一种保护板测试设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种保护板测试设备，所述测试设备包括单片机主控模块，均与单片机主控模块连接的基准电压模块、电压产生及自耗均衡测试模、恒流模块、回路检测模块以及短路保护模块，所述短路保护模块包括若干个并联连接的超级电容，开关电源、短路主控芯片、比较器以及MOS管，超级电容的正极与保护板的输出地P‑及开关电源的正输出端连接，超级电容的负极与开关电源负极相连，并通过MOS管与保护板的地B‑相连，所述比较器的反相输入端与所述短路主控芯片的输出引脚端连接，且比较器的反相输入端还通过一电阻与所述短路主控芯片的电源引脚端连接。利用本实用新型专利技术，可以准确地测试保护板各项性能的测试设备。

【技术实现步骤摘要】
一种保护板测试设备
本技术涉及一种保护板测试设备，尤其涉及一种用于锂电池的、可准确测试保护板各项性能的测试设备。
技术介绍
随着新能源的发展，动力锂电池得到了广泛的应用，市面的电动自行车，电动工具，电动大巴都用到了锂电池。锂电池性能决定了其使用的时候必须配备多串的保护板，保护板主要功能是保护锂电池，其基本性能参数有充电电压保护(电池电压充的过高开启保护功能，防止造成电池爆炸)、放电电压保护(电池电压放的过低开启保护功能，防止造成电池电压过低后报废)、过放电流保护(使用的过程中负载电流过大时开启保护功能)、过充电流保护(充电过程中充电电流过大开启保护作用)、短路保护(使用过程中电池正负极短路开启保护作用)、充放电恢复功能(充放电保护后电池能否恢复使用)、自耗电(因为保护板的电路性能电芯一般在放置过程中会产生消耗电流)、均衡(充电过程中将电池电压拉平)。保护板的每项性能参数出问题都可能对电池造成致命伤害，所以每块保护板必须测试。在国家大力支持发展新能源的背景下，锂电池需求的数量大幅度增长，保护板的测试问题成为保护板加工厂一个头痛的问题。在市面上有些工程师开发出了一些测试治具，手动的调整每节的电压然后判断保护板有没有保护，用电池和负载仪去测试保护板过流保护。这样的治具会出现功能测试不全(比如短路保护时间，自耗电等)、功能漏测等问题。有些专业设备公司开发出的动力电池保护板测试设备也会出现电压测试不准、短路(uA级别)测试不出来的状态、过流采用模拟测试(测试不出真实性能)、保护板MOS出现漏电流状态测试不出来、生产成本过高等问题。目前，市面上的保护板测试设备存在着以下缺陷：(1)在测试保护电压的时候为了追求测试速度，会将电压上升的速度提快，这样会导致测试出的保护电压不准(2)测试带均衡的保护板的时候因为线路会有电流，这样采样出的保护电压会有非常大的偏差。(3)因为无法提供大的工作电流，测试设备一般会使用模拟测试看看保护板是否有过流保护，这样测试不出保护板的真实过流值。因为保护板在实际使用中，采样电阻本身会发烫，这样采样电阻阻值会发生变化，真实的保护电流也会发生变化，如果使用模拟测试可能无法测试出保护板性能(4)短路保护一般需要提供几百安以上的电流，保护板才会发生短路保护，而且电流要在瞬间(微妙级别)达到峰值。这样如果用开关电源来设计的话成本会特别高，而且未必能测试出实际效果。如果用电芯接上保护板直接短路测试是无法测试出短路时间的而且电芯电压的高低会直接影响到测试效果(5)在测试保护板的时候，如果只是单纯的测量MOS管的控制电压来检测保护板有没有保护时，是无法检测出保护板的性能的。因为在实际接触中发现有时MOS管也会出现保护后，还有漏电流的状态因此，针对市面上保护板测试设备的各种功能不全，测试复杂，测试不精准等缺陷，有必要提供一种可以准确地测试保护板各项性能的测试设备。
技术实现思路
为克服现有技术的不足及存在的问题，本技术提供一种可以准确地测试保护板各项性能的测试设备。本技术是通过以下技术方案实现的：一种保护板测试设备，所述测试设备包括单片机主控模块，均与单片机主控模块连接的基准电压模块、电压产生及自耗均衡测试模、恒流模块、回路检测模块以及短路保护模块，所述短路保护模块包括若干个并联连接的超级电容，开关电源、短路主控芯片、比较器以及MOS管，超级电容的正极与开关电源的正输出端连接，超级电容的正极与保护板的输出地P-及开关电源的正输出端连接，超级电容的负极与开关电源负极相连，并通过MOS管与测试设备的输出负极B-相连，所述比较器的反相输入端与所述短路主控芯片的输出引脚端连接，且比较器的反相输入端还通过一电阻与所述短路主控芯片的电源引脚端连接。优选地，所述电压产生及自耗均衡测试模块包括有相互连接的电压产生电路和跟随电路，以及相互连接的采样档位切换电路以及信号放大及采样电路，所述电压产生电路和采样档位切换电路均与所述单片机主控模块连接。优选地，所述基准电压模块包括相互连接的可调稳压电压电路和光耦控制电路。优选地，所述恒流模块包括有依次连接的PWM控制电路、358跟随及比较电路、以及反馈电路，所述反馈电路的输出端连接有开关控制电路、所述开关控制电路与所述反馈电路还连接有5V开关电源。优选地，所述回路检测模块包括有依次连接的检测电路、跟随放大电路以及继电器切换电路，所述跟随放大电路的输出端还连接有比较电路。较佳地，所述比较电路还连接有用于调整电压的光耦电路；所述继电器切换电路包括有用于切换充放电状态的第一切换电路，用于切换保护板的正极板、负极板的第二切换电路，以及用于切换负极板的同口或分口的第三切换电路。本技术提供的测试设备，其可以准确地测试保护板的各项性能备；与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)通过设置所述短路保护模块，可直接地模拟大电流放电状态，可以准确的测试出保护板短路保护时间，当保护板不保护时也不会将保护板烧坏，且所述短路保护模块的成本低；(2)通过设置所述回路检测模块，可以真实地检测出回路通断状态，有效防止保护板出现漏电流而无法检测的状况发生；(3)所述电压产生及自耗均衡测试模，其使用PWM控制，大功率跟随器输出，可以支持很大的工作电流以免电压被拉低；(4)通过设置所述恒流模块，在测试过程中可以兼容各种保护板的测试)，而且使用5V开关电源可以大幅度的降低使用功率。附图说明图1是本技术实施例所述测试设备的电路结构模块示意框图。图2是本技术实施例所述基准电压模块的具体电路结构图。图3是本技术实施例所述电压产生及自耗均衡测试模块的具体电路结构图。图4是本技术实施例所述恒流模块的具体电路结构图。图5是本技术实施例所述回路检测模块的具体电路结构图。图6是本技术实施例所述短路保护模块的具体电路结构图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细描述。如附图1所示，一种保护板测试设备，所述测试设备包括单片机主控模块，均与单片机主控模块连接的基准电压模块、电压产生及自耗均衡测试模、恒流模块、回路检测模块以及短路保护模块。本实施例中，单片机主控模块中的单片机芯片型号优选为ATMEL2561。在其中一个优选的实施例中，所述基准电压模块包括相互连接的可调稳压电压电路和光耦控制电路。本实施例中，所述基准电压模块的具体电路结构如附图2所示。本实施例中，可调稳压电压电路使用标准的317可调稳压电源电路，光耦控制电路中的光耦为PC817。当单片机主控模块中的IO口给低电平的时候，202电位器将与390欧和101电位器并联，此时的VOUT1电压将会变小。使用本电路模块的优势在于电路简单而且可以很快的切换每路的工作电压。在提供一个基准电压后，如果需要测试保护板的过充过放电压保护的时候，就必须需要一个电压产生模块，然后在测试的过程中将此模块产生的电压通过继电器引入到保护板，这样可以随心所欲的调节每节电路板的工作电压。在其中一个优选的实施例中，所述电压产生及自耗均衡测试模块包括有相互连接的电压产生电路和跟随电路，以及相互连接的采样档位切换电路以及信号放大及采样电路，所述电压产生电路和采样档位切换电路均与所述单片机主控模块连接。本实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护板测试设备，其特征在于：所述测试设备包括单片机主控模块，均与单片机主控模块连接的基准电压模块、电压产生及自耗均衡测试模、恒流模块、回路检测模块以及短路保护模块，所述短路保护模块包括若干个并联连接的超级电容，开关电源、短路主控芯片、比较器以及MOS管，超级电容的正极与开关电源的正输出端连接，超级电容的正极与保护板的输出地P‑及开关电源的正输出端连接，超级电容的负极与开关电源负极相连，并通过MOS管与测试设备的输出负极B‑相连，所述比较器的反相输入端与所述短路主控芯片的输出引脚端连接，且比较器的反相输入端还通过一电阻与所述短路主控芯片的电源引脚端连接。

【技术特征摘要】
1.一种保护板测试设备，其特征在于：所述测试设备包括单片机主控模块，均与单片机主控模块连接的基准电压模块、电压产生及自耗均衡测试模、恒流模块、回路检测模块以及短路保护模块，所述短路保护模块包括若干个并联连接的超级电容，开关电源、短路主控芯片、比较器以及MOS管，超级电容的正极与开关电源的正输出端连接，超级电容的正极与保护板的输出地P-及开关电源的正输出端连接，超级电容的负极与开关电源负极相连，并通过MOS管与测试设备的输出负极B-相连，所述比较器的反相输入端与所述短路主控芯片的输出引脚端连接，且比较器的反相输入端还通过一电阻与所述短路主控芯片的电源引脚端连接。2.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于：所述电压产生及自耗均衡测试模块包括有相互连接的电压产生电路和跟随电路，以及相互连接的采样档位切换电路以及信号放大及采样电路，所述电压产生电路和采样档位切换电路均与所述单片机主控模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟辉，
申请(专利权)人：深圳市鑫达能电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东,44