[实用新型]一种高精度电池检测设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高精度电池检测设备，尤其涉及应用于二次电池的化成和容量检测设备。

背景技术

用于锂离子电池化成和容量分选的电池检测设备，主要有两项主要功能：1)控制电池恒流恒压充电；2)检测电池的电压和电流，用来计算电池容量。现有的电池检测设备，一般采用如图1所示的结构，即：通过差分电路，将电池电压和电流信号转换成以模拟地为参考点的信号，再通过多路模拟开关切换，最后传送到A/D转换器进行转换，完成整个数据采集过程。而差分电路的输出信号，也同时反馈到恒流恒压控制电路，和D/A转换器输出的恒流给定信号SET-I、恒压给定信号SET-V比较，从而调节恒流和恒压。多个通道是共用同一个D/A输出给定信号调节恒流和恒压。

采用这种结构的设备主要存在以下几个缺点：1)差分电路的电阻必须精密电阻或者是经过配对的电阻，否则降低差分电路的精度；2)电流取样电阻也必须是精密电阻或者经过配对的电阻，否则也会影响电流的精度；3)电流电压的采样精度和恒流恒压控制精度相对较低，而且精度的长期稳定性不高。原因是差分电路的电阻不可能选到完全一致，因此每个通道的差分电路的输出会存在一定偏差，而且每个差分电阻的温飘和时间飘移特性也是不一样的，在不同的环境温度下工作或经过长时间工作后，差分电路也会出现偏差，导致电流和电压采样偏差加大；而且差分电路的输出是同时反馈到恒流恒压控制电路，所以也会影响恒流和恒压精度。4)设备的生产调试和定期校验工作量大，效率低。每个通道需要保证电流采样电阻和多个差分电阻的阻值精度，如果阻值超差，只能更换电阻，生成和维护的工作量大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种采样精度高、恒流恒压稳定可靠的高精度电池检测设备。

按照本实用新型提供的一种高精度电池检测设备，包括单片机、A/D转换器、仪用放大器、多路模拟开关和多路电池检测通道，每路电池检测通道控制电池的电压、电流检测和恒流恒压输出，其特征在于：每一路电池的电压采样信号和电流采样信号直接传送到所述多路模拟开关，通过切换选通后电压和电流采样信号传送到所述仪用放大器，所述仪用放大器内置有差分电路，电压和电流采样信号经过所述仪用放大器差分变换后再传送到A/D转换器进行转换，最后传送到所述单片机，所述单片机根据电压和电流采样信号调节相应路的电池检测通道的恒流恒压输出。

按照本实用新型提供的一种高精度电池检测设备还具有如下附属技术特征：

电压采样信号从电池的两端引线，直接连接至所述多路模拟开关，电流采样信号从与电池相串联的取样电阻的两端引线，直接连接至所述多路模拟开关。

每路电池检测通道设置有恒压控制器和恒流控制器，所述恒压控制器和所述恒流控制器与所述单片机之间通过多路D/A转换器相连接，所述单片机通过所述D/A转换器分别为每路所述恒压控制器和所述恒流控制器提供恒定电压和电流的给定信号，并根据采样值反馈调节恒流恒压，保证恒流和恒压精度。

每路电池检测通道的电流电压采样信号的校准采用KB值系数修正，所述单片机保存每路采样信号的KB值修正系数。

所述A/D转换器采用∑-Δ型A/D转换器。

每路电池检测通道中设置有电压差分电路和电流差分电路，其输出分别反馈到恒压控制器和恒流控制器。

所述A/D转换器的型号为24位的CS5532。

所述D/A转换器的型号为MAX5631。

所述多路模拟开关的型号为CD4051。

所述仪用放大器型号为AD623。

按照本实用新型提供的一种高精度电池检测设备与现有技术相比具有如下优点：首先，本实用新型将电压采样信号和电流采样信号之间传输至多路模拟开关，再经过公共的精密仪用差分放大器进行差分放大处理，因此，不受差分电阻偏差和漂移影响，保证较高的差分精度；其次，A/D转换器采用精度高、抗干扰能力强∑-Δ型AD，也利于提高采样精度；再次，每个电池通道有单独的恒压恒流给定值，根据采样值自动反馈调节恒流恒压，不受差分电阻、电流取样电阻偏差的影响，提高了恒流恒压精度；另外，差分电阻和电流取样电阻只需要普通精度电阻，不需要精密电阻和配对，生产效率高；最后，本实用新型的生产调试和长期维护容易，如果电流电压采样出现偏差，通过软件修正即可，不需要更换电阻。

附图说明

图1是现有技术中电池检测设备的示意图。

图2是本实用新型的高精度电池检测设备的示意图。

具体实施方式