)输出+5V电压；当LM2596的第5脚(0N/0FF端)接置高电平时，从LM2596的输出端(第2脚)输出0V电压。因此，在第5脚(0N/0FF端)接一脉冲信号(信号由单片机产生，实现输出PWM波)时，在LM2596的输出端则输出0-5V不同的电压，从而实现了电源电压的可调输出。
[0041]如图3所示，模拟负载电路由控制开关S1、S2、负载电阻R8、R9以及电压采样电阻R1、R11组成。模拟负载电路由控制开关S1、负载电阻R8与采样电阻R10串联后，再与控制开关S2、负载电阻R9与采样电阻R11构成的串联电路并联而成；负载电阻R8与电压采样电阻R10之间设置有采样点A，所述采样点A与单片机的RA0脚相连；负载电阻R9与电压采样电阻R11之间设置有采样点B，所述采样点B与单片机的RA1脚相连；
[0042]控制开关Sl、S2构成了电源切换电路，控制开关Sl、S2均采用10A小型直流固态继电器KS1-10DD，寿命可达百万次以上。
[0043]负载电阻R8为0.5欧姆5W水泥电阻，用于模拟电池过流时的负载。
[0044]负载电阻R9为20欧姆5W水泥电阻，用于模拟电池正常放电时的负载。
[0045]电阻R10、R11均采用大功率水泥电阻，用于采集并计算电阻两端的电压，进而判断电池保护板是否有效。
[0046]电路原理:当测试过充和过放时，应使开关S2闭合、S1断开，使电压加载在负载电阻R9和采样电阻R11上，同时在R11的一端接入至单片机的RA1引脚，用于实时采集电阻两端的电压，进而判断电池保护板是否进行了过充和过放保护。
[0047]当测试过流时，应使开关S1闭合、S2断开，使电压加载在负载电阻R8和采样电阻R10上，同时在R10的一端接入至单片机的RA2引脚，用于实时采集电阻两端的电压，进而判断电池保护板是否进行了过流保护。
[0048]图4中，保护板6需要引出四根线a、b、c、d，分别为电池正极、负载或者充电正极、电池负极、负载或者充电负极，后续设计中则依照此法进行测试接线。
[0049]检测测试方法如下进行:
[0050]第一步:准备工作，首先按照图4所示对待测试电池保护板进行接线，确保接线处有效连接，打开系统电源，等待单片机控制器初始化完毕，完毕后则会在12864液晶上显示出“初始化已经完毕”；
[0051]第二步:自动进行过充检测。单片机首先驱动继电器切换测试电源为“输出可调电压电路“，然后通过继电器使开关S2闭合、S1断开，之后通过RA2引脚向LM2576的第5引脚(0N/0FF)输入PWM波(脉宽信号占空比初始设置为70%，负载电压为3.5V)，然后逐步增加PWM脉冲占空比至90% (4.5V)。从单片机采集该负载电压，从而判断保护板是否执行了过充保护。如果采集的电压从3.5V升到4.3V后，又变为0V，说明保护板进行了过充保护。
[0052]第三步:进行过放检测。继续通过RA2引脚向LM2576的第5引脚(0N/0FF)输入PWM波(脉宽信号占空比初始设置为70%，负载电压为3.5V)，然后逐步减小PWM脉冲占空比至40% (2.0V)。从单片机采集该负载电压，从而判断保护板是否执行了过放保护。如果采集的电压从3.5V降到2.3V后，又变为0V，说明保护板进行了过放保护。
[0053]第四步:进行过流检测。单片机首先驱动继电器切换测试电源为“大功率电压源“，然后应使开关S1闭合、S2断开，使电压加载在负载电阻R8和采样电阻R10上，并通过采样电阻连续采集负载电压，并计算电流，观察电池保护是否进行了过流保护。
[0054]第五步:判定该保护板是否符合设计功能。当保护板功能合格，则系统会通过液晶显示器显示出“合格”;当保护测试未达到要求，则液晶显示器上会显示“不合格”，同时给出声音报警。
[0055]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
【主权项】
1.一种3.7V电池单串保护板的检测装置，包括大功率电压源、输出可调电压电路、电源切换电路、模拟负载以及控制器及其附属电路、显示模块、按键键盘；控制器及其附属电路与输出可调电压电路、模拟负载、显示模块、按键键盘连接；电源切换电路的输入端与大功率电压源、输出可调电压电路连接，输出端连接电池保护板，电池保护板的输出端连接有模拟负载； 控制器及其附属电路以PIC16F1823单片机控制器为核心； 电源切换电路由2个控制开关S1和S2构成，其中S1和S2为固态继电器，用于在模拟电池不同状态时的电源电路切换； 模拟负载用于实现在测试电池过充、过放和过流时的负载实现，并同时为系统控制器提供输出电压采样；模拟负载电路包括由控制开关S1、负载电阻R8与采样电阻R10串联后，再与控制开关S2、负载电阻R9与采样电阻R11构成的串联电路并联而成；负载电阻R8用于模拟电池过流时的负载；负载电阻R9用于模拟电池正常放电时的负载；采样电阻R10、采样电阻R11用于采集并计算电阻两端的电压，进而判断电池保护板是否有效； 输出可调电压电路，以LM2596为核心，通过对LM2596的第5脚输入PWM脉冲，实现输出电压的连续可调，输出电压范围为2.0-4.5V ;当电压低于2.3V时，模拟电池电压为过放状态；当电压高于4.3V时，模拟电池电压为过充状态；输出可调电压电路包括变压电路、AC/DC电路、滤波电路、降压电路；变压电路的输出端与AC/DC电路连接，AC/DC电路的输出端连接有滤波电路，经滤波后的电压输送至降压电路； 变压电路用于将220V交流电经降压变压器降压成12V交流电； AC/DC电路，用于将12V交流电压整流成12V直流电压；其包括GBJ2510整流全桥，GBJ2510整流全桥的输出端并联有滤波电容Cl、C2、C3，滤波电容Cl、C2、C3构成滤波电路23 ； 降压电路包括降压开关型集成稳压芯片LM2596，LM2596的第1脚连接AC/DC电路的输出端，LM2596的第5脚连接PIC16F1823单片机的RA2脚，实现输入PWM波；LM2596的输出端连接有电感L1和二极管D1，滤波电容C4、C5并联连接在电感L1的输出端。2.根据权利要求1所述的一种3.7V电池单串保护板的检测装置，其特征在于，控制器及其附属电路中还设置有蜂鸣器报警，当保护板没有达到检测功能时，则发出报警信息，并在显示模块中显示出来。3.根据权利要求1所述的一种3.7V电池单串保护板的检测装置，其特征在于，负载电阻R8为水泥电阻，用于模拟电池过流时的负载；负载电阻R9为水泥电阻，用于模拟电池正常放电时的负载。4.根据权利要求1所述的一种3.7V电池单串保护板的检测装置，其特征在于，大功率直流电压源为10A 50W恒压电源。5.根据权利要求1所述的一种3.7V电池单串保护板的检测装置，其特征在于，负载电阻R8与电压采样电阻R10之间设置有采样点A，所述采样点A与单片机的RA0脚相连；负载电阻R9与电压采样电阻R11之间设置有采样点B，所述采样点B与单片机的RA1脚相连。6.检测方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)对待测试电池保护板进行接线，确保接线处有效连接，打开系统电源，单片机进行初始化，完毕后在显示模块中显示出“初始化已经完毕”； 2)自动进行过充检测:单片机首先驱动继电器切换测试电源为“输出可调电压电路”，然后使开关S2闭合、S1断开，通过单片机的RA2引脚向LM2576的第5引脚输入PWM波，然后逐步增加PWM脉冲占空比，从单片机采集该负载电压，从而判断保护板是否执行了过充保护； 3)过放检测:通过单片机RA2引脚向LM2576的第5引脚输入PWM波，然后逐步减小PWM脉冲占空比，从单片机采集该负载电压，从而判断保护板是否执行了过放保护； 4)过流检测:单片机首先驱动继电器切换测试电源为“大功率电压源”，使开关S1闭合、S2断开，使电压加载在负载电阻R8和采样电阻R10上，并通过采样电阻连续采集负载电压，并计算电流，观察电池保护是否进行了过流保护； 5)判定该保护板是否符合设计功能；当保护板功能合格，则系统会通过液晶显示器显示出“合格”；当保护测试未达到要求，则液晶显示器上会显示“不合格”，同时给出声音报目ο7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤2)中通过单片机RA2引脚向LM2576的第5引脚输入PWM波脉宽信号占空比初始设置为70%，负载电压为3.5V，然后逐步增加PWM脉冲占空比至90%，负载电压为4.5V。8.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤3)中通过单片机RA2引脚向LM2576的第5引脚输入PWM波脉宽信号占空比初始设置为70%，负载电压为3.5V，然后逐步减小PWM脉冲占空比至40%，负载电压为2.0V。
【专利摘要】本发明公开了一种3.7V电池单串保护板的检测装置及方法，包括大功率电压源、输出可调电压电路、电源切换电路、模拟负载以及控制器及其附属电路、显示模块、按键键盘；控制器及其附属电路与输出可调电压电路、模拟负载、显示模块、按键键盘连接；电源切换电路的输入端与大功率电压源、输出可调电压电路连接，输出端连接电池保护板，电池保护板的输出端连接有模拟负载；控制器及其附属电路以PIC16F1823单片机控制器为核心；输出可调电压电路，以LM2596为核心，通过对LM2596的第5脚输入PWM脉冲，实现输出电压的连续可调，输出电压范围为2.0-4.5V；本发明结构简单，成本低廉，操作简单方便。
【IPC分类】G01R31/28, G01R31/36
【公开号】CN105301478
【申请号】CN201510771866
【发明人】肖永军, 周骁
【申请人】孝感量子机电科技有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月12日