一种多通道单节电芯保护板检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及电路技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种多通道单节电芯保护板检测电路。


背景技术：

2.目前单节电芯保护板检测方式有以下几种方式，第一种是用专用模拟电芯仪器配合外部控制模块来实现对单节电芯保护板的检测，这种方式虽然测量数据精度高，性能稳定，但是这种测量方式成品昂贵，测量仪器体积较大，还需要另外增加控制模块，测量速度较慢，在实现多通道测试时测试速度较慢，效率较低。第二种是使用dc直流电源和直流负载来配合模拟电芯来实现对单节电芯保护板的检测，这种方式虽然在多通道测试时，速度快，但是测试性能不稳定，有部分参数无法准确的测量，测试仪器的体积较大，测试成本较大。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种多通道单节电芯保护板检测电路，测试功能更加周全且高效安全。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多通道单节电芯保护板检测电路，包括放电驱动电路、充电驱动电路、电芯输出接口、充放电控制电路、单片机控制电路、adc检测电路、电源和通讯电路；
5.所述放电驱动电路与电源连接，用于将电流输出控制在安全范围内；
6.所述充电驱动电路通过电芯输出接口与放电驱动电路连接，用于接收并存储电量；
7.所述充放电控制电路与放电驱动电路、充电驱动电路连接，用于控制放电驱动电路、充电驱动电路的放电量和充电量；
8.所述单片机控制电路与充放电控制电路连接，用于输出放电量控制信号和充电量控制信号；
9.所述adc检测电路连接于充放电驱动电路和单片机控制电路之间，用于将在充放电驱动电路中采集到的电流信息与电压信息发送至单片机控制电路；
10.所述通讯电路与单片机控制电路连接，用于将单片机控制电路的信息传输至上位机。
11.上述技术方案中还包括有通道选择电路，通道选择电路与单片机控制电路连接，用于提供多个检测通道。
12.上述电路中所述的通讯电路以rs485协议规约将数字信号上传至上位机。
13.上述技术方案中所述放电驱动电路包括电源接口、熔断器fu2、二极管d6、二极管d7、电容c36、电容c37、三极管q8、三极管q9、电阻rc2、电阻r59、电阻r60、电阻r61；
14.所述电源接口与三极管q8发射极连接，熔断器fu2连接于电源接口和三极管q8之间，二极管d7和电容c36并联于熔断器fu2和三极管q8之间，二极管d7负极与电源接口正级
连接，二极管d7正级与电源接口负极连接，电阻r59将三级管q8基极连接至电源接口正级，三极管q8的基极通过r60连接三极管q9的集电极，三极管q9的发射极连接至电源接口的负极，三极管q9的基极通过电阻r61连接放电控制电路，二极管d6、电阻rc2与三极管q8串联，电容c37并联于二极管d6和电阻rc2之间，电阻rc2与输出接口连接。
15.本实用新型的有益效果是：一、测试更加专业，可以测试单节保护板的，测试记录过充点，记录过放点，常规充电放电双向老化，并将测试数据上传给上位机生成测试报表记录保存。二、测试更加安全，本装置有过流保护，短路保护，真实还原电芯，避免由于保护板不良造成电芯爆炸，保证单节电芯保护板测试过充中的安全性。三、测试成本较低，体积较小，利用成本较低的常规元件，电路精简化，使整个模块小而不失测试功能。四、测试效率更高，可以多个通道同时测试，单节电芯保护板所有测试项所需时间2-3分钟即可。
附图说明
16.图1为本实用新型一种多通道单节电芯保护板检测电路的原理框图。
17.图2为本实用新型一种多通道单节电芯保护板检测电路中放电驱动电路的具体实施例图。
18.图3为本实用新型一种多通道单节电芯保护板检测电路中充电驱动电路和充放电控制电路的具体实施例图。
19.图4为本实用新型一种多通道单节电芯保护板检测电路中adc检测电路的具体实施例图。
20.图5为本实用新型一种多通道单节电芯保护板检测电路中单片机控制电路和通道选择电路的具体实施例图。
21.图6为本实用新型一种多通道单节电芯保护板检测电路中通讯电路的具体实施例图。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
23.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
24.参照图1所示，本实用新型提供了一种多通道单节电芯保护板检测电路，包括放电驱动电路1、充电驱动电路2、电芯输出接口4、充放电控制电路3、单片机控制电路6、adc检测电路7、电源5和通讯电路8；所述放电驱动电路1与电源5连接，将电流输出控制在安全范围内；所述充电驱动电路2通过电芯输出接口4与放电驱动电路1连接，用于接收并存储电量；所述充放电控制电路3与放电驱动电路1、充电驱动电路2连接，用于控制放电驱动电路1、充电驱动电路2的放电量和充电量；所述单片机控制电路6与充放电控制电路3连接，用于输出
放电量控制信号和充电量控制信号；所述adc检测电路7连接于充放电驱动电路1和单片机控制电路6之间，用于将在充放电驱动电路1中采集到的电流信息与电压信息发送至单片机控制电路6；还包括有通道选择电路9，通道选择电路9与单片机控制电路6连接，用于提供多个检测通道；所述通讯电路8与单片机控制电路6连接，用于将单片机控制电路6的信息传输至上位机10，所述的通讯电路8以rs485协议规约将数字信号上传至上位机10。
25.对于放电驱动电路1，本实用新型提供了一具体实施例，如图2所示，包括电源接口、熔断器fu2、二极管d6、二极管d7、电容c36、电容c37、三极管q8、三极管q9、电阻rc2、电阻r59、电阻r60、电阻r61；
26.所述电源接口与三极管q8发射极连接，熔断器fu2连接于电源接口和三极管q8之间，二极管d7和电容c36并联于熔断器fu2和三极管q8之间，二极管d7负极与电源接口正级连接，二极管d7正级与电源接口负极连接，电阻r59将三级管q8基极连接至电源接口正级，三极管q8的基极通过r60连接三极管q9的集电极，三极管q9的发射极连接至电源接口的负极，三极管q9的基极通过电阻r61连接充放电控制电路3，二极管d6、电阻rc2与三极管q8串联，电容c37并联于二极管d6和电阻rc2之间，电阻rc2与输出接口连接。
27.图中从in1输入直流电源，经过fu2(熔断器)保险，d7并联电源负极的作用是防反接保护，经过ct6，ct7，c36电容滤波，再经过l3电感进行滤波，滤波后的电压从q8的发射极输入，r59将q8基极连接电源正极，q8的基极通过r60连接q9的集电极，q9的发射极连接电源负极，q9的基极通过r61连接充放电控制电路3，充放电控制电路3输出控制q9基极，可以控制q9集电极与发射极之间的导通量，间接控制q8发射极与集电极之间的导通量，从而控制q8集电极输出的电压大小，输出电压经过d6，d6的作用是防止电流倒灌入放电回路，电压再经过rc2电流采样电阻之后电压输出给out1接口，rc2两端连接adc检测电路7采样电流参数。
28.对于充电驱动电路2和充放电控制电路3，本实用新型提供了一具体实施例，如图3所示，对于充电驱动电路2，充电回路是被测的电芯保护板通过out1接口，将电压输入进来，但电压要高于放电驱动输出1的电压，才能启动充电回路，否则则是关闭状态，经过rc2进行充电电流采样，再经过d9接入到q12的集电极，q12的发射极连接到电源负极，在这里q12起到吸收充电电流的作用，q11的发射极控制q12的基极，q11的基极连接r74连接充放电控制电路3，这里充放电控制电路3输出信号越大，q11和q12的导通量就越大，吸收的电流就越大。对于充放电控制电路3，单片机控制电路6输出pwm信号设置放电回路输出电压，pwm信号经过r71，r72，r73，c47，c48，c49组成的π型滤波电路，将pwm的矩形波信号整形成正弦波信号，正弦波信号输入到u18a的第3脚，u18a的输出脚1脚连接到2脚反相输入端，构成电压跟随器电路，所以第3脚输入的信号直接跟随至1脚输出，输出信号分两路，一路通过r70输入到u18b的第6脚反相输入端，r79,c51与r89构成输出电压采样电路(r87信号连接到adc检测电路7),输出采样电压通过连接到r89一端的r76连接到u18b的5脚同相输入端，与6脚反相输入端的输入的正弦波信号进行比较，输出控制信号控制充电驱动电路2。另一路经过r75与r77限幅后，通过r83输入到u20a的3脚同相输入端，u20a的1脚输出脚经过放电驱动电路构成负馈电路，再经过r79,c51与r89构成输出电压采样电路，将输出电压反馈到u20a的第2脚反相输入端，进行调制，从1脚输出调制后的信号，控制放电驱动电路输出准确的电压。以上电路构成模拟电芯的核心电路，可以模拟电芯的整个充放电的过程。
29.对于adc检测电路7，如图4所示，本实用新型提供了一实施例，r65和r66连接电流采样电阻rc2的两端，采样信号经c41与c43和c4进行滤波之后，输入到adc芯片的通道2进行转换，输出电压采样信号连接到r63，经c38与c39和c40进行滤波之后，输入到adc芯片的通道1进行转换，单片机控制电路6可以通过spi接口协议读取adc芯片转换后的数据。
30.对于单片机控制电路6和通道选择电路9，如图5所示，本实用新型提供了一实施例，s2与r13-r20组成通道选择电路9，其连接到单片机引脚，单片机根据检测引脚上的状态可以判断电路所代表的通道号，p6是单片机程序烧录接口，u9是单片机其主要作用是通过第20脚输出pwm信号设置模拟电芯电压和检测通道号，控制485通讯电路8与上位机10通讯，通过读取adc芯片，读取转换后的充放电电流电压数据，实现过充，过放测试并记录过充点和过放点，过流保护等。
31.对于通讯电路8，如图6所示，本实用新型提供了一实施例，u22和u23是光耦，在此处作用是隔离通讯的作用，增加电路的抗干扰性。u21是485通讯芯片,其作用是将单片机的ttl串口信号转换为485通讯信号与上位机10进行通讯。
32.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。