[發(fā)明專利]基于 PXI總線技術的電池測試系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310394954.0
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103439667A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 高瑞;趙代岳;朱邱悅
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R19/25;G01R27/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發(fā)明涉及一種電池測試系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種基于PXI總線技術的電池測試系統(tǒng)及方法。

背景技術

現(xiàn)有電池測試系統(tǒng)對安全性和可靠性要求如下：

1.電池測試系統(tǒng)測試過程中要保證被測電池不被激活，不能使被測電池短路。

2.電池自身要防止打火花，以免對被測產(chǎn)品以及操作人員造成傷害。

3.電池測試儀檢測前要進行自檢，在檢測過程中監(jiān)測被測產(chǎn)品和自身重要狀態(tài)信息，一旦發(fā)生異常可以在最短時間內(nèi)切斷故障電路電源并報警。

目前現(xiàn)行的電池測試系統(tǒng)具有如下缺點：

1.現(xiàn)行電池測試系統(tǒng)不具備“一鍵測試”自動功能，不能完成自行判斷、自行預讀和輸出功能；而且，現(xiàn)行的電池測試儀尚不具備通用性，不能滿足不同型號產(chǎn)品的測試要求。

2.現(xiàn)行的電池測試系統(tǒng)沒有采用模塊化設計，不能依據(jù)其功能邏輯進行模塊劃分，使模塊間的機械和電氣接口簡單化，并實現(xiàn)模塊化分裝，以方便測試和維護。

3.現(xiàn)行的電池測試系統(tǒng)的結構電路設計和方法設計流程不能實現(xiàn)標準化，以方便技術支持和升級。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種具有通用化、模塊化、可擴展性強等特點的基于PXI總線技術的電池測試系統(tǒng)及方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種基于PXI總線技術的電池測試系統(tǒng)，包括：PXI總線模塊、電源模塊、繼電器矩陣模塊、恒流源模塊、高壓模塊、信號采集模塊、信號調(diào)理電路、功率放大電路和輸入輸出設備。

所述PXI總線模塊經(jīng)所述功率放大電路控制所述繼電器矩陣模塊；所述高壓模塊和所述恒流源模塊產(chǎn)生激勵信號，所述的激勵信號經(jīng)所述繼電器矩陣模塊施加到被測電池上；所述信號采集模塊采集被測電池信號，所述信號調(diào)理電路對所述的被測電池信號進行處理后送至所述PXI總線模塊；所述電源模塊提供所述各個模塊和電路所需的電源；所述輸入輸出設備與所述PXI總線模塊連接。

所述PXI總線模塊包括CPU板、A/D數(shù)據(jù)采集板和數(shù)字I/O板；所述CPU板作為電池測試系統(tǒng)的控制單元；所述A/D數(shù)據(jù)采集板將被測電池各模擬信號進行A/D轉換；所述數(shù)字I/O板接收CPU板指令對繼電器矩陣模塊進行控制，將各測試項目的多路信號切換至數(shù)據(jù)采集板各自的A/D通道口。

所述繼電器矩陣模塊包含若干繼電器，所述繼電器型號為：SIL05-1A8576D3K。

所述恒流源模塊的型號為LB8723A，所述恒流源模塊也可以采用自行設計的恒流源電路。

所述自行設計的恒流源電路包括：運算放大器U1、穩(wěn)壓二極管D1、繼電器K1-K2、三極管Q1-Q2、電阻R1-R6、電阻Rs、電阻Rx和熔斷器X1。

所述三極管Q1的基極與電阻R1串聯(lián)后與所述運算放大器U1的6號管腳連接，所述三極管Q1的發(fā)射極與所述三極管Q2的基極連接，所述三極管Q1的集電極與所述三極管Q2的集電極連接，所述三極管Q2的發(fā)射極與電阻R3-R4、電容C1串聯(lián)后與所述運算放大器U1的3號管腳連接，所述運算放大器U1的2號管腳與所述三極管Q2的發(fā)射極連接，所述運算放大器U1的4號管腳接-15V電源、7號管腳接+15V電源、其他管腳懸空；所述熔斷器X1的一端與所述三極管Q1的集電極連接、另一端與電阻Rx、Rs串聯(lián)后接地，所述繼電器K2與所述電阻Rx并聯(lián)；所述穩(wěn)壓二極管D1與所述電容C1并聯(lián)，所述穩(wěn)壓二極管D1的一端與所述繼電器K1串聯(lián)后接+15V電源、另一端與電阻R2和電阻R6串聯(lián)后接地。

所述恒流源模塊中，流過電阻Rx的電流為：

選取放大系數(shù)足夠大的三極管，則于是，所述恒流源模塊的輸出電流為：其中Vz為流過電阻R3、R4兩端的電壓，β₁和β₂分別為三極管Q1和三極管Q2的放大系數(shù)。

所述信號調(diào)理電路包括：信號濾波電路、信號放大電路和信號隔離電路。

所述信號濾波電路包括由電阻R1和電容C1串聯(lián)組成的第一級低通濾波RC電路，由電阻R2、電阻R3、電容C4和電阻R4、電容C2、電容C3組成的第二級雙T帯阻濾波電路。