專利名稱：一種鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊。
背景技術(shù)：
目前，鋰電池保護(hù)板在充滿電時(shí)能保證各單體電池之間的電壓差異小于設(shè)定值(一般±20mV)，實(shí)現(xiàn)電池組各單體電池的均衡，有效地改善了串聯(lián)充電方式下的充電效果。同時(shí)檢測(cè)電池組中各個(gè)單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀態(tài)，保護(hù)并延長電池使用壽命。欠壓保護(hù)使每一單節(jié)電池在放電使用時(shí)避免電池因過放電而損壞。鋰電池保護(hù)板的過流門檻值對(duì)于產(chǎn)品的可靠性、一致性有較大影響，存在以下缺陷1、產(chǎn)品一致性差，影響系統(tǒng)可靠性；2、過流門檻值偏低的會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)誤操作，偏高會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)保護(hù)功能減弱；現(xiàn)有手段是通過電子負(fù)載，設(shè)定恒流值來測(cè)試，需要不斷改變?cè)O(shè)定值來估測(cè)準(zhǔn)確的過流值，效率很低，降低了生產(chǎn)效率?！?br/>實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊，以達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)試鋰電池保護(hù)板過流門檻值的目的。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊，包括輸入阻抗模塊、信號(hào)調(diào)制放大模塊、采樣保持模塊、輸出驅(qū)動(dòng)模塊、主控制模塊、上位機(jī)、鋰電池保護(hù)板和恒流控制模塊，所述的主控制模塊的輸出端分別與采樣保持模塊以及恒流控制模塊相連接，所述的采樣保持模塊的輸入端與信號(hào)調(diào)制放大模塊的輸出端連接，采樣保持模塊的輸出端與輸出驅(qū)動(dòng)模塊連接，所述的輸出驅(qū)動(dòng)模塊與主控制模塊連接，所述的主控制模塊與上位機(jī)相連接，所述的恒流控制模塊通過輸入阻抗模塊與信號(hào)調(diào)制放大模塊的輸入端相連接，所述的恒流控制模塊與鋰電池保護(hù)板相連接；所述的恒流控制模塊，用于根據(jù)主控制模塊發(fā)出脈沖信號(hào)控制場(chǎng)效應(yīng)管，負(fù)反饋?zhàn)x取檢測(cè)電阻形成恒流，通過取樣電阻將電流值轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；所述的輸入阻抗模塊，用于將輸入信號(hào)與信號(hào)調(diào)制放大模塊隔離開；所述的信號(hào)調(diào)制放大模塊，用于將輸入電壓信號(hào)放大；所述的采樣保持模塊，用于將放大的輸入電壓信號(hào)給電容充放電，保持電壓；所述的輸出驅(qū)動(dòng)模塊，用于提高輸入阻抗；所述的主控制模塊，用于當(dāng)鋰電池保護(hù)板過流保護(hù)，斷開回路時(shí)，讀取信號(hào)并計(jì)算鋰電池保護(hù)板的過流值，顯示于上位機(jī)上。所述的主控制模塊采用微處理器MCU，其芯片型號(hào)為STM32F103VET6。所述的恒流控制模塊包括依次連接的功率電感LI、場(chǎng)效應(yīng)管Ql和檢流電阻R1，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極與微處理器MCU輸出端連接，漏極與檢流電阻Rl連接，源極與電感LI連接，所述的鋰電池保護(hù)板一端依次通過取樣電阻R2、開關(guān)SI與電感LI連接，鋰電池保護(hù)板另一端通過負(fù)載與檢流電阻Rl相連接。[0013]所述的米樣保持模塊包括電容Cl、按鍵開關(guān)S2、場(chǎng)效應(yīng)管Q2,所述的電容Cl 一端與信號(hào)調(diào)制放大模塊的運(yùn)算放大器輸出端連接，電容Cl另一端接地，所述的按鍵開關(guān)S2 —端通過電阻R3與運(yùn)算放大器輸出端接，另一端接地，所述的場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極接地，漏極通過電阻R4與運(yùn)算放大器輸出端連接，源極通過電阻R5與微處理器MCU輸出端連接。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、能夠準(zhǔn)確測(cè)試鋰電池保護(hù)板過流門檻值；2、進(jìn)行全數(shù)字化設(shè)計(jì)，且設(shè)計(jì)了人機(jī)界面，提高了可操作性；3、提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；圖I為本實(shí)用新型的邏輯結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖；在圖I 圖2中，I、輸入阻抗模塊；2、信號(hào)調(diào)制放大模塊；3、采樣保持模塊；4、輸 出驅(qū)動(dòng)模塊；5、主控制模塊；6、上位機(jī)；7、鋰電池保護(hù)板；8、恒流控制模塊；9、負(fù)載。
具體實(shí)施方式
如圖I 圖2所示一種鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊，包括輸入阻抗模塊I、信號(hào)調(diào)制放大模塊2、采樣保持模塊3、輸出驅(qū)動(dòng)模塊4、主控制模塊5、上位機(jī)6、鋰電池保護(hù)板7和恒流控制模塊8，主控制模塊5采用微處理器MCU，其芯片型號(hào)為STM32F103VET6。主控制模塊5的輸出端分別與采樣保持模塊3以及恒流控制模塊8相連接，采樣保持模塊3的輸入端與信號(hào)調(diào)制放大模塊2的輸出端連接，采樣保持模塊3的輸出端與輸出驅(qū)動(dòng)模塊4連接，輸出驅(qū)動(dòng)模塊4與主控制模塊5連接，主控制模塊5與上位機(jī)6相連接，恒流控制模塊8通過輸入阻抗模塊I與信號(hào)調(diào)制放大模塊2的輸入端相連接，恒流控制模塊8與鋰電池保護(hù)板7相連接；恒流控制模塊8，用于根據(jù)主控制模塊發(fā)出脈沖信號(hào)控制場(chǎng)效應(yīng)管，負(fù)反饋?zhàn)x取檢測(cè)電阻形成恒流，通過取樣電阻將電流值轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；輸入阻抗模塊1，用于將輸入信號(hào)與信號(hào)調(diào)制放大模塊隔離開；信號(hào)調(diào)制放大模塊2,用于將輸入電壓信號(hào)放大；米樣保持模塊3,用于將放大的輸入電壓信號(hào)給電容充放電,保持電壓；輸出驅(qū)動(dòng)模塊4，用于提高輸入阻抗；主控制模塊5，用于當(dāng)鋰電池保護(hù)板過流保護(hù)，斷開回路時(shí)，讀取信號(hào)并計(jì)算鋰電池保護(hù)板的過流值，顯示于上位機(jī)上。恒流控制模塊8包括依次連接的功率電感LI、場(chǎng)效應(yīng)管Ql和檢流電阻R1，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極與微處理器MCU輸出端連接，漏極與檢流電阻Rl連接，源極與電感LI連接，所述的鋰電池保護(hù)板一端依次通過取樣電阻R2、開關(guān)SI與電感LI連接，鋰電池保護(hù)板另一端通過負(fù)載9與檢流電阻Rl相連接。采樣保持模塊3包括電容Cl、按鍵開關(guān)S2、場(chǎng)效應(yīng)管Q2，所述的電容Cl 一端與信號(hào)調(diào)制放大模塊的運(yùn)算放大器輸出端連接，電容Cl另一端接地，所述的按鍵開關(guān)S2—端通過電阻R3與運(yùn)算放大器輸出端接，另一端接地，所述的場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極接地，漏極通過電阻R4與運(yùn)算放大器輸出端連接，源極通過電阻R5與微處理器MCU輸出端連接。信號(hào)調(diào)制放大模塊2采用運(yùn)算放大器，其反相輸入端通過電阻R8與其輸出端連接。輸入阻抗模塊I也包括運(yùn)算放大器，其輸出端依次通過電阻R6、二極管、電阻R7與信號(hào)調(diào)制放大模塊2的運(yùn)算放大器的同相輸入端連接，鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊的檢測(cè)方法包括以下步驟a)上位機(jī)設(shè)置電流測(cè)試范圍，閉合回路開關(guān)SI,啟動(dòng)系統(tǒng)；b)主控制模塊發(fā)出脈沖信號(hào)控制場(chǎng)效應(yīng)管Q1，負(fù)反饋?zhàn)x取檢測(cè)電阻形成恒流，通過提高脈寬調(diào)制占空比，電流值逐漸增大，通過取樣電阻R2將電流值轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；經(jīng)過輸入阻抗模塊把輸入信號(hào)和后級(jí)電路隔離開來；c)信號(hào)調(diào)制放大模塊將輸入電壓信號(hào)放大，可放大10倍，以便于后級(jí)電路信號(hào)處理。信號(hào)通過放大后給采樣保持模塊中電容Cl充電，保持電壓，電流在不斷變大過程中，記 錄下最大值，直至鋰電池保護(hù)板過流保護(hù)，斷開回路，微處理器MCU發(fā)現(xiàn)回路斷開后，讀取信號(hào)，并計(jì)算出鋰電池保護(hù)板的過流值，反饋到上位機(jī)并顯示；d)將采樣保持模塊中電容放電?？赏ㄟ^微處理模塊MCU導(dǎo)通場(chǎng)效應(yīng)管Q2，把電容Cl的電放掉準(zhǔn)備下一次測(cè)量，也可以使用手動(dòng)按鍵開關(guān)S2給電容Cl放電。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊，其特征在于包括輸入阻抗模塊(I)、信號(hào)調(diào)制放大模塊(2 )、采樣保持模塊(3 )、輸出驅(qū)動(dòng)模塊(4 )、主控制模塊(5 )、上位機(jī)(6 )、鋰電池保護(hù)板(7)和恒流控制模塊(8)，所述的主控制模塊(5)的輸出端分別與采樣保持模塊(3)以及恒流控制模塊(8)相連接，所述的采樣保持模塊(3)的輸入端與信號(hào)調(diào)制放大模塊(2)的輸出端連接，采樣保持模塊(3)的輸出端與輸出驅(qū)動(dòng)模塊(4)連接，所述的輸出驅(qū)動(dòng)模塊(4)與主控制模塊(5)連接，所述的主控制模塊(5)與上位機(jī)(6)相連接，所述的恒流控制模塊(8 )通過輸入阻抗模塊(I)與信號(hào)調(diào)制放大模塊(2 )的輸入端相連接，所述的恒流控制模塊(8)與鋰電池保護(hù)板(7)相連接； 所述的恒流控制模塊(8)，用于根據(jù)主控制模塊發(fā)出脈沖信號(hào)控制場(chǎng)效應(yīng)管，負(fù)反饋?zhàn)x取檢測(cè)電阻形成恒流，通過取樣電阻將電流值轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)； 所述的輸入阻抗模塊(I )，用于將輸入信號(hào)與信號(hào)調(diào)制放大模塊隔離開； 所述的信號(hào)調(diào)制放大模塊(2)，用于將輸入電壓信號(hào)放大； 所述的采樣保持模塊(3)，用于將放大的輸入電壓信號(hào)給電容充放電，保持電壓； 所述的輸出驅(qū)動(dòng)模塊(4)，用于提高輸入阻抗； 所述的主控制模塊(5)，用于當(dāng)鋰電池保護(hù)板過流保護(hù)，斷開回路時(shí)，讀取信號(hào)并計(jì)算鋰電池保護(hù)板的過流值，顯示于上位機(jī)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊，其特征在于所述的主控制模塊(5)采用微處理器MCU，其芯片型號(hào)為STM32F103VET6。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊，其特征在于所述的恒流控制模塊(8)包括依次連接的功率電感(LI)、場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)和檢流電阻(Rl)，場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的柵極與微處理器MCU輸出端連接，漏極與檢流電阻(Rl)連接，源極與電感(LI)連接，所述的鋰電池保護(hù)板一端依次通過取樣電阻(R2)、開關(guān)(SI)與電感(LI)連接，鋰電池保護(hù)板另一端通過負(fù)載(9)與檢流電阻(Rl)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊，其特征在于所述的采樣保持模塊(3 )包括電容(Cl)、按鍵開關(guān)(S2 )、場(chǎng)效應(yīng)管(Q2 )，所述的電容(Cl) 一端與信號(hào)調(diào)制放大模塊的運(yùn)算放大器輸出端連接，電容(Cl)另一端接地，所述的按鍵開關(guān)(S2)一端通過電阻(R3)與運(yùn)算放大器輸出端接，另一端接地，所述的場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的柵極接地，漏極通過電阻(R4)與運(yùn)算放大器輸出端連接，源極通過電阻(R5)與微處理器MCU輸出端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋰電池保護(hù)板過流值檢測(cè)模塊，包括輸入阻抗模塊、信號(hào)調(diào)制放大模塊、采樣保持模塊、輸出驅(qū)動(dòng)模塊、主控制模塊、上位機(jī)、鋰電池保護(hù)板和恒流控制模塊，主控制模塊的輸出端分別與采樣保持模塊以及恒流控制模塊相連接，采樣保持模塊的輸入端與信號(hào)調(diào)制放大模塊的輸出端連接，采樣保持模塊的輸出端與輸出驅(qū)動(dòng)模塊連接，輸出驅(qū)動(dòng)模塊與主控制模塊連接，主控制模塊與上位機(jī)相連接，恒流控制模塊通過輸入阻抗模塊與信號(hào)調(diào)制放大模塊的輸入端相連接，恒流控制模塊與鋰電池保護(hù)板相連接。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、能夠準(zhǔn)確測(cè)試鋰電池保護(hù)板過流門檻值；2、進(jìn)行全數(shù)字化設(shè)計(jì)，且設(shè)計(jì)了人機(jī)界面，提高了可操作性。
文檔編號(hào)G01R19/165GK202649290SQ201120528449
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者洪平, 闞宏林, 徐嘉 申請(qǐng)人:蕪湖天元汽車電子有限公司