CN201041582Y - 一种电池检测设备 - Google Patents
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Abstract
一种电池检测设备，适用于二次电池的化成和检测。其特点是采用两级单片机控制结构，第一级是主控单片机，用于数据收集和处理；第二级是模块单片机，用于控制数据采集和恒流控制，每个模块有一个公共的A/D转换器，用于模块内的数据采集。采用该结构的电池检测设备具有采样速度快、采样精度高和系统可靠性高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池检测设备，尤其涉及应用于电池自动检测设备。
背景技术
在已有的电池化成和检测设备中，通常控制系统采用一级控制方式(见图1)，即采用一个主控单片机ZK-MCU，直接控制整台设备的电池电压、电流检测和恒流输出。主控单片机控制模块的信号采集电路，切换模块内各个通道的电压电流信号传送到主控板上公共的AD转换器，进行数据转换。因为一台设备的检测电池通道数较多，一般可以达到512个通道，因此采用这种一级控制的方式有三个缺点：1)所有通道的电压电流信号都要通过一个AD转换器转换，因此检测速度较慢；2)所有的电压电流信号需要通过较长的引线传送到主控板的AD转换器，容易引入外部的干扰信号，影响采样精度；3)各个模块采用公共的控制信号，控制电缆的引线较多，容易出现电缆断线或短路引发整台设备的故障，而且一个模块出现问题也容易影响其他模块。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种检测速度快、检测精度高、安全可靠的电池检测设备。
按照本实用新型提供的一种电池检测设备，包括一主控板和多个与所述主控板相连接的电池检测模块，每一所述电池检测模块具有多路电池检测通道，每路电池检测通道控制电池的电压、电流检测和恒流输出，其包括信号采集器和恒流控制器，每一所述电池检测模块中还设置有一模块单片机和一A/D转换器，所述信号采集器采集的数据信号传输至所述A/D转换器，所述模块单片机控制所述A/D转换器进行数据转换，并控制所述恒流控制器恒流输出，所述主控板上设有主控单片机，所述主控单片机与每一所述电池检测模块中的模块单片机进行数据通讯，向模块单片机发送控制信号，并进行数据的收集和处理。
按照本实用新型提供的一种电池检测设备还具有如下附属技术特征：
所述主控单片机采用双串口单片机，其中一个串行口与计算机进行通讯，另一个串行口与模块单片机进行通讯。
所述主控单片机的型号为LPC2103。
每一所述电池检测模块中的多路电池检测通道共用一个A/D转换器进行数据转换。
所述A/D转换器采用∑-Δ型A/D转换器。
所述A/D转换器的型号为24位的CS5532。
所述模块单片机的型号为P87LPC778。
按照本实用新型提供的一种电池检测设备与现有技术相比具有如下优点：首先，本实用新型采用两级控制方式，每个电池检测模块设置独立的模块单片机和A/D转换器，电池检测模块内的多路电池检测通道共用一个A/D转换器，整机的数据采集是通过多个A/D转换器并行采集，大大提高了系统的数据采集速度；其次，本实用新型的电压电流采样信号的传送距离减小，减少了干扰信号，提高了设备的检测精度；再次，主控板到电池检测模块采用串行通讯方式连接，主控板到模块的控制线大大减少，减少了控制线故障引发的设备故障，也减少了一个模块损坏影响其他模块的几率，提高了系统的可靠性。
附图说明
图1是现有技术中电池检测设备的示意图。
图2是本实用新型的电池检测设备的示意图。
具体实施方式
参见图2，本实用新型给出的一种实施例，包括一主控板1和32个与所述主控板1相连接的电池检测模块MK1...MK32，每一所述电池检测模块具有16路电池检测通道，每路电池检测通道控制一个电池的电压、电流检测和恒流输出，其包括信号采集器和恒流控制器，每一所述电池检测模块中还设置有一模块单片机MK-MCU和一A/D转换器MK-AD，所述信号采集器采集的数据信号传输至所述A/D转换器，所述模块单片机控制所述A/D转换器进行数据转换，并控制所述恒流控制器恒流输出，所述主控板上设有主控单片机ZK-MCU，所述主控单片机ZK-MCU与每一所述电池检测模块中的模块单片机MK-MCU进行数据通讯，向模块单片机MK-MCU发送控制信号，并进行数据的收集和处理。
在图2中，主控单片机用ZK-MCU表示；32个电池检测模块用MK1至MK32表示；每个电池检测模块具有16个电池检测通道，共计512个电池检测通道，用BAT1至BAT512表示，整机可以同时检测512个电池；每个电池检测模块中设置有一个模块单片机用MK-MCU表示，一个A/D转换器用MK-AD表示，一个信号采集器用CJ表示，一个恒流控制器用HK表示。
本实用新型克服现有设备的缺点，提供一种采用两级控制方式的电池检测设备。即保留主控板的主控单片机ZK-MCU，在每个电池检测模块中增加一个模块单片机MK-MCU和A/D转换器MK-AD。电池检测模块自构成一个子系统，由模块单片机MK-MCU直接控制电池检测模块的A/D转换器MK-AD进行数据采集，同时模块单片机MK-MCU还控制恒流输出。主控单片机ZK-MCU不再直接控制A/D转换器采集数据，而是和模块单片机MK-MCU通讯，进行数据的收集处理，大大的提高了系统的数据采集速度。
参见图2，在本实用新型给出的上述实施例中，所述主控单片机ZK-MCU采用双串口单片机，其中一个串行口与计算机PC进行通讯，另一个串行口与模块单片机MK-MCU进行通讯。主控单片机和模块的连接采用串行通讯方式，只需要三根通讯线，每个模块分配不同的地址，主控单片机发送不同模块地址实现和各个模块分别通讯。主控板和模块连接的控制信号线大大减少，信号数量只有原来系统约1/8，因此大大降低了控制信号断路和短路的可能性，每个模块也自成一个子系统，因此减少了一个模块损坏时影响其他模块的几率，提高了系统的可靠性。
参见图2，在本实用新型提供的上述实施例中，每一所述电池检测模块中的多路电池检测通道共用一个A/D转换器进行数据转换，所述A/D转换器采用∑-Δ型A/D转换器。∑-Δ型A/D转换器具有分辨率高、精度高、抗干扰能力强和性价比高的优点，其主要缺点是速度较慢，但在本实用新型中每个模块的通道数较少，一般只有8～32个通道，需要采集的信号较少，因此A/D转换器MK-AD的速度并不需要很快。因为一台设备分成了多个模块，每个模块有独立数据采集子系统，整机的数据是通过多个A/D转换器MK-AD并行采集的，主控单片机MK-MCU只需要通过通讯线从每个模块中将数据读取回来，因此整机的数据采集速度可以大大提高。模块的电压电流信号不再传送到主控板上，只需传送到模块的A/D转换器即可，传送的距离大大缩短，减少了干扰信号的引入，而且∑-Δ型AD本身具有精度高、抗干扰能力强的特点，因此提高了系统的检测精度。
参见图2，在本实用新型给出的上述实施例中，主控单片机选用具有双串口的LPC2103，模块单片机选用P87LPC778，A/D转换器选用24位的CS5532。采用本实用新型后系统的巡检一次的时间由原来的8秒减少到2秒，速度是原来的4倍，同时检测精度从原来的±0.3％提高到±0.1％。而且每个模块都是独立的子系统，系统结构更为合理，可靠性也比原有的设备更高。
上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由各权利要求限定。
Claims (7)
1.一种电池检测设备，包括一主控板和多个与所述主控板相连接的电池检测模块，每一所述电池检测模块具有多路电池检测通道，每路电池检测通道控制电池的电压、电流检测和恒流输出，其包括信号采集器和恒流控制器，其特征在于：每一所述电池检测模块中还设置有一模块单片机和一A/D转换器，所述信号采集器采集的数据信号传输至所述A/D转换器，所述模块单片机控制所述A/D转换器进行数据转换，并控制所述恒流控制器恒流输出，所述主控板上设有主控单片机，所述主控单片机与每一所述电池检测模块中的模块单片机进行数据通讯，向模块单片机发送控制信号，并进行数据的收集和处理。
2.如权利要求1所述的一种电池检测设备，其特征在于：所述主控单片机采用双串口单片机，其中一个串行口与计算机进行通讯，另一个串行口与模块单片机进行通讯。
3.如权利要求2所述的一种电池检测装置，其特征在于：所述主控单片机的型号为LPC2103。
4.如权利要求1所述的一种电池检测装置，其特征在于：每一所述电池检测模块中的多路电池检测通道共用一个A/D转换器进行数据转换。
5.如权利要求4所述的一种电池检测装置，其特征在于：所述A/D转换器采用∑-Δ型A/D转换器。
6.如权利要求5所述的一种电池检测装置，其特征在于：所述A/D转换器的型号为24位的CS5532。
7.如权利要求1所述的一种电池检测装置，其特征在于：所述模块单片机的型号为P87LPC778。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101865979A (zh) * | 2010-06-28 | 2010-10-20 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种多节电池电压检测电路 |
| CN103064031A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-24 | 深圳职业技术学院 | 一种电池化成检测系统及其吸收保护电路参数选择方法 |
| CN105527578A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-04-27 | 广州蓝奇电子实业有限公司 | 一种电池检测控制系统 |
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2007
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