[发明专利]高精度程控充放电测试装置

说明书

本发明是一种用于电池测试的高精度程控放电测试装置，尤其是一种对二次电池的充放电的测试。

二次电池在日常生活中有着愈来愈广泛的应用，如无绳电话电池、笔记本电脑电池、UPS后备电池等，因此二次电池的性能测试也愈来愈引起人们的重视。如今普遍使用的充放电测试线路采用开关电源的线路，这样做有如下缺点：

1.细化设定充放电测试电流较为困难。

2.由于没有对测试回路电流进行采样，不能形成数字闭环回路，因此稳定性与精度不高。

因此，到目前为止，尚未出现具有高精度程控充放电的测试方法和设备。

本发明的目的就是提供一种高精度程控充放电测试的装置。

本发明的高精度程控充放电测试装置由可调节模拟恒流源、电流采样部、数模转换部、智能PI调节器所组成，可调节模拟恒流部的信号输入端分别与被测电池和数模转换部的输出端相接，可调节模拟恒流源部的输出端与电流采样部的输入端相接，智能PI调节器的信号输入端与电流采样部的输出端相接，智能PI调节器的信号输出端与数模转换部3的输入端相接。可调节模拟恒流源部中的采样电阻R₇为一只小欧姆精密采样电阻，被测电池B1作为放电回路的电源。可调节模拟恒流源部中晶体管CT₂采用PMOS功率器件，通过控制该器件的栅源极电压来调节充放电回路的电流值，其栅极通过电阻R₅与IC₁的输出端相接，IC₁的同相输入端与IC₂的输出端相接，IC₁的反相输入端与数模转换部IC₇的“RFB、VOUT”端相接，IC₂的两个输入端接在采样电阻R₇的两端。电流采样部IC₁₀的信号输入端“INH、INL”分别接在采样电阻R₇的两端，IC₁₀的“CE、HBEN、LBEN、STATUS”端对应与智能PI调节器(4)IC₅的“RD、7、P₁₀、INTO”端相接。测量控制回路的电源与电池充放电回路电源独立。

其各部分的作用和工作过程如下：

1.可调节模拟恒流源部1，起到直接调节和稳定测试回路电流的作用。

2.电流采样部2，起到采样当前回路电流并将其转换为数字量送入计算机中。

3.数模转换部3，将从计算机获取的数字量转换为模拟量送入可调节模拟恒流源。

4.智能PI调节器4，从电流采样部获取回路当前电流值，输出值送入数模转换部。

采用本发明其优点在于可以细化设定充放电测试电流，给检测带来方便。由于可以对测试回路电流进行采样，可形成数字闭环回路，因此稳定性和精度较高。

充放电线路由CT₂和IC₁为主构成。其余为测量控制线路。这样做的优点是：1.充放电回路在不同的测试参数下，充放电回路电流变化较大，造成电源波动，由于测量控制回路的电源与充放电回路电源独立，因此，测试精度不受充放电回路电流变化的影响；2.随被测电池电压的变化，采样电阻在充放电回路中电平变化很大，由于采用电源独立，将采样电阻的一端与测量控制回路的地相通，对采样电阻端电压的采样采用差分输入的ADC芯片，以消除共模电压对测量精度的影响。

图1是本发明的结构原理框图。其中包括可调节模拟恒流源1、电源采样部2、数模转换部3、智能PI调节器4、电池5。

图2是本发明的电原理图。

本发明的实施方案如下：