Trojan电瓶锂电池自动测试系统设计研究

摘要：首先，介绍了锂电池自动测试系统的背景以及意义，阐述了现有手动测试方法存在的问题与不足。接着，针对那些问题和不足，设计了自动测试系统的硬件架构，还设计了其软件架构，详细介绍了数据采集以及处理方面的具体实现方法，介绍了自动测试流程设计方面的具体实现方法，介绍了数据库设计方面的具体实现方法，也介绍了数据分析与报告生成方面的具体实现方法。本文主要研究了锂电池自动测试系统的设计以及实现。实验结果表明，所设计的自动测试系统能够有效地提升测试效率以及精度，具备较好的实用性以及推广价值。

关键词：自动测试系统里的锂电池，进行各项数据采集，有着自动测试流程，涉及数据库设计，还要做数据分析 。

引言

由于电动汽车领域飞速发展，因移动设备范畴迅猛前行，致使锂电池的需求量持续攀升。为确保锂电池的质量以及可靠性，对锂电池予以测试乃不可或缺的一个环节。然而，现有的手动测试办法存有一些问题与不足，像是测试效率处于低下状态，测试结果呈现不稳定情形等。所以，设计一套自动化、高效率、高精度的锂电池测试系统具备重要的意义。

一、研究背景与意义

凭借科技持续进步发展，自动化测试技术慢慢变成各个领域里的关键研究方向，此技术行之高效地提升测试效率，削减测试成本，保障产品质量，在锂电池测试范围内，此项技术应用相对较少，当下，多数锂电池测试运用手动测试方法展开，这种测试方法存在如下问题：

1. 测试效率处于低下状态，手动测试得依靠人工开展操作，测试的进程繁琐有加，还极易遭受人为因素带来的影响，经由这样的情况致使测试效率变得低下 。

2. 测试结果呈现不稳定状态：通过手动方式进行测试时，会极易受到操作人员所具有的技能水平，包括其精神状态等诸多因素的作用，进而致使测试结果出现不稳定的情形。

首先第一点，是在体现如今已有情况，即存在着无法满足大规模测试需求的状况。第二点，随着锂电池需求呈现出持续递进增加态势，手动测试方面则难以达到大规模测试需求的标准，这是当前的不利情形。

因而，去设计出一种具备自动化特性、拥有高效率表现、呈现高精度水准的锂电池测试系统是有着重要意义的，这样的系统能够达成以下这些功能：

快速地完成测试任务，以此大大提高测试效率，这便是自动化测试能够帮助提高测试效率之处 。

2. 提升测试精准程度：自动化测试能够防止人为因素给测试结果所带来的作用，进而提高测试精准程度。

3. 让测试成本呈现降低态势：自动化测试能够致使人力成本得以减少，进而达成降低测试成本的结果。

四、提升产品品质：自动化测试能够防止人为因素给产品质量造成的波动干扰，确保产品质量处于稳定状态。

二、系统需求分析

   锂电池自动测试系统的设计需求包括以下几个方面：

针对测试样品的自动化操控，系统必须能够自动达成这般情况，也就是，将测试样品予以装载，对其展开测试，之后再把测试样品进行卸载等一系列过程 。

2. 有关数据的采集以及处理：此系统应当具备能够在实时状态下进行采集的能力，并且还能够对测试数据予以处理，这些测试数据涵盖了电压、电流、温度等参数。

3. 自动测试流程开展规划：系统得依据测试所需条件，来进行设计以及执行自动测试的整个流程，这里面所涵盖的内容有测试条件，还有测试步骤，另外还有测试周期等等 。

4. 数据库进行设计：系统需要具备这样的能力 ，能够把采集而来的数据 ，以及测试所得到的结果 ，保存到数据库里面 ，从而方便后续展开分析 ，以及进行查询 。

5. 关于数据分析以及报告生成：系统将针对所采集的数据展开自动分析，进而生成测试报告，此报告涵盖测试结果，还有异常数据，以及性能指标等 。

三、自动测试系统的硬件设计

此系统选用三星32位单片机S3C2410，这是一款32位ARM920T单片机，其主频率能够达到203 MHz，具备较高的性能价格比；该芯片拥有16 KB的程序内存以及数据内存，还有UART三通道、DMAN通道等功能。64 M的闪存用于储存视窗CE内嵌的操作系统、应用程式的程式码等内容。借助以太网卡CS8900A对10 M以太网口予以扩展，让其与因特网相连接，达成了对该系统的远程监测。同时，通过键盘、液晶显示屏等的设计，实现了与用户的交互。

为达成自动化测试之目的是需要去设计一套硬件系统用以对自动化测试的执行予以支持的，硬件系统之中的模块应当涵盖以下这些 。

1. 样品装载模块：用于自动加载和卸载待测样品。

2. 数据采集模块：用于采集电压、电流、温度等参数。

3. 控制模块：用于控制整个系统的运行。

4. 数据处理模块：用于处理采集的数据并生成相应的报告。

5. 通信模块：用于与上位机进行数据传输和指令接收。

6. 供电模块：用于提供系统所需的电能。

7. 安全保护模块：用于保障系统运行的安全性。

四、自动测试系统的软件设计

把WindowsCE嵌入式操作系统运用到S3C2410单片机之上，首先依照具体的硬件结构对系统予以配置，进而生成对应驱动，生成镜象文件，接着通过串行接口把镜象文件下载下来。在OS迁移之后，可以构建出一个应用程序的开发平台，软件开发工具包SDK推出了eVC应用程序开发工具，如此一来就使得平台的建设更为简单，用户能够在eVC上直接开展应用程序的开发、调试然后运行。

其中构成实现自动化测试的核心部分当中的一个部分是软件系统，软件系统涵盖以下这些模块：

用于展示实时数据的模块，是用户界面模块，它还用于提供展示测试流程的功能，并且该模块会提供用户交互接口。

2. 数据处理模块：用于处理采集的数据并生成相应的报告。

3. 数据存储模块，是用来把采集得来的数据，以及生成的报告，存储至数据库里的 。

4. 自动测试模块：根据设定的测试流程，实现自动化测试。

5. 通信模块：用于与硬件设备进行数据传输和指令接收。

6. 系统管理模块：用于管理系统运行的安全性。

7. 数据分析模块：用于分析采集的数据并生成相应的报告。

数据传输模块，它的作用是，把采集得来的数据，以及生成的报告当中的那些数据，传输到上位机之上，或者是传输到其他设备之上。

五、数据采集与处理

对数据进行采集以及处理，这属于达成自动化测试的至关重要环节数目得其一。将对于各类相关数据予以采集以及展开处理，理应涵盖以下这些步骤：

数据采集设备进行初始化，依据实际需求来开展，对数据采集设备予以初始化操作，设置诸如采样频率、参数范围等方面的参数 。

通过数据采集设备，把采集得来的实时数据进行传输，传输至数据处理模块，其为数据传输这一行为。

在接收到数据此后，展开数据的预处置，像是施行滤波、开展去噪等相关操作，以此来提升数据的质量 。

把这些数据进行存储，存储的地方是一个数据库，达到何种目的方便以后的询问，方便以后的分析效果，是为了这样的情况才进行存储的 。

5. 数据处理以及分析：依据实际所需，针对采集得来的数据展开更进一步的处理，进一步地进行分析，诸如计算电池性能方面的指标，检测存在异常的数据等等 。

6. 异常数据处置：面向所采集得来的异常数据展开剖析以及处理，像是将异常数据予以排除、再次进行采样等相关操作，借此确保数据的精确性。

首先是数据要输出，然后存在展示的要求。要把经过处理的数据，在用户界面之上呈现出来，或者输送到之外的别的具体设备里边，从而能够给用户，或者是供其他系统去使用，进而开展全面的分析。

六、自动测试流程设计

成为确保测试系统能够超高效、极准确地达成测试任务的要点所在的是自动测试流程的设计，自动测试流程的设计应该涵盖下面这几个步骤，。

一是针对测试需求展开分析，会明确测试相关事宜，二是其中包括会明确测试条件，三是还会明确测试周期，四是也会明确测试步骤等 。

测试流程的设计方面，依据测试的需求，来进行自动测试流程的设计，其中涵盖了样品装载这一环节，还有测试执行这一环节，另外也包括样品卸载这一环节 。

3.测试流程予以优化，依据实际测试情形，针对测试流程实施优化举措，以此提升测试效率 。

4. 自动化开展执行操作，借助软件系统达成对硬件设备的控制，使其依据设定好的测试流程，自动去执行测试任务 。

七. 数据库设计

锂电池自动测试系统的数据库设计应考虑以下几个方面：

针对实际所需，去设计数据结构，其中涵盖数据表，还有索引，以及关系图等 。

2. 数据存储这一行为，是要把采集得来的数据，以及测试所得到的结果，放置到数据库当中，目的是为了方便后续进行查询以及分析 。

3. 数据查询以及展示：借助软件系统所给予的数据查询与展示功能，把资料放置于资料库，用来供往后查询以及分析使用，以此作为日后查询及分析的准备 。

4. 数据安全方面：要采取诸多举措用于保障数据的安全性，像进行数据备份，以及实施权限管理等 。

八. 数据分析与报告生成

某一关键功能，是锂电池自动测试系统里的数据分析以及报告生成。此过程，需要涵盖下面这些步骤：

资料收集完成后，进行处理，最终以图形予以形式不同的展示，通过此方式，有助于使用者更便利地了解资料。

针对实际需求，对数据展开再者深入的分析，像展开计算电池性能指标的行为，以及进行针对电池寿命的深入分析等 。

3.报告生成：基于分析得出的结果，生成这样一份测试报告，这份报告涵盖测试结果，包含相关异常数据，还有涉及性能指标等方面。该报告应当具备能够被顺利阅读的特性，以及易于被理解明白的性质。

九、 结语

总而言之，此文中打造出了一系列锂电池电性能测试系统，该系统达成了自动化测量，具备有效提升测试效率与精度的能力，进而使得生产效率以及信息化管理水平得以提高，并为锂离子电池的电学特性测试筑牢基体，还为其工业化制作奠定了稳固的试验根基 。