CN113884920B - 一种用于充放电状态的电池内阻测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于充放电状态的电池内阻测试系统，该系统包括控制模块，以及分别与控制模块连接的交流恒流模块、充放电模块、信号调理模块。控制模块在待测试电池空载状态下，控制交流恒流模块产生恒定测试电流。信号调理模块获取恒定测试电流在电池内阻测试系统的基准电阻模块产生的基准电压，将基准电压发送至控制模块；获取空载状态下，待测试电池两端的空载激励电压，将空载激励电压发送至控制模块。控制模块根据基准电压及空载激励电压，计算得到待测试电池的空载状态下，待测试电池的空载内阻。根据空载内阻，控制充放电模块，产生在待测试电池充放电状态下的充放电电流；根据激励电流，确定电池充放电状态下，待测试电池的电池内阻。

Description

一种用于充放电状态的电池内阻测试系统

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种用于充放电状态的电池内阻测试系统。

背景技术

电池作为电子设备的关键供电设备，电池性能的优劣影响着电子设备的功能。目前，检测电池性能的优劣通常是通过对电池内阻进行测试来实现的。现有技术通常是在电池的两端输入一个恒定的交流激励电流，并检测该交流激励电流在电池两端产生的电压降，来确定电池的内阻值。但是，上述现有检测电池内阻的方案，是在电池空载、不进行充放电的状态下，完成的电池内阻检测。在电池的实际使用场景下，经常出现在电池空载时检测到的电池内阻的指标正常，但是在电池充放电过程中，电池使用情况表现不佳的现象(例如电池电压跌落幅度大、电池放电时间短等)。

发明内容

本申请实施例提供了一种用于充放电状态的电池内阻测试系统，用于在电池充放电状态下，监测电池内阻，提高对电池性能检测的准确度。本申请提供了一种用于充放电状态的电池内阻测试系统，该系统包括：控制模块，以及分别与控制模块连接的交流恒流模块、充放电模块、信号调理模块。控制模块，用于在待测试电池空载状态下，控制交流恒流模块产生恒定测试电流。信号调理模块，用于获取恒定测试电流在电池内阻测试系统的基准电阻模块产生的基准电压，并将基准电压发送至控制模块。以及信号调理模块，还用于获取空载状态下，待测试电池两端的空载激励电压，并将空载激励电压发送至控制模块。控制模块，还用于根据基准电压以及空载激励电压，计算得到待测试电池的空载状态下，待测试电池的空载内阻。控制模块，还用于根据空载内阻，控制充放电模块，产生在待测试电池充放电状态下的充放电电流。充放电电流包括用于在基准电阻模块及待测试电池，激发用于计算待测试电池的电池内阻的测试电压的激励电流。控制模块，还用于根据充放电电流，并通过基准电阻模块、充放电端口以及信号调理模块，确定电池充放电状态下，待测试电池的电池内阻。

通过上述方案，本申请可以在电池充放电状态下，确定电池内阻，可以完善当前电池性能检测只能得到欧姆内阻，无法得到电池使用状况下包含极化内阻时的电池内阻的技术方案，本申请可以保证电池性能检测的准确度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例用于充放电状态的电池内阻测试系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中电池内阻测试系统的主控单片机的电路原理图；

图3为本申请实施例电池内阻测试系统的第一光电隔离单元的电路原理图；

图4为本申请实施例中电池内阻测试系统的数据存储芯片的电路原理图；

图5为本申请实施例中电池内阻测试系统的位移存储芯片的电路原理图；

图6为本申请实施例中电池内阻测试系统的波形控制单片机的电路原理图；

图7为本申请实施例电池内阻测试系统的数模转换子单元及数字电位器的电路原理图；

图8为本申请实施例电池内阻测试系统的数模转换稳压模块的电路原理图；

图9为本申请实施例中电池内阻测试系统的低通滤波子单元的电路原理图；

图10为本申请实施例中电池内阻测试系统的第一数模转换分单元的电路原理图；

图11为本申请实施例中电池内阻测试系统的第一充放电单元中部分电路原理图；

图12为本申请实施例电池内阻测试系统的继电器驱动芯片的电路原理图；

图13为本申请实施例中电池内阻测试系统的基准电阻模块的电路原理图；

图14为本申请实施例电池内阻测试系统的数模转换分单元的电路原理图；

图15为本申请实施例电池内阻测试系统的第二充放电单元的电路原理图；

图16为本申请实施例中电池内阻测试系统的第一模数转换分单元的电路原理图；

图17为本申请实施例中电池内阻测试系统的第二模数转换分单元的电路原理图；

图18为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号选择模块的电路原理图；

图19为本申请实施例中电池内阻测试系统的交流恒流模块中的一部分电路原理图；

图20为本申请实施例中电池内阻测试系统的交流恒流模块中另一部分的电路原理图；

图21为本申请实施例中电池内阻测试系统的交流恒流模块中另一部分的电路原理图；

图22为本申请实施例中电池内阻测试系统中的交流恒流模块中另一部分的电路原理图；

图23为本申请实施例中电池内阻测试系统的交流恒流模块中再一部分的电路原理图；

图24为本申请实施例中电池内阻测试系统的充放电端口的电路原理图；

图25为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中电压输入端及滤波输入单元的电路原理图；

图26为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中第二输入放大单元的电路原理图；

图27为本申请实施例电池内阻测试系统的信号调理模块中测试开关单元的电路原理图；

图28为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中带通滤波分单元的电路原理图；

图29为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中可变放大分单元的电路原理图；

图30为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中抗混叠滤波分单元的电路原理图；

图31为本申请实施例电池内阻测试系统的信号调理模块中模数转换单元的电路原理图；

图32为本申请实施例中电池内阻测试系统中的第二光电隔离单元的电路原理图；

图33为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中显示屏单元的电路原理图；

图34为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中控制模块的输入单元的电路原理图；

图35为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中第一隔离电源模块及第二隔离电源模块的电路原理图；

图36为本申请实施例中电池内阻测试系统的供电稳压芯片的电路原理图；

图37为本申请实施例中电池内阻测试系统的可变分压单元的电路原理图；

图38为本申请实施例电池内阻测试系统分压模数转换单元的电路原理图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种用于充放电状态的电池内阻测试系统，如图1所示，该系统包括：控制模块100，以及分别与控制模块100连接的交流恒流模块200、充放电模块300、信号调理模块400。控制模块100，用于在待测试电池空载状态下，控制交流恒流模块200产生恒定测试电流。

信号调理模块400，用于获取恒定测试电流在电池内阻测试系统的基准电阻模块500产生的基准电压，并将基准电压发送至控制模块100。以及信号调理模块400，还用于获取空载状态下，待测试电池两端的空载激励电压，并将空载激励电压发送至控制模块100。

控制模块100，还用于根据基准电压以及空载激励电压，计算得到待测试电池的空载状态下，待测试电池的空载内阻。具体地，可以通过基准电压与空载激励电压进行比例计算如基准电压为a，空载激励电压为b，根据基准电压对应的基准电阻电阻值，可以根据欧姆定律：

进行比例计算得到空载内阻。

控制模块100，还用于根据空载内阻，控制充放电模块，产生在待测试电池充放电状态下的充放电电流。充放电电流包括用于在基准电阻模块及待测试电池，激发用于计算待测试电池的电池内阻的测试电压的激励电流。控制模块100还用于根据充放电电流，通过基准电阻模块500、充放电端口600以及信号调理模块400获取的测试电压，确定电池充放电状态下，待测试电池的电池内阻。其中，激励电流用于在基准电阻模块500及待测试电池，激发用于计算待测试电池的电池内阻的测试电压。

对于激励电流的获取方式，举例说明，若控制模块100得到待测试电池的空载内阻(欧姆内阻)为15毫欧，则3倍待测试电池的欧姆内阻值为45毫欧，如果控制模块100的电压满量程为2毫伏，那么2毫伏除以45毫欧，大约为44.4毫安的电流。为了能够更精确地得到测试电压以及方便计算，本申请可以将整数电流值为40毫安的电流，作为激励电流。

在本申请中，基准电阻模块500分别连接交流恒流模块200、充放电模块300，基准电阻模块500还连接充放电端口600，以向待测试电池发送恒定测试电流、激励电流及充放电电流。基准电阻模块500还连接信号调理模块400，以将基准电阻模块500两端的电压发送至控制模块。在本申请中，控制模块100包括：主控单片机110、第一光电隔离单元120、第二光电隔离单元130、显示屏单元140。

主控单片机110通过第一光电隔离单元120，连接交流恒流模块200，或连接充放电模块300，用于使交流恒流模块200产生恒定测试电流，或使充放电模块300产生待测试电池充电或放电状态下的充放电电流。

主控单片机110通过第二光电隔离单元130，连接信号调理模块400，用于接收信号调理模块400发送的数字信号，并用于根据数字信号，确定待测试电池的电池内阻。数字信号为基准电阻模块500的两端电压或待测试电池的两端电压。主控单片机110，通过显示屏单元140输出待测试电池的电池内阻。

此外，主控单片机110还可以连接输入单元150，用于接收要输入的激励电流的电流值，从而进行测试不同的待测试电池内阻。

交流恒流模块200包括：产生恒定测试电流相应的恒定电压的比较单元210、功率放大单元220、恒流电阻单元230、用于稳定恒定电压的负反馈单元240以及输出恒定测试电流的防电弧输出单元250。

比较单元210，用于通过充放电模块300的，得到控制模块100待产生的恒定电压。比较单元210将恒定电压，发送至用于提高恒定电压的带负载能力的功率放大单元220。功率放大单元220通过用于控制恒定测试电流的幅值的恒流电阻单元230，连接负反馈单元240。负反馈单元240还连接比较单元210，用于控制比较单元输出恒定电压。恒流电阻单元230通过防电弧输出单元250、第四隔直电容704，连接基准电阻模块500，以在待测试电池的控制状态下，输入恒定测试电流。

如图1所示，本申请中的充放电模块300包括：用于产生激励电流且对待测试电池进行充电或放电的第一充放电单元310、用于对待测试电池进行充电或放电的第二充放电单元320。第一充放电单元310，用于接收控制模块100发送的第一充放电信号，以产生对待测试电池进行充电或放电的第一充放电电流。第二充放电单元320，用于接收控制模块发送的第二充放电信号，产生对待测试电池进行充电或放电的第二充放电电流。其中，第一充放电电流包括激励电流，且第一充放电电流小于第二充放电电流。充放电电流包括：第一充放电电流与第二充放电电流。

本申请通过第一充放电单元310、第二充放电单元320，产生为待测试电池充电或放电的电流。本申请通过设置两个充放电单元，减少通过基准电阻模块500的电流，可以在待测试电池内阻测试过程中，减少基准电阻模块500产生的温度漂移，使得待测试电池的检测结果不会被温度漂移影响，保证准确地检测电池内阻。

本申请实施例中，第一充放电单元310包括：用于产生激励电流的电压的数模数控滤波分单元311、用于产生第一充放电电流的直流充电电压的第一数模转换分单元312、用于将激励电流电压及直流充电电压转换为第一充放电电流的第一运算放大器313、用于对第一充放电电流的幅值放大的第一场效应管314、用于放电的第二场效应管315、用于控制基准电阻模块的两端电压稳定的第二运算放大器316、用于采集第一充放电电流并将第一充放电电流反馈至控制模块的第一模数转换分单元317。

数模数控滤波分单元311与第一数模转换分单元312分别连接第一运算放大器313。第一运算放大器313通过第一场效应管314及第二场效应管315连接基准电阻模块500，以输出第一充放电电流或对待测试电池进行放电。第二运算放大器316分别连接基准电阻模块500、第一运算放大器313，用于生成负反馈环路，控制第一运算放大器313稳定输出电压，第二运算放大器316还连接第一模数转换分单元317。

通过负反馈回路，可以使第一运算放大器313输出的电压不会突变，使第二运算放大器316稳定输出电压。第一模数转换分单元317还可以将第二运算放大器316接收到的基准电阻模块500两端的电压发送至控制模块100，控制第一充放电单元310产生的电压幅值，保证充放电过程中充放电电流的稳定。

如图1所示，数模数控滤波分单元311中包括：用于根据第一充放电信号，产生激励电流相应波形电压的数模转换子单元3111、用于调整激励电流的电压波形的数字电位器3112、用于去除高频干扰信号的低通滤波子单元3113。数模转换子单元3111分别连接控制模块100、数字电位器3112，用于根据控制模块100发送第一充放电信号，产生激励电流的相应波形电压，并将产生的激励电流的相应波形电压输送至数字电位器3112。数字电位器3112连接控制模块100，用于接收调整激励电流的电压波形数据，以通过电压波形数据，调整激励电流的电压波形。数字电位器3112通过低通滤波子单元3113与第一数模转换分单元312，连接第一运算放大器313。此外，低通滤波子单元3113与交流恒流模块200的比较单元210连接，用于使交流恒流模块200生成恒定测试电流。

如图1所示，第二充放电单元320包括：用于产生第二充放电电流的电压的第二数模转换分单元321、用于将第二充放电电流的电压转换为第二充放电电流的第三运算放大器322、用于对第二充放电电流的幅值放大的第三场效应管323、用于对待测试电池放电的第四场效应管324、充放电基准电阻325、用于组成负反馈环路的第四运算放大器326、用于采集第二充放电电流的第二模数转换分单元327。

第二数模转换分单元321通过第三运算放大器322，分别与第三场效应管323、第四场效应管324连接，用于输出充放电电流。第三场效应管323、第四场效应管324分别连接充放电基准电阻325。第四运算放大器326分别连接充放电基准电阻325的两端以及第三运算放大器322，组成负反馈环路，以使第三运算放大器322稳定输出第二充放电电流的电压。第四运算放大器324连接第二模数转换分单元327，用于输出充放电基准电阻325的两端电压。充放电基准电阻325还连接充放电端口600，以对待测试电池进行充电或放电。第二充放电单元320的第二充放电电流要大于第一充放电电流，第二充放电单元320在使用时，其产生的第二充放电电流的电流值可以是大于1安培的电流。

基准电阻模块500以及待测试电池两端，均与信号调理模块400连接。如图1所示，信号调理模块400包括：用于连接待测试电池两端的电压输入端410，用于对待测试电池两端电压进行滤波的滤波输入单元420，用于放大来自待测试电池两端电压的幅值的第一输入放大单元430，用于去除基准电阻模块的两端电压中的共模电压的第二输入放大单元440，用于与第一输入放大单元连接或与第二输入放大单元连接的测试开关单元450，用于分别对第一输入放大单元的输出电压及第二输入放大单元的输出电压，依次进行带通滤波处理、可变放大处理、抗混叠处理的滤波放大抗混叠单元460，以及模数转换单元470。

电压输入端410连接滤波输入单元420，滤波输入单元420通过第一隔直电容701，连接第一输入放大单元430，以将待测试电池两端的电压进行幅值放大。第二输入放大单元440通过第二隔直电容702、第三隔直电容703，连接基准电阻模块500。测试开关单元450用于连接第一输入放大单元430，或第二输入放大单元440，并通过滤波放大抗混叠单元460、模数转换单元470，连接控制模块100，将待测试电池两端的电压及基准电阻模块500两端的电压，依次输送至控制模块100。其中，来自基准电阻模块500两端的电压、来自待测试电池两端的电压，均通过测试开关单元450，依次通过滤波放大抗混叠单元460及模数转换单元470，进而发送电压值至控制模块100。

本申请实施例中，滤波放大抗混叠单元460包括：带通滤波分单元461、可变放大分单元462、抗混叠滤波分单元463。带通滤波分单元461连接测试开关单元450，用于将待测试电池两端的电压或基准电阻模块500两端的电压进行滤波，带通滤波分单元461还连接可变放大子单元462，用于将待测试电池两端的电压的幅值或基准电阻模块500两端的电压的幅值放大相应地选择倍数。其中，带通滤波分单元461的中心频率为预设频率。选择倍数通过控制模块100进行控制。可变放大分单元462连接抗混叠滤波分单元463，用于滤除待测试电池两端的电压或基准电阻模块500两端的电压中，欠采样的频率成分。

本申请实施例中，由于电池内阻测试的国际标准是使用1KHz交流电流，在电池的内阻两端产生压降，因此本申请中的带通滤波分单元461的中心频率采用1KHz，即预设频率为1KHz。上述抗混叠滤波分单元463将待测电压中，采样频率高于采样率的二分之一的频率成分，由于欠采样将被搬移至有用频率段，造成采样时失真，给电池内阻测试带来误差，因此抗混叠滤波分单元463可以将采样频率中欠采样的频率成分滤除，避免由于欠采样的高频率带来的影响。

抗混叠滤波分单元463连接模数转换单元470，用于将待测试电池两端的电压或基准电阻模块500两端的电压进行模数转换，以发送模数转换后待测试电池两端的电压或基准电阻模块500两端的电压，至控制模块100。

本申请实施例中，电池内阻测试系统还需要第一隔离电源模块800、第二隔离电源模块900以及外部电源1000进行供电。第一隔离电源模块800，用于为充放电模块300及交流恒流模块200供电。第二隔离电源模块900，用于为信号调理模块400供电。外部电源1000分别连接第一隔离电源模块800、第二隔离电源模块900及控制模块100，用于为第一隔离电源模块800、第二隔离电源模块900及控制模块100供电。

图2为本申请实施例提供的主控单片机110的电路原理图，其中包括主控单片机C179及其外围电路，外围电路如第一电容C113、第二电容C104、第三电容C109、第四电容C110、第五电容C172、第六电容C114、第一电容R208、晶体振荡器Y1。主控单片机C179的型号可以是HC32F072KATA。

第一电容C113的一端连接主控单片机C179的第一引脚VCAP；第三电容C109的一端与晶体振荡器Y1的一端，均连接主控单片机C179的第五引脚XTHI/PF00；第二电容C104的一端与晶体振荡器Y1的另一端，连接主控单片机C179的第六引脚XTHO/PF01。主控单片机C179的第七引脚RESETB分别连接第一电阻R208的一端、第四电容C110的一端；第一电阻R208的另一端，连接至外部电源1000。

需要说明的是，电路原理图标注引脚连接3.3V的，均为连接外部电源1000的3.3V供电引脚；标注电线接地端GND的引脚，表示引脚接地；标注供电电压端VCC的引脚，连接外部电源的VCC供电引脚；标注有供电电压端SVCC、电线接地端SGND的引脚，表示通过第一隔离电源模块800进行供电；标注有供电电压端EVCC、电线接地端EGND的引脚，表示连接第二隔离电源模块900。在本申请实施例，未连接任何其他引脚的为悬空引脚。

图3为第一光电隔离单元120的电路原理图，控制模块100通过第一光电隔离单元120向交流恒流模块200及充放电模块300发送控制信号。其中，第一光电隔离单元120包括以下电子元器件：第一光耦芯片U71、第二光耦芯片U72、第三光耦芯片U73、第四光耦芯片U79、第五光耦芯片U80、第六光耦芯片U81、第七光耦芯片U82、第八光耦芯片U89、第九光耦芯片U90、第二电阻R195、第三电阻R206、第四电阻R196、第五电阻R207、第六电阻R199、第七电阻R238、第八电阻R231、第九电阻R235、第十电阻R228、第十一电阻R234、第十二电阻R232、第十三电阻R239、第十四电阻R233、第十五电阻R240、第十六电阻R229、第十七电阻R236、第十八电阻R230、第十九电阻R237。第一光耦芯片U71、第二光耦芯片U72、第三光耦芯片U73、第四光耦芯片U79、第五光耦芯片U80、第六光耦芯片U81、第七光耦芯片U82的型号可以是HCPL-060，第八光耦芯片U89、第九光耦芯片U90的型号可以是P521。

第一光耦芯片U71的第三引脚通过第二电阻R195，连接主控单片机C179的第八引脚PC00；第一光耦芯片U71的第六引脚分别连接第三电阻R206的一端、数据存储芯片U35的第一引脚A(该芯片是74HC138，如图4所示)。第二光耦芯片U72的第三引脚通过第四电阻R196，连接主控单片机C179的第九引脚PC01；第二光耦芯片U72的第六引脚分别连接第五电阻R207的一端、数据存储芯片U35的第二引脚B。第三光耦芯片U73的第三引脚通过第六电阻R199，连接主控单片机C179的第十引脚PC02；第三光耦芯片U73的第六引脚分别连接第七电阻R238的一端、数据存储芯片U35的第三引脚C。数据存储芯片U35(74HC138)的作用为片选作用，对电池内阻测试系统中的芯片实现选择功能，从而选择交流恒流模块200或选择充放电模块300分别进行电池内阻测试。

第四光耦芯片U79的第三引脚通过第八电阻R231，连接主控单片机C179的第十五引脚PA01，第四光耦芯片U79的第六引脚分别连接第九电阻R235的一端、位移缓存芯片U37的第十四引脚SER(74HC595，如图5所示)、第一数模转换分单元312、第一模数转换分单元317、数字电位器3112、第二数模转换分单元321、第二模数转换分单元327。

第五光耦芯片U80的第六引脚分别连接第十电阻R228的一端、主控单片机C179的第十六引脚PA02；第五光耦芯片U80的第三引脚通过第十一电阻R234，分别连接第一模数转换分单元317、第二模数转换分单元327。

第六光耦芯片U81的第三引脚通过第十二电阻R232，连接主控单片机C179的第二十九引脚PB10；第六光耦芯片U81的第六引脚分别连接第十三电阻R239、位移缓存芯片U37的第十一引脚SCK、第一数模转换分单元312、第一模数转换分单元317、数字电位器3112、第二数模转换分单元321、第二模数转换分单元327。

第七光耦芯片U82的第三引脚通过第十四电阻R233，连接主控单片机C179的第十七引脚RA03；第七光耦芯片U82的第六引脚分别连接第十五电阻R240的一端、波形控制单片机U41(如图6所示，其型号可以是HC32F003C4PA)、数模转换子单元3111。第八光耦芯片U89的第一引脚通过第十六电阻R229，连接主控单片机C179的第二十八引脚PB02；第八光耦芯片U89的第四引脚分别连接第十七电阻R236的一端、交流恒流模块200。第九光耦芯片U90的第一引脚通过第十八电阻R230，连接主控单片机C179的第二十七引脚PB01；第九光耦芯片U90的第四引脚分别连接第十九电阻R237的一端、交流恒流模块200。

图6为波形控制单片机U41的电路原理图，波形控制单片机U41可以生成恒流测试电流的电压波形、激励电流的电压波形。波形控制单片机U41的引脚还连接有多个电子元器件，用于支持波形控制单片机U41的正常工作。波形控制单片机U41的第四引脚连接有第二十电阻R78，且连接第七电容C44的一端。第七电容C44的另一端通过第八电容C45连接波形控制单片机U41的第九引脚，第七电容C44的另一端通过第九电容C46连接波形控制单片机U41的第八引脚。

图7为数模数控滤波分单元311中的数模转换子单元3111及数字电位器3112的电路原理图，数模转换子单元3111的第一数模转换芯片U49的型号可以是TPC112S1，第一数模转换芯片U49的第七引脚连接波形控制单片机U41的第二十引脚、第一数模转换芯片U49的第六引脚连接波形控制单片机U41的第十九引脚以及第一数模转换芯片U49的第五引脚分别连接波形控制单片机U41的第十六引脚、第七光耦芯片U82的第六引脚。通过第七光耦芯片U82及波形控制单片机U41，可以使第一数模转换芯片U49产生恒定测试电流相应波形的电压或激励电流相应波形的电压。

第一数模转换芯片U49的第一引脚连接有第十电容U54，第一数模转换芯片U49的第二引脚与数模转换稳压模块(如图8所示)的输入端连接；第一数模转换芯片U49的第三引脚与第四引脚，均连接数字电位器芯片U50的第八引脚。数字电位器芯片U50的型号可以是TPL0501。

数字电位器芯片U50通过其第四引脚、第五引脚、第六引脚接收到的信号，对其第八引脚接收的波形电压，进行波形幅度调整。数字电位器芯片U50的第四引脚连接第六光耦芯片U81的第六引脚，数字电位器芯片U50的第五引脚连接第四光耦芯片U79的第六引脚，数字电位器芯片U50的第六引脚连接数据存储芯片U35的第十三引脚Y3。数字电位器芯片U50的第一引脚连接低通滤波子单元3113的输入端。

图8为数模转换稳压模块的电路原理图，用于在电池内阻测试系统的数模转换芯片产生电压时，对产生的电压进行稳定。其电路中，包括：第二十一电阻R79、第二十二电阻R80、第二十三电阻R90、第十一电容C47、电压基准芯片U40、第五运算放大器U10A。电压基准芯片U40的型号可以是TL431，第五运算放大器U10A的型号可以是TLC2272。

其中，第二十一电阻R79的一端分别连接第十一电容C47的一端、电压基准芯片U40的一端以及第二十二电阻R80的一端，作为数模转换稳压模块的输入端。第二十二电阻R80、第二十三电阻R90及第五运算放大器U10A组成反相放大电路，以通过数模转换稳压模块的输出端，输出基准后的负电压。第二十三电阻R90的一端连接第五运算放大器U10A的输出端，作为数模转换稳压模块的输出端。

图9为低通滤波子单元3113的电路原理图，其电子元器件包括：第六运算放大器U8B、第七运算放大器U8A、第十二电容C48、第十三电容C51、第十四电容C53、第二十四电阻R87、第二十五电阻R91、第二十六电阻R92。第六运算放大器U8B、第七运算放大器U8A为型号为TLC2272的双运算放大器。

第六运算放大器U8B的正向输入端，作为低通滤波子单元3113的输入端；第六运算放大器U8B的第四引脚及第八引脚连接第七运算放大器U8A的第四引脚及第八引脚，从而组成双运算放大器。第七运算放大器U8A的输出端，作为低通滤波子单元3113的输出端，连接信号选择模块的输入端，用于选择通过交流恒流模块产生的恒定测试电流或通过充放电模块产生的激励电流，以在空载状态对待测试电池进行内阻测试或在充放电状态下，对待测试电池进行内阻测试。

图10为第一充放电单元310中的第一数模转换分单元312的电路原理图，其元器件包括：第二数模转换芯片U43、第二十七电阻R94、第二十八电阻R93、第二十九电阻R97(图1中的电阻2)、第三十电阻R99(图1中的电阻1)、第八运算放大器U11A、第九运算放大器U11B、第十五电容C49。第二数模转换芯片U43的型号可以是TPC112S1，第八运算放大器U11A、第九运算放大器U11B的型号可以是TLC2272的双运算放大器。

通过第二数模转换芯片U43的第七引脚，接收来自第四光耦芯片U79的信号；通过第二数模转换芯片U43的第六引脚接收来自第六光耦芯片U81的信号。第二数模转换芯片U43的第五引脚连接数据存储芯片U35；第二数模转换芯片U43的第二引脚连接数模转换稳压模块的输入端；第二数模转换芯片U43的第三引脚、第四引脚通过第二十七电阻R94，分别与第二十八电阻R93的一端，连接于第八运算放大器U11A正相输入端。

第二十八电阻R93的另一端，连接数模转换稳压模块的输出端；第三十电阻R99的一端连接信号选择模块的第一输出端(输出激励电流相应波形的电压)，第九运算放大器U11B的输出端作为第一数模转换分单元312的输出端，连接到第一运算放大器313。

第八运算放大器U11A输出的电压为第一充电电流的直流充电电压，激励电流的电压与直流充电电压通过第九运算放大器U11B进行跟随输出。

第一运算放大器313、第一场效应管314、第二场效应管315、第二运算放大器组成的电路原理图，如图11所示，电路原理图中包括以下电子元器件：

第三十一电阻R17、第三十二电阻R20、第三十三电阻R21、第三十四电阻R23、第三十五电阻R24、第三十六电阻R107、第三十七电阻R108、第三十八电阻R109、第三十九电阻R110、第四十电阻R19、第十六电容C6、第一继电器K4、第二继电器K3、第一场效应管Q2、第二场效应管Q4、第一运算放大器U20、第十运算放大器U24、第二运算放大器U6为第十一运算放大器U6A及第十二运算放大器U6B组成的双运算放大器、。第一继电器K4、第二继电器K3可以是单刀单掷的继电器，第一运算放大器U20、第十运算放大器U24的型号可以是TP27，第十一运算放大器U6A及第十二运算放大器U6B的型号为TLC2272。第一继电器K4、第二继电器K3的型号为SIP-1A05。

第三十一电阻R17的一端连接第一数模转换分单元312的输出端，通过第三十一电阻R17，第一运算放大器U20的负相输入端获取到第一充电电流相应的电压，并且第一运算放大器U20还连接由基准电阻模块500、第二运算放大器U6、第十运算放大器U24、第三十六电阻R107、第三十七电阻R108、第三十八电阻R109、第三十九电阻R110、第四十电阻R19组成的负反馈环路，使得第一运算放大器U20的输出电压稳定，保证基准电阻模块500两端电压的稳定。

第一运算放大器U20的输出端分别连接第一继电器K4的第一引脚、第二继电器K3的第一引脚，以使第一继电器K4或第二继电器K3进行工作。在第一继电器K4闭合时电路系统为充电状态，第二继电器K3闭合时电路系统为放电状态。第一场效应管Q2的源极分别连接第三十四电阻R23的一端、第三十五电阻R24的一端、第二场效应管Q4的源极、基准电阻模块500的第一端。第二场效应管Q4的漏极连接至充放电端口600。

第十一运算放大器U6A的正相输入端连接基准电阻模块500的第三端，第十二运算放大器U6B的正相输入端连接基准电阻模块500的第二端，以获取基准电阻模块500两端电压，并发送至第一运算放大器U20。

第一继电器K4、第二继电器K3的工作状态可以通过继电器驱动芯片U38实现，继电器驱动芯片U38的电路原理图，如图12所示。继电器驱动芯片U38的型号可以是ULN2003，其第一引脚连接位移缓存芯片U37的第十五引脚A，继电器驱动芯片U38的第二引脚连接位移缓存芯片U37的第一引脚B，继电器驱动芯片U38的第三引脚连接位移缓存芯片U37的第二引脚C，继电器驱动芯片U38的第四引脚连接位移缓存芯片U37的第三引脚D，继电器驱动芯片U38的第五引脚连接位移缓存芯片U37的第四引脚E。通过位移缓存芯片发送的信号，继电器驱动芯片U38选择驱动不同的继电器进行工作，实现选择电池内阻测试的测试状态，如充电状态或放电状态，以及选择基准电阻模块500中不同的基准电阻。继电器驱动芯片U38的第十三引脚连接第一继电器K4的第四引脚，继电器驱动芯片U38的第十二引脚连接第二继电器K3的第四引脚。基准电阻模块500的电路原理图如图13所示，基准电阻模块500包括以下电子元器件：

第三继电器K2、第四继电器K5、第五继电器K8、第六继电器K10、第七继电器K9、第八继电器K11、第一基准电阻R22、第二基准电阻R115、第三基准电阻R116。

第三继电器K2、第五继电器K8、第七继电器K9的第一引脚均连接于第一场效应管Q2的源极，作为基准电阻模块500的第一端；第四继电器K5、第六继电器K10、第八继电器K11的第二引脚均连接于第十二运算放大器U6B的正相输入端，作为基准电阻模块500的第二端；第一基准电阻R22一端、第二基准电阻R115的一端、第三基准电阻R116的一端，作为基准电阻模块的第三端，以输出充放电电流或恒定测试电流。第三继电器K2、第四继电器K5的第四引脚分别连接继电器驱动芯片U38的第十六引脚；第五继电器K8、第六继电器K10的第四引脚分别连接继电器驱动芯片U38的第十五引脚；第七继电器K9、第八继电器K11的第四引脚分别连接继电器驱动芯片U38的第十四引脚。

本申请实施例提供的电池内阻测试系统中，还存在生成第二充电电流的第二充放电单元320，如图14所示，图14为第二充放电单元320中的数模转换分单元321。数模转换分单元321的电子元器件包括：第三数模转换芯片U45、第十六电容C50、第四十一电阻R96、第四十二电阻R95、第十三运算放大器U10B。第三数模转换芯片U45的型号为TPC112S1，第十三运算放大器U10B与数模转换稳压模块中的第五运算放大器U10A，为型号TLC2272的双运算放大器。

第三数模转换芯片U45的第五引脚连接数据存储芯片U35的第十四引脚Y1，第三数模转换芯片U45的第七引脚连接第四光耦芯片U79的第六引脚，第三数模转换芯片U45的第六引脚连接第六光耦芯片U81的第六引脚。第三数模转换芯片U45的第二引脚连接数模转换稳压模块的输入端，第四十二电阻R95的一端连接数模转换稳压模块的输出端。第三数模转换芯片U45的第三引脚、第四引脚分别连接第四十一电阻R96，第四十一电阻R96与第四十二电阻R95连接至第十三运算放大器U10B，通过第十三运算放大器U10B的输出端，连接第三运算放大器322，以输出第二充放电电流相应的电压。

图15为包括第三运算放大器322、第三场效应管323、第四场效应管324、充放电基准电阻325、第四运算放大器326的电路原理图。图15中具体包括以下电子元器件：第四十三电阻R101、第四十四电阻R111、第四十五电阻R112、第四十六电阻R113、第四十七电阻R114、第四十八电阻R103、第四十九电阻R104、第五十电阻R105、第五十一电阻R106、第五十二电阻R102、第十七电容C55、第三运算放大器U25、第四运算放大器U13(由第十四运算放大器U13A、第十五运算放大器U13B组成的型号为TLC2272的双运算放大器)、第十六运算放大器U23、第九继电器K7、第十继电器K6、第三场效应管Q3、第四场效应管Q5、充放电基准电阻R117。图15中的元器件连接关系以及电路原理可类比图11中的电路描述，图15中的第九继电器K7的第四引脚连接继电器驱动芯片U38的第十三引脚，第十继电器K6的第四引脚连接继电器驱动芯片U38的第十二引脚，以与图11中的元器件实现同时处于充电或放电状态。第三场效应管Q3用于在充电状态下工作，第四场效应管Q5用于在放电状态下工作。充放电基准电阻R117的一端连接充放电端口600。其中，第九继电器K7、第十继电器K6的型号为：SIP-1A05。

图16为本申请实施例中，第一模数转换分单元317的电路原理图，其中包括以下电子元器件：第一模数转换芯片U66、第十八电容C81、第十九电容C75、第二十电容C76、第二十一电容C79、第二十二电容C85、第二十三电容C83、第五十三电阻R147。第一模数转换芯片U66的型号可以是ADS8689。第一模数转换芯片U66的第七引脚AIN_P，连接于第十运算放大器U24的输出端，第一模数转换芯片U66的第十引脚SDI连接于第四光耦芯片U79的第六引脚，第一模数转换芯片U66的第十一引脚CONVST/NCS连接于数据存储芯片U35的第十一引脚，第一模数转换芯片U66的第十二引脚SCLK连接于第六光耦芯片U81的第六引脚，第一模数转换芯片U66的第十三引脚SDO0通过第十一电阻R234连接于第五光耦芯片U80的第六引脚。第一模数转换分单元317可将基准电阻模块500两端的电压信号转换为数字信号，并通过第一光电隔离单元120，发送该数字信号至主控单片机C179。

图17为本申请实施例中，第二模数转换分单元327的电路原理图，其中包括以下电子元器件：第二模数转换芯片U67、第二十四电容C82、第二十五电容C77、第二十六电容C78、第二十七电容C80、第二十八电容C86、第二十九电容C84、第五十四电阻R148。第二模数转换芯片U67的型号可以是与第一模数转换芯片U66型号相同的芯片。第二模数转换芯片U67的第七引脚AIN_P连接第十六运算放大器U23的输出端，用于获取充放电基准电阻R117两端的电压信号。第二模数转换芯片U67的第十引脚SDI连接于第四光耦芯片U79的第六引脚，第二模数转换芯片U67的第十一引脚CONVST/NCS连接于数据存储芯片U35的第十引脚，第二模数转换芯片U67的第十二引脚SCLK连接于第六光耦芯片U81的第六引脚，第二模数转换芯片U67的第十三引脚SDO0通过第十一电阻R234连接于第五光耦芯片U80的第六引脚。

在本申请实施例中，第二模数转换分单元327与第一模数转换分单元317所实现的功能相同。

在本申请实施例中，若要实现空载状态下，对待测试电池进行测试内阻，需要通过交流恒流模块200产生恒定测试电流，并且充放电模块不对待测试电池进行充放电。因此，本申请通过设置信号选择模块，使主控单片机C179控制交流恒流模块200或充放电模块300分别进行测试工作。

图18为信号选择模块的电路原理图，其中包括以下电子元器件：第一电子开关芯片U17、第十七运算放大器U5A、第十八运算放大器U5B，第十七运算放大器U5A、第十八运算放大器U5B为型号为TLC2272的双运算放大器中的运算放大器。第一电子开关芯片U17的型号可以是CD4053。第一电子开关芯片U17的第一引脚BY及第十二引脚AX，接收低通滤波子单元3113的输出端输出的电压波形。根据接收到的电压信号，第一电子开关芯片U17可以通过第十四引脚AOUT/IN或第十五引脚BOUT/IN，输出交流电压，以生成恒定测试电流或激励电流。第一电子开关芯片U17根据接收到的电压信号，可以通过其第九引脚C、第十引脚B、第十一引脚A输出高电平或低电平，至交流恒流模块200，以使交流恒流模块200在高电平时产生恒定测试电流；在低电平时使充放电模块产生激励电流，交流恒流模块200不产生恒定测试电流。第十七运算放大器U5A的输出端作为信号选择模块的第一输出端，连接至第三十电阻R99的一端，以输出激励电流；第十八运算放大器U5B的输出端作为信号选择模块的第二输出端，连接至交流恒流模块200，以使交流恒流模块200产生恒定测试电流。

图19为交流恒流模块200中，比较单元210及功率放大单元220的电路原理图，比较单元210具有两个输入端，分别连接信号选择模块的第二输出端、负反馈单元240。比较单元210具体包括以下电子元器件：第五十五电阻R4、第五十六电阻R2、第五十七电阻R8、第五十八电阻R9、第三十电容C5、第三十一电容C1、第三十二电容C175、第三十三电容C176、第十九运算放大器U2B、第二十运算放大器U1A。其中，第十九运算放大器U2B的型号可以是TL084I，第二十运算放大器U1A的型号可以为TLC2272双运算放大器中的一个运算放大器。第三十二电容C175、第三十三电容C176的规格为470微法，6.3伏特。第四十九电容C106的一端作为比较单元的输入端，连接低通滤波单元，第五十电容C105的一端作为比较单元的输入端，连接仪表放大子单元。第十七运算放大器U28A的输出端作为功率放大单元的输出端。第三十电容C5、第三十一电容C1、第五十五电阻R4、第五十六电阻R2、及第十九运算放大器U2B组成比较电路，信号选择模块发送的正弦波电压信号SI、负反馈单元240输出的恒流电阻单元230两端的电压信号SO分别进入比较电路，经过比较，输出比较结果，通过负反馈环路稳定输出一个模拟电压信号。第二十运算放大器U1A及其连接元器件组成功率放大单元220，可以不放大电压幅度，从而提高电流输出，进而增强带负载能力。功率放大单元220连接恒流电阻单元230，输出恒定测试电流，恒流电阻单元230的电路原理图，如图20所示，具体包括以下电子元器件：第五十九电阻R16、第六十电阻R10、第六十一电阻R13、第六十二电阻R14、第六十三电阻R15、第二电子开关芯片U16。其中，第二电子开关芯片U16的型号可以是CD4052。第二电子开关芯片U16可以通过选择，分别接通第六十电阻R10、第六十一电阻R13、第六十二电阻R14、第六十三电阻R15，控制输出的恒定测试电流的大小。

图21为负反馈单元240中的电压跟随子单元241的电路原理图，如图21所示，具体包括以下电子元器件：第三电子开关芯片U15、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D5、第二十一运算放大器U2C、第二十二运算放大器U2D。其中，第二十一运算放大器U2C、第二十二运算放大器U2D与第十九运算放大器U2B、第二十三运算放大器U2A的第四引脚均连接，第十一引脚均连接，组成四运算放大器，可以为型号TL084I的四运算放大器。第三电子开关芯片U15可以选择要拾取信号的电阻，第二十一运算放大器U2C、第二十二运算放大器U2D作为电压跟随器工作，用于增强通过第三电子开关芯片U15后的信号的带负载能力。

图22为仪表放大子单元242的电路原理图，如图22所示，仪表放大子单元242包括以下电子元器件：第二十三运算放大器U2A、第六十四电阻R6、第六十五电阻R7、第六十六电阻R5、第六十七电阻R1。第二十一运算放大器U2C的输出端连接第六十四电阻R6的一端，第二十二运算放大器U2D的输出端连接第六十六电阻R5的一端，以将恒流电阻单元两端电压发送至仪表放大子单元。第二十三运算放大器U2A的输出端作为仪表放大子单元242的输出端，输出电压信号SO至比较单元210。

图23为防电弧输出单元250的电路原理图，如图23所示，电路原理图中包括以下元器件：第五二极管D4、第六二极管D7、第七二极管D12、第八二极管D14、第九二极管D6、第十二极管D13、第十一二极管D8、第十二二极管D15、第十三二极管D16、第三十四电容C177、第三十五电容C178、第五场效应管Q1、第十一继电器K1。第三十四电容C177、第三十五电容C178的规格为27微法、200伏特。充放电端口600(如图24所示)正端口J4连接于基准电阻模块500的第三端，负端口J5分别连接第二场效应管Q4的漏极、第四场效应管Q5的漏极，以输出充放电电流或恒定测试电流。与充放电端口600同样连接在待测试电池两端，进行电池内阻测试的还有信号调理模块400中的电压输入端410。图25为电压输入端410，以及电压输入端410连接的滤波输入单元420、第一输入放大单元430，如图25所示，具体包括以下电子元器件：电压正接入端J1、电压负接入端J2，保险电感F1、压敏电阻RV2、第一电感L1、第三十六电容C8、第三十七电容C12、第三十八电容C13、第六十八电阻R28、第六十九电阻R29、第七十电阻R32、第七十一电阻R33、第七十二电阻R36、第七十三电阻R37、第一隔直电容C9、第十四二极管D19、第十五二极管D20、第二十三运算放大器U7A。

通过测试开关单元450向控制模块100发送电压信号的，还有第二输入放大单元440，第二输入放大单元400的电路原理图如图26所示，具体包括以下元器件：第二十四运算放大器U3B、第二十五运算放大器U3A、第二十六运算放大器U3C、第二十七运算放大器U3D、第七十四电阻R25、第七十五电阻R26、第七十六电阻R27、第七十七电阻R30、第七十八电阻R118、第七十九电阻R119、第八十电阻R120、第八十一电阻R121、第八十二电阻R34、第八十三电阻R122、第三十九电容C14、第四十电容C57、第十六二极管D17、第十七二极管D18、第十八二极管D21、第十九二极管D22、第二隔直电容C7、第三隔直电容C56。其中，第二十四运算放大器U3B、第二十五运算放大器U3A、第二十六运算放大器U3C、第二十七运算放大器U3D为型号为TL084I的四运算放大器。

图27为测试开关单元450的电路原理图，如图27所示，具体包括：第四电子开关芯片U18、第四十一电容C11、第四十二电容C10、第八十四电阻R31、第八十五电阻R35。第四电子开关芯片U18的型号可以是CD4053。第四电子开关芯片U18的第十五引脚为第四电子开关芯片U18的输出端，连接至滤波放大抗混叠单元460。

图28为滤波放大抗混叠单元460中带通滤波分单元461的电路原理图，如图28所示，具体包括以下电子元器件：第二十八运算放大器U7B、第二十九运算放大器U30B、第三十运算放大器U30A、第三十一运算放大器U31B、第三十二运算放大器U31A、第八十六运算放大器R38、第八十七运算放大器R39、第八十八运算放大器R40、第八十九运算放大器R44、第九十运算放大器R45、第九十一运算放大器R54、第九十二运算放大器R57、第九十三运算放大器R58、第九十四运算放大器R67、第九十五运算放大器R68、第九十六运算放大器R50、第九十七运算放大器R53、第九十八运算放大器R61、第九十九运算放大器R66、第一百运算放大器R65、第一百零一运算放大器R69、第一百零二运算放大器R70、第四十三电容C15、四十四电容C16、第四十五电容C18、第四十六电容C18、第四十七电容C26、第四十八电容C33、第四十九电容C35、第五十电容C36、第五十一电容C19、第五十二电容C22、第五十三电容C24、第五十四电容C25、第五十五电容C30、第五十六电容C31、第五十七电容C34、第五十八电容C37、第五十九电容C38。其中，第二十九运算放大器U30B、第三十运算放大器U30A为型号为TP2312的双运算放大器，第三十一运算放大器U31B、第三十二运算放大器U31A为型号为TP2312的双运算放大器。

通过第二十八运算放大器U7B的正相输入端，接收到来自测试开关单元450的电压信号，然后通过两个双运算放大器及外围电路，对电压信号进行滤波处理。以上电子元器件组成了带通滤波分单元461。第三十一运算放大器U31B的输出端连接可变放大分单元462，可变放大分单元462如图29所示，具体包括以下电子元器件：第五电子开关芯片U19，以及用于支持进行可变放大的运算放大器、电阻及电容：第三十三运算放大器U29B、第三十四运算放大器U29A、第六十电容C20、第六十一电容C17、第六十二电容C58、第一百零三电阻R41、第一百零四电阻R42、第一百零五电阻R43、第一百零六电阻R51、第一百零七电阻R46、第一百零八电阻R47、第一百零九电阻R52、第一百一十电阻R124、第一百一十一电阻R123。第五电子开关芯片U19的型号可以是CD4053。第三十四运算放大器U29A的输出端连接抗混叠滤波分单元463，抗混叠滤波分单元463的电路原理图，如图30所示，具体包括以下电子元器件，实现抗混叠滤波功能：与第三十四运算放大器U29A的输出端连接的第一百一十二电阻R55、第一百一十三电阻R62、第一百一十四电阻R64、第一百一十五电阻R71、第一百一十六电阻R72、第一百一十七电阻R74、第一百一十八电阻R75、第一百一十九电阻R76、第六十三电容C29、第六十四电容C39、第六十五电容C40、第六十六电容C41、第六十七电容C42、第六十八电容C43、第三十五运算放大器U7B、第三十六运算放大器U7A。其中，第三十五运算放大器U7B、第三十六运算放大器U7A可以为型号TLC2272的双运算放大器。抗混叠滤波分单元463中的电子元器件连接如图30，本申请对各元器件连接关系不再详细描述，第三十六运算放大器U7A的输出端作为抗混叠滤波分单元463的输出端，连接至模数转换单元470。

图31为模数转换单元470的电路原理图，其中包括电子元器件：第三模数转换芯片U64、第一百二十电阻R139、第六十九电容C69、第七十电容C61、第七十一电容C62、第七十二电容C63、第七十三电容C72、第七十四电容C71。第三模数转换芯片U64的型号可以为ADS8689。

图32为第二光电隔离单元130的电路原理图，图中包括以下电子元器件：第十光耦芯片U68、第十一光耦芯片U69、第十二光耦芯片U70、第十三光耦芯片U74、第十四光耦芯片U75、第十五光耦芯片U76、第十六光耦芯片U77、第十七光耦芯片U78、第十八光耦芯片U87、第十九光耦芯片U88、第一百二十一电阻R151、第一百二十二电阻R186、第一百二十三电阻R162、第一百二十四电阻R187、第一百二十五电阻R163、第一百二十六电阻R224、第一百二十七电阻R216、第一百二十八电阻R221、第一百二十九电阻R213、第一百三十电阻R220、第一百三十一电阻R217、第一百三十二电阻R225、第一百三十三电阻R218、第一百三十四电阻R226、第一百三十五电阻R219、第一百三十六电阻R227、第一百三十七电阻R214、第一百三十八电阻R222、第一百三十九电阻R215、第一百四十电阻R223。第十光耦芯片U68、第十一光耦芯片U69、第十二光耦芯片U70、第十三光耦芯片U74、第十四光耦芯片U75、第十五光耦芯片U76、第十六光耦芯片U77、第十七光耦芯片U78的型号可以是HCPL-060，第十八光耦芯片U87、第十九光耦芯片U88的型号可以是P521。

在本申请实施例中，控制模块100中还包括有显示屏单元140、输入单元150。显示屏单元140的电路原理图，如图33所示，包括：显示屏芯片J9，型号为CON12；第一百四十一电阻R245、第七十五电容C173、第七十六电容C174。显示屏芯片J9的第一引脚连接主控单片机C179的第四十一引脚PA08；显示屏芯片J9的第二引脚连接主控单片机C179的第四十引脚PC09；显示屏芯片J9的第三引脚连接主控单片机C179的第三十九引脚PC08；显示屏芯片J9的第四引脚连接主控单片机C179的第三十八引脚PC07；显示屏芯片J9的第五引脚连接主控单片机C179的第三十七引脚PC06。

图34为输入单元150的电路原理图，包括：第一按钮S1、第二按钮S2、第三按钮S3、第四按钮S4、第五按钮S5、第六按钮S6、第七按钮S7。

为了将充放电模块300及交流恒流模块200与信号调理模块400实现信号隔离，避免产生电路干扰，本申请采用两个隔离电源对电路进行供电，包括第一隔离电源模块800、第二隔离电源模块900。第一隔离电源模块800通过外部电源供电后，再对充放电模块及交流恒流模块进行供电。第二隔离电源模块900通过外部电源供电后，再对信号调理模块400进行供电。

图35为第一隔离电源模块800及第二隔离电源模块900的电路原理图，包括第一隔离电源芯片T1及第二隔离电源芯片T3以及使第一隔离电源芯片T1、第二隔离电源芯片T3稳定运行的电子元器件。第一隔离电源芯片T1及第二隔离电源芯片T3的型号可以是T5-5。

第一隔离电源芯片T1的第二引脚及第三引脚连接有第一三极管Q6、第二电感L3、第七十七电容C115、第一百四十二电阻R241，以连接至主控单片机C179的第四十三引脚PA10。第一隔离电源芯片T1的第四引脚连接有第二三极管Q7、第一百四十三电阻R242，以连接主控单片机C179的第四十二引脚PA09。第二隔离电源芯片T3的第二引脚及第三引脚连接有第三三极管Q8、第三电感L5、第七十八电容C140、第一百四十四电阻R243，以连接至主控单片机C179的第四十三引脚PA10。第二隔离电源芯片T3的第四引脚连接有第四三极管Q9、第一百四十五电阻R244，以连接主控单片机C179的第四十二引脚PA09。

图36为外部电源的供电稳压芯片的电路原理图，通过供电稳压芯片为控制模块、第一隔离电源模块、第二隔离电源模块供电。具体电路连接，如图36所示，包括以下元器件：第一供电稳压芯片U83、第二供电稳压芯片U84、第七十九电容C87、第八十电容C92、第八十一电容C90、第八十二电容C93。

在本申请实施例中，控制模块100还可以得到待测试电池的电池电压，满足正常的电池测试设备的通用功能。具体包括有可变分压单元1111、分压模数转换单元1112，电路原理图如图37及图38所示：可变分压单元1111中第六电子开关芯片U63的型号为CD4052，第六电子开关芯片U63的接收引脚通过第一百四十六电阻R130，接收第一电感L1的一端输出的待测试电池两端的电压。第六电子开关芯片U63的第九引脚连接第十九光耦芯片U88的第四引脚，第六电子开关芯片U63的第十引脚连接第十八光耦芯片U87的第四引脚。通过第三十七运算放大器U56B的输出端，连接分压模数转换单元1112。

如图38所示，分压模数转换单元1112的第四模数转换芯片U65的型号为：ADS8689，通过第四模数转换芯片U65的第七引脚AIN_P接收来自第三十七运算放大器U56B的输出端的电压信号，以发送给主控单片机C179。第四模数转换芯片U65的第十引脚SDI连接第十三光耦芯片U74的第六引脚，第四模数转换芯片U65的第十一引脚CONVST/NCS连接第十七光耦芯片U78的第六引脚；第四模数转换芯片U65的第十二引脚SCLK，连接第十五光耦芯片U76的第六引脚；第四模数转换芯片U65的第十三引脚SDO0，通过第一百三十电阻R220连接至第十四光耦芯片U75的第三引脚。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于充放电状态的电池内阻测试系统，其特征在于，所述系统包括：控制模块，以及分别与所述控制模块连接的交流恒流模块、充放电模块、信号调理模块；

所述控制模块，用于在待测试电池空载状态下，控制所述交流恒流模块产生恒定测试电流；

所述信号调理模块，用于获取所述恒定测试电流在电池内阻测试系统的基准电阻模块产生的基准电压，并将所述基准电压发送至所述控制模块；以及

所述信号调理模块，还用于获取空载状态下，所述待测试电池两端的空载激励电压，并将所述空载激励电压发送至所述控制模块；

所述控制模块，还用于根据所述基准电压以及所述空载激励电压，计算得到所述待测试电池的空载状态下，所述待测试电池的空载内阻；

所述控制模块，还用于根据所述空载内阻，控制所述充放电模块，产生在所述待测试电池充放电状态下的充放电电流；所述充放电电流包括用于在所述基准电阻模块及所述待测试电池，激发用于计算所述待测试电池的电池内阻的测试电压的激励电流；其中，所述激励电流为基于所述控制模块的电压满量程与3倍所述待测试电池的空载内阻的比值；

所述控制模块，还用于根据所述充放电电流，并通过所述基准电阻模块、充放电端口以及所述信号调理模块，确定电池充放电状态下，所述待测试电池的电池内阻。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述控制模块包括：主控单片机、第一光电隔离单元、第二光电隔离单元、显示屏单元；

所述主控单片机通过所述第一光电隔离单元，连接所述交流恒流模块，或连接所述充放电模块，用于使所述交流恒流模块产生所述恒定测试电流，或使所述充放电模块产生所述待测试电池充电或放电状态下的所述充放电电流；

所述主控单片机通过所述第二光电隔离单元，连接所述信号调理模块，用于接收所述信号调理模块发送的数字信号，并用于根据所述数字信号，确定所述待测试电池的电池内阻；所述数字信号为所述基准电阻模块的两端电压或所述待测试电池的两端电压；

所述主控单片机，通过所述显示屏单元输出所述待测试电池的电池内阻。

3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述充放电模块包括：用于产生所述激励电流且对所述待测试电池进行充电或放电的第一充放电单元、用于对所述待测试电池进行充电或放电的第二充放电单元；

所述第一充放电单元，用于接收所述控制模块发送的第一充放电信号，产生对所述待测试电池进行充电或放电的第一充放电电流；

所述第二充放电单元，用于接收所述控制模块发送的第二充放电信号，产生对所述待测试电池进行充电或放电的第二充放电电流；

其中，所述第一充放电电流包括所述激励电流，且所述第一充放电电流小于所述第二充放电电流；所述充放电电流包括：所述第一充放电电流与所述第二充放电电流。

4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述第一充放电单元包括：用于产生所述激励电流的电压的数模数控滤波分单元、用于产生所述第一充放电电流的直流充电电压的第一数模转换分单元、用于将所述激励电流电压及所述直流充电电压转换为所述第一充放电电流的第一运算放大器、用于对所述第一充放电电流的幅值放大的第一场效应管、用于放电的第二场效应管、用于控制所述基准电阻模块的两端电压稳定的第二运算放大器、用于采集所述第一充放电电流并将所述第一充放电电流反馈至所述控制模块的第一模数转换分单元；

所述数模数控滤波分单元与所述第一数模转换分单元分别连接所述第一运算放大器；

所述第一运算放大器通过所述第一场效应管及所述第二场效应管连接所述基准电阻模块，用于输出所述第一充放电电流或对所述待测试电池进行放电；

所述第二运算放大器分别连接所述基准电阻模块、所述第一运算放大器，用于组成负反馈环路，控制所述第一运算放大器稳定输出电压，所述第二运算放大器还连接所述第一模数转换分单元。

5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述数模数控滤波分单元包括：用于根据所述第一充放电信号，产生所述激励电流相应波形电压的数模转换子单元、用于调整所述激励电流的电压波形的数字电位器、用于去除高频干扰信号的低通滤波子单元；

所述数模转换子单元分别连接所述控制模块、所述数字电位器，用于根据所述控制模块发送所述第一充放电信号，产生所述激励电流的相应波形电压，并将产生的所述激励电流的相应波形电压输送至所述数字电位器；

所述数字电位器连接所述控制模块，用于接收调整所述激励电流的电压波形数据，以通过所述电压波形数据，调整所述激励电流的电压波形；

所述数字电位器通过所述低通滤波子单元与所述第一数模转换分单元，连接所述第一运算放大器。

6.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述第二充放电单元包括：用于产生所述第二充放电电流的电压的第二数模转换分单元、用于将所述第二充放电电流的电压转换为所述第二充放电电流的第三运算放大器、用于对所述第二充放电电流的幅值放大的第三场效应管、用于对所述待测试电池放电的第四场效应管、充放电基准电阻、用于组成负反馈环路的第四运算放大器、用于采集所述第二充放电电流的第二模数转换分单元；

所述第二数模转换分单元通过所述第三运算放大器，分别与所述第三场效应管、所述第四场效应管连接，用于输出所述第二充放电电流；

所述第三场效应管、所述第四场效应管分别连接所述充放电基准电阻；

所述第四运算放大器分别连接所述充放电基准电阻的两端以及所述第三运算放大器，组成所述负反馈环路，以使所述第三运算放大器稳定输出所述第二充放电电流的电压；

所述第四运算放大器连接所述第二模数转换分单元，用于输出所述充放电基准电阻的两端电压；

所述充放电基准电阻还连接所述充放电端口，以对所述待测试电池进行充电或放电。

7.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述信号调理模块包括：用于连接所述待测试电池两端的电压输入端，用于对所述待测试电池两端电压进行滤波的滤波输入单元，用于放大来自所述待测试电池两端电压的幅值的第一输入放大单元，用于去除所述基准电阻模块的两端电压中的共模电压的第二输入放大单元，用于与所述第一输入放大单元连接或与所述第二输入放大单元连接的测试开关单元，用于分别对所述第一输入放大单元的输出电压及所述第二输入放大单元的输出电压，依次进行带通滤波处理、可变放大处理、抗混叠处理的滤波放大抗混叠单元，以及模数转换单元；

所述电压输入端连接所述滤波输入单元，所述滤波输入单元通过第一隔直电容，连接所述第一输入放大单元，以将所述待测试电池两端的电压进行幅值放大；

所述第二输入放大单元通过第二隔直电容、第三隔直电容，连接所述基准电阻模块；

所述测试开关单元，用于连接所述第一输入放大单元，或所述第二输入放大单元，并通过所述滤波放大抗混叠单元、所述模数转换单元，连接所述控制模块，将所述待测试电池两端的电压及所述基准电阻模块两端的电压，依次输送至所述控制模块。

8.根据权利要求7所述系统，其特征在于，所述滤波放大抗混叠单元包括：带通滤波分单元、可变放大分单元、抗混叠滤波分单元；

所述带通滤波分单元连接所述测试开关单元，用于将所述待测试电池两端的电压或所述基准电阻模块两端的电压进行滤波，所述带通滤波分单元还连接所述可变放大分单元，用于将所述待测试电池两端的电压的幅值或所述基准电阻模块两端的电压的幅值放大相应地选择倍数；

其中，所述带通滤波分单元的中心频率为预设频率；所述选择倍数通过所述控制模块进行控制；

所述可变放大分单元连接所述抗混叠滤波分单元，用于滤除所述待测试电池两端的电压或所述基准电阻模块两端的电压中，欠采样的频率成分；

所述抗混叠滤波分单元连接所述模数转换单元，用于将所述待测试电池两端的电压或所述基准电阻模块两端的电压进行模数转换，以发送模数转换后所述待测试电池两端的电压或所述基准电阻模块两端的电压，至所述控制模块。

9.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述交流恒流模块包括：产生所述恒定测试电流相应的恒定电压的比较单元、功率放大单元、恒流电阻单元、用于稳定所述恒定电压的负反馈单元；

所述比较单元，用于通过所述充放电模块，得到所述控制模块待产生的所述恒定电压；

所述比较单元将所述恒定电压，发送至用于提高所述恒定电压的带负载能力的所述功率放大单元；

所述功率放大单元，通过用于控制所述恒定测试电流的幅值的所述恒流电阻单元，连接所述负反馈单元；

所述负反馈单元还连接所述比较单元，用于控制所述比较单元输出所述恒定电压；

所述恒流电阻单元连接所述充放电模块，以在所述待测试电池的控制状态下，输入所述恒定测试电流。

10.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述系统还包括：第一隔离电源模块、第二隔离电源模块、外部电源；

所述第一隔离电源模块，用于为所述充放电模块及所述交流恒流模块供电；

所述第二隔离电源模块，用于为所述信号调理模块供电；

所述外部电源分别连接所述第一隔离电源模块、第二隔离电源模块及所述控制模块，用于为所述第一隔离电源模块、第二隔离电源模块及所述控制模块供电。

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