专利名称：锂动力电池组全系统智能检测柜的制作方法
技术领域：
本实用新型属于锂电池检测设备，尤其涉及一种锂动力电池组全系统智能检测柜。
背景技术：
二次电池，特别是新兴绿色能源的锂动力电池组在电动汽车、电动自行车、太阳能及其各种新型动力用电器的应用，已在世界范围迅速发展起来。由于锂动力电池的迅速发展时间不长，所以检测设备也不太完善。锂动力电池组本体必须配备充电器及保护管理板， 即形成合格的三部分整体的系统后，用户才能使用。对于锂动力电池组除了各部分要合格之外，系统组合以后也要合适。往往锂动力电池组合的前后、工作在静态与动态时的性能、 指标都会发生很大的变化。只有确实全面的了解此锂动力电池组的整个系统、在各种状态下的真实情况，进而拿出真正合格的系统试验运行数据，才能做出合格实用的锂动力电池组产品。目前锂动力电池组的终端检测只能采用针对锂电池及锂电池组本体的检测方式。 现在电池厂家采用的是对各部分分别进行检测的方法，结果生产与使用没有相应的统一标准，产品迟迟不能进入实际意义的应用。特别是现在各国都在同步进行的研发时期，锂动力电池组还都不成熟；若提高检测手段，就可加快研发进度，也就等于占领了先机；故尽快提供全系统的专业锂动力电池组检测设备已是当务之急。

实用新型内容本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种锂动力电池组全系统智能检测柜，通过对软硬件及不同组态的全自动控制，可以设定系统的各种运行状态进行全面检测。本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种锂动力电池组全系统智能检测柜，其特征是包括机壳、触摸彩屏、置于机壳表面的待测电池夹具、外部充电器接口、保护管理板多功能接口、TCP/IP上位机通信接口和控制监测系统，所述控制监测系统包括多任务切换电路、充放电主控电路及单片机控制电路，所述单片机控制电路分别与多任务切换电路、充放电主控电路、触摸彩屏及置于机壳表面的待测电池夹具连接。所述多任务切换电路由多任务切换继电器Jl、J2和开/停机控制继电器Kl依次连接构成。所述充放电主控电路由负载电阻R、开关管IGBT和L型连接电感/电容构成，所述L型连接电感/电容一端通过J1-2继电器的常闭点及J2-1、Kl继电器常开点与检测电池正极夹具B+连接，L型连接电感/电容另一端与负载电阻R相连、负载电阻R的另一端连接开关管IGBT的集电极C、IGBT的发射机E经J2-2继电器常闭点连接到电池负极B-构成放电回路，所述内部充电电路由机内充电电源的正极通过Jl-I继电器的常闭点、J2-1/ J2-3继电器的常开点及IGBT的C和E端、再连到J2-2继电器的常开点经过Kl及检测电池的B+、B-及内充电电源的负极构成内部充电回路；所述外部用户充电器的充电电路是通过外部充电器接口 PC+经Jl-I继电器的常开点、J2-1/J1-2/J2-2继电器的常开点再经过继电器Kl及检测电池夹具B+/B-及充电器接口 PC-构成外部充电回路。所述保护管理板多功能接口由充/放电切换继电器J2-4的常开点与常闭点分别连接两出线保护板的两个充/放电接线、继电器J2-4的公共点接到电池组B-端、通过单片机控制电路JK的驱动切换控制构成可正常检测运行的充放电回路，并由单片机单体电池采样总线VX分别连接保护板与电池单体的分路接线。所述单片机控制电路设有四片单片机，其中一片用于数据采集的对位々0单片机， 另一片用于PID控制、通讯的控制及各继电器动作驱动的16位单片机，其次两片用于锂动力电池系统检测专用操作模式的单片机构成了整机的控制系统。有益效果不但对锂动力电池组电池本体及保护板和充电器有检测结果，对电池组系统整体情况也有动态的智能检测及分析，可为锂动力电池组研发及合格产品的检测提供全面可靠的依据。

图1是本实用新型的电路原理图；图2是本实用新型的工作框图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式
详述如下详见附图，一种锂动力电池组全系统智能检测柜，其特征是包括机壳、触摸彩屏、置于机壳表面的待测电池夹具、外部充电器接口、保护管理板多功能接口、TCP/IP上位机通信接口和控制监测系统，所述控制监测系统包括多任务切换电路、充放电主控电路及单片机控制电路，所述单片机控制电路分别与多任务切换电路、充放电主控电路、触摸彩屏及置于机壳表面的待测电池夹具连接。所述多任务切换电路由多任务切换继电器J1、J2和开/停机控制继电器 Kl依次连接构成。Kl为开/停机控制继电器、Jl-I为内/外充电切换继电器、J1-2为放电 /外充电切换继电器、J2-1/J2-2为充/放电切换继电器、J2-3为内充电选择继电器、J2-4 为外接特殊保护管理板充/放电切换继电器，J1/J2继电器在常闭点接通时为放电状态、继电器J1/J2在常开点接通时为外部用户充电器充电状态、继电器J2常开点/Jl常闭点接通时为内部充电电源充电状态、当J2-4外部接口接有继电器时可使用于特殊保护管理板、与继电器J2同步切换充/放电状态进行锂动力电池组的测试。所述充放电主控电路由负载电阻R、开关管IGBT和L型连接电感/电容构成，所述L型连接电感/电容一端通过J1-2 继电器的常闭点及J2_1、K1继电器常开点与检测电池正极夹具B+连接，电感的另一端以L 形式连接电容进行PWM滤波处理，L型连接电感/电容另一端与负载电阻R相连、负载电阻 R的另一端连接开关管IGBT的集电极C、IGBT的发射机E经J2-2继电器常闭点连接到电池负极B-构成放电回路，所述内部充电电路由机内充电电源的正极通过Jl-I继电器的常闭点、J2-1/J2-3继电器的常开点及IGBT的C和E端、再连到J2-2继电器的常开点经过Kl 及检测电池的B+、B-及内充电电源的负极构成内部充电回路；所述外部用户充电器的充电电路是通过外部充电器接口 PC+经Jl-I继电器的常开点、J2-1/J1-2/J2-2继电器的常开点再经过继电器Kl及检测电池夹具B+/B-及充电器接口 PC-构成外部充电回路。所述保护管理板多功能接口由充/放电切换继电器J2-4的常开点与常闭点分别连接两出线保护板的两个充/放电接线、继电器J2-4的公共点接到电池组B-端、通过单片机控制电路JK的驱动切换控制构成可正常检测运行的充放电回路，并由单片机单体电池采样总线VX分别连接保护板与电池单体的分路接线。所述单片机专业软硬件控制系统是用具有M位高精度AD的单片机进行Iin电流/VB电池电压/VC充电器电压/VX分路电池电压的数据采集总线、用另一片高速大容量16位的单片机经DA/Vk/Iv进行充/放电恒流/恒压的PID控制、RS232进行通讯控制、TCP/IP与上位机通信进行数据曲线等监测管理及JK驱动电路进行各继电器动作的控制、还使用了两片高速大容量单片机实现了全新的面向锂动力电池系统检测的专用操作模式，由此构成了整机的控制系统。工作原理一、全系统检测锂动力电池组通过PC+/PC-外接用户充电器、对所配置保护板不同时的继电器J2-4控制、及相应运行软件模式的选择、组成全系统的检测状态；1、放电状态通过检测电池的正极夹具B+、继电器Kl常开点、J2-1及J1-2继电器的常闭点连接到主控电路的电感、电感的另一端以L形式连接电容进行PWM滤波处理、电感 /电容的连接点再与散热电阻R相连、散热电阻R的另一端连接到IGBT的集电极C、IGBT的发射机E经J2-2继电器常闭点连接到电池负极B-构成放电回路；2、外部用户充电器的充电状态通过外部充电器接口 PC+经Jl-I继电器的常开点、J2-1/J1-2/J2-2继电器的常开点再经过继电器Kl及检测电池夹具B+/B-及充电器接口 PC-构成外部充电回路；3、保护管理板多功能接口 当保护板的充/放电分别是两个接线口时、需分别接通两个通路、用充/放电切换继电器J2-4的常开点与常闭点分别与保护板的两个充/放电接口线相对应连接构成可正常检测运行的充放电回路，当检测单体分路电压时、需将保护板与电池单体的分路接线连接到多功能接口的总线接口、方便的实现单体采样检测。二、内部充电状态将机内充电电源的正极通过Jl-I继电器的常闭点、J2-1、J2_3 继电器的常开点及IGBT的C和E端再连到J2-2继电器的常开点经过Kl及检测电池的B+、 B-及内充电电源的负极构成内部充电回路；内部充电为标准恒流/恒压充电，当选用不同的用户充电器时、可以通过外部充电检测结果与内部充电效果相比较、优选出实用较好的充电器。三、全系统智能检测软件由于目前的一般检测设备是面向电池本体的、软件进程也只有充/放电及其相关的程序设置与运行模式，而面向锂动力电池系统的检测设备、就需要有相应全新的面向锂动力电池系统检测的专用操作模式，锂动力电池系统操作程序的设定软件是由向导式或选择式触摸彩屏显示/操作系统以及由内置专用的检测命名法为样本的示范运行模式程序组成；1、向导式操作系统的画面，对新用户用向导提问式、很容易就能设置程序并自动储存、不像过去多次熟练后才可写程序，且对各种各样的保护板经过归纳后也能很容易的选择确定；2、选择式操作系统，对已使用过的程序及内置样本程序通过相应的选择或简单修改即可快速设置；将过去烦琐的现场编程过程变为简单方便的选择过程；
5[0023]命名法是为方便选择运行程序而设置；示范样本模式程序最大限度的提供给用户最标准最先进的系统检测方法、以便有指导性的选择使用；触摸彩屏是便于现场显示/操作而设置。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
权利要求1.一种锂动力电池组全系统智能检测柜，其特征是包括机壳、触摸彩屏、置于机壳表面的待测电池夹具、外部充电器接口、保护管理板多功能接口、TCP/IP上位机通信接口和控制监测系统，所述控制监测系统包括多任务切换电路、充放电主控电路及单片机控制电路， 所述单片机控制电路分别与多任务切换电路、充放电主控电路、触摸彩屏及置于机壳表面的待测电池夹具连接。
2.根据权利要求1所述的锂动力电池组全系统智能检测柜，其特征是所述多任务切换电路由多任务切换继电器Jl、J2和开/停机控制继电器Kl依次连接构成。
3.根据权利要求1或2所述的锂动力电池组全系统智能检测柜，其特征是所述充放电主控电路由负载电阻R、开关管IGBT和L型连接电感/电容构成，所述L型连接电感/电容一端通过J1-2继电器的常闭点及J2-1、Kl继电器常开点与检测电池正极夹具B+连接， L型连接电感/电容另一端与负载电阻R相连、负载电阻R的另一端连接开关管IGBT的集电极C、IGBT的发射机E经J2-2继电器常闭点连接到电池负极B-构成放电回路，所述内部充电电路由机内充电电源的正极通过Jl-I继电器的常闭点、J2-1/J2-3继电器的常开点及 IGBT的C和E端、再连到J2-2继电器的常开点经过Kl及检测电池的B+、B_及内充电电源的负极构成内部充电回路；所述外部用户充电器的充电电路是通过外部充电器接口 PC+经 Jl-I继电器的常开点、J2-1/J1-2/J2-2继电器的常开点再经过继电器Kl及检测电池夹具 B+/B-及充电器接口 PC-构成外部充电回路。
4.根据权利要求1所述的锂动力电池组全系统智能检测柜，其特征是所述保护管理板多功能接口由充/放电切换继电器J2-4的常开点与常闭点分别连接两出线保护板的两个充/放电接线、继电器J2-4的公共点接到电池组B-端、通过单片机控制电路JK的驱动切换控制构成可正常检测运行的充放电回路，并由单片机单体电池采样总线VX分别连接保护板与电池单体的分路接线。
5.根据权利要求1所述的锂动力电池组全系统智能检测柜，其特征是所述单片机控制电路设有四片单片机，其中一片用于对电压电流及单体分路电压数据采集的M位AD单片机，另一片用于PID控制、通讯的控制及各继电器动作驱动的16位单片机，其次两片用于锂动力电池系统检测专用操作模式的单片机构成了整机的控制系统。
专利摘要本实用新型涉及一种锂动力电池组全系统智能检测柜，其特征是包括机壳、触摸彩屏、置于机壳表面的待测电池夹具、外部充电器接口、保护管理板多功能接口、TCP/IP上位机通信接口和控制监测系统，所述控制监测系统包括多任务切换电路、充放电主控电路及单片机控制电路，所述单片机控制电路分别与多任务切换电路、充放电主控电路、触摸彩屏及置于机壳表面的待测电池夹具连接。有益效果不但对锂动力电池组电池本体及保护板和充电器有检测结果，对整体电池组系统情况也有动态的智能检测及分析，可为锂动力电池组研发及合格产品的检测提供全面可靠的依据。
文档编号G01R31/36GK202330666SQ20112045134
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者刘连仲, 吴晓鹏, 马宏奇 申请人:天津市泰威科技发展有限公司