專利名稱：鋰電池性能測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試儀，尤其是一種鋰電池性能測試儀。
背景技術(shù)：
瓦斯爆炸礦難事故中有相當(dāng)一部分是由礦工隨身攜帶使用的礦燈引起的，這是由老式礦 燈產(chǎn)品天生的技術(shù)結(jié)構(gòu)上的缺陷造成的老式礦燈需要不斷地對電池進(jìn)行添液維護(hù)，具有明 顯的安全隱患；使用強(qiáng)酸和鉛材料。因此，利用新型鋰離子電池制作的新型礦燈就成為目前 礦燈市場上一種普遍的推介產(chǎn)品。由于鋰電池存在過充電、過放電的耐受力差的缺點，所以 ，鋰電池必須配備保護(hù)電路。
鋰電池保護(hù)電路原理如附圖l所示。圖中U1采用日本理光R5421N151F鋰電池保護(hù)芯片， U2采用三洋FTD2017 MOS管。當(dāng)鋰電池在工作過程中出現(xiàn)過充、過放、過流、短路等異常情 況時，U2作為開關(guān)器件，迅速切斷電路，以保證鋰電池的安全。據(jù)統(tǒng)計，在鋰電池生產(chǎn)過程 中，因保護(hù)板M0S器件靜電擊穿等原因而損壞的比率高達(dá)2。/。，因此，鋰電池在出廠前，都需 要進(jìn)行充、放電性能和過流功能檢測。傳統(tǒng)方法是通過一個半充放電循環(huán)(需時約5 6 h) 進(jìn)行檢測，該方法雖然可靠性高，但存在測試周期長、設(shè)備占用率高、能耗高、工人勞動強(qiáng) 度大等缺點。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中上述的缺點，提供一種基于2051單片機(jī)為核心處理元件， 將三個測試點合一，結(jié)構(gòu)緊湊，測試速度快的鋰電池性能測試儀。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種鋰電池性能測試儀，包括作為核 心處理元件的2051單片機(jī)、電源電壓、穩(wěn)壓電路和顯示電路，單片機(jī)的引腳20連接有三端穩(wěn) 壓集成電路，單片機(jī)的引腳4、引腳5和引腳10連接通訊電路，電源電壓連接有限流元件和穩(wěn) 壓器，單片機(jī)的引腳P3.2、引腳P1.2和引腳P1.3連接顯示電路。電源電壓為12V，鋰電池的 工作電壓為4.2V，因此由限流元件進(jìn)行限流，同時也起到檢測充電電流的作用，穩(wěn)壓器起到 限壓的作用，防止因操作失誤使鋰電池過充而損壞，鋰電池需要測試不同的狀態(tài)，由單片機(jī) 進(jìn)行不同狀態(tài)的調(diào)節(jié)，同時根據(jù)測試結(jié)果通過顯示電路顯示，顯示電路包括啟動電路、報警 電路和合格指示電路，也可以根據(jù)具體需要的參數(shù)進(jìn)行單片機(jī)的選擇或者調(diào)整顯示電路的具 體功能。考慮到在測試時需要對單片機(jī)進(jìn)行控制，因此在單片機(jī)上接了一個通訊電路，通訊電路 包括一個11.0592M晶振。
單片機(jī)的引腳IO和引腳PI. O之間連接有三極管，引腳IO與引腳PI. l之間連接有三極管， 穩(wěn)壓器與引腳P3. 2之間連接有三極管。
本實用新型的有益效果是通過單片機(jī)控制各種測試狀態(tài)，測試投資少，測試儀整體的 結(jié)構(gòu)緊湊，通過各種電路的組合，耗電低，測試的速度快。


圖1是鋰電池保護(hù)電路原理圖； 圖2是本實用新型一種電路原理圖中1、 2051單片機(jī)，2、三端固定式集成穩(wěn)壓器，3、三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器W317， 4、限流電阻。
具體實施方式
下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。 實施例 一種鋰電池性能測試儀(參見附圖2)，包括作為核心處理元件的2051單片機(jī) 1、電源電壓、穩(wěn)壓電路和顯示電路，電源為12V，單片機(jī)的引腳1與引腳20之間串聯(lián)有電容 ，單片機(jī)的引腳20與引腳P3.0、引腳P3. 1、引腳P3.2、引腳P1.3、引腳Pl. 2、引腳Pl. l和引 腳P1.0之間串聯(lián)有電阻，單片機(jī)的引腳20與電源之間連接有三端固定式集成穩(wěn)壓器2，單片 機(jī)的引腳Pl. l連接三極管的基極，三極管的集電極連接繼電器的線圈，線圈與電源相連，單 片機(jī)的引腳P1.0連接另一個三極管的基極，三極管的集電極連接另一個繼電器的線圈，線圈 與電源相連，兩個三極管的發(fā)射極與單片機(jī)的引腳10相連并接地，單片機(jī)的引腳4和引腳5串 聯(lián)有11.0592M晶振，引腳4和引腳10之間、引腳5和引腳10之間串聯(lián)有電容，電源連接有限流 電阻4，限流電阻串聯(lián)有三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器W317，限流電阻還并聯(lián)一個光耦與電阻的組 合電路，光耦的一個接線與單片機(jī)的引腳P3. l相連，三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器W317并聯(lián)有繼電 器、再并聯(lián)一個繼電器、再并聯(lián)兩個放電電阻R12和R13，三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器W317的輸出 端連接一個三極管的基極，三極管的集電極連接到單片機(jī)的引腳P3. 2，三極管的發(fā)射機(jī)連接 到光耦，單片機(jī)的引腳P3.0連接啟動開關(guān)，引腳P1.2連接報警器，引腳Pl. 3連接合格顯示器
1. l鋰電池充電性能測試源電壓(12V)通過限流電阻4和三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器W317 產(chǎn)生4.2 V的充電電壓，P1.0輸出"0" 、 Pl.l輸出"1"時，Al繼電器線圈得電，鋰電池接 通充電電壓進(jìn)行充電，充電電流為500 mA左右。充電正常時，P3. l讀入為"1";充電出錯時，P3. l讀入為"0" ， P1.2輸出高電平，進(jìn)行鋰電池不合格報警。
1.2鋰電池放電性能測試P1.0輸出"0" 、 Pl.l輸出"0" ， Al穩(wěn)壓器的繼電器線圈失 電，鋰電池接通放電電阻進(jìn)行放電，放電電流為7 mA左右。放電正常時，P3.2讀入為"0" ;放電出錯時，P3.2讀入為"1" ， P1.2輸出高電平，進(jìn)行鋰電池不合格報警。
1.3鋰電池過電流放電性能測試P1.0輸出"1" 、 Pl.l輸出"0"時，A2繼電器線圈得 電，鋰電池接通放電電阻Ri2進(jìn)行過電流放電，過電流為3. 7A左右。鋰電池保護(hù)板正常時會 自動切斷電路，鋰電池保護(hù)板出錯時不能切斷電路，P3.2讀入為"1" ， P1.2輸出高電平，進(jìn) 行鋰電池不合格報警。
鋰電池成品性能測試按充電測試、放電測試和過流測試分兩次進(jìn)行。第一次充電測試、 放電測試和過流測試的時間分別為0.5S、 2.5S和l秒；第二次充電測試、放電測試和過流測 試的時間均為1.5S。
啟動測試儀后，P1.0輸出低點平、Pl.l輸出高點平，鋰電池接通4.2V充電電壓以500 mA電流進(jìn)行充電。充電O. 5S后，讀入P3. l口， P3. l讀入為"0"時，Pl. 2輸出高電平，進(jìn)行鋰 電池不合格報警；P3. l讀入為"1"時進(jìn)入放電測試。
P1.0輸出輸出低點平、Pl.l輸出低點平，鋰電池以7 mA電流進(jìn)行放電，放電2. 5S后，讀 入P3. l口， P3. l讀入為"1"時，P1.2輸出高電平，進(jìn)行鋰電池不合格報警；P3. l讀入為"0 "時進(jìn)入過電流放電測試。
P1.0輸出高點平、Pl.l輸出輸出低點平，鋰電池以3. 7 A電流進(jìn)行過電流放電，放電1S 后，讀入P3. l口， P3. l讀入為"1"時，P1.2輸出高電平，進(jìn)行鋰電池不合格報警；鋰電池保 護(hù)板正常時進(jìn)入下一輪的充電測試、放電測試和過流測試。
以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳方案，并非對本實用新型作任何形式上的 限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
權(quán)利要求1.一種鋰電池性能測試儀，其特征在于測試儀包括作為核心處理元件的2051單片機(jī)、電源電壓、穩(wěn)壓電路和顯示電路，單片機(jī)的引腳20連接有三端穩(wěn)壓集成電路，單片機(jī)的引腳4、引腳5和引腳10連接通訊電路，電源電壓連接有限流元件和穩(wěn)壓器，單片機(jī)的引腳P3.2、引腳P1.2和引腳P1.3連接顯示電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋰電池性能測試儀，其特征在于所述的通訊 電路包括一個ll. 0592M晶振，該晶振串聯(lián)與單片機(jī)的引腳4和引腳5之間，引腳5和引腳10之 間串聯(lián)有電容，引腳4和引腳10之間串聯(lián)有電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋰電池性能測試儀，其特征在于限流元件為 電阻，電阻并聯(lián)有光耦，光耦與單片機(jī)的引腳P3.1相連，穩(wěn)壓器為兩種，一種為三端固定式集 成穩(wěn)壓器，另一種為三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋰電池性能測試儀，其特征在于穩(wěn)壓器 與單片機(jī)的引腳P3. 2之間并聯(lián)有兩個繼電器，兩個繼電器相互并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋰電池性能測試儀，其特征在于單片機(jī)的引 腳10和引腳P1.0之間連接有三極管，引腳IO與引腳PI. l之間連接有三極管，穩(wěn)壓器與引腳 P3.2之間連接有三極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5所述的鋰電池性能測試儀，其特征在于 顯示電路包括啟動電路、報警電路和合格顯示電路，啟動電路與引腳P3.0相連，報警電路與 引腳Pl. 2相連，合格顯示電路與引腳Pl. 3相連。
專利摘要本實用新型涉及一種鋰電池性能測試儀。解決了現(xiàn)有技術(shù)中測試周期長、設(shè)備占用率高、能耗高、工人勞動強(qiáng)度大的缺點，包括作為核心處理元件的2051單片機(jī)、電源電壓、穩(wěn)壓電路和顯示電路，單片機(jī)的引腳20連接有三端穩(wěn)壓集成電路，單片機(jī)的引腳4、引腳5和引腳10連接通訊電路，電源電壓連接有限流元件和穩(wěn)壓器，單片機(jī)的引腳P3.2、引腳P1.2和引腳P1.3連接顯示電路，通過單片機(jī)控制各種測試狀態(tài)，測試投資少，測試儀整體的結(jié)構(gòu)緊湊，通過各種電路的組合，耗電低，測試的速度快。
文檔編號G01R31/36GK201368910SQ20092030081
公開日2009年12月23日 申請日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者何麗莉, 偉 孟, 樓曉春, 石錦云 申請人:樓曉春