锂电池自动测试系统的研究与设计

摘要：针对现有锂电池生产测试效率低的问题，设计了一种由微处理器S3C2410为核心通过串口总线控制测量仪表实现锂电池生产的自动化测试系统，实践证明该设计满足了锂电池电性大规模生产的测试需求，为锂电池的制造提供品质保证。

关键词：锂电池；生产测试；微处理器；自动化

 

引言

随着绿色能源和低碳经济的发展，客户对锂电池生产制造的质量要求越来越高。性能测试是产品质量的必要条件，测试过程的实时监控和信息反馈是实现性能测试可信度的保证。目前锂离子电池电性能测试一般利用标准化的测量仪器仪表人工手动检测，没有形成适合大规模工业化生产需要的自动化生产测试和智能化的测试信息管理，这种测试效率低、成本高，对不良品无法有效实时监控。利用现有测试仪器与嵌入式系统结合实现测试数据实时采集和分析、产品质量的实时监控以及良好的人机界面。鉴于大规模生产的成本等因素的考虑，我们研发一种性能可靠价格合理能够实现无人操作并能实时反馈测试信息的锂电池测试设备，该设备采用单片机控制测试仪器对电池电性能参数进行采集，实现电池电性能的自动化测试。

1 测试功能分析

实践验证表明，锂电池的容量、寿命、安全等主要性能指标都能从锂电池内阻表现出来，锂电池内阻越小容量越大，内阻值的变化可以预测电池的寿命和安全性能，因此锂电池内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。锂电池电性能测试主要集中在内阻测试和电压测试。该测试系统主要是通过单片机控制测试仪表实现锂电池内阻和电压的测量、数据分析以及测试信息的实时显示与传输等。

2 硬件系统

该系统以S3C2410芯片作为核心处理器，该芯片是三星公司一款高性价比的32位微控制器，内含32位ARM920T内核，主频高达203 MHZ，内置16KB程序存储器和数据存储器、三通道的UART、四通道的DMA等。扩展64M 的FLASH用于存储WINDOWS CE嵌入式操作系统、应用程序的代码等。通过以太网控制器CS8900A扩展一个10M的以太网端口将系统接入INTERNAT网实现远程监控。系统还设计了键盘和LCD显示实现人机界面。锂电池电性能测试系统框图如下页图1所示，S3C2410通过串口总线控制安捷伦34401万用表实现内阻和电压的测量。单片机读取数据后根据设定测试范围对数据进行分析处理、显示，并实时传输到上位机以实现远程监控，单片机同时根据程序自动控制继电器实现执行元件的运行，配合仪表完成自动化测试。该系统也可以通过按键手动设置控制测试系统。

 

3 系统软件设计

 

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