CN212723247U

CN212723247U - 一种锂电池检测装置

Info

Publication number: CN212723247U
Application number: CN202021366616.8U
Authority: CN
Inventors: 钟景胜
Original assignee: Chongqing Intelligence Water Co ltd
Current assignee: Chongqing Intelligence Water Co ltd
Priority date: 2020-07-13
Filing date: 2020-07-13
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2030-07-13

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池检测装置，包括自复位式检测启动开关K1、控制存储模块、用于给锂电池放电的恒流放电模块、用于指示锂电池放电状态的放电指示模块、用于对锂电池放电结束后的电压进行检测的比较判断模块、用于指示锂电池检测结果的结果指示模块和用于供电的电源模块，电源模块与控制存储模块、恒流放电模块、比较判断模块连接，自复位式检测启动开关K1与控制存储模块连接，控制存储模块与恒流放电模块、放电指示模块连接，恒流放电模块与比较判断模块连接，比较判断模块与结果指示模块连接。本实用新型结构简单、可靠性好，能准确检测锂电池来料是否合格。

Description

一种锂电池检测装置

技术领域

本实用新型属于电池检测领域，具体涉及一种锂电池检测装置。

背景技术

新锂亚硫酰氯电池（简称“锂电池”）的端电压一般为3.65V～3.67V，存放几年后用数字万用表检测锂电池的端电压仍然有3.65V～3.67V，通过数字万用表检测锂电池的端电压不能有效判断锂电池的新旧（即不能判断锂电池来料是否合格）。目前有些厂家利用串电阻的方式进行检测，锂电池初期电压高，由于锂电池存在钝化膜，电阻串入锂电池后，锂电池电压会立即下降，此时检测电流不稳定，容易误判锂电池，检测可靠性较低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、可靠性好的锂电池检测装置，以准确检测锂电池来料是否合格。

本实用新型所述的锂电池检测装置，包括自复位式检测启动开关K1、控制存储模块、用于给锂电池放电的恒流放电模块、用于指示锂电池放电状态的放电指示模块、用于对锂电池放电结束后的电压进行检测的比较判断模块、用于指示锂电池检测结果的结果指示模块和用于供电的电源模块，电源模块与控制存储模块、恒流放电模块、比较判断模块连接，自复位式检测启动开关K1与控制存储模块连接，控制存储模块与恒流放电模块、放电指示模块连接，恒流放电模块与比较判断模块连接，比较判断模块与结果指示模块连接。检测时，锂电池与恒流放电模块和比较判断模块连接，控制存储模块获取到检测启动触发信号（即K1被按压一下）后，控制恒流放电模块对锂电池进行设定时间的恒流放电，比较判断模块将放电后的锂电池电压与参考电压进行比较，通过放电指示模块指示放电是否结束，在放电结束时检测锂电池的电压是否大于或等于参考电压，如果是，则表示锂电池来料合格，否则表示锂电池来料不合格，锂电池来料是否合格通过结果指示模块进行指示。

优选的，所述锂电池检测装置还包括急停开关K2和装置工作指示灯D1，急停开关K2、装置工作指示灯D1与控制存储模块连接。控制存储模块获取到急停触发信号（即K2被按压一下）后，终止程序运行；在装置上电后，控制存储模块控制装置工作指示灯D1点亮，指示锂电池检测装置正常工作。

优选的，所述放电指示模块为放电指示灯D2；所述控制存储模块包括单片机U1、存储器U2、晶振Y1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12和第十三电阻R13；单片机U1的负电源端接地、正电源端接电源模块，单片机U1的第一I/O端口通过第九电阻R9接电源模块、第二I/O端口通过第十电阻R10接电源模块、第五I/O端口通过第十一电阻R11接电源模块、复位端通过第十二电阻R12接电源模块，单片机U1的第三I/O端口接存储器U2的双向串行数据传输端，单片机U1的第四I/O端口接存储器U2的串行时钟输入端，存储器U2的地址输入端、写保护端和负电源端都接地，存储器U2的正电源端接电源模块，单片机U1的晶振输出端接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端接晶振Y1的一端和第一电容C1的一端，单片机U1的晶振输入端接晶振Y1的另一端和第二电容C2的一端，第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端接地，单片机U1的第六I/O端口通过第八电阻R8接电源模块、第七I/O端口通过第七电阻R7接电源模块且通过急停开关K2接地、第九I/O端口通过第五电阻R5接电源模块且通过自复位式检测启动开关K1接地、第十I/O端口通过第四电阻R4接电源模块、第十一I/O端口通过第三电阻R3接电源模块且与恒流放电模块连接、第十二I/O端口通过第二电阻R2接电源模块，单片机U1的第八I/O端口接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接放电指示灯D2的正极，放电指示灯D2的负极接地，单片机U1的第十三I/O端口接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接装置工作指示灯D1的正极，装置工作指示灯D1的负极接地。

优选的，所述恒流放电模块包括第一运放U3A、第一三极管Q1、第二三极管Q2、稳压管VD1、第一可调电阻RV1、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17和第十八电阻R18，第十四电阻R14的一端接单片机U1的第十一I/O端口、另一端接稳压管VD1的负极和第一可调电阻RV1的一端，稳压管VD1的正极接地，第一可调电阻RV1的另一端接第十五电阻R15的一端和第一运放U3A的同向输入端，第十五电阻R15的另一端接地，第一运放U3A的接地端接地、电源端接电源模块、输出端接第十六电阻R16的一端，第十六电阻R16的另一端接第一三级管Q1的基极，第一三极管Q1的集电极接第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端接电源模块，第一三极管Q1的发射极接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接第一运放U3A的反向输入端和第十八电阻R18的一端，第十八电阻R18的另一端接地，第二三极管Q2的集电极接比较判断模块，且在检测时接锂电池BT的正极。调节第一可调电阻RV1可以改变恒流放电电流的大小。

优选的，所述结果指示模块为结果指示灯D3；所述比较判断模块包括基准电压器U5、第二运放U6A、第一比较器U7A、第二比较器U7B、第二可调电阻RV2、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22和第二十三电阻R23，基准电压器U5的输入端接电源模块、接地端接地、输出端接第二运放U6A的同向输入端，第二运放U6A的反向输入端接第十九电阻R19的一端和第二可调电阻RV2的一端，第十九电阻R19的另一端接地，第二可调电阻RV2的另一端接第二运放U6A的输出端，第二运放U6A的接地端接地、电源端接电源模块，第一比较器U7A的同向输入端接第二运放U6A的输出端、反向输入端接第二三极管Q2的集电极，第一比较器U7A的接地端接地、电源端接电源模块、输出端接第二比较器U7B的反向输入端，第二比较器U7B的同向输入端接第二十电阻R20的一端和第二十二电阻R22的一端，第二十电阻R20的另一端接电源模块，第二十二电阻R22的另一端接第二比较器U7B的输出端，第二比较器U7B的输出端接第二十三电阻R23的一端，第二十三电阻R23的另一端接结果指示灯D3的负极，结果指示灯D3的正极接电源模块，第二比较器U7B的接地端接地、电源端接电源模块。调节第二可调电阻RV2可以改变参考电压的大小。

优选的，所述电源模块包括9V直流电源和电压转换器U4，9V直流电源给恒流放电模块、比较判断模块供电，电压转换器U4与9V直流电源连接，将9V电压转换为5V电压给控制存储模块供电；所述单片机U1的型号为PIC16F628A，所述存储器U2的型号为M24C02，所述第一运放U3A的型号为LM324，所述电压转换器U4的型号为L7805，所述基准电压器U5的型号为MC1403，所述第二运放U6A的型号为LM358，所述第一比较器U7A、第二比较器U7B的型号为LM393。

本实用新型利用控制存储模块控制恒流放电模块对锂电池进行设定时间的恒流放电，将放电后的锂电池电压与参考电压通过比较判断模块进行比较，从而判断锂电池来料是否合格，并通过放电指示模块和结果指示模块进行相关指示，结构简单、可靠性好，实现了准确检测锂电池来料是否合格的目的。

附图说明

图1为本实施例的电路框图。

图2为本实施例中控制存储模块连接K1、K2、D1、D2的电路原理图。

图3为本实施例中恒流放电模块的电路原理图。

图4为本实施例中电源模块以及比较判断模块连接D3的电路原理图。

具体实施方式

如图1至图4所示的锂电池检测装置，包括自复位式检测启动开关K1、急停开关K2、装置工作指示灯D1、控制存储模块1、用于给锂电池放电的恒流放电模块2、用于指示锂电池放电状态的放电指示模块、用于对锂电池放电结束后的电压进行检测的比较判断模块3、用于指示锂电池检测结果的结果指示模块和用于供电的电源模块4。放电指示模块为放电指示灯D2，结果指示模块为结果指示灯D3。电源模块4包括9V直流电源和电压转换器U4，电压转换器U4的型号为L7805，电压转换器U4的输入端（管脚1）接9V直流电源、接地端（管脚2）接地、输出端（管脚3）输出5V电压（用网络标号power标示），9V直流电源给恒流放电模块2、比较判断模块3供电，5V电压给控制存储模块1供电。

如图2所示，控制存储模块1包括单片机U1、存储器U2、晶振Y1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12和第十三电阻R13，单片机U1的型号为PIC16F628A，存储器U2的型号为M24C02。单片机U1的负电源端（管脚5）接地、正电源端（管脚14）接5V电压，单片机U1的第一I/O端口（管脚17）接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接5V电压，单片机U1的第二I/O端口（管脚18）接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端接5V电压，单片机U1的第五I/O端口（管脚3）接第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端接5V电压，单片机U1的复位端（管脚4）接第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端接5V电压，单片机U1的第三I/O端口（管脚1）接存储器U2的双向串行数据传输端（管脚5），单片机U1的第四I/O端口（管脚2）接存储器U2的串行时钟输入端（管脚6），存储器U2的地址输入端（管脚1、2、3）、写保护端（管脚7）和负电源端（管脚4）都接地，存储器U2的正电源端（管脚8）接5V电压，单片机U1的晶振输出端（管脚15）接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端接晶振Y1的一端和第一电容C1的一端，单片机U1的晶振输入端（管脚16）接晶振Y1的另一端和第二电容C2的一端，第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端接地，单片机U1的第六I/O端口（管脚13）接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接5V电压，单片机U1的第七I/O端口（管脚12）接第七电阻R7的一端和急停开关K2的一端，第七电阻R7的另一端接5V电压，急停开关K2的另一端接地，单片机U1的第九I/O端口（管脚10）接第五电阻R5的一端和自复位式检测启动开关K1的一端，第五电阻R5的另一端接5V电压，自复位式检测启动开关K1的另一端接地，单片机U1的第十I/O端口（管脚9）接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接5V电压，单片机U1的第十一I/O端口（管脚8）接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接5V电压，单片机U1的第十二I/O端口（管脚7）接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接5V电压，单片机U1的第八I/O端口（管脚11）接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接放电指示灯D2的正极，放电指示灯D2的负极接地，单片机U1的第十三I/O端口（管脚6）接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接装置工作指示灯D1的正极，装置工作指示灯D1的负极接地。

如图3所示，恒流放电模块2包括第一运放U3A、第一三极管Q1、第二三极管Q2、稳压管VD1、第一可调电阻RV1、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17和第十八电阻R18，第一运放U3A的型号为LM324；第十四电阻R14的一端接单片机U1的第十一I/O端口（管脚8），第十四电阻R14的另一端接稳压管VD1的负极和第一可调电阻RV1的一端，稳压管VD1的正极接地，第一可调电阻RV1的另一端接第十五电阻R15的一端和第一运放U3A的同向输入端（管脚3），第十五电阻R15的另一端接地，第一运放U3A的接地端接地、电源端接9V直流电源，第一运放U3A的输出端（管脚1）接第十六电阻R16的一端，第十六电阻R16的另一端接第一三级管Q1的基极，第一三极管Q1的集电极接第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端接9V直流电源，第一三极管Q1的发射极接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接第一运放U3A的反向输入端（管脚2）和第十八电阻R18的一端，第十八电阻R18的另一端接地，第二三极管Q2的集电极在检测时接锂电池BT的正极。调节第一可调电阻RV1可以改变恒流放电电流的大小。

如图4所示，比较判断模块3包括基准电压器U5、第二运放U6A、第一比较器U7A、第二比较器U7B、第二可调电阻RV2、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22和第二十三电阻R23，基准电压器U5的型号为MC1403，第二运放U6A的型号为LM358，第一比较器U7A、第二比较器U7B的型号为LM393。基准电压器U5的输入端（管脚1）接5V电压、接地端（管脚2）接地、输出端（管脚3）接第二运放U6A的同向输入端（管脚3），第二运放U6A的反向输入端（管脚2）接第十九电阻R19的一端和第二可调电阻RV2的一端，第十九电阻R19的另一端接地，第二可调电阻RV2的另一端接第二运放U6A的输出端（管脚1），第二运放U6A的接地端接地、电源端接9V直流电源，第一比较器U7A的同向输入端（管脚3）接第二运放U6A的输出端（管脚1），第一比较器U7A的反向输入端（管脚2）接第二三极管Q2的集电极，第一比较器U7A的接地端接地、电源端接9V直流电源，第一比较器U7A的输出端（管脚1）接第二比较器U7B的反向输入端（管脚6），第二比较器U7B的同向输入端（管脚5）接第二十电阻R20的一端和第二十二电阻R22的一端，第二十电阻R20的另一端接9V直流电源，第二十二电阻R22的另一端接第二比较器U7B的输出端（管脚7），第二比较器U7B的输出端（管脚7）接第二十三电阻R23的一端，第二十三电阻R23的另一端接结果指示灯D3的负极，结果指示灯D3的正极接9V直流电源，第二比较器U7B的接地端接地、电源端接9V直流电源。调节第二可调电阻RV2可以改变参考电压的大小。

检测时，锂电池BT的负极接地，锂电池BT的正极接第二三极管Q2的集电极（也接第一比较器U7A的反向输入端）。

本实施例中锂电池的检测标准为：在锂电池以50mA恒流放电6秒末，如果锂电池的电压大于或等于3.15V（为参考电压），则表示锂电池来料合格，如果锂电池的电压小于3.15V，则表示锂电池来料不合格。

装置上电后，单片机U1控制装置工作指示灯D1（红灯）点亮。恒流放电时间可以在单片机U1的程序中进行设置调整，按一下自复位式检测启动开关K1，单片机U1控制放电指示灯D2（为绿灯）点亮6秒，单片机U1的第十一I/O端口（管脚8）输高电平为第一运放U3A提供一个基准电压，第十八电阻R18为反馈电阻和放电时的负载电阻，第一三极管Q1、第二三极管Q2工作在放大区，锂电池BT以50mA恒流放电，基准电压器U5输出2.5V给第二运放U6A，调整第二可调电阻RV2，可以得到需要的参考电压3.15V，锂电池BT的电压与参考电压3.15V送入第一比较器U7A进行比较，然后由第二比较器U7B构成反向输出并连接结果指示灯D3（为红灯）。当放电时间6秒到达后，单片机U1控制放电指示灯D2熄灭，此时如果结果指示灯D3点亮，则表示锂电池的电压小于3.15V，锂电池来料不合格，如果结果指示灯D3保持熄灭，则表示锂电池的电压大于或等于3.15V，锂电池来料合格。

Claims

1.一种锂电池检测装置，其特征在于：包括自复位式检测启动开关K1、控制存储模块（1）、用于给锂电池放电的恒流放电模块（2）、用于指示锂电池放电状态的放电指示模块、用于对锂电池放电结束后的电压进行检测的比较判断模块（3）、用于指示锂电池检测结果的结果指示模块和用于供电的电源模块（4），电源模块（4）与控制存储模块（1）、恒流放电模块（2）、比较判断模块（3）连接，自复位式检测启动开关K1与控制存储模块（1）连接，控制存储模块（1）与恒流放电模块（2）、放电指示模块连接，恒流放电模块（2）与比较判断模块（3）连接，比较判断模块（3）与结果指示模块连接。

2.根据权利要求1所述的锂电池检测装置，其特征在于：还包括急停开关K2和装置工作指示灯D1，急停开关K2、装置工作指示灯D1与控制存储模块（1）连接。

3.根据权利要求2所述的锂电池检测装置，其特征在于：所述放电指示模块为放电指示灯D2；所述控制存储模块（1）包括单片机U1、存储器U2、晶振Y1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12和第十三电阻R13；单片机U1的负电源端接地、正电源端接电源模块（4），单片机U1的第一I/O端口通过第九电阻R9接电源模块、第二I/O端口通过第十电阻R10接电源模块、第五I/O端口通过第十一电阻R11接电源模块、复位端通过第十二电阻R12接电源模块，单片机U1的第三I/O端口接存储器U2的双向串行数据传输端，单片机U1的第四I/O端口接存储器U2的串行时钟输入端，存储器U2的地址输入端、写保护端和负电源端都接地，存储器U2的正电源端接电源模块，单片机U1的晶振输出端接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端接晶振Y1的一端和第一电容C1的一端，单片机U1的晶振输入端接晶振Y1的另一端和第二电容C2的一端，第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端接地，单片机U1的第六I/O端口通过第八电阻R8接电源模块、第七I/O端口通过第七电阻R7接电源模块且通过急停开关K2接地、第九I/O端口通过第五电阻R5接电源模块且通过自复位式检测启动开关K1接地、第十I/O端口通过第四电阻R4接电源模块、第十一I/O端口通过第三电阻R3接电源模块且与恒流放电模块（2）连接、第十二I/O端口通过第二电阻R2接电源模块，单片机U1的第八I/O端口接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接放电指示灯D2的正极，放电指示灯D2的负极接地，单片机U1的第十三I/O端口接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接装置工作指示灯D1的正极，装置工作指示灯D1的负极接地。

4.根据权利要求3所述的锂电池检测装置，其特征在于：所述恒流放电模块（2）包括第一运放U3A、第一三极管Q1、第二三极管Q2、稳压管VD1、第一可调电阻RV1、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17和第十八电阻R18，第十四电阻R14的一端接单片机U1的第十一I/O端口、另一端接稳压管VD1的负极和第一可调电阻RV1的一端，稳压管VD1的正极接地，第一可调电阻RV1的另一端接第十五电阻R15的一端和第一运放U3A的同向输入端，第十五电阻R15的另一端接地，第一运放U3A的接地端接地、电源端接电源模块（4）、输出端接第十六电阻R16的一端，第十六电阻R16的另一端接第一三级管Q1的基极，第一三极管Q1的集电极接第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端接电源模块，第一三极管Q1的发射极接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接第一运放U3A的反向输入端和第十八电阻R18的一端，第十八电阻R18的另一端接地，第二三极管Q2的集电极接比较判断模块（3），且在检测时接锂电池BT的正极。

5.根据权利要求4所述的锂电池检测装置，其特征在于：所述结果指示模块为结果指示灯D3；所述比较判断模块（3）包括基准电压器U5、第二运放U6A、第一比较器U7A、第二比较器U7B、第二可调电阻RV2、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22和第二十三电阻R23，基准电压器U5的输入端接电源模块、接地端接地、输出端接第二运放U6A的同向输入端，第二运放U6A的反向输入端接第十九电阻R19的一端和第二可调电阻RV2的一端，第十九电阻R19的另一端接地，第二可调电阻RV2的另一端接第二运放U6A的输出端，第二运放U6A的接地端接地、电源端接电源模块（4），第一比较器U7A的同向输入端接第二运放U6A的输出端、反向输入端接第二三极管Q2的集电极，第一比较器U7A的接地端接地、电源端接电源模块、输出端接第二比较器U7B的反向输入端，第二比较器U7B的同向输入端接第二十电阻R20的一端和第二十二电阻R22的一端，第二十电阻R20的另一端接电源模块，第二十二电阻R22的另一端接第二比较器U7B的输出端，第二比较器U7B的输出端接第二十三电阻R23的一端，第二十三电阻R23的另一端接结果指示灯D3的负极，结果指示灯D3的正极接电源模块，第二比较器U7B的接地端接地、电源端接电源模块。

6.根据权利要求5所述的锂电池检测装置，其特征在于：所述电源模块包括9V直流电源和电压转换器U4，9V直流电源给恒流放电模块（2）、比较判断模块（3）供电，电压转换器U4与9V直流电源连接，将9V电压转换为5V电压给控制存储模块（1）供电；所述单片机U1的型号为PIC16F628A，所述存储器U2的型号为M24C02，所述第一运放U3A的型号为LM324，所述电压转换器U4的型号为L7805，所述基准电压器U5的型号为MC1403，所述第二运放U6A的型号为LM358，所述第一比较器U7A、第二比较器U7B的型号为LM393。