CN218824461U - 锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，包括主控模块、检测模式切换模块以及电物理量检测模块；检测模式切换模块包括充电电流检测回路、充电电压检测回路、放电电流检测回路以及继电器D33；继电器D33有：其公共端与电物理量检测模块连接，其常开端与V+端和V‑端连接，其常闭端与FLI+端和FLI‑端连接；继电器D31、继电器D32、继电器D33以及继电器D34均能够在主控模块给定的控制信号下，切换至常开状态或者常闭状态。本实用新型通过继电器D31、继电器D32、继电器D33以及继电器D34的配合，能够实现充电电流检测模式、充电电压检测模式以及放电电流检测模式的切换，提高了锂电池化成分容设备校准时的自动化程度。

Description

锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置

技术领域

本实用新型涉及开关电源检测及校准技术领域，具体为一种锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置。

背景技术

随着新能源和储能行业的发展，具有电压高、重量轻、体积小、寿命长、安全性好、无污染、自放电率低及宽范围工作温度等诸多优点的锂电池受到广泛的运用；在锂电池的制造过程中，需要完成化成分容工序，即，在锂电池组装完成后，需要使用一定的电压和电流对锂电池进行一定时间的充电，并经过放电和放置的步骤，使锂电池内部发生一系列化学反应，从而激活锂电池的电芯，使锂电池的性能达到标准。

在化成分容工序中，锂电池的充放电过程复杂，不稳定的电流和电压将会直接影响锂电池的输出电压、容量以及循环寿命等性能，因此，在化成分容设备需要保持较高的电流精度和电压精度；然而，在化成分容设备的运行过程中，由于受外界干扰和自身电子元件老化的影响，其电流精度和电压精度可能会出现下降，因此需要定期对化成分容设备进行校准，以消除或减少化成分容设备输出的电流和电压偏差，使其电流精度和电压精度保持在较高的水平。

对化成分容设备进行校准的过程中，需要对化成分容设备的输出通道进行电学物理量检测和计量，例如分别检测和计量化成分容设备的输出通道之充电电流、充电电压以及放电电流，然而，对于充电电流、充电电压以及放电电流等不同的电学物理量，在检测和计量的过程中需要依赖不同的检测电路，手动切换检测电路显然效率较低且容易发生误接。

综上所述，如何提供一种能够自动切换充电电流、充电电压以及放电电流检测模式的切换模块，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其应用于锂电池化成分容设备并行校准工装，能够自动切换充电电流、充电电压以及放电电流的检测模式。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其包括主控模块、检测模式切换模块以及电物理量检测模块；所述检测模式切换模块包括充电电流检测回路、充电电压检测回路、放电电流检测回路以及继电器D33；所述充电电流检测回路的两端分别为输入端口I+和输入端口I-，所述输入端口I+和所述输入端口I-与所述锂电池化成分容设备的至少一路输出通道连接；沿所述充电电流检测回路依次设有分流器和继电器D31，所述分流器的两端分别引出FLI+端与FLI-端；所述充电电压检测回路包括电阻R和继电器D34，所述继电器D34的动作部包括第一动作部D34B和第二动作部D34C，所述电阻R的两端分别引出V+端和V-端；所述继电器D34的第一动作部D34B有：其公共端与所述充电电流检测回路的输入端口I-连接，其常开端与所述电阻R的一端连接；所述继电器D34的第二动作部D34C有：其公共端与所述充电电流检测回路的输入端口I+连接，其常开端与所述电阻R的另一端连接；所述放电电流检测回路包括补电电源输入端口POWER+、补电电源输入端口POWER-以及继电器D32，所述继电器D32与所述充电电流检测回路的继电器D31配合，使所述补电电源输入端口POWER+和所述补电电源输入端口POWER-被接入所述充电电流检测回路，或者，使所述补电电源输入端口POWER+和所述补电电源输入端口POWER-从所述充电电流检测回路中切出；所述继电器D33有：其公共端与所述电物理量检测模块连接，其常开端与所述V+端和所述V-端连接，其常闭端与所述FLI+端和所述FLI-端连接；所述继电器D31、所述继电器D32、所述继电器D33以及所述继电器D34均能够在所述主控模块给定的控制信号下，切换至常开状态或者常闭状态。

上述技术方案中，以充电电流检测模式运行时：所述继电器D31为常开点闭合状态，所述继电器D32、所述继电器D33以及所述继电器D34均为常开点打开状态，使电流依次经过所述充电电流检测回路的输入端口I+、分流器、继电器D31以及输入端口I-，所述电物理量检测模块读取所述分流器两端的电压。

上述技术方案中，以充电电压检测模式运行时：所述继电器D33和所述继电器D34均为常开点闭合状态，所述继电器D31和所述继电器D32均为常开点打开状态，使电流依次经过所述充电电流检测回路的输入端口I+、所述充电电压检测回路的第二动作部D34C、电阻R、第一动作部D34B，以及，所述充电电流检测回路的输入端口I-，所述电物理量检测模块读取所述电阻R两端的电压。

上述技术方案中，所述放电电流检测回路中，所述补电电源输入端口POWER-与所述充电电流检测回路的输入端口I-连接；所述继电器D32有：其公共端与所述充电电流检测回路的分流器连接，其常开端与所述补电电源输入端口POWER+连接。

上述技术方案中，以放电电流检测模式运行时：所述继电器D32为常开点闭合状态，所述继电器D31、所述继电器D33以及所述继电器D34均为常开点打开状态，使电流依次经过所述充电电流检测回路的输入端口I-、所述放电电流检测回路的补电电源输入端口POWER-、补电电源输入端口POWER+、继电器D32，以及，所述充电电流检测回路的分流器和输入端口I+，所述电物理量检测模块读取所述分流器两端的电压。

上述技术方案中，所述电物理量检测模块为具有并行检测通道扩展模组的数字万用表。

上述技术方案中，所述继电器D33的动作部包括第一动作部D33B和第二动作部D33C；所述继电器D33的第一动作部D33B有：其公共端与所述电物理量检测模块的端口V连接，其常开端与所述V+端连接，其常闭端与所述FLI+端连接；所述继电器D33的第二动作部D33C有：其公共端与所述电物理量检测模块的端口COM连接，其常开端与所述V-端连接，其常闭端与所述FLI-端连接。

上述技术方案中，所述电阻为水泥电阻。

上述技术方案中，所述电阻的阻值为20Ω。

上述技术方案中，所述继电器D31、所述继电器D32、所述继电器D33以及所述继电器D34的引脚1共用一路高电平控制信号；所述继电器D31的引脚8从所述主控模块处接收一路低电平控制信号，所述继电器D32的引脚8从所述主控模块处接收另一路低电平控制信号，所述继电器D33和所述继电器D34的引脚8从所述主控模块处接收又一路低电平控制信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，通过继电器D31、继电器D32、继电器D33以及继电器D34的配合，能够切换不同的电路回路，从而实现充电电流检测模式、充电电压检测模式以及放电电流检测模式的切换，其结构简单紧凑，有效地提高了锂电池化成分容设备在进行校准时的自动化程度，节省了时间和人力成本，无需人工接线，从而降低了错误率。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图2为本实用新型在充电电流检测模式时的电路状态图。

图3为本实用新型在充电电压检测模式时的电路状态图。

图4为本实用新型在放电电流检测模式时的电路状态图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供一种锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，用于对锂电池化成分容设备的输出通道进行电压和电流检测，以便校准锂电池化成分容设备的输出通道。

请参阅图1，本实施例的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置包括主控模块、检测模式切换模块以及电物理量检测模块。

检测模式切换模块包括充电电流检测回路、充电电压检测回路、放电电流检测回路以及继电器D33。

充电电流检测回路的两端分别为输入端口I+和输入端口I-，输入端口I+和输入端口I-与锂电池化成分容设备的至少一路输出通道连接，实际上，输入端口I+和输入端口I-可以直接与锂电池化成分容设备的一路输出通道连接，也可以经过通道切换模块后，与锂电池化成分容设备的多路输出通道连接；沿充电电流检测回路依次设有分流器和继电器D31，分流器的两端分别引出FLI+端与FLI-端，具体是，继电器D31的公共端(引脚3和引脚6)与分流器连接，常开端(引脚4和引脚5)与输入端口I-连接，常闭端(引脚2和引脚7)悬空。

充电电压检测回路包括电阻R和继电器D34；具体地，电阻为水泥电阻，电阻的阻值为20Ω；继电器D34的动作部包括第一动作部D34B和第二动作部D34C，电阻R的两端分别引出V+端和V-端；继电器D34的第一动作部D34B有：其公共端(引脚3)与充电电流检测回路的输入端口I-连接，其常开端(引脚4)与电阻R的一端连接，其常闭端(引脚2)悬空；继电器D34的第二动作部D34C有：其公共端(引脚6)与充电电流检测回路的输入端口I+连接，其常开端(引脚5)与电阻R的另一端连接，其常闭端(引脚7)悬空。

放电电流检测回路包括补电电源输入端口POWER+、补电电源输入端口POWER-以及继电器D32，继电器D32与充电电流检测回路的继电器D31配合，使补电电源输入端口POWER+和补电电源输入端口POWER-被接入充电电流检测回路，或者，使补电电源输入端口POWER+和补电电源输入端口POWER-从充电电流检测回路中切出；具体来说，放电电流检测回路中，补电电源输入端口POWER-与充电电流检测回路的输入端口I-连接；继电器D32有：其公共端(引脚3和引脚6)与充电电流检测回路的分流器连接，其常开端(引脚4和引脚5)与补电电源输入端口POWER+连接，其常闭端(引脚2和引脚7)悬空。

继电器D33有：其公共端与电物理量检测模块连接，其常开端与V+端和V-端连接，其常闭端与FLI+端和FLI-端连接。

具体地，继电器D33的动作部包括第一动作部D33B和第二动作部D33C；继电器D33的第一动作部D33B有：其公共端(引脚3)与电物理量检测模块的端口V连接，其常开端(引脚4)与V+端连接，其常闭端(引脚2)与FLI+端连接；继电器D33的第二动作部D33C有：其公共端(引脚6)与电物理量检测模块的端口COM连接，其常开端(引脚5)与V-端连接，其常闭端(引脚7)与FLI-端连接。

继电器D31、继电器D32、继电器D33以及继电器D34均能够在主控模块给定的控制信号下，切换至常开状态或者常闭状态，从而，实现充电电流检测模式、充电电压检测模式以及放电电流检测模式的切换。

请参阅图2，具体地，以充电电流检测模式运行时：继电器D31为常开点闭合状态，继电器D32、继电器D33以及继电器D34均为常开点打开状态，使电流依次经过充电电流检测回路的输入端口I+、分流器、继电器D31以及输入端口I-，电物理量检测模块读取分流器两端的电压。

请参阅图3，具体地，以充电电压检测模式运行时：继电器D33和继电器D34均为常开点闭合状态，继电器D31和继电器D32均为常开点打开状态，使电流依次经过充电电流检测回路的输入端口I+、充电电压检测回路的第二动作部D34C、电阻R、第一动作部D34B，以及，充电电流检测回路的输入端口I-，电物理量检测模块读取电阻R两端的电压。

请参阅图4，具体地，以放电电流检测模式运行时：继电器D32为常开点闭合状态，继电器D31、继电器D33以及继电器D34均为常开点打开状态，使电流依次经过充电电流检测回路的输入端口I-、放电电流检测回路的补电电源输入端口POWER-、补电电源输入端口POWER+、继电器D32，以及，充电电流检测回路的分流器和输入端口I+，电物理量检测模块读取分流器两端的电压。

具体地，电物理量检测模块为具有并行检测通道扩展模组的数字万用表，该数字万用表的型号为DMM6500；实际上，并行检测通道扩展模组的并行输入端即为电物理量检测模块的检测通道，数字万用表是通过逐个扫描的方式，依次测量并行检测通道扩展模组中的各个并行输入端的电压和电流，从而实现对锂电池化成分容设备的多路输出通道连接。

进一步地，继电器D31、继电器D32、继电器D33以及继电器D34的引脚1共用一路高电平控制信号；继电器D31的引脚8从主控模块处接收一路低电平控制信号，继电器D32的引脚8从主控模块处接收另一路低电平控制信号，继电器D33和继电器D34的引脚8从主控模块处接收又一路低电平控制信号，使得继电器D33和继电器D34必须同时进入常开点闭合状态或者常开点打开状态。

本实施例的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，通过继电器D31、继电器D32、继电器D33以及继电器D34的配合，能够切换不同的电路回路，从而实现充电电流检测模式、充电电压检测模式以及放电电流检测模式的切换，其结构简单紧凑，有效地提高了锂电池化成分容设备在进行校准时的自动化程度，节省了时间和人力成本，降低了错误率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其特征在于，包括主控模块、检测模式切换模块以及电物理量检测模块；

所述检测模式切换模块包括充电电流检测回路、充电电压检测回路、放电电流检测回路以及继电器D33；

所述充电电流检测回路的两端分别为输入端口I+和输入端口I-，所述输入端口I+和所述输入端口I-与所述锂电池化成分容设备的一路输出通道连接；沿所述充电电流检测回路依次设有分流器和继电器D31，所述分流器的两端分别引出FLI+端与FLI-端；

所述充电电压检测回路包括电阻R和继电器D34，所述继电器D34的动作部包括第一动作部D34B和第二动作部D34C，所述电阻R的两端分别引出V+端和V-端；所述继电器D34的第一动作部D34B有：其公共端与所述充电电流检测回路的输入端口I-连接，其常开端与所述电阻R的一端连接；所述继电器D34的第二动作部D34C有：其公共端与所述充电电流检测回路的输入端口I+连接，其常开端与所述电阻R的另一端连接；

所述放电电流检测回路包括补电电源输入端口POWER+、补电电源输入端口POWER-以及继电器D32，所述继电器D32与所述充电电流检测回路的继电器D31配合，使所述补电电源输入端口POWER+和所述补电电源输入端口POWER-被接入所述充电电流检测回路，或者，使所述补电电源输入端口POWER+和所述补电电源输入端口POWER-从所述充电电流检测回路中切出；

所述继电器D33有：其公共端与所述电物理量检测模块连接，其常开端与所述V+端和所述V-端连接，其常闭端与所述FLI+端和所述FLI-端连接；

所述继电器D31、所述继电器D32、所述继电器D33以及所述继电器D34均能够在所述主控模块给定的控制信号下，切换至常开状态或者常闭状态。

2.根据权利要求1所述的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其特征在于，以充电电流检测模式运行时：

所述继电器D31为常开点闭合状态，所述继电器D32、所述继电器D33以及所述继电器D34均为常开点打开状态，使电流依次经过所述充电电流检测回路的输入端口I+、分流器、继电器D31以及输入端口I-，所述电物理量检测模块读取所述分流器两端的电压。

3.根据权利要求1所述的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其特征在于，以充电电压检测模式运行时：

所述继电器D33和所述继电器D34均为常开点闭合状态，所述继电器D31和所述继电器D32均为常开点打开状态，使电流依次经过所述充电电流检测回路的输入端口I+、所述充电电压检测回路的第二动作部D34C、电阻R、第一动作部D34B，以及，所述充电电流检测回路的输入端口I-，所述电物理量检测模块读取所述电阻R两端的电压。

4.根据权利要求1所述的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其特征在于，所述放电电流检测回路中，所述补电电源输入端口POWER-与所述充电电流检测回路的输入端口I-连接；

所述继电器D32有：其公共端与所述充电电流检测回路的分流器连接，其常开端与所述补电电源输入端口POWER+连接。

5.根据权利要求4所述的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其特征在于，以放电电流检测模式运行时：

所述继电器D32为常开点闭合状态，所述继电器D31、所述继电器D33以及所述继电器D34均为常开点打开状态，使电流依次经过所述充电电流检测回路的输入端口I-、所述放电电流检测回路的补电电源输入端口POWER-、补电电源输入端口POWER+、继电器D32，以及，所述充电电流检测回路的分流器和输入端口I+，所述电物理量检测模块读取所述分流器两端的电压。

6.根据权利要求1所述的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其特征在于，所述电物理量检测模块为具有并行检测通道扩展模组的数字万用表。

7.根据权利要求1或6所述的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其特征在于，所述继电器D33的动作部包括第一动作部D33B和第二动作部D33C；

所述继电器D33的第一动作部D33B有：其公共端与所述电物理量检测模块的端口V连接，其常开端与所述V+端连接，其常闭端与所述FLI+端连接；

所述继电器D33的第二动作部D33C有：其公共端与所述电物理量检测模块的端口COM连接，其常开端与所述V-端连接，其常闭端与所述FLI-端连接。

8.根据权利要求1所述的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其特征在于，所述电阻为水泥电阻。

9.根据权利要求1或8所述的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其特征在于，所述电阻的阻值为20Ω。

10.根据权利要求1所述的锂电池化成分容设备并行校准工装的检测模式切换装置，其特征在于，所述继电器D31、所述继电器D32、所述继电器D33以及所述继电器D34的引脚1共用一路高电平控制信号；

所述继电器D31的引脚8从所述主控模块处接收一路低电平控制信号，所述继电器D32的引脚8从所述主控模块处接收另一路低电平控制信号，所述继电器D33和所述继电器D34的引脚8从所述主控模块处接收又一路低电平控制信号。

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