CN206450802U - 锂电池性能自动测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池性能自动测试装置。它包操作面板和内置电控单元，操作面板上分布有至少一个操作开关和用于连接电池组、测试仪器的多对接线柱；内置电控单元包括多个继电器及其控制电路，继电器数量与测试仪器数量相等，继电器线圈接入用于控制继电器通断的三极管放大电路，三极管基极通过电阻接入单片机控制端口，继电器与三极管发射极或集电极连接；继电器的常开触点接入电池组与测试仪器的连接回路，供电电源通过稳压模块与单片机连接，单片机启动控制端口通过启动开关S2接地，单片机还与时钟电路连接。与传统手工单独测试相比，本装置具有结构简单合理、操作简便安全、制作成本低廉等显著的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锂电池自动测试装置。
背景技术
自1992年Sony成功开发首个商用锂离子电池以来，锂电池以其高能量比、长寿命、高平台电压，以及绿色环保等特性在便携式电子产品方面广泛应用。随着微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，近年来，在储能电池领域其市场占有率也逐年升高，同时对电源提出了很高的要求，锂电池随之进入了大规模的实用阶段。随着锂电池在各种环境大规模的应用，加之锂电池对自身的安全防范措施要求较高，通常在出场前要对电池组的充、放电及电压内阻等性能进行全面的检测，确保电池组的合格。一套全自动检测的设备造价过于高昂，而纯手工进行一项项的检测，不仅耗时、耗力过高，而且有时候会进行误判。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型通过提供一种基于单片机的锂电池性能自动测试装置，能够适用于各种型号的锂电池性能的测试，将电池组与本装置连接好，只需按动启动按钮，就会自动进行电池组的充、放电及电压内阻等性能的测试。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种锂电池性能自动测试装置，包操作面板和内置电控单元，操作面板上分布有至少一个操作开关和用于连接电池组、测试仪器的多对接线柱；
内置电控单元包括多个继电器及其控制电路，继电器数量与测试仪器数量相等，继电器线圈接入用于控制继电器通断的三极管放大电路，三极管基极通过电阻接入单片机控制端口，继电器与三极管发射极或集电极连接；
继电器的常开触点接入电池组与测试仪器的连接回路，供电电源通过稳压模块与单片机连接，单片机启动控制端口通过启动开关S2接地，单片机还与时钟电路连接。
根据所述的锂电池性能自动测试装置，所述的操作面板分布有两个开关：启动开关S2、复位开关S1，所述的复位开关S1上并联有电容C3，稳压模块输出端通过复位开关与单片机RES端连接。
根据所述的锂电池性能自动测试装置，所述的操作面板上分布电池组接线柱以及与各个测试仪器连接的稳压电源接线柱、电子负载接线柱、电压内阻测试仪接线柱；
供电电源+12V端子与继电器线圈连接，然后与PNP三极管发射极串联，继电器线圈与用于防止三极管被反向电动势烧坏的二极管并联，三极管集电极接地，内置电控单元包含三个用于控制电池组与各个测试仪器连接通断的继电器。
根据所述的锂电池性能自动测试装置，电池组负极接线柱均与稳压电源负极接线柱、电子负载负极接线柱、电压内阻测试仪负极接 线柱连接，电池组正极接线柱通过三个继电器常开触点K1、K2、K3分别与稳压电源正极接线柱、电子负载正极接线柱、电压内阻测试仪正极接线柱连接。
本实用新型的有益效果。
与传统手工单独测试电池组的充、放电及电压内阻测试相比，传统测试首先需要手工将电池组与稳压电源相接，测试电池组的充电性能；然后将电池组与稳压电源断开，再将电池组与电子负载相接，测试电池组的放电性能；最后将电池组与电子负载断开，将电池组与电压内阻测试仪相接，测试电池组的电压及内阻。操作流程繁琐，且每组电池各项性能测试时间由人工掌握，时间长短不一。
本装置通过设定的程序，能精确控制继电器的闭合时间，规范测试方法及测试结果。该装置能够适用于各种型号的锂电池电池组性能的检测，能够有效提高产品出厂检测效率，节省检测环节，降低工作人员劳动强度，具有结构简单合理、操作简便安全、制作成本低廉等显著的优点。
附图说明
图1为一种基于单片机的锂电池性能自动测试装置结构示意图。
图2为一种基于单片机的锂电池性能自动测试装置电路图。
附图中：1、稳压电源正极接线柱，2、稳压电源负极接线柱，3、电子负载正极接线柱，4、电子负载负极接线柱，5、电压内阻测试仪正极接线柱，6、电压内阻测试仪负极接线柱，7、S2开关，8、S1开关，9、电池组正极接线柱，10、电池组负极接线柱，11、供电电源正极，12、供电电源负极。
具体实施方式
实施例
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
基于单片机的锂电池性能自动测试装置电路如图2所示。由1个STC89C54RD单片机、1个X7505稳压模块、4个电阻(R1、R2、R3、R4)、4个电容(C1、C2、C4、C5)、1个电解电容C3、1个晶振XTAL、2个开关(S1、S2)、3个二极管(D1、D2、D3)、3个三极管(Q1、Q2、Q3)、3个继电器(K1、K2、K3)组成。
结合附图1、2所示，12V供电电源通过12V供电电源接线柱接入X7505模块输入端，X7505模块降压后输出5V电压至STC89C54RD单片机VDD引脚(38引脚)给单片机系统供电。12V供电电源负极与X7505模块负极端、STC89C54RD单片机VSS引脚(16引脚)
相接。结合附图2所示，STC89C54RD单片机VDD端口、VSS端口、电解电容C3、S1开关8、电阻R4共同组成单片机系统的复位电路系统。
其中开关S1开关8为复位开关，用于当装置产生异常时，在不断电的情况下，通过按 下S1开关8，复位单片机系统，
使装置恢复正常。STC89C54RD单片机X1端口(15引脚)、X0端口(14引脚)、晶振XTAL、电容C1、C2、VSS端口共同组成单片机的时钟电路。STC89C54RD单片机P1.0端口(40引脚)、VSS端口、S2开关7组成单片机的独立键盘系统。
下面结合附图1-2，以继电器K1控制回路为例说明。12V供电电源通过供电电源正负极接线柱与继电器K1的正极驱动线相接，供电电源负极接线柱12与三极管Q1集电极相接，
三极管Q1基极端通过电阻R1接入STC89C54RD单片机P2.0端口(18引脚)。本装置是由继电器K1、K2、K3的常开触点来控制与测试工具的通断。电池组正极接线柱9通过常开触点K1、K2、K3分别与稳压电源正极接线柱1、电子负载正极接线柱3、电压内阻测试仪正极接线柱5相接，用于控制电池组正极与上述三种测试仪器的通断。
二极管D1与继电器K1并联，吸收继电器在关断的瞬间产生的反向电动势，防止三极管Q1被烧坏。三极管Q1起放大作用，因为STC89C54RD单片机输出电流过小，无法驱动继电器K1的闭合，继电器K1的驱动电流由三极管Q1来提供。三极管Q2、Q3分别用于控制继电器K2、K3，控制电路与上述原理相同。
当STC89C54RD单片机控制器P2.0给三极管Q1的基极送低电平时，三极管Q1导通，继电器K1驱动线有电流通过，继电器K1闭合。相反，STC89C54RD单片机控制器P2.0给三极管Q1的基极送高点平时，三极管Q1截止，继电器K1驱动线无电流通过，继电器K1断开。继电器K2、K3接法与继电器K1相同，三极管Q2通过电阻R2接入STC89C54RD单片机P2.1端口(19引脚)，三极管Q3通过电阻R3接入STC89C54RD单片机P2.2端口(20引脚)。
结合附图1、2所示，将待测电池组正极与电池组正极接线柱9相接，电池组负极与电池组负极接线柱10相接。将稳压电源正极与稳压电源正极接线柱1相接，稳压电源负极与稳压电源负极接线柱2相接；电子负载正极与电子负载正极接线柱3相接，电子负载负极与电子负载负极接线柱4相接；电压内阻测试仪正极与电压内阻测试仪正极接线柱5相接，电压内阻测试仪负极与电压内阻测试仪负极接线柱6相接。电池组负极接线柱10都与稳压电源负极接线柱2、电子负载负极接线柱4、电压内阻测试仪负极接线柱6相接。
按下S2开关7，继电器K1接通1秒，此时稳压电源给电池组进行充电测试，1秒后断开；继电器K2接通1秒，电子负载给电池组进行放电测试；1秒后断开；继电器K3接通1秒，电压内阻测试仪测试电池组的电压内阻，1秒后断开。
显而易见，上述实施方式仅为本实用新型的较佳实施方式，任何在此基础上的简单改进均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种锂电池性能自动测试装置，其特征在于：包操作面板和内置电控单元，操作面板上分布有至少一个操作开关和用于连接电池组、测试仪器的多对接线柱；
内置电控单元包括多个继电器及其控制电路，继电器数量与测试仪器数量相等，继电器线圈接入用于控制继电器通断的三极管放大电路，三极管基极通过电阻接入单片机控制端口，继电器与三极管发射极或集电极连接；
继电器的常开触点接入电池组与测试仪器的连接回路，供电电源通过稳压模块与单片机连接，单片机启动控制端口通过启动开关S2接地，单片机还与时钟电路连接。
2.根据权利要求1所述的锂电池性能自动测试装置，其特征在于：所述的操作面板分布有两个开关：启动开关S2、复位开关S1，所述的复位开关S1上并联有电容C3，稳压模块输出端通过复位开关与单片机RES端连接。
3.根据权利要求1所述的锂电池性能自动测试装置，其特征在于：所述的操作面板上分布电池组接线柱以及与各个测试仪器连接的稳压电源接线柱、电子负载接线柱、电压内阻测试仪接线柱；
供电电源+12V端子与继电器线圈连接，然后与PNP三极管发射极串联，继电器线圈与用于防止三极管被反向电动势烧坏的二极管并联，三极管集电极接地，内置电控单元包含三个用于控制电池组与各个测试仪器连接通断的继电器。
4.根据权利要求3所述的锂电池性能自动测试装置，其特征在于：电池组负极接线柱（10）均与稳压电源负极接线柱（2）、电子负载负极接线柱（4）、电压内阻测试仪负极接线柱（6）连接，电池组正极接线柱（9）通过三个继电器常开触点K1、K2、K3分别与稳压电源正极接线柱（1）、电子负载正极接线柱（3）、电压内阻测试仪正极接线柱（5）连接。
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| CN109001646A (zh) * | 2018-09-20 | 2018-12-14 | 芜湖奇达动力电池系统有限公司 | 动力电池模组检测设备 |
| CN111983491A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-24 | 安徽信息工程学院 | 一种电池模组的多路电阻测试系统及方法 |
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