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锂电池性能检测系统的设计与实现李涛,等
锂电池性能检测系统的设计与实现
Design and Implementation of Performance Detection System for Lithium Battery
李淸张称艳
(天津出入境检验检疫局エ业产品安全技术中心,天津30308;天津电气科学研究院有限公司2,天津300180)
摘要:为满足锂电池批量化和模块化的检测需求,同吋实现检测过程远程控制的目的,设计了一种两层分布式控制结构的钾电池
性能檢測系统。运用模块化的设计思想构建系统,包括上位机部分、以STM32处理器为核心的控制模块及外围电路、锂电池充放电控
制模块、信号采集模块等。通过上位机操作,能够实现恫压究电、恒流允电、何流放电等多种检测工步。测试表明:系统运行艮好,便
于集中控制和管理;现场检测单元具有较好的扩性和维护性。
关键词:STM32锂电池脉冲宽度调制(PWM)闭环控制检测系统信号采集远程控制
中图分类号:TH7;TP23
文献标志码
D)O:10.16086/fj.cnki.issn1000-0380.201605017
Abstract In order to satisfy the requirements of batch and modularized detection for the Lithium battery, and realize remote control of the
detection process, the two-layer distributed control structure of performance detection system for Lithium battery is designed. By using the
modular design idea to build the system, including the host computer, the control module with STM32 processor as the core, peripheral circuits
the battery charging and discharging control module, and signal acquisition module, et Several detection procedures, e.g., constant voltage
charging, conslant current charging, and constant current discharging, etc., can be realized by the host computer. The tests show that the system
is running well and convenient for centralized control and management, and the field detection unit has good expansibility and maintainability
Key words: $T 32 Iithium battery PWM Close-loop control Detection system Signal acquisition Remote control
指标超过预设参数,将立即触发保护和报警程序,即终
0引言
止整个系统的工作。系统的开发满足《CB/T1828
随着电子产品的普及,电源行业,特别是具有诸多2013蜂窝电话用锂离子电池总规范》的要求和市场检
优势的锂电池行业发展迅速。而锂电池容量、性能参测需求,并在可靠性、扩展性和维护性等方面有着明显
数是关乎其产业发展为至电子产品更新的关键。本文的优势,且开发成本较低,具有较高的性价比。
基于STM32控制器,以脉冲宽度调制( pulse wic
modulation. PWM)的充放电方式为基础,设计开发了1系统总体设计
种锂电池性能检测系统。检测系统的底层采用模块
检测系统的拓扑结构如图1所示。
化的结构设计,可扩展至64组检测模块,同时完成最
多512块电池的测试工作。该系统既满足批量化检测
上位机
任务的需求,又可确保系统的可靠性。通过程序设计
CAN总线
能够实现恒压充电恒流充电、恒流放电等多种检测工
STM32控制器
现场检测平台
步。上位机完成锂电池充放电参数配置,可以对充放
电过程实时控制。当过程中出现问题,操作人员能够
充放电控制模块/宿号采集模块~1
手动终止和暂停其进程。系统内置多个保护电路和措
信号输出电路1信号采样与调理电路
施,具有过流、过压、过温保护等功能。当充放电的实时
电能转换电路□しAD转換电路
保护电路
温度测量电路
ニニニーこ
国家质璗监督捡验检疫总局科技计划基金资助项目(编号
2015kK276);
锂电池
天津猃验检疫局科技计划基金资助项目(编号:IKO37-2013);
天津检验检疫局科技计剡基金资助项目(编号:TKO96-2013)
图1检测系统的拓扑结构图
修改稿收到日期:2015-10-27。
Fig. 1 The topological structure of detection system
第一作者李涛(1985-),男,2011年毕业于天津理工大学控制理论
与控制工程专业,荻顾士学位,工程师;主要从事电池产品性能检测方向
系统采用上位机和下位机构成的两层分布式控制
的研究。
结构。上位机为基于工控机的用户控制管理层,完成
《自动化仪表》第37卷第5期2016年5月