一种成品锂电池保护状态漏电流测量系统的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池测试设备技术领域，特别指一种成品锂电池保护状态漏电流测量系统。


背景技术：

2.成品锂电池即电芯与电芯保护板进行封装后的产品，成品锂电池在生产完成后需要进行一系列的测试，充电过流保护、放电过流保护、短路保护便是其中的测试项目。
3.传统上，仅测试成品锂电池在触发充电过流保护、放电过流保护、短路保护时的电流值，没有测试对应的漏电流值，仅是简单的判断触发充电过流保护、放电过流保护、短路保护时的漏电流值是否超过设定的电流阈值。而漏电流值直接关系着成品锂电池的使用寿命，过大的漏电流值甚至会使成品锂电池存在损坏的风险，在对成品锂电池的优劣分类更精细的背景下，需要准确地去测量成品锂电池在触发充电过流保护、放电过流保护、短路保护时对应的漏电流大小。
4.因此，如何提供一种成品锂电池保护状态漏电流测量系统，实现精确测量成品锂电池保护状态下的漏电流，成为一个亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种成品锂电池保护状态漏电流测量系统，实现精确测量成品锂电池保护状态下的漏电流。
6.本实用新型是这样实现的：一种成品锂电池保护状态漏电流测量系统，包括一控制模块、一dac模块、一充放电恒流源与短路控制模块、一充放电通路选择模块、一电流采集模块、一adc模块以及一上位机；
7.所述控制模块分别与dac模块、充放电恒流源与短路控制模块、充放电通路选择模块、电流采集模块、adc模块以及上位机连接；所述充放电恒流源与短路控制模块的输入端与dac模块的输出端连接，输出端与充放电通路选择模块的输入端连接；所述电流采集模块的输入端与充放电通路选择模块的输出端连接，输出端与adc模块的输入端以及充放电恒流源与短路控制模块的输入端连接；所述dac模块的输出端与adc模块的输入端连接。
8.进一步地，所述控制模块包括一mcu、一以太网接口以及一外围电路；
9.所述mcu分别与以太网接口、外围电路、dac模块、充放电恒流源与短路控制模块、充放电通路选择模块、电流采集模块以及adc模块连接；所述以太网接口与上位机连接。
10.进一步地，所述dac模块包括一dac芯片n1、一电阻tr1、一电容tc6、一电容tc7以及一电容tc8；
11.所述dac芯片n1的引脚3、7与充放电恒流源与短路控制模块连接，引脚12、13、14分别与mcu的引脚83、84、82连接，引脚15与电阻tr1以及电容tc8连接，引脚9、10、16接地；所述电容tc6和电容tc7并联后，一端与dac芯片n1的引脚1以及adc模块连接，另一端接地。
12.进一步地，所述充放电恒流源与短路控制模块包括一运放u2a、一运放u2b、一运放
u3、一运放u4a、一电阻r1、一电阻r2、一电阻r3、一电阻r4、一电阻r5、一电阻r6、一电阻r7、一电阻r8、一电阻r9、一电阻r10、一电阻r11、一电阻r12、一电阻r13、一电阻r14、一电阻r15、一电阻r16、一电阻r17、一电阻r18、一电阻r19、一电阻r20、一电阻r21、一电阻r22、一电阻r23、一电阻r24、一电阻r25、一电阻r27、一电阻r44、一电阻r62、一电容c1、一电容c2、一电容c3、一电容c4、一电容c5、一电容c6、一mos管q1、一mos管q2、一mos管q3、一mos管q4、一mos管q5、一mos管q6、一mos管q8、一二极管d1、一光耦u1以及一栅极驱动芯片u10；
13.所述运放u3的引脚1、4与电流采集模块连接，引脚6与电阻r15连接并接地，引脚7与电阻r6、电阻r13以及电容c2连接；
14.所述电阻r2的一端与dac模块连接，另一端与电容c1以及运放u2a的引脚3连接；所述运放u2a的引脚2与电阻r6、电容c2以及电阻r11连接，引脚1与电阻r4连接，引脚4与栅极驱动芯片u10的引脚6连接，引脚8与栅极驱动芯片u10的引脚1、8连接；所述栅极驱动芯片u10的引脚2、4均与mcu的引脚63连接；所述电容c3的一端与电阻r11连接，另一端与电阻r4、mos管q3的漏极、二极管d1的输出端以及光耦u1的引脚1连接；所述电阻r8的一端与mos管q3的栅极以及mcu的引脚92连接，另一端与mos管q3的源极连接并接地；所述光耦u1的引脚2与二极管d1的输入端连接并接地，引脚3与电阻r1以及电阻r3连接；所述mos管q1的栅极与电阻r1以及电阻r5连接，源极与电阻r5以及电阻r9连接，漏极与mos管q2的漏极连接；所述mos管q2的栅极与电阻r3以及电阻r7连接，源极与电阻r7以及电阻r10连接；所述电阻r9与电阻r10以及充放电通路选择模块连接；
15.所述运放u2b的引脚6与电阻r12以及电阻r13连接，引脚7与电阻r12、电阻r44以及电容c5连接；所述运放u4a的引脚1与电阻r16连接，引脚2与电阻r44、电阻r14以及电容c5连接，引脚3与电阻r20以及电容c6连接，引脚4与栅极驱动芯片u10的引脚6连接，引脚8与栅极驱动芯片u10的引脚1、8连接；所述电阻r14与电容c4连接；所述电阻r20与dac模块连接；
16.所述mos管q8的栅极与电阻r27以及mcu的引脚91连接，源极与电阻r27连接并接地，漏极与电阻r16、电阻r17、电阻r18以及电容c4连接；所述mos管q4的栅极与电阻r17以及电阻r21连接，源极与电阻r21以及电阻r62连接，漏极与mos管q5的漏极、mos管q6的漏极以及充放电通路选择模块连接；所述mos管q5的栅极与电阻r18以及电阻r22连接，源极与电阻r22以及电阻r24连接；所述mos管q6的栅极与电阻r19以及电阻r23连接，源极与电阻r23以及电阻r25连接；所述电阻r62与电阻r24以及电阻r25连接；所述电阻r19与栅极驱动芯片u10的引脚5、7连接。
17.进一步地，所述充放电通路选择模块包括一继电器k1、一继电器k2、一继电器k3、一二极管d2、一二极管d3、一二极管d4、一mos管q7、一mos管q9、一mos管q15、一电阻r26、一电阻r31以及一电阻r63；
18.所述继电器k1的引脚1与二极管d2的输入端以及mos管q15的漏极连接，引脚2、3与充放电恒流源与短路控制模块连接，引脚4与继电器k2的引脚3连接，引脚5与二极管d2的输出端连接；所述mos管q15的栅极与电阻r63以及mcu的引脚78连接，源极与电阻r63连接并接地；
19.所述继电器k2的引脚1与二极管d3的输入端以及mos管q7的漏极连接，引脚4与电流采集模块连接，引脚5与二极管d3的输出端连接；所述mos管q7的栅极与电阻r26以及mcu的引脚77连接，源极与电阻r26连接并接地；
20.所述继电器k3的引脚1与二极管d4的输入端以及mos管q9的漏极连接，引脚3、4与电流采集模块连接，引脚5与二极管d4的输出端连接；所述mos管q9的栅极与电阻r31以及mcu的引脚76连接，源极与电阻r31连接并接地。
21.进一步地，所述电流采集模块包括一电阻r33、一电阻r34、一电阻r35、一电阻r37、一电阻r38、一电阻r39、一电阻r40、一电阻r42、一电阻r43、一电阻r45、一电阻r46、一电阻r47、一电阻r48、一电阻r49、一电阻r50、一电阻r51、一电阻r52、一电阻r53、一电阻r54、一电阻r55、一电阻r56、一电阻r57、一电阻r58、一电阻r59、一电阻r64、一电阻r66、一电阻r67、一电阻r68、一电阻r69、一电阻r70、一电阻r71、一电阻r72、一运放u5a、一运放u5b、一运放u6、一运放u8a、一运放u8b、一电容c26、一电容c27、一电容c29、一电容c31、一电容c32、一电容c34、一电容c35、一电容c36、一电容c38、一电容c39、一继电器k4、一继电器k5、一继电器k7、一继电器k8、一二极管d5、一二极管d6、一二极管d7、一二极管d8、一二极管d9、一mos管q10、一mos管q11、一mos管q12、一mos管q13、一mos管q14、一光耦继电器k6、一采样电阻r28、一采样电阻r60、一采样电阻r61以及一多路复用开关u9；
22.所述运放u5b的引脚5与电阻r33以及电容c27连接，引脚6、7与电阻r35、电容c26以及adc模块连接；所述电阻r34的一端与电阻r33以及电容c26连接，另一端与电阻r40、运放u6的引脚7以及充放电恒流源与短路控制模块连接；
23.所述运放u6的引脚1与电阻r37、电容c29以及电容c31连接，引脚2与多路复用开关u9的引脚8连接，引脚3与电阻r51、电阻r52、电阻r53、电阻r54、电阻r55、电阻r56、电阻r57以及电阻r58连接，引脚4与电阻r42、电容c31以及电容c35连接，引脚6与电阻r35、电阻r49以及运放u8b的引脚7连接；所述多路复用开关u9的引脚4、5、6、7、12、11、10、9分别与电阻r51、电阻r52、电阻r53、电阻r54、电阻r55、电阻r56、电阻r57以及电阻r58连接；
24.所述运放u8b的引脚5与电阻r39以及电容c32连接，引脚6与电阻r40以及电阻r45连接；所述运放u8a的引脚1、2与电阻r39连接，引脚3与电阻r38、电阻r43以及电容c34连接；所述电容c34与电阻r43连接并接地；
25.所述运放u5a的引脚1、2与电阻r50、电容c36以及adc模块连接，引脚3与电阻r48以及电容c38连接；所述电阻r48与电阻r49以及电容c36连接；
26.所述继电器k4的引脚1与二极管d5的输出端连接，引脚2与电阻r42连接，引脚3与电阻r37连接，引脚4与继电器k8的引脚2连接，引脚5与采样电阻r28的引脚3连接，引脚6与采样电阻r60的引脚2以及采样电阻r61的引脚2连接，引脚7与采样电阻r28的引脚2连接，引脚8与二极管d5的输入端以及mos管q10的漏极连接；所述mos管q10的源极与电阻r47连接并接地，栅极与电阻r46以及电容r47连接；所述电阻r46与mcu的引脚75连接；所述采样电阻r28的引脚1与充放电通路选择模块连接，引脚4与电阻r30连接；
27.所述光耦继电器k6的引脚1与电阻r59以及二极管d6的输出端连接，引脚2与二极管d6的输入端以及mos管q11的漏极连接，引脚3与继电器k7的引脚4以及充放电通路选择模块连接，引脚4与继电器k7的引脚6以及充放电通路选择模块连接；所述电阻r64的一端与电阻r66以及mos管q11的栅极连接，另一端与mcu的引脚73连接；所述电阻r66与mos管q11的源极连接并接地；
28.所述继电器k7的引脚1与二极管d7的输出端连接，引脚2与继电器k5的引脚2连接，引脚3与继电器k5的引脚3连接，引脚8与二极管d7的输入端以及mos管q13的漏极连接；所述
电阻r67的一端与电阻r69以及mos管q13的栅极连接，另一端与mcu的引脚72连接；所述电阻r69与mos管q13的源极连接并接地；
29.所述继电器k5的引脚1与二极管d8的输出端以及电容c39连接，引脚4与采样电阻r61的引脚1连接，引脚5与采样电阻r60的引脚1连接，引脚6与采样电阻r61的引脚4连接，引脚7与采样电阻r60的引脚4连接，引脚8与二极管d8的输入端以及mos管q12的漏极连接；所述电阻r68的一端与电阻r71以及mos管q12的栅极连接，另一端与mcu的引脚74连接；所述电阻r71与mos管q12的源极连接并接地；
30.所述继电器k8的引脚1与二极管d9的输出端连接，引脚2与继电器k4的引脚4连接，引脚3与继电器k4的引脚6连接，引脚4与采样电阻r60的引脚2连接，引脚5与采样电阻r61的引脚2连接，引脚6与采样电阻r60的引脚3连接，引脚7与采样电阻r61的引脚3连接，引脚8与二极管d9的输入端以及mos管q14的漏极连接；所述电阻r70的一端与电阻r72以及mos管q14的栅极连接，另一端与mcu的引脚71连接；所述电阻r72与mos管q14的源极连接并接地。
31.进一步地，所述adc模块包括一adc芯片u7、一电阻r36、一电阻r41、一电容c28、一电容c30以及一电容c33；
32.所述adc芯片u7的引脚1与电阻r36、电容c28以及电容c30连接，引脚2与电阻r41、电容c30以及电容c33连接，引脚5、6与mmcu的引脚85、86连接，引脚7接地，引脚8与dac模块连接。
33.本实用新型的优点在于：
34.通过设置充放电恒流源与短路控制模块，提供充放电和短路的功能，能够让成品锂电池进入到充电过流保护状态、放电过流保护状态或者短路保护的状态下；通过设置充放电恒流源与短路控制模块的mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4、mos管q5、mos管q6以及mos管q8均为npn型mos管，即通过npn型mos管对成品锂电池做短路测试(通过mos管进行线性调节和短路开关)，避免机械继电器带电切换存在的继电器黏连现象和使用寿命减少的问题，可以在成品锂电池进入相应保护状态后，不触发成品锂电池从保护状态下恢复的前提下，提高采样电阻的阻值；通过设置继电器与运放进行组合，可灵活的切换测量电流档位，提高电流信号采集的信噪比；对充放电恒流回路使用pid调节方式，使测试的充放电电流更稳定，对充放电回路单独使用继电器进行切换，可以准确地测量成品锂电池在不同保护状态下的漏电流值，最终实现精确测量成品锂电池保护状态下的漏电流。
附图说明
35.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
36.图1是本实用新型一种成品锂电池保护状态漏电流测量系统的电路原理框图。
37.图2是本实用新型mcu的电路图。
38.图3是本实用新型以太网接口的电路图。
39.图4是本实用新型外围电路的电路图。
40.图5是本实用新型dac模块的电路图。
41.图6是本实用新型充放电恒流源与短路控制模块的电路图。
42.图7是本实用新型充放电通路选择模块的电路图。
43.图8是本实用新型电流采集模块的电路图。
44.图9是本实用新型adc模块的电路图。
具体实施方式
45.请参照图1至图9所示，本实用新型一种成品锂电池保护状态漏电流测量系统的较佳实施例，包括一控制模块、一dac模块、一充放电恒流源与短路控制模块、一充放电通路选择模块、一电流采集模块、一adc模块以及一上位机；
46.所述控制模块通过以太网接口与上位机进行数据传输交互，用户通过所述上位机对mcu进行指令的下达；所述dac模块以及mcu的信号高精度地输出电压量到充放电恒流源与短路控制模块，将所述dac芯片n1内部自带的基准电压提供给adc模块作为基准电压使用；所述充放电恒流源与短路控制模块用于通过比例、积分、微分控制(简称pid控制调节电路)，将所述dac模块传来的电压量转换为电流量，进行充放电的恒流源控制，通过npn型mos管的开关来实现成品锂电池的短路测试功能；所述充放电通路选择模块用于切换当前的工作状态为充电状态、放电状态或者断开模式；所述电流采集模块用于进行电流信号的采集处理，在启用成品锂电池的充放电过流保护中将采集到的电流信号传输到充放电恒流源与短路控制模块中，进行pid控制调节，从而对在电气回路中形成与设定值相匹配的电流值，并将采集值进行滤波处理后传输给所述adc模块进行模拟量到数字量的转换，在成品锂电池进入保护的状态下，通过所述控制模块的控制，将电流采集回路切换到保护状态下的漏电流采集，进行相应保护状态下的漏电流采集，再将相应的采集值进行滤波处理后传输给所述adc模块进行模拟量到数字量的转换；所述adc模块用于将电流信号由模拟量转换为数字量后传输给mcu；
47.所述控制模块分别与dac模块、充放电恒流源与短路控制模块、充放电通路选择模块、电流采集模块、adc模块以及上位机连接；所述充放电恒流源与短路控制模块的输入端与dac模块的输出端连接，输出端与充放电通路选择模块的输入端连接；所述电流采集模块的输入端与充放电通路选择模块的输出端连接，输出端与adc模块的输入端以及充放电恒流源与短路控制模块的输入端连接；所述dac模块的输出端与adc模块的输入端连接。
48.所述控制模块包括一mcu、一以太网接口以及一外围电路；所述mcu用于控制dac模块的电平输出，对充放电恒流源与短路控制模块进行使能控制，对充放电通路选择模块进行控制，选择当前的工作状态为充电状态、放电状态或者断开模式，控制电流采集模块的电流采集功能切换与采集电路的信号放大增益大小，将adc模块传来的数字信号处理后传输到上位机，与上位机进行信息交互，型号优选为arm微处理器tm4c1294；
49.所述mcu分别与以太网接口、外围电路、dac模块、充放电恒流源与短路控制模块、充放电通路选择模块、电流采集模块以及adc模块连接；所述以太网接口与上位机连接。
50.所述dac模块包括一dac芯片n1、一电阻tr1、一电容tc6、一电容tc7以及一电容tc8；所述dac芯片n1的型号优选为ad5689；
51.所述dac芯片n1的引脚3、7与充放电恒流源与短路控制模块连接，引脚12、13、14分别与mcu的引脚83、84、82连接，引脚15与电阻tr1以及电容tc8连接，引脚9、10、16接地；所述电容tc6和电容tc7并联后，一端与dac芯片n1的引脚1以及adc模块连接，另一端接地。
52.所述充放电恒流源与短路控制模块包括一运放u2a、一运放u2b、一运放u3、一运放u4a、一电阻r1、一电阻r2、一电阻r3、一电阻r4、一电阻r5、一电阻r6、一电阻r7、一电阻r8、
一电阻r9、一电阻r10、一电阻r11、一电阻r12、一电阻r13、一电阻r14、一电阻r15、一电阻r16、一电阻r17、一电阻r18、一电阻r19、一电阻r20、一电阻r21、一电阻r22、一电阻r23、一电阻r24、一电阻r25、一电阻r27、一电阻r44、一电阻r62、一电容c1、一电容c2、一电容c3、一电容c4、一电容c5、一电容c6、一mos管q1、一mos管q2、一mos管q3、一mos管q4、一mos管q5、一mos管q6、一mos管q8、一二极管d1、一光耦u1以及一栅极驱动芯片u10；通过所述栅极驱动芯片u10对mos管进行开关动作，极大的提升了短路响应速度，型号优选为ucc27424；通过使用多个mos并联的方式增加充放电回路mos管能承受的功率；所述光耦u1的型号优选为sfh6156；
53.所述运放u3的引脚1、4与电流采集模块连接，引脚6与电阻r15连接并接地，引脚7与电阻r6、电阻r13以及电容c2连接；
54.所述电阻r2的一端与dac模块连接，另一端与电容c1以及运放u2a的引脚3连接；所述运放u2a的引脚2与电阻r6、电容c2以及电阻r11连接，引脚1与电阻r4连接，引脚4与栅极驱动芯片u10的引脚6连接，引脚8与栅极驱动芯片u10的引脚1、8连接；所述栅极驱动芯片u10的引脚2、4均与mcu的引脚63连接；所述电容c3的一端与电阻r11连接，另一端与电阻r4、mos管q3的漏极、二极管d1的输出端以及光耦u1的引脚1连接；所述电阻r8的一端与mos管q3的栅极以及mcu的引脚92连接，另一端与mos管q3的源极连接并接地；所述光耦u1的引脚2与二极管d1的输入端连接并接地，引脚3与电阻r1以及电阻r3连接；所述mos管q1的栅极与电阻r1以及电阻r5连接，源极与电阻r5以及电阻r9连接，漏极与mos管q2的漏极连接；所述mos管q2的栅极与电阻r3以及电阻r7连接，源极与电阻r7以及电阻r10连接；所述电阻r9与电阻r10以及充放电通路选择模块连接；
55.所述运放u2b的引脚6与电阻r12以及电阻r13连接，引脚7与电阻r12、电阻r44以及电容c5连接；所述运放u4a的引脚1与电阻r16连接，引脚2与电阻r44、电阻r14以及电容c5连接，引脚3与电阻r20以及电容c6连接，引脚4与栅极驱动芯片u10的引脚6连接，引脚8与栅极驱动芯片u10的引脚1、8连接；所述电阻r14与电容c4连接；所述电阻r20与dac模块连接；
56.所述mos管q8的栅极与电阻r27以及mcu的引脚91连接，源极与电阻r27连接并接地，漏极与电阻r16、电阻r17、电阻r18以及电容c4连接；所述mos管q4的栅极与电阻r17以及电阻r21连接，源极与电阻r21以及电阻r62连接，漏极与mos管q5的漏极、mos管q6的漏极以及充放电通路选择模块连接；所述mos管q5的栅极与电阻r18以及电阻r22连接，源极与电阻r22以及电阻r24连接；所述mos管q6的栅极与电阻r19以及电阻r23连接，源极与电阻r23以及电阻r25连接；所述电阻r62与电阻r24以及电阻r25连接；所述电阻r19与栅极驱动芯片u10的引脚5、7连接。
57.所述充放电通路选择模块包括一继电器k1、一继电器k2、一继电器k3、一二极管d2、一二极管d3、一二极管d4、一mos管q7、一mos管q9、一mos管q15、一电阻r26、一电阻r31以及一电阻r63；
58.所述继电器k1的引脚1与二极管d2的输入端以及mos管q15的漏极连接，引脚2、3与充放电恒流源与短路控制模块连接，引脚4与继电器k2的引脚3连接，引脚5与二极管d2的输出端连接；所述mos管q15的栅极与电阻r63以及mcu的引脚78连接，源极与电阻r63连接并接地；
59.所述继电器k2的引脚1与二极管d3的输入端以及mos管q7的漏极连接，引脚4与电
流采集模块连接，引脚5与二极管d3的输出端连接；所述mos管q7的栅极与电阻r26以及mcu的引脚77连接，源极与电阻r26连接并接地；
60.所述继电器k3的引脚1与二极管d4的输入端以及mos管q9的漏极连接，引脚3、4与电流采集模块连接，引脚5与二极管d4的输出端连接；所述mos管q9的栅极与电阻r31以及mcu的引脚76连接，源极与电阻r31连接并接地。
61.所述电流采集模块包括一电阻r33、一电阻r34、一电阻r35、一电阻r37、一电阻r38、一电阻r39、一电阻r40、一电阻r42、一电阻r43、一电阻r45、一电阻r46、一电阻r47、一电阻r48、一电阻r49、一电阻r50、一电阻r51、一电阻r52、一电阻r53、一电阻r54、一电阻r55、一电阻r56、一电阻r57、一电阻r58、一电阻r59、一电阻r64、一电阻r66、一电阻r67、一电阻r68、一电阻r69、一电阻r70、一电阻r71、一电阻r72、一运放u5a、一运放u5b、一运放u6、一运放u8a、一运放u8b、一电容c26、一电容c27、一电容c29、一电容c31、一电容c32、一电容c34、一电容c35、一电容c36、一电容c38、一电容c39、一继电器k4、一继电器k5、一继电器k7、一继电器k8、一二极管d5、一二极管d6、一二极管d7、一二极管d8、一二极管d9、一mos管q10、一mos管q11、一mos管q12、一mos管q13、一mos管q14、一光耦继电器k6、一采样电阻r28、一采样电阻r60、一采样电阻r61以及一多路复用开关u9；所述继电器k4、继电器k5、继电器k7以及继电器k8的型号优选为max308；所述光耦继电器k6用于消除继电器k7抖动产生的影响；所述mos管q1至mos管q15都是npn型mos管；所述运放u3以及运放u6的型号优选为ad8421；所述运放u2a、运放u2b、运放u4a、运放u5a、运放u5b、运放u8a、运放u8b的型号均为opa2188；所述光耦继电器k6的型号优选为aqy212s；所述继电器k1、继电器k2、继电器k3使用的是功率比较大的机械继电器，型号优选为g2rl-1-e-cn-dc24；所述继电器k4、继电器k5、继电器k7、继电器k8使用的是功率相对小的机械继电器，型号优选为hfd4/12-sr；
62.所述运放u5b的引脚5与电阻r33以及电容c27连接，引脚6、7与电阻r35、电容c26以及adc模块连接；所述电阻r34的一端与电阻r33以及电容c26连接，另一端与电阻r40、运放u6的引脚7以及充放电恒流源与短路控制模块连接；
63.所述运放u6的引脚1与电阻r37、电容c29以及电容c31连接，引脚2与多路复用开关u9的引脚8连接，引脚3与电阻r51、电阻r52、电阻r53、电阻r54、电阻r55、电阻r56、电阻r57以及电阻r58连接，引脚4与电阻r42、电容c31以及电容c35连接，引脚6与电阻r35、电阻r49以及运放u8b的引脚7连接；所述多路复用开关u9的引脚4、5、6、7、12、11、10、9分别与电阻r51、电阻r52、电阻r53、电阻r54、电阻r55、电阻r56、电阻r57以及电阻r58连接；
64.所述运放u8b的引脚5与电阻r39以及电容c32连接，引脚6与电阻r40以及电阻r45连接；所述运放u8a的引脚1、2与电阻r39连接，引脚3与电阻r38、电阻r43以及电容c34连接；所述电容c34与电阻r43连接并接地；
65.所述运放u5a的引脚1、2与电阻r50、电容c36以及adc模块连接，引脚3与电阻r48以及电容c38连接；所述电阻r48与电阻r49以及电容c36连接；
66.所述继电器k4的引脚1与二极管d5的输出端连接，引脚2与电阻r42连接，引脚3与电阻r37连接，引脚4与继电器k8的引脚2连接，引脚5与采样电阻r28的引脚3连接，引脚6与采样电阻r60的引脚2以及采样电阻r61的引脚2连接，引脚7与采样电阻r28的引脚2连接，引脚8与二极管d5的输入端以及mos管q10的漏极连接；所述mos管q10的源极与电阻r47连接并接地，栅极与电阻r46以及电容r47连接；所述电阻r46与mcu的引脚75连接；所述采样电阻
r28的引脚1与充放电通路选择模块连接，引脚4与电阻r30连接；
67.所述光耦继电器k6的引脚1与电阻r59以及二极管d6的输出端连接，引脚2与二极管d6的输入端以及mos管q11的漏极连接，引脚3与继电器k7的引脚4以及充放电通路选择模块连接，引脚4与继电器k7的引脚6以及充放电通路选择模块连接；所述电阻r64的一端与电阻r66以及mos管q11的栅极连接，另一端与mcu的引脚73连接；所述电阻r66与mos管q11的源极连接并接地；
68.所述继电器k7的引脚1与二极管d7的输出端连接，引脚2与继电器k5的引脚2连接，引脚3与继电器k5的引脚3连接，引脚8与二极管d7的输入端以及mos管q13的漏极连接；所述电阻r67的一端与电阻r69以及mos管q13的栅极连接，另一端与mcu的引脚72连接；所述电阻r69与mos管q13的源极连接并接地；
69.所述继电器k5的引脚1与二极管d8的输出端以及电容c39连接，引脚4与采样电阻r61的引脚1连接，引脚5与采样电阻r60的引脚1连接，引脚6与采样电阻r61的引脚4连接，引脚7与采样电阻r60的引脚4连接，引脚8与二极管d8的输入端以及mos管q12的漏极连接；所述电阻r68的一端与电阻r71以及mos管q12的栅极连接，另一端与mcu的引脚74连接；所述电阻r71与mos管q12的源极连接并接地；
70.所述继电器k8的引脚1与二极管d9的输出端连接，引脚2与继电器k4的引脚4连接，引脚3与继电器k4的引脚6连接，引脚4与采样电阻r60的引脚2连接，引脚5与采样电阻r61的引脚2连接，引脚6与采样电阻r60的引脚3连接，引脚7与采样电阻r61的引脚3连接，引脚8与二极管d9的输入端以及mos管q14的漏极连接；所述电阻r70的一端与电阻r72以及mos管q14的栅极连接，另一端与mcu的引脚71连接；所述电阻r72与mos管q14的源极连接并接地。
71.所述adc模块包括一adc芯片u7、一电阻r36、一电阻r41、一电容c28、一电容c30以及一电容c33；所述adc芯片u7的型号优选为ads1252；
72.所述adc芯片u7的引脚1与电阻r36、电容c28以及电容c30连接，引脚2与电阻r41、电容c30以及电容c33连接，引脚5、6与mmcu的引脚85、86连接，引脚7接地，引脚8与dac模块连接。
73.本实用新型工作原理：
74.所述上位机向mcu发送携带测试参数的测试指令；所述测试参数包括充电过流保护的电流值、放电过流保护的电流值，成品锂电池充电过流保护、放电过流保护、短路保护在电流值到达保护值时的保护触发时间。
75.以下对三个保护状态的前期动作分开阐述，漏电流采样动作做统一阐述，测试时，成品锂电池的电极正负端分别接在pack+与pack-上。
76.充电过流保护状态下的漏电流测试前的恒流充电动作：
77.所述mcu基于上位机发送的测试指令，将所述mcu的引脚76、77、78、91置为高电平，引脚92置为低电平，从而控制所述充放电通路选择模块中的继电器k1、继电器k2、继电器k3都打在常开触点，形成充电测试回路；控制所述mos管q8处于导通状态，关闭恒流放电回路，控制所述mos管q3处于截止状态，开启恒流充电回路。之后所述mcu根据测试指令携带的充电电流值信息对dac模块进行设置，令所述dac模块输出相应的电压值，通过所述充放电恒流源与短路控制模块与电流采集模块的配合，通过所述运放u3获取到对应的信号后，所述dac模块通过网络号chg_iset设定的电压值与运放u2a组合成的pid调节模块对光耦u1进行
线性调节，所述光耦u1的输出侧通过独立的电源v1+与v1-对mos管q1与mos管q2的导通程度进行线性调节，控制充电器的前级电源p+与p-流入到成品锂电池的电流值，直至回路中的电流值恒定在设定的电流值。
78.放电过流保护状态下的漏电流测试前的恒流充电动作：
79.所述mcu基于上位机发送的测试指令，将所述mcu的引脚76、77、92都置高电平，将引脚78、91置为低电平，从而控制所述充放电通路选择模块中的继电器k2、继电器k3都打在常开触点，继电器k1打在常闭触点，形成放电测试回路。控制所述mos管q3处于导通状态，关闭恒流充电回路，控制所述mos管q8处于截止状态，开启恒流充放电回路。因为充电和放电两个电流的流向相反，所以增加了由所述电阻r12、电阻r13、运放u2b组成的信号反向电路。之后所述mcu根据测试指令携带的放电电流值信息对dac模块进行设置，令其输出相应的电压值，通过所述充放电恒流源与短路控制模块与电流采集模块的配合，通过所述运放u3获取到对应的信号后，所述dac模块通过网络号dis_iset设定的电压值与运放u2b与运放u4a组合成的pid调节模块对mos管q4与mos管q5的导通程度进行线性调节，控制对成品锂电池的放电电流值，直至回路中的电流值恒定在设定的电流值。
80.短路保护状态下的漏电流测试前的对成品锂电池进行的短路动作：
81.所述mcu基于上位机发送的测试指令，将所述mcu的引脚76、77置为高电平，引脚78、91、92设置为低电平，从而控制所述充放电通路选择继电器k2、继电器k3都打在常开触点，继电器k1打在常闭触点，控制所述mos管q3与mos管q8处于截止状态，开启短路测试回路。之后所述mcu控制引脚64为高电平状态，该高电平信号通过所述栅极驱动芯片u10对mos管q6进行控制，令其从截止状态迅速进入完全饱和状态，进而控制其对成品锂电池进行短路处理。
82.成品锂电池进入相应保护状态后的漏电流测量说明：
83.所述电流采集模块将回路中对应的电流值转换为相应的电压值之后传输给adc模块，所述mcu从adc模块实时获取回路中采集的电流值，当回路的充电电流值大小达到成品锂电池的充电过流保护触发值，并且保护触发时间满足的条件下，成品锂电池进入充电过流保护状态，进而主动地关闭成品锂电池内部的mos管，此时回路中的电流值会因为成品锂电池的mos关闭而迅速降低，最后回路中的电流值只剩下成品锂电池进入充电过流保护状态后的漏电流值。因为一开始使成品锂电池进入充电过流保护状态的电流相对比较大，电流值一般为安培级别，所以选用的采样电阻r28是一个比较小的值，一般为1毫欧左右，当成品锂电池进入到充电过流保护后，回路中存在的电流值大小将会降低到微安，有的甚至会降低到纳安的数量级，因此在原有采样电阻r28的条件下，很难去准确地采集到这个数量级的电流值，所以需要去切换采样电阻，从而将电流信号转换为更大的电压信号，为后续采样实现更好的信噪比。但是在切换采样电阻的过程中不能导致成品锂电池从充电过流保护状态中恢复过来，因此要让成品锂电池在切换采样电阻与采样信号的取样点的过程中没有信号的抖动影响，因此在电流采样模块中增加了光耦继电器k6。在电流采集模块采集的电流值为流过采样电阻r28的电流值的状态下，mcu开始根据adc模块回传来的电流值做出相应动作，当检测到的电流值已经低于当前电流测量档位所能采集到最小值时，mcu模块通过控制引脚93、94、95、96的电平状态，对多路复用开关u9进行切换，运放u6根据多路复用开关u9切换提供的反馈电阻来实现电流采集的采样增益，进而进行电流档位的切换。当切换到在
采样电阻r28条件下所能采集到的最小电流值的状态下时，若回传的电流值仍低于档位的最小值时，mcu控制引脚73为高电平状态，令光耦继电器k6处于导通状态，因为光耦继电器k6不存在机械继电器的机械抖动问题，进而可以将后续切换采样电阻使用到的机械继电器的切换造成机械抖动所产生的电气冲击在光耦继电器k6上消除，避免该冲击传到测量的成品锂电池上导致其从保护状态下恢复过来。
84.在光耦继电器k6处于导通的状态下，mcu控制引脚75、72、71为高电平、引脚74为低电平，将电流采集模块的采样电阻由采样电阻r28切换到阻值更大的采样电阻r60上，切换完成后mcu控制引脚76为低电平状态，令继电器k3切换到常闭状态，当这些机械继电器都切换完成后，mcu控制引脚73为低电平状态，令光耦继电器k6处于断开状态，因此切换完成后电流回路通过网络号p-_connect与pack-流经到采样电阻r60，电流采集模块的采样点也切换到了采样电阻r60身上，令此时的mcu通过多路复用开关u9的开关切换状态，控制运放u6的回路增益大小，进而控制电流采样的档位。如果此时的回路电流值仍然低于在采样电阻r60的状态下的电流采样最小值，则将采样电阻切换到采样r61。mcu控制引脚73为高电平状态，令光耦继电器k6处于导通状态，进行后续机械继电器切换过程中造成的机械抖动消除处理，避免这些信号误触发成品锂电池的恢复动作，mcu控制引脚75、72、74为高电平、引脚71为低电平，将电流采集模块的采样电阻由采样电阻r60切换到阻值更大的采样电阻r61上，当这些机械继电器都切换完成后，mcu控制引脚73为低电平状态，令光耦继电器k6处于断开状态，因此切换完成后电流回路通过网络号p-_connect与pack-流经到采样电阻r61，电流采集模块的采样点也切换到了采样电阻r61身上，mcu通过切换多路复用开关u9的状态，控制运放u6的回路增益大小，进而控制电流采样的档位，采集此刻回路中的漏电流值大小。电流采集模块中，通过运放u8与运放u6的组合，将电流采集值做一个偏置抬升处理，因此可以直接获得不同测试条件下不同电流流向的漏电流值。
85.综上所述，本实用新型的优点在于：
86.通过设置充放电恒流源与短路控制模块，提供充放电和短路的功能，能够让成品锂电池进入到充电过流保护状态、放电过流保护状态或者短路保护的状态下；通过设置充放电恒流源与短路控制模块的mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4、mos管q5、mos管q6以及mos管q8均为npn型mos管，即通过npn型mos管对成品锂电池做短路测试(通过mos管进行线性调节和短路开关)，避免机械继电器带电切换存在的继电器黏连现象和使用寿命减少的问题，可以在成品锂电池进入相应保护状态后，不触发成品锂电池从保护状态下恢复的前提下，提高采样电阻的阻值；通过设置继电器与运放进行组合，可灵活的切换测量电流档位，提高电流信号采集的信噪比；对充放电恒流回路使用pid调节方式，使测试的充放电电流更稳定，对充放电回路单独使用继电器进行切换，可以准确地测量成品锂电池在不同保护状态下的漏电流值，最终实现精确测量成品锂电池保护状态下的漏电流。
87.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。