112以及温度检测电路113相连，用于接收和存储 电流信息、电压信息及温度信息；计算器件125与存储器件124相连，对存储器件124存储 的电流信息、电压信息及温度信息进行计算处理，得到待测锂电池15的SOC、电压-SOC曲线 以及老化系数；比较器件127与设定器件121、存储器件124、充电控制器件122以及放电控 制器件123相连，将存储器件124接收到的电压信息与设定器件121设定的电压信息进行 比较和判断，并根据判断结果对充电控制器件122以及放电控制器件123进行控制。
[0031] 充电控制器件122通过充电控制电路与充电源13和待测锂电池15相连，控制充 电源13对待测锂电池15恒流充电或停止充电。
[0032] 图3为实施例中充电控制电路的电路图。
[0033] 如图3所示，充电控制电路包括单片机的PWM输出引脚连接口 151、PWM信号经过 放大电路152生成控制信号，该控制信号控制三极管153和三极管154是否处于导通状态， 三极管153和三极管154的场效应管为Si2301，P沟道MOSFET，最大功耗1. 25W，栅极门限 电压2. 5V，漏源电压-20V，三极管153和三极管154构成两级稳压电路。单片机12的PWM 脉冲控制场效应管的导通能力，控制从A处进入电路的充电电流，在保护待测锂电池的前 提下尽量增大充电效率。保护电路155在充电电压过高时保护电池避免损坏，在未接入充 电源时切断充电电路，防止充电电路分压导致电池状态测量出现误差，同时避免了电池能 量的损耗，设有电感156,电感156的型号为LGB0810,电感量为10uH~100mH，额定电流为 28mA~5. 0A，工作温度在-20°C~80°C。在电感156的左端与接地之间以及电感156的右 端与锂电池15正极之间设有二极管，用于防止反向电流，所用二极管型号为1N5819,反向 击穿电压为40V，正向平均可持续电流为1A，正向压降0.6V。在该充电控制电路中，单片机 12通过ADC电压控制三极管的开关特性，应当结束充电时单片机12的电压跳转，三极管关 断，阻断充电电流，充电结束。
[0034] 放电控制器件123通过放电控制电路与放电负载14和待测锂电池15相连，控制 放电负载14对待测锂电池15放电或停止放电。
[0035] 图4为实施例中放电控制电路的电路图。
[0036] 如图4所示，B处连接单片机12的输入/输出引脚，通过该输入/输出引脚，单片 机12模拟一个PWM脉冲波作为控制信号，场效应管141和场效应管142构成两级稳压电路， 减小放电电流的波动，提高电流的测量精度，所用型号与充电控制电路相同。
[0037] 如图1所示，显示器16及均与控制器12相连，显示器16用于显示待测锂电池15 的实时电池电量、实时电池电压、初始SOC、电压-SOC曲线、以及老化系数。
[0038] 使用本实施例所提供的锂电池充放电特性标定仪10对待测锂电池15进行标定 时，首先将待测锂电池15接入中，在输入器件中输入该待测锂电池15的电池种类、额定电 量（ c?g )、和充放电电流，并根据电池种类确定标称电压、额定最高电压及额定最低电压， 在设定器件121中设定最小电压值及最大电压值。
[0039] 再根据以下工序对待测电池15的充放电特性进行标定：
[0040] 一、充放电工序
[0041] 1.打开放电控制器件123,充电源13通过充电控制电路对待测锂电池15恒流充 电，在充电过程中存储器件124等时间间隔实时接收并存储实时电压数据，比较器件127对 实时电压数据进行判断，当实时电压达到额定最高电压时，关闭放电控制器件123,充电结 束。
[0042] 计算器件125计算得到充入电量％，并根据温度检测电路113测到的环境温度对 充入电量％进行温度补偿。
[0043] 2.打开放电控制器件123,放电负载14通过放电控制电路对待测锂电池15进行 放电，存储器件124等时间间隔实时接收并存储实时电压数据，比较器件127对实时电压数 据进行判断，当实时电压达到额定最低电压时，关闭放电控制器件123,放电结束。
[0044] 计算器件125计算得到最大荷电容量Q2，并根据温度检测电路113测到的环境温 度对充入电量9 2进行温度补偿。
[0045] 二、初始荷电状态的标定工序：
[0046] 根据公式：Qf Q 2坞，计算器件125计算得到待测锂电池15的初始电量Q。，
[0047] 根据公式：SOQi (^川2，计算器件125计算得到待测锂电池15的初始电荷状态 soc0〇
[0048] 三、充电电压-S0C函数曲线的绘制工序：
[0049] 打开放电控制器件123,充电源13再次对待测锂电池15恒流充电，存储器件124 在充电过程中实时记录电池电压数据，并由计算器件125实时计算每个电压数据所对应的 电池电量，当该电池电量达到初始电量％，充电结束。
[0050] 根据两次充电过程中存储器件124实时记录的电池电量，计算器件125计算得到 每个电池电量数据所对应的S0C值，将每个S0C值和所对应的电池电压数据进行整理，以 S0C值为横轴，电池电压为纵轴，描点绘制得到电压-S0C函数曲线。
[0051] 四、老化系数的标定工序
[0052] 根据公式
【主权项】
1. 一种锂电池充放电特性标定仪，具有检测电路，控制器、充电源以及放电负载，其特 征在于： 所述检测电路包括与待测锂电池相连的电流检测电路、与所述待测锂电池相连的电压 检测电路以及温度检测电路， 所述控制器包括和所述充电源相连的充电控制器件、和所述放电负载相连的放电控制 器件、存储器件以及计算器件， 所述充电控制器件控制所述充电源开始充电或停止充电；所述放电控制器件控制所述 放电负载开始放电或者停止放电；所述存储器件与所述电流检测电路、所述电压检测电路 以及所述温度检测电路相连；所述计算器件与所述存储器件相连。
2. 根据权利要求1所述的锂电池充放电特性标定仪，其特征在于：所述控制器还包括 设定器件和与该设定器件相连的比较器件，所述设定器件用于设定所述待测锂电池的额定 最低电压及额定最高电压，所述比较器件还与所述存储器件、所述充电控制器件、以及所述 放电控制器件相连。
3. 根据权利要求1所述的锂电池充放电特性标定仪，其特征在于：还具有与所述控制 器相连的显示器，该显示器用于显示所述电池电压、所述电池电量以及所述电压-SOC函数 曲线。
【专利摘要】本实用新型涉及一种锂电池充放电特性标定仪，具有检测电路，控制器、充电源以及放电负载，其特征在于：检测电路包括与待测锂电池相连的电流检测电路、与待测锂电池相连的电压检测电路以及温度检测电路，电流检测电路与用于测定待测锂电池的实时电流并传递电流信息；电压检测电路用于测定锂电池的实时电压并传递电压信息；温度检测电路用于检测环境温度并传递温度信息；控制器包括和充电控制器件、放电控制器件、存储器件以及计算器件，充电控制器件控制是否充电；放电控制器件控制是否放电；存储器件与电流检测电路、电压检测电路以及温度检测电路相连。该锂电池充放电特性标定仪所得电池特征数据全面，计算结果准确，参考价值高。
【IPC分类】G01R31-36
【公开号】CN204479723
【申请号】CN201520190197
【发明人】蒋国亮, 杨晖, 李然
【申请人】上海理工大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月1日