CN204613365U - 一种便携式蓄电池寿命检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了便携式蓄电池寿命检测仪，提供检测功能、放电功能和自供电功能，通过机箱、风道和电路设计，不仅实现携带的便捷性，而且能够保证仪器的正常运行。该检测仪包括机箱、主控电路板、测试线和电源线；机箱的外壳由机箱前散热板、机箱后散热板、机箱左侧面板、机箱右侧面板、机箱面板和底板组成；利用顶面紧固框、底面角座框和4个锁紧横梁实现外壳的加固。机箱内部自下而上依次安装内衬绝缘板、散热片、主板固定内衬板，主板固定内衬板上表面安装主控电路板和内部电池。散热片采用分层设计，前后散热板上均安装多个风扇，风扇位置与散热片位置对应，从而实现较佳的散热效果。该检测仪由内部电池供电，实现自供电，适用于各种场合。

Description

一种便携式蓄电池寿命检测仪

技术领域

本发明涉及一种便携式蓄电池寿命检测仪。

背景技术

蓄电池在使用一段时间后，其寿命衰减甚至衰竭。如何判断蓄电池在关键时候能否使用，剩余寿命还有多少，需要进行相关的评测。为此，需要提供一种蓄电池寿命检测仪，为了令其适用于各种场合，尤其是不便于提供电力的场合，该蓄电池寿命检测仪不仅需要具有检测功能、放电功能，还需要便于携带，自供电，且由于放电所产生的热量较大，因此需要设计风道，使得仪器能够正常运行。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种便携式蓄电池寿命检测仪，提供检测功能、放电功能和自供电功能，通过机箱、风道和电路设计，不仅实现携带的便捷性，而且能够保证仪器的正常运行。

为解决上述技术问题，本发明具体技术方案如下：

一种便携式蓄电池寿命检测仪，包括机箱、主控电路板、测试线和电源线；机箱的外壳由机箱前散热板、机箱后散热板、机箱左侧面板、机箱右侧面板、机箱面板和底板组成；顶面紧固框扣接在机箱面板四周并从外部卡住机箱前散热板和机箱后散热板的顶部；底面角座框扣接在底板四周并从外部卡住机箱前散热板和机箱后散热板底部；两条锁紧横梁将机箱前散热板和机箱后散热板的顶部锁紧于顶面紧固框内表面，另外两条锁紧横梁将机箱前散热板和机箱后散热板的底部锁紧于底面角座框内表面；机箱前散热板和机箱后散热板的中部均 横向开设有3个通风孔，每个通风孔处安装一个静音风扇；机箱外壳上还具有电源线接口；

在机箱内部，底板上侧安装内衬绝缘板，内衬绝缘板上方安装主板固定内衬板；内衬绝缘板和主板固定内衬板之间的空间内布置散热片，4个散热片两两一组组成长条形散热区，并分两层布置，两层散热片之间留有间隙；散热片的布置位置与通风孔位置相对，且散热片的齿隙方向朝向通风孔；主控电路板中的放电芯片通过线路引出均布在各个散热片上；

主板固定内衬板上侧安装主控电路板和内部电池；机箱面板上安装通过线路接入主控电路板的显示屏、按键、蓄电池正负极插头、开关、温度测试线接口和通讯接口；

所述测试线包括蓄电池正极连接线、蓄电池负极连接线，以及端部为温度传感器的温度测试线。

优选地，所述机箱前散热板和机箱后散热板均为U型结构，U形结构的两臂开设散热孔，臂长小于机箱左侧面板、机箱右侧面板的一半；机箱前散热板和机箱后散热板的U型结构开口相对，开口之间还留有间隙；同样开有散热孔的机箱左侧面板和机箱右侧面板安装于U形结构两臂的内侧；机箱左侧面板上安装侧方提手，该侧方提手通过机箱前散热板和机箱后散热板的间隙露出在外；机箱右侧面板留有缺口，电源线接口安装在机箱后散热板的左侧壁上，通过所述缺口伸出于机箱外。

优选地，所述主控电路板包括主控芯片、AD转换电路、电压采集电路、存储电路、电压转换电路、恒流放电电路、通讯电路和充电管理电路；

蓄电池正负极插头连接电压采集电路并接入恒流放电单元中的放电回路；电压采集电路通过AD转换电路连接主控芯片；主控芯片连接存储电路、恒流控制电路、通讯电路，还连接机箱面板上的温度测试线接口和所述显示屏及所 述按键；所述电源线接口通过充电管理电路连接所述内部电池，内部电池连接电压转换电路，电压转换电路对内部电池提供的电压进行升压、降压处理后提供给主控电路板上的用电器件；通讯电路与机箱面板上的通讯接口相连。

优选地，所述恒流放电电路包括控制模块以及8个放电模块；从蓄电池正负极插头引入的被测蓄电池的电信号分为8路进入8个放电模块，每个放电模块采用一个MOS管作为放电芯片，那么每个散热片上黏贴2个MOS管；主控芯片接入所述控制模块控制放电回路的放电电流，主控芯片还采集放电模块的实际放电电流，进行恒流放电控制。

优选地，所述充电管理电路中设有限流电路。

优选地，所述充电管理电路中设有继电器开关，继电器开关的输入和输出分别连接内部电池和充电管理电路的充电电压输出口；继电器开关的控制端连接主控芯片。

优选地，机箱面板上进一步设有SD卡插槽，该SD卡插槽在机箱内部连接主控电路板。

优选地，所述AD转换电路选用型号为ADS8344的16位AD转换器。

优选地，所述顶面紧固框两侧安装正面把手。

有益效果：

本发明能够提供检测功能、放电功能和自供电功能。通过机箱、风道和电路设计，不仅实现携带的便捷性，而且能够保证仪器的正常运行。

附图说明

图1(a)为本发明便携式蓄电池寿命检测仪的整体结构示意图；

图1(b)为本发明便携式蓄电池寿命检测仪的拆分结构示意图；

图2为本发明便携式蓄电池寿命检测仪中主控电路板29的电路组成；

图3为恒流放电单元的电路实现；

图4为负压电路。

具体实施方式

下面将参照附图来说明本发明的实施例。

本发明便携式蓄电池寿命检测仪包括三大部分：结构部分、电路部分和外接线路部分。其中结构部分包括机箱结构及其内部结构；电路部分主要涉及到主控电路板；外接线路部分包括测试线和电源线。

图1(a)和图1(b)为便携式蓄电池寿命检测仪的结构部分示意图。如图1所示，机箱的外壳由前、后、左、右、上、下6个外侧面组成，分别为：机箱前散热板32、机箱后散热板33、机箱左侧面板24、机箱右侧面板25、机箱面板29和底板1组成。

机箱上、下边沿处采用紧固框固定。其中，顶面紧固框34扣接在机箱面板29四周并从外部卡住机箱前散热板32和机箱后散热板33的顶部，顶面紧固框34两侧安装正面把手35,36；底面角座框31扣接底板1四周并从外部卡住机箱前散热板32和机箱后散热板33底部；两条锁紧横梁3,27从内部将机箱前散热板32和机箱后散热板33的顶部锁紧于顶面紧固框34，另外两条锁紧横梁2,26从内部将机箱前散热板32和机箱后散热板33的底部锁紧于底面角座框31。机箱前散热板32和机箱后散热板33的中部均横向开设有3个通风孔，每个通风孔处安装一个静音风扇13,14,15,16,17,18。

在机箱内部，底板1上侧安装内衬绝缘板4，内衬绝缘板4上方安装主板固定内衬板23。内衬绝缘板4和主板固定内衬板23之间的空间内布置散热片，4个散热片5,6,11,12两两一组组成长条形散热区，并分两层布置，从而可以节省空间，减小机箱体积。两层散热片之间留有间隙，以便散热。两层散热片可以 通过螺杆串联起来，固定在内衬绝缘板4和主板固定内衬板23之间，螺杆上的锁紧螺母用于固定散热片的位置。

散热片的布置位置与通风孔位置相对，且散热片的齿隙方向朝向通风孔，从而形成风道，加强散热效果。主控电路板中的放电芯片7,8,9,10,19,20,21,22通过线路引出均布在各个散热片上。本实施例中，共有8个放电芯片，每个散热片上布置2个。

主板固定内衬板23上侧安装主控电路板29和内部电池30。机箱面板29上安装显示屏37、按键、蓄电池正负极插头、开关、温度测试线接口和通讯接口，且均通过线路接入主控电路板29。

测试线包括蓄电池正极连接线、蓄电池负极连接线，还包括端部为温度传感器的温度测试线。其中，温度测试线可以检测环境温度和电池温度，为主控芯片的检测计算提供温度信息，利用该温度信息可以实现数据校正等操作。

为了方便安装，机箱前散热板32和机箱后散热板33均为U型结构，U型底边为开设通风孔的一面，两侧臂开设散热孔，一个侧臂的长度小于机箱左侧面板24和机箱右侧面板25的一半，那么在机箱前散热板32和机箱后散热板33的U型结构开口相对，之间留有间隙。机箱左侧面板24和机箱右侧面板25也开有散热孔，安装于U形结构两臂的内侧。机箱左侧面板24上安装侧方提手，通过机箱前散热板32和机箱后散热板33的间隙露出在外。机箱外壳上还具有电源线接口。本实施例中，电源线接口通过该缺口伸出于机箱外。

图2为本发明便携式蓄电池寿命检测仪中主控电路板29的电路组成。如图2所示，该主控电路板29包括主控芯片、AD转换电路、电压采集电路、存储电路、电压转换电路、恒流放电电路、通讯电路、充电管理电路。

蓄电池正负极插头连接电压采集电路并接入恒流放电单元中的放电回路；电压采集电路通过AD转换电路连接主控芯片；主控芯片连接存储电路、恒流 控制电路、通讯电路，还连接机箱面板29上的温度测试线接口和显示屏及按键。机箱右侧面板25上的电源线接口通过充电管理电路连接内部电池30，内部电池30连接电压转换电路，电压转换电路对内部电池提供的电压进行升压、降压处理后提供给主控电路板29上的用电器件。通讯电路与机箱面板29上的通讯接口相连。

其中，电压采集电路通过1/20分压，将测试电池电压转换为5V以内的电压，送到AD转换电路输入口，经由AD转换电路处理后发送给主控芯片进行相应参数的计算以及寿命判断。AD转换电路选用型号ADS8344的16位AD转换器

存储电路，通过I²C通讯将主控芯片数据存储到存储芯片内，当需要数据时随时可以调用。该存储芯片中还存储有用于进行寿命计算的模型和所需预设参数。

恒流放电单元将大电流分为8路进行放电。其包括控制模块以及8个放电模块；从蓄电池正负极插头引入的被测蓄电池的电信号分为8路进入8个放电模块，每个放电模块采用一个MOS管作为放电芯片，那么每个散热片上黏贴2个MOS管。主控芯片接入所述控制模块，通过调整放电回路的阻值，实现放电电流控制。主控芯片采集放电模块的实际放电电流，从而形成放电回路的闭环控制，实现恒流放电。图3为恒流放电单元的电路实现，图3只示出了控制模块(图中上半部分)和一路放电模块(图中下半部分)，如图3所示，该主控芯片对恒流放电模块的控制端为VREF。为了避免放电回路出现不确定现象，本实施例进一步在VREF处接入如图4所示的负压电路，从而防止打火现象。

充电管理电路利用机箱外部电源为机箱内部电池充电，优选地，其内置限流模块，从而避免外部电源对内部电池的损坏。进一步地，在充电管理电路中设置继电器开关，继电器开关的输入和输出分别连接内部电池30和充电管理电 路的充电电压输出口；继电器开关的控制端连接主控芯片。当主控芯片检测到接入外部充电电源时，将继电器闭合，从而开启充电通道，当检测到外部充电电源断开时，将继电器断开，从而断开充电通道，从而防止充电过程中电池对外放电。

电压转换电路将内部电池提供的电压通过升压、降压处理，得到12V、5V电压，提供给机箱内部用电器件供电，确保仪器的正常工作。

显示屏和按键通过线路与主控芯片相连，主控芯片检测到5分钟内没有对仪器进行任何操作时，将显示屏的背光关闭，以节省电力。

优选地，机箱面板29上还可以开设SD卡插槽，该SD卡插槽连接机箱内部主控电路板29，从而便于从仪器拷贝数据。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种便携式蓄电池寿命检测仪，其特征在于，包括机箱、主控电路板、测试线和电源线；机箱的外壳由机箱前散热板(32)、机箱后散热板(33)、机箱左侧面板(24)、机箱右侧面板(25)、机箱面板(29)和底板(1)组成；顶面紧固框(34)扣接在机箱面板(29)四周并从外部卡住机箱前散热板(32)和机箱后散热板(33)的顶部；底面角座框(31)扣接在底板(1)四周并从外部卡住机箱前散热板(32)和机箱后散热板(33)底部；两条锁紧横梁(3,27)将机箱前散热板(32)和机箱后散热板(33)的顶部锁紧于顶面紧固框(34)内表面，另外两条锁紧横梁(2,26)将机箱前散热板(32)和机箱后散热板(33)的底部锁紧于底面角座框(31)内表面；机箱前散热板(32)和机箱后散热板(33)的中部均横向开设有3个通风孔，每个通风孔处安装一个静音风扇(13,14,15,16,17,18)；机箱外壳上还具有电源线接口；

在机箱内部，底板(1)上侧安装内衬绝缘板(4)，内衬绝缘板(4)上方安装主板固定内衬板(23)；内衬绝缘板(4)和主板固定内衬板(23)之间的空间内布置散热片，4个散热片(5,6,11,12)两两一组组成长条形散热区，并分两层布置，两层散热片之间留有间隙；散热片的布置位置与通风孔位置相对，且散热片的齿隙方向朝向通风孔；主控电路板中的放电芯片(7,8,9,10,19,20,21,22)通过线路引出均布在各个散热片上；

主板固定内衬板(23)上侧安装主控电路板(29)和内部电池(30)；机箱面板(29)上安装通过线路接入主控电路板(29)的显示屏(37)、按键、蓄电池正负极插头、开关、温度测试线接口和通讯接口；

所述测试线包括蓄电池正极连接线、蓄电池负极连接线，以及端部为温度传感器的温度测试线。

2.如权利要求1所述的便携式蓄电池寿命检测仪，其特征在于，所述机箱 前散热板(32)和机箱后散热板(33)均为U型结构，U形结构的两臂开设散热孔，臂长小于机箱左侧面板(24)、机箱右侧面板(25)的一半；机箱前散热板(32)和机箱后散热板(33)的U型结构开口相对，开口之间还留有间隙；同样开有散热孔的机箱左侧面板(24)和机箱右侧面板(25)安装于U形结构两臂的内侧；机箱左侧面板(24)上安装侧方提手，该侧方提手通过机箱前散热板(32)和机箱后散热板(33)的间隙露出在外；机箱右侧面板(25)留有缺口，电源线接口安装在机箱后散热板(33)的左侧壁上，通过所述缺口伸出于机箱外。

3.如权利要求1所述的便携式蓄电池寿命检测仪，其特征在于，所述主控电路板(29)包括主控芯片、AD转换电路、电压采集电路、存储电路、电压转换电路、恒流放电电路、通讯电路和充电管理电路；

蓄电池正负极插头连接电压采集电路并接入恒流放电单元中的放电回路；电压采集电路通过AD转换电路连接主控芯片；主控芯片连接存储电路、恒流控制电路、通讯电路，还连接机箱面板(29)上的温度测试线接口和所述显示屏及所述按键；所述电源线接口通过充电管理电路连接所述内部电池(30)，内部电池(30)连接电压转换电路，电压转换电路对内部电池(30)提供的电压进行升压、降压处理后提供给主控电路板(29)上的用电器件；通讯电路与机箱面板(29)上的通讯接口相连。

4.如权利要求3所述的便携式蓄电池寿命检测仪，其特征在于，所述恒流放电电路包括控制模块以及8个放电模块；从蓄电池正负极插头引入的被测蓄电池的电信号分为8路进入8个放电模块，每个放电模块采用一个MOS管作为放电芯片，那么每个散热片上黏贴2个MOS管；主控芯片接入所述控制模块控制放电回路的放电电流，主控芯片还采集放电模块的实际放电电流，进行恒流放电控制。

5.如权利要求3所述的便携式蓄电池寿命检测仪，其特征在于，所述充电管理电路中设有限流电路。

6.如权利要求3所述的便携式蓄电池寿命检测仪，其特征在于，所述充电管理电路中设有继电器开关，继电器开关的输入和输出分别连接内部电池(30)和充电管理电路的充电电压输出口；继电器开关的控制端连接主控芯片。

7.如权利要求1所述的便携式蓄电池寿命检测仪，其特征在于，机箱面板(29)上进一步设有SD卡插槽，该SD卡插槽在机箱内部连接主控电路板(29)。

8.如权利要求3所述的便携式蓄电池寿命检测仪，其特征在于，所述AD转换电路选用型号为ADS8344的16位AD转换器。

9.如权利要求1所述的便携式蓄电池寿命检测仪，其特征在于，所述顶面紧固框(34)两侧安装正面把手(35,36) 。