锂电池充放电检测装置制造方法及图纸

技术编号:7908715 阅读:170 留言:0更新日期:2012-10-23 23:22
本实用新型专利技术公开了一种锂电池充放电检测装置,包括电池组,所述电池组连接有电流检测部分、温度保护部分、电压检测部分及放电电路部分;所述温度保护部分、所述电压检测部分及所述放电电路部分连接于开关管控制电路,所述开关管控制电路连接有所述电池组及充电电路部分;所述放电电路部分及PC连接于MCU,所述MCU连接有所述电池组及所述充电电路部分。在锂电池充放电过程中,实时采集锂电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池,防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况,挑选出有问题的电池,保持锂电池充放电运行的可靠性和高效性,可用于锂池检测单位。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子仪器仪表领域的一种锂电池充放电检测装置
技术介绍
锂离子电池产量不断扩大的同时,其高容量超薄技术开发与质量检测和品质跟踪也越来越受到业界的重视。锂离子电池的应用很大程度上取决于其充放电循环的稳定性,而与其他二次电池一样,锂离子电池经多次充放电循环后,容量减少是难以避免的。导致容量衰减的原因有很多,有材料方面的,也有制造工艺方面的因素。因此,对锂电池的检测就显得非常的重要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题,提供一种锂电池充放电检测装置。为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本技术通过以下技术方案实现锂电池充放电检测装置,包括电池组,所述电池组连接有电流检测部分、温度保护部分、电压检测部分及放电电路部分;所述温度保护部分、所述电压检测部分及所述放电电路部分连接于开关管控制电路,所述开关管控制电路连接有所述电池组及充电电路部分;所述放电电路部分及PC连接于MCU,所述MCU连接有所述电池组及所述充电电路部分。进一步的,所述电流检测部分连接于所述温度保护部分。进一步的,所述MCU连接于所述电压检测部分。本技术的有益效果是在锂电池充放电过程中,实时采集锂电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池,防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况,挑选出有问题的电池,保持锂电池充放电运行的可靠性和高效性,可用于锂池检测单位。上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本申请的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中图I整体结构示意图;图2 MCU控制电路图;图3 MCU 5V电源电路图;图4锂电池充电电源电路图;图5 CD4051内部结构图;图6电压模拟切换开关;图7放电通道切换开关;图8温度通道切换开关;图9 RS232通信接口电路;图10智能充电电路;图11 DS1820多点测温电路图中标号说明I、电池组,2、电流检测部分,3、温度保护部分,4、电压检测部分,5、放电电路部分,6、开关管控制电路,7、MCU,8、PC,9、充电电路部分。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本技术。参照图I所示,锂电池充放电检测装置,包括电池组I,所述电池组I连接有电流检测部分2、温度保护部分3、电压检测部分4及放电电路部分5 ;所述温度保护部分3、所述电压检测部分4及所述放电电路部分5连接于开关管控制电路6,所述开关管控制电路6连接有所述电池组I及充电电路部分9 ;所述放电电路部分5及PC8连接于MCU7,所述MCU7连接有所述电池组I及所述充电电路部分9。进一步的,所述电流检测部分2连接于所述温度保护部分。进一步的,所述MCU7连接于所述电压检测部分4。防止锂离子电池出现过充电或过放电状况,是锂离子电池寿命延长的一个很重要的手段;也是保证锂离子电池的安全性能的一个必要的措施。避免出现电池特性恶化现象,必须在锂离子电池组中安装保护电路。同时为了使得锂离子电池能够稳定可靠地为设备提供能量,对于电池的智能检测与监控是必须考虑的环节。本技术从锂离子电池工作原理入手,通过对锂离子电池特性认识以及充电方法的研究,分析了锂离子电池的充电过程,并在此基础上完成了一款多通道锂离子电池充放电检测系统的设计。通过对锂离子电池特性认识以及充电方法的研究,分析了锂离子电池的充电过程,并在此基础上完成了一款多通道锂离子电池充放电检测系统的设计。该系统采用两级控制方式,上层为PC机,下层为本检测系统设备。上位机采用VB编写,具有数据存储和处理功能,人机交互界面,操作非常方便,而且易于扩展。下位机采用AD u C812单片机对8路锂离子电池进行充放电检测,采用充电芯片MCP73826对充电过程进行管理,并将采集的电流、电压信号,送到上位机对数据进行处理。锂离子电池检测硬件和软件系统的设计过程。系统的主要功能就是对八路锂离子电池进行充放电检测。采用ADy C812单片机与充电芯片MCP73826相结合的方式,进行充电管理,放电由专门的放电电路组成,软件主要包括数据采集模块、充电模块、温度控制模块、放电模块、通信模块等。在设计软件时尽量采用模块化结构,根据实现的功能和各功能间的联系,确定各模块的功能,参数的传递。方便于修改、阅读及维护,有利于软件的扩展。一.锂电池检测硬件系统该检测系统主要由电源模块、模拟输入多路转换单元、模数转换单元、数据处理单元及串行通信接口等部分组成。硬件系统框图如图I所示。MCU控制电路美国ADKAnalog Device Inc.模拟器件)公司推出的AD ii C类芯片,虽然将ADC、DAC以及单片机高度集成在一起,但其核心仍然是单片机内核。ADii C812除了其单片机内核外,还集成了一个8通道12位模数转换器ADC和两个12位的DAC。这使得用户数据采集系统的开发变得非常方便。比传统的ADC芯片的工作方式灵活得多,这使得用户利用AD U C812开发数据采集系统非常方便。其控制电路图2所示。系统电源设计单片机ADii C812V电源使用5V电源为其数字电路部分供电,且需要5V电压基准 源提供模数转换参考电压如图3所示。锂电池的充电电源为5V的LM2575系列开关稳压集成电路是美国国家半导体公司生产的IA集成稳压电路,它内部集成了一个固定的振荡器,只须极少外围器件便可构成一种高效的稳压电路,可大大减小散热片的体积,而在大多数情况下不需散热片;内部有完善的保护电路,包括电流限制及热关断电路等;芯片可提供外部控制引脚。采用了四组LM2575给8组锂电池充电所要。如图4所示。3.模拟输入通道切换单元可以同时检测8个的锂离子电池,为此需要实现多路输入电压的切换功能,本系统设计中选用多片CMOS模拟多路转换器CD4051实现此功能。CD4051的结构框图如图5所/Jn oS为低电平时才能选中某一通路。A2 A1: 00(Tlll,选中(T7通路上的开关处于闭合。CMOS开关可双向工作,即可作为8入I出,也可作为I入8出。该款模拟开关具有较低的导通电阻和很高的断开电阻。若A/D转换器的速度比较模拟信号变化速度高很多倍,则在A/D芯片之前可不加采样保持电路。可将模拟信号直接加到A/D转换器上。电压和电流设计如图模拟切换开关如图6所示。锂电池放电和温度通道如图7和图8所示。通过放电模拟开关连接一个适当的电阻如图7所示R231即为放电电阻,在电阻选择时,选择了耐高温的碳膜电阻。该放电电路为1000mA,故电阻的阻值为R=(4.2_0.6)/1A=3.6Q。采用的10个36Q的电阻,从而避免了电阻过热现象。为了实现模拟开关的有效的控制,一端接电池,一端接放电电路。当电压小于3V,则关断电路,从而实现过保护。4. RS232通信接口电路设计一个完整的RS-232接口有22根线。在使用PC机和单片机进行直接通信时,一股选用PC机端的9针串口,因此RS-232本文档来自技高网...

【技术保护点】
锂电池充放电检测装置,包括电池组(1),其特征在于:所述电池组(1)连接有电流检测部分(2)、温度保护部分(3)、电压检测部分(4)及放电电路部分(5);所述温度保护部分(3)、所述电压检测部分(4)及所述放电电路部分(5)连接于开关管控制电路(6),所述开关管控制电路(6)连接有所述电池组(1)及充电电路部分(9);所述放电电路部分(5)及PC(8)连接于MCU(7),所述MCU(7)连接有所述电池组(1)及所述充电电路部分(9)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐进扈罗全朱汉敏王益许新丰
申请(专利权)人:苏州经贸职业技术学院
类型:实用新型
国别省市:

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