CN106771988B - 一种充放电测试***及方法 - Google Patents

一种充放电测试***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种充放电测试***及方法，包括：待测物，待测物上设有待测物通信接口；真电池，真电池上设有与待测物通信接口相配套的电池通信接口，电池通信接口和待测物通信接口电连接；供电装置，供电装置的正极与待测物的正极电连接，供电装置的负极与待测物的负极电连接。本发明利用真电池与待测物进行信息交互，模拟了实际使用时相同的条件，保证了测试的稳定性。且，供电装置在给待测物充放电时，同时又可以给真电池充电，因此，不会出现真电池因使用时间过久而出现电量耗尽的情况。另外，利用了二极管的单向导电性，使真电池的电不会倒灌到供电装置上，保证了供电装置提供电压的稳定性和精确性，从而保证了对待测物充放电测试的精确性。

Description

一种充放电测试***及方法
技术领域
本发明涉及测试领域，尤其涉及一种充放电测试***及方法。
背景技术
随着社会的发展，各种电子设备已经成为人们生活中必不可缺的一部分，而电池又是电子设备重要的组成部分。因此对于研发和测试端而言，怎样既方便又快速的验证电子产品的充放电功能成为一种挑战。
当对待测物的充放电功能进行测试时，传统方法为：利用电压可变的电源供应器通过没有电池芯的假电池连接到待测物。因为真电池在测试中无法做到即时改变电压值，故在测试过程中使用已经移除电池芯的假电池与待测物进行信息沟通，由电源供应器来提供电压给待测物，测试过程中通过设置电源供应器不同的输出电压值来验证待测物在不同电压状态下的充放电状态。
传统方法有以下弊端：1)人为移除电池芯的过程中，操作若稍有不当则会造成电池主板的损坏；2)从厂商那里单独购买成品假电池，不仅增加成本，还会出现由于不同阶段电池烧入的固件(Firmware，FW)不同而导致电池无法共享；3)使用假电池在测试中可能会遇到不稳定的状况，例如：有些待测物会因为电源供电器瞬间改变电压时侦测不到电池，而导致待测物与假电池无法正常沟通(侦测不到假电池的信息)，从而无法顺利对待测物进行充放电测试。
发明内容
本发明的目的是提供一种充放电测试***及方法，大大提高了测试稳定性，并节省了成本。
本发明提供的技术方案如下：
一种充放电测试***，包括：待测物，所述待测物上设有待测物通信接口；真电池，所述真电池上设有与所述待测物通信接口相配套的电池通信接口，所述电池通信接口和所述待测物通信接口电连接；及，供电装置，所述供电装置的正极与所述待测物的正极电连接，所述供电装置的负极与所述待测物的负极电连接。
在上述技术方案中，直接使用了真电池与待测的待测物通信接口电连接，模拟了待测物在实际使用时的相同条件，保证了对待测物进行充放电测试过程中的稳定性，提高了测试效率。
进一步，所述待测物通信接口包括：I2C通信接口。
在上述技术方案中，I2C通信接口是微电子通信控制领域广泛采用的一种通信接口，具有接口线少、控制方式简单、器件封装形式小、通信速率较高等优点。
进一步，所述待测物通信接口包括：电池温度通信接口。
在上述技术方案中，便于传输电池温度信息。
进一步，所述供电装置的正极还与所述真电池的正极电连接；所述供电装置的负极还与所述真电池的负极电连接。
在上述技术方案中，真电池在测试过程中充电，避免出现真电池因使用时间久而导致电被耗尽的情况；且真电池在测试过程中不易损坏，又得到了充电，使真电池可以循环使用，节省了测试成本。
进一步，所述供电装置的正极和所述真电池的正极之间电连接有单向导通模块；其中，所述单向导通模块，用于让所述供电装置的电流从所述供电装置的正极流出，通过所述单向导通模块后，流入所述真电池的正极。
在上述技术方案中，单向导通模块的设置使供电装置的电压小于真电池的电压时，真电池的电压不会反灌到供电装置中，保证了供电装置电压的准确性和稳定性。
进一步，所述单向导通模块为：二极管和电阻；所述二极管的正极与所述供电装置的正极电连接，所述二极管的负极与所述电阻的一端电连接，所述电阻的另一端与所述真电池的正极电连接。
在上述技术方案中，二极管和电阻组成的单向导通模块具有结构简单、成本低廉的优点。
本发明还提供一种充放电测试方法，包括：步骤S10将待测物上的待测物通信接口与真电池上的电池通信接口连通；其中，所述待测物通信接口与所述电池通信接口相配套；步骤S20将供电装置的正极与所述待测物的正极连通；步骤S30将所述供电装置的负极与所述待测物的负极连通；步骤S60调节所述供电装置的输出电压，对所述待测物进行充放电测试。
在上述技术方案中，直接使用了真电池与待测的待测物通信接口电连接，模拟了待测物在实际使用时的相同条件，保证了对待测物进行充放电测试过程中的稳定性，提高了测试效率。
进一步，所述步骤S30和所述步骤S60之间还包括：步骤S40将所述供电装置的正极与所述真电池的正极连通；步骤S50将所述供电装置的负极与所述真电池的负极连通。
进一步，所述步骤S40进一步包括：步骤S41通过单向导通模块将所述供电装置的正极与所述真电池的正极连通；其中，所述单向导通模块，用于让所述供电装置的电流从所述供电装置的正极流出，通过所述单向导通模块后，流入所述真电池的正极。
进一步，所述单向导通模块包括：二极管和电阻；当所述供电装置的输出电压大于所述真电池的输出电压时，所述供电装置的电流从所述供电装置的正极流出，依次通过所述二极管和所述电阻后，流入所述真电池的正极。
与现有技术相比，本发明的充放电测试***及方法有益效果在于：
本发明的充放电测试***及方法，利用真电池与待测物进行信息交互，模拟了实际使用时相同的条件，保证了测试的稳定性。且，供电装置在给待测物充放电时，同时又可以给真电池充电，因此，不会出现真电池因使用时间过久而出现电量耗尽的情况。另外，利用了二极管的单向导电性，使真电池的电不会倒灌到供电装置上，保证了供电装置提供电压的稳定性和精确性，从而保证了对待测物充放电测试的精确性。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种充放电测试***及方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明充放电测试***一个实施例的结构示意图；
图2是本发明充放电测试***另一个实施例的结构示意图；
图3是本发明充放电测试方法一个实施例的流程图；
图4是本发明充放电测试方法另一个实施例的流程图。
附图标号说明：
10.待测物，20.真电池，30.供电装置，40.单向导通模块。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
在本发明的一个实施例中，如图1所示，一种充放电测试***，包括：待测物10，待测物上设有待测物通信接口(SDA1、SCL1)；真电池20，真电池上设有与待测物通信接口相配套的电池通信接口(SDA2、SCL2)，电池通信接口和待测物通信接口电连接；供电装置30，供电装置30的正极与待测物10的正极电连接，供电装置的负极与待测物的负极电连接。
具体的，待测物为有充放电功能的电子产品，对待测物的充放电功能进行测试，以确认其充放电性能。待测充放电的原理如下：待测物上设置有保护装置，在正常充放电过程中，需要通过待测物通信接口与电池的通信接口进行信息交互，电池的通信接口会把电池当前的状态信息(例如：电压、温度等)发送给待测物，以供待测物了解电池当前的状态，确认电池是否有问题，如果有问题的话，待测物上的保护装置就会起动，停止给待测物充放电。在本发明的充放电测试***中，待测物通信接口与真电池上的电池通信接口电连接，而供电装置的正负极与待测物的正负极电连接。也就是说，真电池提供给待测物真电池的电池信息，但真电池不对待测物充放电；而供电装置担负起给待测物充放电的责任。
例如：待测物为没有装电池的手机，真电池和供电装置相当于实际使用手机时内部装的电池，从而通过真电池和供电装置对待测物进行充放电测试。
供电装置的输出电压可调，因此，可以调节供电装置的输出电压以测试待测物在不同电压下的充放电情况。而供电装置无法提供给待测物电池信息，为了让待测物进行正常的充放电测试，将待测物的待测物通信接口与真电池的电池通信接口电连接，使待测物得到真电池的电池信息，与其正常沟通，不开启保护装置，使待测物正常充放电。
本发明中，打破了传统的使用假电池进行充放电测试的观念，直接使用了真电池与待测的待测物通信接口电连接，模拟了待测物在实际使用时的相同条件，即使供电装置的输出电压由于测试需要而频繁改变，但由于真电池的电压较稳定，因此，待测物通信接口与真电池的电池通信接口之间的信息沟通稳定，保证了对待测物进行充放电测试过程中的稳定性，提高了测试效率。
优选地，待测物通信接口包括：I2C通信接口。
具体的，待测物与真电池之间的信息交互，实质上是待测物的基板(主板)和真电池的基板(主板)之间进行信息交互的过程。I2C通信接口是微电子通信控制领域广泛采用的一种通信接口，具有接口线少、控制方式简单、器件封装形式小、通信速率较高等优点。I2C通信接口包括：串行数据(SDA)接口和串行时钟(SCL)接口。如图1所示，真电池的SDA2接口与待测物的SDA1接口电连接，真电池的SCL2接口与待测物的SCL1接口电连接，在充放电测试过程中，真电池的电压、电流、温度等信息可以通过I2C通信接口(SDA接口和SCL接口)发送给待测物。
另外，待测物通信接口还可以采用HDQ接口。从而采用HDQ通信方式进行通信，HDQ通信采用单总线、双向通信，连接简单，具有节省硬件连线的优点。
在本发明的另一个实施例中，除与上述相同的之外，待测物通信接口包括：电池温度通信接口(TEM1)。
具体的，关于电池的温度信息，有的真电池是直接通过I2C通信接口将温度信息发送给待测物的，但是有的真电池的设置是只有通过专门的电池温度通信接口才能发送给待测物。
因此，当待测物只需要了解真电池的温度信息来确认真电池是否有问题时，那么待测物上可以仅设置I2C通信接口或电池温度通信接口。当待测物需要了解真电池的温度信息、电压信息、电流信息等来确认真电池是否有问题时，那么待测物上可以仅设置I2C通信接口(针对有的真电池是直接通过I2C通信接口将温度信息发送给待测物的)，或，同时设置有I2C通信接口和电池温度通信接口。
如图2所示，真电池的SDA2接口与待测物的SDA1接口电连接，真电池的SCL2接口与待测物的SCL1接口电连接，真电池的TMP2接口(电池温度通信接口)与待测物的TMP1接口电连接，从而在充放电测试过程中，实现信息的交互。
在本发明的另一个实施例中，除与上述相同的之外，供电装置的正极还与真电池的正极电连接；供电装置的负极还与真电池的负极电连接。
具体的，真电池在测试过程中，因长时间的信息传输会损耗真电池的电能，导致真电池电能耗尽，从而影响测试结果。因此，在测试过程中，供电装置除了给待测物充放电外，还可以给真电池充电，避免出现真电池因使用时间久而导致电被耗尽的情况；且真电池在测试过程中不易损坏，又得到了充电，使真电池可以循环使用，节省了测试成本。
在本发明的另一个实施例中，供电装置的正极和真电池的正极之间电连接有单向导通模块40；其中，单向导通模块，用于让所述供电装置的电流从所述供电装置的正极流出，通过所述单向导通模块后，流入所述真电池的正极。不让所述真电池的电流从真电池的正极流出，流入到供电装置的正极，从而防止真电池的电压倒灌到供电装置中。
具体的，真电池的电压大于供电装置的电压的情况出现在：例如，真电池电量接近饱和状态4.2V时，想要对待测物进行慢充电测试，因此，将供电装置的电压设置为2.6V。此时，真电池的电压大于供电装置的电压，这就会造成真电池的电压倒灌，从而导致供电装置提供的电压不准确的问题。
单向导通模块的设置是为了防止真电池的电压倒灌到供电装置。单向导通模块的设置使供电装置的电压小于真电池的电压时，真电池的电压不会反灌到供电装置中，保证了供电装置电压的准确性和稳定性。因此，当供电装置的电压大于真电池的电压时，供电装置的电流可以从供电装置的正极流出，通过单向导通模块流入真电池的正极；当供电装置的电压小于真电池的电压时，真电池正极流出的电流不可以通过单向导通模块流入供电装置的正极。
优选地，单向导通模块40为：二极管和电阻；二极管的正极与供电装置的正极电连接，二极管的负极与电阻的一端电连接，电阻的另一端与真电池的正极电连接。
具体的，利用二极管的单向导电性可以防止真电池的电反灌到供电装置中；而电阻的增加对流出二极管的电流有一个限流的作用，防止流入真电池中的电流过大，保护真电池不会被大电流损坏。二极管和电阻组成的单向导通模块具有结构简单、成本低廉的优点。
另外，单向导通模块在保证其功能的前提下，上述的元件可以进行替换、改变连接关系等。例如：供电装置的正极可以先接电阻一端，电阻的另一端接二极管的正极，二极管的负极接真电池的正极。或者，可以通过多个电阻串联的方式来实现限流等。
在本发明的另一个实施例中，如图2所示，一种充放电测试***，包括：待测物10，待测物上设有待测物通信接口；待测物通信接口包括：I2C通信接口(SDA1和SCL1)和电池温度通信接口(TEM1)；真电池20，真电池上设有与待测物通信接口相配套的电池通信接口(SDA2、SCL2和TEM2)，电池通信接口和待测物通信接口电连接；供电装置30，供电装置的正极与待测物的正极电连接，供电装置的负极与待测物的负极电连接；供电装置的正极还与真电池的正极电连接；供电装置的负极还与真电池的负极电连接。供电装置的正极和真电池的正极之间电连接有单向导通模块40；其中，单向导通模块，用于让所述供电装置的电流从所述供电装置的正极流出，通过所述单向导通模块后，流入所述真电池的正极；单向导通模块为：二极管和电阻；二极管的正极与供电装置的正极电连接，二极管的负极与电阻的一端电连接，电阻的另一端与真电池的正极电连接。
具体的，本发明的充放电测试***，利用真电池与待测物进行信息交互，模拟了实际使用时相同的条件，保证了测试的稳定性。且，供电装置在给待测物充放电时，同时又可以给真电池充电，因此，不会出现真电池因使用时间过久而出现电量耗尽的情况。另外，利用了二极管的单向导电性，使真电池的电不会倒灌到供电装置上，保证了供电装置提供电压的稳定性和精确性，从而保证了对待测物充放电测试的精确性。
在本发明的另一个实施例中，如图3所示，一种充放电测试方法，包括：步骤S10将待测物上的待测物通信接口与真电池上的电池通信接口连通；其中，待测物通信接口与电池通信接口相配套；步骤S20将供电装置的正极与待测物的正极连通；步骤S30将供电装置的负极与待测物的负极连通；步骤S60调节供电装置的电压输出，对待测物进行充放电测试。
具体的，本发明的充放电测试方法是基于上述任一一个实施例的充放电测试***实现的。待测物为有充放电功能的电子产品，对待测物的充放电功能进行测试，以确认其充放电性能。
待测充放电的原理如下：待测物上设置有保护装置，在正常充放电过程中，需要通过待测物通信接口与电池的通信接口进行信息交互，电池的通信接口会把电池当前的状态信息(例如：电压、温度等)发送给待测物，以供待测物了解电池当前的状态，确认电池是否有问题，如果有问题的话，待测物上的保护装置就会起动，停止给待测物充放电。
在本发明的充放电测试***中，待测物通信接口与真电池上的通信接口电连接，而供电装置的正负极与待测物的正负极电连接。也就是说，真电池提供给待测物真电池的电池信息，但真电池不对待测物充放电；而供电装置担负起给待测物充放电的责任。
供电装置的输出电压可调，因此，可以调节供电装置的输出电压以测试待测物在不同电压下的充放电情况。而供电装置上没有通信接口，无法提供给待测物电池信息，为了让待测物进行正常的充放电测试，将待测物的待测物通信接口与真电池的通信接口电连接，使待测物得到真电池的电池信息，与其正常沟通，不开启保护装置，使待测物正常充放电。
本发明中，打破了传统的使用假电池进行充放电测试的观念，直接使用了真电池与待测的待测物通信接口电连接，模拟了待测物在实际使用时的相同条件，即使供电装置的输出电压由于测试需要而频繁改变，但由于真电池的电压较稳定，因此，待测物通信接口与真电池的电池通信接口之间的信息沟通稳定，保证了对待测物进行充放电测试过程中的稳定性，提高了测试效率。待测物通信接口包括：I2C通信接口和/或电池温度通信接口。
优选地，步骤S30和步骤S60之间还包括：步骤S40将供电装置的正极还与真电池的正极连通；步骤S50将供电装置的负极还与真电池的负极连通。
具体的，真电池在测试过程中，因长时间的信息传输会损耗真电池的电能，导致真电池电能耗尽，从而影响测试结果。因此，在测试过程中，供电装置除了给待测物充放电外，还可以给真电池充电，避免出现真电池因使用时间久而导致电被耗尽的情况；且真电池在测试过程中不易损坏，又得到了充电，使真电池可以循环使用，节省了测试成本。
优选地，步骤S40进一步包括：步骤S41通过单向导通模块将供电装置的正极与真电池的正极连通。其中，单向导通模块，用于让所述供电装置的电流从所述供电装置的正极流出，通过所述单向导通模块后，流入所述真电池的正极。不让所述真电池的电流从真电池的正极流出，流入到供电装置的正极，从而防止真电池的电压倒灌到供电装置中。
具体的，真电池的电压大于供电装置的电压的情况出现在：例如，真电池电量接近饱和状态4.2V时，想要对待测物进行慢充电测试，因此，将供电装置的电压设置为2.6V。此时，真电池的电压大于供电装置的电压，这就会造成真电池的电压倒灌，从而导致供电装置提供的电压不准确的问题。
单向导通模块的设置是为了防止真电池的电压倒灌到供电装置。单向导通模块的设置使供电装置的电压小于真电池的电压时，真电池的电压不会反灌到供电装置中，保证了供电装置电压的准确性和稳定性。因此，当供电装置的电压大于真电池的电压时，供电装置的电流可以从供电装置的正极流出，通过单向导通模块流入真电池的正极；当供电装置的电压小于真电池的电压时，真电池正极流出的电流不可以通过单向导通模块流入供电装置的正极。
优选地，单向导通模块包括：二极管和电阻；当供电装置的输出电压大于真电池的输出电压时，供电装置的电流从供电装置的正极流出，依次通过二极管和电阻后，流入真电池的正极。
具体的，利用二极管的单向导电性可以防止真电池的电不会反灌到供电装置中；而电阻的增加对流出二极管的电流有一个限流的作用，防止流入真电池中的电流过大，保护真电池不会被大电流损坏。二极管和电阻组成的单向导通模块具有结构简单、成本低廉的优点。
另外，单向导通模块在保证其功能的前提下，上述的元件可以进行替换、改变连接关系等。例如：供电装置的正极可以先接电阻一端，电阻的另一端接二极管的正极，二极管的负极接真电池的正极。或者，可以通过多个电阻串联的方式来实现限流等。
在本发明的另一个实施例中，如图4所示，一种充放电测试方法，包括：步骤S10将待测物上的待测物通信接口与真电池上的电池通信接口连通；其中，待测物通信接口与电池通信接口相配套；步骤S20将供电装置的正极与待测物的正极连通；步骤S30将供电装置的负极与待测物的负极连通；步骤S40将供电装置的正极还与真电池的正极连通；步骤S50将供电装置的负极还与真电池的负极连通；步骤S60调节供电装置的输出电压，对待测物进行充放电测试。步骤S40进一步包括：步骤S41通过单向导通模块将供电装置的正极与真电池的正极连通，其中，单向导通模块，用于让所述供电装置的电流从所述供电装置的正极流出，通过所述单向导通模块后，流入所述真电池的正极。单向导通模块包括：二极管和电阻；当供电装置的输出电压大于真电池的输出电压时，供电装置的电流从供电装置的正极流出，依次通过二极管和电阻后，流入真电池的正极。
具体的，本发明的充放电测试***，利用真电池与待测物进行信息交互，模拟了实际使用时相同的条件，保证了测试的稳定性。且，供电装置在给待测物充放电时，同时又可以给真电池充电，因此，不会出现真电池因使用时间过久而出现电量耗尽的情况。另外，利用了二极管的单向导电性，使真电池的电不会倒灌到供电装置上，保证了供电装置提供电压的稳定性和精确性，从而保证了对待测物充放电测试的精确性。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种充放电测试***，其特征在于，包括：
待测物，所述待测物上设有待测物通信接口；
真电池，所述真电池上设有与所述待测物通信接口相配套的电池通信接口，所述电池通信接口和所述待测物通信接口电连接；
及，
供电装置，所述供电装置的正极与所述待测物的正极电连接，所述供电装置的负极与所述待测物的负极电连接；所述供电装置的正极还与所述真电池的正极电连接；所述供电装置的负极还与所述真电池的负极电连接；
所述真电池提供给所述待测物真电池的电池信息，但所述真电池不对所述待测物充放电；所述供电装置给所述待测物充放电。
2.如权利要求1所述的充放电测试***，其特征在于，所述待测物通信接口包括：
通信接口。
3.如权利要求1所述的充放电测试***，其特征在于，所述待测物通信接口包括：
电池温度通信接口。
4.如权利要求1-3任一所述的充放电测试***，其特征在于：
所述供电装置的正极和所述真电池的正极之间电连接有单向导通模块；
其中，所述单向导通模块，用于让所述供电装置的电流从所述供电装置的正极流出，通过所述单向导通模块后，流入所述真电池的正极。
5.如权利要求4所述的充放电测试***，其特征在于，所述单向导通模块为：
二极管和电阻；
所述二极管的正极与所述供电装置的正极电连接，所述二极管的负极与所述电阻的一端电连接，所述电阻的另一端与所述真电池的正极电连接。
6.一种采用上述权利要求1-5任一所述的充放电测试***的充放电测试方法，其特征在于，包括：
步骤S10将待测物上的待测物通信接口与真电池上的电池通信接口连通；
其中，所述待测物通信接口与所述电池通信接口相配套；
步骤S20将供电装置的正极与所述待测物的正极连通；
步骤S30将所述供电装置的负极与所述待测物的负极连通；
步骤S40将所述供电装置的正极与所述真电池的正极连通；
步骤S50将所述供电装置的负极与所述真电池的负极连通；
步骤S60调节所述供电装置的输出电压，对所述待测物进行充放电测试。
7.如权利要求6所述的充放电测试方法，其特征在于，所述步骤S40进一步包括：
步骤S41通过单向导通模块将所述供电装置的正极与所述真电池的正极连通；
其中，所述单向导通模块，用于让所述供电装置的电流从所述供电装置的正极流出，通过所述单向导通模块后，流入所述真电池的正极。
8.如权利要求7所述的充放电测试方法，其特征在于，所述单向导通模块包括：
二极管和电阻；
当所述供电装置的输出电压大于所述真电池的输出电压时，所述供电装置的电流从所述供电装置的正极流出，依次通过所述二极管和所述电阻后，流入所述真电池的正极。
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