CN2876799Y

CN2876799Y - 一种锂电池保护板测试仪

Info

Publication number: CN2876799Y
Application number: CN 200620053417
Authority: CN
Inventors: 殷亮
Original assignee: Huizhou Blueway Electronic Co Ltd
Current assignee: Huizhou Blueway Electronic Co Ltd
Priority date: 2006-01-08
Filing date: 2006-01-08
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2016-01-08

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池保护板测试仪，包括测试电路，与测试电路相联的锂电池保护板和电源提供电路，测试电路包括充电、放电功能检测电路，自耗电功能检测电路以及与充电、放电功能检测电路、自耗电功能检测电路联接的微处理器控制电路；电源提供电路分别与测试电路中的各电路联接，并为其提供不同的工作电压。该测试仪能够测试1－4节锂电池保护板的自耗电、过充保护、过放保护性能的好坏；采用微电脑全数字控制，解决了传统测试仪的测试速度慢、测量误差大的缺陷、具有测试高速、准确、稳定的优点。

Description

一种锂电池保护板测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种测试锂电池好坏的仪器，特别是一种对锂电池保护板进行测试的测试仪。

背景技术

随着制造锂电池技术工艺的提高，锂电芯由普通的单节，向二、三、四节发展，其相应的锂电池保护板相应的为二串、三串、四串，而传统的锂电池保护板测试仪目前分为三种：1、只能检测单节或最多二节的锂电池保护板，2、只能测试同一种电芯二节以下节数的保护板，3、采用电位器调节各设置参数，对于使用1或2的测试仪不能对三串以上的锂电池保护板进行检测；对于使用3的测试仪，由于要人工调节测试的参数，不利于大规模生产的厂家提高效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够测试1-4节锂电池保护板性能好坏以及各项性能指标参数、采用微电脑全数字控制、具有测试高速、准确、稳定的锂电池保护板测试仪。

本实用新型通过以下技术方案来实现：设计一种锂电池保护板测试仪，包括测试电路，与测试电路相联的锂电池保护板和电源提供电路，测试电路包括充电、放电功能检测电路、自耗电功能检测电路以及与充电、放电功能检测电路、自耗电功能检测电路联接的微处理器控制电路；电源提供电路分别与测试电路中的各电路联接，并为其提供不同的工作电压。

所述的微处理器控制电路包括单片机U16、数字集成电路U27、U28及其外围电路，单片机U16的35脚、36脚、37脚与充电、放电功能检测电路相联，单片机U16的29脚、33脚与自耗电功能检测电路联接，U16的10脚与电源电路联接；单片机U16的22脚、23脚、24脚分别与数字集成电路U27的10、11、14脚联接；单片机U16的25脚、26脚、27脚、28脚分别与数字集成电路U28的10、11、13、14脚联接；单片机U16的30脚通过串联的电感L3和电阻R74与三极管Q79和三极管Q84的集电极相联，Q79的发射体通过发光二极管LED1接地，Q84发射极通过发光二极管LED2接地，Q79的基极通过电阻R73与单片机U16的37脚联接，Q84的基极通过电阻R86与U16的36脚联接。

所述的充电、放电功能检测电路包括运算放大器U1A、U26、继电器J16、J17二极管D21、D22、三极管Q20、Q21、电阻R114-R116、电阻R121-R138、电容C34、稳压二极管D20，运算放大器U26的2、3脚分别通过电阻R128、R129与继电器J16、J17联接，继电器J16、J17分别与三极管Q20、Q21的集电极联接，Q20的基极通过二极管D21和二极管D22分别与单片机U16的36脚和U16的37脚联接，三极管Q21的基极通过电阻R138与单片机U16的37脚联接，反馈电阻R126并接于运算放大器U26的2脚与6脚之间，运算放大器U26的6脚与运算放大器U1A的3脚联接，运算放大器U1A的1脚通过电阻R114与单片机U16的35脚联接。

所述的自耗电功能检测电路包括运算放大器U25、电阻R113、R119、R120、R125、R170-R177、R180-R182、稳压二极管D19，运算放大器的3脚通过串联的电阻R119、R125、R120与2脚联接，电阻R170-R177、Q37、QR1组成放大倍数调节电路，Q1为驱动继电器J37的驱动管，调节R170-R177电阻值可改变U25的放大倍数，电阻180-R182与运算放大器U25的8脚和1脚联接，用于调节U25的漂移，晶体管QR1的基极与单片机U16的29脚联接，通过单片机29脚改变U25放大倍数，运算放大器输出端6脚通过电阻R113与单片机U16的33脚联接，把模拟信号送给单片机。

所述的电源提供电路，包括整流桥ICU29、双场效应管ICU32、开关电源控制ICU38、输出处理ICU39、滤波电容C45、C46、C51、电感L6、L7、电阻R190、R191、R193、R218、R219、R220-R226，外部电源经整流桥ICU29和滤波电容C46整流滤波处理后，分别与双场效应管ICU32的第一栅极D1、第一源极S1、开关电源控制ICU38的12脚和输出处理ICU39的1脚联接，双场效应管ICU32的第二源极S2经串联联接的二极管D28、电感L6、电解电容C45组成的滤波稳压电路与接点J5V联接，接点J5V为自耗电功能检测电路提供工作电源，同时开关电源控制ICU38从难从1脚输出控制信号，将输出维持不变；输出处理ICU39的3脚经电感L7、电解电容C51通过接点V5V向充电、放电功能检测电路和微处理器控制电路提供工作电源。

在测试电路与锂电池保护板之间联接一为锂电池保护板充电的充电电源电路，所述的充电电源电路通过控制开关与锂电池保护板联接。所述的充电电源电路包括充电控制保护集成电路U31、双场效应管集成电路U30、运算放大器U2A、电阻R189、R192和由晶体管与光耦元件组成的控制开关，电阻R189一端与单片机U16和运算放大器U2A的3脚联接，R189另一端通过电阻R192与运算放大器U2A的2脚联接，运算放大器U2A的1脚通过二极管D24与充电控制保护集成电路U31的3脚联接。

所述的充电电源电路通过1或2或3或4个控制开关与1或2或3或4串锂电保护板联接，可以是同一种电芯的保护板，也可以是不同电芯的保护板。

为了准确表示当次保护板的测试结果，测试电路还与蜂鸣器指示电路、LED指示电路和液晶显示器联接，所述的蜂鸣器指示电路包括电感L4、电阻R76、R77、蜂鸣器MK1和驱动晶体管Q14，单片机U16的32脚通过串联的电感L4、电阻R76、R77与接点V5V和蜂鸣器MK1的一端相联，蜂鸣器MK1的另一端与用于驱动晶体管Q14的集电极联接，Q14的基极通过二极管D25、D26与数字集成电路U28的16、17脚相联；所述的LED指示电路由电阻R139、R140、R141、R143、R144、晶体管Q117、Q118、共阳LED组成，晶体管Q117的集电极和Q118的集电极联接后通过电阻R141与数字集成电路U28的24脚联接，晶体管Q117的基极通过电阻R139与数字集成电路U28的17脚联接，Q117的发射极与共阳LED的1脚联接，晶体管Q118的基极通过电阻R144与数字集成电路U28的16脚联接，Q118与共阳LED的3脚联接，共阳LED的2脚接地；单片机U16的1脚、2脚、3脚、4脚、38脚、39脚、40脚与接口J9相联，接口J9与液晶显示器联接，在液晶显示器上用中文字显示当次保护板的测试结果。

本实用新型锂电池保护板测试仪，可以对锂电池保护板的自耗电、过充保护、过放保护性能进行检测，采用微电脑全数字控制，从根本上解决了传统测试仪的测试速度慢、测量误差大的缺陷，特别适合于工厂大批量生产的出厂检测，连接上保护板即自动开始测试，无需按键操作，降低了工人的操作复杂程度，可以极大的提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型锂电池保护板测试仪微处理器控制电路原理图；

图2为本实用新型锂电池保护板测试仪充电、放电功能检测电路原理图；

图3为本实用新型锂电池保护板测试仪自耗电功能检测电路原理图；

图4为本实用新型锂电池保护板测试仪电源提供电路原理图；

图5为本实用新型锂电池保护板测试仪充电电源电路原理图；

具体实施方式

下面参考附图进行详细说明：

如图1所示，为本实用新型锂电池保护板测试仪微处理器控制电路原理图，包括单片机U16、数字集成电路U27、U28及其外围电路，单片机U16的35脚(PD)、36脚(GC)、37脚(GF)与充电、放电功能检测电路相联，单片机U16的29脚(100)、33脚(ZHDADC)与自耗电功能检测电路联接，U16的10脚(V5V)与电源电路联接；单片机U16的22脚(A)、23脚(B)、24脚(C)分别与数字集成电路U27的10、11、14脚联接；单片机U16的25脚(E)、26脚(F)、27脚(G)、28脚(H)分别与数字集成电路U28的10、11、13、14脚联接；单片机U16的30脚通过串联的电感L3和电阻R74与三极管Q79和三极管Q84的集电极相联，三极管Q79的发射体通过发光二极管LED1接地，三极管Q84发射极通过发光二极管LED2接地，三极管Q79的基极通过电阻R73与单片机U16的37脚(GF)联接，三极管Q84的基极通过电阻R86与U16的36脚(GC)联接。

参照图2充电、放电功能检测电路，包括运算放大器U1A、U26、继电器J16、J17二极管D21、D22、三极管Q20、Q21、电阻R114-R116、电阻R121-R138、电容C34、稳压二极管D20，运算放大器U26的2、3脚分别通过电阻R128、R129与继电器J16、J17联接，继电器J16、J17分别与三极管Q20、Q21的集电极联接，Q20的基极通过二极管D21和二极管D22分别与单片机U16的36脚(GC)和U16的37脚(GF)联接，三极管Q21的基极通过电阻R138与单片机U16的37脚(GF)联接，反馈电阻R126并接于运算放大器U26的2脚与6脚之间，运算放大器U26的6脚与运算放大器U1A的3脚联接，运算放大器U1A的1脚通过电阻R114与单片机U16的35脚(PD)联接。当充电或放电时有一定电电流流过取样电阻R136，这时会在取样电阻上产生一个电压，经运放U26放大跟运放U1A的第2脚电压进行比较，有电流时比较结果会在U1A第1脚经PD端输出高电平到单片机U16。在测试时，当电芯电压达到保护板保护电压后，保护板保护功能保护，这时检测电路检测没有电流，经PD端为低电平到单片机U16的35脚，单片机U16判定保护板已经保护，保护板性能良好；返之则保护板性能不良。在放电时，由于电流流向不同，取样电阻的电压也是负电压，对此单片机U16在检测过放功能时会在37脚先输出一个高电平到GF端，通过继电器使取样电阻电压反向(判定过程同上)。

参照图3自耗电功能检测电路，包括运算放大器U25、电阻R113、R119、R120、R125、R170-R177、R180-R182、稳压二极管D19，运算放大器的3脚通过串联的电阻R119、R125、R120与2脚联接，电阻R170-R177、Q37、QR1组成放大倍数调节电路，Q1为驱动继电器J37的驱动管，调节R170-R177电阻值可改变U25的放大倍数，电阻180-R182与运算放大器U25的8脚和1脚联接，用于调节U25的漂移，晶体管QR1的基极与单片机U16的29脚(100)联接，通过单片机29脚(100)改变U25放大倍数，运算放大器输出端6脚通过电阻R113与单片机U16的33脚(ZHDADC)联接，把模拟信号送给单片机。在测试自耗电时，为防止影响到测试结果，在测试时测试仪自动关闭其它跟保护板有关的电路，单片机U16能过取样电阻R125读取保护板的自耗电值，再跟设定参数对比，判断保护板的好坏。

参照图4电源提供电路，包括整流桥ICU29、双场效应管ICU32、开关电源控制ICU38、输出处理ICU39、滤波电容C45、C46、C51、电感L6、L7、电阻R190、R191、R193、R218、R219、R220-R226，外部电源经整流桥ICU29和滤波电容C46整流滤波处理后，分别与双场效应管ICU32的第一栅极D1、第一源极S1、开关电源控制ICU38的12脚(VCC)和输出处理ICU39的1脚(VIN)联接，双场效应管ICU32的第二源极S2经串联联接的二极管D28、电感L6、电解电容C45组成的滤波稳压电路与接点J5V联接，接点J5V为自耗电功能检测电路提供工作电源，同时开关电源控制ICU38从难从1脚输出控制信号，将输出维持不变；输出处理ICU39的3脚经电感L7、电解电容C51通过接点V5V向充电、放电功能检测电路和微处理器控制电路提供工作电源。

参照图5，在测试电路与锂电池保护板之间联接一为锂电池保护板充电的充电电源电路，所述的充电电源电路通过4个控制开关与接点AA1、AA2、AA3、AA4与4串相同或不相同的锂电池保护板联接，接点AA1、AA2、AA3、AA4与数字集成电路U27的5-8联接，通过单片机U16判断锂电池保护板的接入情况，从而从相应的管脚输出高电平信号。所述的充电电源电路包括充电控制保护集成电路U31、双场效应管集成电路U30、运算放大器U2A、电阻R189、R192和由晶体管与光耦元件组成的控制开关，电阻R189一端与单片机U16和运算放大器U2A的3脚(正输入端)联接，R189另一端通过电阻R192与运算放大器U2A的2脚(负输入端)联接，运算放大器U2A的1脚(输出端)通过二极管D24与充电控制保护集成电路U31的3脚(输出端)联接。

为了准确表示当次保护板的测试结果，测试电路还与蜂鸣器指示电路、LED指示电路和液晶显示器联接，所述的蜂鸣器指示电路包括电感L4、电阻R76、R77、蜂鸣器MK1和驱动晶体管Q14，单片机U16的32脚通过串联的电感L4、电阻R76、R77与接点V5V和蜂鸣器MK1的一端相联，蜂鸣器MK1的另一端与用于驱动晶体管Q14的集电极联接，Q14的基极通过二极管D25、D26与数字集成电路U28的16、17脚相联，Q14的基极通过二极管D25、D26受控于数字集成电路U28，根据共阳LED的红、绿灯闪烁频率发出相应频率的报警声音提示；所述的LED指示电路由电阻R139、R140、R141、R143、R144、晶体管Q117、Q118、共阳LED组成，晶体管Q117的集电极和Q118的集电极联接后通过电阻R141与数字集成电路U28的24脚(5V供电)联接，晶体管Q117的基极通过电阻R139与数字集成电路U28的17脚联接，Q117的发射极与共阳LED的1脚联接，晶体管Q118的基极通过电阻R144与数字集成电路U28的16脚联接，Q118与共阳LED的3脚联接，共阳LED的2脚接地，共阳LED的1脚发绿灯，3脚发红灯，通过数字集成电路的U28的控制，用于分别指示被测保护板的性能是不良还是良品；单片机U16的1脚、2脚、3脚、4脚、38脚、39脚、40脚与接口J9相联，接口J9与液晶显示器联接，在液晶显示器上用中文字显示当次保护板的测试结果。对于测试出来的好板和坏板发出不同频率的声音或通过LED或液晶显示器提示操作者，如果是坏板的话，液晶显示器还可以显示出坏板中那个功能电路出现故障，操作者只需要将显示的故障标识在坏板上送修理即可。

Claims

1.一种锂电池保护板测试仪，包括测试电路，与测试电路相联的锂电池保护板和电源提供电路，其特征在于测试电路包括充电、放电功能检测电路，自耗电功能检测电路以及与充电、放电功能检测电路、自耗电功能检测电路联接的微处理器控制电路；电源提供电路分别与测试电路中的各电路联接，并为其提供不同的工作电压。

2.根据权利要求1所述的锂电池保护板测试仪，其特征在于所述的微处理器控制电路包括单片机U16、数字集成电路U27、U28及其外围电路，单片机U16的35脚、36脚、37脚与充电、放电功能检测电路相联，单片机U16的29脚、33脚与自耗电功能检测电路联接，U16的10脚与电源电路联接；单片机U16的22脚、23脚、24脚分别与数字集成电路U27的10、11、14脚联接；单片机U16的25脚、26脚、27脚、28脚分别与数字集成电路U28的10、11、13、14脚联接；单片机U16的30脚通过串联的电感L3和电阻R74与三极管Q79和三极管Q84的集电极相联，三极管Q79的发射体通过发光二极管LED1接地，三极管Q84发射极通过发光二极管LED2接地，三极管Q79的基极通过电阻R73与单片机U16的37脚联接，三极管Q84的基极通过电阻R86与U16的36脚联接。

3.根据权利要求2所述的锂电池保护板测试仪，其特征在于测试电路还与蜂鸣器指示电路、LED指示电路和液晶显示器联接，所述的蜂鸣器指示电路包括电感L4、电阻R76、R77、蜂鸣器MK1和驱动晶体管Q14，单片机U16的32脚通过串联的电感L4、电阻R76、R77与接点V5V和蜂鸣器MK1的一端相联，蜂鸣器MK1的另一端与用于驱动晶体管Q14的集电极联接，Q14的基极通过二极管D25、D26与数字集成电路U28的16、17脚相联；所述的LED指示电路由电阻R139、R140、R141、R143、R144、晶体管Q117、Q118、共阳LED组成，晶体管Q117的集电极和Q118的集电极联接后通过电阻R141与数字集成电路U28的24脚联接，晶体管Q117的基极通过电阻R139与数字集成电路U28的17脚联接，Q117的发射极与共阳LED的1脚联接，晶体管Q118的基极通过电阻R144与数字集成电路U28的16脚联接，Q118与共阳LED的3脚联接，共阳LED的2脚接地；单片机U16的1脚、2脚、3脚、4脚、38脚、39脚、40脚与接口J9相联，接口J9与液晶显示器联接。

4.根据权利要求1所述的锂电池保护板测试仪，其特征在于所述的充电、放电功能检测电路包括运算放大器U1A、U26、继电器J16、J17、二极管D21、D22、三极管Q20、Q21、电阻R114-R116、电阻R121-R138、电容C34、稳压二极管D20，运算放大器U26的2、3脚分别通过电阻R128、R129与继电器J16、J17联接，继电器J16、J17分别与三极管Q20、Q21的集电极联接，Q20的基极通过二极管D21和二极管D22分别与单片机U16的36脚和U16的37脚联接，三极管Q21的基极通过电阻R138与单片机U16的37脚联接，反馈电阻R126并接于运算放大器U26的2脚与6脚之间，运算放大器U26的6脚与运算放大器U1A的3脚联接，运算放大器U1A的1脚通过电阻R114与单片机U16的35脚联接。

5.根据权利要求1所述的锂电池保护板测试仪，其特征在于所述的自耗电功能检测电路包括运算放大器U25、电阻R113、R119、R120、R125、R170-R177、R180-R182、稳压二极管D19，运算放大器的3脚通过串联的电阻R119、R125、R120与2脚联接，电阻R170-R177、Q37、QR1组成放大倍数调节电路，Q1为驱动继电器J37的驱动管，调节R170-R177电阻值可改变U25的放大倍数，电阻180-R182与运算放大器U25的8脚和1脚联接，用于调节U25的漂移，晶体管QR1的基极与单片机U16的29脚联接，通过单片机29脚改变U25放大倍数，运算放大器输出端6脚通过电阻R113与单片机U16的33脚联接，把模拟信号送给单片机。

6.根据权利要求1所述的锂电池保护板测试仪，其特征在于所述的电源提供电路，包括整流桥ICU29、双场效应管ICU32、开关电源控制ICU38、输出处理ICU39、滤波电容C45、C46、C51、电感L6、L7、电阻R190、R191、R193、R218、R219、R220-R226，外部电源经整流桥ICU29和滤波电容C46整流滤波处理后，分别与双场效应管ICU32的第一栅极D1、第一源极S1、开关电源控制ICU38的12脚和输出处理ICU39的1脚联接，双场效应管ICU32的第二源极S2经串联联接的二极管D28、电感L6、电解电容C45组成的滤波稳压电路与接点J5V联接，接点J5V为自耗电功能检测电路提供工作电源；同时开关电源控制ICU38从1脚输出控制信号，将输出维持不变；输出处理ICU39的3脚经电感L7、电解电容C51通过接点V5V向充电、放电功能检测电路和微处理器控制电路提供工作电源。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的锂电池保护板测试仪，其特征在于在测试电路与锂电池保护板之间联接一为锂电池保护板充电的充电电源电路，所述的充电电源电路通过控制开关与锂电池保护板联接。

8.根据权利要求7所述的锂电池保护板测试仪，其特征在于所述的充电电源电路包括充电控制保护集成电路U31、双场效应管集成电路U30、运算放大器U2A、电阻R189、R192和由晶体管与光耦元件组成的控制开关，电阻R189一端与单片机U16和运算放大器U2A的3脚联接，R189另一端通过电阻R192与运算放大器U2A的2脚联接，运算放大器U2A的1脚通过二极管D24与充电控制保护集成电路U31的3脚联接。

9.根据权利要求8所述的锂电池保护板测试仪，其特征在于所述的充电电源电路通过1或2或3或4个控制开关与1或2或3或4串锂电保护板联接。