電池狀態檢測記錄分析儀制造技術

一種電池狀態檢測記錄分析儀，適用于任何規模、類型和連接方式的二次電池組。包括主控單元MCU、顯示模塊、時鐘模塊、通信模塊、存儲模塊、人機交互模塊、電源模塊、單體電壓采集模塊、電流采集模塊、單體溫度采集模塊和擴展單元；具備較高的電池狀態監測精度，例如電量的檢測精度可以達到5%，電壓的檢測精度可以達到0.3%，電流的檢測精度可以達到0.4%等；能夠很好的解決一些小規模電動車輛動力電池測試和電池廠商小規模試驗測試要求，大大提高了工作效率。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

電池狀態檢測記錄分析儀，涉及一種帶擴展功能的電池狀態檢測、記錄、分析裝置，適用于任何規模、類型和連接方式的二次電池組。
技術介紹
目前市場上的二次電池組基本上以鎳氫、鉛酸電池、鋰離子聚合物電池為主；鎳氫電池組和鋰離子聚合物電池組大多配備在電動大巴車和高端電動四輪車上，而鉛酸電池組大多配備在低速電動車輛(低速電動轎車、電動微卡、觀光車、高爾夫球車、電動叉車及其他小型車輛)上。鎳氫電池組和鋰離子聚合物電池組由于其單體電壓均低于5V而便于進行分 布式控制，且其電池檢測技術已達到相當成熟的水平；而鉛酸電池由于其單體規格受市場影響分類比較多，常見的為2V，6V和12V單體，近年來又根據市場需求產生了 8V單體。對于鎳氫電池組和鋰離子聚合物電池組其電池狀態(電池電壓、電流、溫度、電量、壽命、內阻等)的檢測管理均有相當成熟的芯片去實現，而對于鉛酸電池組由于其單體組合復雜多樣且電壓偏高，從而造成芯片開發難度和成本增加，市場上開發的芯片大都是單一的電壓檢測和電量檢測。無論是鎳氫電池組和鋰離子聚合物電池組，還是鉛酸蓄電池組，用于電池檢測和管理的設備都略顯笨重和功能單一，檢測精度也不是很高，而且大都沒有擴展功能和數據在線分析功能，其客戶對象也比較狹窄，通常大型的電池制造商，大型電力系統運營商和大型的電動車輛制造商傾向于引進這些設備；而對于一些小規模電動車輛動力電池測試和電池廠商小規模試驗測試，這些設備在功能完整性和便攜可操作性上略顯不足；其帶來的后果就是需要浪費大量的人力和時間去人工實現客戶需要的電池組測試的結果和指標，準確性和精度受人為因素影響也難以得到保證，并且費時費力，工作效率低。目前迫切需要開發一種可以便攜的、能夠兼容各類電池組，從而實現高精度、全方位檢測電池狀態，進而進行在線記錄或離線分析的設備。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是克服現有技術存在的一些不足，提供一種針對任何類型、規格和連接方式的二次電池組的在線檢測，可以全方位檢測和存儲記錄單體電池的電壓、電流、溫度、電量、壽命等，可以全面實現高精度，并具有擴展功能的電池狀態檢測記錄分析儀。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是該電池狀態檢測記錄分析儀，其特征在于包括主控單元MCU、顯示模塊、時鐘模塊、通信模塊、存儲模塊、人機交互模塊、電源模塊、單體電壓采集模塊、電流采集模塊、單體溫度采集模塊和擴展單元；所述的單體電壓采集模塊、電流采集模塊、單體溫度采集模塊、擴展單元、人機交互模塊、時鐘模塊和顯示模塊分別與主控單元MCU相連，通信模塊和存儲模塊與主控單元MCU互連；電源模塊分別給顯示模塊、電流采集模塊、單體電壓采集模塊、主控單元MCU和擴展單元供電。優選的所述單體電壓采集模塊包括第一多路轉接器、第一信號調理電路與第一模數轉換器，所述第一多路轉接器與電池組相連，第一信號調理電路與第一多路轉接器相連、第一模數轉換器與第一信號調理電路相連，第一模數轉換器輸出數字信號，數字信號被主控單元MCU接收。所述單體電壓采集模塊的功能是完成二次電池組的單體電壓采集。所述電流采集模塊包括電流傳感器、第二信號調理電路和第二模數轉換器，所述電流傳感器與電池組相連，第二信號調理電路與電流傳感器相連、第二模數轉換器與第二信號調理電路相連，第二模數轉換器輸出數字信號，數字信號被主控單元MCU接收。所述電流采集模塊的功能是完成二次電池組充放電電流的實時檢測和采集。所述單體溫度采集模塊包括多路溫度傳感器、第二多路轉接器、第三信號調理電路和第三模數轉換器，所述多路溫度傳感器與電池組相連，第二多路轉接器與多路溫度傳感器相連、第三信號調理電路與第二多路轉接器相連、第三模數轉換器與第三信號調理電 路相連，第三模數轉換器輸出數字信號，數字信號被主控單元MCU接收。所述單體溫度采集模塊的功能是完成二次電池組各單體溫度的實時檢測和采集。所述時鐘模塊包括時鐘芯片、晶振和可充電電池；所述時鐘模塊的功能是向主控單元MCU發送當前日期和時間；所述通信模塊包括USB和RS232兩種接口連接方式，所述通信模塊的功能是用于所述電池狀態檢測記錄分析儀與上位機通信，進而可以實現電池狀態檢測數據的在線或離線分析；所述存儲模塊包括USB接口存儲，SD卡和接口芯片，所述存儲模塊的功能是用于存儲和記錄電池狀態檢測數據；所述人機交互模塊包括鍵盤和驅動電路，所述人機交互模塊的功能是根據電池狀態檢測記錄分析儀的顯示界面提示，完成所有按鍵功能操作；所述擴展單元為車速信號采集模塊或內阻檢測模塊中的一種或組合。可以根據不同的客戶需求進行擴展；對于電動車輛廠商，此擴展單元可以是車速信號采集模塊；對電池廠商，此擴展單元可以是內阻檢測模塊；主控單元MCU內部集成控制策略，所述控制策略控制電池狀態檢測記錄分析儀所有功能的正常實現。液晶顯示模塊為液晶顯示，其功能是根據主控單元MCU發送的指令實時顯示電池狀態檢測數據和當前日期及時間；電源模塊包括三組相互電氣隔離的電源，一組電源用于給電流米集模塊供電，一組電源用于給單體電壓采集模塊供電，一組電源用于給主控單元MCU及擴展單元供電；與現有技術相比，本技術所述的電池狀態檢測記錄分析儀的有益效果是針對目前電池狀態檢測
的不足，實施針對任何類型、規格和連接方式的二次電池組的在線檢測，可以全方位檢測和存儲記錄單體電池的電壓、電流、溫度、電量、壽命等，同時可以根據客戶需求增加車速信號采集等擴展功能，可以方便與上位機聯機進行實時或離線數據分析，攜帶方便；另外，本技術所述的電池狀態檢測記錄分析儀還具備較高的電池狀態監測精度，例如電量的檢測精度可以達到5%，電壓的檢測精度可以達到O. 3%，電流的檢測精度可以達到O. 4%等；能夠很好的解決一些小規模電動車輛動力電池測試和電池廠商小規模試驗測試要求，大大提高了工作效率。附圖說明圖I本技術電池狀態檢測記錄分析儀的電路結構原理框圖；圖2本技術電池狀態檢測記錄分析儀單體電壓采集模塊結構示意圖；圖3本技術電池狀態檢測記錄分析儀電流采集模塊結構示意圖；圖4本技術電池狀態檢測記錄分析儀單體溫度采集模塊結構示意圖；圖5本技術電池狀態檢測記錄分析儀主控單元MCU內部集成控制策略的功能控制流程圖；圖6本技術電池狀態檢測記錄分析儀外觀結構示意圖。其中1、電源接口 2、電流信號及擴展單元信號接口 3、單體電壓信號接口 4、單 體溫度信號接口 5、SD卡接口 6、USB接口 7、RS232通信接口 8、液晶顯示9、鍵盤。具體實施方式以下結合附圖1-6對本技術電池狀態檢測記錄分析儀做進一步詳細說明。如圖I所示為本技術電池狀態檢測記錄分析儀的結構框圖，其內部結構包括主控單元MCU，顯示模塊，時鐘模塊，通信模塊，存儲模塊，人機交互模塊，電源模塊，單體電壓采集模塊，電流采集模塊，單體溫度采集模塊及擴展單元；其中，單體電壓采集模塊，電流采集模塊，單體溫度采集模塊，擴展單元，人機交互模塊，時鐘模塊和液晶顯示模塊分別與主控單元MCU相連，通信模塊和存儲模塊與主控單元MCU互連；電源模塊分別給液晶顯示模塊，電流采集模塊，單體電壓采集模塊，主控單元MCU和擴展單元供電。主控單元MCU內部集成控制策略，用于控制電池狀態檢測記錄分析儀所有功能的正常實現。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電池狀態檢測記錄分析儀，其特征在于：包括主控單元MCU、顯示模塊、時鐘模塊、通信模塊、存儲模塊、人機交互模塊、電源模塊、單體電壓采集模塊、電流采集模塊、單體溫度采集模塊和擴展單元；所述的單體電壓采集模塊、電流采集模塊、單體溫度采集模塊、擴展單元、人機交互模塊、時鐘模塊和顯示模塊分別與主控單元MCU相連，通信模塊和存儲模塊與主控單元MCU互連；電源模塊分別給顯示模塊、電流采集模塊、單體電壓采集模塊、主控單元MCU和擴展單元供電。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：高小群，宮春勇，姜振華，李為，高述轅，
申請(專利權)人：山東申普交通科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：