摘要：出于大规模生产里成本等诸多因素的考量，相关人员研发出一种锂电池测试设备，其性能较为可靠，价格相对合理，能达成无人操作，还能够实时反馈测试信息，该设备运用单片机控制测试的仪器来收集电池电性能参数，进而达成锂电池电性能的自动化测试。

关键词：锂电池；生产测试；微处理器；自动化

1、车用锂电池的种类和锂电池的发展情况

1.1车用锂电池的种类

源于车用锂电池研究范畴持续拓宽，其技术持续实现突飞猛进的进步与发展，相继涌现的是钴酸锂、三元材料、锰酸锂以及磷酸铁锂等多种锂离子电池类型。

钴酸锂材料，它含有贵重金属，成本是比较高的，其抗滥用能力欠佳，安全性能不太好，所以不适合在大型动力电池领域进行推广应用。

三元材料属于一种具备高容量的正极材料，其电压平台跟钴酸锂是一样的，循环性能表现出色，安全性能相对而言比较良好，能够进行大电流放电，适合应用于中型高档电子产品或者对大电流工作有要求的场所，然而该材料价格高昂，在大型动力电池上使用也是不合适的。

具有较高电压平台的锰酸锂材料，拥有良好的安全性能，具备丰富的资源，有着低廉的价格。经过多年持之以恒的研究，锰酸锂材料其性能获得较为明显的改善。当下的锰酸锂，有着良好的常温循环及温度相对较高时的循环性能，是居于目前动力电池领域被广泛采用的正极材料 。

这是一种新的正极材料，是近几年快速发展起来的，名叫磷酸铁锂材料，它设有稳定的充放电的平台，有着相当高的克容量，具备较好的低温性能，拥有良好的安全特征，还有循环寿命良好的特性，其在备用电源领域以及动力电池领域有着广阔的应用前景 。

1.2目前锂电池在我国的发展情况

当下之时，我国社会经济持续发展着，于未来阶段，传统的汽油车将会被新能源汽车给取代掉，锂电池身为新能源汽车的核心动力，已受到众多业内人士的看好了。因众多客观因素产生影响，我国针对锂电池的研究要比欧美等发达国家晚一些，然而锂电池在我国最近几年的发展速度极为迅速。我国是在该领域发展进程里，始终致力于开展研发工作，促使锂电池技术能够赶超欧美发达水平。

2、锂电池测试平台

测试平台结构如图1所示。进行充放电操作的电池相关设备乃是HT-V5C200D200-4，此设备所能达到的最高电压值是5V，其测试精度能够精准到0.1mV；于测试的这个过程当中，被用来测试的电池是放置在温箱里面的，这么做的目的是为了维持测试时所需要的那种环境温度，有一种名为电化学工作站的仪器是专门用来测量电池的交流阻抗谱以及在固定频率状况下的阻抗值的，它所测量的频率范围处于10μHz至4MHz之间，其交流振幅范围是1mV至1V，频率精度为0.0025%；被测试的电池是软包35A?h能量功率兼顾类型的锰酸锂电池，该电池的正极材料是呈现尖晶石结构的LiMn2O4材料，负极材料是人造石墨，电解液是LiPF6锂盐溶液，而且电池采用的外壳是铝塑膜。

图（1）测试平台结构示意图

3、锂电池自动测试系统的分析

3.1测试功能

通过实践能够证明，锂电池的寿命、容量以及安全等主要性能及指标，都能够在锂电池内阻里表现出来，锂电池容量越大而内阻越小，其内阻值的变化，能预先推测出锂电池的安全性能及其寿命。由此能够看出，衡量锂电池性能的一项重要技术指标便是锂电池内阻。并且，电压测试跟内阻测试是锂电池电性能所集中进行测试的系统，该测试系统借助单片机控制测试仪表，来达成锂电池电压与内阻的测试、数据分析以及测试信息的显示与传输等 。

3.2硬件系统

硬件系统的核心处理器是S3C2410芯片对不对，S3C2410芯片是三星公司一款性价比为32位的微控制器，它内含有32位的ARM920T内核，其主频高达203MHz，还内置16KB程序存储器与数据存储器、N通道的DMA以及三通道的UART等。并且扩展64M的Flash用来存储WindowsCE嵌入式操作系统和应用程序的代码等等。按着以太网控制器CS8900A去扩展一个10M的以太网端口，将系统接入Internet网，进而达成远程的监控，除此之外，系统还设计了LED显示以及键盘来达成人机界面，像图2锂电池电性能测试系统框图所呈现的那样，S3C2410依照串口总线控制安捷伦34401万用表，以此实现电压与内阻的测量。读取数据之后的单片机，依据设定的测试范围来展开对数据的分析处理，以及进行显示，并且它要实时传输到上位机以达成远程的监控，单片机还能够同时依照程序自动控制继电器从而实现执行元件的运行，并且配合仪表完成自动化测试，除此之外，本系统还能够通过按键手动设置控制来测试系统。

图（2）锂电池电性能测试系统框图

3.3系统软件设计

3.3.1搭建WindowsCE平台

需着重留意的是，把WindowsCE嵌入式操作系统从S3C2410芯片里移植时，头等要做的是依据实际的状况，去创建驱动程序，按照硬件配置操作系统，进而制作映像文件，之后借助串口来下载该映像文件。在系统平台搭建移植完毕后，能够创建用于开发应用程序的适宜平台，软件开发工具包SDK推出了针对EVC应用程序的开发工具，这不但推动了平台搭建的简化进程，还能够直接于EVC之上开展应用程序的开发工作、调试工作以及运行工作。

3.3.2软件设计的应用

符合锂电池电性能测试所需要求，完成软件流程图设计布局。在此系统软件当中，运用模块化的程序设计方案展开构建。整个用于执行测试的程序，涵盖了一个串口通讯模块，还有一个初始化模块，再者是一个数据处理模块，还包含一个继电器控制模块。同时设有一个远程通讯模块，另外有一个测量模块，以及一个显示模块来共同组成等。系统启动之后，会先进入初始化模块，去读取锂电池测试配置文件所设定的测量范围，程序会调用继电器控制模块程序，以此来完成执行元件的控制，之后会通过串口控制测量仪表，进而进行测量，单片机在获取测量数据后，会调用数据处理模块，完成数据处理信息，进行显示，并且通过以太网将信息传输给上位机。测量数据采集是该系统软件的核心，也就是单片机借助串口控制仪表，进行数据的采集 。

结束语

总体而言，本文借助标准测试仪器跟嵌入式系统相联合所开发出的锂电池电性能测试系统，达成了自动化测量以及远程监控，规避了人为测量误差，提升了生产效率以及信息化管理水平。经由实际应用证实，该设计落实了锂电池电性能的自动化测量，为锂电池大规模生产供给了可靠的测量平台。