锂离子电池智能测试系统的研究与实现

摘要

随着科技的进步与锂离子电池工业的迅速发展，对锂离子电池的质量也提出了更高的要求，国内外都把锂离子电池的检测提到了一个及其重要的地位。锂离子电池的质量直接影响着电子产品的稳定性、可靠性。一个高效、稳定、精确、可靠的锂离子电池测试设备具有非常重要的意义。
　　 本文通过对锂离子电池测试指标的分析，针对目前常用的测试系统存在测试速率低、误差大、不易操作等问题，提出了一个由μC/OS-Ⅱ操作系统和ARM处理器组成的测试方案。本方案充分利用μC/OS-Ⅱ操作系统的实时性和ARM处理器优异的控制能力，不仅解决了电池测试系统中多任务调度的问题，还实现了对衡量电池品质的各参数的精确检测。
　　 首先，本文在提出的方案的基础上，以LPC2138处理器为核心，采用PWM对电池充放电过程中电流实施控制，设计了电流充放电电路；采用四线测试法，设计了电池内阻测试电路；在硬件设计中，还完成了电池电压、电流信号采集电路，信号调理电路以及上下位机通信电路的设计。
　　 其次，在软件方面，为便于程序的调试和改进，采用模块化的思想，完成了电池充放电软件、键盘软件及上位机软件等模块的设计，给出相应的流程图和实现过程，并通过嵌入μC/OS-Ⅱ实时操作系统，实现各测试软件模块的管理和调度；采用Visual Basic6.0完成了上位机界面的设计，从而在上位机中实现了电池充放电曲线的绘制、数据记录及测试结果的显示等功能。
　　 最后，本测试系统，经质检部门的检定，符合“GB/T18287-2000蜂窝电话用锂离子电池总规范”的测试要求，本文设计的测试系统准确度高、可靠性好、测试速度快、操作方便、易于规模化生产和推广。