一种新型动力电池测试及老化循环系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型动力电池测试及老化循环系统，包括上位机上位机分两路接出，一路为充电测试回路，另一路为放电测试回路，两回路共用一单片机与上位机双向连接；充电测试回路连接电池测试仪，电池测试仪连接被测电池组；放电测试回路连接大功率DC-DC转换器及散热箱，大功率DC-DC转换器及散热箱连接被测电池组；电池组连接数据采集卡；数据采集卡连接多路转换开关，多路转换开关与单片机连接。本发明专利技术集系统数据采集、数据处理、充放电控制、数据显示、打印于一体，可实时检测电压、充放电电流、电池壳体温度、估计电池容量及剩余电量等性能。解决了电动自行车、电动汽车用动力电池检测及老化的难题。

A new type of power battery test and aging cycle system

The invention discloses a novel power battery testing and the aging of the circulatory system, including PC two pick out a way for the charging of the test loop, another way for the discharge test loop, the two loop share a bidirectional connection between PC and single chip microcomputer; charging test circuit is connected with a battery tester, battery tester is connected test battery; discharge test circuit connected high power DC-DC converter and the radiator, high power DC-DC converter and the radiator is connected with the tested battery; battery pack is connected with a data acquisition card; data acquisition card connected with multi-channel switch, multi-channel switch connected with the single chip microcomputer. The present invention set system data acquisition, data processing, charge and discharge control, data display and print in one, real-time detection of voltage, charge and discharge current, the battery shell temperature, battery capacity estimation and residual capacity performance. The utility model solves the problems of testing and aging of power batteries for electric bicycles and electric automobiles.

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种新型动力电池测试及老化循环系统，包括上位机上位机分两路接出，一路为充电测试回路，另一路为放电测试回路，两回路共用一单片机与上位机双向连接；充电测试回路连接电池测试仪，电池测试仪连接被测电池组；放电测试回路连接大功率DC-DC转换器及散热箱，大功率DC-DC转换器及散热箱连接被测电池组；电池组连接数据采集卡；数据采集卡连接多路转换开关，多路转换开关与单片机连接。本专利技术集系统数据采集、数据处理、充放电控制、数据显示、打印于一体，可实时检测电压、充放电电流、电池壳体温度、估计电池容量及剩余电量等性能。解决了电动自行车、电动汽车用动力电池检测及老化的难题。【专利说明】一种新型动力电池测试及老化循环系统
本专利技术涉及动力电池电池测试
，具体涉及一种动力电池测试及老化循环系统。
技术介绍
动力电池是一个新兴的新能源领域，其产品特点是电压高，容量大，并且能持续大电流放电；对于普通的测试设备基于以上特点没有办法检测电池的功能及电量。近年来，由于环境污染和石油资源日益枯竭，电动自行车、电动汽车、电动工具等已成为世界新能源领域研究和发展的热点，电动自行车、电动汽车的一些关键技术也相继取得突破，如锂电池技术、能源管理系统、电力驱动及其控制技术和车体技术等关键技术已经开始进入实际应用阶段。相对其它关键技术，锂电池技术仍不是十分成熟且成本较高，是当前制约电动自行车、电动汽车应用的主要瓶颈技术。因此，选择合适的锂电池并加以合理的使用对电动自行车，电动汽车来说是十分重要的。为了正确地评价、选择和合理地使用锂电池，有必要在电动自行车、电动汽车的实际应用条件下对锂电池进行试验和研究。由于锂电池车载试验成本高、测试手段受限等因素，导致目前还没有可实时有效检测动力电池的单体(或模块)电压、充放电电流、电池壳体温度、估计电池容量及剩余电量等性能指标的检测设备。另外，现有测试设备还存在以下技术缺点:简单的充放，没有联机、没有温度管理、没有电池容量显示及充电电量控制功能、另外老化出来的数据也不能打印及长久保存，做不到智能控制；
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可实时检测动力电池的单体(或模块)电压、充放电电流、电池壳体温度、估计电池容量及剩余电量等性能指标的测试及老化循环系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案:一种新型动力电池测试及老化循环系统，其特征在于:包括上位机、电池测试仪、大功率DC-DC转换器及大功率DC-DC转换器及大功率散热箱，上位机作为工控机，上位机分两路接出，其中一路为充电测试回路，另一路为放电测试回路，两回路共用一单片机与上位机双向连接；充电测试回路连接电池测试仪，电池测试仪连接被测电池组；其中一电池用于内阻及剩余电量测试并连接数据采集卡，另一电池用于充电电压电流信号测试并连接数据采集卡；放电测试回路连接大功率DC-DC转换器及散热箱，大功率DC-DC转换器及散热箱连接被测电池组；其中一电池用于内阻及剩余电量测试并连接数据采集卡，另一电池用于放电电压电流信号测试并连接数据采集卡；数据采集卡连接多路转换开关，多路转换开关与单片机连接。进一步地，电池组与数据采集卡之间连接有温度传感器。进一步地，多路转换开关与单片机之间设置有A/D转换器。进一步地，所述电池测试仪包括机架，机架正面安装有前挡板，侧面安装有侧挡板，上面安装有上挡板，下面安装有下挡板，后面安装有后挡板，机架和各挡板构成机箱；在前挡板上设有显示屏、拨动开关、功能按钮、放电端口正极和放电端口负极，在后挡板上设有通讯接口(RS232接口)；在机箱内设有控制板、散热器、PCB板和电源，电源连接控制板、散热器和PCB板，PCB板上设有功率管和水泥电阻，散热器设于两侧，控制板、PCB板和电源设于散热器之间，其中电源包括130W电源和30W电源，大功率DC-DC转换器；显示屏、拨动开关、功能按钮、放电端口及通讯接口连接控制板。进一步地，在机箱内设有中挡板，电源安装于中挡板上，电源下面安装有电源隔板。 进一步地，在上挡板上安装有风扇，侧挡板上设有对流孔，后挡板和下挡板上设有通风孔。所述系统包括256个单元,每个单元包括8个测试及老化通道(或点);每一单元内8个测试及老化通道内实现电量转移的具体实现过程为: 0.8个待测电池和测试系统的其中某一个单元连接好； 2).用4A的快速充电器给单元的第一个测试及老化通道的电池充电，单元其它7个通道的电池处于待机充电状态； 3).当单元第一个通道的电池满充后，系统将其通道切换至放电状态，单元其它7个通道的电池切换至充电状态； 4).系统通过分配及调节单元7个通道充电电流的大小，自动调整单元放电通道电流的大小(系统上位机软件设置参数，可是任意值)； 5).当单元第一通道的电池能量全部放完以后，系统将单元其它通道切换至待机充电状态； 6).用4A的快速充电器给单元的第二个测试及老化通道的电池充电，单元其它7个通道的电池处于待机充电状态； 7).当单元第二个通道的电池满充后，系统将其通道切换至放电状态，单元其它7个通道的电池切换至充电状态； 8).系统通过分配及调节单元7个通道充电电流的大小，自动调整单元放电通道电流的大小(系统上位机软件设置参数，可是任意值)； 9).当单元第二通道的电池能量全部放完以后，系统将单元其它通道切换至待机充电状态； 10).用4A的快速充电器给单元的第三个测试及老化通道的电池充电，单元其它7个通道的电池处于待机充电状态； 11).当单元第三个通道的电池满充后，系统将单元其它通道切换至放电状态，单元其它7个通道的电池切换至充电状态； 12).系统通过分配及调节单元7个通道充电电流的大小，自动调整单元放电通道电流的大小(系统上位机软件设置参数，可是任意值)； 13).当单元第三通道的电池能量全部放完以后，系统将单元其它通道切换至待机充电状态； 14).依照以上顺序可以完成第四、五、六、七、八通道的节能老化测试； 15).重复以上第2-14的步操作以完成对单元八个通道的电池的节能老化循环测试。充电部分对原充电机进行调整和改进，利用原充电机硬件，改造相关部分软硬件，并对原设备的电流和电压信号进行采样，采样信号输入单片机，从而对输出的充电电压和充电电流进行控制。使上位机(工控机)和单片机通过串行接口进行通讯，从而能够控制充电系统，使充电机能够完成可编程充电，能够进行实现自动变电流充电。加装大功率DC-DC转换器及大功率散热箱，以消耗动力电池放电过程中放出的能量。放电部分是通过上位机或面板的操作键设定放电电流的大小或放电模式，它将信号传送给单片机，单片机将输出脉宽调制信号送给驱动电路。在驱动电路中采用了高速光耦进行信号隔离，防止功率MOSFET的干扰信号进入单片机引起单片机死机或跑飞。大功率DC-DC转换器及大功率散热箱可以实现多个回路手动控制放电。为了实现放电的电子控制，放电部分选用了多只大功率场效应管来控制放电的多个回路，使之与手动控制的多个回路并联，即可以实现放电的手动和自动切换。并在放电主回路上加装了电流传感器，从而实现对放电电流的采样。采样信号送给放电部分的单片机，经过处理后，实现多个放电回路的自动控制。为保证测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型动力电池测试及老化循环系统，其特征在于：包括上位机、电池测试仪及大功率DC?DC转换器及散热箱，上位机作为工控机，上位机分两路接出，一路为充电测试回路，另一路为放电测试回路，两回路共用一单片机与上位机双向连接；充电测试回路连接电池测试仪，电池测试仪连接被测电池组；其中一电池用于内阻及剩余电量测试并连接数据采集卡，另一电池用于充电电压电流信号测试并连接数据采集卡；放电测试回路连接大功率DC?DC转换器及散热箱，大功率DC?DC转换器及散热箱连接被测电池组；其中一电池用于内阻及剩余电量测试并连接数据采集卡，另一电池用于放电电压电流信号测试并连接数据采集卡；数据采集卡连接多路转换开关，多路转换开关与单片机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：奉平，李元，李建林，
申请(专利权)人：东莞市海拓伟电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：