专利名称：基于大电流输出的电池化成电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电池化成技术领域，尤其涉及一种基于大电流输出的电池化成电路。
背景技术：
电子元器件包括各种蓄电池在正常工作中往往由于制造时潜在缺陷等原因导致元器件失效而影响到整机的可靠性，因此，电子元器件在出厂前均要进行老炼筛选，检测电子元器件的失效率。电池化成电路是对电池二次电流充放电过程的检测，是检测电池失效率的一种方法，常规的电池化成电路只能给出容量小于或等于3AH的电池进行化成试验， 对于容量大于3AH的大容量电池无法进行化成试验，也无法评价其性能发现潜在缺陷。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有电池化成电路存在的上述问题，提供了 一种基于大电流输出的电池化成电路。为解决上述问题，本实用新型的技术方案是一种基于大电流输出的电池化成电路，包括用于控制化成电路充放电状态的主控单元、充电电源、供电单元和并联在充电电源正负两极的电池充放电单元，电池充放电单元与主控单元相连，主控单元和电池充放电单元分别由供电单元供电，所述电池充放电单元由充电电路和放电电路串联而成，所述充电电路包括充电控制三极管和充电分流三极管组，放电电路包括放电控制三极管和放电分流三极管组，所述充电控制三极管和放电控制三极管的基极和集电极之间均并联有电容，基极与发射极之间均并联有电阻，充电控制三极管和放电控制三极管的集电极分别与供电单元正极相连，基极通过电阻分别与主控单元相连；所述充电分流三极管组和放电分流三极管组分别由多个三极管并联而成，各三极管组中三极管的集电极相连，各三极管组中三极管的发射极通过电阻彼此相连，各三极管的基极和集电极之间并联有电容，所述充电分流三极管组中各三极管的基极通过电阻与充电控制三极管的发射极相连，放电分流三极管组中各三极管的基极通过电阻与放电控制三极管的发射极相连；所述充电分流三极管组中各三极管的集电极与充电电源正极相连，充电分流三极管组中各三极管的发射极通过电阻彼此相连后与待化成电池正极相连，放电分流三极管组中各三极管的集电极与待化成电池正极相连，放电分流三极管组中各三极管的发射极通过电阻彼此相连后与充电电源负极相连，待化成电池负极与充电电源负极相连，所述放电分流三极管组中各三极管的发射极通过电阻与功率地相连，充电分流三极管组中各三极管的集电极通过电容与功率地相连。优选地，所述充电分流三极管组和放电分流三极管组分别由四个三极管并联而成，四个三极管平均分流充电电源的电流。优选地，所述充电电源的容量为25AH。优选地，所述主控单元包括主控CPU、第一四运算放大器、第二四运算放大器、高精度放大器、分流器、若干电阻、若干电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述放电分流三极管组集电极与待化成电池正极之间还串联有分流器，分流器的两电流输入端分别与放电分流三极管组集电极和待化成电池正极相连，分流器的高低电压输出端分别通过电阻与高精度放大器的同相和反相输入端相连，高精度放大器增益设置端上并联有电阻，高精度放大器输出端和信号地端之间并联有电阻和电容；所述高精度放大器输出端分别通过电阻与第二四运算放大器的二组反相输入端和三组同相输入端相连，所述第二四运算放大器的二组同相输入端和三组反相输入端分别通过电阻与主控CPU相连，第二四运算放大器的二组输出端和三组输出端分别与第一二极管和第二二极管的阴极相连， 所述第二四运算放大器的二组输出端和反相输入端、三组输出端和反相输入端之间分别并联有电容，第一二极管和第二二极管的阳极分别与主控CPU相连，第一二极管和第二二极管的阳极分别通过电阻与供电单元正极相连，第一二极管和第二二极管的阳极分别通过第三二极管和第四二极管分别与第二四运算放大器的一组输出端和四组输出端相连，一组输出端和四组输出端分别通过电阻与一组反相输入端和四组反相输入端相连，第二四运算放大器的一组和四组的同相输入端分别通过电阻与主控CPU相连，一组和四组的同相输入端通过电阻与供电单元负极相连；所述第一二极管和第二二极管的阳极分别通过电阻与第一四运算放大器的一组和四组同相输入端相连，第一四运算放大器的一组和四组同相输入端分别通过电阻与功率地相连，第一四运算放大器的一组反相输入端和输出端、四组的反相输入端和输出端之间并联有电阻，第一四运算放大器的一组和四组的反相输入端分别通过电阻与信号地相连，第一四运算放大器的一组和四组同相输入端分别通过电阻与主控 CPU相连，所述第一四运算放大器一组的输出端通过电阻与充电控制三极管的基极相连，第一四运算放大器四组的输出端通过电阻与放电控制三极管的基极相连。与现有技术相比较，本实用新型的基于大电流输出的电池化成电路能输出大于 3AH的大电流，解决了容量大于3AH大容量电池无法进行化成试验的问题，对于大容量电池化成领域提供了一种性能评价途径，很好的解决了大容量电池潜在缺陷无法发现的问题。 本实用新型通过具有精准控制性能的主控单元控制电池充放电单元进行化成试验，在充电电源的容量为25AH，充电分流三极管组和放电分流三极管组分别由四个三极管并联时，能提供25A电流精准充放电性能试验。
图1是本实用新型电池充放电单元的电路原理图。图2是本实用新型主控单元的电路原理图。图3是本实用新型基于大电流输出的电池化成电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步详细说明本实用新型，但本实用新型的保护范围并不限于此。参照图1-3，本实用新型的基于大电流输出的电池化成电路，包括用于控制化成电路充放电状态的主控单元、充电电源VIcc、供电单元和并联在充电电源VIcc正负两极的电池充放电单元，电池充放电单元与主控单元相连，主控单元和电池充放电单元分别由供电单元供电，充电电源的容量为25AH。所述电池充放电单元由充电电路和放电电路串联而成，所述充电电路包括充电控制三极管Ql和充电分流三极管组，放电电路包括放电控制三极管Q6和放电分流三极管组。 充电控制三极管Ql和放电控制三极管Q6的型号均为3055。所述充电控制三极管Ql的基极和集电极之间并联有电容C2，充电控制三极管Ql的基极与发射极之间并联有电阻R6，充电控制三极管Ql的集电极与供电单元正极相连，基极通过电阻Rl与主控单元相连。所述放电控制三极管Q6的基极和集电极之间并联有电容C8，放电控制三极管Q6的基极与发射极之间并联有电阻R17，放电控制三极管Q6的集电极与供电单元正极相连，基极通过电阻 Rll与主控单元相连。其中电阻Rl和电阻Rll的阻值为220欧姆，电阻R6和电阻Rl7的阻值为5. Ik欧姆，电容C2和电容C8的型号为102。所述充电分流三极管组由三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4和三极管Q5并联而成， 三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4和三极管Q5的集电极彼此相连，三极管Q5的集电极与充电电源正极VIcc+相连，三极管Q5的集电极通过电容Cl与功率地GNDPW相连。充电分流三极管组中各三极管的发射极通过电阻彼此相连，各三极管的基极通过电阻与充电控制三极管Ql的发射极相连。三极管Q2的基极和集电极之间并联有电容C3，三极管Q2的基极通过电阻R2与充电控制三极管Ql的发射极相连，三极管Q2的发射极通过电阻R7与待化成电池正极PI+1相连；三极管Q3的基极和集电极之间并联有电容C4，三极管Q3的基极通过电阻R3与充电控制三极管Ql的发射极相连，三极管Q3的发射极通过电阻R8与待化成电池正极PI+1相连；三极管Q4的基极和集电极之间并联有电容C5，三极管Q4的基极通过电阻R4与充电控制三极管Ql的发射极相连，三极管Q4的发射极通过电阻R9与待化成电池正极PI+1相连；三极管Q5的基极和集电极之间并联有电容C6，三极管Q5的基极通过电阻 R5与充电控制三极管Ql的发射极相连，三极管Q5的发射极通过电阻RlO与待化成电池正极PI+1相连。所述放电分流三极管组由三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9和三极管QlO并联而成，三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9和三极管QlO的集电极相连后与待化成电池正极 PI+1相连。放电分流三极管组中各三极管的发射极通过电阻彼此相连后与充电电源负极 VIcc-相连，各三极管的基极通过电阻与放电控制三极管Q6的发射极相连。三极管Q7的基极和集电极之间并联有电容C13，三极管Q7的基极通过电阻R12与放电控制三极管Q6的发射极相连，三极管Q7的发射极通过电阻R23与待化成电池负极PI-I相连；三极管Q8的基极和集电极之间并联有电容C10，三极管Q8的基极通过电阻R13与放电控制三极管Q6的发射极相连，三极管Q8的发射极通过电阻R20与待化成电池负极PI-I相连；三极管Q9的基极和集电极之间并联有电容C12，三极管Q9的基极通过电阻R14与放电控制三极管Q6的发射极相连，三极管Q9的发射极通过电阻RM与待化成电池负极PI-I相连；三极管QlO的基极和集电极之间并联有电容C11，三极管QlO的基极通过电阻R16与放电控制三极管Q6的发射极相连，三极管QlO的发射极通过电阻R21与待化成电池负极PI-I相连。三极管QlO的发射极通过电阻R21与功率地GNDPW相连，待化成电池负极PI-I与充电电源负极VIcc-相连。其中，三极管02、03、04、05、07、08、09和三极管010的型号为2SD1065，电阻R2、 R3、R4和R5的阻值为33欧姆，电阻R12、R13、R14和R16的阻值为50欧姆，电阻R7、R8、R9、R10、R20、R21、R23和R24的阻值为0. 05欧姆，电容C3、C4、C5和C6的型号为102，电容 C10、C11、C12和C13的型号为104，电容Cl的电容为220uF。所述主控单元包括主控CPU、第一四运算放大器Ni、第二四运算放大器N2、高精度放大器N3、分流器R15、若干电阻、若干电容、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3 和第四二极管D4。所述三极管QlO的集电极与待化成电池正极PI+1之间还串联有分流器 R15，分流器R15的两电流输入端分别与三极管QlO集电极和待化成电池正极PI+1相连，分流器R15的高低电压输出端分别通过电阻R38、电阻R37与高精度放大器N3的同相和反相输入端相连。高精度放大器N3增益设置端上并联有电阻R36，高精度放大器N3输出端和信号地端之间并联有电阻R39和电容C17。所述高精度放大器N3的输出端分别通过电阻R35、R31与第二四运算放大器N2的二组反相输入端和三组同相输入端相连，所述第二四运算放大器N2的二组同相输入端和三组反相输入端分别通过电阻R30、R32与主控CPU相连，第二四运算放大器N2的二组输出端和三组输出端分别与第一二极管Dl和第二二极管D2的阴极相连，所述第二四运算放大器N2的二组输出端和反相输入端、三组输出端和反相输入端之间分别并联有电容C14和 C15，第一二极管Dl和第二二极管D2的阳极分别与主控CPU相连，第一二极管Dl和第二二极管D2的阳极分别通过电阻R28、R34与供电单元正极相连，第一二极管Dl和第二二极管 D2的阳极分别通过第三二极管D3和第四二极管D4分别与第二四运算放大器N2的一组输出端和四组输出端相连，一组输出端和四组输出端分别通过电阻R18、R22与一组反相输入端和四组反相输入端相连，第二四运算放大器N2的一组和四组的同相输入端分别通过电阻R19、R25与主控CPU相连，一组的同相输入端通过电阻R19和似6与供电单元负极相连， 四组的同相输入端通过电阻R25、R27与供电单元负极相连。所述第一二极管Dl和第二二极管D2的阳极分别通过电阻R100、R104与第一四运算放大器m的一组和四组同相输入端相连，第一四运算放大器m的一组和四组同相输入端分别通过电阻R101、R105与功率地GNDPW相连，第一四运算放大器m的一组和四组同相输入端分别通过电阻R100、R104与主控CPU相连，第一四运算放大器m的一组反相输入端和输出端、四组的反相输入端和输出端之间分别并联有电阻R102、R106，第一四运算放大器m的一组和四组的反相输入端分别通过电阻R103、R107与信号地SGND相连，电阻R102 和R103相连，电阻RlOl和RlOO相连，电阻R107和R106相连，电阻R105和R104相连。所述第一四运算放大器m —组的输出端通过电阻Rl与充电控制三极管Ql的基极相连，第一四运算放大器m四组的输出端通过电阻Rll与放电控制三极管Q6的基极相连。所述主控CPU、第一四运算放大器附、第二四运算放大器N2、和高精度放大器N3分别由供电单元供电，供电电源的正极VIcc+、负极VIcc-分别为+15V和-15V，供电电源的正极VIcc+和负极 VIcc-之间并联有多个电容。其中第一四运算放大器m和第二四运算放大器N2的型号为LM324，高精度放大器 N3的型号为AD620，分流器R15的型号为FLQl，第一二极管Dl、第二二极管D2、第三二极管 D3 和第四二极管 D4 的型号为 1N4148,电阻 R38、R37、R36、R39、R35、R31、R30、R32、R28、R34、 R18、R22、R19、R25、R19、R26、R25和R27的阻值均为5. Ik欧姆，电容C17的型号为103，电容C14和C15的型号为102。
权利要求1.一种基于大电流输出的电池化成电路，包括用于控制化成电路充放电状态的主控单元、充电电源、供电单元和并联在充电电源正负两极的电池充放电单元，电池充放电单元与主控单元相连，主控单元和电池充放电单元分别由供电单元供电，所述电池充放电单元由充电电路和放电电路串联而成，其特征在于，所述充电电路包括充电控制三极管和充电分流三极管组，放电电路包括放电控制三极管和放电分流三极管组，所述充电控制三极管和放电控制三极管的基极和集电极之间均并联有电容，基极与发射极之间均并联有电阻，充电控制三极管和放电控制三极管的集电极分别与供电单元正极相连，基极通过电阻分别与主控单元相连；所述充电分流三极管组和放电分流三极管组分别由多个三极管并联而成， 各三极管组中三极管的集电极相连，各三极管组中三极管的发射极通过电阻彼此相连，各三极管的基极和集电极之间并联有电容，所述充电分流三极管组中各三极管的基极通过电阻与充电控制三极管的发射极相连，放电分流三极管组中各三极管的基极通过电阻与放电控制三极管的发射极相连；所述充电分流三极管组中各三极管的集电极与充电电源正极相连，充电分流三极管组中各三极管的发射极通过电阻彼此相连后与待化成电池正极相连， 放电分流三极管组中各三极管的集电极与待化成电池正极相连，放电分流三极管组中各三极管的发射极通过电阻彼此相连后与充电电源负极相连，待化成电池负极与充电电源负极相连，所述放电分流三极管组中各三极管的发射极通过电阻与功率地相连，充电分流三极管组中各三极管的集电极通过电容与功率地相连。
2.根据权利要求1所述的基于大电流输出的电池化成电路，其特征在于，所述充电分流三极管组和放电分流三极管组分别由四个三极管并联而成，四个三极管平均分流充电电源的电流。
3.根据权利要求2所述的基于大电流输出的电池化成电路，其特征在于，所述充电电源的容量为25AH。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于大电流输出的电池化成电路，其特征在于， 所述主控单元包括主控CPU、第一四运算放大器、第二四运算放大器、高精度放大器、分流器、若干电阻、若干电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述放电分流三极管组集电极与待化成电池正极之间还串联有分流器，分流器的两电流输入端分别与放电分流三极管组集电极和待化成电池正极相连，分流器的高低电压输出端分别通过电阻与高精度放大器的同相和反相输入端相连，高精度放大器增益设置端上并联有电阻，高精度放大器输出端和信号地端之间并联有电阻和电容；所述高精度放大器输出端分别通过电阻与第二四运算放大器的二组反相输入端和三组同相输入端相连，所述第二四运算放大器的二组同相输入端和三组反相输入端分别通过电阻与主控CPU相连，第二四运算放大器的二组输出端和三组输出端分别与第一二极管和第二二极管的阴极相连，所述第二四运算放大器的二组输出端和反相输入端、三组输出端和反相输入端之间分别并联有电容，第一二极管和第二二极管的阳极分别与主控CPU相连，第一二极管和第二二极管的阳极分别通过电阻与供电单元正极相连，第一二极管和第二二极管的阳极分别通过第三二极管和第四二极管分别与第二四运算放大器的一组输出端和四组输出端相连，一组输出端和四组输出端分别通过电阻与一组反相输入端和四组反相输入端相连，第二四运算放大器的一组和四组的同相输入端分别通过电阻与主控CPU相连，一组和四组的同相输入端通过电阻与供电单元负极相连；所述第一二极管和第二二极管的阳极分别通过电阻与第一四运算放大器的一组和四组同相输入端相连，第一四运算放大器的一组和四组同相输入端分别通过电阻与功率地相连，第一四运算放大器的一组反相输入端和输出端、四组的反相输入端和输出端之间并联有电阻，第一四运算放大器的一组和四组的反相输入端分别通过电阻与信号地相连，第一四运算放大器的一组和四组同相输入端分别通过电阻与主控CPU相连，所述第一四运算放大器一组的输出端通过电阻与充电控制三极管的基极相连，第一四运算放大器四组的输出端通过电阻与放电控制三极管的基极相连。
专利摘要本实用新型涉及一种基于大电流输出的电池化成电路，包括主控单元、充电电源、供电单元和电池充放电单元，电池充放电单元由充电电路和放电电路串联而成，所述充电电路包括充电控制三极管和充电分流三极管组，放电电路包括放电控制三极管和放电分流三极管组，所述充电分流三极管组和放电分流三极管组分别由多个三极管并联而成。本实用新型能输出大于3AH的大电流，很好的解决了大容量电池潜在缺陷无法发现的问题，并且具有精准控制性能的主控单元控制电池充放电单元进行化成试验，在充电电源的容量为25AH，充电分流三极管组和放电分流三极管组分别由四个三极管并联时，能提供25A电流精准充放电性能试验。
文档编号H01M10/04GK202275891SQ20112035503
公开日2012年6月13日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者卓玲佳, 徐广文, 裘志军 申请人:杭州三海电子有限公司