锂电池保护板测试装置的关键技术研究

发布时间：2019-11-17 18:26

【摘要】：锂电池作为一种新型能源，已被广泛应用于工业和军事领域。由于锂电池在使用时不能出现过充、过放和过流等情况，所以通常会配备一块锂电池保护板来对其进行保护。为了保证锂电池保护板已经起到了保护作用，就需要在锂电池保护板生产过程中用锂电池保护板测试装置对其进行检测。锂电池保护板测试装置是一种能够准确测量锂电池保护板的各项参数的仪器。其测量内容有过充电保护电压值、过放电保护电压值、过电流保护值、静态电流等。现有的锂电池保护板测试装置多以单片机为控制器，用真实的锂电池或电子负载作为测试电源，这一类锂电池保护板测试装置存在以下不足：（1）测试内容和可测试的节数少（2）测试周期长（3）人机交互不友好，用户操作繁琐。针对上述不足，本文研究开发了一种测试精度高、测试速度快、适用于多种类型的锂电池保护板测试装置。该装置分为硬件系统设计和软件系统设计两个部分。硬件系统设计包括：（1）主控制器硬件模块，该模块主要以S3C2440A嵌入式微处理器为核心，外设主要包括TFT显示屏、触摸屏、Nand Flash和Nor Flash等。（2）电池模拟器的设计主要是以STM32为核心，通过通信模块、电压产生模块、采样模块来实现可调输出高精度的电压。（3）大电流恒流源模块主要是通过电压控制模块和采样模块来控制大功率MOS管，从而实现脉冲大电流。软件系统设计分为两个部分：（1）设计中采用了WinCE操作系统，完成了WinCE6.0的定制与移植，，并在此基础上完成了锂电池保护板测试装置的应用软件设计。（2）针对主控器模块和电池模拟器之间的数据传输，本设计采用RS-485标准设计了一种高效的自定义通信协议来协调各模块之间的数据通信。最后，在硬件和软件设计完成的基础上，用该装置对4串锂电池保护板进行了实际测量，结果如下：该装置能测量锂电池保护板的过充、过放保护电压值、过电流保护值等9个参数，其中电压参数的最大绝对误差为6mV，电流参数的最大相对误差为3.3%。测试完成总共用时96s。
【图文】：

功能流程图,功能模块,功能选择

锂电池保护板测试装置的关键技术研究40图4.6 初始化功能模块Fig. 4.6 The function of initialization在实现过程中，通过读取用户输入的用户名和密码与存储在 SD 卡上预先设置的用户信息相比较，如果匹配成功，则进入功能选择模块；如果匹配不成功则提示输入错误警告。由于测试人员的水平有限，所以登录模块的设置相对简单，只是为了防止其他非操作人员的干预。如图 4.7 为登录模块的软件流程图。开始输入用户信息读取SD卡存储信息信息是否匹配？进入功能选择界面YN图4.7 登录功能流程图Fig. 4.7 The flow diagram of login在登录成功后，进入功能选择模块。该模块将锂电池保护板测试装置的各个功能模块通过列表视图类 ClistCtrl 的形式展现。而且各个功能模块使用了图标的方式，可以形象的分辨出各个功能模块的作用。功能模块中还包括关机选项，可用于关闭应用软件。功能选择模块如图4.8 所示。

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宁波大学硕士学位论文41图4.8 功能选择模块Fig. 4.8 The interface of function selection整个应用软件是用模态对话框和非模态对话框构成的。对话框的初始化都由消息响应函数 OnInitDialog()完成。消息机制是 MFC 的一个重要的机制，消息可以分为命令消息以及用户自定义消息。一个消息的响应需要经过 3 个部分的处理：首先需要把消息放到消息队列中，然后，该消息一直循环，直到被窗口响应。最后，由窗口响应函数处理。这里通过截取鼠标的点击位置消息来获取当前选中的是哪个功能选项，然后再创建相应的功能模块。由于鼠标点击的坐标位于整个窗口的客户区，与屏幕坐标参考位置不同，所以可以通过ScreenToClient 这个 API 函数进行转换。如图 4.9 为按键消息响应流程图。开始获取单击屏幕坐标
【学位授予单位】：宁波大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM912

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