一種鋰電池保護板內阻測量裝置的製作方法
2023-09-21 20:03:20 4
專利名稱：一種鋰電池保護板內阻測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋰電池測試技術領域，尤其涉及一種鋰電池保護板內阻測量裝置。
背景技術：
現有技術中，鋰電池保護板的作用是充放電保護。充滿電時能保證各單體電池之間的電壓差異小於設定值，實現電池組各單體電池的均充，有效地改善了串聯充電方式下的充電效果；同時檢測電池組中各個單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀態，保護並延長電池使用壽命。欠壓保護使每一單節電池在放電使用時避免電池因過放電而損壞。同時，由於保護板存在內阻，對電池保護產生一些負面影響，為了更能有效提高鋰電池的使用率，所以測量它的內阻顯得尤為重要。現有技術中此類控制系統或裝置已由下列專利文獻予以披露。中國實用新型專利申請公開說明書CN202351047U披露了一種測量鋰電池保護板內阻的方案，該方案利用只提供單一的恆流源，因而只能針對50-500毫歐範圍的電阻測試，一旦鋰電池保護板的內阻高於或低於50-500毫歐範圍，則測量結果不準確、誤差大，並不能滿足實際測量的需要。中國實用新型專利申請公開說明書CN201532446U披露了一種電池內阻測試的方案，該方案利用交流電源計算平均值測量內阻值，由於交流電存在峰值，通過公式計算存在一定誤差，且正弦波輸出端讀取內阻值不方便，容易出現錯誤，導致測量結果不準確，不能滿足實際測量的需要。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種測量範圍廣、精度高的鋰電池保護板內阻測量裝置。為實現上述目的，本實用新型提供以下的技術方案:一種鋰電池保護板內阻測量裝置，包括保護板、在保護板上設有四個觸點、微處理器、與微處理器分別連接的負反饋恆流源驅動電路、電壓差分放大採樣電路、顯示電路、RS232通訊晶片和與RS232通訊晶片連接的計算機串口，所述保護板上的觸點「 I」連接內部電壓；所述負反饋恆流源驅動電路連接保護板上的觸點「2」 ；所述負反饋恆流源驅動電路包括與微處理器輸出端連接的恆流源驅動電路和與微處理器輸入端連接的反饋電流採樣電路；所述恆流源驅動電路上設有NPN三極體，所述NPN三級管下方設有接地電阻；所述電壓差分放大採樣電路連接保護板上的觸點「3」、「4」 ;所述電壓差分放大採樣電路連接微處理器輸入端。優選的，所述微處理器採用STM32F103VET6型號單片機。優選的，所述顯示電路包括與微處理器連接的四個數碼管。優選的，所述恆流源驅動電路上設有DA轉化晶片，所述負反饋電流採樣電路上設有AD轉化晶片一；所述電壓差分放大採樣電路上設有AD轉化晶片二。[0011]所述一種鋰電池保護板內阻測量裝置，其核心是微處理器，負責數據的輸入、輸出、計算和控制。負反饋恆流源驅動電路是負責接收微處理器輸出信號，產生恆流源，將保護板產生的電流信號輸入到微處理器中。電壓差分放大採樣電路是負責接收保護板產生的電壓，處理電壓，輸入到微處理器中。電壓採集塊是負責接收保護板產生的電壓。計算機串口是負責向微處理器輸入信號參數。顯示電路是負責顯示微處理器的計算結果，顯示保護板內阻值數值。採用以上技術方案的有益效果是:本實用新型採用電路智能化方案，降低模擬電路複雜程度，利用微處理器向保護板一對觸點提供恆流源並採集保護板上的電流，另一對觸點採集保護板上的電壓，通過差分放大電路保持採集的電壓穩定、不受幹擾，提高電壓的精確度，微處理器將採集來的電壓和電流利用內部運算器得出保護板內阻值，通過數碼管顯示內阻值數值，微處理器還連接計算機串口可以輸入不同參數改變，針對不同內阻值保護板多次測量，提高測量結果精確度、範圍廣，降低測量誤差。
圖1是本實用新型的保護板內阻測量裝置的電路圖；其中，1-保護板，2-微處理器，10-計算機串口，12-負反饋恆流源驅動電路，13-電壓差分放大採樣電路，14-顯示電路，15-RS232通訊晶片。
具體實施方式
為了加深對本實用新型的理解，下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述，該實施例僅用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型保護範圍的限定。
以下結合附圖1詳細說明本實用新型的優選實施方式:一種鋰電池保護板內阻測量裝置，包括保護板1、在保護板I上設有四個觸點、微處理器2、與微處理器2分別連接的負反饋恆流源驅動電路12、電壓差分放大採樣電路13、顯示電路14、RS232通訊晶片15和與RS232通訊晶片15連接的計算機串口 10，在保護板I上的觸點「I」連接內部電壓；負反饋恆流源驅動電路12連接保護板I上的觸點「2」；負反饋恆流源驅動電路12包括與微處理器2輸出端連接的恆流源驅動電路和與微處理器2輸入端連接的負反饋電流採樣電路；恆流源驅動電路上設有NPN三極體，NPN三級管下方設有接地電阻；電壓差分放大採樣電路13連接保護板上的觸點「3」、「4」 ；電壓差分放大採樣電路13連接微處理器2輸入端；微處理器2採用STM32F103VET6型號單片機；顯示電路14包括與微處理器2連接的四個數碼管；在恆流源驅動電路上設有DA轉化晶片，在負反饋電流採樣電路上設有AD轉化晶片一；在電壓差分放大採樣電路13上設有AD轉化晶片二。DA轉換晶片將微處理器2輸出的數位訊號轉化成模擬信號，成為恆流源驅動電路輸入信號源；AD轉換晶片一和AD轉換晶片二將模擬信號轉化成數位訊號，輸入到微處理器2。負反饋電流採樣電路上的電流為I，通過跟隨濾波電路和AD轉換晶片一輸入到微處理器2電流信號為I。電壓差分放大採樣電路13採集保護板I上的電壓為U，通過跟隨差分放大電路和AD轉換晶片二輸入到微處理器2電壓信號為U。微處理器2通過內部計算得出R = U/I，保護板I內阻值R通過顯示電路14。採用以上技術方案的有益效果是:本實用新型採用電路智能化方案，提供恆流源和讀取電壓電流參數均由微處理器完成，模數信號轉化均使用DA轉化晶片或AD轉化晶片完成，降低模擬電路複雜程度，利用微處理器向保護板一對觸點提供恆流源並採集保護板上的電流，另一對觸點採集保護板上的電壓，通過差分放大電路保持採集的電壓穩定、放大，提高電壓信號阻抗，將外部電路幹擾降到最低，提高電壓的精確度，微處理器將採集來的電壓和電流利用內部運算器得出保護板內阻值，通過數碼管顯示內阻值數值，精確到小數點後兩位，使讀數更為精確、簡便，微處理器還連接計算機串口可以輸入不同參數改變，針對不同內阻值保護板多次測量，增加鋰電池保護板內阻測量範圍，降低測量誤差。以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種鋰電池保護板內阻測量裝置，包括保護板、在保護板設有四個觸點、微處理器、與微處理器分別連接的負反饋恆流源驅動電路、電壓差分放大採樣電路、顯示電路、RS232通訊晶片和與RS232通訊晶片連接的計算機串口，其特徵在於:所述保護板上的觸點「I」連接內部電壓；所述負反饋恆流源驅動電路連接保護板上的觸點「 2 」;所述負反饋恆流源驅動電路包括與微處理器輸出端連接的恆流源驅動電路和與微處理器輸入端連接的負反饋電流採樣電路；所述恆流源驅動電路上設有NPN三極體，所述NPN三級管下方設有接地電阻；所述電壓差分放大採樣電路連接保護板上的觸點「3」、「4」;所述電壓差分放大採樣電路連接微處理器輸入端。
2.根據權利要求1所述的一種鋰電池保護板內阻測量裝置，其特徵在於:所述微處理器採用STM32F103VET6型號單片機。
3.根據權利要求1所述的一種鋰電池保護板內阻測量裝置，其特徵在於:所述顯示電路包括與微處理器連接的四個數碼管。
4.根據權利要求1所述的一種鋰電池保護板內阻測量裝置，其特徵在於:所述恆流源驅動電路上設有DA轉化晶片，所述負反饋電流採樣電路上設有AD轉化晶片一；所述電壓差分放大採樣電路上設有AD轉化晶片二。
專利摘要本實用新型公開了一種鋰電池保護板內阻測量裝置，包括保護板、在保護板上設有四個觸點、微處理器、與微處理器分別連接的負反饋恆流源驅動電路、電壓差分放大採樣電路、顯示電路、RS232通訊晶片和與RS232通訊晶片連接的計算機串口，保護板上的觸點「1」連接內部電壓；負反饋恆流源驅動電路連接保護板上的觸點「2」，電壓差分放大採樣電路連接保護板上的觸點「3」、「4」；本實用新型採用電路智能化方案，降低模擬電路複雜程度，提高電壓的精確度，針對不同內阻值保護板多次測量，提高測量結果精確度、範圍廣，降低測量誤差。
文檔編號G01R27/14GK202956434SQ20122069379
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者洪平, 徐嘉, 尹傳豐 申請人:蕪湖天元汽車電子有限公司