[实用新型]标准原电池测试设备

说明书

技术领域

本实用新型属于电池测试装置，具体涉及一种标准原电池测试设备。

背景技术

现有电池测试设备中恒阻放电的负载采用真实电阻。由于实际电阻的阻值易受环境影响，不利于精确控制测试电池在恒阻放电时的阻值。此外，如要改变恒阻放电的阻值，必须手动更换负载电阻，这不仅会给测试人员带来不方便，而且会因实际电阻阻值的限制，难以获得理想的电阻值。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种测试方便、可精确控制电阻值和电阻值可自动分档切换的电池恒阻放电测试设备，以解决上面的问题。

本实用新型的技术方案为：标准原电池测试设备，它包括下位机，与下位机连接的上位机及电子负载；下位机在接收到上位PC机下发测试的电阻R和由电子负载采样并经模-数转换后的电池电压V后，下位机单片机CPU根据欧姆定律R＝V/I换算出数字电流控制信号，该电流控制信号经数-模转换后加到电子负载上，用于对电子负载进行控制，使其工作在一定阻值的恒阻态。

该测试设备不仅可精确控制测试电池在恒阻放电时的阻值，而且在测试人员通过程控方式对恒阻放电的电阻值进行设置后，测试设备就可自动切换到相应档位的电阻值上进行恒阻放电。

附图说明

图1标准原电池测试设备示意图。

图2下位机结构示意图。

图3电子负载结构示意图。

图4上下位机软件流程图。

图5下位机分档选择电子负载控制流程图。

图6本设备测试数据及数据分析曲线图。

具体实施方式

如图1所示，电子负载1等价于可控电阻，在电池恒阻放电测试中作恒电阻负载。下位机2用于控制、计算采样数据并向上位机传送实时和历史数据。上位PC机3用于向下位单片机下发测试方案并显示下位机上传的实时和历史测试数据。

如图2所示，下位机2包括中央处理器4；与中央处理器4连接的输入电池电压的模数转换电路5、输出电流控制信号的数模转换电路6、用于依据控制电流大小选择电子负载的电子负载选择电路7，与电子负载输出连接的电压电流选择电路8。

下位机2在接收到上位PC机下发测试方案中的电阻R以及由电子负载采样并经模-数(AD)转换后的电池电压V后，单片机CPU根据欧姆定律R＝V/I换算出数字电流控制信号，该电流控制信号经数-模(DA)转换后加到电子负载上，用于对电子负载进行控制，使其工作在一定阻值的恒阻态。为实现对电池放电的精确测控，采用3种电子负载对电池电流进行分档控制。图中二中，电子负载选择电路用于对3种电子负载进行选择，采样电压、电流选择电路可选择输入电压、电流至模-数(AD)转换电路。此外，单片机还将向PC机上传测得的实时和历史数据。图中DI1、DI2及DI3为工作电子负载的选择信号。

如图3所示，电子负载包括与下位单片机输出的电流控制信号连接的采样保持芯片U1，采样保持芯片U1的控制端连接下位单片机的电子负载选择电路的电子负载选择信号，采样保持芯片U1的输出连接放大器U2，放大电路的输出连接场效应管的栅极，场效应管的原—漏极与放电电池串联，放大器U2的反相端连接电池放电电流信号采样芯片U3的输出端。

下位单片机输出的电流控制信号(DA)按如图所示方式进入U1芯片的输入端。U1是采样保持芯片，能通过第8脚上的电子负载选择信号(DI)对输入的电流控制信号进行输送控制，当DI使能有效时，电流控制信号可顺利通过U1芯片而到达U2芯片的输入端。电流控制信号经U2运放后输入场效应管的栅极，加在栅极上的信号可控制流过场效应管源—漏极间电流。因场效应管的原—漏极与放电电池串联，故可通过调控电流控制信号的大小来控制流过放电电池电流量。由欧姆定律R＝V/I可知，在测试电池放电时，电池两端的电压会逐渐下降，如能通过控制电流控制信号，使流经电池的电流也相应成比例(放电电阻的倒数值)下降，就可使测试电池工作在恒阻放电状态。

放大器U2的反相端连接电池放电电流信号采样芯片U3(即电池电流放电器)的输出端，从而形成电流负反馈。

如图4所示，标准原电池测试设备工作流程。

如图5所示，下位机分档选择电子负载控制流程图(恒阻放电时)本测试设备中电子负载的控制电流的情况是：I1≤I≤I2时，采用电子负载1控制电流；I2≤I≤I3时，采用电子负载2控制电流；I3≤I≤I4时，采用电子负载3控制电流，其中I1＝50μA、I2＝1500μA、I3＝15mA、I4＝1500mA。以上3种电子负载的电路原理图相同，因电子负载中控制电流范围的不同，3种电子负载电路中元器件参数值的选取有所不同。