电池组模拟检测设备的制作方法

1.本实用新型属于模拟电池检测领域，具体涉及一种电池组模拟检测设备。


背景技术：

2.随着各种电子产品的不断推广，如今，锂电池激活检测仪作为一种重要检测保障设备，在进行总体测试时，需要使用多种型号的配套电池组来验证锂电池激活检测仪的测试功能，许多厂家对锂电池激活检测仪进行检测时候，使用包含有工作电路的电路板的检测主要使用电池或电池组作为供电系统，并且在调试过程中，需要同时使用多种型号的配套电池组来验证锂电池激活检测仪的测试功能。
3.所以还包括以下问题：
4.1、产品种类繁多、电池体积大又不易存放，给生产现场管理带来很多负面作用；调试使用的所有电池组必须为合格品，且由不同厂家生产，不仅准备时间长，采购难度大；且由于生产的随机性，极易出现调试电池只用几次就面临报废的浪费现象。
5.2、在使用锂电池对电池模拟模块供电时间长后，由于锂电池本身会随使用情况的变化而导致电压信号发生变化，无法检测用于供电的锂电池是否能继续使用，容易造成调试时精度不准确。
6.基于此，申请人拟定申请一种电池组模拟检测设备解决上述问题。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种电池组模拟检测设备解决上述问题。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：一种电池组模拟检测设备，包括检测设备本体，所述检测设备本体上部设置有操作台，所述操作台上设置有工控机，所述检测设备本体下部设置有用于放置检测硬件的硬件放置箱，所述检测设备本体内设置有电池组模拟输出模块、逻辑组合模块、第一继电器控制电路、第二继电器控制电路、电压信号传输电路、电流信号传输电路和继电器控制模块；
9.所述电池组模拟输出模块包括有j个模拟信号输出端组，所述逻辑组合模块包括k个电池组型号模拟模组，每个所述电池组信号模拟模组对应所述电池组模拟输出模块的电压模拟数量l设置有l个逻辑组合继电器，每个所述逻辑组合继电器设置有第一控制开关和第二控制开关，所述第一控制开关用于将所述模拟信号输出端组与第一接口电路相连，所述第一接口电路用于连接锂电池检测仪；
10.所述逻辑组合继电器的线圈一端连接控制电压，所述逻辑组合继电器的线圈另一端连接继电器控制模块的选通控制公共端，所述继电器控制模块的选通控制常开端连接控制电压，所述继电器控制模块的选通控制常闭端接地，所述继电器控制模块的信号输入端组连接工控机的继电器控制输出端组；
11.所述第一继电器控制电路包括j个第一切换继电器，所述第一切换继电器的切换
开关常闭端连接所述电压信号传输电路的输出端，所述电压信号传输电路的输入端与模拟信号输出端组对应连接，所述第一切换继电器的切换开关公共端经信号采集模块连接工控机的信号采集端，所述第一切换继电器的继电器线圈一端连接控制电压，所述继电器线圈的另一端连接所述继电器控制模块的切换控制公共端，所述继电器控制模块的切换控制常开端接地；
12.所述第二继电器控制电路包括j个第二切换继电器，所述第二切换继电器的切换开关常闭端连接所述模拟信号输出端组，所述第二切换继电器的切换开关公共端连接所述逻辑组合继电器的第二控制开关一端，所述第二控制开关的另一端连接第一接口电路，所述第二切换继电器的切换开关常开端连接回路信号输入端；
13.所述第二切换继电器的继电器控制线圈一端连接控制电压，所述继电器控制线圈的另一端连接所述继电器控制模块的继电控制公共端，所述继电器控制模块的继电控制常开端接地；
14.所述电流信号传输电路的第一输入端与所述模拟信号输出端组对应连接，所述电流信号传输电路的第二输入端连接所述回路信号输入端，所述电流信号传输电路的输出端连接所述第一切换继电器的切换开关常开端。
15.进一步的，所述电流信号传输电路包括j个电流传感器，所述电流信号传输电路包括j个电压传感器。
16.本方案的工作原理：
17.操作工控机让电池组模拟输出模块输出需要的待模拟电池组型号(即带模拟电池组的电压值)进行测试，工控机向继电器控制模块发送选通控制指令，继电器控制模块控制对应的选通控制公共端与选通控制常开端吸合，然后控制对应的逻辑组合继电器的线圈通电从而让逻辑组合继电器的第一控制开关和第二控制开关闭合；第一控制开关和第二控制开关闭合后，电池组模拟输出模块的信号输出模组通过第一接口电路向锂电池检测仪输出与待模拟电池组型号对应的直流电压信号(电流电压信号包括：直流电压信号+和直流电压信号
‑
；电池组模拟输出模块的直流电压信号+的传输方向为：第一控制开关
‑
第一接口电路
‑
锂电池检测仪；电池组模拟输出模块的直流电压信号
‑
的传输方向为：第二切换继电器常闭端
‑
第二切换继电器公共端
‑
第二控制开关
‑
第一接口电路
‑
锂电池检测仪；)，电池组模拟输出模块的信号输出模组也同时向电压传感器输入端输入与待模拟电池组型号对应的直流电压信号；锂电池检测仪对接收到的直流电压信号进行空载测试，得到空载测试信号，电压传感器输出端将直流电压信号输出到第一切换继电器的切换开关常闭端，然后从切换开关公共端输出到信号采集模块，信号采集模块再传输到工控机，工控机经过分析处理，显示出空载测试标准信号，将空载测试信号与空载测试标准信号进行对比，若空载测试信号与空载测试标准信号结果一致，则锂电池检测仪空载检测合格，若检测不一致，则锂电池检测仪空载测试不合格；完成锂电池检测仪的空载测试；
18.继电器控制模块的每个选通控制端组对应一个电池组型号模拟模组，而每个电池组型号模拟模组对应至少一个逻辑组合继电器(有的电池组模拟通道对应2个或3个逻辑组合继电器，根据电池组型号具体决定)，而每个逻辑组合继电器对应电池组模拟输出模块中的一个直流电压信号值，根据需要模拟的电池组型号，从而让继电器控制模块控制对应数量的电池组模拟通道，然后控制对应数量的逻辑组合继电器，模拟出所需的各种电池组型
号。
19.工控机根据待模拟电池组的型号发送选通指令到继电器控制模块，以使对应的逻辑组合继电器线圈导通，对应的第一控制开关和第二控制开关闭合，锂电池检测仪会接收到待模拟电池组对应型号输出的直流电压信号，启动锂电池检测仪负载，锂电池检测仪会根据当前直流电压信号输出对应的电流信号，同时保持继电器控制模块的切换控制公共端与切换控制常开端导通，第二切换继电器的切换开关公共端会与切换开关常开端吸合，锂电池检测仪的电流信号的传输方向为：第二切换继电器的切换开关公共端
‑
第二切换继电器的切换开关常开端
‑
电流传感器第二输入端，电池组模拟输出模块对应的直流电压信号
‑
通过电流传感器的第一输入端进入电流传感器中，直流电压信号
‑
和锂电池检测仪的电流信号通过电流传感器处理后，由电流传感器输出端经第一切换继电器的切换开关常开端输入到信号采集模块，信号采集模块通过usb传输到工控机里经信号处理后得到对应的负载电阻值，完成锂电池检测仪的空载测试。
20.工控机依次选择剩余的带模拟电池组的型号，重复上述步骤，得到所有模拟电池组对应的负载电阻值，将得到的所有负载电阻值进行对比，若所有的负载电阻值一致，则锂电池检测仪正常；若出现了不一致的负载电阻值，则锂电池检测仪不合格；完成锂电池检测仪的带载测试结果。
21.本方案的有益效果：
22.1、本实用新型不但可以模拟电池电压信号还可以对锂电池检测仪进行检测，判断锂电池检测仪的检测功能是否合格。
23.2、发明通过多个逻辑组合继电器以及电池组模拟输出模块配合可以模拟出多种电池组对锂电池检测仪进行测试。
24.3、因为发明通过多个继电器以及电池组模拟输出模块配合可以模拟出多种电池组对锂电池检测仪进行测试，电压信号为恒定值，不会发生变化，提高了测试时的精度，提高了检测质量。
附图说明
25.图1为本实用新型的结构示意图。
26.图2为本实用新型的电路连接图。
27.图3为本实用新型的电路连接图。
28.图4为朝阳电源模块电路示意图。
29.图5为继电器控制模块电路示意图。
30.图6为信号采集模块电路示意图。
31.图7为图2中的第一继电器控制电路a处放大图。
32.图8为图2中的第二继电器控制电路b处放大图。
33.图9为图2中的逻辑组合模块c处放大图。
34.图10为图3中的电压传感器d处放大图。
35.图11为图3中的电流传感器e处放大图。
36.图中标记为：检测设备本体1，工控机2，控制面板3，电源开关4，锂电池检测仪接口5，usb接口6，硬件放置箱7，开合门8，装载架9，继电器安装座10，电池组模拟输出模块11，加
固条12。
具体实施方式
37.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
38.具体实施时：如图2和图3所示，电池组模拟检测设备，包括检测设备本体1，检测设备本体1上部设置有操作台，操作台上设置有工控机2，检测设备本体1内设置有电池组模拟输出模块11、逻辑组合模块、第一继电器控制电路、第二继电器控制电路、电压信号传输电路、电流信号传输电路和继电器控制模块；
39.电池组模拟输出模块11包括有j个模拟信号输出端组，逻辑组合模块包括k个电池组型号模拟模组，每个电池组信号模拟模组对应电池组模拟输出模块11的电压模拟数量l设置有l个逻辑组合继电器，每个逻辑组合继电器设置有第一控制开关和第二控制开关，第一控制开关用于将模拟信号输出端组与第一usb接口6电路相连，第一usb接口6电路用于连接锂电池检测仪；
40.逻辑组合继电器的线圈一端连接控制电压，逻辑组合继电器的线圈另一端连接继电器控制模块的选通控制公共端，继电器控制模块的选通控制常开端连接控制电压，继电器控制模块的选通控制常闭端接地，继电器控制模块的信号输入端组连接工控机2的继电器控制输出端组；
41.第一继电器控制电路包括j个第一切换继电器，第一切换继电器的切换开关常闭端连接电压信号传输电路的输出端，电压信号传输电路的输入端与模拟信号输出端组对应连接，第一切换继电器的切换开关公共端经信号采集模块连接工控机2的信号采集端，第一切换继电器的继电器线圈一端连接控制电压，继电器线圈的另一端连接继电器控制模块的切换控制公共端，继电器控制模块的切换控制常开端接地；
42.第二继电器控制电路包括j个第二切换继电器，第二切换继电器的切换开关常闭端连接模拟信号输出端组，第二切换继电器的切换开关公共端连接逻辑组合继电器的第二控制开关一端，第二控制开关的另一端连接第一usb接口6电路，第二切换继电器的切换开关常开端连接回路信号输入端；
43.第二切换继电器的继电器控制线圈一端连接控制电压，继电器控制线圈的另一端连接继电器控制模块的继电控制公共端，继电器控制模块的继电控制常开端接地；
44.电流信号传输电路的第一输入端与模拟信号输出端组对应连接，电流信号传输电路的第二输入端连接回路信号输入端，电流信号传输电路的输出端连接第一切换继电器的切换开关常开端。
45.其中，电流信号传输电路包括j个电流传感器，电流信号传输电路包括j个电压传感器。
46.继电器控制模块：图中编号n2为16路继电器控制器，继电器选通控制公共端编号为p1
‑
p10，切换控制公共端编号为pc1，继电控制公共端编号为pc2；
47.逻辑组合模块：为图中26个逻辑组合继电器，26个逻辑组合继电器的编号为k1
‑
k26；第一控制开关为编号a1
‑
a13对应的控制开关，第二控制开关为编号vb1
‑
vb13对应的控制开关；
48.电池组模拟输出模块11：图中编号n1为朝阳电源模块，其中直流电压信号+编号为
a1
‑
a13，直流电压信号
‑
编号为b1
‑
b13；
49.第一继电器控制电路：图中编号为k27
‑
k39；
50.第二继电器控制电路：图中编号为k40
‑
k52；
51.电压传感器：图中编号为l1
‑
l13，输出端编号为acs1
‑
acs13；
52.电流传感器：图中编号为l14
‑
l23，输出端编号为bcs1
‑
bcs13；
53.信号采集模块：图中编号为n3，信号采集引脚对应的编号为cs1
‑
cs13。
54.本方案的工作原理：
55.操作工控机2让电池组模拟输出模块11输出需要的待模拟电池组型号(即带模拟电池组的电压值)进行测试，工控机2向继电器控制模块发送选通控制指令，继电器控制模块控制对应的选通控制公共端与选通控制常开端吸合，然后控制对应的逻辑组合继电器的线圈通电从而让逻辑组合继电器的第一控制开关和第二控制开关闭合；第一控制开关和第二控制开关闭合后，电池组模拟输出模块11的信号输出模组通过第一usb接口6电路向锂电池检测仪输出与待模拟电池组型号对应的直流电压信号(电流电压信号包括：直流电压信号+和直流电压信号
‑
；电池组模拟输出模块11的直流电压信号+的传输方向为：第一控制开关
‑
第一usb接口6电路
‑
锂电池检测仪；电池组模拟输出模块11的直流电压信号
‑
的传输方向为：第二切换继电器常闭端
‑
第二切换继电器公共端
‑
第二控制开关
‑
第一usb接口6电路
‑
锂电池检测仪；)，电池组模拟输出模块11的信号输出模组也同时向电压传感器输入端输入与待模拟电池组型号对应的直流电压信号；锂电池检测仪对接收到的直流电压信号进行空载测试，得到空载测试信号，电压传感器输出端将直流电压信号输出到第一切换继电器的切换开关常闭端，然后从切换开关公共端输出到信号采集模块，信号采集模块再传输到工控机2，工控机2经过分析处理，显示出空载测试标准信号，将空载测试信号与空载测试标准信号进行对比，若空载测试信号与空载测试标准信号结果一致，则锂电池检测仪空载检测合格，若检测不一致，则锂电池检测仪空载测试不合格；完成锂电池检测仪的空载测试；
56.继电器控制模块的每个选通控制端组对应一个电池组型号模拟模组，而每个电池组型号模拟模组对应至少一个逻辑组合继电器(有的电池组模拟通道对应2个或3个逻辑组合继电器，根据电池组型号具体决定)，而每个逻辑组合继电器对应电池组模拟输出模块11中的一个直流电压信号值，根据需要模拟的电池组型号，从而让继电器控制模块控制对应数量的电池组模拟通道，然后控制对应数量的逻辑组合继电器，模拟出所需的各种电池组型号。
57.工控机2根据待模拟电池组的型号发送选通指令到继电器控制模块，以使对应的逻辑组合继电器线圈导通，对应的第一控制开关和第二控制开关闭合，锂电池检测仪会接收到待模拟电池组对应型号输出的直流电压信号，启动锂电池检测仪负载，锂电池检测仪会根据当前直流电压信号输出对应的电流信号，同时保持继电器控制模块的切换控制公共端与切换控制常开端导通，第二切换继电器的切换开关公共端会与切换开关常开端吸合，锂电池检测仪的电流信号的传输方向为：第二切换继电器的切换开关公共端
‑
第二切换继电器的切换开关常开端
‑
电流传感器第二输入端，电池组模拟输出模块11对应的直流电压信号
‑
通过电流传感器的第一输入端进入电流传感器中，直流电压信号
‑
和锂电池检测仪的电流信号通过电流传感器处理后，由电流传感器输出端经第一切换继电器的切换开关常开端输入到信号采集模块，信号采集模块通过usb传输到工控机2里经信号处理后得到对应的
负载电阻值，完成锂电池检测仪的空载测试；
58.工控机2依次选择剩余的带模拟电池组的型号，重复上述步骤，得到所有模拟电池组对应的负载电阻值，将得到的所有负载电阻值进行对比，若所有的负载电阻值一致，则锂电池检测仪正常；若出现了不一致的负载电阻值，则锂电池检测仪不合格；完成锂电池检测仪的带载测试结果。
59.本方案的有益效果：
60.1、本实用新型不但可以模拟电池电压信号还可以对锂电池检测仪进行检测，判断锂电池检测仪的检测功能是否合格。
61.2、发明通过多个逻辑组合继电器以及电池组模拟输出模块11配合可以模拟出多种电池组对锂电池检测仪进行测试。
62.3、因为发明通过多个继电器以及电池组模拟输出模块11配合可以模拟出多种电池组对锂电池检测仪进行测试，电压信号为恒定值，不会发生变化，提高了测试时的精度，提高了检测质量。
63.进一步的，电流传感器为直流电流传感器，电压传感器为电压隔离传感器。
64.采用电压隔离传感器和直流电流传感器目的在于隔离输入信号，可以实行互不干扰的检测，并且可以解决测试信号共地的问题。
65.进一步的，信号采集模块上设置有usb通讯单元，usb通讯单元上设置有usbusb接口6，信号采集模块与工控机2通过usbusb接口6通讯。
66.进一步的，工控机2为带有触控显示屏的工控机2。
67.如图1所示，操作台上还设置有操作面板，工控机2内嵌设置操作面板上，操作面板上还设置有锂电池检测仪测试usb接口6、电源开关4和usbusb接口6。
68.进一步的，检测设备本体1下部设置有硬件放置箱7，硬件放置箱7的一侧铰接设置有开合门8。
69.方便工作人员对硬件放置箱7内部的硬件进行调试操作。
70.进一步的，硬件放置箱7内部设置有装载架9，装载架9上可拆卸设置有继电器安装座10和电池组模拟输出模块11，继电器安装座10设置在装载架9端部，继电器安装座10沿装载架9的高度方向均匀分布设置，继电器安装座10与装载架9通过螺栓连接。
71.继电器安装座10可用于安装第一切换继电器、第二切换继电器和逻辑组合继电器。
72.本方案的优点在于：
73.1、让继电器安装座10呈竖直排布安装在装载架9上，能最大化的利用硬件放置箱7的空间，节省材料，减少制造成本。
74.2、让继电器安装座10沿装载架9高度方向(由上至下或由下至上)均匀排布，方便操作人员在检测时操作各类继电器，并且便于操作人员对各类继电器进行调控运维。
75.3、让电池组模拟输出模块11和继电器安装座10可拆卸设置安装在装载架9上，便于操作人员在检测设备出现故障的时候进行及时调试。
76.进一步的，硬件放置箱7内底部两侧还设置有加固条12，加固条12至少有两条且分别沿硬件放置箱7的开口方向安装。
77.对装载架9进行加固，提高装载架9的稳固性，防止因设备摇晃或装载架9变形而导
致硬件放置箱7内的硬件收到损坏。
78.以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。