笔记本电脑电池监测系统的制作方法
专利名称笔记本电脑电池监测系统的制作方法
技术领域本实用新型涉及ー种电池监测系统，特别是涉及一种笔记本电脑电池监测系统，属于电池监测系统技术领域。
背景技术现有的笔记本电池测试设备厂商以日韩居多，技术比较成熟，但是价格昂贵，虽然国内有部分类似设备，但是系统测试精度相对较低，市场迫切需求系统结构简单、节约成本和测试精度较高的笔记本电脑电池监测系统。授权公告号是CNU的实用型新专利，名称是移动式实验室，该专利具体公开了仪器模块化的PXI板卡，包括，示波器板卡、万用表板卡数字I/o板卡和电源板卡，并 详细介绍了上述模块化的PXI板卡的组成及工作原理。
发明内容本实用型新所要解决的技术问题是，克服现有技术中的缺陷，提供ー种系统结构简单、节约成本和测试精度较高的笔记本电脑电池监测系统。本实用型新所采用的技术方案是，一种笔记本电脑电池监测系统，包括，通讯测量模块SMBus、电子负载板卡、线性电源板卡、内阻测试仪板卡、数字万用表板卡DMM、控制单元板卡DI0、测试回路単元和エ控机，所述的通讯测量模块SMBus、电子负载板卡、线性电源板卡和内阻测试仪板卡，通过COM串ロ接ロ电路与所述的エ控机相互电连接；所述的数字万用表板卡DMM和控制单元板卡DI0，通过PCI接ロ电路与与所述的エ控机相互电连接；所述的通讯测量模块SMBus、电子负载板卡、线性电源板卡、内阻测试仪板卡、数字万用表板卡DMM和控制单元板卡DIO的输出，通过所述的测试回路単元与待测物笔记本电脑电池相互电连接，所述的通讯测量模块SMBus设置有SMBus通讯接ロ与待测物笔记本电脑电池上的SMBus通讯接ロ相互电连接。所述的通讯测量模块SMBus，包括，RS232接ロ电路、主控单元、SMBus接ロ电池单元，所述的主控单元，通过RS232接ロ电路与エ控机相互电连接，所述的SMBus接ロ电池单元，还包括，测试回路板単元，所述的主控单元，还通过所述测试回路板単元与待测物笔记本电脑电池上的SMBus通讯接ロ相互电连接；所述的主控单元的MCU芯片，采用ATMEL公司高性能、低功耗的8位AVR 微处理器，型号是Megal6。还包括有前面板，所述前面板设置有每个测试通道接口和显示每个测试通道状态的指示灯。所述测试回路板単元，设置有接插形式连接的继电器板和母板，采用继电器的型号是 BTR-1215。本实用型新的有益效果是，本实用型新采用PCI架构、高性能测试模块和通讯模块相结合的技术方案，在保证良好测试性能的基础上，降低了系统的复杂性，易于扩展，具有高速、低功耗、低成本、高性价比、稳定性好和使用方便等特点，从而大大降低了测试成本；可以进行独立配置监测系统，多エ位测试，増加测试效率；采用SMBUS通信功能进行SBS寄存器、EEPROM/FLASH数据进行读、写、修改等操作，实现与上位机数据交换；可兼容多种电量监测芯片。
图I是本实用型新笔记本电脑电池监测系统测试系统架构示意图；图2是本实用型新的SMBus通讯测试模块原理框图；图3是本实用型新的SMBus通讯系统图；图4是本实用型新的SMBus通讯测试模块原理图；图5是本实用新型的控制继电路输出电路原理图I图6是本实用新型的控制继电路输出电路原理图2图7是本实用新型的控制继电路输出电路原理图3图8是本实用新型的控制继电路输出电路原理图4。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用型新作进ー步详细说明图I是本实用型新笔记本电脑电池监测系统测试系统架构示意图；如图I所示，一种笔记本电脑电池监测系统，包括，通讯测量模块SMBus、电子负载板卡、线性电源板卡、内阻测试仪板卡、数字万用表板卡DMM、控制单元板卡DI0、测试回路単元和エ控机，所述的通讯测量模块SMBus、电子负载板卡、线性电源板卡和内阻测试仪板卡，通过COM串ロ接ロ电路与所述的エ控机相互电连接；所述的数字万用表板卡DMM和控制单元板卡DI0，通过PCI接ロ电路与与所述的エ控机相互电连接；所述的通讯测量模块SMBus、电子负载板卡、线性电源板卡、内阻测试仪板卡、数字万用表板卡DMM和控制单元板卡DIO的输出，通过所述的测试回路単元与待测物笔记本电脑电池相互电连接，所述的通讯测量模块SMBus设置有SMBus通讯接ロ与待测物笔记本电脑电池上的SMBus通讯接ロ相互电连接。所述的通讯测量模块SMBus，包括，RS232接ロ电路、主控单元、SMBus接ロ电池单元，所述的主控单元，通过RS232接ロ电路与エ控机相互电连接，所述的SMBus接ロ电池单元，还包括，测试回路板単元，所述的主控单元，还通过所述测试回路板単元与待测物笔记本电脑电池上的SMBus通讯接ロ相互电连接；所述的主控单元的MCU芯片，采用ATMEL公司高性能、低功耗的8位AVR 微处理器，型号是Megal6。所述测试回路板単元，设置有接插形式连接的继电器板和母板，采用继电器的型号是BTR-1215。前面板设置有每个测试通道的接口和显示每个测试通道状态的指示灯。为了保证系统測量精度，本实用型新装置中选用高精度高分辨率的仪器仪表板卡，每ー个仪器仪表板卡都有良好的抗干扰能力。其中选用的线性电源板卡为纹波小、抗干扰能力强、输出稳定的线性电源，避免了因为仪表之间的电磁干扰而引起系统精度的降低。同时，通过软件方法，对测量结果进行有效补偿以保证测量的准确性。另外，设备也具有基本的測量校准功能，保证所有硬件的正常工作。本实用型新具有反接保护功能，当实际生产中由于误操作出现电池反接现象，本实用型新自动停止后续测试流程，井向有关人员提出警示，当电池正确连接后，系统自动恢复测试。在设备的前面板留有每个测试通道接ロ，以及，能显示每个测试通道状态的指示灯，方便使用者了解每个通道的当前状态。外接输入设备采用全功能带轨迹球键盘，并安装在下翻式的托盘中，方便生产线使用。图2是本实用型新的SMBus通讯测试模块原理框图；图3是本实用型新的SMBus通讯系统图；图4是本实用型新的SMBus通讯测试模块原理图；如图2至图4所示，SMBus通讯模块的工作原理选用MAX2323芯片，实现串ロ连接器与MCU的通讯连接，系统为MCU提供3. 3 V工作电压，MCU的PCO和PCl管脚上拉后分别与连接插件的SMBC、SMBD连接实现与待测物SMBC和SMBD的通讯，PAO和PAl管脚接输出保护电路后实现对外围设备指示灯的控制，通过MOSI、MISO、SCK、RST管脚烧录程序。所述的通讯测量模块SMBus，包括，RS232接ロ电路、主控单元、SMBus接ロ电池单元，所述的主控单元，通过RS232接ロ电路与エ控机相互电连接，与上位机通讯，所述的主控单元，通过SMBus接ロ电池单元与待测物笔记本电脑电池上的SMBus通讯接ロ相互电连接，访问电量监测芯片；所述的主控单元的MCU芯片，采用ATMEL公司高性能、低功耗的8位AVR 微处理器，型号是Megal6。SMBus总线是ー个特殊的I2 C总线，包括数据协议，设备地址和额外的电气要求，是设计用于在智能电池，SMBus主机，智能电池充电器和其他智 能设备之间传输命令和信息的总线。主控部分的功能主要是:MCU按照和上位机的通讯协议，响应上位机发出的指令，通过SMBus接ロ电池单元对待测物笔记本电脑电池Gas GaugeIC内部的SBS寄存器、EEPROM/FLASH进行读、写、修改等操作，进而完成用户要求的PCM校准、过充、过温等保护测试、加解锁、数据下载等功能。该系统可兼容多种电量监测芯片，如BQ2084、BQ2085 BQ20z70、BQ20z75、BQ20z80、BQ20z90、BQ20z95，BQ2060、BQ3060、R2J24020、R2J24050等。可对访问芯片的SBS数据和DataFlash数据进行读写操作。图5-8是本实用型新的控制继电器输出电路原理图；如图5-8所示，电路工作原理是通过所述的控制单元板卡DIO根据所述的エ控机发送的指令输出相应的高低电平控制相关继电器的动作，实现所需测试资源与待测物测试端ロ的连接，形成測量回路，为了保护控制单元板卡DI0，板卡的每个输出端都有相应的保护电路，每个输出端独立控制ー个或数个继电器。测试回路板采用分离模式，分为继电器板和母板，该测试回路主要通过控制単元板卡DIO控制继电器的切換，来实现资源与待测对象相关引脚的连接，每个控制端都具有独立的保护电路，该测试回路中采用BTR-1215继电器。在生产过程中，如发现多块半成品的测试中同一项或多项测试fail，或继电器损坏，只要将插在母板上的继电器板取下，换上新的继电器板即可，继电器板与母板的连接方式即可以采用带导线的接插件连接，也可以采用线路板直接接插的方式。该监测系统主要用于笔记本电池等智能电池组的成品与半成品的电气性能检测，以及，对电池保护板上的电源管理芯片内部SBS寄存器和EEPROM/Flash的读、写、比对和修改等操作，完成对智能电池组的相关测试。本实用型新采用PCI架构、高性能测试模块和通讯模块相结合的技术方案，在保证良好测试性能的基础上，降低了系统的复杂性，易于扩展，具有高速、低功耗、低成本、高性价比、稳定性好和使用方便等特点，从而大大降低了测试成本，满了研发、设计和生产测试工程师的需求。采用独立配置测试装置，多エ位测试，増加测试效率。SMBUS通信功能SBS寄存器、EEPROM/FLASH数据进行读、写、修改等操作，实现与上位机数据交换；SMBUS通信可兼容多种电量监
权利要求1、一种笔记本电脑电池监测系统，其特征在于，包括，通讯测量模块SMBus、电子负载板卡、线性电源板卡、内阻测试仪板卡、数字万用表板卡DMM、控制单元板卡DIO、测试回路単元和エ控机，所述的通讯测量模块SMBus、电子负载板卡、线性电源板卡和内阻测试仪板卡，通过COM串ロ接ロ电路与所述的エ控机相互电连接；所述的数字万用表板卡DMM和控制単元板卡DI0，通过PCI接ロ电路与与所述的エ控机相互电连接；所述的通讯测量模块SMBus、电子负载板卡、线性电源板卡、内阻测试仪板卡、数字万用表板卡DMM和控制单元板卡DIO的输出，通过所述的测试回路単元与待测物笔记本电脑电池相互电连接，所述的通讯测量模块SMBus设置有SMBus通讯接ロ与待测物笔记本电脑电池上的SMBus通讯接ロ相互电连接。
2、根据权利要求I所述的ー种笔记本电脑电池监测系统，其特征在于，所述的通讯测量模块SMBus，包括，RS232接ロ电路、主控单元、SMBus接ロ电池单元，所述的主控单元，通过RS232接ロ电路与エ控机相互电连接，所述的SMBus接ロ电池单元，还包括，测试回路板单元，所述的主控单元，还通过所述测试回路板单元与待测物笔记本电脑电池上的SMBus通讯接ロ相互电连接；所述的主控单元的MCU芯片，采用ATMEL公司高性能、低功耗的8位AVR 微处理器，型号是Megal6。
3、根据权利要求I或2所述的ー种笔记本电脑电池监测系统，其特征在于，还包括有前面板，所述前面板设置有每个测试通道接口和显示每个测试通道状态的指示灯。
4、根据权利要求2所述的ー种笔记本电脑电池监测系统，其特征在于，所述测试回路板単元，设置有接插形式连接的继电器板和母板，采用继电器的型号是BTR-1215。
专利摘要本实用新型公开了一种笔记本电脑电池监测系统，包括，通讯测量模块、电子负载板卡、线性电源板卡、内阻测试仪板卡、数字万用表板卡、控制单元板卡、测试回路单元和工控机，所述的通讯测量模块、电子负载板卡、线性电源板卡和内阻测试仪板卡，通过COM串口接口电路与所述的工控机相互电连接；所述的数字万用表板卡和控制单元板卡，通过PCI接口电路与与所述的工控机相互电连接；各种板卡的输出，通过测试回路单元与待测物笔记本电脑电池相互电连接。有益效果是，本实用型新采用PCI架构、高性能测试模块和通讯模块相结合的技术方案，可进行独立配置监测系统，多工位测试，增加测试效率；实现与上位机数据交换；兼容多种电量监测芯片。
文档编号G01R31/36GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者周宪, 张弥, 明鑫, 朱里, 赵春莲 申请人:天津市贲雷科技发展有限公司BQ20Z95DBTR中文资料_图文_百度文库
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--------------------------Page1------------------------------与与电量计间采用电量计间采用通信接通信接MSP430与与bq电量计间采用电量计间采用SMBus通信接通信接口的宽输入电池充电器口的宽输入电池充电器口的宽输入电池充电器口的宽输入电池充电器AbhishekA.JoshiMSP430系统解决方案KeithJ.Keller模拟应用摘要摘要摘要摘要本应用报告描述了一个具有宽电压输入的智能电池充电器。其中的参考设计实现了在MSP430微控制器和兼容SMBus的电池电量计之间进行通信的系统管理总线（SMBus）协议。MSP430器件通过SMBus从电量计获取电压、电流和其它一些参数，之后通过调节输出到dc/dc变换器模块的PWM占空比来传递电池所需的电量。硬件原理图，软件源代码以及其它信息可以从以下网址获得：/lit/zip/slaa476.说明说明：：虽然所设计的软件针对的是系列微控制器，但经过微小的修改后就可以说明说明：：MSP430F550x被移植到具有MSP430的其它系列控制器中。在本应用中所展示的充电器原理方案主要是针对Li-ion/Li-polymer化学电池的，但所描述的电池充电总体概念应该对任何类型的化学电池适用。--------------------------Page2------------------------------目录目录目录目录1引言..................................................................................................................................................42硬件..................................................................................................................................................52.1系统整体描述.....................................................................................................................52.2MSP430F5510子板子系统...............................................................................................62.3功率级板子系统.................................................................................................................83软件...............................................................................................................................................113.1SMBus协议描述.............................................................................................................113.2软件文件结构...................................................................................................................123.3API调用描述..................................................................................................................143.4示例应用程序描述...........................................................................................................25参考文献................................................
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