專利名稱：電池測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試裝置，特別涉及一種電池測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
在電池生產(chǎn)企業(yè)，針對(duì)成品電池的測(cè)試， 一般為采用內(nèi)阻儀、萬(wàn)用表以 及普通電阻負(fù)載來(lái)測(cè)試被測(cè)試電池，具體為采用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試空載電壓和 負(fù)載電壓，采用電源或者充電器給電池充電，采用功率電阻或者電子負(fù)載來(lái) 給被測(cè)試電池加負(fù)載放電，采用內(nèi)阻儀來(lái)測(cè)試電池內(nèi)阻大小，采用按鍵開(kāi)關(guān) 來(lái)測(cè)試電池短路保護(hù)功能，測(cè)試過(guò)程中由操作人員人工觀察數(shù)據(jù)并判斷結(jié) 果，這種方案雖然成本低，但是測(cè)試需要很多過(guò)程，需要由肉眼觀察，勞動(dòng) 強(qiáng)度高，容易誤判，有些參數(shù)無(wú)法測(cè)量，如過(guò)電流保護(hù)數(shù)據(jù)，測(cè)試精度很 差，而且測(cè)試速度慢、效率低。還有一些企業(yè)利用電子負(fù)載、直流電源、臺(tái) 式萬(wàn)用表和計(jì)算機(jī)組成成套測(cè)試系統(tǒng)，如

圖1所示，其為現(xiàn)有電池測(cè)試系統(tǒng)
的方框圖，該成套測(cè)試系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)1、直流電源2、電子負(fù)載3、內(nèi)阻儀 4、數(shù)字萬(wàn)用表5，在該測(cè)試系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)1為必須設(shè)備，其通過(guò)相應(yīng)的通 訊協(xié)議，例如RS232、 USB或GBIB (通用接口總線)，與其它各組件通訊連 接，從而控制其它各組件對(duì)被測(cè)試電池6進(jìn)行程序化測(cè)試并采集測(cè)試結(jié)果， 雖然采用該方案測(cè)試精度和速度都有保證，且測(cè)試方案可通過(guò)軟件編程，選 擇靈活，數(shù)據(jù)精度高、可靠性高，但是整套測(cè)試系統(tǒng)成本極高，系統(tǒng)建立和 維護(hù)復(fù)雜，需要較高操作水平，只適合大型企業(yè)采用，普通中小型電池生產(chǎn) 企業(yè)較難承受。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種針對(duì)成品電池產(chǎn)品的快速的多功能綜合 測(cè)試儀器，將直流數(shù)字電源、電子負(fù)載以及交流內(nèi)阻儀等儀表功能整合到一 臺(tái)儀器中間，全自動(dòng)的完成整塊電池的各項(xiàng)測(cè)試功能。
4為實(shí)現(xiàn)在上述目的，本實(shí)用新型提供一種電池測(cè)試儀，其包括用于測(cè) 試電池充電功能的數(shù)字電源充電器模塊、用于給電池放電的電子負(fù)載模塊、 用于測(cè)試電池電壓的電壓檢測(cè)模塊、用于測(cè)試電池內(nèi)阻的電池內(nèi)阻檢測(cè)模 塊、用于測(cè)試電池電流的電流檢測(cè)模塊、微處理器模塊、電源供應(yīng)模塊以及 具有電池電極接口的電極連接器；所述微處理器模塊分別與數(shù)字電源充電器 模塊、電子負(fù)載模塊、電壓檢測(cè)模塊、電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊電 性連接以控制各個(gè)模塊之間協(xié)同工作來(lái)進(jìn)行電池測(cè)試，所述電源供應(yīng)模塊電 性連接所述數(shù)字電源充電器模塊以向其供應(yīng)充電電源，需要與電池電極相連 接的各模塊分別與所述電極連接器的弓I腳電性連接。
其中，還包括通訊接口模塊，其與所述微處理器模塊電性連接。
其中，還包括用于連接電池?cái)?shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)連接器，所述微處理器模塊 的引腳電性連接該數(shù)據(jù)連接器以測(cè)試電池的通訊功能和通訊數(shù)據(jù)是否正常。
其中，所述微處理器模塊電性連接所述數(shù)字電源充電器模塊的電壓和電 流控制引腳，以控制所述數(shù)字電源充電器模塊輸出規(guī)定的電壓和電流給被測(cè) 試電池充電。
其中，所述微處理器模塊電性連接所述電子負(fù)載模塊的控制引腳，從而 控制該電子負(fù)載模塊與被測(cè)試電池連接以給其放電。
其中，所述微處理器模塊電性連接所述電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊的控制引腳， 從而控制該電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊與被測(cè)試電池連接以測(cè)試電池的內(nèi)阻。
其中，所述微處理器模塊電性連接所述電壓檢測(cè)模塊的控制引腳，從而 控制該電壓檢測(cè)模塊與被測(cè)試電池連接以測(cè)試電池的電壓。
其中，所述微處理器模塊電性連接所述電流檢測(cè)模塊的控制引腳，從而 控制該電流檢測(cè)模塊與被測(cè)試電池連接以測(cè)試電池的電流。
其中，所述微處理器模塊包括芯片MEGA128 、 TLC2543及 SN74HC573。
其中，所述通訊接口模塊還與計(jì)算機(jī)通訊連接。
綜上所述，本實(shí)用新型集中各種測(cè)試儀器的優(yōu)點(diǎn)于一身，將直流數(shù)字電 源、電子負(fù)載以及交流內(nèi)阻儀等儀表功能整合到一臺(tái)儀器中，利用微處理軟 件控制各種功能模塊，全自動(dòng)的完成整塊電池的各項(xiàng)測(cè)試功能，測(cè)試速 快、精度高，成本適中，適合廣大中小型電池生產(chǎn)企業(yè)的需求。為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效， 請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，相信本實(shí)用新型的目的、特 征與特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)可由此得到深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說(shuō)明 用，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。
以下結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本實(shí) 用新型的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見(jiàn)。 附圖中，
圖1為現(xiàn)有電池測(cè)試系統(tǒng)的方框圖2為本實(shí)用新型電池測(cè)試儀的方框圖3為本實(shí)用新型電池測(cè)試儀的應(yīng)用示意圖4為本實(shí)用新型電池測(cè)試儀一較佳實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)圖5為本實(shí)用新型電池測(cè)試儀一較佳實(shí)施例的電壓檢測(cè)模塊的電路圖6為本實(shí)用新型電池測(cè)試儀一較佳實(shí)施例的電流檢測(cè)模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
參閱圖2及圖4，圖2為本實(shí)用新型屯池測(cè)試儀的方框圖，圖4為本實(shí) 用新型電池測(cè)試儀一較佳實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)圖；本實(shí)用新型的電池測(cè)試儀包 括用于測(cè)試電池充電功能的數(shù)字電源充電器模塊10、用于給電池放電的電 子負(fù)載模塊20、用于測(cè)試電池電壓的電壓檢測(cè)模塊30、用于測(cè)試電池內(nèi)阻的 電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊40、用于測(cè)試電池電流的電流檢測(cè)模塊50、微處理器模塊 60、電源供應(yīng)模塊70以及具有電池電極接口的電極連接器90;所述微處理 器模塊60分別與數(shù)字電源充電器模塊10、電子負(fù)載模塊20、電壓檢測(cè)模塊 30、電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊40、電流檢測(cè)模塊50電性連接以控制各個(gè)模塊之間 協(xié)同工作來(lái)進(jìn)行電池測(cè)試，電源供應(yīng)模塊70電性連接數(shù)字電源充電器模塊 10以向其供應(yīng)充電電源，需要與電池電極相連接的各模塊分別與所述電極連 接器90的引腳電性連接。
本實(shí)用新型的電池測(cè)試儀進(jìn)一步還包括通訊接口模塊80，其與所述微處 理器模塊60電性連接。如圖3所示，其為本實(shí)用新型電池測(cè)試儀的應(yīng)用示意
6圖中，本實(shí)用新型電池測(cè)試儀7在測(cè)試被測(cè)試電池6時(shí)，還可通過(guò)通訊接口 模塊80與其它裝置通訊連接，例如在一定通訊協(xié)議下(如RS232，以太 網(wǎng)……)與計(jì)算機(jī)1通訊連接，此處的計(jì)算機(jī)1為可選裝置，通過(guò)計(jì)算機(jī)1 可進(jìn)一步加強(qiáng)電池測(cè)試的自動(dòng)化管理。
如圖2、圖4所示，本實(shí)用新型電池測(cè)試儀進(jìn)一步還包括用于連接電池 數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)連接器IOO(圖4中連接器J3)，微處理器模塊60的引腳 R1—AD、 R2_AD、 SCL及SDA等電性連接該數(shù)據(jù)連接器100，從而可測(cè)試電 池的通訊功能和通訊數(shù)據(jù)是否正常。
區(qū)別于現(xiàn)有的多臺(tái)獨(dú)立儀器的測(cè)試系統(tǒng)模式，本實(shí)用新型在單臺(tái)儀器設(shè) 備內(nèi)，采用微處理器模塊60，整合現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)成品電池進(jìn)行功能檢測(cè)所用 到的各個(gè)功能模塊為一體，包括數(shù)字電源充電器模塊10、電子負(fù)載模塊20、 電壓檢測(cè)模塊30、電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊40、電流檢測(cè)模塊50等，形成一種多 功能測(cè)試儀器。如圖4所示，微處理器模塊60的相應(yīng)控制引腳電性連接數(shù)字 電源充電器模塊10的CHR—CON、 CV一PWM、 CC_PWM等引腳；微處理器 模塊60的相應(yīng)控制引腳電性連接電子負(fù)載模塊20的SHORT、 OVC—IOX、 LOAD—C等引腳；微處理器模塊60的相應(yīng)控制引腳電性連接電壓檢測(cè)模塊 30的BAT—VOL_ADC、 VOL一A、 VOL_B等引腳；微處理器模塊60的相應(yīng) 控制引腳電性連接電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊40的SIN一PWM、 SIN一GATE、 IMP—ADC等引腳；微處理器模塊60的相應(yīng)控制引腳電性連接電流檢測(cè)模塊 50的CHR—CUR—ADC、 DIS—CUR—ADC、 OVC—INT等引腳；微處理器模塊 60的相應(yīng)控制引腳電性連接通訊接口模塊80的TXD1、 RXDl、 NET_CFG 等引腳；電源供應(yīng)模塊70通過(guò)IN—POWER引腳電性連接數(shù)字電源充電器模 塊10以向其供電；對(duì)于需要與電池電極相連接以進(jìn)行測(cè)量工作的各模塊，如 數(shù)字電源充電器模塊10、電子負(fù)載模塊20、電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊40、電流檢 測(cè)模塊50等，分別通過(guò)引腳如PACK+、 PACK一RS+等與電極連接器90 (圖 4中連接器J1)的引腳電性連接，被測(cè)電池的電極接入電極連接器90后，由 電極連接器90將電池電極引入各測(cè)量模塊；對(duì)于相互之間需要傳遞數(shù)據(jù)以共 同完成電池測(cè)量工作的模塊，設(shè)有相應(yīng)的引腳以相互連接，例如電壓檢測(cè)模 塊30和電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊40之間通過(guò)引腳PR+_VIN和PR-一VIN等相互連 接。通過(guò)微處理器模塊60的設(shè)置，可控制各測(cè)量模塊是否接入測(cè)量電路及何
7時(shí)接入測(cè)量電路，即是否與被測(cè)電池接通以進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量，對(duì)于需要多個(gè)
模塊共同工作的情況，則由微處理器模塊60協(xié)調(diào)各模塊的工作順序、連接方 式等。
本實(shí)用新型基于微處理器模塊60，控制各個(gè)測(cè)量模塊之間協(xié)同動(dòng)作，完 成一系列既定的電池測(cè)試動(dòng)作，進(jìn)而得出測(cè)試結(jié)果，通過(guò)連接微處理器模塊 60的顯示屏幕或計(jì)算機(jī)，可將結(jié)果顯示在顯示屏幕上面，并根據(jù)設(shè)定條件， 判斷電池是否合格。具體而言，主要的測(cè)試動(dòng)作包括
1、微處理器模塊60控制數(shù)字電源充電器模塊10輸出規(guī)定的電壓和電流 給被測(cè)試電池充電，判斷電池充電功能是否正常；2、微處理器模塊60控制 電子負(fù)載模塊20給被測(cè)試電池放電，判斷電池放電負(fù)載電壓是否正常；3、 微處理器模塊60控制電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊40，測(cè)試被測(cè)試電池的內(nèi)阻是否正 常；4、微處理器模塊60控制電壓檢測(cè)模塊30、電流檢測(cè)模塊50，測(cè)試被測(cè) 試電池的空載電壓是否正常，識(shí)別電阻是否正常；5、微處理器模塊60控制 電子負(fù)載模塊20,測(cè)試被測(cè)試電池的過(guò)電流保護(hù)功能和短路保護(hù)功能是否正 常；6、微處理器模塊60控制與被測(cè)試電池之間的通訊，測(cè)試被測(cè)試電池的 通訊功能和通訊數(shù)據(jù)是否正常。
本實(shí)用新型中，各模塊可采用通用的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如微處理器模塊60 可包括芯片MEGA128、 TLC2543及SN74HC573;電子負(fù)載模塊20主要采 用LM324芯片；通訊接口模塊80主要采用MAX202芯片；數(shù)字電源充電器 模塊10主要采用TL494, LM358等芯片；電壓檢測(cè)模塊30主要采用 OP07, CD4052等芯片；電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊40主要采用LM324, CD4053, OP07， LM339等芯片；電流檢測(cè)模塊50主要采用OP07等芯片；電源供應(yīng) 模塊70主要采用SP29152, LM7912等芯片。各測(cè)量模塊的具體電路可參照 現(xiàn)有電池測(cè)量裝置中相應(yīng)模塊，如圖5所示，其為本實(shí)用新型電池測(cè)試儀一 較佳實(shí)施例的電壓檢測(cè)模塊的電路圖，該較佳實(shí)施例中，電壓檢測(cè)模塊圍繞 芯片CD4052 (圖5中U21所示)設(shè)計(jì)，留有用于連接其它模塊的相應(yīng)的引 腳，如BAT一VOL一ADC、 VOL一A、 VOL一B等；如圖6所示，其為本實(shí)用新 型電池測(cè)試儀一較佳實(shí)施例的電流檢測(cè)模塊的電路圖，該較佳實(shí)施例中，電 流檢測(cè)模塊留有用于連接其它模塊的相應(yīng)的引腳，如CHR_CUR_ADC、 DIS_CURADC、 OVCJNT等。綜上所述，本實(shí)用新型集中各種測(cè)試儀器的優(yōu)點(diǎn)于一身，將直流數(shù)字電 源，電子負(fù)載以及交流內(nèi)阻儀等儀表功能整合到一臺(tái)儀器中間，利用微處理 軟件控制各種功能模塊，全自動(dòng)的完成整塊電池的各項(xiàng)測(cè)試功能，具有測(cè)試 速度快，精度高，成本適中，適合廣大中小型電池生產(chǎn)企業(yè)的需求。
利用本實(shí)用新型技術(shù)，可以在極短時(shí)間內(nèi)(2-3秒)，自動(dòng)完成電池各項(xiàng) 性能參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試，將電池連接上測(cè)試針，自動(dòng)啟動(dòng)測(cè)試，完成電池電 壓，內(nèi)阻，充電，放電，負(fù)載，過(guò)電流保護(hù)，以及短路保護(hù)功能的快速檢 測(cè)，相比于舊有的測(cè)試方案，可提高生產(chǎn)效率數(shù)十倍，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)控制提升 效果明顯。相比于多種儀器組成的成套測(cè)試系統(tǒng)，也可以顯著降低成本，測(cè) 試速度也有提升。
以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技 術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形 都應(yīng)屬于本實(shí)用新型后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種電池測(cè)試儀，其特征在于，包括用于測(cè)試電池充電功能的數(shù)字電源充電器模塊、用于給電池放電的電子負(fù)載模塊、用于測(cè)試電池電壓的電壓檢測(cè)模塊、用于測(cè)試電池內(nèi)阻的電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊、用于測(cè)試電池電流的電流檢測(cè)模塊、微處理器模塊、電源供應(yīng)模塊以及具有電池電極接口的電極連接器；所述微處理器模塊分別與數(shù)字電源充電器模塊、電子負(fù)載模塊、電壓檢測(cè)模塊、電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊電性連接以控制各個(gè)模塊之間協(xié)同工作來(lái)進(jìn)行電池測(cè)試，所述電源供應(yīng)模塊電性連接所述數(shù)字電源充電器模塊以向其供應(yīng)充電電源，需要與電池電極相連接的各模塊分別與所述電極連接器的引腳電性連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的電池測(cè)試儀，其特征在于，還包括通訊接口模 塊，其與所述微處理器模塊電性連接。
3、 如權(quán)利要求1所述的電池測(cè)試儀，其特征在于，還包括用于連接電池 數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)連接器，所述微處理器模塊的弓I腳電性連接該數(shù)據(jù)連接器以 測(cè)試電池的通訊功能和通訊數(shù)據(jù)是否正常。
4、 如權(quán)利要求1所述的電池測(cè)試儀，其特征在于，所述微處理器模塊電 性連接所述數(shù)字電源充電器模塊的電壓和電流控制引腳，以控制所述數(shù)字電 源充電器模塊輸出規(guī)定的電壓和電流給被測(cè)試電池充電。
5、 如權(quán)利要求1所述的電池測(cè)試儀，其特征在于，所述微處理器模塊電 性連接所述電子負(fù)載模塊的控制引腳，從而控制該電子負(fù)載模塊與被測(cè)試電 池連接以給其放電。
6、 如權(quán)利要求1所述的電池測(cè)試儀，其特征在于，所述微處理器模塊電 性連接所述電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊的控制引腳，從而控制該電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊與 被測(cè)試電池連接以測(cè)試電池的內(nèi)阻。
7、 如權(quán)利要求1所述的電池測(cè)試儀，其特征在于，所述微處理器模塊電 性連接所述電壓檢測(cè)模塊的控制引腳，從而控制該電壓檢測(cè)模塊與被測(cè)試電 池連接以測(cè)試電池的電壓。
8、 如權(quán)利要求1所述的電池測(cè)試儀，其特征在于，所述微處理器模塊電 性連接所述電流檢測(cè)模塊的控制引腳，從而控制該電流檢測(cè)模塊與被測(cè)試電 池連接以測(cè)試電池的電流。
9、 如權(quán)利要求1所述的電池測(cè)試儀，其特征在于，所述微處理器模塊包 括芯片MEGA128、 TLC2543及SN74HC573。
10、 如權(quán)利要求2所述的電池測(cè)試儀，其特征在于，所述通訊接口模塊 還與計(jì)算機(jī)通訊連接。
專利摘要一種電池測(cè)試儀，包括數(shù)字電源充電器模塊、電子負(fù)載模塊、電壓檢測(cè)模塊、電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、微處理器模塊、電源供應(yīng)模塊以及具有電池電極接口的電極連接器；所述微處理器模塊分別與數(shù)字電源充電器模塊、電子負(fù)載模塊、電壓檢測(cè)模塊、電池內(nèi)阻檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊電性連接以控制各個(gè)模塊之間協(xié)同工作來(lái)進(jìn)行電池測(cè)試，所述電源供應(yīng)模塊電性連接所述數(shù)字電源充電器模塊以向其供應(yīng)充電電源，需要與電池電極相連接的各模塊分別與所述電極連接器的引腳電性連接。本實(shí)用新型將直流數(shù)字電源、電子負(fù)載以及交流內(nèi)阻儀等儀表功能整合到一臺(tái)儀器中，測(cè)試速度快、精度高，成本適中，適合廣大中小型電池生產(chǎn)企業(yè)的需求。
文檔編號(hào)G01R31/36GK201348658SQ20092012911
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月4日
發(fā)明者吳勁松 申請(qǐng)人:吳勁松