[发明专利]电池组充放电性能测试设备

摘要

本发明为一种电池组充放电性能测试设备。该设备包括三路正15V输出电源电路、正5V输出电源电路、主控CPU、信号采集电路、通讯模块、基于IR2110芯片的升压驱动电路、直流升压斩波电路、升降压驱动电路、直流升降压斩波电路、基于IR2110芯片的降压驱动电路、直流降压斩波电路、人机交互界面和单侧充放电与自循环充放电切换电路。该设备通过单侧充放电与自循环充放电切换电路、升降压驱动电路的设计，使电池组既可以进行单侧充电或放电，又可进行自循环充放电，省去了人工切换充、放电的步骤，节省了测试时间，提高了测试效率；同时还保证了设备的稳定性和安全性。

主权项

1.一种电池组充放电性能测试设备，其特征为该设备包括三路正15V输出电源电路、正5V输出电源电路、主控CPU、信号采集电路、通讯模块、基于IR2110芯片的升压驱动电路、直流升压斩波电路、升降压驱动电路、直流升降压斩波电路、基于IR2110芯片的降压驱动电路、直流降压斩波电路、人机交互界面和单侧充放电与自循环充放电切换电路；所述三路正15V输出电源电路包含第一路输出正15V电源、第二路输出正15V电源、第三路输出正15V电源；三路正15V输出电源电路的输入端连接储能电池组，三路正15V输出电源电路输出端分别连接通讯模块、正5V输出电源电路、基于IR2110芯片的升压驱动电路、升降压驱动电路、基于IR2110芯片的降压驱动电路、人机交互界面和单侧充放电与自循环充放电切换电路；其中第一路输出正15V电源分别连接基于IR2110芯片的降压驱动电路和人机交互界面，第二路输出正15V电源连接升降压驱动电路，第三路输出正15V电源分别连接通讯模块、正5V输出电源电路、基于IR2110芯片的升压驱动电路、升降压驱动电路和单侧充放电与自循环充放电切换电路；所述正5V输出电源电路的输出端连接主控CPU；所述信号采集电路包含相互独立的充电电池组信号采集电路、储能电池组信号采集电路、放电电池组信号采集电路；充电电池组信号采集电路连接外部充电测试电池组，储能电池组信号采集电路连接外部储能电池组，放电电池组信号采集电路连接外部放电测试电池组；信号采集电路的输出端分别连接主控CPU和升降压驱动电路；所述通讯模块包含RS232接口电路、第二CAN接口电路、第一CAN接口电路；RS232接口电路连接人机交互界面，第二CAN接口电路连接外部电池组管理设备，第一CAN接口电路连接外部综合环境模拟设备；通讯模块连接主控CPU；所述基于IR2110芯片的升压驱动电路输出端连接直流升压斩波电路，基于IR2110芯片的升压驱动电路还连接主控CPU，直流升压斩波电路输入端连接放电测试电池组，直流升压斩波电路输出端连接直流升降压斩波电路，直流升降压斩波电路分别连接直流降压斩波电路输入端、升降压驱动电路和储能电池组，基于IR2110芯片的降压驱动电路分别连接直流降压斩波电路和主控CPU，升降压驱动电路连接主控CPU；所述升降压驱动电路包括第一升降压驱动电路和第二升降压驱动电路；其中第一升降压驱动电路分别与第三路输出正15V电源、主控芯片CPU电路、信号采集电路和第二升降压驱动电路相连，同时第二升降压驱动电路还连接第三路输出正15V电源、第二路输出正15V电源、主控芯片CPU电路和直流升降压斩波电路；所述单侧充放电与自循环充放电切换电路分别连接主控CPU、直流升压斩波电路的输入端、直流降压斩波电路的输出端和第三路输出正15V电源；所述单侧充放电与自循环充放电切换电路包括1个继电器RL1、3个电阻R1～R3、1个二极管D1、1个N沟道MOS管Q1；其中电阻R1一端接第三路输出正15V电源，另一端接二极管D1的阴极和继电器RL1的第一管脚；继电器RL1的第二管脚接二极管D1的阳极和N沟道MOS管Q1的漏极，继电器RL1的第三管脚接直流降压斩波电路的输出端，继电器RL1的第四管脚接直流升压斩波电路的输入端，继电器RL1的第三管脚还连接充电测试电池组的输入端；N沟道MOS管Q1的源极接地GND，N沟道MOS管Q1的门极接电阻R2的一端和电阻R3的一端；电阻R3的另一端接地GND；电阻R2的另一端接主控CPU的控制端relay；所述第一升降压驱动电路包括5个电阻R4～R8、7个电容C1～C7、1个固定频率脉宽调制其器U1；其中电容C1一端接主控CPU的控制端Vbusset，另一端接固定频率脉宽调制器U1的FB；电容C2一端接主控CPU的控制端Vbusset，另一端接固定频率脉宽调制器U1的FB；电容C3的一端接地GND，另一端接电阻R4的一端和储能电池组信号采集电路中分压端Vbus；电阻R4的另一端接固定频率脉宽调制器U1的1IN+；电容C4的一端接地GND，另一端接固定频率脉宽调制器U1的1IN‑；电阻R5的一端接主控CPU的控制端DTC，另一端接固定频率脉宽调制器U1的DTC；电容C5的一端接地GND，另一端接固定频率脉宽调制器U1的DTC；电容C6的一端接地GND，另一端接固定频率脉宽调制器U1的CT；电阻R6的一端接地GND，另一端接固定频率脉宽调制器U1的RT；电容C7的一端接地GND，另一端接固定频率脉宽调制器U1的Vcc；固定频率脉宽调制器U1的1IN‑连接主控CPU的控制端Vbusset，固定频率脉宽调制器U1的GND、O_C和2IN+脚接地GND，固定频率脉宽调制器U1的C1分别接固定频率脉宽调制器U1的C2、Vcc和第三路输出正15V电源，E1接E2，2IN‑接REF；电阻R8的一端接地GND，另一端接电阻R7的一端、第二升降压驱动电路中N沟道MOS管Q2的漏极和N沟道MOS管Q3的漏极；电阻R7另一端接固定频率脉宽调制器U1的E2；所述第二升降压驱动电路包括4个电阻R9～R12、1个电容C8、1个半桥驱动器U2、1个二极管D2、2个N沟道MOS管Q2～Q3；N沟道MOS管Q2的门极接电阻R9的一端，N沟道MOS管Q2的源极接半桥驱动器U2的HIN，N沟道MOS管Q2的漏极接第一升降压驱动电路中电阻R7的一端；电阻R9的另一端接主控CPU的控制端BUKcon；N沟道MOS管Q3的门极接R11的一端，N沟道MOS管Q3的源极接半桥驱动器U2的N沟道MOS管Q3的漏极接第一升降压驱动电路中电阻R7的一端；电阻R11的另一端接主控CPU的控制端BSTcon；电阻R10的一端接半桥驱动器U2的HIN，另一端接主控CPU的控制端PWMN；电阻R12的一端接半桥驱动器U2的另一端接主控CPU的控制端PWMN’；电容C8的一端接半桥驱动器U2的VS，另一端接半桥驱动器U2的VB；二极管D2的阴极接半桥驱动器U2的VB，阳极接第二路输出正15V电源；半桥驱动器U2的VCC接第三路输出正15V电源，COM接地GND，VS接地DCGND2，LO和HO接直流升降压斩波电路。