專利名稱：自動測試電池保護(hù)電路模塊正常工作的測試裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試裝置和一種方法，用于對電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行自動測試。
背景技術(shù)：
電池保護(hù)電路模塊通過阻止電池過量充電、過量放電、電流過載、短路、反偏壓(reverse bias)，用于保護(hù)電池以免爆炸、過熱、漏液或電池特性退化(degraded in battery characteristic)，從而延長了電池壽命。此外，電池保護(hù)電路模塊提高了電池的充/放電效率和抑制了電池的爆炸、漏液和過熱。
通常，依照常規(guī)技術(shù)，在同一個(gè)基片(substrate)中排列20至60個(gè)電池保護(hù)電路模塊，如圖1所示。然后，電池保護(hù)電路模塊按一個(gè)或多個(gè)分別對其正常工作進(jìn)行測試。單個(gè)電池保護(hù)電路模塊可逐個(gè)放到測試裝置中進(jìn)行其正常工作測試。否則，使用多路通道(multi-channel)同時(shí)對兩個(gè)或三個(gè)電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試。
圖2是對電池保護(hù)電路模塊的正常工作進(jìn)行測試的概要電路圖。如圖2所示，測試裝置包括電池替代部件2，用于代替電池向電池保護(hù)電路模塊1供應(yīng)DC(直流)電壓；充電器替代部件4，像充電器一樣工作，為電池保護(hù)電路模塊提供直流電壓；負(fù)載部件5，像負(fù)載一樣工作，消耗電流；和電壓檢測部件3，檢測電池保護(hù)電路模塊1的兩端之間的電壓差。
電池替代部件2、充電器替代部件4、負(fù)載部件5的各個(gè)設(shè)定值(set value)可以手工調(diào)整或由未畫出來的控制器自動調(diào)整。
電池保護(hù)電路模塊的測試裝置的工作情況將在下文詳述。
首先，電池保護(hù)電路模塊1安裝在如圖2所示的測試裝置中。
然后，電池替代部件2、充電器替代部件4、負(fù)載部件5的設(shè)定值根據(jù)各個(gè)測試項(xiàng)而預(yù)先確定。
接著，通過在電壓檢測部件3檢測電池保護(hù)電路模塊1的兩端之間的電壓差，確定電池保護(hù)電路模塊是否正常工作。
然而，測試電池保護(hù)電路模塊的正常工作的常規(guī)測試裝置有一個(gè)問題，由于每次只能夠測試一個(gè)電池保護(hù)電路模塊，測試電池保護(hù)電路模塊需要花費(fèi)大量的時(shí)間。
此外，需要大量時(shí)間來制造常規(guī)測試裝置，以及制造成本如此高昂。更進(jìn)一步地，在測試另一種類型的電池保護(hù)電路模塊時(shí)需要大約30分鐘來改變測試裝置。因此，時(shí)間和勞動力的浪費(fèi)嚴(yán)重。
此外，因?yàn)槿唛L的測試時(shí)間導(dǎo)致產(chǎn)量如此低下，常規(guī)測試裝置很難跟上新應(yīng)用產(chǎn)品的步伐。
此外，假使為了高產(chǎn)量而增加測試裝置的數(shù)量來同時(shí)測試很多模塊，電池替代部件和充電替代部件也需要按測試裝置的數(shù)量比例增加，因此具有高昂的成本，也難以安裝這樣的測試裝置。

發(fā)明內(nèi)容
要解決上述問題，本發(fā)明提供了同時(shí)測試許多電池保護(hù)電路模塊的測試裝置和方法，獲得高產(chǎn)量和低成本。
依照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了自動測試電池保護(hù)電路模塊的測試裝置，包括裝配部件，可裝配和固定將測試的電池保護(hù)電路模塊，其中裝配部件上的各個(gè)電池保護(hù)電路模塊之間是電連結(jié)的；電池替代部件，用于在測試過程中代替電池為各個(gè)電池保護(hù)電路模塊提供直流電壓，以提供虛擬的電池環(huán)境；充電器替代部件，用于在測試過程中代替充電器為各個(gè)電池保護(hù)電路模塊提供直流電壓，以提供虛擬的充電器環(huán)境；電路負(fù)載部件，用于在測試過程中代替電路負(fù)載為各個(gè)電池保護(hù)電路模塊提供負(fù)載，以提供虛擬的負(fù)載環(huán)境；選擇部件，用于依次每次從多個(gè)電池保護(hù)電路模塊中選出將測試的電池保護(hù)電路模塊；檢測/控制部件，包括在至少一個(gè)測試項(xiàng)中確定所測試的電池保護(hù)電路模塊是失效或正常的程序，其中檢測/控制部件依照程序，通過控制電池替代部件、充電器替代部件、電路負(fù)載部件和選擇部件，來確定所測試的電池保護(hù)電路模塊是失效或正常。
測試項(xiàng)包括過量充電電壓檢測、過量充電承載電壓檢測、過量放電電壓檢測、過量放電承載電壓檢測、可充電性、可放電性、超量電流阻塞能力(excessive current blocking capability)中的至少一種。
依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了測試多個(gè)電池保護(hù)電路模塊的方法，其每個(gè)模塊排列在基片中，使用測試裝置向電池保護(hù)電路模塊提供虛擬電池、虛擬充電器和虛擬負(fù)載，包括將其上有多個(gè)將測試的電池保護(hù)電路模塊的基片裝配到測試裝置的裝配部件上，將電池保護(hù)電路模塊固定在測試裝置的裝配部件上并將電池保護(hù)電路模塊相互電連結(jié)；設(shè)定虛擬電池、虛擬充電器和虛擬負(fù)載為預(yù)先設(shè)定值，以在預(yù)定的測試項(xiàng)中對電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試；檢測電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值，并依次通過電池保護(hù)電路模塊保存所檢測的實(shí)際電壓值；在每一個(gè)測試項(xiàng)中確定和標(biāo)記電池保護(hù)電路模塊是失效或正常。
本發(fā)明的其他方面、特性和優(yōu)點(diǎn)在隨后的詳細(xì)描述中公開。


為了對本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)有更完整的了解，這里結(jié)合附圖給出如下描述，其中相同的標(biāo)號表示相同的元件，以及其中圖1是排列在基片中的電池保護(hù)電路模塊的概要視圖；圖2是依照現(xiàn)有技術(shù)對電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試的測試裝置的概要電路圖；圖3是依照本發(fā)明對電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試的測試裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖4是依照本發(fā)明的測試裝置的概要電路圖，顯示了測試裝置的組件之間的電信號連接，其中電池保護(hù)電路模塊安裝在測試裝置中；圖5是顯示了依照本發(fā)明的電池保護(hù)電路模塊的測試方法的流程圖，對作為測試裝置的元件的每一個(gè)組件進(jìn)行控制；圖6是對圖5中充電測試項(xiàng)里的電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試的流程圖；圖7是對圖5中充電承載(charging lifting)測試項(xiàng)里的電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試的流程圖；圖8是對圖5中放電測試項(xiàng)里的電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試的流程圖；圖9是對圖5中放電承載(discharging lifting)測試項(xiàng)里的電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試的流程圖；和圖10是確定電池保護(hù)電路模塊是失效和正常的流程圖。
具體實(shí)施例方式
這里將詳細(xì)介紹本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其例子在附圖中說明。所有附圖中相同的標(biāo)號表示相同的元件。
圖1是依照本發(fā)明對電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試的測試裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
如圖1所示，測試裝置包括電池替代部件10、電路負(fù)載部件20、檢測/控制部件30、選擇部件40、電池保護(hù)電路模塊裝配部件50和充電器替代部件60。
電池替代部件10像電池一樣工作，從而提供直流電壓給各個(gè)電池保護(hù)電路模塊。
電路負(fù)載部件20像負(fù)載一樣工作，從而消耗電池替代部件10所供應(yīng)的電流。
檢測/控制部件30包括至少一個(gè)程序，以檢查在一個(gè)或多個(gè)測試項(xiàng)中的各個(gè)電池保護(hù)電路模塊的正常工作。檢測/控制部件30控制電池替代部件10、電路負(fù)載部件、選擇部件40和充電器替代部件60，并確定每一個(gè)測試項(xiàng)中的各個(gè)電池保護(hù)電路模塊是正?；蚴?。
選擇部件40從安裝在測試裝置中的多個(gè)電池保護(hù)電路模塊中挑選出一個(gè)來進(jìn)行測試。
電池保護(hù)電路模塊裝配和固定在測試裝置的電池保護(hù)電路模塊裝配部件50上。裝配在電池保護(hù)電路模塊裝配部件50上的電池保護(hù)電路模塊之間是電連結(jié)的。
充電器替代部件60代替充電器為各個(gè)電池保護(hù)電路模塊供應(yīng)直流電壓。
圖4是依照本發(fā)明的測試裝置的概要電路圖。
在圖4中，電池保護(hù)電路模塊安裝在測試裝置的基片中的電池保護(hù)電路模塊裝配部件50上。電池保護(hù)電路模塊的所有陽極端B+之間是互相連結(jié)的。電池保護(hù)電路模塊的所有陰極端B-之間是互相連結(jié)的。電池替代部件10的陰極端連接到電池保護(hù)電路模塊的一個(gè)陽極端上。電池替代部件10的陽極端連接到電池保護(hù)電路模塊的一個(gè)陰極端上。
另一方面，通過監(jiān)視陽極端P+或陰極端P-可檢測電池保護(hù)電路模塊的工作狀態(tài)，所述每一個(gè)端都在各個(gè)電池保護(hù)電路模塊中形成，以在測試電池保護(hù)電路模塊時(shí)控制充電和放電，并與負(fù)載或充電器連接。為了檢測工作狀態(tài)，從與陽極端P+相連接的負(fù)載或充電器或者從與陰極端P-相連接的負(fù)載或充電器所引出的電信號線延伸到選擇部件40。在圖4中，所有與負(fù)載或充電器連接的陰極端P-都連接到選擇部件40。選擇部件40有多個(gè)開關(guān)，每一個(gè)開關(guān)依次連接到電池保護(hù)電路模塊的陰極端P-所引出的對應(yīng)電信號線上。在響應(yīng)開關(guān)的切換操作時(shí)，可以檢測到電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓。
檢測/控制部件30依次開啟開關(guān)，從而依次掃描電池保護(hù)電路模塊的電壓。檢測/控制部件30通過電池保護(hù)電路模塊保存所掃描的電壓。在對于所有電池保護(hù)電路模塊的一個(gè)測試項(xiàng)完成之后，依照檢測/控制部件30中所使用的程序，電池替代部件10、電路負(fù)載部件20、充電器替代部件60的設(shè)定值為下一個(gè)測試項(xiàng)進(jìn)行復(fù)位。
在復(fù)位設(shè)定值之后，通過依次切換選擇部件40中的開關(guān)，執(zhí)行電池保護(hù)電路模塊的下一個(gè)測試項(xiàng)中的測試。在測試工作中，電池保護(hù)電路模塊里所檢測的實(shí)際電壓值都保存起來。
如上文討論，檢測/控制部件30通過控制電池替代部件10和充電器替代部件60，將根據(jù)電池類型(規(guī)格)所確定的預(yù)先設(shè)定值應(yīng)用在電池保護(hù)電路模塊的陽極和陰極端上，形成電池保護(hù)電路模塊的過量充電或過量放電條件。此外，如果需要，檢測/控制部件30有時(shí)形成電池保護(hù)電路模塊的充電條件或放電條件。
依照本發(fā)明的電池保護(hù)電路模塊的測試方法將結(jié)合圖5在下文描述。
首先，在開始測試之前，對測量設(shè)備、變量和各個(gè)設(shè)定值進(jìn)行初始化。
然后，選擇將測試的電池保護(hù)電路模塊的規(guī)格或類型。規(guī)格指電池保護(hù)電路模塊所用的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)規(guī)格來確定用于測試電池保護(hù)電路模塊的電池替代部件、充電器部件和負(fù)載部件的設(shè)定值。
然后，確定要同時(shí)測試的電池保護(hù)電路模塊的數(shù)量，測試開始。
然后，測試包括檢測各個(gè)電池保護(hù)電路模塊中的過量充電電壓、檢測各個(gè)電池保護(hù)電路模塊中的過量充電承載電壓、檢測各個(gè)電池保護(hù)電路模塊中的過量放電電壓和檢測各個(gè)電池保護(hù)電路模塊中的過量放電承載電壓。根據(jù)測試確定每一個(gè)測試項(xiàng)中電池保護(hù)電路模塊是失效或正常。
圖6是詳細(xì)展示在測試項(xiàng)中檢測過量充電電壓的步驟的流程圖。
首先，通過切換選擇部件40 S51和所選模塊中的對應(yīng)開關(guān)，選擇用于測試過量充電項(xiàng)的電池保護(hù)電路模塊。接著設(shè)定最小過量充電電壓。S52
然后，檢查和保存電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值。
然后，確定是否尚有待測試的電池保護(hù)電路模塊。S54在尚有待測試的電池保護(hù)電路模塊的情況下，重復(fù)步驟S51-S54。
然后，通過切換選擇部件40中的對應(yīng)開關(guān)，選擇將測試的電池保護(hù)電路模塊S56，且所選的電池保護(hù)電路模塊設(shè)定為最大過量充電條件。S57然后，依次檢測和保存電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值。S58和S59圖7是展示對過量充電承載項(xiàng)執(zhí)行測試項(xiàng)的方法的流程圖。
首先，通過切換選擇部件40中的對應(yīng)開關(guān)，選擇用于測試過量充電承載項(xiàng)的電池保護(hù)電路模塊S61，并將所選的模塊設(shè)定為最大過量充電承載條件。S62然后，依次讀出和保存各個(gè)所測試的電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值。S63然后，選擇部件40，所有的開關(guān)，被初始化。S65然后，選擇將測試的電池保護(hù)電路模塊S66，并設(shè)定為最小過量充電承載條件。S67然后，依次檢測和保存各個(gè)電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值。S68和S69圖8是在過量放電項(xiàng)的測試項(xiàng)中測試電池保護(hù)電路模塊的流程圖。
如圖8所示，首先，通過切換選擇部件40中的對應(yīng)開關(guān)，選擇在過量放電項(xiàng)中將測試的電池保護(hù)電路模塊。S71然后，所選的模塊設(shè)定為最大過量放電條件。S72然后，依次檢測和保存各個(gè)電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值。S73然后，確定是否尚有待測試的電池保護(hù)電路模塊。S74在尚有待測試的電池保護(hù)電路模塊的情況下，重復(fù)步驟S72-S74。在已無模塊的情況下，儲存所有的實(shí)際電壓值。
然后，初始化選擇部件40。S75也就是說，斷開選擇部件中所有的開關(guān)。
然后，通過切換選擇部件40中的對應(yīng)開關(guān)，選擇將測試的電池保護(hù)電路模塊S76，設(shè)定為最小過量放電電壓條件S77，并檢測和保存電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值。S78依次檢測和保存所有電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值。S78圖9是展示在過量放電承載項(xiàng)中對電池保護(hù)電路模塊執(zhí)行測試的方法的流程圖。
如圖9所示，通過切換選擇部件40中的對應(yīng)開關(guān)，選擇在過量放電承載項(xiàng)中將測試的電池保護(hù)電路模塊，S81并將所選端口設(shè)定為最小過量放電承載電壓條件。S82依次檢測和保存電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值。S83確定是否尚有待測試的電池保護(hù)電路模塊。S84在已無模塊的情況下，初始化所有的開關(guān)。S85然后，通過切換選擇部件40中的對應(yīng)開關(guān)，選擇將測試的電池保護(hù)電路模塊S86，并將所選的模塊設(shè)定為最大過量放電承載電壓條件。S87依次檢測和保存電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值。S88和S89圖10是展示確定所測試的電池保護(hù)電路模塊是失效或正常的方法的流程圖。
首先，讀出所測試的電池保護(hù)電路模塊的已保存的實(shí)際電壓值。S90然后，選擇電池保護(hù)電路模塊。S91然后，將所選的電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值和參考值相互比較。S94然后，若實(shí)際電壓值與參考值相同或在誤差允許范圍內(nèi)，電池保護(hù)電路模塊標(biāo)記為“正?！?。S95在實(shí)際電壓值超出誤差允許范圍的情況下，電池保護(hù)電路模塊標(biāo)記為“失效”。S96重復(fù)步驟90-96，直到所有的電池保護(hù)電路模塊都標(biāo)記為“正?！被颉笆А?。S97依照本測試裝置，多個(gè)電池保護(hù)電路模塊，例如20到60個(gè)，可以不必分開而同時(shí)在測試裝置上進(jìn)行裝配和測試。
此外，本發(fā)明提供了對電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試的極好安全性和高產(chǎn)量，其原因是在測試過程中排列在基片中的電池保護(hù)電路模塊沒有分開。
盡管本發(fā)明是參照特別選定的優(yōu)選實(shí)施例來描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的前述和其他修改。
權(quán)利要求
1.一種自動測試電池保護(hù)電路模塊的測試裝置，包括裝配部件，在該裝配部件上裝配和固定將測試的電池保護(hù)電路模塊，其中各個(gè)電池保護(hù)電路模塊是相互電連結(jié)的；電池替代部件，用于向各個(gè)電池保護(hù)電路模塊提供直流電壓，以在測試過程中代替電池提供虛擬電池環(huán)境；充電器替代部件，用于向各個(gè)電池保護(hù)電路模塊提供直流電壓，以在測試過程中代替充電器提供虛擬充電器環(huán)境；電路負(fù)載替代部件，用于在測試過程中代替電路負(fù)載向各個(gè)電池保護(hù)電路模塊提供虛擬負(fù)載環(huán)境；選擇部件，用于每次從多個(gè)電池保護(hù)電路模塊中選出一個(gè)將測試的電池保護(hù)電路模塊；檢測/控制部件，包括在至少一個(gè)測試項(xiàng)中確定所測試的電池保護(hù)電路模塊是失效或正常的程序，其中檢測/控制部件依照程序，通過控制電池替代部件、充電器替代部件、電路負(fù)載部件和選擇部件的設(shè)定值，來確定所測試的電池保護(hù)電路模塊是失效或正常。
2.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其中測試項(xiàng)包括過量充電電壓檢測、過量充電承載電壓檢測、過量放電電壓檢測、過量放電承載電壓檢測、可充電性、可放電性、超量電流阻塞能力中的至少一種。
3.一種測試多個(gè)電池保護(hù)電路模塊的方法，其每個(gè)模塊排列在基片中，該方法使用包括虛擬電池、虛擬充電器和虛擬負(fù)載的測試裝置，包括將其上有多個(gè)將測試的電池保護(hù)電路模塊的基片裝配到測試裝置的裝配部件上，將電池保護(hù)電路模塊固定在測試裝置的裝配部件上并將電池保護(hù)電路模塊相互電連結(jié)；設(shè)定虛擬電池、虛擬充電器和虛擬負(fù)載的值，以按照預(yù)定的測試項(xiàng)對電池保護(hù)電路模塊進(jìn)行測試；依次檢測各個(gè)電池保護(hù)電路模塊的實(shí)際電壓值，并通過電池保護(hù)電路模塊保存所檢測的實(shí)際電壓值；和在每一個(gè)測試項(xiàng)中確定和標(biāo)記電池保護(hù)電路模塊是失效或正常。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中測試項(xiàng)包括過量充電電壓檢測、過量充電承載電壓檢測、過量放電電壓檢測、過量放電承載電壓檢測、可充電性、可放電性、超量電流阻塞能力中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明介紹了用于同時(shí)測試多個(gè)待測試的電池保護(hù)電路模塊的測試裝置和方法。測試裝置包括虛擬電池、虛擬充電器和虛擬負(fù)載。通過依照本發(fā)明來使用測試裝置，可在短時(shí)間內(nèi)依照可編程控制器為諸如過量充電電壓檢測、過量充電承載電壓檢測、過量放電電壓檢測、過量放電承載電壓檢測、可充電性/可放電性、超量電流的阻塞能力的多個(gè)測試項(xiàng)來執(zhí)行測試。依照本發(fā)明，在測試過程中電池保護(hù)電路模塊沒有分開，因此手工操作時(shí)間很短且測試可非常安全地完成。所以，總的測試時(shí)間縮短了。
文檔編號G01R19/28GK1467507SQ0214102
公開日2004年1月14日 申請日期2002年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月11日
發(fā)明者金鉉植, 李熙范 申請人:艾倫科技株式會社