一种锂电池自放电快速检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子设备领域，尤其涉及一种锂电池自放电快速检测系统。
【背景技术】
[0002]随着全球能源紧缺的加剧，新能源产业悄然兴起，具有较好应用前景的二次电池技术被争相研究。锂电池因其本身无污染、比能量高、循环寿命长等特性被广泛应用在各种仪表和电动汽车上作为能源系统。而锂电池自放电现象的存在不仅造成电池本身能量的损失，还会因各电池间自放电的不一致性导致锂电池组寿命减少，容量迅速衰减，引起电池管理系统(BMS)对电池荷电状态(SOC)的预测出现较大误差。
[0003]目前采用的自放电检测方法是长时间开路搁置法，是将电池在高温或常温下开路搁置7天或者28天，通过对电池放电至截止电压测量其放电电量来判断其自放电性能。该方法需要对电池进行长达一个月的搁置检测，时间周期长，影响因素大，准确度有限，并且长时间占用了较多的设备和场地，测试安全性差，是对人力和财力的大量浪费。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在解决上述难题，提出一种锂电池自放电快速检测系统。
[0005]本实用新型包括控制模块、A/D转换模块、自放电检测模块、按键设定模块、液晶显示模块和温度控制模块。控制模块、A/D转换模块以及自放电检测模块按照顺序连接起来，自放电检测模块将所测数据反馈给控制模块形成闭环结构，自放电检测模块与所测电池的两端连接，所测电池置于温度控制模块之中，按键设定模块与液晶显示模块均与控制模块相连。
[0006]所述控制模块采用的是MSP430F149单片机芯片。
[0007]A/D转换模块采用的是DAC1220芯片。
[0008]温度控制模块采用40个功率为IW的IK电阻，以每20个并联的方式作为发热器件为所测电池提供恒定的温度。
[0009]有益效果：
[0010]1、本实用新型能够实时检测电池的自放电流大小，所需时间也较开路搁置法短很多，仅需一天或几天的稳定时间，便能测得电芯在任意电压值的实时自放电流。
[0011]2、本实用新型包含的温度控制模块能使整个检测过程温度保持在室温，使测量结果更为准确。
【附图说明】
[0012]图I为系统整体结构图。
[0013]图2为A/D转换模块与控制模块连接图。
[0014]图3为自放电检测模块电路图。
[0015]图4为温度控制模块电路图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。
[0017]如图I所示:本实用新型包括控制模块1、A/D转换模块2、自放电检测模块3、按键设定模块4、液晶显示模块5和温度控制模块6 ο控制模块I、A/D转换模块2以及自放电检测模块3按照顺序连接起来，自放电检测模块3将所测数据反馈给控制模块I形成闭环结构，自放电检测模块3与所测电池的两端连接，所测电池置于温度控制模块6之中，按键设定模块4与液晶显示模块5均与控制模块相连I。
[0018]控制模块I采用的是MSP430F149单片机芯片，控制模块的主要功能是对数据的分析处理，然后对各模块发送相应的指令，实现按键扫描、数据处理和显示、D/A转换等功能。MSP430F149芯片包含8通道12位200kbps的A/D转换器，自带采样保持功能，不需添加其他芯片即可完成对电池电压的采集和A/D转换工作。
[0019]A/D转换模块2采用的是DAC1220芯片，A/D转换模块的主要功能是按照控制模块给定的数字量转换成模拟电压，从而作为自放电检测电路的基准电压。如图2所示DAC1220芯片只需要将14、15、16这三个端口即两个时钟端口和一个数据端口分别与MSP430F149单片机芯片的Pl .0、P1 .UPl. 2相连即可，操作十分简便。
[0020]自放电检测模块3是该系统的核心，主要作用是测量电池的自放电电流值。图3为自放电检测模块的电路图，信号DA_Vout即为D/A转换模块产生的基准电压信号，整个电路以DA_Vout作为系统输入量，电池电压作为输出量和反馈量，从而构成了一个反馈系统，最终将电池电压稳定在基准电压，通过测量此时采样电阻Sample Res两端的电压即可求出电池的自放电电流值。为了防止电池通过比例运算放大器等其它回路放电，而造成自放电电流值求取不精确，引入了光电开关，由单片机的引脚直接进行开通和关断控制。
[0021]按键设定模块4可以让使用者设定基准电压值。
[0022]液晶显示模块5可以显示当前电池电压值以及基准电压值。
[0023]温度控制模块6的作用是控制当前电池仓内的温度，使其维持恒定温度，以保证系统的检测精度。如图4所示，该模块采用40个功率为IW的IK电阻，每20个并联的方式作为发热器件，工作电压为30V，通过两个功率场效应管IRF630的不同程度导通和关断控制流过两组加热功率电阻阵列的电流值，而IRF630的栅极和源极电压Ugs的大小则用来控制其导通的程度。Ugs电压范围在±20V之间，当Ugs较大时，IRF630导通程度较大，流过电阻阵列的电流也较大，此时的功率电阻在单位时间内散发更多热量，温度自然会升高；反之，当Ucs较小时，功率电阻单位时间内散发热量变小，那么系统内温度便会降低。
[0024]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式的限制，本领域的技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种锂电池自放电快速检测系统包括控制模块、A/D转换模块、自放电检测电路、按键设定模块、液晶显示模块和温度控制模块，其特征在于:所述控制模块、所述A/D转换模块以及所述自放电检测模块按照顺序连接起来，所述自放电检测模块将所测数据反馈给所述控制模块形成闭环结构，所述自放电检测模块与所测电池的两端连接，所测电池置于所述温度控制模块之中，所述按键设定模块与所述液晶显示模块均与所述控制模块相连。2.根据权利要求I所述的一种锂电池自放电快速检测系统，其特征在于:所述控制模块采用的是MSP430F149单片机芯片。3.根据权利要求I所述的一种锂电池自放电快速检测系统，其特征在于:所述A/D转换模块采用的是DAC1220芯片。4.根据权利要求I所述的一种锂电池自放电快速检测系统，其特征在于:所述温度控制模块采用40个功率为IW的IK电阻，每20个并联的方式作为发热器件为所测电池提供恒定的温度。
【专利摘要】本实用新型涉及一种锂电池自放电快速检测系统，属于电子设备领域。本实用新型包括控制模块、A/D转换模块、自放电检测模块、按键设定模块、液晶显示模块和温度控制模块。控制模块、A/D转换模块以及自放电检测模块按照顺序连接起来，自放电检测模块也会将所测数据反馈给控制模块形成闭环结构，自放电检测模块与所测电池的两端连接，所测电池置于温度控制模块之中，按键设定模块与液晶显示模块均与控制模块相连。本实用新型能够实时检测电池的自放电流大小，所需时间也较传统方法短很多，仅需一天或几天的稳定时间，便能测得电芯在任意电压值的实时自放电流。另外，温度控制模块能使整个检测过程温度保持在室温，使测量结果更为准确。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN205157744
【申请号】CN201520930888
【发明人】李卫松, 潘志龙, 韩德猛
【申请人】江苏富威能源有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月20日