專利名稱：一種電池檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電壓電流系統(tǒng)，尤其涉及一種電池檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著通信電子技術(shù)的飛速發(fā)展，目前市場上可移動(dòng)的電子設(shè)備越來越多，包括一些高端工業(yè)測試儀器儀表、醫(yī)用的測試設(shè)備，以及一些電動(dòng)工具(如電動(dòng)自行車)、便攜式DVD等數(shù)碼產(chǎn)品，它們對(duì)主電源的動(dòng)力要求非常高，其主要是要求容量大、可控制性強(qiáng)、以及穩(wěn)定的保護(hù)功能。目前在可移動(dòng)的電子設(shè)備上可移動(dòng)且可循環(huán)使用的電池按照種類和特性分類主要有:鎳鎘充電電池(Ni-Cd Nickel Cadmium Battery)、鎳氫充電電池(Ni-MH Nickel Metal Hyoride Battery)、鋰充電電池(Rechargeable Lithium ion Battery)、鋰聚合物電池又稱高分子鋰電池(Li-polymer)、鉛酸電池(Sealed Lead-Acid Battery)等。在實(shí)際應(yīng)用中，鋰電池(包括鋰充電電池和鋰聚合物電池)的特性相對(duì)比較突出，且可以重復(fù)使用的壽命較長，并且具有重量輕、容量大、無記憶效應(yīng)、高安全性和低成本等優(yōu)點(diǎn)，因而在可移動(dòng)的電子設(shè)備上普遍應(yīng)用。例如，它與鎳氫電池相比，重量較鎳氫輕30 40%，能量卻高出60% ;并且鋰離子電池的能量密度很高，它的容量是同重量的鎳氫電池的I. 5 2倍，充電、放電次數(shù)可達(dá)500次以上，而且具有很低的自放電率；此外，鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應(yīng)”以及不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)也是它廣泛應(yīng)用的重要原因。然而，對(duì)于不同的移動(dòng)設(shè)備，需要配置不同參數(shù)的鋰充電電池，最常使用的就是鋰電池，然而，在現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)現(xiàn)對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行精確測量和匹配計(jì)算，不能夠直觀地得到該鋰電池使用時(shí)的各種狀態(tài)的參數(shù)，因而不能夠正確并安全地使用鋰電池。因此，目前需要有一種能夠檢測并顯示各種充電電池參數(shù)和使用性能的電池檢測系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種檢測電池參數(shù)和電池使用性能的電池檢測系統(tǒng)。為了解決上述問題，本實(shí)用新型的電池檢測系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)有被檢測的電池的配置信息的存儲(chǔ)器；計(jì)量電路，連接于所述存儲(chǔ)器，具有用于連接所述被檢測的電池的正極和負(fù)極的連接頭，并用于對(duì)該被檢測的電池進(jìn)行檢測，以獲得所述被檢測的電池的第一參數(shù)信號(hào)，并且依據(jù)所述配置信息對(duì)所述第一參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，得到所述電池的第二參數(shù)信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，連接于所述計(jì)量電路，并使所述第二參數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；單片機(jī)，連接于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以使所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)向人機(jī)界面輸出。進(jìn)一步地,所述人機(jī)界面包括，[0013]顯示所述數(shù)據(jù)信號(hào)的顯示屏；顯示屏驅(qū)動(dòng)單元，連接于所述單片機(jī)，驅(qū)動(dòng)所述顯示屏顯示所述數(shù)據(jù)信號(hào)。進(jìn)一步地，所述配置信息包括所述被檢測的電池的化學(xué)性質(zhì)、充電比率、放電比率、溫度補(bǔ)償系數(shù)、校正電壓系數(shù)、校正電流系數(shù)、以及容量比率。進(jìn)一步地，所述電池檢測系統(tǒng)還包括
輸出控制單元，連接于所述計(jì)量電路，并且依據(jù)所述數(shù)據(jù)信號(hào)為所述被檢測的電池連接匹配的使用設(shè)備或充電電壓。進(jìn)一步地，所述第二參數(shù)包括所述被檢測的電池的充電電流、放電電流、充電剩余時(shí)間、放電剩余時(shí)間、整個(gè)電池所剩容量、使用容量百分比、以及輸出電壓。進(jìn)一步地，所述電池檢測系統(tǒng)還包括電壓/頻率轉(zhuǎn)換器，一端連接于所述計(jì)量電路，另一端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并自動(dòng)糾正所述第二參數(shù)包括的電壓信號(hào)和電流信號(hào)。進(jìn)一步地，所述電池檢測系統(tǒng)還包括電熱調(diào)節(jié)器，位于所述被檢測的電池和所述計(jì)量電路之間，并調(diào)節(jié)所述被檢測的電池的電流的大小。進(jìn)一步地，所述被檢測的電池包括充放電過程中的鎳鎘充電電池、充放電過程中的鎳氫充電電池、充放電過程中的鋰離子充電電池、充放電過程中的鋰聚合物充電電池、充放電過程中的鉛酸充電電池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型技術(shù)方案具有的優(yōu)點(diǎn)有本實(shí)用新型的電池檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池的常規(guī)檢測功能，還可以進(jìn)一步提供對(duì)檢測電壓、電流進(jìn)行校正，還可以檢測充電電池在充電或放電時(shí)的溫度，進(jìn)而更精準(zhǔn)地掌握電池的使用狀態(tài)，對(duì)使用設(shè)備和電池的安全性方面起到了很好的保護(hù)作用；本實(shí)用新型可以在掌握電池工作狀態(tài)的情況下，進(jìn)而對(duì)充電電池進(jìn)行充電和放電，能夠保持電池的最佳工作狀態(tài)，延長其使用壽命。

圖I是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例所述的電池檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖I所示，本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例所述的電池檢測系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器102、能夠接在被檢測的電池101兩極的裝有BQ2060芯片的集成電路103、單片機(jī)104、IXD驅(qū)動(dòng)單元105、LCD顯示屏106、和輸出控制單元107。該實(shí)施例以被檢測的電池101為鋰電池為例，鋰電池可以是單節(jié)的鋰電池也可以是鋰電池組，或者是正在使用的充電或放電的鋰電池，還可以是封裝的可循環(huán)使用的鋰電池，本實(shí)施例中所述的鋰電池為由鋰離子或聚合物等組成的充電電池，本實(shí)施例的電池檢測系統(tǒng)可以對(duì)充放電過程中的電池進(jìn)行檢測，還可以對(duì)使用過程中的電池進(jìn)行檢測，以及對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的電池進(jìn)行檢測都是可以的。在本實(shí)施例中，可以檢測并顯示的數(shù)據(jù)參數(shù)包括待被檢測的電池101的充電電流、放電電流、充電剩余時(shí)間、放電剩余時(shí)間、整個(gè)鋰電池所剩容量、使用容量百分比、以及輸出電壓等，本實(shí)用新型不對(duì)此參數(shù)范圍進(jìn)行限定。本實(shí)施例的電池檢測系統(tǒng)中數(shù)據(jù)參數(shù)是在LCD顯示屏106上進(jìn)行顯示,可以是同步顯示,或選擇性的顯示,使充電電池的參數(shù)讀取直觀。所述的存儲(chǔ)器102可以為電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory, EEPROM),連接于所述集成電路103,用于存儲(chǔ)所述被檢測的電池101的配置信息。該配置信息包括與被檢測的電池101對(duì)應(yīng)的鋰電池的化學(xué)性質(zhì)、充放電比率、溫度補(bǔ)償系數(shù)、校正電壓系數(shù)、校正電流系數(shù)、以及容量比率等信息。其中，該處電壓系數(shù)是指輸出電壓系數(shù)，容量系數(shù) 包括使用容量系數(shù)，以及整個(gè)電池所剩容量的計(jì)算系數(shù)。另外，所述存儲(chǔ)器還可以存儲(chǔ)集成電路103檢測到的數(shù)據(jù)/信號(hào)，該存儲(chǔ)器能夠即時(shí)變更所述集成電路103檢測到的數(shù)據(jù)/信號(hào)，并對(duì)相應(yīng)的配置信息進(jìn)行刷新，重新記錄并存儲(chǔ)。另外，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的配置信息可以是所述各個(gè)不同參數(shù)對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式。在本實(shí)施例中，裝有BQ2060芯片的集成電路103作為計(jì)量電路，具有能夠連接于所述被檢測的電池101的正極和負(fù)極的兩個(gè)連接頭，并對(duì)該被檢測的電池101進(jìn)行檢測，以獲得所述被檢測的電池的第一參數(shù)信號(hào)。所述第一參數(shù)信號(hào)為電池101的電壓信號(hào)、電流信號(hào)，該集成電路103依據(jù)連接的存儲(chǔ)器102存儲(chǔ)的配置信息對(duì)所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，得到第二參數(shù)信號(hào)，即所述第二參數(shù)信號(hào)是與電壓信號(hào)、電流信號(hào)相關(guān)的參數(shù)信號(hào)，例如充電比率、放電比率、容量剩余值，溫度、電阻等各種參數(shù)。再使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(圖中未示出)將該集成電路103輸出的第二參數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并輸出至單片機(jī)104，單片機(jī)104將所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以顯示的數(shù)據(jù)信號(hào)，在IXD顯示屏106上進(jìn)行顯示。即集成電路103對(duì)可循環(huán)使用的電池的各種參數(shù)進(jìn)行檢測或監(jiān)視，進(jìn)而使用者依據(jù)顯示的參數(shù)可以安全地使用電池，以及能夠防止或減少由于使用者的不正當(dāng)操作引起的安全隱患或其它問題。該集成電路103連接ー個(gè)電壓/頻率轉(zhuǎn)換器(V/F轉(zhuǎn)換器)(圖中未示出)，該V/F轉(zhuǎn)換器一端連接集成電路103，另一端和模數(shù)轉(zhuǎn)換器即A/D轉(zhuǎn)換器連接。該V/F轉(zhuǎn)換器對(duì)所述被檢測的電池101充電或放電時(shí)的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)糾偏，也就是說，在某ー設(shè)定范圍內(nèi)，可以對(duì)所述被檢測的電池101的電壓、電流的第二參數(shù)信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)糾正。當(dāng)集成電路103檢測出的電壓、電流滿足需要進(jìn)行糾正的條件吋，采用現(xiàn)有技術(shù)中的糾正電池的電壓和電流的方式對(duì)所述被檢測的電池的電壓、電流的第二參數(shù)信號(hào)加以調(diào)整。在電池檢測過程中，連接于集成電路103的V/F轉(zhuǎn)換器可以啟動(dòng)或關(guān)閉，在啟動(dòng)時(shí)對(duì)被檢測的電池101的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)糾偏，使其更準(zhǔn)確，并將糾正后的電壓、電流信號(hào)輸出，進(jìn)ー步通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(即A/D轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換為電壓、電流的數(shù)字信號(hào)，再通過單片機(jī)104轉(zhuǎn)換為可以顯示的數(shù)據(jù)信號(hào)。當(dāng)然，在本實(shí)施例中，BQ2060芯片支持智能電池?cái)?shù)據(jù)命令(通信協(xié)議SBDatal. I)，并且使用系統(tǒng)管理總線(SMBus)規(guī)約或者Benchmarp公司HDQ16規(guī)約通信。包含有BQ2060芯片的集成電路103進(jìn)ー步連接有輸出控制單元107，依據(jù)顯示的數(shù)據(jù)信號(hào)可以將輸出控制単元107連接適合該電池的充電電壓或使用設(shè)備，也就是說，通過顯示的參數(shù)，使用設(shè)備和充電電池可以相互選擇。由于不同的設(shè)備使用的電池不同，本電池檢測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)選擇適合該被檢測的電池101的充電電壓或使用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)充電電池正確并安全的使用。在本實(shí)施例中該輸出端控制單元107為輸出端，即將各種不同電池進(jìn)行輸出的連接ロ，或作為充電電壓的連接ロ。另外優(yōu)選的是，所述電池檢測系統(tǒng)還可以對(duì)被檢測的電池101的溫度進(jìn)行測量，即所述電池檢測系統(tǒng)進(jìn)ー步包括連接在所述被檢測的電池101和集成電路103之間的電熱調(diào)節(jié)器(圖中未示出)。該電熱調(diào)節(jié)器通過對(duì)所述被檢測的電池101的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到對(duì)被檢測的電池101溫度的調(diào)節(jié)，即可以實(shí)現(xiàn)檢測電池101充電或放電過程中的溫度，也可以在掌握電池工作狀態(tài)的同時(shí)，對(duì)被檢測的電池101的電流進(jìn)行控制，以保持電池的最佳工作狀態(tài)，延長其使用壽命。例如，使用本實(shí)施例的電池檢測系統(tǒng)對(duì)充電的一個(gè)手機(jī)電池進(jìn)行檢測。將該系統(tǒng)的兩個(gè)連接頭連接在手機(jī)電池的正負(fù)極，并將該系統(tǒng)的輸出控制單元107連接所述充電電源，即可以在該手機(jī)充電的同時(shí)，對(duì)手機(jī)電池進(jìn)行檢測，進(jìn)而通過電池檢測系統(tǒng)的人機(jī)界面看到手機(jī)電池的充電電壓、充電電流、充電剩余時(shí)間、充電電池的容量變化率、手機(jī)電池內(nèi)部的溫度、以及剩余充電時(shí)間等數(shù)據(jù)。當(dāng)看到該手機(jī)電池的溫度比較高時(shí)，使用者可以通過調(diào)節(jié)電熱調(diào)節(jié)器對(duì)充電電流進(jìn)行控制，使其溫度逐步降低，實(shí)現(xiàn)對(duì)該充電電池的保護(hù)。 優(yōu)選的是，該電池檢測系統(tǒng)中還包括電流保護(hù)裝置108，本實(shí)施例中通過ー個(gè)電阻與被檢測的電池101并聯(lián)，并連接輸出至地面，該電阻可以對(duì)整個(gè)電池檢測系統(tǒng)中的過電流起到分流作用，保護(hù)了本實(shí)用新型的電池檢測系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，將集成電路103檢測到的各種參數(shù)和配置信息的數(shù)字信號(hào)通過單片機(jī)104轉(zhuǎn)換為可以顯示的數(shù)據(jù)信號(hào)，該數(shù)據(jù)信號(hào)可以在連接于LCD驅(qū)動(dòng)單元105的LCD顯示屏106上顯示，從而及時(shí)地掌握被檢測的電池101的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電池的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，因此用戶/使用者可以在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)掌握整個(gè)電池的工作狀態(tài)及使用情況，解決了現(xiàn)有技術(shù)中充電電池使用過程中各個(gè)參數(shù)不直觀的問題。相連接的IXD驅(qū)動(dòng)單元105和IXD顯示屏106作為該電池檢測系統(tǒng)中的人機(jī)界面，IXD驅(qū)動(dòng)單元105將傳來的數(shù)據(jù)信號(hào)顯示在IXD顯示屏106上，其顯示的內(nèi)容包括系統(tǒng)充電電流的參數(shù)、放電電流的參數(shù)、充電剩余時(shí)間的參數(shù)、放電剩余時(shí)間的參數(shù)、整個(gè)電池所剩容量的參數(shù)、使用容量百分比的參數(shù)、輸出電壓的參數(shù)等。進(jìn)ー步地，本實(shí)用新型的電池檢測系統(tǒng)可以在被檢測的電池充電或放電時(shí)對(duì)電池進(jìn)行檢測，即該電池檢測系統(tǒng)的輸出控制單元連接充電電壓，為被檢測的電池進(jìn)行充電，該電池檢測系統(tǒng)可以記錄所述被檢測的電池充電或放電時(shí)的電壓或電流的變化，存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，在下次檢測該電池的某種狀態(tài)時(shí)可以參照對(duì)比，進(jìn)而獲取更加精確的參數(shù)值。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.ー種電池檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括 存儲(chǔ)有被檢測的電池的配置信息的存儲(chǔ)器； 計(jì)量電路，連接于所述存儲(chǔ)器，具有用于連接所述被檢測的電池的正極和負(fù)極的連接頭，并用于對(duì)該被檢測的電池進(jìn)行檢測，以獲得所述被檢測的電池的第一參數(shù)信號(hào)，并且依據(jù)所述配置信息對(duì)所述第一參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，得到所述被檢測的電池的第二參數(shù)信號(hào)； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，連接于所述計(jì)量電路，并使所述第二參數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)； 單片機(jī)，連接于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以使所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)向人機(jī)界面輸出。
2.如權(quán)利要求I所述的電池檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)界面包括 顯示所述數(shù)據(jù)信號(hào)的顯示屏； 顯示屏驅(qū)動(dòng)單元，連接于所述單片機(jī)，驅(qū)動(dòng)所述顯示屏顯示所述數(shù)據(jù)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求I所述的電池檢測系統(tǒng)，其特征在干， 所述配置信息包括所述被檢測的電池的化學(xué)性質(zhì)、充電比率、放電比率、溫度補(bǔ)償系數(shù)、校正電壓系數(shù)、校正電流系數(shù)、以及容量比率。
4.如權(quán)利要求I所述的電池檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括 輸出控制単元，連接于所述計(jì)量電路，并且依據(jù)所述數(shù)據(jù)信號(hào)為所述被檢測的電池連接匹配的使用設(shè)備或充電電壓。
5.如權(quán)利要求I所述的電池檢測系統(tǒng)，其特征在干， 所述第二參數(shù)包括所述被檢測的電池的充電電流、放電電流、充電剩余時(shí)間、放電剩余時(shí)間、整個(gè)電池所剩容量、使用容量百分比、以及輸出電壓。
6.如權(quán)利要求I所述的電池檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括 電壓/頻率轉(zhuǎn)換器，一端連接于所述計(jì)量電路，另一端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并自動(dòng)糾正所述第二參數(shù)包括的電壓信號(hào)和電流信號(hào)。
7.如權(quán)利要求I所述的電池檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括 電熱調(diào)節(jié)器，位于所述被檢測的電池和所述計(jì)量電路之間，并調(diào)節(jié)所述被檢測的電池的電流的大小。
8.如權(quán)利要求I所述的電池檢測系統(tǒng)，其特征在干， 所述被檢測的電池包括充放電過程中的鎳鎘充電電池、充放電過程中的鎳氫充電電池、充放電過程中的鋰離子充電電池、充放電過程中的鋰聚合物充電電池、充放電過程中的鉛酸充電電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電池檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括存儲(chǔ)有被檢測的電池的配置信息的存儲(chǔ)器；計(jì)量電路，連接于所述存儲(chǔ)器，具有用來連接所述被檢測的電池正極和負(fù)極的連接頭，并用于對(duì)該被檢測的電池進(jìn)行檢測，以獲得所述被檢測的電池的第一參數(shù)信號(hào)，并且依據(jù)所述配置信息對(duì)所述第一參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，得到所述被檢測的電池的第二參數(shù)信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，連接于所述計(jì)量電路，并使所述第二參數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；單片機(jī)，連接于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以使所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)向人機(jī)界面輸出。該系統(tǒng)能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無法顯示電池參數(shù)和電池使用性能的問題。
文檔編號(hào)G01R31/36GK202649437SQ201220230190
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者楊宏偉 申請人:上海智馳電子科技發(fā)展有限公司