锂电池激活电路及激活仪的制作方法

本技术属于锂电池激活，具体涉及一种锂电池激活电路及激活仪。

背景技术：

1、锂电池激活的主要目的就是检测所测试的电池是否满足技术要求。现有技术中，锂电池激活检测设备一般采用工控机和采样电路结合进行检测激活，由于工控机结构庞大且包含显示屏等，则难以进行集成设计，导致激活检测设备结构复杂，部件多，不便于携带。对锂电池进行检测过程中，需要将检测设备带到锂电池附件进行检测，由于设备体积庞大，则测试人员携带及使用时的负担较大，不利于便携式转移。

2、针对上述缺陷，有技术人员提出了小型化锂电池激活检测系统，例如专利2020221205587-锂电池激活检测系统。经分析发现该激活检测系统适用于多路电池同时进行激活检测，工作功率较大，系统电源采用的外接电源的方式进行工作，适合大量锂电池激活检测车间等使用；由于工作量大、功率高，还需要专门设计散热器、风扇等组件进行散热；另外还设置有键盘、触摸屏等，造成激活检测系统整体体积较大，不便携带转移，对于检测激活需求量小的使用场景，上述设备相对来说造价昂贵。由于体积重量较大，对于在外保障服务测试人员，该系统携带及使用时的负担均太大。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供锂电池激活电路及激活仪，来满足少量锂电池激活场景下的需求，设计出小型化激活设备，便于保障服务人员便于携带转移。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

3、锂电池激活电路，其关键技术在于：包括激活电池信号模块和供电电池组；

4、该激活电池信号模块的锂电池连接端用于连接待激活电池，上述激活电池信号模块的驱动端与激活驱动模块连接，该激活驱动模块与微处理器连接，上述激活电池信号模块的电池信号采样输出端连接有信号处理模块，该信号处理模块信号输出端连接有ad信号转换模块，上述ad信号转换模块数字输出端与上述微处理器连接；

5、上述供电电池组经电源模块向上述微处理器、激活电池信号模块、激活驱动模块、ad信号转换模块、信号处理模块供电。

6、通过上述设计，结合激活电池信号模块用于连接锂电池，并结合激活驱动模块获取锂电池空载和负载时的电压情况，结合信号处理模块和ad信号转换模块将电压情况反馈到微处理器，实现对锂电池进行测试或者激活。采用充电的供电电池组进行供电，无需连接另外电源，适应各种工作场景。

7、优选地，上述激活电池信号模块内设置有m路激活电池信号电路，每一路激活电池信号电路内部连接结构一致；m为大于等于1的整数；

8、上述激活电池信号电路包括第一继电器和第二继电器；上述第一继电器、第二继电器的线圈一端均与上述电源模块的第二供电输出端连接，两个继电器的线圈另一端分别与激活驱动模块的两个驱动端out一一对应连接；上述第一继电器两端并联有二极管d12，第二继电器的线圈两端并联有二极管d13，两个二极管阴极均与第二供电输出端连接，两个二极管阳极与两个驱动端out一一对应连接；

9、上述第一继电器的第一常开开关一端作为锂电池正极连接端，用于连接锂电池正极，另一端作为上述激活电池信号电路的电池信号采样输出端，用于与信号处理模块的信号源输入端连接；上述第一继电器的第一常开开关一端作为锂电池负极连接端，用于连接锂电池负极，另一端接地；

10、上述第二继电器的第一常开开关一端作为锂电池正极连接端，用于连接锂电池正极连，上述第二继电器的第二常开开关一端作为锂电池负极连接端，用于连接锂电池负极，上述第二继电器的第一常开开关另一端经负载r9与上述第二继电器的第二常开开关另一端连接。

11、采用上述方案，对锂电池进行空载检测时，第一继电器线圈接通，第二继电器线圈不接通，第一继电器两个常开开关闭合。此时检测空载状态下锂电池电压情况。

12、对锂电池进行负载检测时，第一、第二继电器线圈接通，锂电池对负载r9进行放电，同时经电池信号采样输出端向微处理器反馈负载状态下锂电池的电压情况。

13、对锂电池进行激活时，第一继电器线圈不接通，而接通第二继电器线圈，此时相当于锂电池对负载r9进行放电，实现激活，激活完成后，在进行负载检测，直至电压情况符合要求。

14、优选地，上述信号处理模块内设置有m路信号处理电路，每一路信号处理电路结构一致；m为大于等于1的整数；

15、上述信号处理电路包括第一运输放大器和第二运输放大器；上述第一运输放大器和第二运输放大器与电源模块的第三供电输出端连接；

16、上述第一运输放大器正相输入端分别经电阻r13和电容c17接地，上述第一运输放大器正相输入端与电阻r11一端连接，上述电阻r11另一端作为信号处理模块信号源输入端，用于与上述激活电池信号模块的电池信号采样输出端连接；上述第一运输放大器输出端与其反相输入端连接，上述第一运输放大器输出端还经电阻r10与上述第二运输放大器正相输入端连接，上述第二运输放大器正相输入端分别经电阻r12和电容c15接地，电阻r10、电阻r12阻值相等，上述第二运输放大器输出端经电阻r8与其反相输入端连接，上述第二运输放大器输出端经电容c16接地，上述第二运输放大器输出端作为上述信号处理模块的信号处理输出端，用于与上述ad信号转换模块的模拟信号采样端连接。

17、采用上述电路，电阻r11、电阻r13对输入电压信号进行分压，实现对第一运输放大器进行电压保护，第一运输放大器输出12v电压，经电阻值相等的电阻r10、电阻r12进行电压分压后，向第二运输放大器输人6v电压信号，结合第二运输放大器、电阻r8组成的电压调整电路，使第二运输放大器输出电压不超出5.5v，保证了ad采样的范围在0～5.5v。

18、优选地，上述电源模块包括整流桥，上述整流桥输入端接供电电池组，上述供电电池组为充电电池，设置有充电接头；

19、上述整流桥的负极输出端接地，上述整流桥的正极输出端、负极输出端之间并联有发光二极管d4、电容c11；上述整流桥的正极输出端经稳压芯片u3后得到上述电源模块的第二供电输出端，上述电源模块的第二供电输出端分别经发光二极管d5、电容c8、电容c9接地；上述稳压芯片u3型号为mc7805ct；

20、上述电源模块的第二供电输出端还连接有单片机电源电路，该单片机电源电路包括稳压芯片u1，该稳压芯片u1输入端与上述电源模块的第二供电输出端连接，上述稳压芯片u1输入端还分别经电容c1、电容c2接地，上述稳压芯片u1输出端还经电容c3、电容c4接地，上述稳压芯片u1输出端作为上述电源模块的第一供电输出端；

21、上述整流桥的正极输出端经与电源芯片u4第一引脚端+vin连接，该电源芯片u4型号为bwr-12/830-d12a-c，上述电源芯片u4第二引脚端接地，上述电源芯片u4第四引脚端为控制引脚端，用于与上述微处理器连接，上述电源芯片u4第五引脚端作为上述电源模块第三供电输出端的正电源连接端，上述电源芯片u4第7引脚端作为上述电源模块第三供电输出端的负电源连接端。

22、第一供电输出端输出3.3v电压信号，向微处理器供电。第二供电输出端输出5v电压信号，向激活电池信号模块、激活驱动模块、ad信号转换模块供电，第三供电输出端输出+12和-12电压信号，向信号处理模块供电，即使接入反相电源也不影响。

23、优选地，上述微处理器芯片型号为stm32f103rbt6。

24、stm32f103rbt6系列集成了以72mhz频率运行的高性能arm cortextm-m332位risc内核，高速嵌入式存储器(闪存存储器最高128kb，sram存储器最高20kb)，以及连接到两个apb总线的各种增强型i/o和外围设备。低功耗，省电，符合本实用新型的设计需求。

25、优选地，上述ad信号转换模块的采用模块化芯片设计，上述ad信号转换模块的芯片型号为ads1115idgsr。

26、芯片ads1115idgsr采样率：860hz；分辨率：16；电源电压：2v—5.5v；ads1115具有集成mux、pga、比较器、振荡器和参考的16位adc等特点。ads1115器件是兼容i2c的16位高精度低功耗模数转换器(adc)，ads1115器件采用了低漂移电压基准和振荡器。

27、优选地，上述激活驱动模块采用模块化芯片设计，上述激活驱动模块的芯片型号为uln2004a。

28、芯片uln2004a是一款高电压,高电流达林顿阵列,每个包含7个开集达林顿对,共发射极，适用于继电器驱动器。

29、优选地，上述微处理器还连接有通讯模块，该通讯模块采用模块化芯片进行设计，上述通讯模块芯片型号为ch340g；上述通讯模块连接有usb通讯接口。

30、优选地，上述微处理器连接有lcd显示器。lcd显示器的显示页面上至少设置有激活进度显示单元、文本单元、时间显示单元、电量显示单元、锂电池型号显示单元。

31、锂电池激活仪，包括激活仪箱体和上述锂电池激活电路；上述激活仪箱体内设置有电路板、显示与接口安装板、电池容纳腔；上述电路板上至少布置有上述锂电池激活电路中的激活电池信号模块、激活驱动模块、微处理器、信号处理模块、电源模块；上述显示与接口安装板至少布置有lcd显示器、供电电池组充电接头、usb通讯接口；上述电池容纳腔安装有供电电池组。

32、通过上述设计，锂电池激活仪实现集成化设计，体积小，重量较轻，方便携带；适合各种工作环境。

33、本实用新型有益效果是：

34、采用继电器实现对锂电池进行空载、负载情况下的电压检测和电池激活，电路布局巧妙、简单；

35、采用集成化设计，并结合充电式的供电电池进行供电，使锂电池激活仪整体体积小，重量较轻，方便携带，减小了测试人员携带及使用时的负担。特别是在外保障服务时，能快速的检测产品电池，适合各种工作环境。