一种电池循环测试自动控制装置的制作方法

本实用新型涉及电池生产组装应用领域，具体为一种电池循环测试自动控制装置。

背景技术：

随着现代社会的发展，手机、摄像机、笔记本电脑、便携式DVD和数码相机等移动设备有了越来越广泛的应用。不同客户需要不同外形尺寸的电池，特别是能够循环充电使用的电池，比如圆柱型、方形锂离子电池。这些电池在投放市场之前需要经过严格的检测和通过相应的标准，在投入生产之前还需要对电池多方面性能进行测试，测试要求包括性能测试、安全测试、滥用测试等。

目前，常使用的高精度检测设备需要预先设置工步与时间，然后高精度检测设备可自动控制充放电循环。但是该设备体积大，且价格高昂，维护成本高，无法大量采购使用。同时，如果采用人工方式进行测试，测试人员使用电源和负载进行充电和放电，但是这需要测试人员手工进行每一个步骤的操作，无法实现自动化控制，耗费时间和人力，工作效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电池循环测试自动控制装置，具备结构简单、使用方便、维护简单、带有过流保护、实时监测、安全性高的优点，解决了现有测试设备体积庞大、使用不便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电池循环测试自动控制装置，包括MCU控制电路、控制开关与电流检测电路、被测电池接口、充电电源接口、放电负载接口、液晶显示、操作按键、充电电源、放电负载以及被检测电池；所述MCU控制电路与控制开关与电流检测电路、液晶显示、操作按键以及充电电源接口连接；所述控制开关与电流检测电路还与被测电池接口、充电电源接口和放电负载接口连接；所述被测电池接口还与被检测电池连接；所述充电电源接口与充电电源连接；所述放电负载接口还与放电负载连接。

优选的，所述控制开关与电流检测电路包括控制开关电路以及电流检测电路。

优选的，所述控制开关电路包括充电控制电路以及放电控制电路，充电控制电路包括两个P沟道MOSFET管Q2、Q3，Q2的源极与电池连接，Q3的源极可与被检测电池的正极连接，电池放电控制电路包括两个P沟道MOSFET管Q5、Q6，Q5的源极可与被检测电池的正极连接，Q6的源极与放电负载正极连接。

优选的，所述电流检测电路包括两个精密电阻RS1、RS2以及运算放大器U1，两个精密电阻RS1、RS2并联，一端通过电阻R8与运算放大器U1的反向输入端连接，另一端与地线GND连接，运算放大器U1通过R10与MCU控制电路连接。

优选的，所述被测电池接口的OCV电压为2-18V，最大充放电电流不超过10A。

优选的，所述被检测电池一次性可检测1-4节电池。

优选的，所述操作按键包括复位按键。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型具有结构简单、使用方便、维护方便、生产成本低的优点。

2、本实用新型通过充电控制电路和放电控制电路设置MOSFET管，能防止充放电电流反向流动，能有效的控制充放电电流方向并保护充电设备与放电设备。

3、本实用新型通过设置MCU控制电路以及电流检测电路，电流检测电路使用精密电阻检测电压差，使用运放器放大信号，然后将信号送入MCU计算并实时检测电流值。当MCU计算出充电电流小于预设的充电截止电流值，则控制充电开关电路停止充电，然后开始计算静置时间，当静置时间满足预设的充电后静置时间值，则控制放电开关电路开始放电。在充电和放电过程中，MCU也会将实时电流与预设的允许流通最大电流值进行比较，如果实时电流大于预设值，则控制两路开关停止充电和放电，避免发生意外与损失。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的控制开关与电流检测电路原理图；

图3为本实用新型MCU控制电路的结构示意图；

图中：1-MCU控制电路；2-控制开关与电流检测电路；3-被测电池接口；4-被测电池接口；5-放电负载接口；6-液晶显示；7-操作按键；8-充电电源；9-放电负载；10-被检测电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至2，本实用新型提供的一种实施例：一种电池循环测试自动控制装置，包括MCU控制电路1、控制开关与电流检测电路2、被测电池接口3、充电电源接口4、放电负载接口5、液晶显示6、操作按键7、充电电源8、放电负载9以及被检测电池10；所述MCU控制电路1与控制开关与电流检测电路2、液晶显示6、操作按键7以及充电电源接口4连接；所述控制开关与电流检测电路2还与被测电池接口3、充电电源接口4和放电负载接口5连接；所述被测电池接口3还与被检测电池10连接；所述充电电源接口4与充电电源8连接；所述放电负载接口5还与放电负载9连接。

所述MCU控制电路1的单片机内烧录程序能控制整个装置的液晶显示6、操作按键7、控制开关与电流检测电路2、延时统计。充电截止电流、充电后静置时间和允许流通的最大电流可通过操作按键7和液晶显示6设置参数。缺省设置为充电截止电流100mA，静置时间2小时，允许流通的最大电流10A。

所述控制开关与电流检测电路2包括控制开关电路以及电流检测电路。

所述控制开关电路包括充电控制电路以及放电控制电路，充电控制电路包括两个P沟道MOSFET管Q2、Q3，Q2的源极与电池连接，Q3的源极可与被检测电池10的正极连接，放电控制电路包括两个P沟道MOSFET管Q5、Q6，Q5的源极可与被检测电池10的正极连接，Q6的源极与放电负载9正极连接。充电控制电路控制充电，放电控制电路控制放电，每一路控制电路上的两颗MOSFET管能防止充放电电流反方向流过，能有效的控制充放电电流方向和保护充电设备与放电设备。

所述电流检测电路包括两个精密电阻RS1、RS2以及运算放大器U1，两个精密电阻RS1、RS2并联，一端通过电阻R8与运算放大器U1的反向输入端连接，另一端与地线GND连接，运算放大器U1通过R10与MCU控制电路1连接。电流检测电路使用精密电阻RS1、RS2检测电压差，使用运算放大器U1放大信号，然后将信号送入MCU计算并实时检测电流值。当MCU计算出充电电流小于预设的充电截止电流值，则控制充电控制电路停止充电，然后开始计算静置时间，当静置时间满足预设的充电后静置时间值，则控制放电控制电路开始放电。在充电和放电过程中，MCU也会将实时电流与预设的允许流通最大电流值进行比较，如果实时电流大于预设值，则控制两路开关停止充电和放电，避免发生意外与损失。

所述被测电池接口3的OCV电压为2-18V，最大充放电电流不超过10A。接入充电电源，给电池充电使用。

所述被检测电池10一次性可检测1-4节电池。

所述操作按键7包括复位按键。操作按键7可设置参数，短按设置参数，长按3秒以上复位MCU。

所述放电负载接口5接入放电负载9，给被检测电池10放电使用，放电负载9可设置放电截止电压。

工作原理：先将充电电源，放电负载9接入放电负载接口5，打开电源和放电负载9，在电源上设置好需要的充电电压和充电电流，在放电负载9上设置好需要的放电电流和截止电压。通过操作按键7和液晶显示6设置充电截止电流、充电后静置时间和允许流通的最大电流。被检测电池10接入被测电池接口3开始充电测试，MCU控制电路1会通过控制开关与电流检测电路2实时监测电流；当充电电流小于预设的截止电流时，则控制断开充电回路，停止充电并开始计算静置时间；当静置时间达到预设的静置时间时，则控制闭合放电回路，开始放电测试。在整个充电和放电过程中，如果电流发生异常，大于预设的允许流通的最大电流值，MCU控制电路1会断开充电回路与放电回路并停止测试，避免发生意外与损失。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。