[發(fā)明專利]一種蓄電池自動充放電檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410449294.6
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104267350B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚平;朱忠偉;檀三強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇銀佳企業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 李琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種蓄電池自動充放電及容量檢測裝置，具體為一種以實(shí)時(shí)調(diào)整脈寬調(diào)制信號，來驅(qū)動BUCK斬波電路恒流輸出的充放電控制裝置，涉及蓄電池檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)

蓄電池作為工業(yè)領(lǐng)域十分普遍的化學(xué)電源，其工作的穩(wěn)定性、安全性顯得極為重要。但現(xiàn)有的幾類充放電裝置，手工操作太多、放電電流穩(wěn)定性不好，操作不當(dāng)還會造成蓄電池的損壞，難以滿足以后市場的需求。

現(xiàn)有技術(shù)中的蓄電池充放電裝置，往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要人工操作才可實(shí)現(xiàn)蓄電池的充、放電功能，抗干擾能力較差、成本較高。在對充放電的控制過程中也缺少直觀觀察的手段，使得使用者對蓄電池性能的相關(guān)圖形、曲線無法清楚的了解。

現(xiàn)有技術(shù)中還無法解決輸出電流精度的問題，頻率響應(yīng)速度慢，無法滿足大電流放電，且放電過程中容易產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象，安全較低。

現(xiàn)有技術(shù)中的蓄電池充放電裝置，無法人為的控制放電電流、放電次數(shù)等參數(shù)，操作起來不夠方便靈活。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種蓄電池自動充放電及容量檢測裝置，無需人工操作即可實(shí)現(xiàn)蓄電池自動充、放電的功能，且具備很強(qiáng)的抗干擾能力。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種蓄電池自動充放電及容量檢測裝置，包括ARM控制單元、蓄電池充電單元、BUCK降壓電路驅(qū)動及恒流輸出單元，所述ARM控制單元的輸出端分別和蓄電池充電單元、BUCK降壓電路驅(qū)動及恒流輸出單元相連接，其中，ARM控制單元由依次相連的信號采集電路、ARM最小系統(tǒng)電路、通訊控制電路和上位機(jī)組成；所述信號采集電路包括充電電流檢測電路、放電電流檢測電路、蓄電池電壓檢測電路和負(fù)載放電電壓檢測電路構(gòu)成，信號采集電路作為模擬信號的輸入口；所述ARM最小系統(tǒng)電路包括ARM處理器，通過ARM處理器對所采集的模擬信號進(jìn)行處理；所述通訊控制電路將ARM處理器處理后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)報(bào)表，向上位機(jī)傳送；所述上位機(jī)用以數(shù)據(jù)顯示和對ARM處理器下達(dá)操作信號；所述ARM控制單元，根據(jù)檢測的模擬信號，實(shí)時(shí)控制產(chǎn)生恒定的輸出電壓、放電電流；

蓄電池充電單元包括充電機(jī)、蓄電池和相應(yīng)的充電控制電路，所述充電機(jī)的正極與ARM控制單元的電源正極相連，實(shí)現(xiàn)對ARM控制單元的供電；

BUCK降壓電路驅(qū)動及恒流輸出單元包括MOS驅(qū)動電路、BUCK降壓電路和放電負(fù)載電阻，所述BUCK降壓電路以ARM處理器的一路PWM輸出口作為的驅(qū)動信號輸入端，所述PWM輸出口以設(shè)定的頻率發(fā)送PWM脈沖調(diào)制信號，所述PWM脈沖調(diào)制信號經(jīng)由MOS驅(qū)動電路實(shí)現(xiàn)對蓄電池充放電的控制。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述ARM最小系統(tǒng)電路中，ARM處理器的具體型號為AT91F40162。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，蓄電池充電單元中的充電控制電路包括接地電阻、第一至第三電阻、三極管和MOS管，蓄電池充電單元的具體電路連接為：

充電機(jī)的負(fù)極與蓄電池的負(fù)極相連接，充電機(jī)的正極分別與MOS管的源極、第三電阻的一端、ARM控制單元相連接，MOS管的漏極與蓄電池的正極相連接，MOS管的柵極分別和第三電阻的另一端、第二電阻的一端相連接，第二電阻的另一端和三極管的集電極相連接，三極管的發(fā)射集接地，三極管的基極和第一電阻的一端相連接，第一電阻的另一端分別和接地電阻的一端、ARM處理器的一個(gè)I/O口相連接，接地電阻的另一端接地；

ARM處理器上電后，所述I/O口發(fā)出高電平，MOS管導(dǎo)通，充電機(jī)對蓄電池充電，信號采集電路分別檢測充電電流和蓄電池電壓，當(dāng)充電電流小于設(shè)定的閾值時(shí)，I/O口發(fā)出低電平，MOS管斷開，停止充電。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述BUCK降壓電路包括PMOS管、高頻磁環(huán)電感、大電流肖特基二極管、電解電容、CBB電容和獨(dú)石電容，其中：

PMOS管的漏極與蓄電池的正極相連接，PMOS管的柵極與MOS驅(qū)動電路相連接，PMOS管的源極分別與高頻磁環(huán)電感的一端、大電流肖特基二極管的負(fù)極相連接，高頻磁環(huán)電感的另一端分別和電解電容的正極、CBB電容的一端、獨(dú)石電容的一端相連接，大電流肖特基二極管的正極分別與電解電容的負(fù)極、CBB電容的另一端、獨(dú)石電容的另一端相連接后接地，BUCK降壓電路的輸出端與放電負(fù)載電阻相連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述MOS驅(qū)動電路采用推挽輸出的方式，增強(qiáng)驅(qū)動信號對PMOS管Q7柵極的驅(qū)動能力。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述放電負(fù)載電阻為PTC陶瓷電阻。