CN207352124U - 电池组保护电路测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池组保护电路测试装置，包括主控模块、充电模组、负载模组以及采样模组；充电模组的控制端口、负载模组的控制端口以及采样模组的控制端口连接主控模块；充电模组的第一输出端、负载模组的第一输出端以及采样模组的第一输出端连接待测试电池组保护电路板的输入端；充电模组的第二输出端、负载模组的第二输出端以及采样模组的第二输出端连接待测试电池组保护电路板的输出端。本实用新型能够根据预设的待测试电池组保护电路板的测试项请求，通过主控模块控制充电模组、负载模组以及采样模组的通断，实现了测试待测试电池组保护电路板对相应的测试项是否产生动作，并实时判断电池组保护电路的保护功能是否有效。

Description

电池组保护电路测试装置

技术领域

本实用新型涉及电池安全测试技术领域，特别是涉及一种电池组保护电路测试装置。

背景技术

随着便携式电子产品技术与工艺的不断进步，对用在便携式电子产品上的电池的安全性能要求越来越严格，通常便携式电子产品的电池对应安装有保护电路，因此，相应的对电池的保护电路的安全性能要求也越来越严格。

传统的测试设备对电池保护电路进行安全测试主要是通过直流电源给电池供电，逐一测试各类安全指标，这种测试方式工序繁琐、耗费时间长，无法实时判断电池保护电路的保护功能是否有效，导致安全测试效率低下。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的测试设备无法实时判断电池保护电路的保护功能是否有效的问题，提供一种电池组保护电路测试装置。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型实施例提供了一种电池组保护电路测试装置，包括主控模块、充电模组、负载模组以及采样模组；

充电模组的控制端口、负载模组的控制端口以及采样模组的控制端口连接主控模块；

充电模组的第一输出端、负载模组的第一输出端以及采样模组的第一输出端连接待测试电池组保护电路板的输入端；充电模组的第二输出端、负载模组的第二输出端以及采样模组的第二输出端连接待测试电池组保护电路板的输出端。

在其中一个实施例中，充电模组包括连接在主控模块和待测试电池组保护电路板之间的第一可控直流源、第二可控直流源。

在其中一个实施例中，第一可控直流源为线性稳压电源或开关稳压电源；第二可控直流源为线性稳压电源或开关稳压电源。

在其中一个实施例中，负载模组包括连接在主控模块和待测试电池组保护电路板之间的恒流负载、恒压负载。

在其中一个实施例中，恒流负载为恒流电子负载；恒压负载为恒压电子负载。

在其中一个实施例中，采样模组包括连接在主控模块和待测试电池组保护电路板之间的第一采样卡、第二采样卡。

在其中一个实施例中，第一采样模块为AD采样卡；第二采样模块为AD采样卡。

在其中一个实施例中，还包括连接主控模块的显示器。

在其中一个实施例中，主控模块包括以下一种或任意组合：工控机、单片机。

在其中一个实施例中，显示器为CRT显示器、LCD显示器或LED显示器。

本实用新型具有如下优点和有益效果：

本实用新型电池组保护电路测试装置，通过主控模块连接充电模组、负载模组以及采样模组，实现对充电模组、负载模组以及采样模组的通断控制；通过待测试电池组保护电路板的输入端连接充电模组第一输出端、负载模组第一输出端以及采样模组第一输出端，待测试电池组保护电路板的输出端连接充电模组第二输出端、负载模组第二输出端以及采样模组第二输出端，实现对待测试电池组保护电路板的各测试项的测试。本实用新型能够根据预设待测试电池组保护电路板的测试项请求，通过主控模块控制充电模组、负载模组以及采样模组的通断，实时测试待测试电池组保护电路板对相应的测试项是否产生动作，并实时判断电池组保护电路的保护功能是否有效。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型电池组保护电路测试装置的一应用场景示意图；

图2为本实用新型电池组保护电路测试装置实施例1的结构示意图；

图3为本实用新型电池组保护电路测试装置实施例1的具体结构示意图；

图4为本实用新型电池组保护电路测试装置实施例2的结构示意图；

图5为本实用新型电池组保护电路测试装置的工作原理架构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“模组”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型电池组保护电路测试装置一应用场景说明：

图1为本实用新型电池组保护电路测试装置的一应用场景示意图，如图1所示，传统的测试电池组保护板的测试设备包括可调直流源、放电模块、电池；可调直流源通过第一开关连接电池组保护板的输入端；放电模块通过第二开关连接保护板的输入端；电池连接保护板的输出端。其中放电模块可以是负载等，电池可以是电容等。传统的测试设备在在测试电池或电池组输入保护时将直流电源接于电池组输入端，针对不同的安全试验手动调节直流电源的电压；在测试电池组输出保护时，将电池组输入端接入一个放电模块，针对不同的安全试验要求调节放电模块的参数。由于传统测试设备在试验时需要手动调节各种输入参数，存在测试耗费时间长，测试效率低下，无法进行自动循环检测试验，以及存在判断保护功能是否起效误差率高的问题。

而本实用新型电池组保护电路测试装置能够根据预设待测试电池组保护电路板的测试项请求，通过主控模块控制充电模组、负载模组以及采样模组的通断，实时测试待测试电池组保护电路板对相应的测试项是否产生动作，实现了实时判断电池组保护电路的保护功能是否有效。

本实用新型电池组保护电路测试装置实施例1：

为了解决传动的测试电池组保护板的测试设备无法实时判断电池保护电路的保护功能是否有效的问题，本实用新型提出了一种电池组保护电路测试装置；图2为本实用新型电池组保护电路测试装置实施例1的结构示意图，需要说明的是，图2中连接待测试电池组保护电路板的较粗的线，表示接入待测试电池组保护电路板的输出端；连接待测试电池组保护电路板的较细的线，表示接入待测试电池组保护电路板的输入端。如图2所示，该装置包括主控模块210、充电模组220、负载模组230以及采样模组240；

充电模组220的控制端口、负载模组230的控制端口以及采样模组240的控制端口连接主控模块210；

充电模组220的第一输出端、负载模组230的第一输出端以及采样模组240的第一输出端连接待测试电池组保护电路板250的输入端；充电模组220的第二输出端、负载模组230的第二输出端以及采样模组240的第二输出端连接待测试电池组保护电路板250的输出端。

其中，主控模块210可以是具有主控芯片且具有多个IO(In/Out：输入/输出)端口的集成模块。充电模组220可以包含一个充电模块，充电模块的第一输出端连接待测试电池组保护电路板250的输入端，充电模块的第二输出端连接待测试电池组保护电路板250的输出端。充电模组220也可以包含多个充电模块，多个充电模块相应分为两组，第一组充电模块的输出端连接待测试电池组保护电路板250的输入端，第二组充电模块的输出端连接待测试电池组保护电路板250的输出端。待测试电池组保护电路板250可以是电池组的保护电路板；也可以是带保护电路的电池组。优选的，待测试电池组可以是锂电池组。

在一个具体的示例中，负载模组230可以包含一个负载模块，负载模块的第一输出端连接待测试电池组保护电路板250的输入端，负载模块的第二输出端连接待测试电池组保护电路板250的输出端。负载模组230也可以包含多个负载模块，多个负载模块相应分为两组，第一组负载模块的输出端连接待测试电池组保护电路板250的输入端，第二组负载模块的输出端连接待测试电池组保护电路板250的输出端。

在一个具体的示例中，采样模组240可以包含一个充电模块，采样模块的第一输出端连接待测试电池组保护电路板250的输入端，采样模块的第二输出端连接待测试电池组保护电路板250的输出端。采样模组240也可以包含多个采样模块，多个采样模块相应分为两组，第一组采样模块的输出端连接待测试电池组保护电路板250的输入端，第二组采样模块的输出端连接待测试电池组保护电路板250的输出端。

具体而言，主控模块210根据测试项请求，通过控制连接主控模块210的充电模组220的控制端口、负载模组230的控制端口以及采样模组240的控制端口，导通充电模组220相应的输出端、负载模组230相应的输出端以及采样模组240相应的输出端。

进一步的，测试项可以是过压充电保护、过流充电保护、欠压放电保护、过载保护、短路保护等保护性能测试项。优选的，当主控模块210获取到过压充电保护测试请求时，通过控制连接主控模块210的充电模组220的控制端口，导通充电模组220的第一输出端、负载模组230第二输出端以及采样模组240的第一输出端。

当主控模块210获取到过流充电保护测试请求时，通过控制连接主控模块210的充电模组220的控制端口，导通充电模组220的第一输出端、负载模组230第二输出端以及采样模组240的第一输出端。

当主控模块210获取到欠压放电保护测试请求时，通过控制连接主控模块210的充电模组220的控制端口，导通充电模组220的第二输出端、负载模组230第一输出端、以及采样模组240的第一输出端和第二输出端。

当主控模块210获取到过载保护测试请求时，通过控制连接主控模块210的充电模组220的控制端口，导通充电模组220的第二输出端、负载模组230第一输出端、以及采样模组240的第一输出端和第二输出端。

当主控模块210获取到短路保护测试请求时，通过控制连接主控模块210的充电模组220的控制端口，导通充电模组220的第一输出端、负载模组230第二输出端、以及采样模组240的第一输出端和第二输出端。其中在测试短路保护测试项的过程中，可通过主控模块210控制负载模组230的第二输出端短路进行测试。

本实用新型电池组保护电路测试装置实施例1，通过主控模块连接充电模组、负载模组以及采样模组，实现对充电模组、负载模组以及采样模组的通断控制；通过待测试电池组保护电路板的输入端连接充电模组第一输出端、负载模组第一输出端以及采样模组第一输出端，待测试电池组保护电路板的输出端连接充电模组第二输出端、负载模组第二输出端以及采样模组第二输出端，实现对待测试电池组保护电路板的各测试项的测试。本实用新型能够根据预设待测试电池组保护电路板的测试项请求，通过主控模块控制充电模组、负载模组以及采样模组的通断，实时测试待测试电池组保护电路板对相应的测试项是否产生动作，实现了实时判断电池组保护电路的保护功能是否有效。

在一个具体的实施例中，主控模块包括以下一种或任意组合：工控机、单片机。

具体而言，主控模块可以是工控机或者单片机、也可以是工控机和单片机的组合。本实用新型电池组保护电路测试装置在进行电池保护电路的过压充电保护、过流充电保护、欠压放电保护、过载保护、短路保护等保护性能测试时，可通过主控模块实现多次循环测试。在测试过程中可通过的采样模组和主控模块自动判断电池组保护电路的各个保护是否有效启用。

优选的，可通过主控模块实现单个测试项的500次循环测试。进一步的，在进行循环测试时，设定的判断失效时间到达后仍没采样到进入保护状态的标志，则可通过控制装置自动切换至下一项试验或者试验结束。需要说明的是，循环测试可以是由开始试验到保护板进行保护动作，接着静置预设时间后(如可设置预设时间为1分钟)激活保护板，再次进行试验实现循环测试循环。

在一个具体的实施例中，如图3所示，为本实用新型电池组保护电路测试装置的实施例1的具体结构示意图，需要说明的是，图3中连接待测试电池组保护电路板的较粗的线，表示接入待测试电池组保护电路板的输出端；连接待测试电池组保护电路板的较细的线，表示接入待测试电池组保护电路板的输入端。该装置的充电模组包括连接在主控模块和待测试电池组保护电路板之间的第一可控直流源、第二可控直流源。

具体而言，第一可控直流源的第一控制端连接主控模块的IO口、第一输出端连接待测试电池组保护电路板的输入端；第二可控直流源的第二控制端连接主控模块的IO口、第二输出端连接待测试电池组保护电路板的输出端；根据主控模块的测试项请求，导通第一可控直流源的第一输出端或者第二可控直流源的第二输出端，进行相应的测试项测试。优选的，在进行过压充电保护、过流充电保护、短路保护等充电测试项测试时，主控模块控制第一可控直流源导通、第二可控直流源关断。进一步的，在进行欠压放电保护、过载保护等放电测试项测试时，主控模块控制第一可控直流源关断、第二可控直流源导通。

在一个具体的实施例中，第一可控直流源为线性稳压电源或开关稳压电源；第二可控直流源为线性稳压电源或开关稳压电源。

在一个具体的实施例中，如图3所示，为本实用新型电池组保护电路测试装置的实施例1的具体结构示意图，该装置的负载模组包括连接在主控模块和待测试电池组保护电路板之间的恒流负载、恒压负载。

具体而言，恒流负载的第一控制端连接主控模块的IO口、第一输出端连接待测试电池组保护电路板的输入端；恒压负载的第二控制端连接主控模块的IO口、第二输出端连接待测试电池组保护电路板的输出端；根据主控模块的测试项请求，导通恒流负载的第一输出端或者恒压负载的第二输出端，进行相应的测试项测试。优选的，在进行过压充电保护、过流充电保护、短路保护等充电测试项测试时，主控模块控制恒压负载导通、恒流负载关断。进一步的，在进行欠压放电保护、过载保护等放电测试项测试时，主控模块控制恒压负载关断、恒流负载导通。

在一个具体的实施例中，恒流负载为恒流电子负载；恒压负载为恒压电子负载。

在一个具体的实施例中，如图3所示，为本实用新型电池组保护电路测试装置的实施例1的具体结构示意图，该装置的采样模组包括连接在主控模块和待测试电池组保护电路板之间的第一采样卡、第二采样卡。

具体而言，第一采样卡的第一控制端连接主控模块的IO口、第一输出端连接待测试电池组保护电路板的输入端；第二采样卡的第二控制端连接主控模块的IO口、第二输出端连接待测试电池组保护电路板的输出端；根据主控模块的测试项请求，导通第一采样卡的第一输出端或者第二采样卡的第二输出端，进行相应的测试项测试。优选的，在进行过压充电保护、过流充电保护、短路保护、欠压放电保护和过载保护等测试项测试时，可通过主控模块控制第一采样卡导通和第二采样卡导通。进一步的，在压充电保护、过流充电保护等放电测试项测试时，可通过主控模块控制第一采样卡导通、第二采样卡关断。

在一个具体的实施例中，第一采样模块为AD(Analog-to-Digital：模数转换)采样卡；第二采样模块为AD采样卡。优选的，对过压充电保护和过流充电保护是否进入状态判断可通过AD采样卡采集输入端电流进行判断；对欠压放电保护、过载保护是否进入保护状态可通过AD采样卡采集输入端电流和输出端电流进行判断；短路保护是否进入保护状态可通过AD采样卡采集输入端电压和输出端电压进行判断

在一个具体的实施例中，如图4所示，为本实用新型电池组保护电路测试装置的实施例2的结构示意图，需要说明的是，图4中连接待测试电池组保护电路板的较粗的线，表示接入待测试电池组保护电路板的输出端；连接待测试电池组保护电路板的较细的线，表示接入待测试电池组保护电路板的输入端。该装置还包括连接主控模块的显示器。

具体而言，在对待测试电池组保护电路板进行测试项测试的工作过程中，显示器可用于显示当前的试验信息及试验电压电流曲线等。

在一个具体的实施例中，显示器为CRT(Cathode Ray Tube：阴极射线管)显示器、LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示)显示器或LED(Light Emitting Diode：发光二极管)显示器。

为了进一步说明本实用新型的技术方案，特以基于本实用新型结构的具体工作实现流程为例，说明本实用新型的工作原理。

如图5为本实用新型电池组保护电路测试装置的工作原理架构示意图，结合图5，本实用新型电池组保护电路测试装置的具体工作原理为：

1、在进行过压充电保护试验时，通过控制装置控制恒压负载，使恒压负载端电压为电池充满电的电压(模拟电池充满电的状态)。通过控制装置继续缓慢增加保护板输入端电压(不超过保护板输入端最大承受电压)，在此过程中通过采样装置持续监测保护板是否进入过压保护状态。其中，保护板进入过压保护状态的电压可以根据测试样品的技术指标而定(即待测电池的最大充电电压)，优选的，保护板进入过压保护状态的电压范围为2-60V(伏)。

2、在进行过流充电保护试验时，通过控制装置控制恒压负载，使恒压负载处于恒压状态(电压处于电池待充电状态)。通过控制装置控制直流源输出1.5倍的过流充电保护电流(1.5倍过流充电电流是标准测试时的测试参数)至保护板的输入端。在此过程中通过采样装置持续监测保护板是否进入过流保护状态。其中，恒压状态通常维持的电压根据测试样品的技术指标而定(即模拟电池的电压)，优选的恒压状态维持的电压范围为2-20V。过流充电保护电流值根据测试样品的技术指标而定(被测样品设定的保护电流，当充电电流大于该值时样品就会进入保护动作，该点的电流值即为过流充电保护电流)，优选的，过流充电保护电流值范围为0-30A(安)，保护板进入过流保护状态的电流范围为0-15A。

3、在进行欠压放电保护试验时，通过控制装置切换程控直流源作为电池用于模拟电池放电过程，切换恒流负载用于消耗放电。通过控制装置慢慢降低程控直流源的输出电压(模拟电池放电过程)。在此过程中通过采样装置持续监测保护板是否进入欠压保护状态。优选的，程控直流源的输出电压范围为0-20V、输出电流范围为0-10A。

4、在进行过载保护试验时，通过控制装置切换程控直流源作为电池用于模拟电池放电过程，切换恒流负载用于消耗放电，放电电流为1.5倍过流放电保护电流。通过控制装置控制恒流负载的消耗放电电流的大小，在此过程中通过采样装置持续监测保护板是否进入过载保护状态。需要说明的是，过流放电电流是指被测样品的一个参数指标，即当电池放电的电流大于该指标是被测样品会进入保护动作，1.5倍过流放电电流是标准测试时的测试参数。

5、在进行短路保护试验时，通过控制装置控制直流源接入保护板输入端作为正常充电状态，在测试过程中控制保护板输出端短路进行试验，在此过程中通过采样装置持续监测保护板是否进入短路保护状态。其中可通过控制装置控制短路继电器，使得保护板输出端短路。

具体而言，本实用新型电池组保护电路测试装置能自动完成对待测试电池组保护电路板的过压充电保护、过流充电保护、欠压放电保护、过载保护、短路保护等保护性能测试，并且通过主控模块可实现多次循环测试。在测试过程中可通过采样模组和主控模块自动判断待测试电池组保护电路板的各个保护是否有效启用。本实用新型可以有效的减少人工测试成本，缩短了各项指标测试的时间，能高效的检测出被试验样品是否合格。连贯的完成整个测试要求，实现自动判断保护功能的是否有效。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池组保护电路测试装置，其特征在于，包括主控模块、充电模组、负载模组以及采样模组；

所述充电模组的控制端口、所述负载模组的控制端口以及所述采样模组的控制端口连接所述主控模块；

所述充电模组的第一输出端、所述负载模组的第一输出端以及所述采样模组的第一输出端连接待测试电池组保护电路板的输入端；所述充电模组的第二输出端、所述负载模组的第二输出端以及所述采样模组的第二输出端连接所述待测试电池组保护电路板的输出端。

2.根据权利要求1所述的电池组保护电路测试装置，其特征在于，所述充电模组包括连接在所述主控模块和所述待测试电池组保护电路板之间的第一可控直流源、第二可控直流源。

3.根据权利要求2所述的电池组保护电路测试装置，其特征在于，所述第一可控直流源为线性稳压电源或开关稳压电源；所述第二可控直流源为线性稳压电源或开关稳压电源。

4.根据权利要求1所述的电池组保护电路测试装置，其特征在于，所述负载模组包括连接在所述主控模块和所述待测试电池组保护电路板之间的恒流负载、恒压负载。

5.根据权利要求4所述的电池组保护电路测试装置，其特征在于，所述恒流负载为恒流电子负载；所述恒压负载为恒压电子负载。

6.根据权利要求1所述的电池组保护电路测试装置，其特征在于，所述采样模组包括连接在所述主控模块和所述待测试电池组保护电路板之间的第一采样卡、第二采样卡。

7.根据权利要求6所述的电池组保护电路测试装置，其特征在于，所述第一采样模块为AD采样卡；所述第二采样模块为AD采样卡。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的电池组保护电路测试装置，其特征在于，还包括连接所述主控模块的显示器。

9.根据权利要求8所述的电池组保护电路测试装置，其特征在于，所述主控模块包括以下一种或任意组合：工控机、单片机。

10.根据权利要求9所述的电池组保护电路测试装置，其特征在于，所述显示器为CRT显示器、LCD显示器或LED显示器。