专利名称：一种锂电池保护板内阻测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及锂电池测试技术领域，尤其涉及一种锂电池保护板内阻测量方法及装置。
背景技术：
现有技术中，锂电池保护板的作用是充放电保护。充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值，实现电池组各单体电池的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电效果；同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态，保护并延长电池使用寿命。欠压保护使每一单节电池在放电使用时避免电池因过放电而损坏。同时，由于保护板存在内阻，对电池保护产生一些负面影响，为了更能有效提高锂电池的使用率，所以测量它的内阻显得尤为重要。现有技术中此类控制系统或装置已由下列专利文献予以披露。中国发明专利申请公开说明书CN202351047U披露了一种测量锂电池保护板内阻的方案，该方案利用只提供单一的恒流源，因而只能针对50-500毫欧范围的电阻测试，一旦锂电池保护板的内阻高于或低于50-500毫欧范围，则测量结果不准确、误差大，并不能满足实际测量的需要。中国实用新型专利申请公开说明书CN201532446U披露了一种电池内阻测试的方案，该方案利用交流电源计算平均值测量内阻值，由于交流电存在峰值，通过公式计算存在一定误差，且正弦波输出端读取内阻值不方便，容易出现错误，导致测量结果不准确，不能满足实际测量的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种测量范围广、精度高的锂电池保护板内阻
测量装置。为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案一种锂电池保护板内阻测量方法，用于测量锂电池保护板内阻值，包括微处理器，所述微处理器连接数模转换块，所述数模转换块连接驱动电路，所述驱动电路连接保护板；所述保护板分别连接电流采集块和电压采集块，所述电流采集块连接第一模数转换块，所述第一模数转换块连接微处理器；所述电压采集块连接第二模数转换块，所述第二模数转换块连接微处理器；所述微处理器通讯端口连接通讯块，所述通讯块连接计算机串口。优选的，所述电流采集块包含电流跟随滤波电路。优选的，所述电压采集块包含电压跟随差分放大电路。优选的，所述微处理器还连接显示块。优选的，所述微处理器可设置不同参数，所述计算机串口可向微处理器输入不同参数。所述一种锂电池保护板内阻测量方法，其核心是微处理器，负责数据的输入、输出、计算和控制。驱动电路是负责接收微处理器输出信号，产生恒流源。电流采集块是负责接收保护板产生的电流。电压采集块是负责接收保护板产生的电压。数模转换块是负责将微处理器输入的数字信号转化为模拟电路可接收的模拟信号。第一模数转换块，第二模数转换块，负责将模拟电路产生的模拟信号转化为微处理器可接收的数字信号。计算机串口是负责向微处理器输入信号参数。显示块是负责显示微处理器的计算结果，显示保护板内阻值数值。本发明还提供一种锂电池保护板内阻测量装置，包括保护板、在保护板上设有四个触点、微处理器、与微处理器分别连接的负反馈恒流源驱动电路、电压差分放大采样电路、显示电路、RS232通讯芯片和与RS232通讯芯片连接的计算机串口，所述保护板上的触点“I”连接内部电压；所述负反馈恒流源驱动电路连接保护板上的触点“2”;所述负反馈恒流源驱动电路包括与微处理器输出端连接的恒流源驱动电路和与微处理器输入端连接的反馈电流采样电路；所述恒流源驱动电路上设有NPN三极管，所述NPN三级管下方设有接地电阻；所述电压差分放大采样电路连接保护板上的触点“3”、“4”;所述电压差分放大采样电路连接微处理器输入端。优选的，所述微处理器采用STM32F103VET6型号单片机。优选的，所述显示电路包括与微处理器连接的四个数码管。优选的，所述恒流源驱动电路上设有DA转化芯片，所述负反馈电流采样电路上设有AD转化芯片一；所述电压差分放大采样电路上设有AD转化芯片二。所述一种锂电池保护板内阻测量装置，其核心是微处理器，负责数据的输入、输出、计算和控制。负反馈恒流源驱动电路是负责接收微处理器输出信号，产生恒流源，将保护板产生的电流信号输入到微处理器中。电压差分放大采样电路是负责接收保护板产生的电压，处理电压，输入到微处理器中。电压采集块是负责接收保护板产生的电压。计算机串口是负责向微处理器输入信号参数。显示电路是负责显示微处理器的计算结果，显示保护板内阻值数值。采用以上技术方案的有益效果是本发明采用电路智能化方案，降低模拟电路复杂程度，利用微处理器向保护板一对触点提供恒流源并采集保护板上的电流，另一对触点采集保护板上的电压，通过差分放大电路保持采集的电压稳定、不受干扰，提高电压的精确度，微处理器将采集来的电压和电流利用内部运算器得出保护板内阻值，通过数码管显示内阻值数值，微处理器还连接计算机串口可以输入不同参数改变，针对不同内阻值保护板多次测量，提高测量结果精确度、范围广，降低测量误差。
图1是本发明的保护板内阻测量方法的流程图；图2是本发明的保护板内阻测量装置的电路图；其中，1-保护板，2-微处理器，3-数模转换块，4-驱动电路，5-电流采集块，6_电压采集块，7-第一模数转换块，8-第二模数转换块，9-通讯块，10-计算机串口，11-显示块，12-负反馈恒流源驱动电路，13-电压差分放大采样电路，14-显示电路，15-RS232通讯芯片。
具体实施例方式为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。下面结合附图1和附图2详细说明本发明的优选实施方式一种锂电池保护板内阻测量方法，用于测量锂电池保护板I内阻值，包括微处理器2，在微处理器2连接数模转换块3，在数模转换块3连接驱动电路4，驱动电路4连接保护板I ;在保护板I分别连接电流采集块5和电压采集块6，电流采集块5连接第一模数转换块7，第一模数转换块7连接微处理器2 ;所述电压采集块6连接第二模数转换块8，所述第二模数转换块8连接微处理器2 ;微处理器2通讯端口连接通讯块9，在通讯块9连接计算机串口 10，电流采集块5包含电流跟随滤波电路，电压采集块6包含电压跟随差分放大电路，微处理器2还连接显示块11，微处理器2可设置不同参数，在计算机串口 11可向微处理器2输入不同参数。数模转换块3将微处理器2输出的数字信号转化成模拟信号,成为驱动电路4输入信号源；第一模数转换块7和第二模数转换块8将模拟信号转化成数字信号，输入到微处理器2。电流采集块5采集保护板I上的电流为I，通过跟随滤波电路和第一模数转换块7输入到微处理器2电流信号为I。电压采集块6采集保护板I上的电压为U，通过跟随差分放大电路和第二模数转换块8输入到微处理器2电压信号为U。微处理器2通过内部计算得出R = U/I，保护板I内阻值R通过显示块11。一种锂电池保护板内阻测量装置，包括保护板1、在保护板I上设有四个触点、微处理器2、与微处理器2分别连接的负反馈恒流源驱动电路12、电压差分放大采样电路13、显示电路14、RS232通讯芯片15和与RS232通讯芯片15连接的计算机串口 10，在保护板I上的触点“I”连接内部电压；负反馈恒流源驱动电路12连接保护板I上的触点“2”；负反馈恒流源驱动电路12包括与微处理器2输出端连接的恒流源驱动电路和与微处理器2输入端连接的负反馈电流采样电路；恒流源驱动电路上设有NPN三极管，NPN三级管下方设有接地电阻；电压差分放大采样电路4连接保护板上的触点“3”、“4”;电压差分放大采样电路13连接微处理器2输入端；微处理器2采用STM32F103VET6型号单片机；显示电路14包括与微处理器2连接的四个数码管；在恒流源驱动电路上设有DA转化芯片，在负反馈电流采样电路上设有AD转化芯片一；在电压差分放大采样电路13上设有AD转化芯片二。DA转换芯片将微处理器2输出的数字信号转化成模拟信号，成为恒流源驱动电路输入信号源；AD转换芯片一和AD转换芯片二将模拟信号转化成数字信号，输入到微处理器2。
负反馈电流采样电路上的电流为I，通过跟随滤波电路和AD转换芯片一输入到微处理器2电流信号为I。电压差分放大采样电路13采集保护板I上的电压为U，通过跟随差分放大电路和AD转换芯片二输入到微处理器2电压信号为U。微处理器2通过内部计算得出R = U/I，保护板I内阻值R通过显示电路14。采用以上技术方案的有益效果是本发明采用电路智能化方案，提供恒流源和读取电压电流参数均由微处理器完成，模数信号转化均使用DA转化芯片或AD转化芯片完成，降低模拟电路复杂程度，利用微处理器向保护板一对触点提供恒流源并采集保护板上的电流，另一对触点采集保护板上的电压，通过差分放大电路保持采集的电压稳定、放大，提高电压信号阻抗，将外部电路干扰降到最低，提高电压的精确度，微处理器将采集来的电压和电流利用内部运算器得出保护板内阻值，通过数码管显示内阻值数值，精确到小数点后两位，使读数更为精确、简便，微处理器还连接计算机串口可以输入不同参数改变，针对不同内阻值保护板多次测量，增加锂电池保护板内阻测量范围，降低测量误差。以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种锂电池保护板内阻测量方法，用于测量锂电池保护板内阻值，其特征在于包括微处理器，所述微处理器连接数模转换块，所述数模转换块连接驱动电路，所述驱动电路连接保护板；所述保护板分别连接电流采集块和电压采集块，所述电流采集块连接第一模数转换块，所述第一模数转换块连接微处理器；所述电压采集块连接第二模数转换块，所述第二模数转换块连接微处理器；所述微处理器通讯端口连接通讯块，所述通讯块连接计算机串口。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池保护板内阻测量方法，其特征在于所述电流采集块包含电流跟随滤波电路。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池保护板内阻测量方法，其特征在于所述电压采集块包含电压跟随差分放大电路。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池保护板内阻测量方法，其特征在于所述微处理器还连接显示块。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种锂电池保护板内阻测量方法，其特征在于所述微处理器可设置不同参数，所述计算机串口可向微处理器输入不同参数。
6.一种锂电池保护板内阻测量装置，包括保护板、在保护板设有四个触点、微处理器、与微处理器分别连接的负反馈恒流源驱动电路、电压差分放大采样电路、显示电路、RS232通讯芯片和与RS232通讯芯片连接的计算机串口，其特征在于所述保护板上的触点“I”连接内部电压；所述负反馈恒流源驱动电路连接保护板上的触点“ 2 ”;所述负反馈恒流源驱动电路包括与微处理器输出端连接的恒流源驱动电路和与微处理器输入端连接的负反馈电流采样电路；所述恒流源驱动电路上设有NPN三极管，所述NPN三级管下方设有接地电阻；所述电压差分放大采样电路连接保护板上的触点“3”、“4”;所述电压差分放大采样电路连接微处理器输入端。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池保护板内阻测量装置，其特征在于所述微处理器采用STM32F103VET6型号单片机。
8.根据权利要求6所述的一种锂电池保护板内阻测量装置，其特征在于所述显示电路包括与微处理器连接的四个数码管。
9.根据权利要求6所述的一种锂电池保护板内阻测量装置，其特征在于所述恒流源驱动电路上设有DA转化芯片，所述负反馈电流采样电路上设有AD转化芯片一；所述电压差分放大采样电路上设有AD转化芯片二。
全文摘要
本发明公开了一种锂电池保护板内阻测量方法及装置，包括保护板、在保护板上设有四个触点、微处理器、与微处理器分别连接的负反馈恒流源驱动电路、电压差分放大采样电路、显示电路、RS232通讯芯片和与RS232通讯芯片连接的计算机串口，保护板上的触点“1”连接内部电压；负反馈恒流源驱动电路连接保护板上的触点“2”，电压差分放大采样电路连接保护板上的触点“3”、“4”；本发明采用电路智能化方案，降低模拟电路复杂程度，提高电压的精确度，针对不同内阻值保护板多次测量，提高测量结果精确度、范围广，降低测量误差。
文档编号G01R27/14GK103063925SQ20121054347
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者洪平, 徐嘉, 尹传丰 申请人:芜湖天元汽车电子有限公司