CN102162835A - 多串锂电池组保护板测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多串锂电池组保护板测试仪，包括有一串或多串测试电路和单片机控制电路，单片机控制电路包括有单片机及其***电路，一串或多串测试电路包括有从锂电池组中电池单元的正负接线端上引出的电源接线，电源接线通过电流检测电路分别接入稳压器LM317和单片机控制电路中单片机的I/O接口，稳压器LM317分别外接可调电阻和继电器，单片机的I/O接口一方面通过DA输出电路接入继电器，单片机的I/O接口另一方面外接均衡显示电路，继电器外接数字电压表；单片机分别外接有路数选择开关和过充、过放显示电路。本发明的电路结构确保了保护板具有过充、过放保护以及均衡充电保护功能，解决了锂离子电池组保护板应用到锂离子电池是否真正起到保护功能的问题。
Description
技术领域
本发明专利涉及电动自行车、电动汽车、太阳能电池组等技术领域，尤其是电动自行车、电动汽车锂电池组的保护板的测试，具体为多串锂电池组保护板测试仪。
背景技术
电动自行车、电动汽车发展的关键技术之一是动力锂电池。大量单体锂电池串并联组成锂电池组，为电动自行车、电动汽车提供动力。根据目前锂电池在实际应用中的特性，锂离子电池存在同其它电池电压高、容量密度大、寿命长、无污染等优点，其最大的缺点之一是需要同保护电路配合使用，由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后***而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。才能应用到实际生产生活中。保护电路在应用到锂电池上要实现保护等相关功能，这种保护电路我们称它为保护板。据统计目前市场上出现的保护板主要有以下几种功能：1、过充保护；2、过放保护、3均衡充电等功能。
为了避免保护板的因某种原因失去保护功能，确保投入市场应用的每块锂电池都具有保护功能，我们针对这一情况来设计一套可以测试保护板的仪器。
发明内容
本发明的目的是提供一种多串锂电池组保护板测试仪，以解决锂离子电池组保护板应用到锂离子电池是否真正起到保护功能的问题。
本发明的技术方案如下：
一种多串锂电池组保护板测试仪，包括有一串或多串测试电路和单片机控制电路，其特征在于：所述的单片机控制电路包括有单片机及其***电路，所述的一串或多串测试电路包括有从锂电池组中电池单元的正负接线端上引出的电源接线，所述的电源接线通过电流检测电路分别接入稳压器LM317和所述的单片机控制电路中单片机的I/O接口，所述的稳压器LM317分别外接可调电阻和继电器，所述单片机的I/O接口一方面通过DA输出电路接入继电器，单片机的I/O接口另一方面外接均衡显示电路，所述的继电器外接数字电压表；所述的单片机分别外接有路数选择开关和过充、过放显示电路。
所述的多串锂电池组保护板测试仪，其特征在于：所述的单片机为ATMEGA128的芯片。
所述的多串锂电池组保护板测试仪，其特征在于：所述单片机的I/O接口为74HC595扩展I/O口。
本发明的有益效果：
本发明的电路结构确保了保护板具有过充、过放保护以及均衡充电保护功能，解决了锂离子电池组保护板应用到锂离子电池是否真正起到保护功能的问题。
附图说明
图1为本发明流程框图。
图2为本发明多路模拟电源电路图。
图3为本发明过充、过放电源切换电路图。
图4为本发明均衡充电保护电路图。
图5为本发明单片机电路图。
具体实施方式
参见图1，一种多串锂电池组保护板测试仪，包括有一串或多串测试电路和单片机控制电路，单片机控制电路包括有单片机及其***电路，一串或多串测试电路包括有从锂电池组中电池单元的正负接线端上引出的电源接线，电源接线通过电流检测电路分别接入稳压器LM317和单片机控制电路中单片机的I/O接口，稳压器LM317分别外接可调电阻和继电器，单片机的I/O接口一方面通过DA输出电路接入继电器，单片机的I/O接口另一方面外接均衡显示电路，继电器外接数字电压表；单片机分别外接有路数选择开关和过充、过放显示电路。
单片机为ATMEGA128的芯片；单片机的I/O接口为74HC595扩展I/O口。
以下结合附图对本发明作进一步的说明：
参见图1，主要利用单片机来控制各路电源来切换，根据要检测的保护板为N（N≤20）串保护板，通过两位拨码开关选定为N串，单片机控制HC74595来控制对应的N串指示灯将点亮，同时单片机将控制对应的前N路模拟电源（参见图2）前一级的继电器吸合将给保护板供电，再手动按钮切换到可调电源（参见图3）电源的电压值可通过数字电压表可以观测到。调节可调电源配合模拟负载盒。即可判断保护板是否具有过充、过放等保护功能。通过均衡保护电路可以判断保护板是否具有均衡保护功能。均衡采集电路如图4，利用LM339比较电路来采集，再调节可调电源观测数字电流表显示保护板静态功耗数值可判断是否具有均衡保护。
具体实施中，多路模拟电源电路：用12开关电源模块输入经电容滤波通过可调电阻与电阻R01将LM317输出为与锂电池相同的电压值。在电路中做20路相同的电源电路，通过单片机控制相对应的继电器即可实现1到20串的模拟电池的电路。同时对应的串数指示灯将点亮，电路图设计如图1所示。
充电上限、充电释放、充电下限、放电上限、放电释放、放电上限等电源切换电路：当需要测试保护板以上等功能利用按键切换，来判断保护板是否具有过充、过放的保护功能。电压显示单元连接并联接在电源两端。通过调接可调电阻来设定充电上限、充电释放、充电下限、放电上限、放电释放、放电上限等电压值。切换按键、观测模拟负载时即可判断保护板的是否具有上述保护功能。
均衡保护电路：均衡保护是通过比较器LM339进行电压比较，利用电流显示单元进行显示静态功耗电流来判断保护板的均衡保护如图4所示。
CPU电路如图5所示：该CPU采用ATMEGA128的芯片，利用74HC595扩展I/O口。
Claims (3)
1.一种多串锂电池组保护板测试仪，包括有一串或多串测试电路和单片机控制电路，其特征在于：所述的单片机控制电路包括有单片机及其***电路，所述的一串或多串测试电路包括有从锂电池组中电池单元的正负接线端上引出的电源接线，所述的电源接线通过电流检测电路分别接入稳压器LM317和所述的单片机控制电路中单片机的I/O接口，所述的稳压器LM317分别外接可调电阻和继电器，所述单片机的I/O接口一方面通过DA输出电路接入继电器，单片机的I/O接口另一方面外接均衡显示电路，所述的继电器外接数字电压表；所述的单片机分别外接有路数选择开关和过充、过放显示电路。
2.根据权利要求1所述的多串锂电池组保护板测试仪，其特征在于：所述的单片机为ATMEGA128的芯片。
3.根据权利要求1所述的多串锂电池组保护板测试仪，其特征在于：所述单片机的I/O接口为74HC595扩展I/O口。
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