本發(fā)明涉及測控技術(shù)與儀器，特別是涉及一種機載電池充放電在線檢定裝置。

背景技術(shù)：

機載電池在使用之前要進行充放電實驗，在實驗過程中為了評價電池的性能指標，需要對充放電過程中的電壓和電流參數(shù)進行檢定。傳統(tǒng)的檢定方法存在以下二點不足：一是直接采用電壓測量儀表搭接在接頭上，信號連接不可靠；二是該方法僅實現(xiàn)了電壓參數(shù)的檢定，無法實現(xiàn)電流參數(shù)的檢定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對機載電池充放電參數(shù)檢定尚沒有專用的檢定裝置，本發(fā)明提供了一種機載電池充放電在線檢定裝置，通過對機載電池充放電在校檢定方法的研究，設(shè)計了在校檢定裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和計量方法。

本裝置串聯(lián)在充電回路中，充電裝置通過測試輸入電纜連接到檢定裝置，檢定裝置的測試輸出電纜連接到機載電池；本發(fā)明還可以通過計量輸入接頭輸入高精度檢定信號，通過計量輸出接頭輸出到高精度測量儀表進行顯示，其組成包括：內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部結(jié)構(gòu)、前面板和后面板；

所述的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其組成包括分流器、散熱風(fēng)扇、測量儀表、主控板、AC/DC電源和RS232；

所述的外部結(jié)構(gòu)，其組成包括插頭、護柄、充電設(shè)備和機載電池；

所述的前蓋板，其組成包括機載電纜航插、計量輸出插孔、電壓/電流切換開關(guān)、顯控單元；

所述的后蓋板，其組成包括充電器插孔、計量輸入接線柱；

其中，分流器串聯(lián)在充電回路的高電平一側(cè)；測量儀表的高電平輸入端連接到充電設(shè)備輸出的高電平一側(cè)；測量儀表的低電平輸入端通過電壓/電流切換開關(guān)可以連接到充電設(shè)備輸出的低電平一側(cè)，以實現(xiàn)充電電壓測量；測量儀表的低電平輸入端通過切換開關(guān)又可以連接到分流器的低電平端，以實現(xiàn)分流器兩端的電壓測量，進而結(jié)算出充電電流；主控板通過RS232與測量儀表相連，控制測量儀表的操作并將測量結(jié)果讀出；顯控單元通過串口與主控板相連，顯示主控板結(jié)算的測量結(jié)果；計量輸入接線柱與充電器插孔并聯(lián)；計量輸出插孔與測量儀表的輸入端并聯(lián)；機載電池通過連接電纜上的插頭、護柄與機載電纜航插相連，進而與充電回路相連；散熱風(fēng)扇安裝于分流器上面，為分流器降溫；AC-DC電源與散熱風(fēng)扇、顯控單元、主控板相連，為其提供工作電能；

所述的分流器采用GuildLine Instruments的9230a-100型分流器作為進入電氣回路的負載；所述的測量儀表采用Agilent的34401A六位半電壓表作為參數(shù)的測量儀表；所述的顯控單元采用DW-6448-056-TN03W；所述的主控板以STM32F407為核心設(shè)計。

設(shè)計了機載電池充放電在線檢定裝置的電壓參數(shù)計量方法：

1）取下檢定機箱后面板上的測試輸入電纜，將高精度電壓源的輸出線纜接頭接入后面板的計量輸入接線柱；

2)取下檢定機箱前面板的測試輸出電纜，將高精度電壓表的輸入線纜插頭插入前面板上的計量輸出插孔；

3)將前面板的切換開關(guān)調(diào)節(jié)到“電壓”側(cè)；

4)記錄高精度電壓表的顯示值與檢定系統(tǒng)顯示的電壓結(jié)果，并計算偏差是否滿足計量指標；

5)將偏差結(jié)果輸入檢定裝置的內(nèi)部存儲單元，修正檢定的數(shù)據(jù)，提高裝置的檢定精度。

設(shè)計了機載電池充放電在線檢定裝置的電流參數(shù)計量方法：

電流參數(shù)的檢定過程比較特殊，為了實現(xiàn)電流的回路，設(shè)計了短路連接電纜及插頭，使得分流器和電流源構(gòu)成回路，分流器成為了唯有負載；

1）取下檢定機箱后面板上的測試輸入電纜，將高精度電流源的輸出線纜接頭接入后面板的計量輸入接線柱；

2)取下檢定機箱前面板的測試輸出電纜，用短路電纜將前面板的測試輸出航插直接短路；

3)將高精度電壓表的輸入線纜插頭插入前面板上的計量輸出插孔；

4)將前面板的切換開關(guān)調(diào)節(jié)到“電流”側(cè)；

5)記錄高精度電壓表的顯示值，乘以100（負載是0.01歐姆的分流器）得到電流值，與檢定系統(tǒng)顯示的電流結(jié)果比較，并計算偏差是否滿足計量指標；將偏差結(jié)果輸入檢定裝置的內(nèi)部存儲單元，修正檢定的數(shù)據(jù)，提高裝置的檢定精度。

本發(fā)明的工作原理如下：

本裝置可直接串聯(lián)接入充電回路，在充電過程中實現(xiàn)電參數(shù)的檢定，在檢定裝置以分流器為負載，結(jié)合高精度電壓表、顯控單元、主控單元、切換開關(guān)、連接插孔、快速航插和連接電纜和插頭等設(shè)計了在線檢定系統(tǒng)，其中，分流器為高精密電阻（0.01歐姆），電壓測量儀表通過切換開關(guān)可以測量分流器兩端電壓和充電器的充電電壓，分流器兩端電壓乘以100可實現(xiàn)對充電回路電流的檢定；充電器的充電電壓測量可實現(xiàn)電壓參數(shù)的檢定；

本裝置的前面板和后面板，內(nèi)部設(shè)備通過后面板實現(xiàn)充電設(shè)備的電氣連接，通過前面板實現(xiàn)與機載電池的電氣連接；

本裝置設(shè)計了機載電池的連接插頭和護柄，根據(jù)機載電池接口的機械特點，設(shè)計了一種中空多片式插頭結(jié)構(gòu)，在連接機載電池時能夠大幅度增加接觸面積，通過可靠地電氣連接，滿足大電流檢定的設(shè)計要求。護柄既方便插拔過程又提供了安全防護。

本發(fā)明的有益效果：可直接串聯(lián)在充放電回路中，在充放電過程中實現(xiàn)信號的實時檢定，不但實現(xiàn)了信號的可靠連接，而且實現(xiàn)了電壓和電流參數(shù)的全部檢定，根據(jù)裝置結(jié)構(gòu)特點，可根據(jù)計量結(jié)果對測試數(shù)據(jù)進行修正，以提高檢定系統(tǒng)的精度，滿足測試的指標要求。

附圖說明

圖1為在線檢定裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2為插頭結(jié)構(gòu)圖；

圖3為護柄結(jié)構(gòu)圖；

圖4為機箱前面板圖；

圖5為機箱后面板。

圖中：1為充電器插孔、2為計量輸入接線柱、3為電壓/電流切換開關(guān)、4為分流器、5為測量儀表、6為主控板、7為顯控單元、8為機載電纜航插、9為計量輸出插孔、10為RS232、11為插頭、12為護柄、13為散熱風(fēng)扇、14為AC-DC電源、15為充電設(shè)備、16為機載電池。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

本裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括：內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部結(jié)構(gòu)、前蓋板和后蓋板；

所述的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其組成包括分流器4、散熱風(fēng)扇13、測量儀表5、主控板6、AC/DC電源14和RS232 10；

所述的外部結(jié)構(gòu)，其組成包括插頭11、護柄12、充電設(shè)備15和機載電池16；

所述的前蓋板，其組成包括機載電纜航插8、計量輸出插孔9、電壓/電流切換開關(guān)3、顯控單元7；

所述的后蓋板，其組成包括充電器插孔1、計量輸入接線柱2；

其中，分流器4串聯(lián)在充電回路的高電平一側(cè)；測量儀表5的高電平輸入端連接到充電設(shè)備15輸出的高電平一側(cè)；測量儀表5的低電平輸入端通過電壓/電流切換開關(guān)3可以連接到充電設(shè)備15輸出的低電平一側(cè)，以實現(xiàn)充電電壓測量；測量儀表5的低電平輸入端通過切換開關(guān)又可以連接到分流器4的低電平端，以實現(xiàn)分流器4兩端的電壓測量，進而結(jié)算出充電電流；主控板6通過RS232 10與測量儀表5相連，控制測量儀表5的操作并將測量結(jié)果讀出；顯控單元7通過串口與主控板6相連，顯示主控板6結(jié)算的測量結(jié)果；計量輸入接線柱2與充電器插孔1并聯(lián)；計量輸出插孔9與測量儀表5的輸入端并聯(lián)；機載電池16通過連接電纜上的插頭11、護柄12與機載電纜航插8相連，進而與充電回路相連；風(fēng)扇13安裝于分流器4上面，為分流器降溫；AC-DC電源14與散熱風(fēng)扇13、顯控單元7、主控板6相連，為其提供工作電能；

所述的分流器4采用GuildLine Instruments的9230a-100型分流器作為進入電氣回路的負載；所述的測量儀表5采用Agilent的34401A六位半電壓表作為參數(shù)的測量儀表；所述的顯控單元7采用DW-6448-056-TN03W；所述的主控板6以STM32F407為核心設(shè)計。

設(shè)計了檢定裝置的電壓參數(shù)計量方法：

1）取下檢定機箱后面板上的測試輸入電纜，將高精度電壓源的輸出線纜接頭接入后面板的計量輸入接線柱2；

2)取下檢定機箱前面板的測試輸出電纜，將高精度電壓表的輸入線纜插頭插入前面板上的計量輸出插孔9；

3)將前面板的電壓/電流切換開關(guān)3調(diào)節(jié)到“電壓”側(cè)；

4)記錄高精度電壓表的顯示值與檢定系統(tǒng)顯示的電壓結(jié)果，并計算偏差是否滿足計量指標；

5)將偏差結(jié)果輸入檢定裝置的內(nèi)部存儲單元，修正檢定的數(shù)據(jù)，提高裝置的檢定精度。

設(shè)計了檢定裝置的電流參數(shù)計量方法：

電流參數(shù)的檢定過程比較特殊，為了實現(xiàn)電流的回路，設(shè)計了短路連接電纜及插頭，使得分流器4和電流源構(gòu)成回路，分流器4成為了唯有負載；

1)取下檢定機箱后面板上的測試輸入電纜，將高精度電流源的輸出線纜接頭接入后面板的計量輸入接線柱2；

2)取下檢定機箱前面板的測試輸出電纜，用短路電纜將前面板的測試輸出航插直接短路；

3)將高精度電壓表的輸入線纜插頭插入前面板上的計量輸出插孔9；

4)將前面板的切換開關(guān)調(diào)節(jié)到“電流”側(cè)；

5)記錄高精度電壓表的顯示值，乘以100（負載是0.01歐姆的分流器）得到電流值，與檢定系統(tǒng)顯示的電流結(jié)果比較，并計算偏差是否滿足計量指標；將偏差結(jié)果輸入檢定裝置的內(nèi)部存儲單元，修正檢定的數(shù)據(jù)，提高裝置的檢定精度。