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专利名称：：电池正负极耳检测电路及包括该检测电路的检测装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及电池检测领域，尤其涉及一种电池正负极耳检测电路及一种包括该检测电路的检测电池正负极耳检测装置。
背景技术：
：随着人们对环保要求的提高，电动汽车或混合动力汽车取代现行的燃油车将是未来的一个发展方向。作为电动汽车的核心动力能源，动力电池组的重要性显得尤为突出。车载动力电池要求具有优良的倍率性能和安全性能，而对于动力电池组来说，电池单体间连接方式的设计就直接影响整个电池组的倍率性能。目前的动力电池组的连接方式普遍采用螺钉连接、激光焊接或超声波焊接等方式，但螺钉连接存在连接内阻较高且螺钉容易松动的缺陷，而后两者则不易于电池拆换，于是出现了采用钎焊技术来连接动力电池组内的单体电池的方法，不仅解决了连接内阻较高的问题，也保证了单体电池的顺利拆换。这就要求单体电池的外露极耳必须采用相同的金属材质才可能顺利进行钎焊。因而出现电池正、负极耳难以识别的情况，由此容易导致在单体电池连接过程中将正、负极耳接反，使电池反充电，降低电池恒流充电安全性。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服电池正负极耳难以识别而导致降低电池恒流充电安全性的缺陷，提供一种简单方便、准确性高且成本低的电池正负极耳检测电路及包括该检测电路的检测装置。本实用新型提供的电池正负极耳检测电路包括具有第一测量端、第二测量端和输出端的放大电路、具有控制端的可控开关以及报警装置，所述放大电路的输出端与可控开关的控制端连接，可控开关的一端连接报警装置。本实用新型提供的电池正负极耳检测装置包括本实用新型提供的电池正负极耳检测电路和电池固定装置，该电池固定装置包括第一探针、第二探针和母板，第一探针和第二探针固定在母板上，并且第一探针和第二探针的一端与所述检测电路的第一测量端和第二测量端电连接。本发明提供的电池正负极耳检测电路中，第一测量端和第二测量端分别用于连接单体电池的正极极耳或负极极耳，将单体电池正、负极耳之间微弱的电压引入放大电路进行放大，并通过比较因电池正、负极耳与第一测量端和第二测量端的不同连接方式而产生的不同的放大后的电压差来控制可控开关的通断，进而控制与可控开关连接的报警装置的工作状态。在电池正极极耳与第一测量端连接、负极极耳与第二测量端连接的情况下控制可控开关断开，报警装置不工作，在电池正极极耳与第二测量端连接、负极极耳与第一测量端连接的情况下控制可控开关导通，报警装置工作，进行报警提示，由此对单体电池的正负极耳进行准确区分；本发明提供的电池正负极耳检测装置包括上述电池正负极耳检测电路，用于准确地识别电磁正、负极耳。采用本发明提供的电池正负极耳检测电路及包括该检测电路的检测装置克服了电池正负极耳难以识别而导致降低电池恒流充电安全性的缺陷，能够有效识别电池正负极耳，操作简单方便、准确性高且成本低。图1为本实用新型提供的电池正负极耳检测电路的结构图2为本实用新型提供的电池正负极耳检测电路的电路结构图;图3为本实用新型提供的电池正负极耳检测装置的结构图。具体实施方式以下结合附图对本实用新型提供的电池正负极耳检测电路及包括该检测电路的检测装置做进一步的详细描述。本实用新型提供的电池正负极耳检测电路包括具有第一测量端Al、第二测量端A2和输出端Ql的放大电路1、具有控制端的可控开关2以及报警装置3，所述放大电路1的输出端Ql与可控开关2的控制端连接，可控开关2的一端连接报警装置3。如图1所示，所述放大电路1的第一测量端Al和第二测量端A2分别用于与单体电池的正极极耳或负极极耳连接，用于将来自电池正、负极耳处具有不同电平的电平信号VhU、Vin2引入放大电路1，所述放大电路1的输出端Q1用于输出经过放大电路放大后的电池正、负极耳间的电压差。所述可控开关2可以为任意一种具有控制端的可控开关元件，例如三极管、场效应管等三端开关装置，优选为三极管，其控制端(即基极)与放大电路1的输出端Ql连接、发射极连接电源负极、集电极与报警装置3连接并通过报警装置3连接电源正极。所述可控开关2处于饱和导通状态，放大电路1通过控制从输出端Ql输出的电平信号来控制可控开关2的导通和断开。当输出端Ql输出电平信号时，可控开关2具有基极电压，三极管导通，当输出端Q1无电平信号输出时，可控开关2不具有基极电压，三极管断开，为本领域技术人员所公知。所述报警装置3为任意可以在接通时发出提示音或点亮指示灯进行报警的声音提示装置或发光提示装置(如发光二极管)，优选情况下为蜂鸣器。报警装置3的一端与可控开关2的集电极连接，另一端连接至电源正极，形成回路。可控开关2导通时具有导通电流，蜂鸣器发出提示音进行报警，可控开关2断开时，回路断开，蜂鸣器保持无声。由于单体电池正负极耳之间的电压差非常微弱，通常为0.01至0.05V，7为了能将该电压差放大以准确地控制可控开关2的导通和断开以实现报警装置3的报警功能，如图2所示，放大电路l可以以两个相连的差分电路来实现。参见图2，所述第一差分电路C1与第二差分电路C2相连，第一差分电路C1用于放大电池正负极耳之间的电压差，第二差分电路用于比较在电池正负极耳与差分电路不同连接状态下的电压差，并根据所述不同的电压差输出电平信号或没有信号输出，以此控制可控开关2的导通和断开。具体来说，所述放大电路l包括具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端的第一差分电路Cl以及具有输入正端、输入负端和输出端的第二差分电路C2，第一差分电路Cl的第一输入端和第二输入端分别作为放大电路1的第一测量端A1和第二测量端A2，用于连接电池的正负极耳，第一差分电路C1的第一输出端和第二输出端分别与第二差分电路C2的输入正端和输入负端连接，第二差分电路C2的输出端作为放大电路l的输出端Q1，用于输出控制开关2导通的电平信号。如图2所示，所述第一差分电路C1包括第一运算放大器E1、第二运算放大器E2、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3，所述第二差分电路C2包括第三运算放大器E3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，第一运算放大器E1的输入正端和第二运算放大器E2的输入正端分别作为放大电路1的第一测量端Al和第二测量端A2，第一运算放大器E1的输入负端通过第一电阻R1与第一运算放大器E1的输出端连接，第二运算放大器E2的输入负端通过第二电阻R2与第二运算放大器E2的输出端连接，第一运算放大器E1的输入负端还通过第三电阻R3连接至第二运算放大器E2的输入负端，第一运算放大器El的输出端和第二运算放大器E2的输出端还分别作为第一差分电路C1的第一输出端和第二输出端，并分别通过第四电阻R4和第五电阻R5连接至第三运算放大器E3的输入正端和输入负端，第三运算放大器E3的输入负端还连接第六电阻R6，第三运算放大器E3的输入正端还通过第七电阻R7与第三运算放大器E3的输出端连接，第三运算放大器E3的输出端还作为第二差分电路C2的输出端。由此，在放大电路1中，第一运算放大器El和第二运算放大器E2组成了第一差分电路C1，第三运算放大器E3组成了第二差分电路C2。在第一差分电路C1中，第一运算放大器E1的输入正端和第二运算放大器E2的输入正端用于输入来自电池正、负极耳的电平信号VinKVin2，输出端分别用于输出放大后的电池正负极电压V4、Vs，在第二差分电路C2中，第三运算放大器E3的输入正端用于输入放大后的正极电压V4，输入负端用于输入放大后的负极电压V5，当第三运算放大器E3输入正端输入的电压大于输入负端输入的电压、即正负输入端的电压差为正时，第三运算放大器E3的输出端没有信号输出，当第三运算放大器E3输入正端输入的电压小于输入负端输入的电压、即正负输入端的电压差为负时，第三运算放大器E3的输出端输出控制可控开关2导通的电平信号。由于不同型号的单体电池正负极耳之间的电压差不同，为了使得第三运算放大器E3能够准确判断放大后的电池正负极电压，实现对可控开关2的导通和断开的准确控制，优选情况下，第六电阻R6为可调内阻，通过调节第六电阻R6的阻值，可以对第一差分电路C1的输出电压进行调节，以保证第三运算放大器E3的准确判断，为本领域技术人员所公知。进行检测时，首先将电池正、负极耳与放大电路l的两个测量端进行连接。当电池正极极耳连接第一运算放大器El的输入正端、即第一测量端Al，电池负极极耳连接第二运算放大器E2的输入正端、即第二测量端A2时，第一运算放大器E1的输入正端输入极性为正的电平信号，第二运算放大器E2的输入正端输入的电平信号为零；经放大后的电池正、负极耳之间的电压差为正，由此第三运算放大器E3没有信号输出，可控开关2断开，报警装置3不工作。当电池负极极耳连接第一运算放大器E1的输入正端、即第一测量端A1，电池正极极耳连接第二运算放大器E2的输入正端、即第二测量端A2时，第一运算放大器El的输入正端输入的电平信号为零，第二运算放大器E2的输入正端输入极性为正的电平信号；经放大后的电池正、负极耳之间的电压差为负，由此第三运算放大器E3输出控制可控开关2导通的电平信号，由此可控开关2闭合，报警装置3工作，发出提示音进行报警。由此通过判断报警装置3的工作状态来完成对电池正、负极耳的识别。为了避免从放大电路1的输出端Q1输出的电压过大而对可控开关2造成损坏，优选情况下，本发明提供的检测电路还包括第八电阻R8，该第八电阻R8串联在放大电路1的输出端Ql与可控开关2的控制端之间，用于对可控开关2提供过压保护。采用电阻对输出端Q1的输出电压进行分压以对与之连接的可控开关2提供过压保护，为本领域技术人员所公知。为了方便对电池正负极耳进行识别，本实用新型还提供一种电池正负极耳检测装置，该检测装置还包括本实用新型提供的电池正负极耳检测电路和电池固定装置，该电池固定装置包括第一探针L1、第二探针L2和母板4，第一探针Ll和第二探针L2固定在母板4上，并且第一探针Ll和第二探针L2的一端与所述检测电路的第一测量端Al和第二测量端A2电连接。如图2所示，固定在母板4上的第一探针Ll和第二探针L2为金属导电探针，第一探针L1和第二探针L2之间的距离与单体电池正、负极耳之间的距离相等，用于在检测时分别接触电池的正、负极耳，将来自电池正、负极耳的电平信号通过第一测量端Al和第二测量端A2引入到检测电路中进行检测。第一探针Ll和第二探针L2与检测电路的第一测量端Al和第二测量端A2的连接可以通过导线实现。进行检测时，将单体电池放置在母板4上，电池的正、负极耳分别与母板4上的第一探针Ll和第二探针L2接触。为了方便对不同型号单体电池进行检测，优选情况下，所述母板4在水平方向上具有滑槽以及可在滑槽内横向移动的第一滑片Zl和第二滑片Z2，所述第一探针Ll和第二探针L2分别固定在第一滑片Zl和第二滑片Z2上。对不同型号的单体电池进行检测时，可根据单体电池正、负极耳之间的距离相应地调整第一滑片Zl和第二滑片Z2的位置，使第一探针Ll和第二探针L2之间的距离与电池的正、负极耳之间的距离相匹配。下面通过实施例来对本实用新型提供的电池正负极耳检测装置做更加详细的描述。实施例1本实施例用以说明本实用新型提供的电池正负极耳检测装置。采用三个先进半导体元器件厂生产的型号为OP-07的精密运算放大器分别作为第一运算放大器El、第二运算放大器E2和第三运算放大器E3、一个东芝厂生产的型号为Q12N1893的三极管作为可控开关2、一个天逸厂生产的型号为的蜂鸣器作为报警装置3、五个微电子厂生产的阻值为100kQ的电阻分别作为第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5和第七电阻R7、一个微电子厂生产的阻值为2kQ的电阻作为第三电阻R3、一个微电子厂生产的阻值为4.7kQ的电阻作为第八电阻R8、一个微电子厂生产的阻值范围为0-150KQ的可调内阻作为第六电阻R6、以及若干导线，按照本实用新型提供的说明书附图2所示的电路图进行连接，制成本实用新型提供的电池正负极耳检测电路。采用PTFE\PP\PE等绝缘材料压制成尺寸为200(长)*200(宽)*20(厚)的母板，采用镀金制成两枚尺寸为4)3.0的探针，将该两枚探针以螺母固定在母板上，两枚探针间的距离为60mm，两枚探针的一端分别通过导线与上述检测电路中的两个测量端连接，制成本实用新型提供的电池正负极耳检测装置。实施例2本实施例以50110140(电池型号)动力电池为例，用以说明采用本实用新型提供的电池正负极耳检测装置对电池正负极耳进行检测。采用实施例1制成的电池正负极耳检测装置对126809块50110140动力电池进行正负极耳检测，并对经过检测后的电池的正、负极耳分别进行标注。对比例1本对比例以50110140动力电池为例，用以说明采用现有的人工识别方法对电池正负极耳进行检测。对120079块50110140动力电池的制造过程中对每一块单体电池的正、负极耳进行人工识别和标注。实施例3本实施例用于说明采用本实用新型提供的电池正负极耳检测装置对电池正负极耳进行检测的合格率以及采用现有的人工识别方法对电池正负极耳进行检测的合格率。采用FLUCK公司生产的型号为189的万用表对实施例2和对比例1中已具有正负标注的单体电池的正、负极耳的对错进行检验，结果如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>从表1可以看出，采用本实用新型提供的电池正负极耳检测装置对单体电池进行正负极耳识别，不合格率明显低于人工辨别的不合格率。说明两种方法存在显著性差异，这也说明本实用新型的检测相对于人工辨别正负极耳的方法更加可靠，本实用新型提供的电池正负极耳检测装置对改善生产品质有显著效果。权利要求1.一种电池正负极耳检测电路，其特征在于，该检测电路包括具有第一测量端(A1)、第二测量端(A2)和输出端(Q1)的放大电路(1)、具有控制端的可控开关(2)以及报警装置(3)，所述放大电路(1)的输出端(Q1)与可控开关(2)的控制端连接，可控开关(2)的一端连接报警装置(3)。2.根据权利要求l所述的检测电路，其特征在于，所述放大电路(1)包括第一差分电路(Cl)和第二差分电路(C2)，第一差分电路(Cl)的第一输入端和第二输入端分别作为放大电路(1)的第一测量端(Al)和第二测量端(A2)，第一差分电路(Cl)的第一输出端和第二输出端分别与第二差分电路(C2)的输入正端和输入负端连接，第二差分电路(C2)的输出端作为放大电路(1)的输出端(Ql)。3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述第一差分电路(Cl)包括第一运算放大器(El)、第二运算放大器(E2)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)以及第三电阻(R3)，所述第二差分电路(C2)包括第三运算放大器(E3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)和第七电阻(R7)，第一运算放大器(El)的输入正端和第二运算放大器(E2)的输入正端分别作为放大电路(1)的第一测量端(Al)和第二测量端(A2)，第一运算放大器(E1)的输入负端通过第一电阻(R1)与第一运算放大器(E1)的输出端连接，第二运算放大器(E2)的输入负端通过第二电阻(R2)与第二运算放大器(E2)的输出端连接，第一运算放大器(El)的输入负端还通过第三电阻(R3)连接至第二运算放大器(E2)的输入负端，第一运算放大器(El)的输出端和第二运算放大器(E2)的输出端还分别作为第一差分电路(Cl)的第一输出端和第二输出端，并分别通过第四电阻(R4)和第五电阻(R5)连接至第三运算放大器(E3)的输入正端和输入负端，第三运算放大器(E3)的输入负端还连接第六电阻(R6)，第三运算放大器(E3)的输入正端还通过第七电阻(R7)与第三运算放大器(E3)的输出端连接，第三运算放大器(E3)的输出端还作为第二差分电路(C2)的输出端。4.根据权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述第六电阻(R6)为可调内阻。5.根据权利要求3所述的检测电路，其特征在于，该检测电路还包括第八电阻(R8)，该第八电阻(R8)串联在放大电路(1)的输出端(Ql)与可控开关(2)的控制端之间。6.根据权利要求l所述的检测电路，其特征在于，所述可控开关(2)为三极管。7.根据权利要求l所述的检测电路，其特征在于，所述报警装置(3)为蜂鸣器。8.—种电池正负极耳检测装置，其特征在于，该检测装置包括权利要求1-7中任一项权利要求所述的电池正负极耳检测电路以及电池固定装置，该电池固定装置包括第一探针(Ll)、第二探针(L2)和母板(4)，第一探针(Ll)和第二探针(L2)固定在母板(4)上，并且第一探针(Ll)和第二探针(L2)的一端与所述检测电路的第一测量端(Al)和第二测量端(A2)电连接。9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述母板(4)在水平方向上具有滑槽以及可在滑槽内横向移动的第一滑片(Zl)和第二滑片(Z2)，所述第一探针(Ll)和第二探针(L2)分别固定在第一滑片(Zl)和第二滑片(Z2)上。专利摘要本实用新型提供的电池正负极耳检测电路包括具有第一测量端(A1)、第二测量端(A2)和输出端(Q1)的放大电路(1)、具有控制端的可控开关(2)以及报警装置(3)，所述放大电路(1)的输出端(Q1)与可控开关(2)的控制端连接，可控开关(2)的一端连接报警装置(3)；本实用新型提供的电池正负极耳检测装置包括电池正负极耳检测电路和电池固定装置。采用本实用新型提供的电池正负极耳检测电路及包括该检测电路的检测装置能够有效识别电池正负极耳，操作简单方便、准确性高且成本低。文档编号G01R31/36GK201242576SQ20082013121公开日2009年5月20日申请日期2008年7月21日优先权日2008年7月21日发明者何美侠,吉英亮,朱建华,庆赖申请人:上海比亚迪有限公司