专利名称：一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路的制作方法
技术领域：
本发明属于锂电池生产测试领域，更具体地，涉及一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路。
背景技术：
近年来由于移动电器的小型化及普及，而锂离子充电电池具有小型、重量轻、输出电压高、放电电压稳定、储存时间长等优点，使得电器配套的锂离子充电电池用量猛增。在充电器、电池保护板等这类特殊的电子产品中，由于其负载是电池，若要完整的检测一个电池从过充到过放的整个过程中电池板护板的特性，需要花很长时间对电池做一个完整的充放电过程，而这么长的充电时间显然会使生产效率下降，而且经常测试也会使被用来充电和放电的电池寿命缩短，并使内阻增大，进而影响测试结果的准确性，因此设计一款可以模拟电池的电路显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路，旨在解决现有技术中若要完整的检测一个电池从过充到过放的整个过程中电池板护板的特性需要花费的时间过长的问题。本发明提供了一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路，包括拟电池主电路，用于模拟锂电池的充放电特性；控制电路，与所述模拟电池主电路连接，用于实现自动化测试；以及显示电路，与所述模拟电池主电路连接的；用于显示测试结果。更进一步地，所述模拟电池主电路包括变压器、第一整流桥、第一电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第七电容，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第三二极管、第四二极管、三端可调分流基准源、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一运算放大器、第二运算放大器、第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关；第一整流桥和变压器的副边连接，第一电阻的一端通过第一电感与第一整流桥连接，第一电容的一端与所述第一电阻和所述第一电感的连接端连接，所述第一电容的另一端接地；所述第一电阻的另一端通过依次串联连接的第二电阻和第三电阻接地，第二电容的一端与所述第一电阻的另一端连接，第二电容的另一端与第二电阻和第三电阻的串联连接端连接；三端可调分流基准源的阴极连接至第一电阻的另一端，三端可调分流基准源的阳极接地，三端可调分流基准源的参考电压输入端与第二电容的另一端连接；第三电容的一端与第一电阻的另一端连接，第三电容的另一端接地；第四电容与第三电容并联连接；第一运算放大器的反相输入端通过第四电阻连接至第二电阻和第三电阻的串联连接端，第一运算放大器的反相输入端还通过依次串联连接的第十六电阻和第五电阻接地；第五电容与第五电阻并联连接；第十六电阻和第五电阻的串联连接端与第二运算放大器的同相输入端连接；第一运算放大器的同相输入端和第二运算放大器的反相输入端均与第十四电阻的一端连接，第十四电阻的另一端连接至第三二极管的阴极；第一运算放大器的输出端通过第十电阻连接至第三三极管的基极，第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极连接至第四二极管的阴极；第四二极管的阳极通过第十五电阻连接至第三二极管的阴极第二运算放大器的输出端通过第六电阻连接至第一三极管的基极，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极通过第八电阻连接至第二三极管的基极；第七电阻的一端连接至第二三极管的基极，第七电阻的另一端连接至第一电感与第一电阻的连接端；第二三极管的发射极连接至第一电感与第一电阻的连接端；第二三极管的集电极连接至第三二极管的阳极；第三二极管的阴极通过第九电阻输出；第六电容的一端与第三二极管的阴极连接，第七电容与第六电容并联连接；第一单刀双掷开关的第一端和第二单刀双掷开关的第一端均与第十四电阻的一端连接，第一单刀双掷开关的第二端通过第十一电阻接地，第一单刀双掷开关的第三端通过第十二电阻接地，第二单刀双掷开关的第二端通过第十三电阻接地，第二单刀双掷开关的第三端悬空不接。更进一步地，所述第九电阻为錬铜丝。更进一步地，所述控制电路包括用于产生脉冲信号的第一控制电路以及用于切 换正常、过充、过放三个电压点并实时显示测试电路的第二控制电路。更进一步地，所述第一控制电路包括第二计数器、第三计数器、第七计数器、第八计数器、模拟电子开关、多谐振荡器及其外围电路；多谐振荡器包括14个引脚，第I引脚通过第八电容与第3引脚连接，第2引脚通过第十六电阻与第3引脚连接，第6、14引脚接电源，第4、5、7、8、9、12引脚接地，第11、13悬空不接，第10引脚通过第十七电阻接地，第九电容与第十七电阻并联连接；第二计数器包括16个引脚，模拟电子开关包括14个引脚，第三计数器包括16个引脚，第二计数器的第3引脚悬空不接，第二计数器的第14引脚与多谐振荡器的第10引脚连接，第二计数器的第16引脚接电源，第二计数器的第8引脚接地；第二计数器的第13引脚与模拟电子开关的第13引脚连接；模拟电子开关的第I引脚通过第十八电阻接地，第十电容与第十八电阻并联连接；模拟电子开关的第14引脚连接电源，模拟电子开关的第7引脚接地；第三计数器的第8引脚接地，第三计数器的第16引脚连接至电源，第三计数器的第15引脚连接至第二计数器的第15引脚，第三计数器的第15引脚还通过开关连接至电源，第三计数器的第11、13引脚均连接至模拟电子开关的第5引脚，第八二极管的阳极连接至电源，第八二极管的阴极通过依次串联连接的第十一电容和第十九电阻接地；第十一电容和第十九电阻的串联连接端还与第三计数器的第15引脚连接；第七计数器和第八计数器均包括16个引脚，第七计数器和第八计数器的第3引脚、12引脚均悬空，第8引脚接地，第16引脚接电源，第七计数器的第11引脚、13引脚连接至模拟电子开关的第6引脚，第七计数器的第14引脚接至模拟电子开关的第4引脚和第10引脚，第七计数器的第15引脚接至第三计数器的第15引脚；第八计数器的第11引脚、13引脚接至模拟电子开关的第12引脚，第八计数器的第14引脚接至模拟电子开关的第8脚，第八计数器的第15引脚接至第三计数器的第15引脚。更进一步地，所述第二控制电路具体包括达林顿晶体管阵列、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器、正常电阻、过充电阻以及过放电阻；达林顿晶体管阵列包括18个引脚，第I引脚通过第二十电阻连接至第九发光二极管的阳极，第2引脚通过第二十一电阻连接至第十发光二极管的阳极，第3引脚通过第二十二电阻连接至第十一发光二极管的阳极，第4引脚通过第二十三电阻连接至第十二发光二极管的阳极，第5引脚通过第二十四电阻连接至第十三发光二极管的阳极，第6引脚通过第二十五电阻连接至第十四发光二极管的阳极，第7引脚通过第二十六电阻连接至第十五发光二极管的阳极，第8引脚通过第二十七电阻连接至第十六发光二极管的阳极，第九发光二极管的阴极、第十发光二极管的阴极、第十一发光二极管的阴极、第十二发光二极管的阴极、第十三发光二极管的阴极、第十四发光二极管的阴极、第十五发光二极管的阴极和第十六发光二极管的阴极均接地；达林顿晶体管阵列的第9引脚接地，达林顿晶体管阵列的第10引脚接电源，达林顿晶体管阵列的第11引脚连接至第八继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第12引脚连接至第七继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第13引脚连接至第六继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第14引脚连接至第五继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第15引脚连接至第四继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第16引脚连接至第三继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第17引脚连接至第二继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第18引脚连接至第一继电器的第I引脚；第一继电器的第8引脚通过所述过充电阻接地，第一继电器的第6引脚连接至第二继电器的第4引脚，第一继电器的第4引脚接P1，第一继电器的第16引脚接电源，第一继 电器的第9、11、13引脚均悬空不接；第二继电器的第6引脚通过所述正常电阻接地，第二继电器的第8引脚通过所述过放电阻接地，第二继电器的第16引脚接电源，第二继电器的第9、11、13引脚均悬空不接；第三继电器的第8引脚通过所述过充电阻接地，第三继电器的第6引脚连接至第四继电器的第4引脚，第三继电器的第4引脚接P2，第三继电器的第16引脚接电源，第三继电器的第9、11,13引脚均悬空不接；第四继电器的第8引脚通过所述过放电阻接地，第四继电器的第6引脚通过所述正常电阻接地，第四继电器的第16引脚接电源，第四继电器的第9、11、13引脚均悬空不接；第五继电器的第8引脚通过所述过充电阻接地，第五继电器的第6引脚连接至第六继电器的第4引脚，第五继电器的第4引脚接P3，第五继电器的第16引脚接电源，第五继电器的第9、11、13引脚均悬空不接；第六继电器的第8引脚通过所述过放电阻接地，第六继电器的第6引脚通过所述正常电阻接地，第五继电器的第16引脚接电源，第六继电器的第9、11、13引脚均悬空不接；第七继电器的第8引脚通过所述过充电阻接地，第七继电器的第6引脚连接至第八继电器的第4引脚，第七继电器的第4引脚接P4，第七继电器的第16引脚接电源，第七继电器的第9、11、13引脚均悬空不接；第八继电器的第8引脚通过所述过放电阻接地，第八继电器的第6引脚通过正常电阻接地，第八继电器的第16引脚接电源，第八继电器的第9、11、13引脚均悬空不接。更进一步地，所述显示电路包括第二整流桥、第二电感，三端稳压器、第十电容、第十一电容、第十二电容、第三十电阻、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第六发光二极管和第七发光二极管；三端稳压器的输入端通过第二电感与第二整流桥连接，三端稳压器的输入端还通过第十电容接地，第H 电容与第十电容并联连接；三端稳压器的输出端连接至电池保护板的放电负端，三端稳压器的输出端还通过第一电容接地，第三十一电阻和第三十电阻依次串联连接在三端稳压器的输出端与地之间，第三十一电阻和第三十电阻的串联连接端还与三端稳压器的地端连接；第六发光二极管的阴极接地，第六发光二极管的阳极通过第三十二电阻连接电池保护板的充电负端；第七发光二极管的阴极接地，第六发光二极管的阳极通过第三十三电阻连接至电池保护板的电池负端。
在本发明中，该模拟电池电路具有测试速度快、精度高等优点，用该模拟电池电路测试电池保护板的结果和用真实电池测试的结果几乎一样，完全可以取代真实电池对电池保护板进行测试。原先用真实电池测试一块电池保护电路板需要花费半天甚至一天，而用模拟电池测试一块电池保护电路板仅需I 2分钟。大大提高了效率。
图I是本发明实施例提供的一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路的�？榻峁故疽馔迹煌�2是本发明实施例提供的一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路中模拟电池主电路的具体电路图；图3是本发明实施例提供的一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路中第一控制电路的具体电路图；
图4是本发明实施例提供的一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路中第二控制电路的具体电路图；图5是本发明实施例提供的一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路中显 电路的具体电路图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明实施例中，由于在生产测试过程中用电池来测试电池保护电路非常麻烦，需要花费大量的时间，该发明可以取代电池对电池保护电路板进行测试，为生产测试提高了效率。本发明实施例提供的模拟电池电路主要应用于电池保护板的生产测试；图I示出了该模拟电池电路的�？榻峁梗媚Ｄ獾绯氐缏钒Ｄ獾绯刂鞯缏稩，与模拟电池主电路I连接的控制电路2和与模拟电池主电路I连接的显示电路3 ;模拟电池主电路I用于模拟锂电池的充放电特性；控制电路2用于实现自动化测试；显示电路3用于显示测试结果。在本发明实施例中，该模拟电池电路具有测试速度快、精度高等优点，用该模拟电池电路测试电池保护板的结果和用真实电池测试的结果几乎一样，完全可以取代真实电池对电池保护板进行测试。原先用真实电池测试一块电池保护电路板需要花费半天甚至一天，而用模拟电池测试一块电池保护电路板仅需I 2分钟。大大提高了效率。如图2所示，所述模拟电池主电路I包括变压器Tl、第一整流桥D1、第一电感LI、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7，第一电阻R1、第二电阻I讫、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第三二极管D3、第四二极管D4、三端可调分流基准源D2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一运算放大器NI、第二运算放大器N2、第一单刀双掷开关SI和第二单刀双掷开关S2 ;第一整流桥Dl和变压器Tl的副边连接，第一电阻Rl的一端通过第一电感LI与第一整流桥Dl连接，第一电容Cl的一端与所述第一电阻Rl和所述第一电感LI的连接端连接,所述第一电容Cl的另一端接地；所述第一电阻Rl的另一端通过依次串联连接的第二电阻R2和第三电阻R3接地，第二电容C2的一端与所述第一电阻Rl的另一端连接，第二电容C2的另一端与第二电阻I垃和第三电阻R3的串联连接端连接；三端可调分流基准源D2的阴极连接至第一电阻Rl的另一端，三端可调分流基准源D2的阳极接地，三端可调分流基准源D2的参考电压输入端与第二电容C2的另一端连接；第三电容C3的一端与第一电阻Rl的另一端连接，第三电容C3的另一端接地；第四电容C4与第三电容C3并联连接；第一运算放大器NI的反相输入端通过第四电阻R4连接至第二电阻R2和第三电阻R3的串联连接端，第一运算放大器NI的反相输入端还通过依次串联连接的第十六电阻R16和第五电阻R5接地；第五电容C5与第五电阻R5并联连接；第十六电阻R16和第五电阻R5的串联连接端与第二运算放大器N2的同相输入端连接；第一运算放大器NI的同相输入端和第二运算放大器N2的反相输入端均与第十四电阻R14的一端连接，第十四电阻R14的另一端连接至第三二极管D3的阴极；第一运算放大器NI的输出端通过第十电阻RlO连接至第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的集电极连接至第四二极管D4的阴极；第四二极管D4的 阳极通过第十五电阻R15连接至第三二极管D3的阴极；第二运算放大器N2的输出端通过第六电阻R6连接至第一三极管Ql的基极，第一三极管Ql的发射极接地，第一三极管Ql的集电极通过第八电阻R8连接至第二三极管Q2的基极；第七电阻R7的一端连接至第二三极管Q2的基极，第七电阻R7的另一端连接至第一电感LI与第一电阻Rl的连接端；第二三极管02的发射极连接至第一电感LI与第一电阻Rl的连接端；第二三极管02的集电极连接至第三二极管D3的阳极；第三二极管D3的阴极通过第九电阻R9输出；第六电容C6的一端与第三二极管D3的阴极连接，第七电容C7与第六电容C6并联连接；第一单刀双掷开关SI的第一端和第二单刀双掷开关S2的第一端均与第十四电阻R14的一端连接，第一单刀双掷开关SI的第二端通过第十一电阻Rll接地，第一单刀双掷开关SI的第三端通过第十二电阻R12接地，第二单刀双掷开关S2的第二端通过第十三电阻R13接地，第二单刀双掷开关S2的第三端悬空不接。其中，第九电阻R9可以为康铜丝。为了更进一步地说明本发明实施例提供的模拟电池主电路1，现详述模拟电池主电路I的工作原理如下220V市电经变压器Tl降压后，得到12V左右的不稳定交流电压，该电压经整流滤波后输出直流电压，第一运算放大器NI、第二运算放大器N2、R1-R5、R16、C2构成稳压电路，其输出为稳定的5V电源，该电源提供给运算放大器第一运算放大器NI和第二运算放大器N2，作为第一运算放大器NI和第二运算放大器N2的电源使用。三端可调分流基准源D2的参考电压输入端为恒定的2. 5V，作为基准电压经分压后提供给第一运算放大器NI作比较用。电路的输出电压经R14与R11、R12、R13电阻分压后反馈给第一运算放大器NI和第二运算放大器N2，从而控制第一三极管Ql和第三三极管Q3的导通状态，使输出电压稳定在设定的值。可以通过调节第i^一电阻Rl I、第十二电阻Rl2和第十三电阻Rl3来设定驱动电池保护电路动作的过充电压，过放电压和正常工作电压。通过第一单刀双掷开关SI和第二单刀双掷开关S2可以在三个输出电压间切换。E+和E-表示电池的正极和负极。该电路用变压器隔离，可以轻松模拟多级电池的串联，只需把上一路的E+和下一路的E-相连即可。做到每一级互不影响。可以根据实际需要得到不同路数的电池组。控制电路2包括第一控制电路和第二控制电路，第一控制电路主要作用是产生一系列脉冲信号；第二控制电路主要是用来切换正常、过充、过放三个电压点，同时显示目前是哪一路在测试。如图3所示，第一控制电路包括第二计数器U2、第三计数器U3、第七计数器U7、第八计数器U8、模拟电子开关U4、多谐振荡器U5及其外围电路；多谐振荡器U5包括14个引脚，第I引脚通过第八电容CS与第3引脚连接，第2引脚通过第十六电阻R16与第3引脚连接，第6、14引脚接电源VCC，第4、5、7、8、9、12引脚接地，第11、13悬空不接，第10引脚通过第十七电阻R17接地，第九电容C9与第十七电阻R17并联连接；第二计数器U2包括16个引脚，模拟电子开关U4包括14个引脚，第三计数器U3包括16个引脚，第二计数器U2的第3引脚悬空不接，第二计数器U2的第14引脚与多谐振荡器U5的第10引脚连接，第二计数器U2的第16引脚接电源VCC，第二计数器U2的第8引脚接地；第二计数器U2的第13引脚与模拟电子开关U4的第13引脚连接；模拟电子开关U4的第I引脚通过第十八电阻R18接地，第十电容ClO与第十八电阻R18并联连接；模拟电子开关U4的14引脚连接电源 VCC，模拟电子开关U4的第7引脚接地；第三计数器U3的第8引脚接地，第三计数器U3的第16引脚连接至电源VCC，第三计数器U3的第15引脚连接至第二计数器U2的第15引脚，第三计数器U3的第15引脚还通过开关S连接至电源VCC，第三计数器U3的第11、13引脚均连接至模拟电子开关U4的第5引脚，第八二极管D8的阳极连接至电源VCC，第八二极管D8的阴极通过依次串联连接的第i^一电容Cll和第十九电阻R19接地；第^^一电容Cll和第十九电阻R19的串联连接端还与第三计数器U3的第15引脚连接；第七计数器U7和第八计数器U8均包括16个引脚，第七计数器U7和第八计数器U8的第3引脚、12引脚均悬空，第8引脚接地，第16引脚接电源VCC，第七计数器U7的第11引脚、13引脚连接至模拟电子开关U4的第6引脚，第七计数器U7的第14引脚接至模拟电子开关U4的第4引脚和第10引脚，第七计数器U7的第15引脚接至第三计数器U3的第15引脚；第八计数器U8的第11引脚、13引脚接至模拟电子开关U4的第12引脚，第八计数器U8的第14引脚接至模拟电子开关U4的第8脚，第八计数器U8的第15引脚接至第三计数器U3的第15引脚。为了更进一步地说明本发明实施例提供的第一控制电路，现详述其工作原理如下CS和R16设定了多谐振荡器的振荡频率，可以通过调节R16来调节计数的时钟频率。当开关S按下后，所有的计数器清零端都置为高，于是所有计数器都复位，各输出端输出为低。当开关弹起后，第二计数器U2的11脚输出为低，这样，13脚输入为低，第二计数器U2处于计数状态。同时模拟电子开关U4的13脚输出为低，多谐振荡器U5开始振荡,U5的10脚输出时钟信号，该时钟信号送到第二计数器U2，此时第二计数器U2开始计数。当计数到11脚输出为高的时候，这时第二计数器U2的13脚输入也为高，于是第二计数器U2将禁止计数，保持当前状态，第二计数器U2的11脚输出始终为高，于是模拟电子开关U4的13脚输入为高，I脚和2脚开通，此时计数器第三计数器U3的14脚被加入时钟信号开始计数。当第三计数器U3计数到儿脚输出为高的时候，这时第三计数器U3的13脚输入为高，于是第三计数器U3禁止计数，保持当前状态，11脚输出始终为高，于是模拟电子开关U4的5脚输入为高，3脚和4脚开通，此时计数器第七计数器U7的14脚被加入时钟信号开始计数。当第七计数器U7计数到11脚输出为高的时候，这时第七计数器U7的13脚输入为高，于是第七计数器U7禁止计数，保持当前状态，11脚输出始终为高，于是模拟电子开关U4的6脚输入为高，8脚和9脚开通，此时计数器第八计数器U8的14脚被加入时钟信号开始计数。这样第二计数器U2、第三计数器U3、第七计数器U7、第八计数器U8可以控制32个继电器工作，如果要控制更多的继电器，可以将下一路计数器的11脚接到上一路模拟电子开关上，用来给下一路计数器开通时钟信号，这样依次接下去，可以接任意多片计数器控制任意多个继电器。如图4所示，第二控制电路主要是用来切换正常、过充、过放三个电压点，同时也可以显示目前是哪一路在测试。所述第二控制电路具体包括达林顿晶体管阵列U1、第一继电器儿、第二继电器J2、第三继电器J3、第四继电器J4、第五继电器J5、第六继电器J6、第七继电器J7、第八继电器J8、正常电阻、过充电阻以及过放电阻；达林顿晶体管阵列Ul包括18个引脚，第I引脚通过第二十电阻R20连接至第九发光二极管D9的阳极，第2引脚通过第二十一电阻R21连接至第十发光二极管DlO的阳极，第3引脚通过第二十二电阻R22连接至第十一发光二极管Dll的阳极，第4引脚通过第二十三电阻R23连接至第十二发光二极管D12的阳极，第5引脚通过第二十四电阻R24连接至第十三发光二极管D13的阳极，第6引脚通过第二十五电阻R25连接至第十四发光二极管D14的阳极，第7引脚通过第二十六电阻R26连接至第十五发光二极管D15的阳极，第8引脚通过第二十七电阻R27连接至第十六发光二极管D16的阳极，第九发光二极管D9的阴极、第十发光二极管DlO的阴极、第十一发光二极管Dll的阴极、第十二发光二极管D12的阴极、第十三发光二极管D13的阴极、第十四发光二极管D14的阴极、第十五发光二极管D15的阴极和第十六发光二极管D16的阴极均接地；达林顿晶体管阵列Ul的第9引脚接地，达林顿晶体管阵列Ul的第10引脚接电源VCC，达林顿晶体管阵列Ul的第11引脚连接至第八继电器J8的第I引脚，达林顿晶体管阵列Ul的第12引脚连接至第七继电器J7的第I引脚，达林顿晶体管阵列Ul的第13引脚连接至第六继电器J6的第I引脚，达林顿晶体管阵列Ul的第14引脚连接至第五继电器J5的第I引脚，达林顿晶体管阵列Ul的第15引脚连接至第四继电器J4的第I引脚，达林顿晶体管阵列Ul的第16引脚连接至第三继电器J3的第I引脚，达林顿晶体管阵列Ul的第17引脚连接至第二继电器J2的第I引脚，达林顿晶体管阵列Ul的第18引脚连接至第一继电器Jl的第I引脚；第一继电器Jl的第8引脚通过所述过充电阻接地，第一继电器Jl的第6引脚连接至第二继电器J2的第4引脚，第一继电器Jl的第4引脚接P1，第一继电器Jl的第16引脚接电源VCC，第一继电器Jl的第9、11、13引脚均悬空不接；第二继电器J2的第6引脚通过所述正常电阻接地，第二继电器J2的第8引脚通过所述过放电阻接地，第二继电器J2的第16引脚接电源VCC，第二继电器J2的第9、11、13引脚均悬空不接；第三继电器J3的第8引脚通过所述过充电阻接地，第三继电器J3的第6引脚连接至第四继电器J4的第4引脚，第三继电器J3的第4引脚接P2，第三继电器J3的第16引脚接电源VCC，第三继电器J3的第9、11、13引脚均悬空不接；第四继电器J4的第8引脚通过所述过放电阻接地，第四继电器J4的第6引脚通过所述正常电阻接地，第四继电器J4的第16引脚接电源VCC，第四继电器J4的第9、11、13引脚均悬空不接；第五继电器J5的第8引脚通过所述过充电阻接地，第五继电器J5的第6引脚连接至第六继电器J6的第4引脚，第五继电器J5的第4引脚接P3，第五继电器J5的第16引脚接电源VCC，第五继电器J5的第9、11、13引脚均悬空不接；第六继电器J6的第8引脚通过所述过放电阻接地，第六继电器J6的第6引脚通过所述正常电阻接地，第五继电器J5的第16引脚接电源VCC，第六继电器J6的第9、11、13引脚均悬空不接；第七继电器J7的第8引脚通过所述过充电阻接地，第七继电器J7的第6引脚连接至第八继电器J8的第4引脚，第七继电器J7的第4引脚接P4，第七继电器J7的第16引脚接电源VCC，第七继电器J7的第9、11、13引脚均悬空不接；第八继电器J8的第8引脚通过所述过放电阻接地，第八继电器J8的第6引脚通过正常电阻接地，第八继电器J8的第16引脚接电源VCC，第八继电器J8的第9、11、13引脚均悬空不接。此图中P1、P2、P3、P4分别对应接到每一路模拟电池主电路中单刀双掷开关的动端。为了更进一步地说明本发明实施例提供的第二控制电路，现详述其工作原理如下Jl J8为继电器，通过达林顿晶体管阵列Ul来驱动继电器工作，Pl P4分别接在每一路模拟电池主电路单刀双掷开关的位置，此电路中继电器就是模拟电池主电路中的 单刀双掷开关，达林顿晶体管Ul的I脚 8脚同时分别接到第一控制电路中计数器的输出端。正常情况下每一路模拟电池主电路的单刀双掷开关接通标号为“正常”的电阻，同时点亮所有发光二极管，当第一个触发信号到来时继电器动作，此时第一路模拟电池主电路单刀双掷开关接通标号为“过充”的电阻，当第二个触发信号到来时第一路模拟电池主电路单刀双掷开关接通标号为“过放”的电阻，这样一个达林顿晶体管阵列Ul可以驱动8个继电器工作，8个继电器可以切换4路模拟电池电路工作。若需要更多串模拟电池电路工作只需要把此电路加以复制按顺序接入主电路既可。如图5所示，所述显示电路包括第二整流桥D5、第二电感L2，三端稳压器U6、第十电容C10、第^^一电容C11、第十二电容C12、第三十电阻R30、第三^^一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第六发光二极管D6和第七发光二极管D7 ；三端稳压器U6的输入端Vin通过第二电感L2与第二整流桥D5连接，三端稳压器U6的输入端Vin端还通过第十电容ClO接地，第i^一电容Cll与第十电容ClO并联连接；三端稳压器U6的输出端Vout连接至电池保护板的放电负端D-，三端稳压器U6的输出端Vout还通过第一电容C12接地，第三i^一电阻R31和第三十电阻R30依次串联连接在三端稳压器U6的输出端Vout与地之间，第三i^一电阻R31和第三十电阻R30的串联连接端还与三端稳压器U6的地端GND连接；第六发光二极管D6的阴极接地，第六发光二极管D6的阳极通过第三十二电阻R32连接电池保护板的充电负端C-;第七发光二极管D7的阴极接地，第六发光二极管D6的阳极通过第三十三电阻R33连接至电池保护板的电池负端
B~o为了更进一步地说明本发明实施例提供的显示电路3，现详述其工作原理如下12V经整流滤波后输入到三端稳压器U6，由三端稳压器U6输出稳定的电压。B-、C-、D-分别对应接到电池保护板上面的电池负端、充电负端、放电负端的三根线。如果电池保护板功能正常，在接收到不同的电压信号时将会有不同的反应，通过开通或者关断电池保护板上的功率MOSFET来控制对电池的充放电。这样在正常工作状态时，两个发光二极管都会点亮，当处于过充保护或过放保护时，相应的发光二极管就会灭掉。这样就可以很方便地判读出测试结果。
在本发明实施例中，该模拟电 池电路具有测试速度快、精度高等优点，用该模拟电池电路测试电池保护板的结果和用真实电池测试的结果几乎一样，完全可以取代真实电池对电池保护板进行测试。原先用真实电池测试一块电池保护电路板需要花费半天甚至一天，而用模拟电池测试一块电池保护电路板仅需I 2分钟。大大提高了效率。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路，其特征在于，包括 模拟电池主电路，用于模拟锂电池的充放电特性； 控制电路，与所述模拟电池主电路连接，用于实现自动化测试；以及 显示电路，与所述模拟电池主电路连接的；用于显示测试结果。
2.如权利要求I所述的模拟电池电路，其特征在于，所述模拟电池主电路包括变压器、第一整流桥、第一电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第七电容，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第三二极管、第四二极管、三端可调分流基准源、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一运算放大器、第二运算放大器、第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关； 第一整流桥和变压器的副边连接，第一电阻的一端通过第一电感与第一整流桥连接，第一电容的一端与所述第一电阻和所述第一电感的连接端连接，所述第一电容的另一端接地；所述第一电阻的另一端通过依次串联连接的第二电阻和第三电阻接地，第二电容的一端与所述第一电阻的另一端连接，第二电容的另一端与第二电阻和第三电阻的串联连接端连接； 三端可调分流基准源的阴极连接至第一电阻的另一端，三端可调分流基准源的阳极接地，三端可调分流基准源的参考电压输入端与第二电容的另一端连接； 第三电容的一端与第一电阻的另一端连接，第三电容的另一端接地；第四电容与第三电容并联连接； 第一运算放大器的反相输入端通过第四电阻连接至第二电阻和第三电阻的串联连接端，第一运算放大器的反相输入端还通过依次串联连接的第十六电阻和第五电阻接地；第五电容与第五电阻并联连接；第十六电阻和第五电阻的串联连接端与第二运算放大器的同相输入端连接；第一运算放大器的同相输入端和第二运算放大器的反相输入端均与第十四电阻的一端连接，第十四电阻的另一端连接至第三二极管的阴极；第一运算放大器的输出端通过第十电阻连接至第三三极管的基极，第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极连接至第四二极管的阴极；第四二极管的阳极通过第十五电阻连接至第三二极管的阴极；第二运算放大器的输出端通过第六电阻连接至第一三极管的基极，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极通过第八电阻连接至第二三极管的基极；第七电阻的一端连接至第二三极管的基极，第七电阻的另一端连接至第一电感与第一电阻的连接端；第二三极管的发射极连接至第一电感与第一电阻的连接端；第二三极管的集电极连接至第三二极管的阳极；第三二极管的阴极通过第九电阻输出；第六电容的一端与第三二极管的阴极连接，第七电容与第六电容并联连接； 第一单刀双掷开关的第一端和第二单刀双掷开关的第一端均与第十四电阻的一端连接，第一单刀双掷开关的第二端通过第i^一电阻接地，第一单刀双掷开关的第三端通过第十二电阻接地，第二单刀双掷开关的第二端通过第十三电阻接地，第二单刀双掷开关的第三端悬空不接。
3.如权利要求2所述的模拟电池电路，其特征在于，所述第九电阻为镰铜丝。
4.如权利要求I所述的模拟电池电路，其特征在于，所述控制电路包括用于产生脉冲信号的第一控制电路以及用于切换正常、过充、过放三个电压点并实时显示测试电路的第二控制电路。
5.如权利要求4所述的模拟电池电路，其特征在于，所述第一控制电路包括第二计数器、第三计数器、第七计数器、第八计数器、模拟电子开关、多谐振荡器及其外围电路； 多谐振荡器包括14个引脚，第I引脚通过第八电容与第3引脚连接，第2引脚通过第十六电阻与第3引脚连接，第6、14引脚接电源，第4、5、7、8、9、12引脚接地，第11、13悬空不接，第I O引脚通过第十七电阻接地，第九电容与第十七电阻并联连接； 第二计数器包括16个引脚，模拟电子开关包括14个引脚，第三计数器包括16个引脚，第二计数器的第3引脚悬空不接，第二计数器的第14引脚与多谐振荡器的第10引脚连接，第二计数器的第16引脚接电源，第二计数器的第8引脚接地；第二计数器的第13引脚与模拟电子开关的第13引脚连接；模拟电子开关的第I引脚通过第十八电阻接地，第十电容与第十八电阻并联连接；模拟电子开关的第14引脚连接电源，模拟电子开关的第7引脚接地；第三计数器的第8引脚接地，第三计数器的第16引脚连接至电源，第三计数器的第15引脚连接至第二计数器的第15引脚，第三计数器的第I 5引脚还通过开关连接至电源，第三计数器的第11、13引脚均连接至模拟电子开关的第5引脚，第八二极管的阳极连接至电源，第八二极管的阴极通过依次串联连接的第十一电容和第十九电阻接地；第十一电容和第十九电阻的串联连接端还与第三计数器的第15引脚连接； 第七计数器和第八计数器均包括16个引脚，第七计数器和第八计数器的第3引脚、12引脚均悬空，第8引脚接地，第16引脚接电源，第七计数器的第11引脚、13引脚连接至模拟电子开关的第6引脚，第七计数器的第14引脚接至模拟电子开关的第4引脚和第10引脚，第七计数器的第15引脚接至第三计数器的第15引脚；第八计数器的第11引脚、13引脚接至模拟电子开关的第12引脚，第八计数器的第14引脚接至模拟电子开关的第8脚，第八计数器的第15引脚接至第三计数器的第15引脚。
6.如权利要求4所述的模拟电池电路，其特征在于，所述第二控制电路具体包括达林顿晶体管阵列、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器、正常电阻、过充电阻以及过放电阻； 达林顿晶体管阵列包括18个引脚，第I引脚通过第二十电阻连接至第九发光二极管的阳极，第2引脚通过第二十一电阻连接至第十发光二极管的阳极，第3引脚通过第二十二电阻连接至第十一发光二极管的阳极，第4引脚通过第二十三电阻连接至第十二发光二极管的阳极，第5引脚通过第二十四电阻连接至第十三发光二极管的阳极，第6引脚通过第二十五电阻连接至第十四发光二极管的阳极，第7引脚通过第二十六电阻连接至第十五发光二极管的阳极，第8引脚通过第二十七电阻连接至第十六发光二极管的阳极，第九发光二极管的阴极、第十发光二极管的阴极、第十一发光二极管的阴极、第十二发光二极管的阴极、第十三发光二极管的阴极、第十四发光二极管的阴极、第十五发光二极管的阴极和第十六发光二极管的阴极均接地； 达林顿晶体管阵列的第9引脚接地，达林顿晶体管阵列的第10引脚接电源，达林顿晶体管阵列的第11引脚连接至第八继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第12引脚连接至第七继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第13引脚连接至第六继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第14引脚连接至第五继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第15引脚连接至第四继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第16引脚连接至第三继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第I 7引脚连接至第二继电器的第I引脚，达林顿晶体管阵列的第18引脚连接至第一继电器的第I引脚； 第一继电器的第8引脚通过所述过充电阻接地，第一继电器的第6引脚连接至第二继电器的第4引脚，第一继电器的第4引脚接P1，第一继电器的第16引脚接电源，第一继电器的第9、11、13引脚均悬空不接；第二继电器的第6引脚通过所述正常电阻接地，第二继电器的第8引脚通过所述过放电阻接地，第二继电器的第16引脚接电源VCC，第二继电器的第.9、儿、13引脚均悬空不接；第三继电器的第8引脚通过所述过充电阻接地，第三继电器的第6引脚连接至第四继电器的第4引脚，第三继电器的第4引脚接P2，第三继电器的第16引脚接电源，第三继电器的第9、1 1、13引脚均悬空不接；第四继电器的第8引脚通过所述过放电阻接地，第四继电器的第6引脚通过所述正常电阻接地，第四继电器的第16引脚接电源，第四继电器的第9、11、13引脚均悬空不接；第五继电器的第8引脚通过所述过充电阻接地，第五继电器的第6引脚连接至第六继电器的第4引脚，第五继电器的第4引脚接P3，第五继电器的第16引脚接电源，第五继电器的第9、11、13引脚均悬空不接；第六继电器的第8引脚通过所述过放电阻接地，第六继电器的第6引脚通过所述正常电阻接地，第五继电器的第16引脚接电源VCC，第六继电器的第9、11、13引脚均悬空不接；第七继电器的第8引脚通过所述过充电阻接地，第七继电器的第6引脚连接至第八继电器的第4引脚，第七继电器的第4引脚接P4，第七继电器的第16引脚接电源，第七继电器的第9、儿、13引脚均悬空不接；第八继电器的第8引脚通过所述过放电阻接地，第八继电器的第6引脚通过正常电阻接地，第八继电器的第I 6引脚接电源，第八继电器的第9、11,13引脚均悬空不接。
7.如权利要求I所述的模拟电池电路，其特征在于，所述显示电路包括第二整流桥、第二电感，三端稳压器、第十电容、第i 电容、第十二电容、第三十电阻、第三i 电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第六发光二极管和第七发光二极管； 三端稳压器的输入端通过第二电感与第二整流桥连接，三端稳压器的输入端还通过第十电容接地，第十一电容与第十电容并联连接； 三端稳压器的输出端连接至电池保护板的放电负端，三端稳压器的输出端还通过第一电容接地，第三十一电阻和第三十电阻依次串联连接在三端稳压器的输出端与地之间，第三十一电阻和第三十电阻的串联连接端还与三端稳压器的地端连接；第六发光二极管的阴极接地，第六发光二极管的阳极通过第三十二电阻连接电池保护板的充电负端；第七发光二极管的阴极接地，第六发光二极管的阳极通过第三十三电阻连接至电池保护板的电池负端。
全文摘要
本发明公开了一种用于测试锂电池保护电路的模拟电池电路，该模拟电池电路包括用于模拟锂电池的充放电特性的模拟电池主电路，与所述模拟电池主电路连接并用于实现自动化测试的控制电路，以及与所述模拟电池主电路连接的并用于显示测试结果的显示电路。在本发明中，该模拟电池电路具有测试速度快、精度高等优点，用该模拟电池电路测试电池保护板的结果和用真实电池测试的结果几乎一样，完全可以取代真实电池对电池保护板进行测试。原先用真实电池测试一块电池保护电路板需要花费半天甚至一天，而用模拟电池测试一块电池保护电路板仅需1～2分钟；大大提高了效率。
文档编号G01R1/28GK102928635SQ201210430508
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者李加取, 李迪伽, 元金皓, 谢永梁, 陈建功, 韩可 申请人:深圳市振华微电子有限公司
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