CN116125357B - 一种电池测试方法及电池测试设备的校准装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池测试方法及电池测试设备的校准装置和方法，电池测试设备的校准装置包括主控电路以及用于连接电池测试设备的连接接口，连接接口与一接线点连接，用于接收电池测试设备输出的电压送至接线点，接线点与放大电路的第一输入端连接，电压换挡控制电路的输出端与接线点之间设有第一通断开关，电压换挡控制电路用于接收主控电路的控制信号，输出不同档位的电压至接线点，电流换挡控制电路的多个电流档位输入端均与接线点连接，电流换挡控制电路的多个电流档位输出端分别经第一多路开关接入放大电路的第二输入端，放大电路经采样电路与主控电路连接。本发明可以保证电池测试设备本身工作正常并且精度都在范围内。

Description

一种电池测试方法及电池测试设备的校准装置和方法

技术领域

本发明属于电池检测领域，具体涉及一种电池测试方法及电池测试设备的校准装置和方法。

背景技术

随着电池在移动通讯和电子电器等领域的广泛运用，电池的安全事故也频频爆光。对于很多电子生产企业来说进行电池检测成为一项日常的工作，所以通过标准体系的电池性能检测是解决电池是否安全可靠的途径。

若直接采用电池测试设备对电池进行测试，而不对电池测试设备进行校验，则没办法保证在做电池测试前，电池测试设备本身工作正常并且精度都在范围内，从而会影响电池测试的精度。

电池测试设备出厂前，通常是利用电压表等检测电池测试设备的输出电压，人工检测不仅效率低，工作量大，容易出错，无法保证电池检测设备的精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供了一种电池测试方法及电池测试设备的校准装置和方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种电池测试设备的校准装置，包括主控电路、电源电路、电压换挡控制电路、电流换挡控制电路、放大电路以及用于连接电池测试设备的连接接口，所述电源电路用于给整个装置供电，所述连接接口与一接线点连接，用于接收电池测试设备输出的电压送至所述接线点，所述接线点与放大电路的第一输入端连接，所述电压换挡控制电路的输出端与所述接线点之间设有第一通断开关，所述第一通断开关与主控电路连接，通过主控电路控制第一通断开关的通断，所述电压换挡控制电路的输入端与主控电路的第一输出端连接，所述电压换挡控制电路用于接收主控电路的控制信号，输出不同档位的电压至所述接线点，所述电流换挡控制电路的多个电流档位输入端均与所述接线点连接，所述电流换挡控制电路的多个电流档位输出端分别经第一多路开关接入放大电路的第二输入端，所述第一多路开关与主控电路连接，通过主控电路控制第一多路开关的通断，所述放大电路的输出端与采样电路的输入端连接，所述采样电路的输出端与主控电路的输入端连接。

进一步地，当用于连接电池测试设备的连接接口为多个时，各个连接接口分别经第二通断开关与接线点连接，各第二通断开关与主控电路连接，通过主控电路控制各第二通断开关的通断。

进一步地，所述放大电路包括运放U12，运放U12的第一输入端经电阻R11与接线点连接；所述运放U12的第二输入端经电阻R12与第一多路开关的一个信号输出端连接，第一多路开关的多个信号输入端分别与电流换挡控制电路的多个电流档位输出端连接；运放U12的输出端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与电容CC4的一端、采样电路的输入端连接，电容CC4的另一端接地；

进一步地，所述电压换挡控制电路包括第二多路开关、运放U54A和多个用于分别输出不同基准电压的基准电路，多个基准电路的输出端分别与第二多路开关的多个信号输入端连接，第二多路开关的一个信号输出端与运放U54A的正极输入端，运放U54A的负极输入端与运放U54A的输出端连接。

进一步地，多个用于分别输出不同基准电压的基准电路包括用于输出第一基准电压的第一基准电路、用于输出第二基准电压的第二基准电路、用于输出第三基准电压的第三基准电路、用于输出第四基准电压的第四基准电路以及用于输出第五基准电压的第五基准电路，所述第三基准电路包括运放U54B，运放U54B的正极输入端与基准电压Vref连接，运放U54B的负极输入端与运放U54B的输出端连接，运放U54B的输出端输出第三基准电压，所述第一基准电路包括运放U52B，所述第四基准电路包括运放U53B，所述运放U52B的正极输入端连接第三基准电压，运放U52B的负极输入端分别与电阻RS63的一端、电阻RS62的一端连接，电阻RS63的另一端接地，电阻RS62的另一端分别与运放U52B的输出端、电阻RS68的一端连接，运放U52B的输出端输出第一基准电压，电阻RS68的另一端分别与电阻RS69的一端、运放U53B的正极输入端连接，电阻RS69的另一端接地，运放U53B的负极输入端与运放U53B的输出端连接，运放U53B的输出端输出第四基准电压，所述第二基准电路包括运放U52A，所述第五基准电路包括运放U53A，所述运放U52A的正极输入端接地，运放U52A的负极输入端分别与电阻RS64的一端、电阻RS65的一端连接，电阻RS64的另一端连接第三基准电压，电阻RS65的另一端分别与运放U52A的输出端、电阻RS66的一端连接，运放U52A的输出端输出第二基准电压，电阻RS66的另一端分别与电阻RS67的一端、运放U53A的正极输入端连接，电阻RS67的另一端接地，运放U53A的负极输入端与运放U53A的输出端连接，运放U53A的输出端输出第五基准电压。

进一步地，所述电流换挡控制电路包括多个不同阻值的采样电阻，多个不同阻值的采样电阻的一端均与接线点连接，多个不同阻值的采样电阻的另一端分别经三极管接地，多个不同阻值的采样电阻的另一端分别与第一多路开关的多个信号输入端连接，三极管与采样电阻一一对应，多个三极管的基极分别经第三多路开关连接驱动电压，各三极管的基极分别经电阻GS11接地。

进一步地，本发明的电池测试设备的校准装置还包括通讯电路，所述主控电路经通讯电路与上位机连接。

本发明还公开了一种电池测试设备的校准方法，采用了如上所述的电池测试设备的校准装置，包括如下步骤：

闭合校准装置的第一通断开关，控制校准装置内部进行电流校准和电压校准，得到第一组校准系数，并保存在校准装置的内部；

将校准装置与电池测试设备连接，断开校准装置的第一通断开关，上位机控制电池测试设备输出设定的校准电压，电流校准时，校准装置的放大电路将输入的电流信号放大后传递给采样电路进行采样，电压校准时，校准装置的放大电路将输入的电压信号放大后传递给采样电路进行采样，主控电路采样得到电流信号或电压信号后，根据保存的第一组校准系数进行数据校准，将校准后的采样值与对应的标准值用一次线性函数进行拟合，得到第二组校准系数，并传递给上位机；

上位机将第二组校准系数传递给电池测试设备；

电池测试设备接收并保存第二组校准系数。

进一步地，控制校准装置内部进行电流校准、电压校准，具体包括：上位机控制校准装置的电压换挡控制电路依次输出各个档位的基准电压，电流校准时，对应档位的采样电阻接入电路，校准装置的放大电路将输入的电流信号放大后传递给采样电路进行采样，电压校准时，校准装置的放大电路将输入的电压信号放大后传递给采样电路进行采样，主控电路采样得到电流信号或电压信号后，将采样值与对应的标准值用一次线性函数进行拟合，得到第一组校准系数。

本发明还公开了一种电池测试方法，包括：将电池测试设备与电池连接，在电池测试过程中，电池测试设备基于校准系数调整其输出的电压、电流，使电池测试设备输出的电压、电流与基准的差值在设定的精度范围内；

其中，所述校准系数为采用如上所述的电池测试设备的校准方法得到的第二组校准系数。

本发明至少具有如下有益效果：本发明的校准装置设置有电压换挡控制电路，通过电压换挡控制电路提供各档位的校准电压，用于校准装置的内部校验，可以保证校准装置本身工作正常并且精度都在范围内。

本发明通过校准装置用于检测电池测试设备，保证在做电池测试前电池测试设备本身工作正常并且精度都在范围内，且减少了人工成本，提高了测试效率，并可以满足设定的精度要求。

本发明的放大电路将信号放大，采集信号时精度更高。本校准系统依据万分二的精度来对电池测试系统进行校准，通过放大电路和采样电路，放大电路通过将信号放大，采集电路采集24位数据，以达到精度要求。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的电池测试设备的校准装置的原理框图；

图2为本发明实施例提供的电池测试设备的校准装置的电池测试设备接入的电路以及电压换挡控制电路、电流换挡控制电路部分的电路图；

图3为本发明实施例提供的电池测试设备的校准装置的多种基准电路的电路图；

图4为本发明实施例提供的电池测试设备的校准装置的放大电路的电路图；

图5为本发明实施例提供的电池测试设备的校准装置的采样电路的电路图；

图6为本发明实施例提供的电池测试设备的校准装置的通讯电路的电路图；

图7为本发明实施例提供的电池测试设备的校准装置的电源电路的电路图；

图8为本发明实施例提供的电池测试设备的校准装置的主控电路的电路图；

图9为本发明实施例提供的电池测试设备的单个测试通道的电路图；

图10为本发明实施例提供的电池测试设备的主控电路的电路图；

图11为本发明实施例提供的电池测试设备的电源电路的电路图；

图12为本发明实施例提供的电池测试设备的DA输出电路的电路图；

图13为本发明实施例提供的电池测试设备的数据读写电路的电路图；

图14为本发明实施例提供的电池测试设备的通讯电路的电路图；

图15为本发明实施例提供的电池测试设备的过压、过流保护电路的电路图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

实施例一

参见图1至图8，本发明实施例提供一种电池测试设备的校准装置，包括主控电路、电源电路、电压换挡控制电路、电流换挡控制电路、放大电路以及用于连接电池测试设备的连接接口，所述电源电路用于给整个装置供电，所述连接接口与一接线点连接，用于接收电池测试设备输出的电压送至所述接线点+I1/，所述接线点与放大电路的第一输入端连接，所述电压换挡控制电路的输出端与接线点之间设有第一通断开关JDQ10A，所述第一通断开关JDQ10A与主控电路连接，通过主控电路控制第一通断开关JDQ10A的通断，所述电压换挡控制电路的输入端与主控电路的第一输出端连接，所述电压换挡控制电路用于接收主控电路的控制信号，输出不同档位的电压至接线点+I1/，所述电流换挡控制电路的多个电流档位输入端均与接线点连接，所述电流换挡控制电路的多个电流档位输出端分别经第一多路开关接入放大电路的第二输入端，所述第一多路开关与主控电路连接，通过主控电路控制第一多路开关的通断，所述放大电路的输出端与采样电路的输入端连接，所述采样电路的输出端与主控电路的输入端连接。

进一步地，当用于连接电池测试设备的连接接口为多个时，各个连接接口分别经第二通断开关与接线点连接，各第二通断开关与主控电路连接，通过主控电路控制各第二通断开关的通断。第二通断开关采用继电器JDQ1A-JDQ8A。

所述连接接口与电池测试设备的电池接口连接。

当用于连接电池测试设备的连接接口为一个时，连接接口可以与接线点直接连接。

进一步地，所述放大电路包括运放U12，运放U12的第一输入端经电阻R11与接线点连接；所述运放U12的第二输入端经电阻R12与第一多路开关的一个信号输出端连接，第一多路开关的多个信号输入端分别与电流换挡控制电路的多个电流档位输出端连接；运放U12的输出端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与电容CC4的一端、采样电路的输入端连接，电容CC4的另一端接地；

所述运放U12的引脚Rg+与引脚Rg-之间串联有第三通断开关和电阻RG1。

当第三通断开关闭合时，电阻RG1的两端并联有电阻RG2。

运放U12的第一输入端分别与电容CC2、电容CC3的一端连接，电容CC2的另一端接地，电容CC3的另一端分别与运放U12的第二输入端、电容CC1的一端连接，电容CC1的另一端接地。运放U12的引脚REF接地。

进一步地，所述电压换挡控制电路包括第二多路开关、运放U54A和多个用于分别输出不同基准电压的基准电路，多个基准电路的输出端分别与第二多路开关的多个信号输入端连接，第二多路开关的一个信号输出端与运放U54A的正极输入端，运放U54A的负极输入端与运放U54A的输出端连接。

运放U54A的输出端经电阻RU2与第一通断开关的一端连接，第一通断开关的另一端与接线点连接。

进一步地，多个用于分别输出不同基准电压的基准电路包括用于输出第一基准电压2Vref的第一基准电路、用于输出第二基准电压-Vref的第二基准电路、用于输出第三基准电压Vref/的第三基准电路、用于输出第四基准电压0.1Vref的第四基准电路以及用于输出第五基准电压-0.1Vref的第五基准电路，所述第三基准电路包括运放U54B，运放U54B的正极输入端与基准电压Vref连接，运放U54B的负极输入端与运放U54B的输出端连接，运放U54B的输出端输出第三基准电压Vref/，所述第一基准电路包括运放U52B，所述第四基准电路包括运放U53B，所述运放U52B的正极输入端连接第三基准电压Vref/，运放U52B的负极输入端分别与电阻RS63的一端、电阻RS62的一端连接，电阻RS63的另一端接地，电阻RS62的另一端分别与运放U52B的输出端、电阻RS68的一端连接，运放U52B的输出端输出第一基准电压2Vref，电阻RS68的另一端分别与电阻RS69的一端、运放U53B的正极输入端连接，电阻RS69的另一端接地，运放U53B的负极输入端与运放U53B的输出端连接，运放U53B的输出端输出第四基准电压0.1Vref，所述第二基准电路包括运放U52A，所述第五基准电路包括运放U53A，所述运放U52A的正极输入端接地，运放U52A的负极输入端分别与电阻RS64的一端、电阻RS65的一端连接，电阻RS64的另一端连接第三基准电压Vref/，电阻RS65的另一端分别与运放U52A的输出端、电阻RS66的一端连接，运放U52A的输出端输出第二基准电压-Vref，电阻RS66的另一端分别与电阻RS67的一端、运放U53A的正极输入端连接，电阻RS67的另一端接地，运放U53A的负极输入端与运放U53A的输出端连接，运放U53A的输出端输出第五基准电压-0.1Vref。

基准电压Vref由基准电路产生，所述基准电路采用了电源模块，用于将12V电压转换为基准电压Vref。

进一步地，所述电流换挡控制电路包括多个不同阻值的采样电阻（采样电阻的个数及阻值根据设备量程决定的），多个不同阻值的采样电阻的一端均与接线点连接，多个不同阻值的采样电阻的另一端分别经三极管接地，多个不同阻值的采样电阻的另一端还作为电流档位输出端，分别与第一多路开关的多个信号输入端连接，三极管与采样电阻一一对应，多个三极管的基极分别经第三多路开关连接驱动电压，如12V，各三极管的基极分别经电阻GS11接地。

各三极管的漏极与采样电阻的另一端连接，各三极管的源极接地。

所述第三多路开关与主控电路连接，通过主控电路控制第三多路开关的通断。

进一步地，本发明的电池测试设备的校准装置还包括通讯电路，所述主控电路经通讯电路与上位机连接。硬件上通讯使用RS485，采用光耦进行信号隔离，保证通讯稳定和无干扰。

本发明的校准装置的机箱内部可以采用智能温控风扇，通过对芯片的发热情况自动调节功率，并集成烟雾传感器，烟雾达到警戒值时，设备开始报警。

本发明的校准装置的机箱内部电源还可带有自动保护系统，当输入电压过大或过小时，电源模块进行自我保护，防止过压或低压对设备造成损坏。

本发明的校准装置的机箱面板配备LCD显示屏，显示内容有：电压量程、电流量程、箱号、通道号及通信状态。所有显示信息都与主机的主控板和电脑软件上同步。

校准装置接收电池测试设备输出的设定电压，并与标准电压进行比较，当设定电压与标准电压在预设范围内，则计算校准系数，当设定电压与标准电压不在预设范围内，则表面此通道有问题，进行报警提示。若让电池测试输出100mA，校准检测到超过110mA,或低于90mA,则表面此通道有问题,LED显示红灯。

本发明的校准装置的前面板有LED灯,LED灯发光的颜色及闪烁的状态可以表示被测试设备通道是否正常，如检测电流电压时，精度正常情况下，LED显示绿色，精度超出范围时，LED显示红色。电路板上还配备报警器，当精度超出范围时，警报器会发出警报。

本发明通过校准装置用于检测电池测试设备，保证在做电池测试前电池测试设备本身工作正常并且精度都在范围内。

本发明的校准装置设置有电压换挡控制电路，通过电压换挡控制电路提供各档位的校准电压，用于校准装置的内部校验，可以保证校准装置本身工作正常并且精度都在范围内。

实施例二

本发明实施例还公开了一种电池测试设备的校准方法，采用了如实施例一所述的电池测试设备的校准装置，包括如下步骤：

闭合校准装置的第一通断开关，控制校准装置内部进行电流校准和电压校准，得到第一组校准系数，并保存在校准装置的内部；

将校准装置与电池测试设备连接，断开校准装置的第一通断开关，上位机控制电池测试设备输出设定的校准电压，电流校准时，校准装置的放大电路将输入的电流信号放大后传递给采样电路进行采样，电压校准时，校准装置的放大电路将输入的电压信号放大后传递给采样电路进行采样，主控电路采样得到电流信号或电压信号后，根据保存的第一组校准系数进行数据校准，将校准后的采样值与对应的标准值用一次线性函数进行拟合，得到第二组校准系数k2、b2，并传递给上位机；

上位机将第二组校准系数k2、b2传递给电池测试设备；

电池测试设备接收并保存第二组校准系数k2、b2。

进一步地，控制校准装置内部进行电流校准、电压校准，具体包括：上位机控制校准装置的电压换挡控制电路依次输出各个档位的基准电压，电流校准时，对应档位的采样电阻接入电路，校准装置的放大电路将输入的电流信号放大后传递给采样电路进行采样，电压校准时，校准装置的放大电路将输入的电压信号放大后传递给采样电路进行采样，主控电路采样得到电流信号或电压信号后，将采样值与对应的标准值用一次线性函数进行拟合，得到第一组校准系数k1、b1。校准系数为一次线性函数的系数k、b。

校准装置内部校准原理：内部电流校准，以一通道为例，AT11对应的三极管导通，-I1/I1接地，JDQ10闭合，提供所需基准电压，如达到100mv，通过放大电路将信号放大，采样后与100mv进行比较校准，电压同理。

电池检测设备校准原理：校准装置与电池检测设备相连接，上位机控制电池检测设备输出100mv，自动巡检设备JDQ 10 断开，AT11对应的三极管导通，-I1/I1接地，通过放大电路将信号放大后采样，与标准值进行对比，将校正后的k、b值通过485 信号传输给电池检测设备，电池检测设备收到后，通过CPU内部处理更新校准数据，以达到标准精度。

电池检测设备工作原理为：上位机设置电池恒压充5v充电时，DAU1处电压为2.5v，通过仪表放大器的特性，U1处电压也会被增加到2.5v，经过2k电阻升压后，AD542的1端口为5v，而1端口为电池端口的1，2接口的差分输入电压，即+U1和-U1两端的电压为5v，根据控制DAU的输出电压即可控制电池端口的电压，电流同理。

实施例三

本发明实施例还公开了一种电池测试方法，将电池测试设备与电池连接，在电池测试过程中，电池测试设备基于校准系数调整其输出的电压、电流（如

需要让电池测试设备输出V1，则电池测试设备的主控电路将对应的基准乘以校准系数后输出给DA输出电路，使电池测试设备输出V1或与V1误差较小，如果将对应的基准直接输出给DA输出电路，则电池测试设备的输出相比V1有较大误差），使电池测试设备输出的电压、电流与基准的差值在设定的精度范围内；

其中，所述校准系数为采用如实施例二所述的电池测试设备的校准方法得到的第二组校准系数k2、b2。

电池检测设备内部cpu收到校准系数后，存入数据处理芯片中，电池检测设备采集到的电压和电流都会使用校准系数进行处理。

实施例四

参见图9至图15，本发明实施例提供一种电池检测设备，包括主控电路、电源电路以及至少一个测试通道，各个测试通道包括输入电路、增高阻抗电路和比较电路，所述电源电路用于给整个装置供电，所述输入电路的输入端与测试电池连接，所述输入电路的输出端与增高阻抗电路的输入端连接，所述增高阻抗电路的输出端与比较电路的第一输入端连接，所述比较电路的第二输入端与DA输出电路的输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述比较电路的输出端与主控电路的输入端连接。

进一步地，本发明的测试通道为多个，本实施例的测试通道为8个，当然，测试通道的数量不仅仅限于8个，还可根据需要设置。

进一步地，各个测试通道包括电压输入电路、第一增高阻抗电路和第一比较电路，所述电压输入电路的输出端与第一增高阻抗电路的输入端连接，所述第一增高阻抗电路的输出端与第一比较电路的第一输入端连接，所述第一比较电路的第二输入端与DA输出电路的第一输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述第一比较电路的输出端与主控电路的输入端连接。

进一步地，所述电压输入电路包括正极电压输入端+U、负极电压输入端-U以及若干电阻，正极电压输入端+U用于与测试电池的正极连接，负极电压输入端-U用于与测试电池的负极连接，所述第一增高阻抗电路包括运放A1，所述第一比较电路包括运放A2，电阻R1的一端与正极电压输入端+U连接，电阻R1的另一端经电阻R3与运放A1的同相输入端连接，运放A1的同相输入端经电阻R5接地，电阻R2的一端与负极电压输入端-U连接，电阻R2的另一端经电阻R4与运放A1的反相输入端连接，运放A1的反相输入端经电阻R6与运放A1的输出端连接，所述运放A1的输出端与运放A2的反相输入端之间设有第一滤波电路，所述运放A2的反相输入端经电阻R8接地，所述运放A2的同相输入端经电阻R9与DA输出电路的第一输出端DAU连接，运放A2的同相输入端经电容C2接地，运放A2的输出端与主控电路的输入端连接。

运放A2的电源正极引脚连接+12V，运放A2的电源负极引脚连接-9V。

所述第一滤波电路包括电阻R7和电容C1，电阻R7的一端与运放A1的输出端连接，电阻R7的另一端与电容C1的一端、运放A2的反相输入端连接，电容C1的另一端接地。

进一步地，运放A2的输出端与主控电路的输入端之间串联有二极管D1，二极管D1的正极与主控电路的输入端连接，二极管D1的负极与运放A2的输出端连接。

运放A2的输出端与主控电路的输入端之间串联有指示灯R1。

指示灯R1的正极与主控电路的输入端连接，指示灯R1的负极与二极管D1的正极连接。

进一步地，各个测试通道包括电流输入电路、第二增高阻抗电路和第二比较电路，所述电流输入电路的输出端与第二增高阻抗电路的输入端连接，所述第二增高阻抗电路的输出端与第二比较电路的第一输入端连接，所述第二比较电路的第二输入端与DA输出电路的第二输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述第二比较电路的输出端与主控电路的输入端连接。

进一步地，所述电流输入电路包括开关模块、正极电流输入端+I、负极电流输入端-I以及若干电阻，所述第二增高阻抗电路包括运放B1，所述第二比较电路包括运放B2，运放B1的同相输入端经电阻R10与正极电流输入端+I连接，运放B1的反相输入端经电阻R11与负极电流输入端-I连接，运放B1的同相输入端经电阻R12接地，运放B1的反相输入端经电阻R13与运放B1的输出端连接，所述运放B1的输出端与运放B2的反相输入端之间设有第二滤波电路，所述运放B2的反相输入端经电阻R15接地，所述运放B2的同相输入端经电阻R16与DA输出电路的第二输出端DAI连接，运放B2的同相输入端经电容C4接地，运放B2的输出端与主控电路的输入端连接；负极电流输入端-I与开关模块的第一多路选择开关的公共输入/输出端（Y）连接，开关模块的第一多路选择开关的多个独立输入/输出端（如y0到y3）分别与多个接线端一一对应连接，多个接线端分别一一对应经多个不同阻值的采样电阻（采样电阻的阻值根据设定的量程需要设置）与测试电池的正极连接，正极电流输入端+I经电阻RI与测试电池的正极连接，多个接线端分别一一对应经多个开关（如采用三极管或继电器等）接地，多个开关的控制端分别与开关模块的第二多路选择开关的多个独立输入/输出端（如x0到x3）一一对应连接，开关模块的第二多路选择开关的公共输入/输出端（X）连接驱动电压，开关模块与晶体管阵列模块连接，晶体管阵列模块与主控电路连接，主控电路通过晶体管阵列模块驱动开关模块，分别控制第一多路选择开关、第二多路选择开关的通断。当开关的控制端（如三极管的基极）连接驱动电压时，开关（如三极管）导通，对应的接线端（如三极管的发射极）接地。

本实施例的开关模块的第一多路选择开关、第二多路选择开关均有四个开关通道，对应四个量程，通过控制四个开关通道的闭合或断开，选择对应的量程。

电阻RV的一端与正极电流输入端+I连接，电阻RV的另一端与负极电流输入端-I连接。负极电流输入端-I经0电阻接地。

本实施例的运放A2、运放B2的型号为AD640。本实施例的运放A1、运放B1的型号为AD542。

运放B2的电源正极引脚连接+12V，运放B2的电源负极引脚连接-9V。

所述第二滤波电路包括电阻R14和电容C3，电阻R14的一端与运放B1的输出端连接，电阻R14的另一端与电容C3的一端、运放B2的反相输入端连接，电容C3的另一端接地。

进一步地，运放B2的输出端与主控电路的输入端之间串联有二极管D2，二极管D2的正极与主控电路的输入端连接，二极管D2的负极与运放B2的输出端连接。

运放B2的输出端与主控电路的输入端之间串联有指示灯R2。

指示灯R2的正极与主控电路的输入端连接，指示灯R2的负极与二极管D2的正极连接。

进一步地，各个测试通道还包括过流保护电路，所述过流保护电路包括运放UC，运放UC的同相输入端连接基准电路，所述运放UC的反相输入端连接运放B2的反相输入端，运放UC的输出端与二极管D3的负极连接，二极管D3的正极与电容CG1一端连接，电容CG1的另一端接地。

进一步地，各个测试通道还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括运放UD，运放UD的同相输入端连接基准电路，所述运放UD的反相输入端连接运放A2的反相输入端，运放UD的输出端与二极管D4的负极连接，二极管D4的正极与电容CG1一端连接，电容CG1的另一端接地。

所述基准电路包括运放UB，运放UB的同相输入端连接基准电压Vref，运放UB的反相输入端分别与电阻R20的一端、电阻R21的一端连接，电阻R20的另一端接地，电阻R21的另一端与运放UB的输出端连接，运放UB的输出端经电容CR1接地。

当电流或电压过大时，保护电路启动，测试通道的电路最大只能承受DA最大值电压，多出的电压由保护电路承担，保护电路的基准电压Vref通过放大一定倍数后比正常电路所能承受电压要高。

进一步地，本发明的电池检测设备还包括通讯电路，所述通讯电路与主控电路连接，主控电路通过通讯电路与上位机进行通讯。通讯电路使用USB/RS485通讯，采用光电隔离技术，最多接入256台设备。本实施例的通讯电路采用型号为ADM2483E。

进一步地，本发明的电池检测设备还包括数据读写电路，所述数据读写电路与主控电路连接。

本发明的电池检测设备还可以包括显示屏，主要显示设备信息（箱号、电压量程、电流量程、通信状态、通道号等）亮度可调节，显示内容与设备主控板同步。在给多台不同量程设备装载测试电池样品时，提供了极大的方便。

本发明可达到四档自动切换，最小电流可达到：0.5uA。本装置集成高精度DA电路，使用户设定值输出的精度达到±0.02%。

本发明的电池检测设备的工作原理：电路开始工作，由用户给定一个电压或电流进行充放电，DA收到指令后会输出对应的电压或电流，当电压给出时通过AD640进行比较，若高于电池电压则对电池进行充电，反之则放电，AD542是测量电池电压时提高阻抗，增高精确度。电流同理。电流可分为四个档，每个档对应一个采样电阻，通过用户设定值自动切换，四个档之间通过开关控制切换，通过控制三极管，来让电路形成一个回路。本发明的装置可对电池进行恒流充电、恒流放电、恒压充电、恒压放电、恒功率放电等。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池测试设备的校准装置，其特征在于：包括主控电路、电源电路、电压换挡控制电路、电流换挡控制电路、放大电路以及用于连接电池测试设备的连接接口，所述电源电路用于给整个装置供电，所述连接接口与一接线点连接，用于接收电池测试设备输出的电压送至所述接线点，所述接线点与放大电路的第一输入端连接，所述电压换挡控制电路的输出端与所述接线点之间设有第一通断开关，所述第一通断开关与主控电路连接，通过主控电路控制第一通断开关的通断，所述电压换挡控制电路的输入端与主控电路的第一输出端连接，所述电压换挡控制电路用于接收主控电路的控制信号，输出不同档位的电压至所述接线点，所述电流换挡控制电路的多个电流档位输入端均与所述接线点连接，所述电流换挡控制电路的多个电流档位输出端分别经第一多路开关接入放大电路的第二输入端，所述第一多路开关与主控电路连接，通过主控电路控制第一多路开关的通断，所述放大电路的输出端与采样电路的输入端连接，所述采样电路的输出端与主控电路的输入端连接；

所述电压换挡控制电路包括第二多路开关、运放U54A和多个用于分别输出不同基准电压的基准电路，多个基准电路的输出端分别与第二多路开关的多个信号输入端连接，第二多路开关的一个信号输出端与运放U54A的正极输入端，运放U54A的负极输入端与运放U54A的输出端连接；

多个用于分别输出不同基准电压的基准电路包括用于输出第一基准电压的第一基准电路、用于输出第二基准电压的第二基准电路、用于输出第三基准电压的第三基准电路、用于输出第四基准电压的第四基准电路以及用于输出第五基准电压的第五基准电路，所述第三基准电路包括运放U54B，运放U54B的正极输入端与基准电压Vref连接，运放U54B的负极输入端与运放U54B的输出端连接，运放U54B的输出端输出第三基准电压，所述第一基准电路包括运放U52B，所述第四基准电路包括运放U53B，所述运放U52B的正极输入端连接第三基准电压，运放U52B的负极输入端分别与电阻RS63的一端、电阻RS62的一端连接，电阻RS63的另一端接地，电阻RS62的另一端分别与运放U52B的输出端、电阻RS68的一端连接，运放U52B的输出端输出第一基准电压，电阻RS68的另一端分别与电阻RS69的一端、运放U53B的正极输入端连接，电阻RS69的另一端接地，运放U53B的负极输入端与运放U53B的输出端连接，运放U53B的输出端输出第四基准电压，所述第二基准电路包括运放U52A，所述第五基准电路包括运放U53A，所述运放U52A的正极输入端接地，运放U52A的负极输入端分别与电阻RS64的一端、电阻RS65的一端连接，电阻RS64的另一端连接第三基准电压，电阻RS65的另一端分别与运放U52A的输出端、电阻RS66的一端连接，运放U52A的输出端输出第二基准电压，电阻RS66的另一端分别与电阻RS67的一端、运放U53A的正极输入端连接，电阻RS67的另一端接地，运放U53A的负极输入端与运放U53A的输出端连接，运放U53A的输出端输出第五基准电压。

2.如权利要求1所述的电池测试设备的校准装置，其特征在于：当用于连接电池测试设备的连接接口为多个时，各个连接接口分别经第二通断开关与接线点连接，各第二通断开关与主控电路连接，通过主控电路控制各第二通断开关的通断。

3.如权利要求1所述的电池测试设备的校准装置，其特征在于：所述放大电路包括运放U12，运放U12的第一输入端经电阻R11与接线点连接；所述运放U12的第二输入端经电阻R12与第一多路开关的一个信号输出端连接，第一多路开关的多个信号输入端分别与电流换挡控制电路的多个电流档位输出端连接；运放U12的输出端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与电容CC4的一端、采样电路的输入端连接，电容CC4的另一端接地；

所述运放U12的引脚Rg+与引脚Rg-之间串联有第三通断开关和电阻RG1。

4.如权利要求1所述的电池测试设备的校准装置，其特征在于：所述电流换挡控制电路包括多个不同阻值的采样电阻，多个不同阻值的采样电阻的一端均与接线点连接，多个不同阻值的采样电阻的另一端分别经三极管接地，多个不同阻值的采样电阻的另一端分别与第一多路开关的多个信号输入端连接，三极管与采样电阻一一对应，多个三极管的基极分别经第三多路开关连接驱动电压，各三极管的基极分别经电阻接地。

5.如权利要求1所述的电池测试设备的校准装置，其特征在于：还包括通讯电路，所述主控电路经通讯电路与上位机连接。

6.一种电池测试设备的校准方法，其特征在于，采用了如权利要求1至5任一所述的电池测试设备的校准装置，包括如下步骤：

闭合校准装置的第一通断开关，控制校准装置内部进行电流校准和电压校准，得到第一组校准系数，并保存在校准装置的内部；

将校准装置与电池测试设备连接，断开校准装置的第一通断开关，上位机控制电池测试设备输出设定的校准电压，电流校准时，校准装置的放大电路将输入的电流信号放大后传递给采样电路进行采样，电压校准时，校准装置的放大电路将输入的电压信号放大后传递给采样电路进行采样，主控电路采样得到电流信号或电压信号后，根据保存的第一组校准系数进行数据校准，将校准后的采样值与对应的标准值用一次线性函数进行拟合，得到第二组校准系数，并传递给上位机；

上位机将第二组校准系数传递给电池测试设备；

电池测试设备接收并保存第二组校准系数。

7.如权利要求6所述的电池测试设备的校准方法，其特征在于：控制校准装置内部进行电流校准、电压校准，具体包括：上位机控制校准装置的电压换挡控制电路依次输出各个档位的基准电压，电流校准时，对应档位的采样电阻接入电路，校准装置的放大电路将输入的电流信号放大后传递给采样电路进行采样，电压校准时，校准装置的放大电路将输入的电压信号放大后传递给采样电路进行采样，主控电路采样得到电流信号或电压信号后，将采样值与对应的标准值用一次线性函数进行拟合，得到第一组校准系数。

8.一种电池测试方法，其特征在于，包括：将电池测试设备与电池连接，在电池测试过程中，电池测试设备基于校准系数调整其输出的电压、电流，使电池测试设备输出的电压、电流与基准的差值在设定的精度范围内；

其中，所述校准系数为采用如权利要求6或7所述的电池测试设备的校准方法得到的第二组校准系数。

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