動力電池組檢測電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種動力電池組檢測電路，其結(jié)構(gòu)包括檢測控制電路、第一充放電回路、第二充放電回路和輔充電路；所述檢測控制電路用于控制所述第一被測電池組與所述第二被測電池組之間的相互充放電過程，并在放電電量不足時，控制輔充電源向第一被測電池組補充充電；在被測電池組之間的相互充放電過程中，所述檢測控制電路通過檢測充放電的電壓和電流，計算并顯示出被測電池組的放電容量和充放電次數(shù)，從而確定被測電池組的產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明使充電設(shè)備和放電設(shè)備合二為一，可在不改變動力電池組接入位置的情況下，實現(xiàn)兩組被測電池組之間的互相充放電操作，使充電能量和放電能量重復利用，節(jié)能降耗，簡化操作，提高工效。
【專利說明】動力電池組檢測電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電池性能檢測電路，具體地說是一種動力電池組檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]動力電池組特別是動力鋰電池組的應(yīng)用越來越廣泛。在動力電池組的生產(chǎn)過程中，為了確保動力電池組的品質(zhì)，需要對組裝好的動力電池組進行性能檢測，以確定動力電池組的產(chǎn)品質(zhì)量。在檢測過程中，需要對動力電池組進行反復的充電和放電操作。
[0003]目前，生產(chǎn)廠家采用最多的充放電方式是:首先在充電場所用充電器給動力電池組充滿電；然后再將動力電池組搬到放電場所，用串聯(lián)負載電阻的方式進行快速放電。這種充放電方式存在有搬運費力、操作不便和電能浪費嚴重的問題，特別是進行多個充放電循環(huán)時，需要頻繁手動更換被測電池組的接入位置，耗費大量人力物力，限制了生產(chǎn)效率的提聞。
[0004]為了達到節(jié)能降耗的目的，部分生產(chǎn)廠家采用有源逆變方式進行放電，該方式是將放電電能饋送到電網(wǎng)，以達到一定的節(jié)能目的。但這種方式存在有一些缺點:一是能量轉(zhuǎn)換效率較低，電能損耗較大；二是反饋給電網(wǎng)的電流波形中有大量的高次諧波成分，會污染電網(wǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是提供一種動力電池組檢測電路，以解決現(xiàn)有動力電池組檢測過程中操作不便、工作效率低下和電能損耗嚴重的問題。
[0006]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:一種動力電池組檢測電路，包括有:檢測控制電路、第一充放電回路、第二充放電回路和輔充電路；
所述第一充放電回路是在第一被測電池組的負極串接第一采樣電阻，在第一被測電池組與所述第一采樣電阻的兩端并聯(lián)第一濾波電容，在第一被測電池組的正極端還接有并聯(lián)的第一二極管和第一開關(guān)，在所述第一二極管和所述第一開關(guān)的并聯(lián)節(jié)點與所述第一采樣電阻和所述第一濾波電容的并聯(lián)節(jié)點之間接有電感；
所述第二充放電回路是在第二被測電池組的正極串接第二采樣電阻，在第二被測電池組與所述第一采樣電阻的兩端并聯(lián)第二濾波電容，在第二被測電池組的負極端還接有第二二極管與第二開關(guān)的并聯(lián)支路，所述第二二極管和所述第二開關(guān)的并聯(lián)節(jié)點連接在所述電感的一端，所述第二采樣電阻和所述第二濾波電容的并聯(lián)節(jié)點連接在所述電感的另一端;
所述輔充電路包括串聯(lián)的輔充電源和輔充開關(guān)；所述輔充電路并聯(lián)在所述第一被測電池組的兩端；
在所述檢測控制電路中設(shè)置有兩個電壓檢測端、兩個電流檢測端和三個開關(guān)控制端；兩個所述電壓檢測端中的第一電壓檢測端連接到所述第一采樣電阻的兩端，第二電壓檢測端連接到所述第二采樣電阻的兩端；兩個所述電流檢測端中的第一電流檢測端連接到所述第一被測電池組的正極端，第二電流檢測端連接到所述第二被測電池組的負極端；三個所述開關(guān)控制端中的第一開關(guān)控制端連接到所述第一開關(guān)的控制端，第二開關(guān)控制端連接到所述第二開關(guān)的控制端，第三開關(guān)控制端連接到所述輔充開關(guān)的控制端；
所述檢測控制電路用于控制所述第一被測電池組與所述第二被測電池組之間的相互充放電過程，并在放電電量不足時，控制輔充電源向第一被測電池組補充充電；在被測電池組之間的相互充放電過程中，所述檢測控制電路通過檢測充放電的電壓和電流，計算并顯示出被測電池組的放電容量和充放電次數(shù)，從而確定被測電池組的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0007]所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)和所述輔充開關(guān)為MOS管或場效應(yīng)管類的開關(guān)管。
[0008]本發(fā)明使充電設(shè)備和放電設(shè)備合二為一，并通過設(shè)置第一充放電回路和第二充放電回路，可以在不改變動力電池組接入位置的情況下，由檢測控制電路控制第一被測電池組和第二被測電池組進行互相充放電操作，利用輔充電源進行必要的充電補充，這樣，充電能量和放電能量就能夠重復利用，由此可降低電能損耗60%以上，既降低了生產(chǎn)和檢測成本，同時又簡化了操作過程，提高了生產(chǎn)效率。
[0009]本發(fā)明通過對兩組動力電池組相互充放電的電流和電壓的檢測，可計算并顯示出被測電池組的放電容量和充放電次數(shù),并可對動力鋰電池組內(nèi)部的電池管理系統(tǒng)BMS進行老化和確定其品質(zhì)好壞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的電路框圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，本發(fā)明動力電池組檢測電路包括有檢測控制電路、第一充放電回路、第二充放電回路和輔充電路。
[0012]第一充放電回路是在第一被測電池組BTl的負極串接第一采樣電阻R1，在第一被測電池組BTl與第一采樣電阻Rl的兩端并聯(lián)第一濾波電容Cl，在第一被測電池組BTl的正極端還接有并聯(lián)的第一二極管Dl和第一開關(guān)SI，在第一二極管Dl和第一開關(guān)SI的并聯(lián)節(jié)點與第一采樣電阻Rl和第一濾波電容Cl的并聯(lián)節(jié)點之間接有電感LI。其中，第一二極管Dl的正極端與第一被測電池組BTl的正極端相連接。
[0013]第二充放電回路是在第二被測電池組BT2的正極串接第二采樣電阻R2，在第二被測電池組BT2與第一采樣電阻Rl的兩端并聯(lián)第二濾波電容C2，在第二被測電池組BT2的負極端還接有第二二極管D2與第二開關(guān)S2的并聯(lián)支路，第二二極管D2和第二開關(guān)S2的并聯(lián)節(jié)點連接在電感LI的一端，第二采樣電阻R2和第二濾波電容C2的并聯(lián)節(jié)點連接在電感LI的另一端。其中，第二二極管D2的負極端與第二被測電池組BT2的負極端相連接。
[0014]輔充電路包括串聯(lián)的輔充電源PWl和輔充開關(guān)，輔充電路并聯(lián)在第一被測電池組BTl的兩端，用于在檢測控制電路的控制下對第一被測電池組BTl進行充電。
[0015]檢測控制電路可采用常規(guī)電路構(gòu)成，檢測控制電路中的4、5端為電壓檢測端，2、6端為電流檢測端，1、3、7端為開關(guān)控制端，還包括Iv地線端。
[0016]檢測控制電路中的第一電壓檢測端(4端)和地線端連接到第一采樣電阻Rl的兩端，第二電壓檢測端(5端)和地線端連接到第二采樣電阻R2的兩端，兩個電壓檢測端分別用來檢測第一采樣電阻Rl和第二采樣電阻R2的電壓，根據(jù)電壓的大小來觀察充放電的情況。
[0017]檢測控制電路中的第一電流檢測端(2端)連接到第一被測電池組BTl的正極端，第二電流檢測端(6端)連接到第二被測電池組BT2的負極端，兩個電流檢測端分別用來檢測被測第一被測電池組BTl和第二被測電池組BT2的充放電電流，并通過電流和時間的積分來計算動力電池組的放電容量。
[0018]檢測控制電路中的第一開關(guān)控制端(I端)連接到第一充放電回路中的第一開關(guān)SI的控制端，第二開關(guān)控制端(7端)連接到第二充放電回路中的第二開關(guān)S2的控制端，第三開關(guān)控制端(3端)連接到輔充開關(guān)S3的控制端。三個開關(guān)控制端分別用于控制第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2和輔充開關(guān)S3的通斷，以控制第一被測電池組BTl與第二被測電池組BT2之間的相互充放電；在放電電量不足時,控制輔充電源PWl對第一被測電池組BTl進行補充充電，以使被充電的第一被測電池組BTl或第二被測電池組BT2充滿電量。第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2和輔充開關(guān)S3可以采用MOS管或場效應(yīng)管，或是此類的其他開關(guān)管。
[0019]在第一被測電池組BTl與第二被測電池組BT2之間的相互充放電過程中，檢測控制電路通過檢測充放電的電壓和電流,計算并顯示出被測電池組的放電容量和充放電次數(shù)，從而確定被測電池組的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0020]具體地，檢測控制電路可以由檢測電路、控制電路、顯示電路和中央處理器組成。中央處理的I/O 口與檢測電路、控制電路、顯示電路連接?？刂齐娐房刂频谝婚_關(guān)S1、第二開關(guān)S2和輔充開關(guān)S3的導通與關(guān)斷，檢測電路檢測第一被測電池組BTl、第二被測電池組BT2、第一采樣電阻Rl和第二采樣電阻R2的電壓電流信息。中央處理器根據(jù)檢測電路檢測到的信息進行智能分析和存儲。中央處理器通過控制電路對第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2和輔充開關(guān)S3實時控制，實現(xiàn)對第一被測電池組BTl和第二被測電池組BT2充放電控制。中央處理器驅(qū)動顯示電路，顯示第一被測電池組BTl和第二被測電池組BT2的相關(guān)檢測信息。
[0021]本發(fā)明的工作過程是:將已充滿電量的一組動力電池組作為第一被測電池組BTl，接入第一充放電回路；將放空電量的一組動力電池組作為第二被測電池組BT2，接入第二充放電回路。檢測控制電路先斷開第二開關(guān)S2和輔充開關(guān)S3，同時，控制第一開關(guān)SI
按一定頻率進行交替通斷-在第一開關(guān)SI閉合的瞬間,第一被測電池組BTl內(nèi)的瞬時電
流流向電感LI并儲能；在第一開關(guān)SI斷開的瞬間，電感LI中的電流被第一二極管Dl所阻斷，只能反向流通至第二充放電回路，對第二被測電池組BT2進行充電。用于該充電電流為浪涌電流，只有通過第二濾波電容C2的濾波，才能在第二采樣電阻R2的兩端得到穩(wěn)定的電流，由檢測控制電路進行電壓采樣。
[0022]第一開關(guān)SI按一定頻率進行通斷，就將第一被測電池組BTl中的電量持續(xù)充入第二被測電池組BT2中。在對第二被測電池組BT2充電的過程中，檢測控制電路檢測第一充放電回路與第二充放電回路中的充放電電壓和電流，并進行計算、分析和顯示。
[0023]當?shù)谝槐粶y電池組BTl的電量全部充入第二被測電池組BT2后，由于在充放電過程中的能量損耗，第二被測電池組BT2并未充滿(約達90%的電量);此時檢測控制電路控制第一開關(guān)SI斷開、輔充開關(guān)S3閉合，使輔充電源PWl給第一被測電池組BTl進行補充充電(補充約達10%的電量)；然后，斷開輔充開關(guān)S3，閉合第一開關(guān)SI，使第一被測電池組BTl將第二被測電池組BT2充滿，第一個充放電過程結(jié)束。[0024]之后進行反向的充放電過程，此時，檢測控制電路斷開第一開關(guān)SI，并控制第二開關(guān)S2按一定頻率交替通斷——在第二開關(guān)S2閉合的瞬間，第二被測電池組BT2內(nèi)的瞬時電流流向電感LI ;在第二開關(guān)S2斷開的瞬間，電感LI中的電流被第二二極管D2所阻斷，只能反向流通至第一充放電回路，對第一被測電池組BTl進行充電。第一濾波電容Cl對浪涌電流進行濾波，才能在第一采樣電阻Rl的兩端得到穩(wěn)定的電流，由檢測控制電路進行電壓采樣。
[0025]第二開關(guān)S2按一定頻率進行通斷，就將第二被測電池組BT2中的電量持續(xù)充入第一被測電池組BTl中。在對第一被測電池組BTl充電的過程中，檢測控制電路檢測第一充放電回路與第二充放電回路中的充放電電壓和電流，并進行計算、分析和顯示。
[0026]當?shù)诙粶y電池組BT2的電量全部充入第一被測電池組BTl后，基于相同的原因，檢測控制電路控制第二開關(guān)S2斷開、輔充開關(guān)S3閉合，利用輔充電源PWl直接給第一被測電池組BTl進行補充充電，將第一被測電池組BTl充滿，第二個充放電過程結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1.一種動力電池組檢測電路，其特征是，包括有:檢測控制電路、第一充放電回路、第二充放電回路和輔充電路； 所述第一充放電回路是在第一被測電池組的負極串接第一采樣電阻，在第一被測電池組與所述第一采樣電阻的兩端并聯(lián)第一濾波電容，在第一被測電池組的正極端還接有并聯(lián)的第一二極管和第一開關(guān)，在所述第一二極管和所述第一開關(guān)的并聯(lián)節(jié)點與所述第一采樣電阻和所述第一濾波電容的并聯(lián)節(jié)點之間接有電感； 所述第二充放電回路是在第二被測電池組的正極串接第二采樣電阻，在第二被測電池組與所述第一采樣電阻的兩端并聯(lián)第二濾波電容，在第二被測電池組的負極端還接有第二二極管與第二開關(guān)的并聯(lián)支路，所述第二二極管和所述第二開關(guān)的并聯(lián)節(jié)點連接在所述電感的一端，所述第二采樣電阻和所述第二濾波電容的并聯(lián)節(jié)點連接在所述電感的另一端; 所述輔充電路包括串聯(lián)的輔充電源和輔充開關(guān)；所述輔充電路并聯(lián)在所述第一被測電池組的兩端； 在所述檢測控制電路中設(shè)置有兩個電壓檢測端、兩個電流檢測端和三個開關(guān)控制端；兩個所述電壓檢測端中的第一電壓檢測端連接到所述第一采樣電阻的兩端，第二電壓檢測端連接到所述第二采樣電阻的兩端；兩個所述電流檢測端中的第一電流檢測端連接到所述第一被測電池組的正極端，第二電流檢測端連接到所述第二被測電池組的負極端；三個所述開關(guān)控制端中的第一開關(guān)控制端連接到所述第一開關(guān)的控制端，第二開關(guān)控制端連接到所述第二開關(guān)的控制端，第三開關(guān)控制端連接到所述輔充開關(guān)的控制端； 所述檢測控制電路用于控制所述第一被測電池組與所述第二被測電池組之間的相互充放電過程，并在放電電量不足時，控制輔充電源向第一被測電池組補充充電；在被測電池組之間的相互充放電過程中，所述檢測控制電路通過檢測充放電的電壓和電流，計算并顯示出被測電池組的放電容量和充放電次數(shù)，從而確定被測電池組的產(chǎn)品質(zhì)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力電池組檢測電路，其特征是，所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)和所述輔充開關(guān)為MOS管或場效應(yīng)管類的開關(guān)管。
【文檔編號】G01R31/36GK103558557SQ201310546679
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】李思斌, 馮寶宗, 田東風, 梁國海, 李強光 申請人:石家莊迅能電子科技有限公司