一种一体式电池充放电测试装置论文和设计-胡文根

全文摘要

本实用新型提供一种一体式电池充放电测试装置，包括：测试柜、控制机构、检测机构、池插接盒以及电源机构。所述控制机构、所述电池插接盒、所述检测机构以及所述电源机构均收容于所述测试柜中。所述检测机构以及所述电源机构分别与所述控制机构电连接。所述电池插接盒与所述电源机构电连接。所述电池插接盒包括插接盒体以及电池测试夹具。所述电池测试夹具收容于所述插接盒体中。所述电源机构包括AC‑DC转换器、DC‑AC转换器以及DC‑DC转换器。所述电池测试夹具通过所述DC‑DC转换器与所述AC‑DC转换器电连接。所述电池测试夹具通过所述DC‑DC转换器与所述DC‑AC转换器电连接。所述检测机构包括电压检测模块、电流检测模块以及计时检测模块。

主设计要求

1.一种一体式电池充放电测试装置，其特征在于，包括：测试柜、控制机构、检测机构、若干电池插接盒以及电源机构；所述控制机构、若干所述电池插接盒、所述检测机构以及所述电源机构均收容于所述测试柜中；所述检测机构以及所述电源机构分别与所述控制机构电连接；若干所述电池插接盒与所述电源机构电连接；若干所述电池插接盒包括插接盒体以及电池测试夹具，所述电池测试夹具收容于所述插接盒体中；所述电源机构包括AC-DC转换器、DC-AC转换器以及DC-DC转换器，所述电池测试夹具通过所述DC-DC转换器与所述AC-DC转换器电连接，所述电池测试夹具通过所述DC-DC转换器与所述DC-AC转换器电连接；所述检测机构包括电压检测模块、电流检测模块以及计时检测模块。

设计方案

1.一种一体式电池充放电测试装置，其特征在于，包括：测试柜、控制机构、检测机构、若干电池插接盒以及电源机构；所述控制机构、若干所述电池插接盒、所述检测机构以及所述电源机构均收容于所述测试柜中；所述检测机构以及所述电源机构分别与所述控制机构电连接；若干所述电池插接盒与所述电源机构电连接；

若干所述电池插接盒包括插接盒体以及电池测试夹具，所述电池测试夹具收容于所述插接盒体中；

所述电源机构包括AC-DC转换器、DC-AC转换器以及DC-DC转换器，所述电池测试夹具通过所述DC-DC转换器与所述AC-DC转换器电连接，所述电池测试夹具通过所述DC-DC转换器与所述DC-AC转换器电连接；

所述检测机构包括电压检测模块、电流检测模块以及计时检测模块。

2.根据权利要求1所述的电池充放电测试装置，其特征在于，所述控制机构设置有报警器。

3.根据权利要求1所述的电池充放电测试装置，其特征在于，所述控制机构设置有报警指示灯。

4.根据权利要求1所述的电池充放电测试装置，其特征在于，所述测试柜开设有若干散热孔，所述若干散热孔均匀开设在所述测试柜于若干所述电池插接盒的部分。

5.根据权利要求1所述的电池充放电测试装置，其特征在于，还包括除湿器，所述除湿器与所述控制机构电连接，所述除湿器设置在所述测试柜于若干所述电池插接盒的部分。

6.根据权利要求1所述的电池充放电测试装置，其特征在于，所述电池测试夹具包括顶针式电池测试夹具、盒式电池测试夹具以及槽式电池测试夹具。

7.根据权利要求1所述的电池充放电测试装置，其特征在于，所述测试柜设置有若干万向轮，所述若干万向轮均匀分布于所述测试柜的底部。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的电池充放电测试装置，还包括温度传感器，所述温度传感器与所述控制机构电连接，所述温度传感器设置在所述测试柜于若干所述电池插接盒的部分。

9.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的电池充放电测试装置，还包括若干散热风扇，所述若干散热风扇与所述控制机构电连接，所述若干散热风扇设置在所述测试柜于若干所述电池插接盒的部分。

10.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的电池充放电测试装置，其特征在于，所述控制机构设置有显示器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电池测试领域，特别是涉及一种一体式电池充放电测试装置。

背景技术

随着信息化、自动化发展趋势所有的设备、系统运行都是以一种不间断的模式在发展和运行，那么不间断供电就是最基础的运行环境保障，蓄电池（锂电池、镍氢电池、铁镍电池、铅酸电池等）作为一种最常用的备用电源，其作为不间断供电的作用就显得尤为重要。那么如何使得蓄电池随时保持良好的工作状态，就需要对电池的续航时间、电池容量、电池的使用寿命以及电池的可充放电次数进行检测并根据电池系统的维护规程对电池组进行充放电测试。

在传统的电池充放电测试过程中，一般是使用几种分立式仪表来进行蓄电池的充放电测试。但是，电池充放电测试采用几种分立式仪表维护存在接线繁琐、工作量大、劳动强度大、安全性差等不可避免的缺点，导致基层工作人员不愿进行必要的蓄电池的日常维护以及测试。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种一体式电池充放电测试装置。

一种一体式电池充放电测试装置，包括：测试柜、控制机构、检测机构、若干电池插接盒以及电源机构。所述控制机构、若干所述电池插接盒、所述检测机构以及所述电源机构均收容于所述测试柜中。所述检测机构以及所述电源机构分别与所述控制机构电连接。若干所述电池插接盒与所述电源机构电连接。

若干所述电池插接盒包括插接盒体以及电池测试夹具，所述电池测试夹具收容于所述插接盒体中。

所述电源机构包括AC-DC转换器、DC-AC转换器以及DC-DC转换器。所述电池测试夹具通过所述DC-DC转换器与所述AC-DC转换器电连接，所述电池测试夹具通过所述DC-DC转换器与所述DC-AC转换器电连接。

所述检测机构包括电压检测模块、电流检测模块以及计时检测模块。

在其中一个实施例中，所述控制机构设置有报警器。

在其中一个实施例中，所述控制机构设置有报警指示灯。

在其中一个实施例中，所述测试柜开设有若干散热孔，所述若干散热孔均匀开设在所述测试柜于若干所述电池插接盒的部分。

在其中一个实施例中，所述电池充放电测试装置还包括除湿器，所述除湿器与所述控制机构电连接，所述除湿器设置在所述测试柜于若干所述电池插接盒的部分。

在其中一个实施例中，所述电池测试夹具包括顶针式电池测试夹具、盒式电池测试夹具以及槽式电池测试夹具。

在其中一个实施例中，所述测试柜设置有若干万向轮，所述若干万向轮均匀分布于所述测试柜的底部。

在其中一个实施例中，所述电池充放电测试装置还包括温度传感器，所述温度传感器与所述控制机构电连接，所述温度传感器设置在所述测试柜于若干所述电池插接盒的部分。

在其中一个实施例中，所述电池充放电测试装置还包括若干散热风扇，所述若干散热风扇与所述控制机构电连接，所述若干散热风扇设置在所述测试柜于若干所述电池插接盒的部分。

在其中一个实施例中，所述控制机构设置有显示器。

上述电池充放电测试装置在工作过程中，所述电源机构中的AC-DC转换器将外界的交流电转换为若干所述电池插接盒中的电池充电时所需要的直流电，所述电源机构中的DC-DC转换器将经过所述AC-DC转换器转换而来的直流电变换为电压平稳的直流电以供特定的电池充电。经所述DC-DC转换器变换而来的电压平稳的直流电的电压值由所述控制机构控制决定。当待测试的电池充满电时，所述控制机构控制所述DC-AC转换器将电池输出的直流电转化为与外界电网相适配的交流电并传送回外界电网实现电能的循环利用。在所述电池充放电测试装置对待测试电池进行充放电测试的过程中，所述检测机构时刻地检测输入若干所述电池插接盒中的电池的电压和电流以及若干所述电池插接盒中的电池输出到电网的电压和电流。另外，所述检测机构检测若干所述电池插接盒中的电池充放电的时间，并传送至所述控制机构。实现所述电池充放电测试装置对电池充放电情况的实时监控和反馈。

附图说明

图1为一个实施例中电池充放电测试装置的结构示意图；

图2为一个实施例中电池充放电测试装置的部分结构示意图；

图3为一个实施例中电池充放电测试装置的部分结构示意图；

图4为一个实施例中电池充放电测试装置的部分结构示意图；

图5为一个实施例中控制机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请一并参阅图1至图5，其为一个实施例中的一种一体式电池充放电测试装置10，所述电池充放电测试装置10包括：测试柜100、控制机构200、检测机构300、若干电池插接盒400以及电源机构500。所述检测机构300、若干所述电池插接盒400、所述检测机构300以及所述电源机构500均收容于所述测试柜100中。所述检测机构300以及所述电源机构500分别与所述控制机构200电连接。若干所述电池插接盒400与所述电源机构500电连接。所述测试柜100用于支撑所述控制机构200、所述检测机构300、若干所述电池插接盒400以及所述电源机构500。若干所述电池插接盒400用于承装和连接待测试电池。

所述电源机构500用于将外界电网中的交流电变换为若干所述电池插接盒400中的待测试电池充电所需要的电压平稳的直流电，并在待测试电池放电时将待测试电池输出的直流电转换为与外界电网所适配的交流电。具体的，请参阅图3，所述电源机构500包括AC-DC转换器510、DC-DC转换器520以及DC-AC转换器530。所述电池插接盒400通过所述DC-DC转换器520与所述AC-DC转换器510电连接，所述电池插接盒400通过所述DC-DC转换器520与所述DC-AC转换器530电连接。所述电源机构500中的AC-DC转换器510将外界的交流电转换为所述电池插接盒400中的电池充电时所需要的直流电，所述电源机构500中的DC-DC转换器520将经过所述AC-DC转换器510转换而来的直流电变换为电压平稳的直流电以供特定的电池充电。

所述检测机构300用于检测输入待测试电池的电流情况以及待测试电池输出的电流的情况，具体的，请参阅图4，所述检测机构300包括电压检测模块310、电流检测模块320以及计时检测模块330。所述电压检测模块310用于检测输入待测试电池的直流电的电压值大小以及待测试电池输出的电压值大小。所述电流检测模块320用于检测输入待测试电池的直流电的电流值大小以及待测试电池输出的电流值大小。所述计时检测模块330用于检测待测试电池完成充电以及完成放电的时间。

为了扩大所述电池充放电测试装置10的适用范围，在其中一个实施例中，具体的，所述电池插接盒400包括插接盒体以及电池测试夹具，所述电池测试夹具收容于所述插接盒体中。在本实施例中，所述电池测试夹具包括顶针式电池测试夹具、盒式电池测试夹具以及槽式电池测试夹具。进一步地，不同的插接盒体开设有若干各不同的容置腔。各种不同的电池测试夹具以及不同的容置腔适配各种不同的待测试电池。如此，所述电池充放电测试装置10可以测试不同规格的电池，丰富了所述电池充放电测试装置10的测试功能，扩大了所述电池充放电测试装置10的适用范围。

上述电池充放电测试装置10在工作过程中，所述电源机构500中的AC-DC转换器510将外界的交流电转换为若干所述电池插接盒400中的电池充电时所需要的直流电，所述电源机构500中的DC-DC转换器520将经过所述AC-DC转换器510转换而来的直流电变换为电压平稳的直流电以供特定的电池充电。经所述DC-DC转换器520变换而来的电压平稳的直流电的电压值由所述检测机构300控制决定。当待测试的电池充满电时，所述控制机构200控制所述DC-AC转换器530将电池输出的直流电转化为与外界电网相适配的交流电并传送回外界电网实现电能的循环利用。在所述电池充放电测试装置10对待测试电池进行充放电测试的过程中，所述检测机构300时刻地检测输入若干所述电池插接盒400中的电池的电压和电流以及若干所述电池插接盒400中的电池输出到电网的电压和电流。另外，所述检测机构300检测若干所述电池插接盒400中的电池充放电的时间，并传送至所述控制机构200。实现所述电池充放电测试装置10对电池充放电情况的实时监控和反馈。

为了检测所述电池充放电测试装置10在工作过程中的温度，在其中一个实施例中，所述电池充放电测试装置10还包括温度传感器（图未示），所述温度传感器与所述控制机构200电连接，所述温度传感器设置在所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分。因为所述电池充放电测试装置10在工作过程中需要对电池进行反复的充放电，待测试的电池会产生热量。如果热量过大会严重影响所述电池充放电测试装置10的使用寿命，甚至会导致所述电池充放电测试装置10中的其他零部件被烧毁。所述温度传感器用于实时测量所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分的温度。当所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分的温度大于第一温度预设值时，所述温度传感器会将温度信息传送至所述控制机构200。如此，通过在所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分设置温度传感器来实时监测电池充放电测试装置10在工作过程中的温度。

为了降低所述电池充放电测试装置10在工作过程中的温度，请参阅图1，在其中一个实施例中，所述测试柜100开设有若干散热孔101，所述若干散热孔101均匀开设在所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分。进一步地，在本实施例中，所述电池充放电测试装置10还包括若干散热风扇（图未示），所述若干散热风扇与所述控制机构200电连接，所述若干散热风扇设置在所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分。所述若干散热风扇的产生的气流的流向与所述若干散热孔101的开设位置相对应。也就是说，所述若干散热风扇将所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分的高温空气通过所述若干散热孔101散发到外界。在另外的实施例中，所述电池充放电测试装置10还包括空调机，所述空调机的输出端朝向所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分。当所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分的温度大于第一温度预设值时，所述控制机构200控制所述空调机或者所述散热风扇工作，当所述空调机工作一段时间后所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分的温度低于第二温度预设值。所述控制机构200控制所述所述空调机或者所述散热风扇停止工作。在实际操作过程中，所述电池充放电测试装置10设置在恒温室中。如此，所述空调机或者所述散热风扇将所述电池充放电测试装置10在工作过程中的温度控制在合理的温度范围内。

为了检测所述电池充放电测试装置10的工作环境的空气湿度，在其中一个实施例中，所述电池充放电测试装置还包括湿度传感器（图未示），所述湿度传感器与所述控制机构200电连接，所述湿度传感器设置在所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分。因为所述电池充放电测试装置10在工作过程中需要对电池进行反复的充放电，湿度过大的空气容易导致所述电池充放电测试装置10短路以至于所述电池充放电测试装置10中的其他零部件被烧毁，另外，湿度过大的空气会影响待测试电池的使用寿命从而影响所述电池充放电测试装置10对待测试电池测试的结果。其次，湿度过大的空气甚至会严重影响所述电池充放电测试装置10的使用寿命。所述湿度传感器用于实时测量所述电池充放电测试装置10的工作环境的空气湿度。当所述电池充放电测试装置10的工作环境的空气湿度大于第一湿度预设值时，所述湿度传感器会将湿度信息传送至所述控制机构200。如此，通过在所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分设置湿度传感器来实时检测所述电池充放电测试装置10的工作环境的空气湿度。

为了降低所述电池充放电测试装置10的工作环境中的湿度，在其中一个实施例中，所述电池充放电测试装置10还包括除湿器（图未示），所述除湿器与所述控制机构200电连接，所述除湿器设置在所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分。当所述电池充放电测试装置10的工作环境的空气湿度大于第一湿度预设值时，所述湿度传感器会将湿度信息传送至所述控制机构200。所述控制机构200控制所述除湿器工作。当所述除湿器工作一段时间后，所述湿度传感器检测到所述电池充放电测试装置10的工作环境中的湿度低于第二预设值时，所述控制机构200控制所述除湿器停止工作。如此，所述除湿器保证了所述电池充放电测试装置10的工作环境中的湿度在合理的范围内。

为了提高所述电池充放电测试装置10的移动便利性，请参阅图1，在其中一个实施例中，所述测试柜100设置有若干万向轮110，所述若干万向轮110均匀分布于所述测试柜100的底部。在本实施例中，所述测试柜100设置有四个万向轮110，四个所述万向轮110分别设置在所述测试柜100的四个底脚。所述万向轮110设置有脚刹。当操作人员将所述电池充放电测试装置10移动到合适的位置时，通过所述脚刹将所述万向轮110进行锁死来避免所述电池充放电测试装置10发生移动以固定所述电池充放电测试装置10的位置。如此，所述测试柜100的底部设置的若干所述万向轮110增加了所述电池充放电测试装置10的移动便利性。

为了方便用户获取所述电池充放电测试装置10的工作状况，请参阅图5，在其中一个实施例中，所述控制机构200设置有显示器210。所述温度传感器检测到的所述测试柜100于若干所述电池插接盒400的部分的温度值实时地传送至所述控制机构200并通过所述显示器210显示出来。所述湿度传感器将所述电池充放电测试装置10的工作环境的空气湿度值实时地传送至所述控制机构200并通过所述显示器210显示出来。输入所述电池插接盒400中待测试电池的电压和电流也通过所述显示器210显示出来。所述电池插接盒400中待测试电池输出的电压和电流也通过所述显示器210显示出来。另外，各所述电池插接盒400中电池完成充放电的时间也通过所述显示器210显示出来。如此，操作人员通过观察所述显示器210就可以获取所述电池充放电测试装置10的工作状况。

为了实现所述电池充放电测试装置10的报警功能，请参阅图5，在其中一个实施例中，所述控制机构200设置有报警器220。在本实施例中，所述报警器220为蜂鸣报警器。当所述检测机构300检测到输入所述电池插接盒400中的电池的电压和电流以及所述电池插接盒400中的电池输出到外界电网的电压和电流超过所述控制机构200内设置的预设范围时，与所述检测机构300电连接的所述控制机构200就会控制所述报警器220进行报警。当所述温度传感器检测到所述电池充放电测试装置10在工作过程中的温度大于所述控制机构200内设置的第三温度预设值时，所述控制机构200控制所述报警器220进行报警。当所述湿度传感器检测到所述电池充放电测试装置10的工作环境的空气湿度大于所述控制机构200内设置的第三湿度预设值时，所述控制机构200控制所述报警器220进行报警。进一步地，所述控制机构200还设置有报警器开关221，用户可以通过控制所述报警器开关221对所述报警器220进行开关控制。在其中一个实施例中，所述控制机构200设置有报警指示灯222。在本实施例中，所述报警指示灯222为三色指示灯，当所述电池充放电测试装置10出现不同的状况时，所述控制机构200控制所述报警指示灯222发出不同的灯光，同时也会发出不同的报警声。如此，用户通过所述报警器220以及所述报警指示灯222就可以及时发现所述电池充放电测试装置10不同地非正常状况。

在本实施例中，所述控制机构200包括上位机和中位机板。所述上位机上设置有多个USB接口，操作人员通过USB可以直接读取到待测试电池包的数据。操作人员通过在所述上位机上设置对各所述电池插接盒400中的待测试电池充电的充电电压值和充电电流值。并且操作人员通过在所述上位机上设置对各所述电池插接盒400中的待测试电池的充电时间。所述上位机负责对所述电池充放电测试装置10各种参数信息的采集、保存并且对与各种参数信息的采集速率可以调节。所述上位机可以针对采集和保存到的数据信息进行打印。所述中位机负责协助所述检测机构300对各所述电池插接盒400中的待测试电池的充放电情况的监控，并将各所述电池插接盒400中的待测试电池的充放电情况反应给所述上位机。在充电过程中，所述电源机构500通过斩波方式给各所述电池插接盒400中的待测试电池进行充电，效率大于百分之八十五。在放电过程中，各所述电池插接盒400中的待测试电池经过直流母线以及所述DC-AC转换器530逆变到电网中，供其他设备用电，电能转化率大于百分之八十。所述电池充放电测试装置10可以针对于各所述电池插接盒400中的每一个测试单元中的电池进行单独的充放电处理。

在所述电池充放电测试装置10实际的工作过程中，所述空调机或者所述散热风扇将所述电池充放电测试装置10在工作过程中的温度控制在零下十摄氏度到50摄氏度的温度范围内，优选地，所述空调机或者所述散热风扇将所述电池充放电测试装置10在工作过程中的温度控制在0摄氏度到40摄氏度的温度范围内。所述除湿器保证了所述电池充放电测试装置10的工作环境中的湿度低于80%RH范围内。优选地，所述除湿器保证了所述电池充放电测试装置10的工作环境中的湿度低于70%RH范围内。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

设计图

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