一种纽扣电池检测装置、系统及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电池充放电检测的技术领域，特别涉及一种纽扣电池检测装置、系统及控制方法，该装置包括控制模块、功率模块、继电器模块以及驱动模块。功率模块的第一端通过继电器模块分别与电源端、控制模块电连接；功率模块的第二端与纽扣电池的功率端电连接；功率模块的第三端通过驱动模块与控制模块电连接，控制模块通过驱动模块向功率模块传输驱动信号以控制功率模块与纽扣电池、电源端之间的充放电检测。通过上述设置方式能够有效实现纽扣电池的恒流、恒压精准充放电检测，并且通过简单修改就可以实现电路的功率级别调整，不论是小功率还是大功率的电路拓扑均可应用，其电路适应性强，结构简单，极大节省了设计成本。极大节省了设计成本。极大节省了设计成本。

【技术实现步骤摘要】
一种纽扣电池检测装置、系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及电池充放电检测的
，特别涉及一种纽扣电池检测装置、系统及控制方法。

技术介绍

[0002]随着电子技术的快速发展，纽扣电池作为市场中较为常见的电池品类，其用途非常广泛，例如汽车钥匙、助听器、体重称、微型电子遥控器等类似需要信号传输的电器，以及电脑主板、电子表、电子词典等家中常见电器，具有较大的市场需求。
[0003]在纽扣电池生产后，检测纽扣电池的充放电性能是检测纽扣电池合格质量的一项重要的工序。现有技术中一般需要通过充放电测试柜来检测每一纽扣电池的充放电性能。
[0004]目前，市面上的纽扣电池测试方案主要是基于模拟电流源、电压源构造的恒流、恒压充放电电路，其设计成本较高，每个测试通道都需要精密运放电路构造单独可调的电流源、电压源、精密基准源，还需通过硬件PI环路实现恒流恒压充放电控制。该方法基于运放芯片的限制，测试功率只能达到几十毫安级别,不仅存在测试的功率范围小、电路适应性差且无法匹配多种纽扣电池的功率充放电等问题，还存在设计成本高、控制复杂的问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中纽扣电池测试方案存在测试功率范围小、电路适应性差等不足，本专利技术提供一种纽扣电池检测装置，包括控制模块、功率模块、继电器模块以及驱动模块。
[0006]所述功率模块的第一端通过所述继电器模块分别与电源端、所述控制模块电连接，以用于通过所述继电器模块切换所述功率模块之间的充放电；所述功率模块的第二端与所述纽扣电池的功率端电连接，以用于驱动所述电源端与所述纽扣电池之间的充放电检测；所述功率模块的第三端通过所述驱动模块与所述控制模块电连接，所述控制模块通过所述驱动模块向所述功率模块传输驱动信号以控制所述功率模块与所述纽扣电池、所述电源端之间的充放电检测。
[0007]在一实施例中，所述功率模块包括芯片IC1、桥接回路、储能电感L1；所述芯片IC1的输入端与所述继电器模块耦接，所述芯片IC1的输出端通过所述储能电感L1与所述纽扣电池的功率端耦接；所述桥接回路包括电阻R1、电容C2组成的上管以及电阻R19、电容C22组成的下管，所述上管和所述下管分别并联在所述芯片IC1上且分别与所述驱动模块耦接。
[0008]在一实施例中，所述驱动模块包括芯片IC4、自举电容C23、第一滤波电路、第二滤波电路；所述芯片IC4的第一输入端通过所述第一滤波电路与所述控制模块耦接，以接收所述控制模块发出的第一信号，所述第一信号通过所述芯片IC4转化为第一驱动信号并传输给所述功率模块的所述上管；所述芯片IC4的第二输入端通过所述第二滤波电路与所述控制模块耦接，以接收所述控制模块发出的第二信号，所述第二信号通过所述芯片IC4转化为第二驱动信号并传输给所述功率模块的所述下管；所述自举电容C23并联在所述芯片IC4
上。
[0009]在一实施例中，所述继电器模块包括继电器RELAY1、放电回路、续流二极管D28；所述继电器RELAY1的第一输入端与所述电源端耦接，所述继电器RELAY1的第二输入端与所述控制模块耦接；所述继电器RELAY1的输出端通过所述放电回路与所述功率模块耦接；所述放电回路包括相并联的电容C15和电阻R220；所述续流二极管D28并联在所述继电器RELAY1上。
[0010]在一实施例中，还包括电连接在所述功率模块和所述纽扣电池的功率端之间的电流采样模块，所述电流采样模块包括采样电阻R2、芯片IC3、电流偏置电路、电压跟随器U1以及电流钳位电路；所述采样电阻R2串联在所述纽扣电池的功率端上，所述芯片IC3的输入端并联在所述采样电阻R2两端，所述芯片IC3的输出端通过串联的所述电流偏置电路、所述电压跟随器U1、所述电流钳位电路与所述控制模块耦接。
[0011]在一实施例中，还包括电连接在所述纽扣电池的采样端的电压采样模块；所述电压采样模块包括第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、芯片IC2、电压偏置电路以及电压钳位电路；所述芯片IC2的输入端分别通过所述第一低通滤波电路、所述第二低通滤波电路与所述纽扣电池的采样端耦接；所述芯片IC2的输出端通过所述电压钳位电路与所述控制模块耦接；所述芯片IC2还与所述电压偏置电路并联。
[0012]在一实施例中，所述控制模块为DSP处理器。
[0013]本专利技术还提供一种纽扣电池检测系统，采用若干组如上任一实施例所述的一种纽扣电池检测装置。
[0014]在一实施例中，还包括隔离电源，所述隔离电源与所述电源端连接，以为每一所述纽扣电池检测装置供电。
[0015]本专利技术还提供一种纽扣电池检测系统控制方法，采用如上任一实施例所述的一种纽扣电池检测系统，包括以下控制步骤：
[0016]根据预设采样频率和预设采样次数依次对若干组所述纽扣电池检测装置进行电压采样和电流采样以获得电压采样数据和电流采样数据；
[0017]根据所述电压采样数据和所述电流采样数据，所述控制模块通过内置的PI电压环和PI电流环依次输出所述第一信号给每一组所述纽扣电池检测装置以控制所述纽扣电池检测装置进行恒流充电或恒压充电；接着，所述控制模块再通过所述PI电压环和所述PI电流环依次输出所述第二信号给每一组所述纽扣电池检测装置以控制所述纽扣电池检测装置进行恒流放电或恒压放电；
[0018]对上述步骤重复循环一次以上，以得到所述纽扣电池的充放电检测数据。
[0019]基于上述，与现有技术相比，本专利技术提供的纽扣电池检测装置通过控制模块使能功率模块实现纽扣电池的恒流、恒压充放电检测，通过继电器模块切换充放电以实现精准倍数的充放电。并且通过简单修改功率模块就可以实现电路的功率级别调整，不论是小功率还是大功率的电路拓扑均可应用，其电路适应性强，结构简单，极大节省了设计成本。
[0020]本专利技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
[0022]图1为本专利技术一实施例提供的纽扣电池检测装置的结构框图；
[0023]图2为本专利技术一实施例提供的功率模块的电路原理图；
[0024]图3为本专利技术一实施例提供的驱动模块的电路原理图；
[0025]图4为本专利技术一实施例提供的继电器模块的电路原理图；
[0026]图5为本专利技术另一实施例提供的纽扣电池检测装置的结构框图；
[0027]图6为本专利技术另一实施例提供的电流采样模块的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纽扣电池检测装置，其特征在于：包括控制模块、功率模块、继电器模块以及驱动模块；所述功率模块的第一端通过所述继电器模块分别与电源端、所述控制模块电连接，以用于通过所述继电器模块切换所述功率模块之间的充放电；所述功率模块的第二端与所述纽扣电池的功率端电连接，以用于驱动所述电源端与所述纽扣电池之间的充放电检测；所述功率模块的第三端通过所述驱动模块与所述控制模块电连接，所述控制模块通过所述驱动模块向所述功率模块传输驱动信号以控制所述功率模块与所述纽扣电池、所述电源端之间的充放电检测。2.根据权利要求1所述的纽扣电池检测装置，其特征在于：所述功率模块包括芯片IC1、桥接回路、储能电感L1；所述芯片IC1的输入端与所述继电器模块耦接，所述芯片IC1的输出端通过所述储能电感L1与所述纽扣电池的功率端耦接；所述桥接回路包括电阻R1、电容C2组成的上管以及电阻R19、电容C22组成的下管，所述上管和所述下管分别并联在所述芯片IC1上且分别与所述驱动模块耦接。3.根据权利要求2所述的纽扣电池检测装置，其特征在于：所述驱动模块包括芯片IC4、自举电容C23、第一滤波电路、第二滤波电路；所述芯片IC4的第一输入端通过所述第一滤波电路与所述控制模块耦接，以接收所述控制模块发出的第一信号，所述第一信号通过所述芯片IC4转化为第一驱动信号并传输给所述功率模块的所述上管；所述芯片IC4的第二输入端通过所述第二滤波电路与所述控制模块耦接，以接收所述控制模块发出的第二信号，所述第二信号通过所述芯片IC4转化为第二驱动信号并传输给所述功率模块的所述下管；所述自举电容C23并联在所述芯片IC4上。4.根据权利要求2所述的纽扣电池检测装置，其特征在于：所述继电器模块包括继电器RELAY1、放电回路、续流二极管D28；所述继电器RELAY1的第一输入端与所述电源端耦接，所述继电器RELAY1的第二输入端与所述控制模块耦接；所述继电器RELAY1的输出端通过所述放电回路与所述功率模块耦接；所述放电回路包括相并联的电容C15和电阻R220；所述续流二极管D28并联在所述继电器RELAY1上。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：严占想，任斌，周鹤，苏晋殿，陈约适，
申请(专利权)人：嘉庚创新实验室，
类型：发明
国别省市：