便携式智能蓄电池参数测试仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种便携式智能蓄电池参数测试仪。
【背景技术】
[0002] 蓄电池已经广泛的应用于工业、农业、军事及国民经济发展的各行各业中，蓄电池 的"放电特性曲线"、内阻、容量等参数是衡量蓄电池质量的重要参数，直接方便、准确的测 量蓄电池"放电特性曲线"、内阻、容量等参数是确保蓄电池的生产、流通、检修等环节的蓄 电池检修质量关键。"额定容量"蓄电池以一定恒流放电时，放电端电压随时间变化的曲线 称为蓄电池"放电特性曲线"，此曲线是测量蓄电池的内阻，容量等参数的标准。每测一个 曲线时间大约10小时（10H放电率）；蓄电池内阻不是常数，内阻与容量和电流之间有复杂 的函数关系，目前没有一种方法能直接、方便、准确的测量内阻；蓄电池在一定放电条件下 进行恒流放电时，当放电端电压达到终止电压时，将放电电流和达到放电"终止电压"的持 续时间相乘计算放出的电量为蓄电池容量，此方法称为"放电法"，"放电法"测量准确，测出 容量符合蓄电池国家标准的"放电特性曲线"要求。但"放电法"必须在专用地点，采用专 用设备，将蓄电池电量全部放出，然后再将其电量充满，间接的测出容量，测量时间大约需 10小时左右。"放电法"不能像测量长度和重量似的直接、方便的测量，不能满足蓄电池检 修工作需要。因为不能做到对蓄电池内阻和容量进行有效监督检验，所以不能做到从生产 源头、流通及检修等环节严把蓄电池检修质量关，由于不能严把蓄电池报废关，目前在全国 已形成"以旧换新"的蓄电池不正常交易现象，使大量合格蓄电池提前报废，据有关资料统 计，蓄电池的平均使用寿命仅为设计寿命60%，因此产生巨大的能源及经济损失，严重制约 国民经济发展及改革开放的正常进行。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型是要解决现有技术存在的上述问题，提供一种便携式智能蓄电池参数 测试仪，该测试仪测量准确，测出的内阻及容量符合蓄电池国家标准的"放电特性曲线"要 求，适合应用于工业、农业、军事及国民经济发展的以蓄电池为动力的各行各业中。
[0004] 本实用新型的技术解决方案是：
[0005] 该便携式智能蓄电池参数测试仪，是由内阻容量测试装置和放电特性曲线测试装 置两部分组成；所述内阻容量测试装置包括具有内阻、容量采样端子B、C的固定负载传感 器1，差分放大器2,滤波器3, A/D转换器4,单片机5,语音提示电路6,液晶显示器7,微型 打印机8, EEPROM存储器9,空/负载判断电路10和键盘11 ;接在固定负载传感器1上的 输出信号线106和107输出空/负载电压和放电电流检测信号，并与差分放大器2输入端 相连，同时由单片机5输入控制电压进入空/负载判断电路10,再由空/负载判断电路10 输出高/低电平的判断电压输入到差分放大器2,经滤波器3、A/D转换器4输入到单片机5 进行空载/负载判断、数据处理和计算，测出电动势E、放电电压V和放电电流，精确测出蓄 电池的内阻、根据查表得出容量，由液晶显示器7和微型打印机8打印出各项被测参数；该 测试仪的工作电源12采用具有亏电保护、稳压限流自动充电功能的蓄电池；
[0006] 所述放电特性曲线测试装置，包括由串联在放电特性曲线测试端子B'、C'之间的 恒流放电回路开关K2,可调负载位移量控制装置1302、参数采集电流/电压变换器1301的 恒流放电回路13 ;由依次连接的予置电压调节器15、比较器14、电流升/降控制器16、无级 调速步进电机17和减速器18构成的恒流控制回路，经参数采集电流/电压变换器1301采 集放电电流值转换（A/V)后的电压值，进入比较器14与提供予置电压值的予置电压调节器 15进行比较，由电流升/降控制器16接收比较结果，并向无级调速步进电机17输入升/降 控制电压使无级调速步进电机17产生正转或反转，经减速器18减速后用于控制可调负载 位移量控制装置1302中可调负载的位移量并使放电回路13阻值增或减，实现全自动控制 放电电流的恒定。
[0007] 所述固定负载传感器，包括开设纵向孔的开关基体103,在所述纵向孔内穿有绝缘 套108,在开关基体103 -侧安装有绝缘手柄109、另一侧安装有绝缘体111，在绝缘体111 上固定有固定负载102,固定负载102 -端与开关基体103连接、另一端与连接电缆线101 连接，在绝缘套108内穿有导电螺杆110,在导电螺杆110的一个引出端通过螺纹连接有导 电旋钮104,使之与固定负载102断开或闭合，导电螺杆110另一个引出端固接有连接电缆 线105,所述连接电缆线101、105的引出端与内阻、容量采样端子B、C连接，所述输出信号 线106、107分别接在内阻、容量采样端子B、C上，内阻、容量采样端子B、C分别接在蓄电池 正负极连接板上。
[0008] 所述可调负载位移量控制装置1302,包括底部支架23,平行设置在底部支架23上 的二个负载24,所述无级调速步进电机17和减速器18设置在底部支架23 -侧，在底部支 架23上固定有丝杠19,所述丝杠19的另一端与减速器18输出端连接，在丝杠上连接有丝 母20,在丝母20下部弹性连接有碳刷22,所述碳刷22的另一端与二个负载24滑动接触。
[0009] 所述单片机5采用89C51系列高性能单片机，A/D转换器4采用基于高性能的Σ - A采样技术和LC2mos工艺技术的A/D7701转换器。
[0010] 所述参数采集电流/电压变换器1301的精度为10mA，所述予置电压调节器15和 电压比较器14的精度为Imv 0
[0011] 所述无级调速控制步进电机17的转数为45~90转/分；所述减速器18为6 :1 - 10 :1传动比的减速器，所述负载位移控制装置1302的位移量为5. 8~6. 2毫米/分，以实 现负载阻值在πιΩ级范围内增减为μ Ω级的调节。
[0012] 所述可调负载位移量控制装置1302中的负载24的温度系数小于等于 0. 0000051/°C，确保负载的阻值稳定及阻值精度。
[0013] 本实用新型的有益效果是：
[0014] 1、可直接、方便、准确的测量蓄电池内阻和容量，而且符合蓄电池国家标准的"放 电特性曲线"要求；测量蓄电池放电端电压随时间变化的"放电特性曲线"时，通过恒流控 制回路确保放电电流的恒定，在较长时间内（如放电率为IOH则时间为10小时）随着蓄电 池容量的减小则蓄电池的内阻以以μ Ω级的增大，仍确保恒流放电回路的阻值能自动、同 步、同值的减小。测量精度高，测出的蓄电池内阻其精度达0.0 OlmΩ，该测试仪适合应用于 工业、农业、军事及国民经济发展的各科技领域以蓄电池为动力的各行各业中。
[0015] 2、采用"四线法"（二根连接电缆线、二根信号输出线）采集空载和负载电压，确保 "电流动态内阻"测量精度；蓄电池的直流动态内阻很小，而"最佳的"放电电流很大，此电流 在放电回路产生很大电压降，采用"四线法"将电压和电流回路分开，确保数据采集的精度 即确保"电流动态内阻"测量精度。
【附图说明】
[0016] 图1是该测试仪的原理框图；
[0017] 图2是固定负载传感器的结构示意图；
[0018] 图3是可调负载位移控制装置；
[0019] 图4是图3的俯视图；
[0020] 图5是本实用新型的放电特性曲线和内阻容量曲线示意图；
[0021] 图中：1 一固定负载传感器，2 -差分放大器，3 -滤波器，