CN204964716U - 锂电池组激活测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池组激活测试仪，属于电子技术领域。它包括主控单元、显示单元和打印单元；还包括负载网络、激活网络、负载开关和激活开关；主控单元分别向显示单元和打印单元发送指令；主控单元通过负载开关接收负载网络发出的负载信号，主控单元通过激活开关向激活网络发送激活信号；主控单元包括依次双向联接的输入输出接口、继电器开关组、译码器、CPU、存储模块；继电器开关组经AD转换器向CPU发送信号。本实用新型结构简单，易组装，使其能够在电池组产品正式使用前或贮存期间，快速地检测和消除电池组电压滞后时间，满足用户快速及时使用的需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池测试测试，尤其是锂电池测试，属于电子技术领域。
背景技术
目前，起始负载电压滞后是一次锂电池组产品固有的弱点，随着电池组存放时间的增长，其负载电压滞后的现象更加明显，尤其是Li/SO2、Li/SOCl2体系的锂电池组。因此，锂电池组产品长期存储后直接装入相配套的设备使用，需要较长时间的放电，电池组电压才能达到技术指标要求，制约了设备正常工作的快速反应速度。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种锂电池组激活测试仪。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：锂电池组激活测试仪，包括主控单元、显示单元和打印单元；还包括负载网络、激活网络、负载开关和激活开关；主控单元分别向显示单元和打印单元发送指令；主控单元通过负载开关接收负载网络发出的负载信号，主控单元通过激活开关向激活网络发送激活信号；主控单元包括依次双向联接的输入输出接口、继电器开关组、译码器、CPU、存储模块；继电器开关组经AD转换器向CPU发送信号。
本实用新型的有益效果是，结构简单，易组装，使其能够在电池组产品正式使用前或贮存期间，快速地检测和消除电池组电压滞后时间，满足用户快速及时使用的需要。
对需要进行测试、激活的一次锂电池组产品，在其与配套产品装配之前，通过电池组上的接插件与激活测试仪进行对接，可以很方便地接入电池组激活测试仪对其进行测试和激活，快速消除锂电池组的电压滞后现象；在测试仪上可以显示检测电池组产品上各个电池单元的开路电压、负载电压；提高了锂电池组产品工作的可靠性。测试数据显示直观，并具备插错或选错报警功能及测试合格与否判别功能；对测试数据能够存档查看，具备打印输出功能；仪器接口与测试对象接口相互匹配。
附图说明
图1是本实用新型结构框图；
图2是图1中主控单元结构框图；
图3是AD转换器电路原理图；
图4是译码器脚标示意图；
图中零部件及编号：
1—主控单元，
1-1—CPU，1-2—译码器，1-3—继电器开关组，1-4－AD转换器，
1-5—存储模块，1-6—输入输出接口；
2—显示单元，3—打印单元，4—负载网络，5—激活网络，6—负载开关，
7—激活开关，8—电池组。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进一步说明。
参见图1-—4，锂电池组激活测试仪，包括主控单元1、显示单元2和打印单元3；还包括负载网络4、激活网络5、负载开关6和激活开关7；主控单元1分别向显示单元3和打印单元4发送指令；主控单元1通过负载开关6接收负载网络4发出的负载信号，主控单元1通过激活开关7向激活网络5发送激活信号；主控单元1包括依次双向联接的输入输出接口1-6、继电器开关组1-3、译码器1-2、CPU1-1、存储模块1-5；继电器开关组1-3经AD转换器1-4向CPU1-1发送信号。
显示单元2中的显示器为液晶显示器。
打印单元3中的打印机为便携式BJC-250型的打印机。
负载网络4由3-8档阻值的电阻构成。负载网络4的控制信号采用DB25接口连接。
激活网络5由3-8档阻值的电阻构成。
输入输出接口1-6为26芯航空插座接口。不同电池组所接针脚定义不同。
译码器1-2为3-8译码器。采用的芯片型号为54HC138。
继电器开关组1-3由24个继电器组成。型号为GS-SH-205T。
AD转换器1-4核心元件为压频转换器LM331。
本测试仪可分别对8种不同类型的电池组进行激活检测。选择某种类型的电池组，并设定其不同的激活时间，设定环境温度和湿度后，按“确定”键便进入测量环节。首先测出被测电池组中各电池单元的开路电压，如果测出的开路电压值不在规定的范围，则显示此电池组“不合格”，保存数据并退出测量环节。
如果测出的开路电压值为“合格”，则自动进入电池组激活程序，闭合对应的激活开关7，接通激活网络5，按设定的激活时间自动进行激活过程。激活结束，断开激活开关7，自动断开激活网络5。闭合对应的负载开关6，测量出电池组各电池单元的负载电压，并自动将其与标准电压值进行比较，给出合格与否的结论，完成该电池组的检测。测量得出的数据能自动存储，直到数据的存储空间用完为止，如果数据已满，则提示操作员及时打印数据。最近测量的一次电压值所在的组数会在显示界面中给出。所有存储的数据可全部打印或选择某一组打印。
主控单元1自动转换测量并存储其开路、负载电压；具备选（插）错报警功能；具备合格与否判别能力；具备打印输出检测结果能力；具备查看检测结果能力；每次只对一种规格的电池组产品进行检测，激活时间根据不同批次的电池组可任意分档选择，可用按键选择档次。
主控单元1采用89C52单片机作为的CPU，实现检测仪各开关控制、显示屏驱动、电压比较、电池组合格与否判定，所测数据查看以及打印机驱动。电池组接入并在液晶屏上选择相应的电池组编号以后，CPU控制3-8译码器和多路开关对所需测量的电池组进行选择（不同的电池组由于针脚定义不同，所触发的多路开关状态也不同，这是判定电池组型号的依据）。然后依次选择待测电池组各单元对应的继电器开关，接入待测电池组，获得的电压模拟信号经过放大及滤波信号处理环节后再经过AD转换器，获得能被CPU处理的数字信号。其间采用多次（设计为5次）采样取均值的方法，获取精确的开路电压信号数值输入到CPU进行处理。CPU先判断待测电池组是否选错，方法是用获得的多路开关状态和软件中预先定义的标准状态作比较，如果判定选错就报警并复位。如果选择正确，就接着将测得的开路电压信号值与软件预先设定的标准电压值进行比较并判定，若不合格，则存储测试数据并退出检测。如果合格则主CPU发出接通激活开关控制信号，对待测电池组产品接通对应的激活电阻网络，并按设定的激活时间计时激活，时间到则立即发出断开激活电阻控制信号，切断激活电阻。同时CPU发出接通负载开关控制信号，使待测电池组的电池单元与对应的负载网络接通，测量电池组的负载电压检测，采样结束后随即断开负载电阻，结束测量并进行合格判定。然后运行程序中的显示及存储部分，驱动液晶显示屏显示测量情况并存储数据。程序中的打印驱动部分只在获取打印命令后方可触发。
AD转换器1-4将采集到的模拟电压信号转换后送到主控回路中处理，采用压频转换器LM331，具有电路简单、成本低、系统稳定性好、测量精度高、并且转换位数可调的特点。模拟信号经压频转换器LM331，把电压信号转化为脉冲信号，脉冲信号送到计算机的计数/定时端口，由计算机对频率信号进行接收、处理、储存。根据采集到频率数据知道模拟信号的大小，从而实现了模拟信号到数字信号的转换。频率计数器、定时器可以使用计算机的计数/定时端口，通过软件编程实现。基准频率，数据处理也是通过软件编程实现的，数据可以储存到内部数据存储器或外部数据存储器中。
参见图3，压频转换器LM331其为双列直插式8引脚芯片。其外围电路为：脚1接脉冲电流输出端OUTi，并与定时时间常数RC（R2=100K，C2=0.02μF）一端相联，RC另一端与脚3、脚4相联到接地端，并经电阻Rs（为12k±1%和5k电位器）接脚2，脚6、脚7分别经电阻R6（10k）、Rx[(Vcc-2V)/0.2mA]接电源Vcc，脚7经电阻R7（10k）接地，脚6经电容C1（470pF）接单稳态触发脉冲输入端Vi，脚5经电阻Rt（68k±1%）与脚8相联，脚5经电容Ct（0.01μF）接地，脚8接电源Vcc，正常工作电压范围为4~40V。
LM331各引脚功能说明如下：脚1为脉冲电流输出端OUTi，内部相当于脉冲恒流源，脉冲宽度与内部单稳态电路相同；脚2为输出端脉冲电流幅度调节，Rs越小,输出电流越大；脚3为脉冲电压输出端，输出脉冲宽度及相位同单稳态，不用时可悬空或接地；脚4为地；脚5为单稳态外接定时时间常数RC；脚6为单稳态触发脉冲输入端，低于脚7电压触发有效，要求输入负脉冲宽度小于单稳态输出脉冲宽度Tw；脚7为比较器基准电压，用于设置输入脉冲的有效触发电平高低；脚8为电源Vcc，正常工作电压范围为4~40V。
电池组8由不同型号的电池构成，不同型号电池输出不同的电压及电流。
测试仪的工作电源采用DC6V不间断供电，内载充电电池（锂离子电池容量为8Ah），通过面板开关转换使用内载电源或外部交流电源。
负载网络4由多个负载电阻组成，电阻值根据各电池组的技术条件所规定的参数来确定和选取。
激活网络5由多个激活电阻组成，电阻值是根据减小负载、缩短放电时间的原则，按照负载电阻的一定比例计算进行选取，电阻的功率小于1W的选择1W，大于1W的按实际所需功率选取。
显示单元2是由液晶驱动和显示两部分组成，由主控单元1发出指令和数据控制液晶驱动电路来驱动液晶显示。采用320×240点阵的蓝屏液晶屏显示测试结果，采用中文界面，界面友好，操作方便。
译码器1-3采用的芯片为54HC138，是一个3-8译码器，其引脚如图4所示。该译码器有3个输入A0、A1、A2，他们共有8种状态组合，即可译出8个输出信号Y0~Y7，它有3个使能端E1、E2、E3。对于正逻辑，当E3为1，且E1和E2均为0时，译码器处于工作状态。
由单片机的P0口发出的选通信号经过八双向总线发送器/接收器54HC245后送到检测板的3-8译码器，由3-8译码器来选通所要接通的回路，一共扩展了3个3-8译码器，24个检测输出端口，分别对应的是8种电池组的24个电池单元，图4为前8个选通单元，后面类似。
Claims (9)
1.一种锂电池组激活测试仪，包括主控单元（1）、显示单元（2）和打印单元（3）；其特征在于，还包括负载网络（4）、激活网络（5）、负载开关（6）和激活开关（7）；主控单元（1）分别向显示单元（3）和打印单元（4）发送指令；主控单元（1）通过负载开关（6）接收负载网络（4）发出的负载信号，主控单元（1）通过激活开关（7）向激活网络（5）发送激活信号；主控单元（1）包括依次双向联接的输入输出接口（1-6）、继电器开关组（1-3）、译码器（1-2）、CPU（1-1）、存储模块（1-5）；继电器开关组（1-3）经AD转换器（1-4）向CPU（1-1）发送信号。
2.根据权利要求1所述的锂电池组激活测试仪，其特征在于，所述的显示单元（2）中的显示器为液晶显示器。
3.根据权利要求1所述的锂电池组激活测试仪，其特征在于，所述的打印单元（3）中的打印机为BJC-250型的打印机。
4.根据权利要求1所述的锂电池组激活测试仪，其特征在于，所述的负载网络（4）由3—8档阻值的电阻构成。
5.根据权利要求1所述的锂电池组激活测试仪，其特征在于，所述的激活网络（5）由3—8档阻值的电阻构成。
6.根据权利要求1所述的锂电池组激活测试仪，其特征在于，所述的输入输出接口（1-6）为26芯航空插座接口。
7.根据权利要求1所述的锂电池组激活测试仪，其特征在于，所述的译码器（1-2）为3-8译码器。
8.根据权利要求1所述的锂电池组激活测试仪，其特征在于，所述的继电器开关组（1-3）由24个继电器组成。
9.根据权利要求1所述的锂电池组激活测试仪，其特征在于，所述的AD转换器（1-4）核心元件为压频转换器LM331。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106849380A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-06-13 | 华南师范大学 | 一种基于Butler矩阵的相控微波能量收集装置及方法 |
| CN111751689A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-10-09 | 福建星云电子股份有限公司 | 一种锂电池模组总正极对外壳的耐压绝缘测试方法 |
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2015
- 2015-08-31 CN CN201520662532.1U patent/CN204964716U/zh not_active Expired - Fee Related
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