CN107543967A - 一种高压电池交流内阻测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压电池交流内阻测试仪,正弦波发生器、恒流激励电路和交流放大器组成,正弦波发生器中的函数发生器输出的正弦波信号经电位器VR5接至运算放大器U4同相输入端,运算放大器U4的输出信号接至场效应管Q4的栅极,场效应管Q4的源极输出端经耦合电容Ca产生正弦波激励信号输出到电池组的正极,电池组的负极连接到电阻R18,正弦波激励电流径电阻R18接地,电阻R18同时接至运算放大器U4的反相输入端,电池组正极连接到由电容C16和电阻R20构成无源低通滤波器输入端,其输出端接至运算放大器U5的同相输入端,其输出端接至由电容E12和运算放大器U7构成的整流电路,整流电路的输出接至由电阻R31和电容E13构成的滤波器。该装置的结构简单、操作方便快捷、测量准确。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测电池交流内阻的测量装置,尤其是能测量高压电池组交流内阻的电池交流内阻测试仪。
背景技术
目前,电池交流内阻测试仪是由一个1kHz的正弦信号发生器和一个交流放大器组成。通过在被测电池上施加1kHz的正弦信号,在电池上产生电压波动,交流放大器测出电池电压的波动值,与电池上的交流电流之比即为电池的交流内阻。
现有的电池交流内阻测试仪只能对单只电池或20V以下的电池组进行测量,对高电压的电池组无法测量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术存在的不足之处,提供一种既能测量单只电池和低压电池组的交流内阻,又能测量高压电池组的交流内阻的高压电池组交流内阻测试仪。
为了达到上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:由函数发生器U3、电阻R12、R13、R14、R15、电容C13、电位器VR1、VR2、VR3、VR4构成了正弦波发生器,运算放大器U4、场效应管Q4、电阻R16、R17、R18、电位器VR5和电容Ca构成了恒流激励电路,函数发生器U3的2脚输出的正弦波信号经电位器VR5接至运算放大器U4同相输入端,运算放大器U4的输出信号接至场效应管Q4的栅极,场效应管Q4的源极输出端经耦合电容Ca产生正弦波激励信号输出到电池组的正极,电池组的负极连接到电阻R18,正弦波激励电流径电阻R18接地,电阻R18同时接至运算放大器U4的反相输入端,电池组正极连接到交流检测电路中的由电容C16和电阻R20构成无源低通滤波器输入端,无源低通滤波器输出端接至运算放大器U5的同相输入端,其输出端接至由电容E12和运算放大器U7构成的整流电路,整流电路的输出接至由电阻R31和电容E13构成的滤波器。
本发明的有益效果是,采用耦合电容地隔直作用可使低压电路测试高压电池组,整个装置的结构简单、设计合理、操作方便快捷、测量准确。
附图说明
图1是本发明的方框图;
图2是正弦波发生器及激励电路原理图;
图3是交流检测电路原理图。
具体实施方式
由图1至图3可知,本发明是由函数发生器U3、电阻R12、R13、R14、R15、电容C13、电位器VR1、VR2、VR3、VR4构成了正弦波发生器,运算放大器U4、场效应管Q4、电阻R16、R17、R18、电位器VR5和电容Ca构成了恒流激励电路,函数发生器U3的2脚输出的正弦波信号经电位器VR5接至运算放大器U4同相输入端,运算放大器U4的输出信号接至场效应管Q4的栅极,场效应管Q4的源极输出端经耦合电容Ca产生正弦波激励信号输出到电池组的正极,电池组的负极连接到电阻R18,正弦波激励电流径电阻R18接地,电阻R18同时接至运算放大器U4的反相输入端,电池组正极连接到交流检测电路中的由电容C16和电阻R20构成无源低通滤波器输入端,无源低通滤波器输出端接至运算放大器U5的同相输入端,其输出端接至由电容E12和运算放大器U7构成的整流电路,整流电路的输出接至由电阻R31和电容E13构成的滤波器。
图1给出了内阻测试装置的总体构成,“正弦波发生器及激励电路”产生的激励信号(I-OUT和I-GND)输出到被测电池组的两端,电池组产生的电压波动传递给交流检测电路,交流检测电路的输出信号OUT-2即为电池组的交流内阻,通过电压表既可读出其阻值。测量时为了消除接触电阻带来的误差,采用四端子方式。
图2中,由函数发生器U3与电阻R12~R15、电容C13、电位器VR1~VR4构成了正弦波发生器;运算放大器U4、场效应管Q4、电阻R16~R18、电位器VR5和电容Ca构成了恒流激励电路。函数发生器U3的2脚输出的正弦波信号经电位器VR5施加到运算放大器U4同相输入端,U4的输出信号接至场效应管Q4的栅极,场效应管Q4的源极输出端经耦合电容Ca产生正弦波激励信号I-OUT,该信号输出到被测电池组的正极,被测电池组的负极连接到I-GND,激励电流径电阻R18流入地,在电阻R18上产生的与激励电流成正比的电压信号被反馈给运算放大器U4的反相输入端,由此得到一个恒定的激励电流。函数发生器U3的电源应经过稳压,使其输出的信号幅度稳定,电位器VR1、VR2、VR3和VR4用来调整正弦信号的对称性和失真,电位器VR5调整激励信号的输出电流,一般调整到100mA,电容Ca用于直流的隔离和正弦信号的耦合,应选用耐压高于600V的优质电容器。
在图3中,电池的电压(VBAT+-VBAT-)经过电容C16和电阻R20构成的无源低通滤波器后,在电阻R20上得到了电池电压的交流分量,该交流电压施加到运算放大器U5的同相输入端,放大后,经电容E12耦合到由运算放大器U7构成的整流电路,整流电路的输出经过由R31和E13构成的滤波器滤波得到电池电压波动的有效值。运算放大器U5应选用低噪声、低失调的放大器,整个装置的增益调整到100倍。这样,200mΩ对应2V的输出。
Claims (1)
1.一种高压电池交流内阻测试仪,包括正弦波发生器和交流检测电路,其特征是:由函数发生器U3、电阻R12、R13、R14、R15、电容C13、电位器VR1、VR2、VR3、VR4构成了正弦波发生器,运算放大器U4、场效应管Q4、电阻R16、R17、R18、电位器VR5和电容Ca构成了恒流激励电路,函数发生器U3的2脚输出的正弦波信号经电位器VR5接至运算放大器U4同相输入端,运算放大器U4的输出信号接至场效应管Q4的栅极,场效应管Q4的源极输出端经耦合电容Ca产生正弦波激励信号输出到电池组的正极,电池组的负极连接到电阻R18,正弦波激励电流径电阻R18接地,电阻R18同时接至运算放大器U4的反相输入端,电池组正极连接到交流检测电路中的由电容C16和电阻R20构成无源低通滤波器输入端,无源低通滤波器输出端接至运算放大器U5的同相输入端,其输出端接至由电容E12和运算放大器U7构成的整流电路,整流电路的输出接至由电阻R31和电容E13构成的滤波器。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109581238A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-05 | 珠海东帆科技有限公司 | 一种电池内阻测量电路及测量方法 |
CN109799392A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-05-24 | 福建星云电子股份有限公司 | 一种锂电池交流内阻测试方法 |
CN110888075A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-03-17 | 芜湖天量电池系统有限公司 | 一种动力电池箱内电池单体内阻的测量电路及方法 |
CN113740751A (zh) * | 2020-05-27 | 2021-12-03 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 电池内阻检测装置与方法 |
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