專利名稱：一種二次電池測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種二次電池測試系統(tǒng)，特別是涉及一種適用于鋰離子電池、 鎳氫電池、鎳鎘電池等二次電池的測試系統(tǒng)。
背景技術：
二次電池，如鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池，尤其是鋰離子電池，在各 個領域得到廣泛應用。然而，由于技術問題與生產工藝限制，生產過程中，常 常出現(xiàn)一些不合格產品。劣質電池的使用，特別是鋰離子電池的使用，存在安 全隱患，可能造成過熱起火，甚至爆炸。最近惠普公司因為鋰電池過熱主動召
回7萬塊筆記本鋰電池。
鑒于二次電池安全問題與性能測試需要，二次電池測試儀得到快速發(fā)展， 例如，采用16位模數轉換的二次電池測試儀對二次電池進行檢測，但一般精度 都不高，且溫漂影響較大。中國專利200710035047. l公開了一種利用24位ADC 提高二次電池充放電過程中對緩慢變化的電壓和電流信號監(jiān)視準確度和精確度 的方法，提高了測量的準確度和精確度，低溫漂系數元器件的采用使溫度變化 較大時仍可以保證較高的準確度和精確度。然而，對高分辨的測試系統(tǒng)，較低 的溫漂也會產生較大的影響，例如，假設溫度變化為l(TC，對于200710035047. 1 號專利申請所采用的溫漂為7ppm/'C的基準電壓源，其基準源電壓產生的漂移 7卯m/。02. 5*10°O175W， 24位ADC的作用就會喪失了 。
另外，為了得到較高的電壓，二次電池經常配組使用，其性能保持一致才能更好地發(fā)揮每個單體電池的作用，因此二次電池的匹配是一個重要的環(huán)節(jié)。 通常進行匹配時采用容量分選的方法，但這種方法只能保證初始容量一致。比 較好的方法是根據電池的充放電電壓特性曲線再結合內阻變化曲線進行分選， 可以使電池組中單體電池在整個使用過程中保持較好的一致性。內阻作為二次 電池的一個重要指標，在判斷二次電池性能和分選匹配時發(fā)揮著重要作用。而 現(xiàn)有二次電池測試儀一般不同時具有內阻測試功能，或者具有內阻測試功能但 只能單獨進行內阻測試而不能在充放電過程中同時進行，不能滿足電池材料研 究的多參數及參數高精度要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有電池測試系統(tǒng)測試準確度和精確度受溫度影響 較大的缺陷，提供一種具有溫漂校準功能的智能二次電池測試系統(tǒng)，以進一步 提高電池檢測的準確度和精確度。
本發(fā)明進一步的目的在于克服現(xiàn)有電池測試系統(tǒng)缺乏在充放電過程中同時 進行內阻測試的缺陷，提供一種在充放電過程中不影響電壓電流高精度測量的 同時進行內阻測試的智能二次電池測試系統(tǒng)，以為二次電池分選匹配提供內阻 參數，提高匹配分選的可靠性，進一步滿足電池材料研究的多參數要求。
本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)其包括單片機控制模塊、測試狀 態(tài)控制模塊、數據釆集模塊、基準電壓模塊、充放電模塊和環(huán)境溫度測量模塊； 所述單片機控制模塊輸出端與測試狀態(tài)控制模塊輸入端連接，單片機控制模塊 并與數據采集模塊通過數據線雙向連接，還與環(huán)境溫度測量模塊雙向連接；所述 基準電壓模塊輸出端分別與測試狀態(tài)控制模塊輸入端 數據采集模塊輸入端連 接，測試狀態(tài)控制模塊輸出端與充放電模塊輸入端連接，充放電模塊輸出端與數據采集模塊輸入端連接。
本發(fā)明進一步的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)在上述技術方案的基礎 上，增設內阻測試模塊，所述內阻測試模塊輸入端與測試狀態(tài)控制模塊輸出端 連接，內阻測試模塊輸出端與數據采集模塊輸入端連接。
所述單片機控制模塊由單片機電路、看門狗電路和串口通信電路組成；所 述測試狀態(tài)控制模塊由數模轉換電路、緩沖電路、采樣保持電路、開環(huán)比較電 路和移位邏輯控制電路組成；所述數據采集模塊由模數轉換電路和多路模擬開 關電路組成；所述基準電壓模塊由基準電壓源電路組成；所述充放電模塊由充 放電電路、過壓過流保護電路和電壓電流測量電路組成；所述內阻測試模塊由 RC振蕩電路、濾波電路I、恒流源電路、交流放大電路、濾波電路II和真有效 值測量電路組成；所述環(huán)境溫度測量模塊由測溫電路組成；
所述看門狗電路、串口通信電路、數模轉換電路、移位邏輯控制電路、模 數轉換電路、多路模擬開關電路、測溫電路均與單片機電路連接；所述緩沖電 路與數模轉換電路和采樣保持器連接；釆樣保持電路與開環(huán)比較電路連接；開 環(huán)比較電路與充放電電路連接；所述基準電壓源電路與模數轉換電路和數模轉 換電路連接；所述過壓過流保護電路和電壓電流測量電路與充放電電路連接； 所述濾波電路和RC振蕩電路連接，所述恒流源電路與濾波電路I連接，所述交 流放大電路與濾波電路II連接，所述濾波電路II與真有效值測量電路連接，所 述電壓電流測量電路、真有效值測量電路與多路模擬開關電路連接。
進行測試時，所述充放電電路、電壓電流測量電路、恒流源電路和交流放大 電路均與待測電池連接。
所述模數轉換電路包括A/D轉換芯片U1，芯片U1選用24位高精度、寬動態(tài)特性的A-2型模數轉換器ADS1211;模數轉換器ADS1211的AVDD管腳接+5V模 擬電源，AGND管腳接模擬地，AVDD管腳通過10MF電容與104電容并聯(lián)與AGND 管腳連接；模數轉換器ADS1211的DVDD管腳接+5V數字電源，DGND管腳接數字 地，DVDD管腳通過104電容與DGND管腳連接；模數轉換器ADS1211的A頂1P、 AIN2P、 AIN3P管腳均與多路模擬開頭電路的輸出連接，AIN1N、 AIN2N、 AIN3N、 AIN4P、 AIN4N管腳均接模擬地；XIN、 X0UT管腳接入10M晶振，分別通過12pF 電容接數字地；^^管腳接+5V數字電源，M0DE、 5管腳均接數字地； SD0UT、 SDIN、 SCLK管腳分別接單片機的I/O接口 P2. 3、 P2. 4、 P2. 5、 P2. 7管 腳。
所述測溫電路包括芯片U3，芯片U3選用單總線器件數字溫度計DS18B20。 U3管腳1接VCC5V，管腳3接地，DQ管腳接入單片機的PO. 7管腳并通過4. 7K 上拉電阻連接+5V模擬電源。
所述充放電電路中，用來連接待測電池的四腳接線端子的3、 4端引線接到 用于控制充放電時恒流源電流接入點的單刀單擲型繼電器的2、 3管腳，四腳接 線端子的l、 2端引線用來測量電池兩端電壓和交流壓降；7.5V充電電源通過電 容C103接地，充放電回路中壓敏電阻與場效管漏極間接有電感。
本發(fā)明之二次電池測試系統(tǒng)工作時，單片機電路接收上位機的控制命令或數 據采集命令，由數模轉換電路轉換輸出各通道的控制變量，并通過相應通道的 采樣保持器采樣保持；移位邏輯控制電路實現(xiàn)對各通道充放電狀態(tài)、反饋狀態(tài) 和內阻測試狀態(tài)的控制；RC振蕩電路、濾波電路I和恒流源電路產生精密交流 恒流源；真有效值測量電路對內阻壓降進行轉換；電壓電流測量電路對電壓和 電流信號進行放大；模數轉換電路對各通道的電池電壓、充放電電流和內阻產生的交流壓降進行轉換；測溫電路在單片機的控制下進行測量；單片機根據測 量溫度從看門狗電路讀入溫漂校準系統(tǒng)，并對A/D轉換結果進行校準；單片機 將校準結果和測量溫度值傳送到上位機，由上位機對數據進行處理和分析。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點結合低溫漂元器件的應用，通過測量環(huán)境溫度，對 環(huán)境溫度變化導致的溫漂進行校正，大大減小了由于溫漂對測試系統(tǒng)帶來的影 響，顯著提高了二次電池測試系統(tǒng)的準確度、精確度和可靠性；具有內阻測試 功能，可以單獨對二次電池內阻進行測試，也可以在測試充放電性能的同時， 進行內阻測試，且對充放電性能測試沒有影響，對分析二次電池的性能提供更 多的參數，提高性能分析的準確性和匹配分選的可靠性。本發(fā)明非常適合二次 電池綜合性能測試與電池材料研究。


圖1為本發(fā)明二次電池測試系統(tǒng)一實施例的方框圖2為圖1所示實施例的結構框圖3為圖2中的基準電壓源電路結構圖4為圖2中的測溫電路結構圖5為圖2中的模數轉換電路結構圖6為圖2中的內阻測試模塊電路結構圖7為圖2中的單片機工作流程框圖。
具體實施方式
下面結合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。
參照圖1，本實施例包括單片機控制模塊l、測試狀態(tài)控制模塊2、數據采集模塊3、基準電壓模塊4、充放電模塊5、內阻測試模塊6和環(huán)境溫度測量模塊 7;所述單片機控制模塊1輸出端與測試狀態(tài)控制模塊2輸入端連接，單片機控 制模塊1并與數據采集模塊3通過數據線雙向連接，還與環(huán)境溫度測量模塊7雙 向連接；所述基準電壓模塊4輸出端分別與測試狀態(tài)控制模塊2輸入端和數據 采集模塊3輸入端連接，測試狀態(tài)控制模塊2輸出端分別與充放電模塊5輸入 端和內阻測試模塊6輸入端連接，充放電模塊5輸出端和內阻測試模塊6輸出 端分別與數據采集模塊3輸入端連接。
參照圖2，本實施例單片控制模塊1包括單片機電路1-1、看門狗電路1-2 和串口通信電路1-3;測試狀態(tài)控制模塊2包括數模轉換電路2-1 、緩沖電路2-2、 對應八個通道的采樣保持電路(2-3-1、、 2-3-8)、對應八個通道的開環(huán)比較 電路(2-4-1、…、2-4-8)和移位邏輯控制電路2-5;數據采集模塊3包括模數 轉換電路3-1和多路模擬開關電路3-2;基準電壓模塊4包括基準電壓源電路 4-1;充放電電路模塊5設有八個通道，包括充放電電路(5-1-1、、 5-1-8)、 過壓過流保護電路(5-2-1、…、5-2-8)和電壓電流測量電路(5-3-1、…、5-3-8); 內阻測試模塊6也設有八個通道，包括RC振蕩電路(6-1-1、、 6-1-8)、濾 波電路I (6-2-1、…、6-2-8)、恒流源電路(6-3-1、、 6-3-8)、交流放大 電路(6-4-1、、 6-4-8)、濾波電路II (6-5-1、…、6-5-8)和真有效值測量 電路(6-6-1、…、6-6-8);環(huán)境溫度測量模塊7包括測溫電路7-1。
所述看門狗電路1-2、串口通信電路1-3、數模轉換電路2-1、移位邏輯控制 電路2-4、模數轉換電路3-l、多路模擬開關電路3-2、測溫電路7-l均與單片 機電路1-1連接；所述緩沖電路2-2與數模轉換電路2-1和采樣保持電路 (2-3-1、…、2-3-8)連接；采樣保持電路(2-3-1、、 2-3-8)與對應通道的開環(huán)比較電路(2-4-1、…、2-4-8)連接；開環(huán)比較電路(2-4-1、…、2-4-8) 與對應通道的充放電電路(5-1-1、…5-l-8)連接；所述基準電壓源電路4-1 與模數轉換電路3-1和數模轉換電路2-1連接；所述過壓過流保護電路
(5-2-l、…5-2-8)和電壓電流測量電路(5-3-1、…、5-3-8)與對應通道的 充放電電路(5-1-1、…5-1-8)連接；所述濾波電路I (6-2-1、…、6-2-8) 和對應通道的RC振蕩電路(6-l-l、…、6-l-8)連接，所述恒流源電路(6-3-1、…、 6-3-8)與對應通道的濾波電路I (6-2-1、…、6-2-8)連接，所述交流放大電 路(6-4-1、…、6-4-8)與濾波電路II (6-5-1、、 6-5-8)連接，所述濾波 電路II (6-5-1、…、6-5-8)與對應通道的真有效值測量電路(6-6-1、…、6-6-8) 連接，所述真有效值測量電路(6-6-1、…、6-6-8)和電壓電流測量電路
(5-3-1、…、5-3-8)均與多路模擬開關電路(3-2)連接；
進行檢測時，所述充放電電路(5-1-1、…5-1-8)、電壓電流測量電路 (5-3-1、…、5-3-8)、恒流源電路(6-3-1、…、6-3-8)和交流放大電路(6-4-1、…、 6-4-8)均與對應通道的待測電池連接。
本實施例之單片機電路l-l、看門狗電路l-2、串口通信電路1-3、數模轉 換電路2-1、緩沖電路2-2、采樣保持電路(2-3-1、…、2-3-8)、開環(huán)比較電 路(2-4-1、…、2-4-8)、移位邏輯控制電路2-5、過壓過流保護電路(5-2-1、… 5-2-8)和電壓電流測量電路(5-3-1、…5-3-8)均可從現(xiàn)有同類電路中選用。 參照圖3，本實施例之基準電壓源電路4-1包括基準電壓源芯片U2，芯片U2 選用超高精度帶隙電壓基準源AD780, AD780采用激光微調和精密薄膜電阻技 術，具有低誤差的初始精度(±0.04% max)和超低溫漂(3ppm/°C max)的特 點，用于產生高精度2.5V的基準電壓；芯片U2的輸入端+Vin與電源VCC5V連接，并通過1W旁路電容接地，接地端4接地；芯片U2的TEMP端通過補償電 容104接地，輸出端Vout通過一個100nF負載電容接地，補償電容104和負 載電容100uF的使用，可以顯著改善超高精度帶隙電壓基準源AD780芯片U2 的噪聲性能。
參照圖4，本實施例之測溫電路7-1包括芯片U3，芯片U3選用單總線器件 數字溫度計DS18B20,其測溫電路線路簡單、體積小，測量溫度范圍在一55'C到 十125。C之間，且可實現(xiàn)可編程的上下限警告；單總線器件數字溫度計DS18B20 管腳1接VCC5V，管腳3接地，DQ管腳通過4. 7K上拉電阻接入單片機PO. 7管 腳。
由于二次電池在長時間充放電測試過程中會產生大量熱量，使環(huán)境溫度升 高，或氣溫變化，使工作芯片產生較大的溫飄，大大影響了測量精度。通過測 試環(huán)境溫度，能夠對系統(tǒng)工作環(huán)境溫度變化導致的溫飄進行校正，提高系統(tǒng)的 準確度，保證24位模數轉換高分辨性能的發(fā)揮，提高測試的可靠度。
參照圖5，本實施例模數轉換電路3-1包括A/D轉換芯片Ul，芯片Ul選用 24位高精度、寬動態(tài)特性的A-5:型模數轉換器ADS1211。芯片U1具有四組差 動輸入端，差分輸入方式可以減小共模干擾，可以直接與傳感器或微小的電壓 信號相連，配合多路模擬開關很適合具有多通道多測量參數的A/D轉換應用。 模數轉換器ADS1211 AVDD接VCC5V， AGDN接模擬地，AVDD與AGND之間通過IOHF 電容與104電容并聯(lián)去耦，提高抗干擾能力;模數轉換器ADS1211 DVDD接VCC5V， DGND接數字地，DVDD與DGND之間通過104電容去耦；模數轉換器ADS1211 AIN1P、 AIN2P、 AIN3P分別用來接入三個八路模擬開關的輸出，AIN1N、 AIN2N、 AIN3N 均接模擬地，實現(xiàn)對八個通道電壓、電流和內阻交流壓降經轉換的直流電壓的
11輸入；模數轉換器ADS1211第四組差分輸出端AIN4P和AIN4N未用，均接模擬 地；REFIN接基準電壓源U2的輸出端Vout; XIN、 X0UT接入10M晶振，并分別 通過12pF電容接數字地；^^接VCC5V， M0DE、 5端均接數字地；^ 、 SD0UT、 SDIN、 SCLK分別接單片機的P2. 3、 P2. 4、 P2. 5、 P2. 7。
參照附圖6，本實施例內阻測試模塊6設有八個通道，以第一通道為例進行 說明，包括依次連接的RC振蕩電路6-1-1、濾波電路16-2-1、恒流源電路6-3-1、 交流放大電路6-4-1、濾波電路II6-5-l和真有效值測量電路6-6-1; RC振蕩電 路6-1-1、濾波電路16-2-1、恒流源電路6-3-1、交流放大電路6-4-1、濾波電 路II6-5-l和真有效值測量電路6-6-1均從現(xiàn)有同類電路中選用；RC振蕩電路 6-卜l用來產生交流信號源，頻率約為lkHz， Ull的2腳和6腳之間接入負反饋 電阻，由R109和Rwl01組成，R109兩端反向并聯(lián)兩個二極管進行限幅，Rwl01 調節(jié)輸出正弦波交流信號的幅值，2腳通過R107接地，3腳通過R106和C104 并聯(lián)接地，3腳與6腳之間通過R108和C105連接，引入正反饋，其6腳輸出接 到濾波電路6-2-1電阻R110 —端；濾波電路I 6-2-1用于濾除RC振蕩電路產生 的正弦波中的多次諧波，矯正失真，得到較好正弦波信號，其輸出接入恒流源 電路6-3-1;恒流源電路6-3-1包括集成運算放大器U13、 U14，電阻R108-R111 分別與電阻Rwl03-Rw106配合，作為增益調節(jié)電阻，通過可變電阻的調節(jié)可確 保電路的穩(wěn)定可靠；電阻R112采用精密電阻，保證電流輸出的恒定；恒流源電 路6-3-1電流輸出接到連接待測電池的模擬回路連接端，從電壓檢測端引出交 流壓降，通過耦合電容接入交流放大電路6-4-1進行適當放大，經放大后通過 濾波電路II6-5-l去噪，然后通過耦合電容C124接入真有效值測量電路6-6-1， 即真有效值測量芯片U16;芯片U16選用精密真有效值AC/DC轉換器AD736;精密真有效值AC/DC轉換器芯片AD736的Cc端通過1(￥輸入耦合電容接地，+Vs 和-Vs端分別接VCC12V和VEE12V，并通過旁路電容接地；Cav通過33l^F平均電 容接VEE12V，該電容不可缺少，決定輸入信號是否被轉換和建立時間；Cf通過 IOPF電容接輸出端，與內部電路構成低通濾波器，濾除平均電容沒有濾除的輸 出紋波。
充放電電路與己有技術相同，不同的是電池連接模擬回路的3、 4端引線到 一單刀單擲型繼電器的2、 3端，用來控制充放電時恒流源電流的接入點。電池 連接的1、 2端引線用來測量電池兩端電壓和交流壓降。在繼電器KIOO的管腳4 處接入VCC7.5V電源，并通過電容C103接地，作為VCC7.5V的旁路電容，避免 在充電過程中測量電池內阻時7. 5V電源模塊內阻的影響。在壓敏電阻F100與 場效應管QIOO漏極間接有電感LIOO，阻止交流信號流經該支路，避免交流信號 對充放電電流測量的影響，同時避免本支路對電池內阻的影響。這種處理方式 實現(xiàn)在充放電過程中對電池內阻的有效準確測量，且不影響電池電壓和充放電 電流的測量；兩繼電器K100和K101采用相同的控制信號控制，保證恒流源同 步準確接入；如果需要在充放電過程中同時測量內阻，則當繼電器K100的3、 6 端分別打在2、 7端時，繼電器K101的1端打在2端上，當繼電器K100的3、 6 端分別打在4、 5端，繼電器K101的1端打在3端上；如果需要單獨測量電池 內阻，只需通過上位機設定即可；如果只進行充放電測試，只需關閉內阻測試 功能開關即可。
本實施例單片機工作流程如下(參照圖7): (1)系統(tǒng)上電開始101后，首先進行系統(tǒng)初始化設置102，設置狀態(tài)初值， 初始化串口，檢測各通道指示燈是否正常，對模數轉換進行調零校準和滿度校準，測量初始溫度值賦給全局變量TValue等；初始化完畢，等待控制命令；
(2) 監(jiān)聽有無中斷3，如果有，則進入中斷服務程序105;如果沒有，則進 入主程序；
(3) 進入主程序，設置一個數組DAdata[8]，用于保存8個通道的控制值。 進入采樣保持刷新程序104，設置循環(huán)變量1=0，啟動D/A轉換107，刷新通道 i的采樣保持器保持的控制值；
(4) i自增1，判斷i是否大于7，如果不大于，循環(huán)執(zhí)行107，如果大于7， 則返回主程序執(zhí)行103;
(5) 如果有串口中斷，則進入中斷服務程序105，接收上位機命令lll，存 入命令數組，判斷命令是否接收完畢U2，沒有接收完則返回等待串口中斷繼續(xù) 接收。接收完畢，則判斷接收的命令是數據采集113還是控制命令133;如果是 數據采集命令113，則進入數據采集程序；如果是控制命令133，則設置或變更 相應通道的工作狀態(tài)；如果既不是數據采集命令也不是控制命令，則接收命令 有誤，丟棄137并返回主程序；
(6) 如果是數據采集命令，設置變量CHi為0，選擇采樣通道CHi，判斷CHi 是小于等于3還是大于3，若小于等于3則執(zhí)行117，啟動A/D通道1進行轉換， 若大于3，則啟動A/D通道2進行轉換118。 CHi自增l，判斷是否大于7，若不 大于7則循環(huán)執(zhí)行115-119，若大于7則進行一次采樣保持刷新程序104，保證 控制變量的準確可靠，避免采樣保持電容放電使控制變量減?。?br> (7) 采樣保持刷新程序104執(zhí)行后，判斷是否要測內阻121，若不需要測內 阻則轉入下一次采樣保持刷新程序，若需要測內阻則設置變量CHi-O，選擇測量 通道CHi，啟動A/D通道3進行轉換124，判斷是否大于7，若不大于7則循環(huán)
14執(zhí)行123-125，若大于7則進行一次采樣保持刷新程序104;
(8) 采樣保持刷新程序104執(zhí)行后，判斷是否要測溫127，若不需要則讀入 上一次溫度值的溫漂校準系數130，若要進行測溫則啟動測溫128，刷新溫度值 29，變量Tvalue保存新的溫度值，然后讀入溫漂校準系數130;
(9) 讀入校準系數后，校準A/D轉換結果131，然后發(fā)送數據到上位機132， 將校準結果發(fā)送到上位機。返回主程序；
(10) 如果是控制命令133，刷新各通道的工作狀態(tài)，設置通道反饋狀態(tài)134， 通過移位邏輯控制電路實現(xiàn)各通道反饋狀態(tài)的設置或變更；設置通道控制變量 135，改變數組DAdata[8]的值；設置通道的充放電狀態(tài)136，通過移位邏輯控 制電路實現(xiàn)各通道充放電狀態(tài)的設置或變更；設置結束后，返回主程序。
權利要求
1、一種二次電池測試系統(tǒng)，包括單片機控制模塊、測試狀態(tài)控制模塊、數據采集模塊、基準電壓模塊、充放電模塊，其特征在于，還設有環(huán)境溫度測量模塊，所述單片機控制模塊輸出端與測試狀態(tài)控制模塊輸入端連接，單片機控制模塊并與數據采集模塊通過數據線雙向連接，還與環(huán)境溫度測量模塊雙向連接；所述基準電壓模塊輸出端分別與測試狀態(tài)控制模塊輸入端和數據采集模塊輸入端連接，測試狀態(tài)控制模塊輸出端與充放電模塊輸入端連接，充放電模塊輸出端與數據采集模塊輸入端連接。
2、根據權利要求1所述的二次電池測試系統(tǒng)，其特征在于，還設有內阻測 試模塊，所述內阻測試模塊輸入端與測試狀態(tài)控制模塊輸出端連接，內阻測試 模塊輸出端與數據采集模塊輸入端連接。
3、根據權利要求2所述的二次電池測試系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機控 制模塊由單片機電路、看門狗電路和串口通信電路組成；所述測試狀態(tài)控制模 塊由數模轉換電路、緩沖電路、采樣保持電路、開環(huán)比較電路和移位邏輯控制 電路組成；所述數據采集模塊由模數轉換電路和多路模擬幵關電路組成；所述 基準電壓模塊由基準電壓源電路組成；所述充放電模塊由充放電電路、過壓過 流保護電路和電壓電流測量電路組成；所述內阻測試模塊由RC振蕩電路、濾波電路I、恒流源電路、交流放大電路、濾波電路n和真有效值測量電路組成；所述環(huán)境溫度測量模塊由測溫電路組成；所述看門狗電路、串口通信電路、數模轉換電路、移位邏輯控制電路、模 數轉換電路、多路模擬開關電路、測溫電路均與單片機電路連接；所述緩沖電 路與數模轉換電路和采樣保持器連接；采樣保持電路與對應通道的開環(huán)比較電 路連接；開環(huán)比較電路與充放電電路連接；所述基準電壓源電路與模數轉換電路和數模轉換電路連接；所述過壓過流保護電路和電壓電流測量電路與充放電 電路連接；所述濾波電路I和RC振蕩電路連接，所述恒流源電路與濾波電路I連接，所述交流放大電路與濾波電路n連接，所述濾波電路II與真有效值測量電路連接，所述真有效值測量電路與多路模擬開關連接。
4、 根據權利要求3所述的二次電池測試系統(tǒng)，其特征在于，所述模數轉換 電路包括A/D轉換芯片Ul, A/D轉換芯片Ul為24位高精度、寬動態(tài)特性的A-2型模數轉換器ADS1211;模數轉換器ADS1211的AVDD管腳接+5V模擬電源， AGND管腳接模擬地，AVDD管腳通過電容與104電容并聯(lián)與AGND管腳連接； 模數轉換器ADS1211的DVDD管腳接+5V數字電源，DGND管腳接數字地，DVDD管 腳通過104電容與DGND管腳連接；模數轉換器ADS1211的AIN1P、 AIN2P、 A頂3P 管腳均與多路模擬開頭電路的輸出連接，AIN1N、 AIN2N、 AIN3N、 AIN4P、 AIN4N 管腳均接模擬地；XIN、 X0UT管腳接入10M晶振，分別通過12pF電容接數字地； ^^管腳接+5V數字電源，M0DE、 5管腳均接數字地；^ 、 SD0UT、 SDIN、 SCLK管腳分別接單片機的1/0接口 P2. 3、 P2.4、 P2. 5、 P2. 7管腳。
5、 根據權利要求3或4所述的二次電池測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測溫 電路包括芯片U3，芯片U3為單總線器件數字溫度計DS18B20;芯片U3管腳1 接VCC5V，管腳3接地，DQ管腳接入單片機的P0.7管腳并通過4.7K上拉電阻 連接+5V模擬電源。
6、 根據權利要求3或4所述的二次電池測試系統(tǒng)，其特征在于，所述充放 電電路中，用來連接待測電池的四腳接線端子的3、 4端引線接到用于控制充放 電時恒流源電流接入點的單刀單擲型繼電器的2、 3管腳，四腳接線端子的l、 2 端引線用來測量電池兩端電壓和交流壓降；7.5V充電電源通過電容C103接地， 充放電回路中壓敏電阻與場效管漏極間接有電感。
全文摘要
一種二次電池測試系統(tǒng)，其包括單片機控制模塊、測試狀態(tài)控制模塊、數據采集模塊、基準電壓模塊、充放電模塊、內阻測試模塊和環(huán)境溫度測量模塊；單片機控制模塊輸出端與測試狀態(tài)控制模塊輸入端連接，單片機控制模塊并與數據采集模塊通過數據線雙向連接，還與環(huán)境溫度測量模塊雙向連接；基準電壓模塊輸出端分別與測試狀態(tài)控制模塊輸入端和數據采集模塊輸入端連接，測試狀態(tài)控制模塊輸出端分別與充放電模塊輸入端和內阻測試模塊輸入端連接，充放電模塊輸出端和內阻測試模塊輸出端分別與數據采集模塊輸入端連接。本發(fā)明可顯著提高電池檢測準確度和精確度，工作穩(wěn)定可靠；具有內阻測試功能，可監(jiān)測二次電池充放電過程中內阻變化，并為二次電池分選匹配提供內阻參數。
文檔編號G01R1/00GK101587172SQ20091004371
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權日2009年6月19日
發(fā)明者申瑞杰, 肖明輝, 陳儒軍, 黃哲遠 申請人:中南大學