检测装置及系统的制作方法

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及检测装置及系统。

背景技术：

随着经济水平的发展和科学技术的进步，越来越多的领域采用新能源来为能源供给，以最大化的节约能源和减少环境污染。现在普遍使用的新能源包括如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

在上述情况下，电池作为一种过渡(例如，太阳能转化为电能)的能量体被应用的越来越广泛，例如，电池在电动汽车上的运用，电动汽车不仅需要消耗的能量较大，而且需要能量的供应时间也长，由于，电动汽车是依靠配备的电池的电能来获得前进的动力的，这就要求其配备的电池质量合格并且性能稳定。而现在所使用的电池除了供电体本身外，通常还配备有相应的电池管理系统bms(英文全称为batterymanagementsystem)，由其将电池与用户终端进行连接，从而提高电池的利用率，而且，电池管理系统中还设置有用于监测电池状态的从控部件。

但是，目前在电池的产业化生产过程中，由于生产工艺、加工材质等各种因素的影响，例如，焊接电路板时出现的漏焊、虚焊、元器件损坏以及辅助的散热器件和加热器件出现异常等错误，都会导致生产的从控部件质量不合格，进而严重影响电池的使用性能。

综上，目前关于电池的使用性能无法得到保障的问题，尚无有效的解决办法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了检测装置及系统，通过上位机、从控部件和测试板等的设置，提高了对电池各项使用性能的监测力度。

第一方面，本发明实施例提供了检测装置，包括：上位机、从控部件和测试板，其中，从控部件和测试板电连接，且，从控部件和测试板均与上位机电连接；

上位机，用于在接收到外部触发后生成监测信号，且，将监测信号发送给从控部件；

从控部件，用于在接收到监测信号后对电池进行测试，且，将测试得到的参数信号发送给测试板；

测试板，用于根据参数信号生成电池的测试结果，且，将测试结果发送给上位机进行显示。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，从控部件包括：电压检测单元，且，电压检测单元与测试板电连接；

电压检测单元，用于采集电池的实时电压值，且，将实时电压值转化成电压信号发送给测试板；

测试板，用于判断电压信号对应的数值是否超过电压门限值，且，当上述判断为是时，生成电压故障信号，并将电压故障信号发送给上位机。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，从控部件还包括：温度检测单元，且，温度检测单元与测试板电连接；

温度检测单元，用于采集电池的实时温度值，且，将实时温度值转化成温度信号发送给测试板；

测试板，用于判断温度信号对应的数值是否超过温度门限值，且，当上述判断为是时，生成温度异常信号，并将温度异常信号发送给上位机。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，从控部件还包括：均衡检测单元，且，均衡检测单元与测试板电连接；

均衡检测单元，用于向电池发送强制均衡信号后采集电池的实时电流值，且，将实时电流值转化成电流信号发送给测试板；

测试板，用于判断电流信号是否均衡，当判断结果为否时，生成均衡故障信号，并将均衡故障信号发送给上位机。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，从控部件还包括：热量控制检测单元，且，热量控制检测单元与测试板电连接；

测试板，还用于当温度信号对应的数值超过温度门限值时，生成散热信号，且，当温度信号对应的数值超过温度门限值时，生成加热信号；

热量控制检测单元，用于在接收到散热信号后，控制散热风扇进行散热；

热量控制检测单元，还用于在接收到加热信号后，控制加热组件进行加热。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，从控部件和测试板均通过can总线与上位机电连接。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，从控部件还包括：总线检测单元，且，总线检测单元与测试板电连接；

总线检测单元，用于通过输入输出口分别采集can总线的编号；

测试板，用于比对参数信号对应的总线id与编号是否一致，且，当比对结果不一致时判定参数信号对应的功能电路异常。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，从控部件还包括：通讯检测单元，且，通讯检测单元与测试板电连接；

通讯检测单元，用于向测试板发送连接调试信号；

测试板，用于当接收到连接调试信号后生成连接成功信号；当未能接收到连接调试信号后生成连接失败信号。

第二方面，本发明实施例提供了检测系统，包括：电池和上述的检测装置；

电池与检测装置电连接；

检测装置，用于对电池进行测试，并对测试得到的参数信号进行处理。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，电池为磷酸铁锂动力电池。

本发明实施例提供的检测装置及系统，其中，该检测装置包括：上位机、从控部件和测试板，其中，从控部件和测试板电连接，并且，从控部件和测试板均与上位机电连接，在使用过程中，上位机用于在接收到外部触发后生成监测信号，并且，上位机还将监测信号发送给从控部件，之后，从控部件用于在接收到监测信号后对电池进行测试，并且，从控部件还能够将测试得到的参数信号发送给测试板，之后，测试板用于根据参数信号生成电池的测试结果，并且，测试板还用于将测试结果发送给上位机进行显示，通过上述上位机、从控部件和测试板的配合使用，使得电池的各项使用性能通过参数的形式得到有效监测，从而进一步保证了生产的电池的合格率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的检测装置的连接图；

图2示出了本发明实施例所提供的检测装置的结构连接图；

图3示出了本发明实施例所提供的检测装置的结构框架图；

图4示出了本发明实施例所提供的检测系统的结构连接图。

图标：1-上位机；2-测试板；3-从控部件；4-电池；5-检测装置；31-电压检测单元；32-温度检测单元；33-均衡检测单元；34-热量控制检测单元；35-总线检测单元；36-通讯检测单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

电池4是我们生活和生产中一种常见的供电设备，电池4除了供电体本身外，通常还配备有相应的电池4管理系统bms，由其将电池4与用户终端进行连接，从而提高电池4的利用率。但是，在电池4的产业化生产过程中，由于生产工艺、加工材质等各种因素的影响，例如，焊接电路板时出现的漏焊、虚焊、元器件损坏以及辅助的散热器件和加热器件出现异常等错误，都会导致生产的从控部件3质量不合格，进而严重影响电池4的使用性能，目前，并没有有效的方法对电池4的使用性能进行监测。

基于此，本发明实施例提供了检测装置5及系统，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1、图2和图3，本实施例提出的检测装置5具体包括：上位机1、从控部件3和测试板2，具体的，在该检测装置5中，从控部件3和测试板2电连接，并且，从控部件3和测试板2均与上位机1电连接，这里需要进行说明的是，上述电连接的形式可以是有线连接或者是无线连接，具体的连接形式可以根据使用环境进行灵活设定，上述各个部件在工作时，首先是由上位机1用于在接收到外部触发后生成监测信号，并且，上位机1还将监测信号发送给从控部件3，之后，从控部件3用于在接收到监测信号后对电池4进行测试，并且，从控部件3还将测试得到的参数信号发送给测试板2，之后，测试板2用于根据参数信号生成电池4的测试结果，并且，将测试结果发送给上位机1进行显示，以供相关人员及时查看电池4是否出现异常。

在该检测装置5中，从控部件3包括：电压检测单元31，并且，电压检测单元31与测试板2电连接，在使用时，电压检测单元31用于采集电池4的实时电压值，并且，电压检测单元31还用于将实时电压值转化成电压信号发送给测试板2，之后，测试板2用于判断电压信号对应的数值是否超过电压门限值，由于，电池4为60ah磷酸铁锂动力电池4组，其自放电率比较低，即使是长时间放置，电压也能保持恒定，所以，可在测试板2内写入固定的门限值，通过对采集的电压进行判断来确定该通道电池4是否出现故障。并且，当上述判断为是时，测试板2还用于生成电压故障信号，并将电压故障信号发送给上位机1。并且，电压故障信号由can总线发出，上位机1(例如，labview)进行相应的故障处理。

此外，从控部件3还包括：温度检测单元32，并且，温度检测单元32与测试板2电连接，温度检测单元32用于采集电池4的实时温度值，并且，将实时温度值转化成温度信号发送给测试板2，测试板2用于判断温度信号对应的数值是否超过温度门限值，并且，当上述判断为是时，生成温度异常信号，并将温度异常信号发送给上位机1。具体实施时，温度检测单元32中采用热敏电阻，使用温度为摄氏25°，电阻为20k，内部电路采用电阻分压，ad转换，利用读取的ad值进行反推出温度值。测试时，可以测量8路温度信号，测试系统必须实现8路信号的正常采集判断、短路判断和开路判断，故需要采用16个开关。但为节省测试系统的资源，将8路电阻信号短接一起，由测试系统输出一个电阻信号，进行检测，并将检测结果发送给上位机1显示。

此外，从控部件3还包括：均衡检测单元33，并且，均衡检测单元33与测试板2电连接，均衡检测单元33用于向电池4发送强制均衡信号后采集电池4的实时电流值，并且，将实时电流值转化成电流信号发送给测试板2，测试板2用于判断电流信号是否均衡，当判断结果为否时，生成均衡故障信号，并将均衡故障信号发送给上位机1。具体实施时，均衡原理是利用外部电源通过dc-dc给某一路电池4均衡，均衡信息可以通过can总线来识别，均衡检测单元33会发送均衡电流、均衡使能、均衡电池4编号等信息，均衡检测单元33集成了检测模式，通过发送指令，可以实现强制均衡功能，基于此原理进行该功能的检测。检测系统发出强制均衡命令，通过测试板2读取can总线上的均衡电流信息来判断均衡电路是否正常，并将测试信息上传上位机1。

此外，从控部件3还包括：热量控制检测单元34，并且，热量控制检测单元34与测试板2电连接，测试板2还用于当温度信号对应的数值超过温度门限值时，生成散热信号，并且，当温度信号对应的数值超过温度门限值时，生成加热信号，热量控制检测单元34用于在接收到散热信号后，控制散热风扇进行散热，热量控制检测单元34还用于在接收到加热信号后，控制加热组件进行加热。具体实施时，热量控制检测单元34检测电池4箱体内的温度，当超出设计上限则通过控制散热风扇继电器，开启散热功能；当低于设计下限，则通过输出加热信号控制ptc和风扇进行加热；同时，还预留检测模式，即通过发送指令可实现强制加热和散热的控制。因此，可以通过io读取是否输出加热散热信号，从而判断电池4的故障是否出现，并将检测结果上传上位机1。

在该检测装置5中，从控部件3和测试板2均通过can总线与上位机1电连接。这里需要进行说明的是，can总线通信接口中集成了can协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作，can属于现场总线的范畴，能够有效支持分布式控制或实时控制，其安全性好、舒适性高、成本低。

此外，从控部件3还包括：总线检测单元35，并且，总线检测单元35与测试板2电连接，总线检测单元35用于通过输入输出口分别采集can总线的编号，测试板2用于比对参数信号对应的总线id与编号是否一致，并且，当比对结果不一致时判定参数信号对应的功能电路异常。具体实施时，总线检测单元35通过io采集实现总线id的编号，并且，通过控制开关量的输出作为总线检测单元35的输入，即通过can的id来判断电路功能是否正常，并上传上位机1。

此外，从控部件3还包括：通讯检测单元36，并且，通讯检测单元36与测试板2电连接，通讯检测单元36用于向测试板2发送连接调试信号，测试板2用于当接收到连接调试信号后生成连接成功信号，当未能接收到连接调试信号后生成连接失败信号。测试板2和从控部件3在通讯时，若能够接收到测试板2的信息则通讯成功，若不能接收到测试板2的信息则通讯失败，并将检测结果上传上位机1。

综上所述，本实施例提供的检测装置5包括：上位机1、从控部件3和测试板2，在该检测装置5中，从控部件3和测试板2电连接，并且，从控部件3和测试板2均与上位机1电连接，在使用时，上位机1用于在接收到外部触发后生成监测信号，并且，上位机1还用于将上述监测信号发送给从控部件3，之后，从控部件3用于在接收到监测信号后对电池4进行测试，并且，从控部件3还能够将测试得到的参数信号发送给测试板2，之后，测试板2用于根据参数信号生成电池4的测试结果，并且，测试板2还用于将测试结果发送给上位机1进行显示，以便工作人员及时查看，通过上述各个部件的设置，使得电池4的各项性能参数能够得到有效监测，从而保证了电池4生产的合格率。

实施例2

参见图4，本实施例提供了检测系统包括：电池4和上述的检测装置5，在该检测系统中，电池4与检测装置5电连接，使用时，检测装置5用于对电池4进行测试，并对测试得到的参数信号进行处理，这里需要进行说明的是，在该检测系统中，通常，电池4为磷酸铁锂动力电池4。磷酸铁锂动力电池4是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池4，其正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等，并且，这种电池4容量大、重量轻、环保效果好、耐高温性能好，非常适宜在工业生产中使用。

综上所述，本实施例提供的检测系统包括：电池4和上述的检测装置5，并且，电池4与检测装置5电连接，使用时，检测装置5用于对电池4进行测试，并对测试得到的参数信号进行处理，从而能够保障电池4的各项性能参数符合生产规范。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。