[实用新型]电池特征自动检测仪

说明书

本实用新型涉及一种自动检测仪，特别是一种电池特征自动检测仪。

能源危机是世界各国面临的一个大问题。要开发出高能量，低成本，无污染的新型电源是发展新能源的一个趋势  目前，先进国家都在竟相研制新型可重复充电的二次电池。为对电池特征参数进行研究分析，国内外先后研制出各种电池特征参数测试仪，例如日本松下公司自制电池特性检测仪(自用不销售，资料未公开)、美国莫比亚斯公司生产的八路电池性能检测仪，而我国哈尔滨科技大学生产的大型多路电池性能检测仪与本实用新型较为接近。该大型多路电池性能检测仪其结构包括电源、模拟开关A/D转换器、单片机、数据采集控制、充放电回路、计算机等，该检测仪可用于工厂检测电池特征参数，但该检测仪不足在于检测数据结果不直观、精度较低，难于适用对电池性能研究。

本实用新型的发明目的在于提供一种能够使检测数据结果直观、精度较高，且适用于对电池性能进行研究的电池特征自动检测仪。

本实用新型的技术方案是由下列措施实现的：它包括有：被测电池组的支架、多路模拟开关、A/D转换器、数据采集控制I/O端口、控制电路、计算机、打印机。其特征在于它还包括有充放电路。它们的连接关系是电池组输出两路，一路输出依次给多路模拟开关、A/D转换器、数据采集控制I/O端口、计算机、打印机，另一路输出依次给充放电回路、控制电路、数据采集控制I/D端口，其中电池组另一路输出给充放电回路，具体连接关系是：充电回路包括运算放大器、三极管、电阻，其连接关系：集电极接被测电池负极，电地正极接正电源，基极接电阻R₅、R₅另一端接地，基极接电阻R₆，R₆另一端接运算放大器输出端，运算放大器负输入端接电阻R₇，R₇另一端接地，运算放大器正输入端接可变电阻中心抽头，可变电阻另一端接地，可变电阻另一端(CT)接充电电流调整端(该调整端在面板上)运算放大器负输入端接三极管发射极。与现有技术区别在于用一个充电电流调整端(CT)，可实现对32路充电电路同时电流调整功能。这是利用运放的输入电阻高的原理来实现的。放电回路包括：两个运算放大器、VCOMS场效应管，电阻、电容，其连接关系：VCOMS场效应管的栅极接R₁₀的一端，R₁₀另一端接地，源极接R₁₅的一端，R₁₅的一端接地，漏极接电池的正端，电池的负端接地。R₉的一端接栅极，R₉的另一端接运算放大器A的输出端，运算放大器A的输出端接电容C₁和R₈的一端，R₈和C₁的另一端接运算放大器A的负输入端，同时又接R₄的一端，运算放大器A的正输入端接R₃和R₂的一端，R₃的另一端接地，R₂的一端接放电电流调整端FT在面板上，运算放大器B的输出端一头接R₄，一头接R₁₂的一端，R₁₂的另一端接可调电阻W₁的一端，可调电阻W₁的中心抽头和另一端相连接运放B的负输入端，同时负输入端接R₁₄的一端，R₁₄的另一端接可调电阻W₂的中心抽头，W₂的一端接地，另一端接电阻R₁₇的一端，R₁₇的另一端接+12V电源，运放B的正输入端接C₄和R₁₁的一端，C₄的另一端接地，R₁₁的另一端接场效应管的源极，其区别于已有技术在于用IRFZ30，反馈电阻R₁₅，这样电路可在1-1.5伏条件下工作，而其他管子难于在1-1.5伏条件下工作，其测试原理及过程如下：首先启动计算机进入“电池检测”程序，根据计算机屏幕内容提示填写参数项，并且把检测仪上的电流值调整到与计算机屏幕上的参数相同。调整好后就可进入“容量测试”程序。这个测试过程有三大内容：一是恒流充电过程，在此过程中，计算机每隔1秒钟要检测32路(或更多路)电池的端电压  端电压检测过程如下：由计算机发出选通信号，把多路模拟开关(CD4067)、模/数转换器(ADC0804)的控制输入端和多路开关路选信号同时选中，使得某路的端电压，经过多路模拟开关、信号放大器加到A/D转换器的输入端，经过一定时间的数据转换，计算机通过数据采集控制I/O端口，把端电压数据读入内存。当检测到某路的端电压高于所设定的上限电压值时，计算机就发出指令，通过数据采集控制I/O端口，使该路电池停止充电。当充电时间到达所设定的充电时间时，计算机又发出指令，使所有的电池都停止充电。二是充电后搁置过程，搁置时间可通过计算机任意设定。三是放电过程。检测仪根据在计算机上设定的参数进行放电过程，在此过程中，计算机也是每隔1秒钟检测电池的端电压，检测过程与充电情况相同，当所检测的电池的端电压低于设定的电压时，计算机通过数据采集控制I/O端口发出指令，使该路的电池停止放电，当放电时间到达放电终止时间时，计算机又发出指令，让所有未停止放电的电池结束放电过程。另外，在充放电过程中，各要检测一次每一路电池的充电或放电电流。根据放电电流和放电时间，就可计算出该电池的容量C＝IT。根据电流和端电压可得出电池内阻，V-＝E-IR_内，其中：V-工作电压，E-开路电压，I-工作电流，R_内-电池内阻。