

总控制器根据上位机发送的充电功能检测指令，控制第一充放电单元向待测后备电源充电；

所述总控制器控制所述第一充放电单元采集充电接口上的电压值和电流值；

所述总控制器判断所述第一充放电单元采集到的电压值和电流值是否在预设范围内，是则向所述上位机输出表示充电功能正常的信号，否则向所述上位机输出表示充电功能异常的信号。