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专利名称：锂电池性能测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试仪，尤其是一种锂电池性能测试仪。
背景技术：
瓦斯爆炸矿难事故中有相当一部分是由矿工随身携带使用的矿灯引起的，这是由老式矿 灯产品天生的技术结构上的缺陷造成的老式矿灯需要不断地对电池进行添液维护，具有明 显的安全隐患；使用强酸和铅材料。因此，利用新型锂离子电池制作的新型矿灯就成为目前 矿灯市场上一种普遍的推介产品。由于锂电池存在过充电、过放电的耐受力差的缺点，所以 ，锂电池必须配备保护电路。
锂电池保护电路原理如附图l所示。图中U1采用日本理光R5421N151F锂电池保护芯片， U2采用三洋FTD2017 MOS管。当锂电池在工作过程中出现过充、过放、过流、短路等异常情 况时，U2作为开关器件，迅速切断电路，以保证锂电池的安全。据统计，在锂电池生产过程 中，因保护板M0S器件静电击穿等原因而损坏的比率高达2。/。，因此，锂电池在出厂前，都需 要进行充、放电性能和过流功能检测。传统方法是通过一个半充放电循环(需时约5 6 h) 进行检测，该方法虽然可靠性高，但存在测试周期长、设备占用率高、能耗高、工人劳动强 度大等缺点。
发明内容
本实用新型解决了现有技术中上述的缺点，提供一种基于2051单片机为核心处理元件， 将三个测试点合一，结构紧凑，测试速度快的锂电池性能测试仪。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一种锂电池性能测试仪，包括作为核 心处理元件的2051单片机、电源电压、稳压电路和显示电路，单片机的引脚20连接有三端稳 压集成电路，单片机的引脚4、引脚5和引脚10连接通讯电路，电源电压连接有限流元件和稳 压器，单片机的引脚P3.2、引脚P1.2和引脚P1.3连接显示电路。电源电压为12V，锂电池的 工作电压为4.2V，因此由限流元件进行限流，同时也起到检测充电电流的作用，稳压器起到 限压的作用，防止因操作失误使锂电池过充而损坏，锂电池需要测试不同的状态，由单片机 进行不同状态的调节，同时根据测试结果通过显示电路显示，显示电路包括启动电路、报警 电路和合格指示电路，也可以根据具体需要的参数进行单片机的选择或者调整显示电路的具 体功能。考虑到在测试时需要对单片机进行控制，因此在单片机上接了一个通讯电路，通讯电路 包括一个11.0592M晶振。
单片机的引脚IO和引脚PI. O之间连接有三极管，引脚IO与引脚PI. l之间连接有三极管， 稳压器与引脚P3. 2之间连接有三极管。
本实用新型的有益效果是通过单片机控制各种测试状态，测试投资少，测试仪整体的 结构紧凑，通过各种电路的组合，耗电低，测试的速度快。


图1是锂电池保护电路原理图； 图2是本实用新型一种电路原理图中1、 2051单片机，2、三端固定式集成稳压器，3、三端可调式集成稳压器W317， 4、限流电阻。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。 实施例 一种锂电池性能测试仪(参见附图2)，包括作为核心处理元件的2051单片机 1、电源电压、稳压电路和显示电路，电源为12V，单片机的引脚1与引脚20之间串联有电容 ，单片机的引脚20与引脚P3.0、引脚P3. 1、引脚P3.2、引脚P1.3、引脚Pl. 2、引脚Pl. l和引 脚P1.0之间串联有电阻，单片机的引脚20与电源之间连接有三端固定式集成稳压器2，单片 机的引脚Pl. l连接三极管的基极，三极管的集电极连接继电器的线圈，线圈与电源相连，单 片机的引脚P1.0连接另一个三极管的基极，三极管的集电极连接另一个继电器的线圈，线圈 与电源相连，两个三极管的发射极与单片机的引脚10相连并接地，单片机的引脚4和引脚5串 联有11.0592M晶振，引脚4和引脚10之间、引脚5和引脚10之间串联有电容，电源连接有限流 电阻4，限流电阻串联有三端可调式集成稳压器W317，限流电阻还并联一个光耦与电阻的组 合电路，光耦的一个接线与单片机的引脚P3. l相连，三端可调式集成稳压器W317并联有继电 器、再并联一个继电器、再并联两个放电电阻R12和R13，三端可调式集成稳压器W317的输出 端连接一个三极管的基极，三极管的集电极连接到单片机的引脚P3. 2，三极管的发射机连接 到光耦，单片机的引脚P3.0连接启动开关，引脚P1.2连接报警器，引脚Pl. 3连接合格显示器
1. l锂电池充电性能测试源电压(12V)通过限流电阻4和三端可调式集成稳压器W317 产生4.2 V的充电电压，P1.0输出"0" 、 Pl.l输出"1"时，Al继电器线圈得电，锂电池接 通充电电压进行充电，充电电流为500 mA左右。充电正常时，P3. l读入为"1";充电出错时，P3. l读入为"0" ， P1.2输出高电平，进行锂电池不合格报警。
1.2锂电池放电性能测试P1.0输出"0" 、 Pl.l输出"0" ， Al稳压器的继电器线圈失 电，锂电池接通放电电阻进行放电，放电电流为7 mA左右。放电正常时，P3.2读入为"0" ;放电出错时，P3.2读入为"1" ， P1.2输出高电平，进行锂电池不合格报警。
1.3锂电池过电流放电性能测试P1.0输出"1" 、 Pl.l输出"0"时，A2继电器线圈得 电，锂电池接通放电电阻Ri2进行过电流放电，过电流为3. 7A左右。锂电池保护板正常时会 自动切断电路，锂电池保护板出错时不能切断电路，P3.2读入为"1" ， P1.2输出高电平，进 行锂电池不合格报警。
锂电池成品性能测试按充电测试、放电测试和过流测试分两次进行。第一次充电测试、 放电测试和过流测试的时间分别为0.5S、 2.5S和l秒；第二次充电测试、放电测试和过流测 试的时间均为1.5S。
启动测试仪后，P1.0输出低点平、Pl.l输出高点平，锂电池接通4.2V充电电压以500 mA电流进行充电。充电O. 5S后，读入P3. l口， P3. l读入为"0"时，Pl. 2输出高电平，进行锂 电池不合格报警；P3. l读入为"1"时进入放电测试。
P1.0输出输出低点平、Pl.l输出低点平，锂电池以7 mA电流进行放电，放电2. 5S后，读 入P3. l口， P3. l读入为"1"时，P1.2输出高电平，进行锂电池不合格报警；P3. l读入为"0 "时进入过电流放电测试。
P1.0输出高点平、Pl.l输出输出低点平，锂电池以3. 7 A电流进行过电流放电，放电1S 后，读入P3. l口， P3. l读入为"1"时，P1.2输出高电平，进行锂电池不合格报警；锂电池保 护板正常时进入下一轮的充电测试、放电测试和过流测试。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的 限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求1.一种锂电池性能测试仪，其特征在于测试仪包括作为核心处理元件的2051单片机、电源电压、稳压电路和显示电路，单片机的引脚20连接有三端稳压集成电路，单片机的引脚4、引脚5和引脚10连接通讯电路，电源电压连接有限流元件和稳压器，单片机的引脚P3.2、引脚P1.2和引脚P1.3连接显示电路。
2.根据权利要求l所述的锂电池性能测试仪，其特征在于所述的通讯 电路包括一个ll. 0592M晶振，该晶振串联与单片机的引脚4和引脚5之间，引脚5和引脚10之 间串联有电容，引脚4和引脚10之间串联有电容。
3.根据权利要求l所述的锂电池性能测试仪，其特征在于限流元件为 电阻，电阻并联有光耦，光耦与单片机的引脚P3.1相连，稳压器为两种，一种为三端固定式集 成稳压器，另一种为三端可调式集成稳压器。
4.根据权利要求1或3所述的锂电池性能测试仪，其特征在于稳压器 与单片机的引脚P3. 2之间并联有两个继电器，两个继电器相互并联。
5.根据权利要求l所述的锂电池性能测试仪，其特征在于单片机的引 脚10和引脚P1.0之间连接有三极管，引脚IO与引脚PI. l之间连接有三极管，稳压器与引脚 P3.2之间连接有三极管。
6.根据权利要求1或2或3或5所述的锂电池性能测试仪，其特征在于 显示电路包括启动电路、报警电路和合格显示电路，启动电路与引脚P3.0相连，报警电路与 引脚Pl. 2相连，合格显示电路与引脚Pl. 3相连。
专利摘要本实用新型涉及一种锂电池性能测试仪。解决了现有技术中测试周期长、设备占用率高、能耗高、工人劳动强度大的缺点，包括作为核心处理元件的2051单片机、电源电压、稳压电路和显示电路，单片机的引脚20连接有三端稳压集成电路，单片机的引脚4、引脚5和引脚10连接通讯电路，电源电压连接有限流元件和稳压器，单片机的引脚P3.2、引脚P1.2和引脚P1.3连接显示电路，通过单片机控制各种测试状态，测试投资少，测试仪整体的结构紧凑，通过各种电路的组合，耗电低，测试的速度快。
文档编号G01R31/36GK201368910SQ20092030081
公开日2009年12月23日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者何丽莉, 伟 孟, 楼晓春, 石锦云 申请人:楼晓春