专利名称：电池测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试装置，特别涉及一种电池测试仪。
背景技术：
在电池生产企业，针对成品电池的测试， 一般为采用内阻仪、万用表以 及普通电阻负载来测试被测试电池，具体为采用数字万用表测试空载电压和 负载电压，采用电源或者充电器给电池充电，采用功率电阻或者电子负载来 给被测试电池加负载放电，采用内阻仪来测试电池内阻大小，采用按键开关 来测试电池短路保护功能，测试过程中由操作人员人工观察数据并判断结 果，这种方案虽然成本低，但是测试需要很多过程，需要由肉眼观察，劳动 强度高，容易误判，有些参数无法测量，如过电流保护数据，测试精度很 差，而且测试速度慢、效率低。还有一些企业利用电子负载、直流电源、台 式万用表和计算机组成成套测试系统，如
图1所示，其为现有电池测试系统
的方框图，该成套测试系统包括计算机1、直流电源2、电子负载3、内阻仪 4、数字万用表5，在该测试系统中，计算机1为必须设备，其通过相应的通 讯协议，例如RS232、 USB或GBIB (通用接口总线)，与其它各组件通讯连 接，从而控制其它各组件对被测试电池6进行程序化测试并采集测试结果， 虽然采用该方案测试精度和速度都有保证，且测试方案可通过软件编程，选 择灵活，数据精度高、可靠性高，但是整套测试系统成本极高，系统建立和 维护复杂，需要较高操作水平，只适合大型企业采用，普通中小型电池生产 企业较难承受。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种针对成品电池产品的快速的多功能综合 测试仪器，将直流数字电源、电子负载以及交流内阻仪等仪表功能整合到一 台仪器中间，全自动的完成整块电池的各项测试功能。
4为实现在上述目的，本实用新型提供一种电池测试仪，其包括用于测 试电池充电功能的数字电源充电器模块、用于给电池放电的电子负载模块、 用于测试电池电压的电压检测模块、用于测试电池内阻的电池内阻检测模 块、用于测试电池电流的电流检测模块、微处理器模块、电源供应模块以及 具有电池电极接口的电极连接器；所述微处理器模块分别与数字电源充电器 模块、电子负载模块、电压检测模块、电池内阻检测模块、电流检测模块电 性连接以控制各个模块之间协同工作来进行电池测试，所述电源供应模块电 性连接所述数字电源充电器模块以向其供应充电电源，需要与电池电极相连 接的各模块分别与所述电极连接器的弓I脚电性连接。
其中，还包括通讯接口模块，其与所述微处理器模块电性连接。
其中，还包括用于连接电池数据接口的数据连接器，所述微处理器模块 的引脚电性连接该数据连接器以测试电池的通讯功能和通讯数据是否正常。
其中，所述微处理器模块电性连接所述数字电源充电器模块的电压和电 流控制引脚，以控制所述数字电源充电器模块输出规定的电压和电流给被测 试电池充电。
其中，所述微处理器模块电性连接所述电子负载模块的控制引脚，从而 控制该电子负载模块与被测试电池连接以给其放电。
其中，所述微处理器模块电性连接所述电池内阻检测模块的控制引脚， 从而控制该电池内阻检测模块与被测试电池连接以测试电池的内阻。
其中，所述微处理器模块电性连接所述电压检测模块的控制引脚，从而 控制该电压检测模块与被测试电池连接以测试电池的电压。
其中，所述微处理器模块电性连接所述电流检测模块的控制引脚，从而 控制该电流检测模块与被测试电池连接以测试电池的电流。
其中，所述微处理器模块包括芯片MEGA128 、 TLC2543及 SN74HC573。
其中，所述通讯接口模块还与计算机通讯连接。
综上所述，本实用新型集中各种测试仪器的优点于一身，将直流数字电 源、电子负载以及交流内阻仪等仪表功能整合到一台仪器中，利用微处理软 件控制各种功能模块，全自动的完成整块电池的各项测试功能，测试速 快、精度高，成本适中，适合广大中小型电池生产企业的需求。为更进一步阐述本实用新型为实现预定目的所采取的技术手段及功效， 请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特 征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明 用，并非用来对本实用新型加以限制。
以下结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式
详细描述，将使本实 用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。 附图中，
图1为现有电池测试系统的方框图2为本实用新型电池测试仪的方框图3为本实用新型电池测试仪的应用示意图4为本实用新型电池测试仪一较佳实施例的模块结构图5为本实用新型电池测试仪一较佳实施例的电压检测模块的电路图6为本实用新型电池测试仪一较佳实施例的电流检测模块的电路图。
具体实施方式
参阅图2及图4，图2为本实用新型屯池测试仪的方框图，图4为本实 用新型电池测试仪一较佳实施例的模块结构图；本实用新型的电池测试仪包 括用于测试电池充电功能的数字电源充电器模块10、用于给电池放电的电 子负载模块20、用于测试电池电压的电压检测模块30、用于测试电池内阻的 电池内阻检测模块40、用于测试电池电流的电流检测模块50、微处理器模块 60、电源供应模块70以及具有电池电极接口的电极连接器90;所述微处理 器模块60分别与数字电源充电器模块10、电子负载模块20、电压检测模块 30、电池内阻检测模块40、电流检测模块50电性连接以控制各个模块之间 协同工作来进行电池测试，电源供应模块70电性连接数字电源充电器模块 10以向其供应充电电源，需要与电池电极相连接的各模块分别与所述电极连 接器90的引脚电性连接。
本实用新型的电池测试仪进一步还包括通讯接口模块80，其与所述微处 理器模块60电性连接。如图3所示，其为本实用新型电池测试仪的应用示意
6图中，本实用新型电池测试仪7在测试被测试电池6时，还可通过通讯接口 模块80与其它装置通讯连接，例如在一定通讯协议下(如RS232，以太 网……)与计算机1通讯连接，此处的计算机1为可选装置，通过计算机1 可进一步加强电池测试的自动化管理。
如图2、图4所示，本实用新型电池测试仪进一步还包括用于连接电池 数据接口的数据连接器IOO(图4中连接器J3)，微处理器模块60的引脚 R1—AD、 R2_AD、 SCL及SDA等电性连接该数据连接器100，从而可测试电 池的通讯功能和通讯数据是否正常。
区别于现有的多台独立仪器的测试系统模式，本实用新型在单台仪器设 备内，采用微处理器模块60，整合现有技术中对成品电池进行功能检测所用 到的各个功能模块为一体，包括数字电源充电器模块10、电子负载模块20、 电压检测模块30、电池内阻检测模块40、电流检测模块50等，形成一种多 功能测试仪器。如图4所示，微处理器模块60的相应控制引脚电性连接数字 电源充电器模块10的CHR—CON、 CV一PWM、 CC_PWM等引脚；微处理器 模块60的相应控制引脚电性连接电子负载模块20的SHORT、 OVC—IOX、 LOAD—C等引脚；微处理器模块60的相应控制引脚电性连接电压检测模块 30的BAT—VOL_ADC、 VOL一A、 VOL_B等引脚；微处理器模块60的相应 控制引脚电性连接电池内阻检测模块40的SIN一PWM、 SIN一GATE、 IMP—ADC等引脚；微处理器模块60的相应控制引脚电性连接电流检测模块 50的CHR—CUR—ADC、 DIS—CUR—ADC、 OVC—INT等引脚；微处理器模块 60的相应控制引脚电性连接通讯接口模块80的TXD1、 RXDl、 NET_CFG 等引脚；电源供应模块70通过IN—POWER引脚电性连接数字电源充电器模 块10以向其供电；对于需要与电池电极相连接以进行测量工作的各模块，如 数字电源充电器模块10、电子负载模块20、电池内阻检测模块40、电流检 测模块50等，分别通过引脚如PACK+、 PACK一RS+等与电极连接器90 (图 4中连接器J1)的引脚电性连接，被测电池的电极接入电极连接器90后，由 电极连接器90将电池电极引入各测量模块；对于相互之间需要传递数据以共 同完成电池测量工作的模块，设有相应的引脚以相互连接，例如电压检测模 块30和电池内阻检测模块40之间通过引脚PR+_VIN和PR-一VIN等相互连 接。通过微处理器模块60的设置，可控制各测量模块是否接入测量电路及何
7时接入测量电路，即是否与被测电池接通以进行相应的测量，对于需要多个
模块共同工作的情况，则由微处理器模块60协调各模块的工作顺序、连接方 式等。
本实用新型基于微处理器模块60，控制各个测量模块之间协同动作，完 成一系列既定的电池测试动作，进而得出测试结果，通过连接微处理器模块 60的显示屏幕或计算机，可将结果显示在显示屏幕上面，并根据设定条件， 判断电池是否合格。具体而言，主要的测试动作包括
1、微处理器模块60控制数字电源充电器模块10输出规定的电压和电流 给被测试电池充电，判断电池充电功能是否正常；2、微处理器模块60控制 电子负载模块20给被测试电池放电，判断电池放电负载电压是否正常；3、 微处理器模块60控制电池内阻检测模块40，测试被测试电池的内阻是否正 常；4、微处理器模块60控制电压检测模块30、电流检测模块50，测试被测 试电池的空载电压是否正常，识别电阻是否正常；5、微处理器模块60控制 电子负载模块20,测试被测试电池的过电流保护功能和短路保护功能是否正 常；6、微处理器模块60控制与被测试电池之间的通讯，测试被测试电池的 通讯功能和通讯数据是否正常。
本实用新型中，各模块可采用通用的芯片来实现，例如微处理器模块60 可包括芯片MEGA128、 TLC2543及SN74HC573;电子负载模块20主要采 用LM324芯片；通讯接口模块80主要采用MAX202芯片；数字电源充电器 模块10主要采用TL494, LM358等芯片；电压检测模块30主要采用 OP07, CD4052等芯片；电池内阻检测模块40主要采用LM324, CD4053, OP07， LM339等芯片；电流检测模块50主要采用OP07等芯片；电源供应 模块70主要采用SP29152, LM7912等芯片。各测量模块的具体电路可参照 现有电池测量装置中相应模块，如图5所示，其为本实用新型电池测试仪一 较佳实施例的电压检测模块的电路图，该较佳实施例中，电压检测模块围绕 芯片CD4052 (图5中U21所示)设计，留有用于连接其它模块的相应的引 脚，如BAT一VOL一ADC、 VOL一A、 VOL一B等；如图6所示，其为本实用新 型电池测试仪一较佳实施例的电流检测模块的电路图，该较佳实施例中，电 流检测模块留有用于连接其它模块的相应的引脚，如CHR_CUR_ADC、 DIS_CURADC、 OVCJNT等。综上所述，本实用新型集中各种测试仪器的优点于一身，将直流数字电 源，电子负载以及交流内阻仪等仪表功能整合到一台仪器中间，利用微处理 软件控制各种功能模块，全自动的完成整块电池的各项测试功能，具有测试 速度快，精度高，成本适中，适合广大中小型电池生产企业的需求。
利用本实用新型技术，可以在极短时间内(2-3秒)，自动完成电池各项 性能参数的自动测试，将电池连接上测试针，自动启动测试，完成电池电 压，内阻，充电，放电，负载，过电流保护，以及短路保护功能的快速检 测，相比于旧有的测试方案，可提高生产效率数十倍，对产品品质控制提升 效果明显。相比于多种仪器组成的成套测试系统，也可以显著降低成本，测 试速度也有提升。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技 术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形 都应属于本实用新型后附的权利要求的保护范围。
权利要求1、一种电池测试仪，其特征在于，包括用于测试电池充电功能的数字电源充电器模块、用于给电池放电的电子负载模块、用于测试电池电压的电压检测模块、用于测试电池内阻的电池内阻检测模块、用于测试电池电流的电流检测模块、微处理器模块、电源供应模块以及具有电池电极接口的电极连接器；所述微处理器模块分别与数字电源充电器模块、电子负载模块、电压检测模块、电池内阻检测模块、电流检测模块电性连接以控制各个模块之间协同工作来进行电池测试，所述电源供应模块电性连接所述数字电源充电器模块以向其供应充电电源，需要与电池电极相连接的各模块分别与所述电极连接器的引脚电性连接。
2、 如权利要求1所述的电池测试仪，其特征在于，还包括通讯接口模 块，其与所述微处理器模块电性连接。
3、 如权利要求1所述的电池测试仪，其特征在于，还包括用于连接电池 数据接口的数据连接器，所述微处理器模块的弓I脚电性连接该数据连接器以 测试电池的通讯功能和通讯数据是否正常。
4、 如权利要求1所述的电池测试仪，其特征在于，所述微处理器模块电 性连接所述数字电源充电器模块的电压和电流控制引脚，以控制所述数字电 源充电器模块输出规定的电压和电流给被测试电池充电。
5、 如权利要求1所述的电池测试仪，其特征在于，所述微处理器模块电 性连接所述电子负载模块的控制引脚，从而控制该电子负载模块与被测试电 池连接以给其放电。
6、 如权利要求1所述的电池测试仪，其特征在于，所述微处理器模块电 性连接所述电池内阻检测模块的控制引脚，从而控制该电池内阻检测模块与 被测试电池连接以测试电池的内阻。
7、 如权利要求1所述的电池测试仪，其特征在于，所述微处理器模块电 性连接所述电压检测模块的控制引脚，从而控制该电压检测模块与被测试电 池连接以测试电池的电压。
8、 如权利要求1所述的电池测试仪，其特征在于，所述微处理器模块电 性连接所述电流检测模块的控制引脚，从而控制该电流检测模块与被测试电 池连接以测试电池的电流。
9、 如权利要求1所述的电池测试仪，其特征在于，所述微处理器模块包 括芯片MEGA128、 TLC2543及SN74HC573。
10、 如权利要求2所述的电池测试仪，其特征在于，所述通讯接口模块 还与计算机通讯连接。
专利摘要一种电池测试仪，包括数字电源充电器模块、电子负载模块、电压检测模块、电池内阻检测模块、电流检测模块、微处理器模块、电源供应模块以及具有电池电极接口的电极连接器；所述微处理器模块分别与数字电源充电器模块、电子负载模块、电压检测模块、电池内阻检测模块、电流检测模块电性连接以控制各个模块之间协同工作来进行电池测试，所述电源供应模块电性连接所述数字电源充电器模块以向其供应充电电源，需要与电池电极相连接的各模块分别与所述电极连接器的引脚电性连接。本实用新型将直流数字电源、电子负载以及交流内阻仪等仪表功能整合到一台仪器中，测试速度快、精度高，成本适中，适合广大中小型电池生产企业的需求。
文档编号G01R31/36GK201348658SQ20092012911
公开日2009年11月18日 申请日期2009年1月4日 优先权日2009年1月4日
发明者吴劲松 申请人:吴劲松