多节电量管理ic的多通道校准校验设备和方法
【专利摘要】本发明提供一种多节电量管理IC的多通道校准校验设备和方法，该方法主要通过主控板控制多个通道测试板同时对多节电量管理IC进行并行测试，并在测试过程中采用本地化的闭环修正方法对多节电量管理IC的电压电流精度进行校准；此外，通过采用通道自检模块对设备各通道的电芯板和电流板进行精度的调校，实现对自身设备的电压电流基准源的精度调校，保证设备基准源的稳定性；且该方法还根据实际需要使用通道组合模块将多个通道组合成一个大通道，以满足多数量节数的电量管理IC的测试需求。本发明的方法使用多通道同时并行测试的方式，提高了对多节电量管理IC进行测试的效率，增强了多通道校准校验设备的可扩展性，且能够满足用户根据实际情况灵活配置通道的需求，降低用户使用成本。
【专利说明】多节电量管理IC的多通道校准校验设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种校准校验方法，尤其涉及一种多节电量管理IC的多通道校准校验设备和方法。
【背景技术】
[0002]随着多节电量管理产品的应用逐渐增多，对多节电量管理产品进行校准校验方法和设备也被广泛研究，传统的实现多节产品的校准校验是基于瑞萨电量管理IC (集成电路)的基础上，采用气动式的方式进行产品的电压电流精度的校正，该方式采用手工焊接夹具导通产品，通过纯手工的方式单通道实现瑞萨电量管理产品(应用于某种多节电量管理的产品)的校准校验，然而该方法受制于瑞萨公司，且纯手工单通道的实现方式使得该方法作业效率低下，局限性大，可扩展性差，并且该方法还存在投入成本高，整体测试稳定性差，烧写异常出错率高以及品质安全系数低等缺点。
[0003]另一方面，目前移动电子的电源行业中电量管理IC应用越来越广泛，高端产品对电量管理IC的精度要求也越来越高，如电子产品APPLE，NOKIA (三星、索尼)等，美国德州仪器公司TI制作的电量管理IC要求其实现高精度的校准电压电流。
[0004]因此，目前行业内急需一种高效的、可扩展的、低成本且高性能的多节电量管理产品的校准校验设备和方法。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种可扩展地、高性能以及高效率的实现多节电量管理IC的校准校验设备和方法，提高对多节电量管理IC校正的高效性和准确性。
[0006]为了解决上述问题，本发明提供一种多节电量管理IC的多通道校准校验设备，该设备包括主控板、串行通信口、多个通道测试板、通道自检模块以及校准校验模块，其中:
串行通信口，用于主控板接收来自上位机的驱使运作信号；
主控板，用于控制多个通道测试板对多节电量管理IC进行校准校验；
多个通道测试板，用于对对应通道的多节电量管理IC同时并行测试；
通道自检模块，用于辨认当前通道是否处于可用状态；
校准校验模块，用于采取闭环修正方法对多节电量管理IC的电压电流精度进行校正。
[0007]优选地，所述通道自检模块进一步用于自动搜索检查设备中各通道的电压电流精度，若发现通道中的电压电流精度漂移严重，则智能化的启动自校模式，对设备各通道的电芯板和电流板进行精度的调校。
[0008]优选地，所述多节电量管理IC的多通道校准校验设备还包括通道组合模块，用于将多个通道组合成一个大通道；
优选地，所述多节电量管理IC的多通道校准校验设备还包括自身的稳定性老化测试平台模块，该平台模块用于智能化测试设备自身的电压电流精度，并制定出相应的电压电流精度CPK值(CPK: Comp I ex Process Capability index的缩写,是现代企业用于表示制程能力的指标。CPK值越大表示品质越佳)和相应的电压电流精度CPK分布图。
[0009]优选地，所述稳定性老化测试平台模块进一步用于设定老化循环次数，设定每个通道的老化的电芯节数以及电压电流精度的基准标准值。
[0010]优选地，所述多节电量管理IC的多通道校准校验设备采用组件化、封装化和模块化的测试方法实现测试项目的测试，同时保存测试项目的相关封装信息。
[0011]优选地，所述每个通道测试板由一块电芯板和一块电流板组成，且所述每个通道中的电芯板和电流板采用平行间隔前后直插的方式插入主控板上对应的插槽中。
[0012]为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种多节电量管理IC的多通道校准校验方法，该方法包括以下步骤:
1)上位机通过串口向主控板发送驱使运作信号；
2)主控板调用相应的测试模块，驱使多个通道测试板对对应通道的多节电量管理IC同时并行测试；
3)通道自检模块对各通道状态进行自检，若通道状态0K，则进入步骤4)，否则发出报警信号；
4)进入校准模式，各通道测试板根据本地数据库中存储的初始电压电流精度补偿值对电量管理IC进行并行电压电流校准；
5)进入校验模式，读取各通道电量管理IC的电压电流精度值，并保存在本地数据库中；
6)计算出当前需要提供给各通道的电压电流精度补偿值；
7)利用步骤6)计算出的精度补偿值对各通道中电量管理IC的电压电流精度进行校准，同时将该计算出的精度补偿值保存在本地数据库中，作为软件关闭后下次重新初始软件后的初次调用本地电压电流精度补偿值。
[0013]优选地，所述步骤2)还包括，将多个通道中组合成若干个大通道，该若干个大通道同时对相同个数的多节电量管理IC并行测试。
[0014]优选地，所述步骤3)中还包括:通道自检模块自动搜索检查设备中各通道的电压电流精度，若发现通道中的电压电流精度漂移严重，则智能化的启动自校模式，对设备各通道的电芯板和电流板进行精度的调校。
[0015]优选地，所述各通道采用复用式的电压输入方法。
[0016]与现有技术相比，本发明具有如下的优点和有益效果:
1、采用多通道的并行测试模式，使得测试设备可扩展性强，测试范围大；
2、通道间电芯板和电流板排布采用平行间隔前后直插的方式，有效的防止因大电流测试而产生的高强度电磁波的干扰，提升设备自身的电流精度稳定性；
3、通道组合模块将多个通道组合成一个大通道，使得用户可测试大于N节的多节电量管理产品，可依据产品需要灵活调配通道数；
4、测试设备基于单片机处理器，自主开发控制程序，灵活调用校准、校验模块，体现了测试设备的一体式结构；
5、测试设备采用每个通道复用式的电压输入电路，电压输入效率高；；
6、后台运行多节产品校准校验数据记录保存至本地存储器和\或服务器，可以便于品质追溯，品质分析，可以为有效的解决品质异常提供日期、数据依据； 7、采用智能识别通道通信状况，有效的辨认通道接触上电状况，防止通道插反插错现象，有效的避免因取板出错而导致的品质事故发生；
8、测试设备开发采用本地测试数据反馈闭环修正系统校准补偿电压电流精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本发明电量管理IC校准校验设备的硬件模块结构图；
图2是本发明电量管理IC校准校验设备闭环校正的工作流程。
【具体实施方式】
[0019]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]根据本发明的一个实施例，假设需要完成I个5节电量管理IC的测试，则所提供的多节电量管理IC校准校验设备包括以下模块:
主控板，用于控制通道测试板对多节电量管理IC进行校准校验；
5个通道测试板，采用I块电芯板与I块电流板组合搭配成I个测试通道的方式，同时实现测试5个通道，一个测试通道对应5节电量管理IC中的其中一节，以实现5个测试通道同时对5节电量管理IC中的每一节进行测试，其中I块电芯板提供的电芯数量为I节(I块电芯板提供的电芯数量最多可为6节)，电流板支持测试5A的电流(电流板最大可支持30A的电流)。同时通道间电芯板和电流板排布采用平行间隔前后直插的方式，有效的防止因大电流测试而产生的高强度电磁波的干扰，提升设备自身的电流精度稳定性；
通道自检模块，用于辨认当前通道的状态，若通道状态0K，则进入产品校准校验模式，若通道状态NG，则发出报警信号；此通道自检模块能有效的辨认当前通道的通信线路的导通情况和通道间是否插反、插错等状况；此外，还能自动搜索检查设备中各通道的电压电流精度情况，一旦发现通道中的电压电流精度漂移严重，智能化的启动自校模式，启动设备精度的调教平台，对设备各通道的电芯板和电流板进行精度的调教，实现对自身设备的电压电流基准源的精度调教，实现设备自身的软补偿，保证设备基准源的稳定性；
校准校验模块，用于采取本地化的闭环修正方法对多节电量管理IC的电压电流精度进行软补偿。
[0021]根据本发明另一优选的实施例，当需要同时测试5个10节的电量管理IC时，则所提供的多节电量管理IC校准校验设备包括以下模块:
主控板，用于控制通道测试板对多节电量管理IC进行校准校验；
10个通道测试板，采用I块电芯板与I块电流板组合搭配成I个测试通道的方式，同时实现测试10个通道，其中I块电芯板提供的电芯数量为最多的6节，电流板支持最大测试电流30A。同时通道间电芯板和电流板排布采用平行间隔前后直插的方式，有效的防止因大电流测试而产生的高强度电磁波的干扰，提升设备自身的电流精度稳定性；
通道组合模块，使用Atmel Mega64单片机通过转换输出口的方式控制两个小通道(6节电芯)充当一个大通道(12节电芯)进行测试10节的多节产品的测试。当将两个小通道组合成一个大通道时，此设备的每一个大通道就可测试I个10节的产品，同时10个小通道则变成5个大通道，且5个大通道可实现5个10节产品的同时并行检测。
[0022]设备中有10个通道，在主控板上内置有20个插槽，其中一个通道对应两个插槽，两个插槽中的一个插槽用于接电芯板，另一个插槽用于接电流板，为了测试使得一个通道测试一个大于6节的产品，则可用单片机控制测试通道的输出口，以将两个小通道组合为一个大通道，实现大于6节的产品的检测。通过引入通道组合模块可体现设备电芯组合的灵活性，设备测试多节产品的区域广泛性。
[0023]通道自检模块，用于辨认当前通道的状态，若通道状态0K，则进入产品校准校验模式，若通道状态NG，则发出报警信号；此通道自检模块能有效的辨认当前通道的通信线路的导通情况和通道间是否插反、插错等状况；此外，还能自动搜索检查设备中各通道的电压电流精度情况，一旦发现通道中的电压电流精度漂移严重，智能化的启动自校模式，启动设备精度的调教平台，对设备各通道的电芯板和电流板进行精度的调教，实现对自身设备的电压电流基准源的精度调教，实现设备自身的软补偿，保证设备基准源的稳定性；
校准校验模块，用于采取本地化的闭环修正方法对多节电量管理IC的电压电流精度进行软补偿。
[0024]优选地，所述多节电量管理IC的多通道校准校验设备测试时采用“测试方法”组件化、封装化、模块化，测试项目采用设计器的方式，提供方法控件库，针对测试项目时，用户可根据测试项目的所需方法在“方法控件库”中灵活的调用封装好的测试方法模块，组合测试方法实现该测试项目的测试，同时保存测试项目的相关封装信息，给用户提供充分的应用灵活性。
[0025]优选地，所述电量管理IC的多通道校准校验设备还包括自身的稳定性老化测试平台模块，该平台模块可智能化测试设备自身的电压电流精度，并制定出相应的电压电流精度CPK值，打印相应的电压电流精度CPK分布图，便于品质人员对设备的监控管理。此平台支持循环读取一个通道中的6节电芯电压精度，并进行逐个通道切换读取电流精度，同时支持用户设定“老化循环”次数，设定每个通道的“老化的电芯节数”，“电压电流精度的基准标准值”。
[0026]优选地，所述电量管理IC的多通道校准校验设备支持“精度手工点检平台”的功能，支持用户外置万用表手工测试设备某节电芯的电压精度和某通道的电流精度，同时此点检平台读出实测的电压精度值和电流精度值与之相比较，智能化的计算出当前的电压精度差值和电流精度差值，并计算筛选出设备的电压电流精度的最大偏差，最小偏差和算术平均值，及时反映出当前设备的电压电流精度状况，方便设备的生产测试在线点检。
[0027]参见图1和2，该电量管理IC的多通道校准校验设备采用“闭环系统”进行校准校验多节电量管理产品的电压电流精度，其具体原理如下:上位控制软件(上位机)按照通信协议，通过工业电脑向下位硬件发送“数字信号”，一旦下位硬件“主控板”接受到上位机所发送的“数字信号”，便直接调用相应的测试模块，驱使通道测试板同时并行测试，校准“多节电量管理产品”的电压电流精度和读取产品参数信息；其具体校准校验原理是:初始默认的多节产品电压电流精度补偿值(其初始默认的电压电流精度补偿值为O)进行校准，待进入校验模式下进行产品的电压电流精度的校验读取，同时把当前各通道的电压电流精度值存储内存中的临时寄存区，在后台进行此类数据的筛选，按照一定的算法规律计算出当前需要给各通道的电压电流精度补偿值，有效的补偿当前设备因温度湿度，干扰等环境因素和元器件损耗和元器件自身的存在温漂因素等等而造成的偏移，实现对产品的电压电流精度的软补偿调教(校准中的补偿位“粗补偿”，就是物理学上的“粗调”)。同时在本地数据库中进行更新临时的各通道电压电流精度的补偿值(此为下次软件关闭后重新初始软件后的初次调用本地电压电流精度补偿值)。
[0028]多节电量管理产品校准校验流程如下:
O校验的流程内容为如下所示:
a.上电加载激活；
b.电压电流精度的校验测试；
具体的电压电流精度的测试项目如下:
c.断开负载，关闭电源；
d.复位，上传数据至服务器和本地数据保存；
2)校准的流程内容为如下所示:
e.加载电压，上电激活；
f.进入校准模式；
g.高低电压精度校准；
h.高低电流精度校准；
1.休眠电流读取； j.退出校准模式； k.断电，断开负载；
1.数据上传服务器或存储本地；
本发明所提出的电量管理IC多通道校准校验设备和方法具有诸多优点，其采用多通道并行测试的方式增强了设备的可扩展性，且可依据产品需要灵活调配通道数；同时校准校验数据记录保存至本地数据库便于品质追溯和品质分析，此外通道自检模块有效避免了品质事故发生等等。故此，本发明的电量管理IC多通道校准校验方案具有高效率，高性能且低成本等优点。
[0029]以上所述实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种多节电量管理IC的多通道校准校验设备，包括主控板，其特征在于，该设备还包括串行通信口、多个通道测试板、通道自检模块以及校准校验模块，其中: 所述串行通信口，用于所述主控板接收来自上位机的驱使运作信号； 所述主控板，用于控制所述多个通道测试板对多节电量管理IC进行校准校验； 所述多个通道测试板，用于对对应通道的多节电量管理IC同时并行测试； 所述通道自检模块，用于辨认当前通道是否处于可用状态； 所述校准校验模块，用于采取闭环修正方法对多节电量管理IC的电压电流精度进行校准。
2.如权利要求1所述的多节电量管理IC的多通道校准校验设备，其特征在于，所述通道自检模块进一步用于自动搜索检查设备中各通道的电压电流精度，若发现通道中的电压电流精度漂移严重，则智能化的启动自校模式，对设备各通道的电芯板和电流板进行精度的调校。
3.如权利要求1或2所述的多节电量管理IC的多通道校准校验设备，其特征在于，还包括:通道组合模块，用于将多个通道组合成一个大通道。
4.如权利要求3所述的多节电量管理IC的多通道校准校验设备，其特征在于，还包括:自身的稳定性老化测试平台模块，该平台模块用于智能化测试设备自身的电压电流精度，并制定出相应的电压电流精度CPK值和相应的电压电流精度CPK分布图。
5.如权利要求4所述的多节电量管理IC的多通道校准校验设备，其特征在于，所述稳定性老化测试平台模块进一步用于设定老化循环次数，设定每个通道的老化的电芯节数以及电压电流精度的基准标准值。
6.如权利要求5所述的多节电量管理IC的多通道校准校验设备，其特征在于，所述多节电量管理IC的多通道校准校验设备采用组件化、封装化和模块化的测试方法实现测试项目的测试，同时保存测试项目的相关封装信息。
7.如权利要求6所述的多节电量管理IC的多通道校准校验设备，其特征在于，所述每个通道测试板由一块电芯板和一块电流板组成，且所述每个通道中的电芯板和电流板采用平行间隔前后直插的方式插入主控板上对应的插槽中。
8.一种多节电量管理IC的多通道校准校验方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)上位机通过串口向主控板发送驱使运作信号； 2)主控板调用相应的测试模块，驱使多个通道测试板对对应通道的多节电量管理IC同时并行测试； 3)通道自检模块对各通道状态进行自检，若通道状态0K，则进入步骤4)，否则发出报警信号； 4)进入校准模式，各通道测试板根据本地数据库中存储的初始电压电流精度补偿值对电量管理IC进行并行电压电流校准； 5)进入校验模式，读取各通道电量管理IC的电压电流精度值，并保存在本地数据库中； 6)计算出当前需要提供给各通道的电压电流精度补偿值； 7)利用步骤6)计算出的精度补偿值对各通道中电量管理IC的电压电流精度进行校准，同时将该计算出的精度补偿值保存在本地数据库中，作为软件关闭后下次重新初始软件后的初次调用本地电压电流精度补偿值。
9.如权利要求8所述的一种多节电量管理IC的多通道校准校验方法，其特征在于，所述步骤2)还包括，将多个通道中组合成若干个大通道，该若干个大通道对相同个数的多节电量管理IC同时进行并行测试。
10.如权利要求8或9所述的一种多节电量管理IC的多通道校准校验方法，其特征在于，所述步骤3)中还包括:通道自检模块自动搜索检查设备中各通道的电压电流精度，若发现通道中的电压电流精度漂移严重，则智能化的启动自校模式，对设备各通道的电芯板和电流板进行精度的调校。
【文档编号】G01R35/00GK104133185SQ201410315709
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】邓振东, 陈思波, 黄建科, 甘百长 申请人:惠州市蓝微电子有限公司