CN1467507A - 自动测试电池保护电路模块正常工作的测试装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了用于同时测试多个待测试的电池保护电路模块的测试装置和方法。测试装置包括虚拟电池、虚拟充电器和虚拟负载。通过依照本发明来使用测试装置，可在短时间内依照可编程控制器为诸如过量充电电压检测、过量充电承载电压检测、过量放电电压检测、过量放电承载电压检测、可充电性/可放电性、超量电流的阻塞能力的多个测试项来执行测试。依照本发明，在测试过程中电池保护电路模块没有分开，因此手工操作时间很短且测试可非常安全地完成。所以，总的测试时间缩短了。

Description

自动测试电池保护电路模块正常工作的测试装置和方法

技术领域

本发明涉及一种测试装置和一种方法，用于对电池保护电路模块进行自动测试。

背景技术

电池保护电路模块通过阻止电池过量充电、过量放电、电流过载、短路、反偏压(reverse bias)，用于保护电池以免爆炸、过热、漏液或电池特性退化(degraded in battery characteristic)，从而延长了电池寿命。此外，电池保护电路模块提高了电池的充/放电效率和抑制了电池的爆炸、漏液和过热。

通常，依照常规技术，在同一个基片(substrate)中排列20至60个电池保护电路模块，如图1所示。然后，电池保护电路模块按一个或多个分别对其正常工作进行测试。单个电池保护电路模块可逐个放到测试装置中进行其正常工作测试。否则，使用多路通道(multi-channel)同时对两个或三个电池保护电路模块进行测试。

图2是对电池保护电路模块的正常工作进行测试的概要电路图。如图2所示，测试装置包括电池替代部件2，用于代替电池向电池保护电路模块1供应DC(直流)电压；充电器替代部件4，像充电器一样工作，为电池保护电路模块提供直流电压；负载部件5，像负载一样工作，消耗电流；和电压检测部件3，检测电池保护电路模块1的两端之间的电压差。

电池替代部件2、充电器替代部件4、负载部件5的各个设定值(set value)可以手工调整或由未画出来的控制器自动调整。

电池保护电路模块的测试装置的工作情况将在下文详述。

首先，电池保护电路模块1安装在如图2所示的测试装置中。

然后，电池替代部件2、充电器替代部件4、负载部件5的设定值根据各个测试项而预先确定。

接着，通过在电压检测部件3检测电池保护电路模块1的两端之间的电压差，确定电池保护电路模块是否正常工作。

然而，测试电池保护电路模块的正常工作的常规测试装置有一个问题，由于每次只能够测试一个电池保护电路模块，测试电池保护电路模块需要花费大量的时间。

此外，需要大量时间来制造常规测试装置，以及制造成本如此高昂。更进一步地，在测试另一种类型的电池保护电路模块时需要大约30分钟来改变测试装置。因此，时间和劳动力的浪费严重。

此外，因为冗长的测试时间导致产量如此低下，常规测试装置很难跟上新应用产品的步伐。

此外，假使为了高产量而增加测试装置的数量来同时测试很多模块，电池替代部件和充电替代部件也需要按测试装置的数量比例增加，因此具有高昂的成本，也难以安装这样的测试装置。

发明内容

要解决上述问题，本发明提供了同时测试许多电池保护电路模块的测试装置和方法，获得高产量和低成本。

依照本发明的一个方面，提供了自动测试电池保护电路模块的测试装置，包括：装配部件，可装配和固定将测试的电池保护电路模块，其中装配部件上的各个电池保护电路模块之间是电连结的；电池替代部件，用于在测试过程中代替电池为各个电池保护电路模块提供直流电压，以提供虚拟的电池环境；充电器替代部件，用于在测试过程中代替充电器为各个电池保护电路模块提供直流电压，以提供虚拟的充电器环境；电路负载部件，用于在测试过程中代替电路负载为各个电池保护电路模块提供负载，以提供虚拟的负载环境；选择部件，用于依次每次从多个电池保护电路模块中选出将测试的电池保护电路模块；检测/控制部件，包括在至少一个测试项中确定所测试的电池保护电路模块是失效或正常的程序，其中检测/控制部件依照程序，通过控制电池替代部件、充电器替代部件、电路负载部件和选择部件，来确定所测试的电池保护电路模块是失效或正常。

测试项包括过量充电电压检测、过量充电承载电压检测、过量放电电压检测、过量放电承载电压检测、可充电性、可放电性、超量电流阻塞能力(excessive current blocking capability)中的至少一种。

依照本发明的另一个方面，提供了测试多个电池保护电路模块的方法，其每个模块排列在基片中，使用测试装置向电池保护电路模块提供虚拟电池、虚拟充电器和虚拟负载，包括：将其上有多个将测试的电池保护电路模块的基片装配到测试装置的装配部件上，将电池保护电路模块固定在测试装置的装配部件上并将电池保护电路模块相互电连结；设定虚拟电池、虚拟充电器和虚拟负载为预先设定值，以在预定的测试项中对电池保护电路模块进行测试；检测电池保护电路模块的实际电压值，并依次通过电池保护电路模块保存所检测的实际电压值；在每一个测试项中确定和标记电池保护电路模块是失效或正常。

本发明的其他方面、特性和优点在随后的详细描述中公开。

附图说明

为了对本发明及其优点有更完整的了解，这里结合附图给出如下描述，其中相同的标号表示相同的元件，以及其中：

图1是排列在基片中的电池保护电路模块的概要视图；

图2是依照现有技术对电池保护电路模块进行测试的测试装置的概要电路图；

图3是依照本发明对电池保护电路模块进行测试的测试装置的结构方框图；

图4是依照本发明的测试装置的概要电路图，显示了测试装置的组件之间的电信号连接，其中电池保护电路模块安装在测试装置中；

图5是显示了依照本发明的电池保护电路模块的测试方法的流程图，对作为测试装置的元件的每一个组件进行控制；

图6是对图5中充电测试项里的电池保护电路模块进行测试的流程图；

图7是对图5中充电承载(charging lifting)测试项里的电池保护电路模块进行测试的流程图；

图8是对图5中放电测试项里的电池保护电路模块进行测试的流程图；

图9是对图5中放电承载(discharging lifting)测试项里的电池保护电路模块进行测试的流程图；和

图10是确定电池保护电路模块是失效和正常的流程图。

具体实施方式

这里将详细介绍本发明的优选实施例，其例子在附图中说明。所有附图中相同的标号表示相同的元件。

图1是依照本发明对电池保护电路模块进行测试的测试装置的结构方框图。

如图1所示，测试装置包括电池替代部件10、电路负载部件20、检测/控制部件30、选择部件40、电池保护电路模块装配部件50和充电器替代部件60。

电池替代部件10像电池一样工作，从而提供直流电压给各个电池保护电路模块。

电路负载部件20像负载一样工作，从而消耗电池替代部件10所供应的电流。

检测/控制部件30包括至少一个程序，以检查在一个或多个测试项中的各个电池保护电路模块的正常工作。检测/控制部件30控制电池替代部件10、电路负载部件、选择部件40和充电器替代部件60，并确定每一个测试项中的各个电池保护电路模块是正常或失效。

选择部件40从安装在测试装置中的多个电池保护电路模块中挑选出一个来进行测试。

电池保护电路模块装配和固定在测试装置的电池保护电路模块装配部件50上。装配在电池保护电路模块装配部件50上的电池保护电路模块之间是电连结的。

充电器替代部件60代替充电器为各个电池保护电路模块供应直流电压。

图4是依照本发明的测试装置的概要电路图。

在图4中，电池保护电路模块安装在测试装置的基片中的电池保护电路模块装配部件50上。电池保护电路模块的所有阳极端B+之间是互相连结的。电池保护电路模块的所有阴极端B-之间是互相连结的。电池替代部件10的阴极端连接到电池保护电路模块的一个阳极端上。电池替代部件10的阳极端连接到电池保护电路模块的一个阴极端上。

另一方面，通过监视阳极端P+或阴极端P-可检测电池保护电路模块的工作状态，所述每一个端都在各个电池保护电路模块中形成，以在测试电池保护电路模块时控制充电和放电，并与负载或充电器连接。为了检测工作状态，从与阳极端P+相连接的负载或充电器或者从与阴极端P-相连接的负载或充电器所引出的电信号线延伸到选择部件40。在图4中，所有与负载或充电器连接的阴极端P-都连接到选择部件40。选择部件40有多个开关，每一个开关依次连接到电池保护电路模块的阴极端P-所引出的对应电信号线上。在响应开关的切换操作时，可以检测到电池保护电路模块的实际电压。

检测/控制部件30依次开启开关，从而依次扫描电池保护电路模块的电压。检测/控制部件30通过电池保护电路模块保存所扫描的电压。在对于所有电池保护电路模块的一个测试项完成之后，依照检测/控制部件30中所使用的程序，电池替代部件10、电路负载部件20、充电器替代部件60的设定值为下一个测试项进行复位。

在复位设定值之后，通过依次切换选择部件40中的开关，执行电池保护电路模块的下一个测试项中的测试。在测试工作中，电池保护电路模块里所检测的实际电压值都保存起来。

如上文讨论，检测/控制部件30通过控制电池替代部件10和充电器替代部件60，将根据电池类型(规格)所确定的预先设定值应用在电池保护电路模块的阳极和阴极端上，形成电池保护电路模块的过量充电或过量放电条件。此外，如果需要，检测/控制部件30有时形成电池保护电路模块的充电条件或放电条件。

依照本发明的电池保护电路模块的测试方法将结合图5在下文描述。

首先，在开始测试之前，对测量设备、变量和各个设定值进行初始化。

然后，选择将测试的电池保护电路模块的规格或类型。规格指电池保护电路模块所用的标准。根据规格来确定用于测试电池保护电路模块的电池替代部件、充电器部件和负载部件的设定值。

然后，确定要同时测试的电池保护电路模块的数量，测试开始。

然后，测试包括检测各个电池保护电路模块中的过量充电电压、检测各个电池保护电路模块中的过量充电承载电压、检测各个电池保护电路模块中的过量放电电压和检测各个电池保护电路模块中的过量放电承载电压。根据测试确定每一个测试项中电池保护电路模块是失效或正常。

图6是详细展示在测试项中检测过量充电电压的步骤的流程图。

首先，通过切换选择部件40 S51和所选模块中的对应开关，选择用于测试过量充电项的电池保护电路模块。接着设定最小过量充电电压。S52

然后，检查和保存电池保护电路模块的实际电压值。

然后，确定是否尚有待测试的电池保护电路模块。S54在尚有待测试的电池保护电路模块的情况下，重复步骤S51-S54。

然后，通过切换选择部件40中的对应开关，选择将测试的电池保护电路模块S56，且所选的电池保护电路模块设定为最大过量充电条件。S57

然后，依次检测和保存电池保护电路模块的实际电压值。S58和S59

图7是展示对过量充电承载项执行测试项的方法的流程图。

首先，通过切换选择部件40中的对应开关，选择用于测试过量充电承载项的电池保护电路模块S61，并将所选的模块设定为最大过量充电承载条件。S62

然后，依次读出和保存各个所测试的电池保护电路模块的实际电压值。S63

然后，选择部件40，所有的开关，被初始化。S65

然后，选择将测试的电池保护电路模块S66，并设定为最小过量充电承载条件。S67

然后，依次检测和保存各个电池保护电路模块的实际电压值。S68和S69

图8是在过量放电项的测试项中测试电池保护电路模块的流程图。

如图8所示，首先，通过切换选择部件40中的对应开关，选择在过量放电项中将测试的电池保护电路模块。S71

然后，所选的模块设定为最大过量放电条件。S72

然后，依次检测和保存各个电池保护电路模块的实际电压值。S73

然后，确定是否尚有待测试的电池保护电路模块。S74在尚有待测试的电池保护电路模块的情况下，重复步骤S72-S74。在已无模块的情况下，储存所有的实际电压值。

然后，初始化选择部件40。S75也就是说，断开选择部件中所有的开关。

然后，通过切换选择部件40中的对应开关，选择将测试的电池保护电路模块S76，设定为最小过量放电电压条件S77，并检测和保存电池保护电路模块的实际电压值。S78依次检测和保存所有电池保护电路模块的实际电压值。S78

图9是展示在过量放电承载项中对电池保护电路模块执行测试的方法的流程图。

如图9所示，通过切换选择部件40中的对应开关，选择在过量放电承载项中将测试的电池保护电路模块，S81并将所选端口设定为最小过量放电承载电压条件。S82依次检测和保存电池保护电路模块的实际电压值。S83确定是否尚有待测试的电池保护电路模块。S84在已无模块的情况下，初始化所有的开关。S85

然后，通过切换选择部件40中的对应开关，选择将测试的电池保护电路模块S86，并将所选的模块设定为最大过量放电承载电压条件。S87依次检测和保存电池保护电路模块的实际电压值。S88和S89

图10是展示确定所测试的电池保护电路模块是失效或正常的方法的流程图。

首先，读出所测试的电池保护电路模块的已保存的实际电压值。S90

然后，选择电池保护电路模块。S91

然后，将所选的电池保护电路模块的实际电压值和参考值相互比较。S94

然后，若实际电压值与参考值相同或在误差允许范围内，电池保护电路模块标记为“正常”。S95在实际电压值超出误差允许范围的情况下，电池保护电路模块标记为“失效”。S96

重复步骤90-96，直到所有的电池保护电路模块都标记为“正常”或“失效”。S97

依照本测试装置，多个电池保护电路模块，例如20到60个，可以不必分开而同时在测试装置上进行装配和测试。

此外，本发明提供了对电池保护电路模块进行测试的极好安全性和高产量，其原因是在测试过程中排列在基片中的电池保护电路模块没有分开。

尽管本发明是参照特别选定的优选实施例来描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的前述和其他修改。

Claims (4)

1.一种自动测试电池保护电路模块的测试装置，包括：

装配部件，在该装配部件上装配和固定将测试的电池保护电路模块，其中各个电池保护电路模块是相互电连结的；

电池替代部件，用于向各个电池保护电路模块提供直流电压，以在测试过程中代替电池提供虚拟电池环境；

充电器替代部件，用于向各个电池保护电路模块提供直流电压，以在测试过程中代替充电器提供虚拟充电器环境；

电路负载替代部件，用于在测试过程中代替电路负载向各个电池保护电路模块提供虚拟负载环境；

选择部件，用于每次从多个电池保护电路模块中选出一个将测试的电池保护电路模块；

检测/控制部件，包括在至少一个测试项中确定所测试的电池保护电路模块是失效或正常的程序，其中检测/控制部件依照程序，通过控制电池替代部件、充电器替代部件、电路负载部件和选择部件的设定值，来确定所测试的电池保护电路模块是失效或正常。

2.如权利要求1所述的测试装置，其中测试项包括过量充电电压检测、过量充电承载电压检测、过量放电电压检测、过量放电承载电压检测、可充电性、可放电性、超量电流阻塞能力中的至少一种。

3.一种测试多个电池保护电路模块的方法，其每个模块排列在基片中，该方法使用包括虚拟电池、虚拟充电器和虚拟负载的测试装置，包括：

将其上有多个将测试的电池保护电路模块的基片装配到测试装置的装配部件上，将电池保护电路模块固定在测试装置的装配部件上并将电池保护电路模块相互电连结；

设定虚拟电池、虚拟充电器和虚拟负载的值，以按照预定的测试项对电池保护电路模块进行测试；

依次检测各个电池保护电路模块的实际电压值，并通过电池保护电路模块保存所检测的实际电压值；和

在每一个测试项中确定和标记电池保护电路模块是失效或正常。

4.如权利要求3所述的方法，其中测试项包括过量充电电压检测、过量充电承载电压检测、过量放电电压检测、过量放电承载电压检测、可充电性、可放电性、超量电流阻塞能力中的至少一种。

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