基于嵌入式的电池测试系统设计

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随着通信产品以及消费类电子产品的日益普及,二次电池在人们生活中得到了越来越广泛的应用。二次电池的大规模生产和使用对电池测试设备提出了新的要求:不仅仅要保证电池参数测量的精度,还必须要适应工业中的大规模化测试和管理要求,因此电池测试系统除了要具备稳定精确的测量电路外还需要有强大的数据处理能力。 国内现有电池测试设备采用单片机作为核心控制器,测试参数较少,数据处理能力有限;且PC机与设备之间通常采用串口进行通信,导致一台PC只能控制一到两台测试设备,不满足大规模化工业生产与测试的需求。国外的设备功能强大但价格极为昂贵。针对这一状况,本文设计了一种新的电池测试系统,该系统不仅能实现传统电池检测系统中对电池的充放电控制和电流电压采样,还能测试电池的温度和内阻,并通过网络通信模块,使一台PC机能控制的设备数量大幅增加,以适应工业中规模化需求。 本文所设计的电池测试系统由PC客户端、服务器、充放电单元、控制单元和信号采样调理单元构成。核心控制器采用ARM7系列芯片,替代了传统的16位单片机。该测试系统根据设定的待测电池的充放电参数,将电池两端电压和电流通过采样电路实时地记载下来,根据采样的数据计算得到电池的各种参数。该测试系统具有温度和电池内阻检测功能。温度测试采用热电偶法,测量范围宽,准确度高,便于集中检测和自动控制。内阻测试采用四端子交流法,具有抗干扰能力强,适用范围广的特点。信号采样调理单元与控制单元之间采用RS232串行接口进行数据通信。而控制单元除包含RS232串行接口外,还加入网络接口,用户可以根据需要选择它与PC客户端之间的通信接口。测试结果表明:系统运行良好,基本达到设计要求。
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