CN215263750U - 一种电池分容化成一体化校准检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池分容化成一体化校准检测装置，包括一体式连接的检测校准盒和电池盒，所述检测校准盒上设有传感器固定板、采集板和主控板，所述传感器固定板内设有N个穿孔电流互感器以及N个极柱电压采样弹片，所述穿孔电流互感器和极柱电压采样弹片与采集板电连接，所述采集板提供N路电压、电流AD采样，所述主控板与采集板输出端电连接，且主控板通过无线通讯连接有上位机，所述电池盒用于安装电池组，且电池组安装后每个电池极柱恰好对应一个穿孔电流互感器以及一个极柱电压采样弹片。该检测校准装置采用一体式结构，简化了检测操作，提高了检测的稳定性；同时采用穿孔电流互感器进行检测，基本无损耗，且检测精度高。

Description

一种电池分容化成一体化校准检测装置

技术领域

本实用新型涉及电池化成分容技术领域，具体涉及一种电池分容化成一体化校准检测装置。

背景技术

化成，一般指对初次充电的电池实施一系列工艺措施使之性能趋于稳定，包括小电流充放、静置、60℃以下的恒温静置等，也有专门指首次充电使电池完成电极活化的充放电程序。而分容简单理解就是容量分选、性能筛选分级。受动力电池生产工艺的制约，单体电芯在生产出来后，其电压、电流、内阻、容量等参数一致性并不高。因此，就需要化成分容设备来确保电池组电芯的均一性。

在电池的生产过程中，化成、分容柜都是处于连续运行状态，所以需要定期对其进行检测校准，化成分容设备本质上就是充放电柜，所以主要就是对其电压、电流进行校准。

中国专利文献(公开号：CN211785866U)公开了一种电池化成分容设备的校准装置，其分为电池对接盒和电池校准盒，两个设备之间通过导线连接。在校准过程中，被测设备(即分容化成设备)会通过顶针压在转接盒的铜锭上，电池对接盒顶针同时压在电池盒上，电流依次通过分容化成设备、电池校准设备、再经导线到达电池对接设备，最终流向电池组。其中电池校准设备起到采集，控制和通信的功能。电池对接设备起到电流回路和固定压接电池组的作用。显然，该校准装置采用的为分体式结构，组件较多，检测操作十分复杂，需进行多次对接，同时也导致稳定性无法保障；另外，其是利用标准电阻检测电压电流，会造成一定的电能损耗，且精度一般。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池分容化成一体化校准检测装置，其解决了现有电池分容化成检测校准装置存在的组件较多、检测操作复杂、稳定性无法保障、易造成电能损耗、精度一般的问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种电池分容化成一体化校准检测装置，包括一体式连接的检测校准盒和电池盒，所述检测校准盒上设有传感器固定板、采集板和主控板，所述传感器固定板内设有N个穿孔电流互感器以及N个极柱电压采样弹片，所述穿孔电流互感器和极柱电压采样弹片与采集板电连接，所述采集板提供N路电压、电流AD采样，所述主控板与采集板输出端电连接，且主控板通过无线通讯连接有上位机，所述电池盒用于安装电池组，且电池组安装后每个电池极柱恰好对应一个穿孔电流互感器以及一个极柱电压采样弹片。

进一步改进在于，所述N数量为8、32或48。

进一步改进在于，所述传感器固定板上分布有排线端子，用于将穿过穿孔电流互感器的电流以及极柱电压采样弹片上的电压汇集并输出到采集板。

进一步改进在于，所述采集板采用高共模抑制比的仪表放大器，其设置有24位16通道采样率达250KSPS的ADC芯片。

进一步改进在于，所述主控板上设有通讯单元，所述通讯单元采用LoRa调制方式的微功率无线方式进行数据通信，所述上位机通过串口外接有Lora收发器，实现与主控板的双向通信。

进一步改进在于，所述通讯单元还预留有GPRS/4G通信接口。

本实用新型的有益效果在于：该检测校准装置采用一体式结构，简化了检测操作，提高了检测的稳定性；同时采用穿孔电流互感器进行检测，基本无损耗，且检测精度高。

附图说明

图1为本实用新型工作时的原理框图；

图2为本实用新型工作时的电路示意图；

图3为32路一体化校准检测装置的外部结构示意图；

图4为32路一体化校准检测装置电池组的安装示意图；

图5为48路一体化校准检测装置的外部结构示意图；

图中：1、检测校准盒；11、传感器固定板；111、穿孔电流互感器；112、极柱电压采样弹片；113、排线端子；12、采集板；13、主控板；2、电池盒；21、电池组。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

结合图1至图5所示，一种电池分容化成一体化校准检测装置，包括一体式连接的检测校准盒1和电池盒2，检测校准盒1上设有传感器固定板11、采集板12和主控板13，传感器固定板11内设有8/32/48个穿孔电流互感器111以及8/32/48个极柱电压采样弹片112，穿孔电流互感器111和极柱电压采样弹片112与采集板12电连接，采集板12提供8/32/48路电压、电流AD采样，主控板13与采集板12输出端电连接，且主控板13通过无线通讯连接有上位机，电池盒2用于安装电池组21，且电池组21安装后每个电池极柱恰好对应一个穿孔电流互感器111以及一个极柱电压采样弹片112。

本实施例中，传感器固定板11上分布有排线端子113，用于将穿过穿孔电流互感器111的电流以及极柱电压采样弹片112上的电压汇集并输出到采集板12。

本实施例中，采集板12采用高共模抑制比的仪表放大器，其设置有24位16通道采样率达250KSPS的ADC芯片。单块采集板12可实现8路电压电流的采样，通过1块、4块和6块采集板并联扩展实现8路、32路和48路采集。

本实施例中，主控板13是实现电压电流信号的采集放大处理运算及与上位机通讯功能。其设有主控MCU中，能够实现对多路电压、电流等数据的采集和记录，能够通过通信单元与在线监测上位机软件实现双向通信，同时还可将测量结果数据传输至上位机平台或者客户端软件；主控板13的通讯单元采用LoRa调制方式的微功率无线方式进行数据通信，上位机通过串口外接有Lora收发器，实现与主控板13的双向通信。另外，通讯单元还预留有GPRS/4G通信接口，可根据需要更换为GPRS/4G通讯模块。

本实施例是用于对动力锂电池包进行电压电流检测，其满足化成设备间隔空间限制，采用校准检测设备、电池组一体化设计，测试时电池组21安装在电池盒2中，检测校准盒1和电池盒2的尺寸按照当前电池分容化成中化成设备间隔所使用的通用电池仓相同，这样装好电池组21的校准检测设备可以直接投入到化成设备的间隔中，在电池分容化成工作的同时实现在线校准检测。

在具体检测时，电压电流检测通过高精度穿孔电流互感器111加上采集板12中的24位高精度AD采样芯片实现。将分容化成设备(被检设备)压接在检测校准盒1上，使得分容化成设备测试探针直接一一对应穿过检测校准盒1的穿孔电流互感器111并接触到电池盒2内的电池组21极柱上，同时，电池组21的极柱也接触到安装在传感器固定板11内部的极柱电压采样弹片112，由此实现分容化成和校准检测同步进行。该装置的电压和电流检测精度为万分之五，将检测出来的每路电池组21电压电流值，与该电池组21在电池生产厂商的分容化成设备采样的电压电流值相比较，从而实现检验分容化成设备检测精度。

除此之外，还可通过上位机软件实时记录每对触点的电压、电流等信息并显示出来，由人工使用专用检定装置进行二次校检。

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本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。

Claims (6)

1.一种电池分容化成一体化校准检测装置，其特征在于：包括一体式连接的检测校准盒(1)和电池盒(2)，所述检测校准盒(1)上设有传感器固定板(11)、采集板(12)和主控板(13)，所述传感器固定板(11)内设有N个穿孔电流互感器(111)以及N个极柱电压采样弹片(112)，所述穿孔电流互感器(111)和极柱电压采样弹片(112)与采集板(12)电连接，所述采集板(12)提供N路电压、电流AD采样，所述主控板(13)与采集板(12)输出端电连接，且主控板(13)通过无线通讯连接有上位机，所述电池盒(2)用于安装电池组(21)，且电池组(21)安装后每个电池极柱恰好对应一个穿孔电流互感器(111)以及一个极柱电压采样弹片(112)。

2.根据权利要求1所述的一种电池分容化成一体化校准检测装置，其特征在于：所述N数量为8、32或48。

3.根据权利要求1所述的一种电池分容化成一体化校准检测装置，其特征在于：所述传感器固定板(11)上分布有排线端子(113)，用于将穿过穿孔电流互感器(111)的电流以及极柱电压采样弹片(112)上的电压汇集并输出到采集板(12)。

4.根据权利要求1所述的一种电池分容化成一体化校准检测装置，其特征在于：所述采集板(12)采用高共模抑制比的仪表放大器，其设置有24位16通道采样率达250KSPS的ADC芯片。

5.根据权利要求1所述的一种电池分容化成一体化校准检测装置，其特征在于：所述主控板(13)上设有通讯单元，所述通讯单元采用LoRa调制方式的微功率无线方式进行数据通信，所述上位机通过串口外接有Lora 收发器，实现与主控板(13)的双向通信。

6.根据权利要求5所述的一种电池分容化成一体化校准检测装置，其特征在于：所述通讯单元还预留有GPRS/4G通信接口。

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