CN109143080A - 一种锂电池组装配用检测系统 - Google Patents

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刘中
沈晓丹
钟双飞
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Suzhou Zhongxin Kai Energy Technology Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements

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Abstract

一种锂电池组装配用检测系统，包括在锂电池组中单体电池两端引出的采集线，集合单个锂电池组全部采集线的待检测线束插头；与待检测插头相配合的是检测设备，检测设备包括了外壳，采集接插口，电路板和电池；电路板上包括微控制器模块，电压检测模块能识别单电池体的电压，AD转换模块能判断锂电池组内部温度传感器工作情况、瞬时大电流输出与回路阻抗采集模块可以检测导电节点的虚接情况，综上功能是针对锂电池组结构特点和检测需要的，整体满足装配需要，具有便携和检测快速稳定的优点。

Description

一种锂电池组装配用检测系统
技术领域
本发明本发明涉及使用或维护二次电池或二次半电池的方法及装置领域，尤其是指一种锂电池组装配用检测系统。
背景技术
由于不可再生能源危机和环境污染严重，全球加速了绿色环保高性能锂电池的发展，目前锂电池已成为新能源市场的主流产品，特别是车用的锂电池组内部是采用多个单电池体串联，结构复杂，在装配时需要严格保证单电池体的性能稳定，更重要的是为了能在实际使用过程中识别电池的过充、过放、过温、低温等安全隐患，锂电池组生产过程中需连接较多复杂的单体电压采集和温度采集线束，在实际生产过程中，因线束较多，极易出现线束错接、反接等现象，该现象发生则会烧坏电池管理系统，严重者发生短路着火等安全隐患。
综上所述，需要在锂电池组装配时，能快速检测出电池的潜在问题。虽然现有技术对于检测复杂线束的装置有许多，但是针对锂电池组线束检测的装置还没有出现，而且锂电池组相对其他庞大设备而言，其移动性更强，所以快速便携成了锂电池组装配检测装置或是系统亟待解决的技术要求。
除此之外，锂电池组内在多个单电池体串联的结构，对电流接触点的焊接质量比其他线束检测要求更高，因此具有对焊接质量的检测功能的锂电池组转配用检测系统也是市场的需要。
发明内容
本发明为了解决现有技术问题是：解决现有技术缺少对锂电池组的复杂线束的装配用检测系统，且该系统需要满足快速检测锂电池组内部短路、错接、反接、虚接问题且远程便携的功能要求。
本发明方法的具体内容：一种锂电池组装配用检测系统，包括在锂电池组中单体电池两端引出的采集线，集合单个锂电池组全部采集线的待检测线束插头；与待检测插头相配合的是检测设备，检测设备包括了外壳，采集接插口，电路板和电池；电路板上包括微控制器模块，电压检测模块，AD转换模块、无线传输模块、瞬时大电流输出与回路阻抗采集模块；无线传输模块与远程的计算机内的无线接收模块进行信号交互。
作为一种优选：采集接插口与待检测线束插头之间通过转接线连接，转接线的端子上有与锂电池组中单体电池数量相一致的反接检测指示灯，反接检测指示灯通过二极管开关电路被所述的微控制器模块控制。起到的效果是：当有单电池体被反接时，相应反接检测指示灯不会亮起，实现快速检测。
作为一种优选：检测设备上有扫码器，扫码器能识别所检测的锂电池组的序列号信息。起到的效果是：对识别的锂电池组进行记录，并远程上报数据，便于装配生产线的产品跟踪。
作为一种优选：检测设备有显示屏和蜂鸣器。起到的效果是：能在设备上立即看到该检测的锂电池组内部单电池体的现状，出现问题更加直观。
作为一种优选：检测设备的电池是锂电池，且装配有充电管理模块和充电口。起到的效果是：实现检测装置的便携性。
本发明的有益效果是：
1、检测设备中的电压检测模块能识别单电池体的电压，AD转换模块能判断锂电池内部温度传感器工作情况、无线传输模块能实现装配检测时的、瞬时大电流输出与回路阻抗采集模块可以检测导电节点的虚接情况，综上功能是针对锂电池组结构特点和检测需要的，整体满足装配需要。
2、无线传输模块、可充电的锂电池电源，实现了检测装置的便携性，提高了系统在生产线使用时的适应性。配合转接线，以及转接线的反接检测指示灯实现了锂电池组中单电池体反接的快速判断，减少对于检测设备的信号反馈与识别，以及对检测装置内PCB板的依赖，明显降低PCB电路板的大小，提高检测装置电路稳定性。且能快速识别出究竟是哪一个单电池体被反接，提高检测的速度和准确性。
附图说明
图1：本发明的一种实施例的系统结构示意图。
图2：本发明的一种检测系统的工作原理示意图。
图3：本发明的一种包含反接检测指示灯和防虚接功能的电路示意图。
具体实施方式
如图1所示：锂电池组10内部由多个单电池体串联组成，从每个单电池体两端引出采集线11，并集中到待检测线束插头12。连接待检测插头12的是检测设备，检测设备包括了外壳30，电路板31，采集接插口32；采集接插口32可以与连接待检测插头12直接连接或是通过图1中所示的转接线20连接。
检测设备上有扫码器35，扫码器35能识别所检测的锂电池组的序列号信息，该信息是二维码或是条形码。起到的效果是：对识别的锂电池组进行记录，并远程上报数据，便于装配生产线的产品跟踪。此外：检测设备有显示屏34和按键33，按键中除了启停按钮之外，还有可以设定与检测设备功能相关的按钮，显示屏34上能立即看到该检测的锂电池组内部单电池体的现状，出现问题更加直观。
进一步的是，电路板31可通过外界电源或是内部电池供电。如图3所示：电池可采用是单节锂电池38，且装配有充电管理模块37和充电口36。起到的效果是：实现检测装置的便携性。蜂鸣报警器39用于故障出现时的报警；按键33和扫码模块35分别实现对于检测设备的控制和识别所检测的锂电池组的序列号信息。
如图2进一步所示：电路板31上包括微控制器(MCU)模块100，控制电压检测模块41和AD转换模块42从采集接插口32获取锂电池组中单电池体的电压数据及内部温度传感器工作情况。AD转换模块可以是发送温度值给微控制器模块100，通过判断温度值与实际值之间是否相吻合来触发报警。
无线传输模块40受到微控制器(MCU)模块100的控制，并可直接获得电压检测模块41和AD转换模块42的数据远程发送给远程计算机50。远程计算机50的无线接收模块51接收当前检测的锂电池组的信息并进行记录。实现信息交互。
进一步的，电路板31上还设置有瞬时大电流输出模块44与回路阻抗采集模块43。如图3所示，瞬时大电流输出模块44是一个DC电源，可以瞬时发出一个大电流，若锂电池组内的所有单电池体正负极焊接稳定，则可以保证电流回路满足微控制器(MCU)模块100内部软件的判定标准，若有虚接的情况，则阻抗增加，电流变小，因此通过图3所示的回路阻抗采集模块43中的电感器两端的电压传回给微控制器(MCU)模块100便可知晓，快速准确。
在对锂电池组内部单电池体是否有反接的情况，除了可以直接通过采集接插口32将采集线11的电信号接入电路板31，并通过微控制器(MCU)模块100的I/O端口识别判断之外。作为一种优选：如图1和3所示，转接线20的端子上有与锂电池组中单体电池数量相一致的反接检测指示灯21，反接检测指示灯21通过如图3所示的二极管开关电路通过控制线101被所述的微控制器模块控制。该二极管开关电路的二极管22触发信号连接到微控制器(MCU)模块100中，电阻23起到降压限流的作用，当二极管22受控导通后，若单电池体正负极顺序正确，则可以实现灯泡或LED灯珠制成的反接检测指示灯21点亮，当有单电池体被反接时，相应反接检测指示灯不会亮起。为了不影响瞬时大电流输出模块44与回路阻抗采集模块43的工作，可以通过微控制器(MCU)模块100控制二极管22截止不导通。该优化方案能减少对于检测设备的信号反馈与识别，以及对检测装置内PCB板的依赖，明显降低PCB电路板的大小，提高检测装置电路稳定性。且能快速识别出究竟是哪一个单电池体被反接，提高检测的速度和准确性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种锂电池组装配用检测系统，其特征在于：包括在锂电池组中单体电池两端引出的采集线，集合单个锂电池组全部采集线的待检测线束插头；与所述待检测插头相配合的是检测设备，所述检测设备包括了外壳，采集接插口，电路板和电池；所述的电路板上包括微控制器模块，电压检测模块，AD转换模块、无线传输模块、瞬时大电流输出与回路阻抗采集模块；所述的无线传输模块与远程的计算机内的无线接收模块进行信号交互。
2.根据权利要求1所述的锂电池组装配用检测系统，其特征在于：所述的采集接插口与待检测线束插头之间通过转接线连接，所述的转接线的端子上有与锂电池组中单体电池数量相一致的反接检测指示灯，所述的反接检测指示灯通过二极管开关电路被所述的微控制器模块控制。
3.根据权利要求1或2所述的锂电池组装配用检测系统，其特征在于：所述的检测设备上有扫码器，所述的扫码器能识别所检测的锂电池组的序列号信息。
4.根据权利要求1所述的锂电池组装配用检测系统，其特征在于：所述的检测设备有显示屏和蜂鸣器。
5.根据权利要求1所述的锂电池组装配用检测系统，其特征在于：所述的检测设备的电池是锂电池，且装配有充电管理模块和充电口。
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