CN219799702U - 电池测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池测试系统，包括主控电路、电源电路、漏电流检测电路以及至少一个测试通道，各个测试通道包括输入电路和比较电路，所述电源电路用于给整个系统供电，所述输入电路的输入端用于与测试电池连接，所述输入电路的输出端与比较电路的第一输入端连接，所述比较电路的第二输入端与DA输出电路的输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述比较电路的输出端与主控电路的第一输入端连接，所述漏电流检测电路的输入端用于与电池正极连接，漏电流检测电路的输出端与主控电路的第二输入端连接。本测试系统的电路更简单，测量准确、精度高。
Description
技术领域
本实用新型属于电池测试领域，具体涉及一种电池测试系统。
背景技术
在电池通用安全检测项目中除了机械测试、热测试、环境模拟测试，最重要的检测项目就是电池的电学测试，包括充电、放电等。
现有的充放电测试电路大部分电路较复杂，测试精度不高，只能通过上位机实时显示，且没有相关保护措施等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供了一种电池测试系统。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型公开了一种电池测试系统，包括主控电路、电源电路、漏电流检测电路以及至少一个测试通道，各个测试通道包括输入电路和比较电路，所述电源电路用于给整个系统供电，所述输入电路的输入端用于与测试电池连接，所述输入电路的输出端与比较电路的第一输入端连接，所述比较电路的第二输入端与DA输出电路的输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述比较电路的输出端与主控电路的第一输入端连接，所述漏电流检测电路的输入端用于与电池正极连接，漏电流检测电路的输出端与主控电路的第二输入端连接。
进一步地，各个测试通道包括电压输入电路和第一比较电路，所述电压输入电路的输出端与第一比较电路的第一输入端连接，所述第一比较电路的第二输入端与DA输出电路的第一输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述第一比较电路的输出端与主控电路的输入端连接。
进一步地，所述电压输入电路包括运放A1、正极电压输入端+U、负极电压输入端-U以及若干电阻，正极电压输入端+U用于与测试电池的正极连接，负极电压输入端-U用于与测试电池的负极连接，所述第一比较电路包括运放A2，电阻R1的一端与正极电压输入端+U连接，电阻R1的另一端经电阻R3与运放A1的同相输入端连接，运放A1的同相输入端经电阻R5接地，电阻R2的一端与负极电压输入端-U连接，电阻R2的另一端经电阻R4与运放A1的反相输入端连接，运放A1的反相输入端经电阻R6与运放A1的输出端连接，所述运放A1的输出端与运放A2的反相输入端之间设有第一滤波电路，所述运放A2的反相输入端经电阻R8接地，所述运放A2的同相输入端经电阻R9与DA输出电路的第一输出端DAU连接，运放A2的同相输入端经电容C2接地，运放A2的输出端与主控电路的第一输入端连接。
进一步地，运放A2的输出端与主控电路的输入端之间串联有二极管D1，二极管D1的正极与主控电路的输入端连接，二极管D1的负极与运放A2的输出端连接。
进一步地，各个测试通道包括电流输入电路和第二比较电路，所述电流输入电路的输出端与第二比较电路的第一输入端连接，所述第二比较电路的第二输入端与DA输出电路的第二输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述第二比较电路的输出端与主控电路的输入端连接。
进一步地，所述电流输入电路包括运放B1、正极电流输入端+I、负极电流输入端-I和电阻RV，所述第二比较电路包括运放B2，正极电流输入端+I用于与测试电池的正极连接，负极电流输入端-I用于与测试电池的负极连接，电阻RV的一端与正极电流输入端+I连接，电阻RV的另一端与负极电流输入端-I连接，负极电流输入端-I经电阻R17接地，运放B1的同相输入端经电阻R10与正极电流输入端+I连接，运放B1的反相输入端经电阻R11与负极电流输入端-I连接，运放B1的同相输入端经电阻R12接地，运放B1的反相输入端经电阻R13与运放B1的输出端连接，所述运放B1的输出端与运放B2的反相输入端之间设有第二滤波电路，所述运放B2的反相输入端经电阻R15接地，所述运放B2的同相输入端经电阻R16与DA输出电路的第二输出端DAI连接，运放B2的同相输入端经电容C4接地，运放B2的输出端与主控电路的第一输入端连接。
进一步地，运放B2的输出端与主控电路的输入端之间串联有二极管D2，二极管D2的正极与主控电路的输入端连接，二极管D2的负极与运放B2的输出端连接。
进一步地，本实用新型的电池测试系统还包括显示电路，所述主控电路与显示电路连接。
进一步地，本实用新型的电池测试系统还包括通讯电路，所述通讯电路与主控电路连接，主控电路通过通讯电路与上位机进行通讯。
进一步地，本实用新型的电池测试系统还包括漏电流检测电路，所述漏电流检测电路的输入端与电池正极连接，漏电流检测电路的输出端与主控电路的第三输入端连接。漏电流检测电路用于在电池测试系统静置(即只将电池测试系统与电池连接)时，检测电池漏电流。
进一步地，各个测试通道还包括用于检测电池是否接反的第一检测保护电路或/和用于检测电流是否超过设定的最大电流的第二检测保护电路，所述第一检测保护电路的输入端与输入电路的输出端连接，所述第一检测保护电路的输出端与主控电路的第三输入端连接，所述第二检测保护电路的输入端与比较电路的输出端连接，所述第二检测保护电路的输出端与主控电路的第四输入端连接。
本实用新型至少具有如下有益效果：由于本实用新型的各个测试通道包括输入电路和比较电路，所述输入电路的输入端用于与测试电池连接，所述输入电路的输出端与比较电路的第一输入端连接，所述比较电路的第二输入端与DA输出电路的输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述比较电路的输出端与主控电路的第一输入端连接，电路开始工作，由用户给定一个电压或电流进行充放电，DA收到指令后会输出对应的电压或电流，当电压给出时通过AD640进行比较，若高于电池电压则对电池进行充电，反之则放电。电流同理。相比传统的测试电路，本专利采用上述电路，电路较简单。
且本实用新型的输入电路具有增高阻抗功能，AD542是测量电池电压时提高阻抗，增高测量精确度。
本实用新型还额外增加漏电流检测部分以及用于检测电池是否接反的第一检测保护电路或/和用于检测电流是否超过设定的最大电流的第二检测保护电路，相比现有设备功能更加完善。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的电池测试系统的原理框图(图中只示意出一个测试通道)；
图2为本实用新型实施例提供的电池测试系统的单个测试通道的电路图；
图3为本实用新型实施例提供的电池测试系统的DA输出电路的电路图(图中只示意出几个通道的电路图)；
图4为本实用新型实施例提供的电池测试系统的主控电路的电路图；
图5为本实用新型实施例提供的电池测试系统的数据读写电路的电路图；
图6为本实用新型实施例提供的电池测试系统的显示电路的电路图；
图7为本实用新型实施例提供的电池测试系统的通讯电路的电路图；
图8为本实用新型实施例提供的电池测试系统的第一检测保护电路、第二检测保护电路的电路图；
图9为本实用新型实施例提供的电池测试系统的漏电流检测电路的电路图。
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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
参见图1至图9，本实用新型实施例提供一种电池测试系统，包括主控电路、电源电路、漏电流检测电路以及至少一个测试通道，各个测试通道包括输入电路和比较电路，所述电源电路用于给整个系统供电，所述输入电路的输入端用于与测试电池连接，所述输入电路的输出端与比较电路的第一输入端连接，所述比较电路的第二输入端与DA输出电路的输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述比较电路的输出端与主控电路的第一输入端连接，所述漏电流检测电路的输入端用于与电池正极连接，漏电流检测电路的输出端与主控电路的第二输入端连接。
进一步地，本实用新型的测试通道为多个，本实施例的测试通道为8个，当然，测试通道的数量不仅仅限于8个，还可根据需要设置。
进一步地，各个测试通道包括电压输入电路和第一比较电路，所述电压输入电路的输出端与第一比较电路的第一输入端连接，所述第一比较电路的第二输入端与DA输出电路的第一输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述第一比较电路的输出端与主控电路的输入端连接。
进一步地，所述电压输入电路包括运放A1、正极电压输入端+U、负极电压输入端-U以及若干电阻，正极电压输入端+U用于与测试电池的正极连接，负极电压输入端-U用于与测试电池的负极连接，所述第一比较电路包括运放A2，电阻R1的一端与正极电压输入端+U连接，电阻R1的另一端经电阻R3与运放A1的同相输入端连接，运放A1的同相输入端经电阻R5接地，电阻R2的一端与负极电压输入端-U连接，电阻R2的另一端经电阻R4与运放A1的反相输入端连接，运放A1的反相输入端经电阻R6与运放A1的输出端连接，所述运放A1的输出端与运放A2的反相输入端之间设有第一滤波电路，所述运放A2的反相输入端经电阻R8接地，所述运放A2的同相输入端经电阻R9与DA输出电路的第一输出端DAU连接，运放A2的同相输入端经电容C2接地，运放A2的输出端与主控电路的第一输入端连接。
运放A2的电源正极引脚连接+12V，运放A2的电源负极引脚连接-9V。
所述第一滤波电路包括电阻R7和电容C1，电阻R7的一端与运放A1的输出端连接，电阻R7的另一端与电容C1的一端、运放A2的反相输入端连接，电容C1的另一端接地。
进一步地，运放A2的输出端与主控电路的输入端之间串联有二极管D1，二极管D1的正极与主控电路的输入端连接，二极管D1的负极与运放A2的输出端连接。
运放A2的输出端与主控电路的输入端之间串联有指示灯LED1。
指示灯LED1的正极与主控电路的输入端连接，指示灯LED1的负极与二极管D1的正极连接。
进一步地，各个测试通道包括电流输入电路和第二比较电路，所述电流输入电路的输出端与第二比较电路的第一输入端连接，所述第二比较电路的第二输入端与DA输出电路的第二输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述第二比较电路的输出端与主控电路的输入端连接。
进一步地，所述电流输入电路包括运放B1、正极电流输入端+I、负极电流输入端-I和电阻RV，所述第二比较电路包括运放B2，正极电流输入端+I用于与测试电池的正极连接，负极电流输入端-I用于与测试电池的负极连接，电阻RV的一端与正极电流输入端+I连接，电阻RV的另一端与负极电流输入端-I连接，负极电流输入端-I经电阻R17接地，运放B1的同相输入端经电阻R10与正极电流输入端+I连接，运放B1的反相输入端经电阻R11与负极电流输入端-I连接，运放B1的同相输入端经电阻R12接地，运放B1的反相输入端经电阻R13与运放B1的输出端连接，所述运放B1的输出端与运放B2的反相输入端之间设有第二滤波电路，所述运放B2的反相输入端经电阻R15接地，所述运放B2的同相输入端经电阻R16与DA输出电路的第二输出端DAI连接，运放B2的同相输入端经电容C4接地，运放B2的输出端与主控电路的第一输入端连接。
本实施例的电阻R17为0电阻。本实施例的运放A2、运放B2的型号为AD640。本实施例的运放A1、运放B1的型号为AD542。
运放B2的电源正极引脚连接+12V，运放B2的电源负极引脚连接-9V。
所述第二滤波电路包括电阻R14和电容C3，电阻R14的一端与运放B1的输出端连接，电阻R14的另一端与电容C3的一端、运放B2的反相输入端连接，电容C3的另一端接地。
进一步地，运放B2的输出端与主控电路的输入端之间串联有二极管D2，二极管D2的正极与主控电路的输入端连接，二极管D2的负极与运放B2的输出端连接。
运放B2的输出端与主控电路的输入端之间串联有指示灯LED2。
指示灯LED2的正极与主控电路的输入端连接，指示灯LED2的负极与二极管D2的正极连接。
本实用新型的输入电路具有增高阻抗功能。
进一步地，本实施例的主控电路采用MCU模块。
漏电流检测电路用于在电池测试系统静置(即只将电池测试系统与电池连接)时，检测电池漏电流。
漏电流检测电路包括运放U305B，运放U305B的同相输入端与电池接口的正极连接，电池接口的正极用于与电池正极连接，运放U305B的同相输入端与TVS管DT1的一端连接，TVS管DT1的另一端接地，运放U305B的反相输入端与运放U305B的输出端连接，运放U305B的输出端与电阻R301的一端连接，电阻R301的另一端与主控电路的第二输入端连接。电阻R301的另一端还与电阻R302的一端和电容C301的一端连接，电阻R302的另一端和电容C301的另一端接地。
进一步地，各个测试通道还包括用于检测电池是否接反的第一检测保护电路或/和用于检测电流是否超过设定的最大电流的第二检测保护电路，所述第一检测保护电路的输入端与输入电路的输出端连接，所述第一检测保护电路的输出端与主控电路的第三输入端连接，所述第二检测保护电路的输入端与比较电路的输出端连接，所述第二检测保护电路的输出端与主控电路的第四输入端连接。
第一检测保护电路包括桥式整流电路，所述桥式整流电路的第一输入端经电容CP01连接电压输入电路的输出端HV，桥式整流电路的第二输入端接地，桥式整流电路的第一输出端分别与电容CP02的一端、电阻RP01的一端连接，电阻RP01的另一端分别与二极管DP5的负极以及光耦的第一输入端连接，二极管DP5的正极、电容CP02的另一端以及桥式整流电路的第二输出端均与光耦的第二输入端连接，光耦的第一输入端分别与主控电路的第三输入端以及电阻R404的一端连接，电阻R404的另一端连接第一电压(如3.3V)。
所述主控电路与报警电路连接，当第二检测保护电路检测到电流超过量程的最大电流时，控制报警电路进行报警。
所述第二检测保护电路包括运放U108A，运放U108A的正极输入端与第二比较电路的输出端连接，运放U108A的负极输入端分别与电阻R406的一端以及滑动电阻器(或电位器)RW1的一固定端连接，电阻R406的另一端连接第二电压(如+12V)，滑动电阻器RW1的另一固定端以及滑动端接地，运放U108A的输出端分别与电阻R4054的一端以及主控电路的第四输入端连接，电阻R4054的另一端接地。
进一步地，本实用新型的电池测试系统还包括数据读写电路，所述数据读写电路与主控电路连接。数据读写电路用于实现MCU的数据读写。
进一步地，本实用新型的电池测试系统还包括通讯电路，所述通讯电路与主控电路连接，主控电路通过通讯电路与上位机进行通讯。通讯电路为RS485通信电路，采用RS485通信模块。通讯电路与通讯接口连接。
进一步地，本实用新型的电池测试系统还包括显示电路，所述主控电路与显示电路连接。显示电路可以采用液晶膜。
进一步地，本实用新型的电池测试系统还可以包括指令输入装置。如指令输入装置包括按键，可以通过按键输入指令信号，从而控制电池测试系统。
本实用新型的工作原理：
电路开始工作，由用户给定一个电压或电流进行充放电，DA收到指令后会输出对应的电压或电流，当电压给出时通过AD640进行比较，若高于电池电压则对电池进行充电，反之则放电。AD542是测量电池电压时提高阻抗，增高精确度，电流同理。
本专利采用上述电路，电路较简单，测量准确、精度高等。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池测试系统，其特征在于：包括主控电路、电源电路、漏电流检测电路以及至少一个测试通道，各个测试通道包括输入电路和比较电路，所述电源电路用于给整个系统供电，所述输入电路的输入端用于与测试电池连接，所述输入电路的输出端与比较电路的第一输入端连接，所述比较电路的第二输入端与DA输出电路的输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述比较电路的输出端与主控电路的第一输入端连接，所述漏电流检测电路的输入端用于与电池正极连接，漏电流检测电路的输出端与主控电路的第二输入端连接。
2.如权利要求1所述的电池测试系统，其特征在于：各个测试通道包括电压输入电路和第一比较电路，所述电压输入电路的输出端与第一比较电路的第一输入端连接，所述第一比较电路的第二输入端与DA输出电路的第一输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述第一比较电路的输出端与主控电路的输入端连接。
3.如权利要求2所述的电池测试系统，其特征在于：所述电压输入电路包括运放A1、正极电压输入端+U、负极电压输入端-U以及若干电阻，正极电压输入端+U用于与测试电池的正极连接，负极电压输入端-U用于与测试电池的负极连接，所述第一比较电路包括运放A2，电阻R1的一端与正极电压输入端+U连接，电阻R1的另一端经电阻R3与运放A1的同相输入端连接，运放A1的同相输入端经电阻R5接地，电阻R2的一端与负极电压输入端-U连接，电阻R2的另一端经电阻R4与运放A1的反相输入端连接，运放A1的反相输入端经电阻R6与运放A1的输出端连接，所述运放A1的输出端与运放A2的反相输入端之间设有第一滤波电路，所述运放A2的反相输入端经电阻R8接地，所述运放A2的同相输入端经电阻R9与DA输出电路的第一输出端DAU连接，运放A2的同相输入端经电容C2接地，运放A2的输出端与主控电路的第一输入端连接。
4.如权利要求3所述的一种电池测试系统，其特征在于：运放A2的输出端与主控电路的输入端之间串联有二极管D1，二极管D1的正极与主控电路的第一输入端连接，二极管D1的负极与运放A2的输出端连接。
5.如权利要求1所述的电池测试系统，其特征在于：各个测试通道包括电流输入电路和第二比较电路，所述电流输入电路的输出端与第二比较电路的第一输入端连接，所述第二比较电路的第二输入端与DA输出电路的第二输出端连接，所述DA输出电路的输入端与主控电路的输出端连接，所述第二比较电路的输出端与主控电路的输入端连接。
6.如权利要求5所述的电池测试系统，其特征在于：所述电流输入电路包括运放B1、正极电流输入端+I、负极电流输入端-I和电阻RV，所述第二比较电路包括运放B2，正极电流输入端+I用于与测试电池的正极连接，负极电流输入端-I用于与测试电池的负极连接，电阻RV的一端与正极电流输入端+I连接，电阻RV的另一端与负极电流输入端-I连接，负极电流输入端-I经电阻R17接地，运放B1的同相输入端经电阻R10与正极电流输入端+I连接，运放B1的反相输入端经电阻R11与负极电流输入端-I连接，运放B1的同相输入端经电阻R12接地，运放B1的反相输入端经电阻R13与运放B1的输出端连接，所述运放B1的输出端与运放B2的反相输入端之间设有第二滤波电路，所述运放B2的反相输入端经电阻R15接地，所述运放B2的同相输入端经电阻R16与DA输出电路的第二输出端DAI连接，运放B2的同相输入端经电容C4接地，运放B2的输出端与主控电路的第一输入端连接。
7.如权利要求6所述的一种电池测试系统，其特征在于：运放B2的输出端与主控电路的输入端之间串联有二极管D2，二极管D2的正极与主控电路的输入端连接，二极管D2的负极与运放B2的输出端连接。
8.如权利要求1所述的电池测试系统，其特征在于：还包括显示电路，所述主控电路与显示电路连接。
9.如权利要求1所述的电池测试系统，其特征在于：还包括通讯电路，所述通讯电路与主控电路连接，主控电路通过通讯电路与上位机进行通讯。
10.如权利要求1所述的电池测试系统，其特征在于：各个测试通道还包括用于检测电池是否接反的第一检测保护电路或/和用于检测电流是否超过设定的最大电流的第二检测保护电路，所述第一检测保护电路的输入端与输入电路的输出端连接，所述第一检测保护电路的输出端与主控电路的第三输入端连接，所述第二检测保护电路的输入端与比较电路的输出端连接，所述第二检测保护电路的输出端与主控电路的第四输入端连接。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |