CN202929180U - 充电电池荷电状态测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充电电池荷电状态测量仪，包括壳体以及在壳体上安装的显示器、键盘，壳体内安装控制电路，其控制电路包括中央处理模块、键盘模块、显示模块、存储器以及信号调理模块，键盘模块、显示模块、存储器以及信号调理模块分别连接中央处理模块，本实用新型将信号采集、荷电状态计算、测量过程波形显示、记录数据存储、可用剩余容量分析融为一体，具有小型化、便携化和测量与分析智能化，结构简单、设计科学合理、成本较低。

Description

充电电池荷电状态测量仪

技术领域

本实用新型属于测量仪领域，尤其是一种充电电池荷电状态测量仪。

背景技术

充电电池荷电状态SOC为state of charge，其被定义为剩余能量和额定能量的比值，通常把一定温度下电池充电到不能再吸收能量的SOC定义为100％，而把电池放电到不能放出能量时的SOC定义为0％，荷电状态计算公式如下：

$\mathrm{SOC}={\mathrm{SOC}}_0+\frac{1}{C_R}{\∫}_{t_0}^t{I}_{\mathrm{cm}}\mathrm{dt}$

$C_R={\∫}_0^{t_{\mathrm{END}}}{I}_{\mathrm{cm}}\mathrm{dt}$

式中，SOC₀为充电电池在t₀时刻的荷电状态，C_R为充电电池的额定容量，Icm为充电电池的测量电流，t_END为充电电池达到放电终止电压的时间。

由上式可知SOC的大小直接和充电电池的充放电电流及充放电电压相关，在规定的温度下，只要测出充放电时的电流及电压，就可以根据定义式计算出该时刻的荷电状态。

目前，常用的充电电池荷电状态检测方法主要有密度法，开路电压法，内阻法和安时法，与上述方法适应的测量仪体积大，不便于携带、测量分析功能不完善。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种充电电池荷电状态测量仪，该测量仪结构简单、设计科学合理、成本较低、实现了测量仪小型化、便携化、测量过程与分析的智能化。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种充电电池荷电状态测量仪，包括壳体以及在壳体上安装的显示器、键盘，壳体内安装控制电路，其控制电路包括中央处理模块、键盘模块、显示模块、存储器以及信号调理模块，键盘模块、显示模块、存储器以及信号调理模块分别连接中央处理模块。

而且，所述的中央处理模块的型号为S3C2440 ARM920T。

而且，所述的存储器的型号为K9F1208和HY57V641620。

而且，所述的壳体上设置有电流信号端口、电压信号端口以及温度信号端口。

而且，所述的壳体上设置有SD卡槽、USB端口、串口以及电源接口。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、充电电池荷电状态测量仪，包括壳体以及在壳体上安装的显示器、键盘，壳体内安装控制电路，其控制电路包括中央处理模块、键盘模块、显示模块、存储器以及信号调理模块，键盘模块、显示模块、存储器以及信号调理模块分别连接中央处理模块，本实用新型将信号采集、荷电状态计算、测量过程波形显示、记录数据存储、可用剩余容量分析融为一体，具有小型化、便携化和测量与分析智能化，结构简单、设计科学合理、成本较低。

2、本实用新型可以使操作人员有效了解电池的实际充、放电状况，掌握电池的质量、实际容量和实际供电能力，可以有效保障重要用电设备的必要用电时间，提供进行维护的必要信息，延长电池使用寿命，提高电池利用率。

附图说明

图1为本实用新型控制电路框图；

图2为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种充电电池荷电状态测量仪，包括壳体1以及在壳体上安装的显示器2、键盘6，壳体内安装控制电路，显示器采用8寸真彩液晶显示器或者采用四线电阻式触摸屏，壳体上设置有电流信号端口3、电压信号端口4以及温度信号端口5，壳体上还设置有SD卡槽7、USB端口8、串口9以及电源接口10。串口为DB9标准串口，其控制电路包括中央处理模块、键盘模块、显示模块、存储器以及信号调理模块，键盘模块、显示模块、存储器以及信号调理模块分别连接中央处理模块。中央处理模块的型号为S3C2440 ARM920T，存储器的型号为K9F1208和HY57V641620。本实用新型中的信号调理模块，键盘模块、显示模块、存储器，信号调理模块以及中央处理模块均可由电源模块供电。

本实用新型应用测试：

测试对象为飞利浦R6B2A160AA1600mAh镍氢电池，该电池生产日期为2011年9月，测试日期为2012年3月9日，测试温度：20℃±5℃,容量测试方法参照国标GB/T 18288-2000标准。测试设计为三次充放电循环，前两次为激活过程数据，第三次的测试结果为容量测试数据。

第一循环：以0.1C的电流（160毫安）充电16小时，开路放置1小时再以0.4C（640毫安)的电流放至终止电压1.0伏，测放电曲线并计算本次容量。

第二循环：使用大电流智能快充充电，自动充停后（-△V=5mv）以0.1C（160毫安）补充电2小时，开路放置1小时再以0.4C（640毫安)电流放电到终止电压1.0V，测放电曲线并计算本次容量。

第三循环（正式标定容量）：以0.4C电流（640毫安）充电3.5小时，开路放置1小时再以0.2C电流（320毫安）放电至终止电压1.0伏，测放电曲线并计算容量并以次作为该电池的实测容量数据。

第一次测试容量为1472mAh，第二次测试容量为1559mAh，比第一次有所增加，表明有活性物质激活，第三次测试容量为1593mAh。三次测量结果符合充电电池循环充放电规律，所得测试容量基本接近标称容量，与实际情况吻合。测试结果证明本实用新型设计正确，测量方法可行，满足实际测量需求。

本实用新型的软件系统分为三层：内核层采用Linux内核，版本号为Linux3.2.8；驱动层直接由内核管理，通过驱动层提供的设备接口，直接访问硬件设备，如显示器、触摸屏、键盘等；LCD和触摸屏的驱动由Qt/Embedded（QtE）提供；应用层主要包括信息采集与处理、数据管理、人机界面三个模块。

Claims (5)

1.一种充电电池荷电状态测量仪，包括壳体以及在壳体上安装的显示器、键盘，壳体内安装控制电路，其特征在于：该控制电路包括中央处理模块、键盘模块、显示模块、存储器以及信号调理模块，键盘模块、显示模块、存储器以及信号调理模块分别连接中央处理模块。

2.根据权利要求1所述的充电电池荷电状态测量仪，其特征在于：所述的中央处理模块的型号为S3C2440 ARM920T。

3.根据权利要求1所述的充电电池荷电状态测量仪，其特征在于：所述的存储器的型号为K9F1208和HY57V641620。

4.根据权利要求1所述的充电电池荷电状态测量仪，其特征在于：所述的壳体上设置有电流信号端口、电压信号端口以及温度信号端口。

5.根据权利要求1所述的充电电池荷电状态测量仪，其特征在于：所述的壳体上设置有SD卡槽、USB端口、串口以及电源接口。

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