專利名稱：大容量電池化成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電池化成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大容量電池化成電路。
背景技術(shù)：
電子元器件包括各種蓄電池在正常工作中往往由于制造時潛在缺陷等原因?qū)е略骷Ф绊懙秸麢C的可靠性，因此，電子元器件在出廠前均要進行老煉篩選，檢測電子元器件的失效率。電池化成電路是對電池二次電流充放電過程的檢測，是檢測電池失效率的一種方法，常規(guī)的電池化成電路只能給出容量小于或等于3AH的電池進行化成試驗， 對于容量大于3AH的大容量動力電池?zé)o法進行化成試驗，也無法評價其性能及發(fā)現(xiàn)潛在缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有電池化成電路存在的上述問題，提供了 一種應(yīng)用于容量動力電池化成試驗的大容量電池化成電路。為解決上述問題，本實用新型的技術(shù)方案是一種大容量電池化成電路，包括供電單元和由供電單元供電的化成模塊，所述化成模塊包括用于控制化成電路充放電狀態(tài)的主控單元、充電電源和用于試驗待化成電池充放電的電池充放電單元，所述電池充放電單元并聯(lián)在充電電源正負(fù)兩極，電池充放電單元分別與主控單元和待化成電池檢測端相連，所述電池充放電單元由充電電路和放電電路串聯(lián)而成，所述電池化成電路由多個化成模塊并聯(lián)而成，每個化成模塊分別通過各自的充電電源和待化成電池檢測端彼此連接；所述充電電路包括充電控制三極管和充電分流三極管組，放電電路包括放電控制三極管和放電分流三極管組，所述充電控制三極管和放電控制三極管的基極和集電極之間均并聯(lián)有電容，基極與發(fā)射極之間均并聯(lián)有電阻，充電控制三極管和放電控制三極管的集電極分別與供電單元正極相連，基極通過電阻分別與主控單元相連；所述充電分流三極管組和放電分流三極管組分別由4個三極管并聯(lián)而成，各三極管組中三極管的集電極相連，各三極管組中三極管的發(fā)射極通過電阻彼此相連，各三極管的基極和集電極之間并聯(lián)有電容，所述充電分流三極管組中各三極管的基極通過電阻與充電控制三極管的發(fā)射極相連，放電分流三極管組中各三極管的基極通過電阻與放電控制三極管的發(fā)射極相連；所述充電分流三極管組中各三極管的集電極與充電電源正極相連，充電分流三極管組中各三極管的發(fā)射極通過電阻彼此相連后與待化成電池正極檢測端相連，放電分流三極管組中各三極管的集電極與待化成電池正極檢測端相連，放電分流三極管組中各三極管的發(fā)射極通過電阻彼此相連后與充電電源負(fù)極相連，待化成電池負(fù)極檢測端與充電電源負(fù)極相連，所述放電分流三極管組中各三極管的發(fā)射極通過電阻與功率地相連，充電分流三極管組中各三極管的集電極通過電容與功率地相連。優(yōu)選地，所述電池化成電路化成模塊的數(shù)量為2-8個。優(yōu)選地，所述電池化成電路由4個化成模塊并聯(lián)而成，所述充電電源為100AH。[0008]優(yōu)選地，所述電池化成電路由8個化成模塊并聯(lián)而成，所述充電電源為200AH。優(yōu)選地，所述主控單元包括主控CPU、第一四運算放大器、第二四運算放大器、高精度放大器、分流器、若干電阻、若干電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管，所述放電分流三極管組集電極與待化成電池正極檢測端之間還串聯(lián)有分流器，分流器的兩電流輸入端分別與放電分流三極管組集電極和待化成電池檢測端正極相連，分流器的高低電壓輸出端分別通過電阻與高精度放大器的同相和反相輸入端相連，高精度放大器增益設(shè)置端上并聯(lián)有電阻，高精度放大器輸出端和信號地端之間并聯(lián)有電阻和電容；所述高精度放大器輸出端分別通過電阻與第二四運算放大器的二組反相輸入端和三組同相輸入端相連，所述第二四運算放大器的二組同相輸入端和三組反相輸入端分別通過電阻與主控CPU相連，第二四運算放大器的二組輸出端和三組輸出端分別與第一二極管和第二二極管的陰極相連，所述第二四運算放大器的二組輸出端和反相輸入端、三組輸出端和反相輸入端之間分別并聯(lián)有電容，第一二極管和第二二極管的陽極分別與主控CPU相連，第一二極管和第二二極管的陽極分別通過電阻與供電單元正極相連，第一二極管和第二二極管的陽極分別通過第三二極管和第四二極管分別與第二四運算放大器的一組輸出端和四組輸出端相連，一組輸出端和四組輸出端分別通過電阻與一組反相輸入端和四組反相輸入端相連，第二四運算放大器的一組和四組的同相輸入端分別通過電阻與主控CPU相連，一組和四組的同相輸入端通過電阻與供電單元負(fù)極相連；所述第一二極管和第二二極管的陽極分別通過電阻與第一四運算放大器的一組和四組同相輸入端相連，第一四運算放大器的一組和四組同相輸入端分別通過電阻與功率地相連，第一四運算放大器的一組反相輸入端和輸出端、四組的反相輸入端和輸出端之間并聯(lián)有電阻，第一四運算放大器的一組和四組的反相輸入端分別通過電阻與信號地相連，第一四運算放大器的一組和四組同相輸入端分別通過電阻與主控CPU相連，所述第一四運算放大器一組的輸出端通過電阻與充電控制三極管的基極相連，第一四運算放大器四組的輸出端通過電阻與放電控制三極管的基極相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型的大容量電池化成電路能輸出大于3A的大電流， 解決了容量大于3A大容量動力電池?zé)o法進行化成試驗的問題，對于大容量電池化成領(lǐng)域提供了一種性能評價途徑，很好的解決了大容量動力電池潛在缺陷無法發(fā)現(xiàn)的問題。本實用新型通過具有精準(zhǔn)控制性能的主控單元控制電池充放電單元進行化成試驗，在化成模塊充電電源的容量為25AH時，能提供25A-200A左右的電流實現(xiàn)大容量精準(zhǔn)充放電性能試驗。

圖1是本實用新型電池大容量電池化成電路的原理框圖。圖2是本實用新型化成模塊中電池充放電單元的電路原理圖圖3是本實用新型化成模塊中主控單元的電路原理圖。圖4是本實用新型化成模塊的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例進一步詳細(xì)說明本實用新型，但本實用新型的保護范圍并不限于此。參照圖1-4，本實用新型的大容量電池化成電路，包括供電單元和由供電單元供電的化成模塊，所述化成模塊包括用于控制化成電路充放電狀態(tài)的主控單元、充電電源Vlcc 和用于試驗待化成電池充放電的電池充放電單元，所述電池充放電單元并聯(lián)在充電電源正負(fù)兩極，電池充放電單元分別與主控單元和待化成電池檢測端PI相連，所述電池充放電單元由充電電路和放電電路串聯(lián)而成。所述電池化成電路由4個化成模塊并聯(lián)而成，每個化成模塊分別通過各自的充電電源Vlcc和待化成電池檢測端PI彼此連接；充電電源提供 100安培的電流，分4路通過4個化成模塊給待化成大容量電池進行充放電，待化成大容量電池分4路集中充電或是放電。所述電池充放電單元由充電電路和放電電路串聯(lián)而成，所述充電電路包括充電控制三極管Ql和充電分流三極管組，放電電路包括放電控制三極管Q6和放電分流三極管組。 充電控制三極管Ql和放電控制三極管Q6的型號均為3055。所述充電控制三極管Ql的基極和集電極之間并聯(lián)有電容C2，充電控制三極管Ql的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)有電阻R6，充電控制三極管Ql的集電極與供電單元正極相連，基極通過電阻Rl與主控單元相連。所述放電控制三極管Q6的基極和集電極之間并聯(lián)有電容C8，放電控制三極管Q6的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)有電阻R17，放電控制三極管Q6的集電極與供電單元正極相連，基極通過電阻 Rll與主控單元相連。其中電阻Rl和電阻Rll的阻值為220歐姆，電阻R6和電阻Rl7的阻值為5. Ik歐姆，電容C2和電容C8的型號為102。所述充電分流三極管組由三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4和三極管Q5并聯(lián)而成， 三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4和三極管Q5的集電極彼此相連，三極管Q5的集電極與充電電源正極Vlcc+相連，三極管Q5的集電極通過電容Cl與功率地GNDPW相連。充電分流三極管組中各三極管的發(fā)射極通過電阻彼此相連，各三極管的基極通過電阻與充電控制三極管Ql的發(fā)射極相連。三極管Q2的基極和集電極之間并聯(lián)有電容C3，三極管Q2的基極通過電阻R2與充電控制三極管Ql的發(fā)射極相連，三極管Q2的發(fā)射極通過電阻R7與待化成電池正極檢測端PI+1相連；三極管Q3的基極和集電極之間并聯(lián)有電容C4，三極管Q3的基極通過電阻R3與充電控制三極管Q 1的發(fā)射極相連，三極管Q3的發(fā)射極通過電阻R8與待化成電池正極檢測端PI+1相連；三極管Q4的基極和集電極之間并聯(lián)有電容C5，三極管Q4 的基極通過電阻R4與充電控制三極管Ql的發(fā)射極相連，三極管Q4的發(fā)射極通過電阻R9 與待化成電池正極檢測端PI+1相連；三極管Q5的基極和集電極之間并聯(lián)有電容C6，三極管Q5的基極通過電阻R5與充電控制三極管Ql的發(fā)射極相連，三極管Q5的發(fā)射極通過電阻RlO與待化成電池正極檢測端PI+1相連。所述放電分流三極管組由三極管Q7、三極管Q8、三極管Q9和三極管QlO并聯(lián)而成，三極管Q7、三極管Q8、三極管Q9和三極管QlO的集電極相連后與待化成電池正極檢測端PI+1相連。放電分流三極管組中各三極管的發(fā)射極通過電阻彼此相連后與充電電源負(fù)極Vlcc-相連，各三極管的基極通過電阻與放電控制三極管Q6的發(fā)射極相連。三極管Q7 的基極和集電極之間并聯(lián)有電容C13，三極管Q7的基極通過電阻R12與放電控制三極管Q6 的發(fā)射極相連，三極管Q7的發(fā)射極通過電阻R23與待化成電池負(fù)極檢測端PI-I相連；三極管Q8的基極和集電極之間并聯(lián)有電容C10，三極管Q8的基極通過電阻R13與放電控制三極管Q6的發(fā)射極相連，三極管Q8的發(fā)射極通過電阻R20與待化成電池負(fù)極檢測端PI-I相連；三極管Q9的基極和集電極之間并聯(lián)有電容C12，三極管Q9的基極通過電阻R14與放電控制三極管Q6的發(fā)射極相連，三極管Q9的發(fā)射極通過電阻RM與待化成電池負(fù)極檢測端PI-I相連；三極管Qio的基極和集電極之間并聯(lián)有電容C11，三極管QlO的基極通過電阻 R16與放電控制三極管Q6的發(fā)射極相連，三極管QlO的發(fā)射極通過電阻R21與待化成電池負(fù)極檢測端PI-I相連。三極管Qio的發(fā)射極通過電阻R21與功率地GNDPW相連，待化成電池負(fù)極檢測端PI-I與充電電源負(fù)極Vlcc-相連。其中，三極管02、03、04、05、07、08、09和三極管010的型號為2SD1065，電阻R2、 R3、R4和R5的阻值為33歐姆，電阻R12、R13、R14和R16的阻值為50歐姆，電阻R7、R8、 R9、R10、R20、R21、R23和R24的阻值為0. 05歐姆，電容C3、C4、C5和C6的型號為102，電容 C10、C11、C12和C13的型號為104，電容Cl的電容為220uF。所述主控單元包括主控CPU、第一四運算放大器Ni、第二四運算放大器N2、高精度放大器N3、分流器R15、若干電阻、若干電容、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3 和第四二極管D4。所述三極管QlO的集電極與待化成電池正極檢測端PI+1之間還串聯(lián)有分流器R15，分流器R15的兩電流輸入端分別與三極管QlO集電極和待化成電池正極檢測端 PI+1相連，分流器R15的高低電壓輸出端分別通過電阻R38、電阻R37與高精度放大器N3 的同相和反相輸入端相連。高精度放大器N3增益設(shè)置端上并聯(lián)有電阻R36，高精度放大器 N3輸出端和信號地端之間并聯(lián)有電阻R39和電容C17。所述高精度放大器N3的輸出端分別通過電阻R35、R31與第二四運算放大器N2的二組反相輸入端和三組同相輸入端相連，所述第二四運算放大器N2的二組同相輸入端和三組反相輸入端分別通過電阻R30、R32與主控CPU相連，第二四運算放大器N2的二組輸出端和三組輸出端分別與第一二極管Dl和第二二極管D2的陰極相連，所述第二四運算放大器N2的二組輸出端和反相輸入端、三組輸出端和反相輸入端之間分別并聯(lián)有電容C14和 C15，第一二極管Dl和第二二極管D2的陽極分別與主控CPU相連，第一二極管Dl和第二二極管D2的陽極分別通過電阻R28、R34與供電單元正極相連，第一二極管D 1和第二二極管 D2的陽極分別通過第三二極管D3和第四二極管D4分別與第二四運算放大器N2的一組輸出端和四組輸出端相連，一組輸出端和四組輸出端分別通過電阻R18、R22與一組反相輸入端和四組反相輸入端相連，第二四運算放大器N2的一組和四組的同相輸入端分別通過電阻R19、R25與主控CPU相連，一組的同相輸入端通過電阻R19和似6與供電單元負(fù)極相連， 四組的同相輸入端通過電阻R25、R27與供電單元負(fù)極相連。所述第一二極管Dl和第二二極管D2的陽極分別通過電阻R100、R104與第一四運算放大器m的一組和四組同相輸入端相連，第一四運算放大器m的一組和四組同相輸入端分別通過電阻R101、R105與功率地GNDPW相連，第一四運算放大器m的一組和四組同相輸入端分別通過電阻R100、R104與主控CPU相連，第一四運算放大器附的一組反相輸入端和輸出端、四組的反相輸入端和輸出端之間分別并聯(lián)有電阻R102、R106，第一四運算放大器 Nl的一組和四組的反相輸入端分別通過電阻R103、R107與信號地SGND相連，電阻R102和 R103相連，電阻RlOl和RlOO相連，電阻R107和R106相連，電阻R105和R104相連。所述第一四運算放大器m —組的輸出端通過電阻Rl與充電控制三極管Ql的基極相連，第一四運算放大器N 1四組的輸出端通過電阻Rll與放電控制三極管Q6的基極相連。所述主控 CPU、第一四運算放大器Ni、第二四運算放大器N2、和高精度放大器N3分別由供電單元供電，供電電源的正極Vlcc+、負(fù)極Vlcc-分別為+15V和-15V，供電電源的正極Vlcc+和負(fù)極 Vlcc-之間并聯(lián)有多個電容。[0024] 其中第一四運算放大器m和第二四運算放大器N2的型號為LM324，高精度放大器 N3的型號為AD620，分流器R15的型號為FLQl，第一二極管Dl、第二二極管D2、第三二極管 D3 和第四二極管 D4 的型號為 1N4148,電阻 R38、R37、R36、R39、R35、R31、R30、R32、R28、R34、 R18、R22、R19、R25、R19、R26、R25和R27的阻值均為5. Ik歐姆，電容C17的型號為103，電容C14和C15的型號為102。
權(quán)利要求1.一種大容量電池化成電路，包括供電單元和由供電單元供電的化成模塊，所述化成模塊包括用于控制化成電路充放電狀態(tài)的主控單元、充電電源和用于試驗待化成電池充放電的電池充放電單元，所述電池充放電單元并聯(lián)在充電電源正負(fù)兩極，電池充放電單元分別與主控單元和待化成電池檢測端相連，所述電池充放電單元由充電電路和放電電路串聯(lián)而成，其特征在于，所述電池化成電路由多個化成模塊并聯(lián)而成，每個化成模塊分別通過各自的充電電源和待化成電池檢測端彼此連接；所述充電電路包括充電控制三極管和充電分流三極管組，放電電路包括放電控制三極管和放電分流三極管組，所述充電控制三極管和放電控制三極管的基極和集電極之間均并聯(lián)有電容，基極與發(fā)射極之間均并聯(lián)有電阻，充電控制三極管和放電控制三極管的集電極分別與供電單元正極相連，基極通過電阻分別與主控單元相連；所述充電分流三極管組和放電分流三極管組分別由4個三極管并聯(lián)而成， 各三極管組中三極管的集電極相連，各三極管組中三極管的發(fā)射極通過電阻彼此相連，各三極管的基極和集電極之間并聯(lián)有電容，所述充電分流三極管組中各三極管的基極通過電阻與充電控制三極管的發(fā)射極相連，放電分流三極管組中各三極管的基極通過電阻與放電控制三極管的發(fā)射極相連；所述充電分流三極管組中各三極管的集電極與充電電源正極相連，充電分流三極管組中各三極管的發(fā)射極通過電阻彼此相連后與待化成電池正極檢測端相連，放電分流三極管組中各三極管的集電極與待化成電池正極檢測端相連，放電分流三極管組中各三極管的發(fā)射極通過電阻彼此相連后與充電電源負(fù)極相連，待化成電池負(fù)極檢測端與充電電源負(fù)極相連，所述放電分流三極管組中各三極管的發(fā)射極通過電阻與功率地相連，充電分流三極管組中各三極管的集電極通過電容與功率地相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量電池化成電路，其特征在于，所述電池化成電路化成模塊的數(shù)量為2-8個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大容量電池化成電路，其特征在于，所述電池化成電路由4個化成模塊并聯(lián)而成，所述充電電源為100AH。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大容量電池化成電路，其特征在于，所述電池化成電路由8個化成模塊并聯(lián)而成，所述充電電源為200AH。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的基于大電流輸出的電池化成電路，其特征在于， 所述主控單元包括主控CPU、第一四運算放大器、第二四運算放大器、高精度放大器、分流器、若干電阻、若干電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管，所述放電分流三極管組集電極與待化成電池正極檢測端之間還串聯(lián)有分流器，分流器的兩電流輸入端分別與放電分流三極管組集電極和待化成電池檢測端正極相連，分流器的高低電壓輸出端分別通過電阻與高精度放大器的同相和反相輸入端相連，高精度放大器增益設(shè)置端上并聯(lián)有電阻，高精度放大器輸出端和信號地端之間并聯(lián)有電阻和電容；所述高精度放大器輸出端分別通過電阻與第二四運算放大器的二組反相輸入端和三組同相輸入端相連，所述第二四運算放大器的二組同相輸入端和三組反相輸入端分別通過電阻與主控CPU相連，第二四運算放大器的二組輸出端和三組輸出端分別與第一二極管和第二二極管的陰極相連， 所述第二四運算放大器的二組輸出端和反相輸入端、三組輸出端和反相輸入端之間分別并聯(lián)有電容，第一二極管和第二二極管的陽極分別與主控CPU相連，第一二極管和第二二極管的陽極分別通過電阻與供電單元正極相連，第一二極管和第二二極管的陽極分別通過第三二極管和第四二極管分別與第二四運算放大器的一組輸出端和四組輸出端相連，一組輸出端和四組輸出端分別通過電阻與一組反相輸入端和四組反相輸入端相連，第二四運算放大器的一組和四組的同相輸入端分別通過電阻與主控CPU相連，一組和四組的同相輸入端通過電阻與供電單元負(fù)極相連；所述第一二極管和第二二極管的陽極分別通過電阻與第一四運算放大器的一組和四組同相輸入端相連，第一四運算放大器的一組和四組同相輸入端分別通過電阻與功率地相連，第一四運算放大器的一組反相輸入端和輸出端、四組的反相輸入端和輸出端之間并聯(lián)有電阻，第一四運算放大器的一組和四組的反相輸入端分別通過電阻與信號地相連，第一四運算放大器的一組和四組同相輸入端分別通過電阻與主控 CPU相連，所述第一四運算放大器一組的輸出端通過電阻與充電控制三極管的基極相連，第一四運算放大器四組的輸出端通過電阻與放電控制三極管的基極相連。
專利摘要本實用新型涉及一種大容量電池化成電路，包括供電單元和化成模塊，所述化成模塊包括主控單元、充電電源和電池充放電單元，所述電池充放電單元由充電電路和放電電路串聯(lián)而成，所述電池化成電路由多個化成模塊并聯(lián)而成，每個化成模塊分別通過各自的充電電源和待化成電池檢測端彼此連接；所述充電電路包括充電控制三極管和充電分流三極管組，放電電路包括放電控制三極管和放電分流三極管組，所述充電分流三極管組和放電分流三極管組分別由4個三極管并聯(lián)而成。本實用新型能輸出大于3A的大電流，解決了容量大于3A大容量動力電池?zé)o法進行化成試驗的問題，能提供25A-200A左右的電流實現(xiàn)大容量精準(zhǔn)充放電性能試驗。
文檔編號H02J7/00GK202260525SQ20112035497
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者卓玲佳, 徐廣文, 杜合群 申請人:杭州三海電子有限公司