CN1405574A - 借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路 - Google Patents

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Abstract

一种借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路，为采用串联双向电容装置及限流阻抗构成暂态负荷，先对双向电容装置充电再反向与限流阻抗串接而并接于电瓶两端，而借对增强的暂态电流作量测进而推算其蓄电池的蓄电量。

Description

借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路
技术领域
本发明涉及蓄电池的电量检测，尤其是一种借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路。
背景技术
传统蓄电池蓄电量，除通过电解液比重量测外，也可以通过电池内阻量测，而电池内阻量测通常以串有低电阻的大电流电流表直接短路于电池的输出正负端以量测，此方式不仅工作时火花大、电瓶及导线温升快、电瓶耗电大，非专业者操作极为危险。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路，其采用串联双向电容装置及限流阻抗构成暂态负荷，先对双向电容装置充电再反向与限流阻抗串接而并接于电瓶两端，而借对增强的暂态电流作量测进而推算其蓄电池的蓄电量。
本发明的借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路包括：
蓄电池：为待测蓄电瓶；
开关元件：为由一个或一个以上固态或机电式开关元件所构成，供切换操控双向电容装置的充放电正反向极性交换及操控双向电容装置及所串联限流阻抗所构成的负载与蓄电池间作开路与闭合以进行取样量测的开关操控；
限流阻抗：为由电阻性阻抗或电感性阻抗及电感性与电阻性混合的阻抗所构成；
双向电容装置：为双极性电容装置或同功能可作双极性充放电电路装置所构成，供接受开关元件操控双向电容装置的充放电正反向极性交换以及与所串联限流阻抗与蓄电池间的取样时机及作选定次数的开或关的操控，或接受另设开关元件作取样量测的开关操控，以及操控其取样时机及取样次数；
操控单元：为由机电或固态电路元件所构成，供操控开关元件对双向电容装置的充放电正反向极性交换以及与所串联限流阻抗与蓄电池间的取样时机及作选定次数的开或关的操控，此操控单元可由人工操作或由电能信号操控启闭；
侦测电路：为由机电或固态电子电路元件所构成，可为直接侦测逆压暂态负载限流阻抗的暂态电压降，或受控于操控单元的操控，以选定取样开始时机及取样次数及密度，并依需要选择具有插值功能，或不设插值功能而直接将取样讯号转为相对模拟或数字信号通往下述显示电路；
显示电路：为依量测电路的信号以作数字显示或模拟显示功能或多位阶显示。
本发明的借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路，其运作过程如下：开机时，被量测蓄电池以相对极性(F.P.)并联连接于此项借增强暂态电流检测蓄电池电量的方法所构成的电路装置，当操控单元发出量测指令时，通过开关元件使电池组开始对双向电容装置充电，而于双向电容装置电压值VC至设定值或至设定时间，通过开关元件切换使双向电容装置呈反极性(R.P.)与限流阻抗串联，经开关元件与蓄电池连接时，蓄电池通过限流阻抗的暂态电流得以增大，并通过与蓄电池呈反极性的电压以消除蓄电池的浮压，以及增大取样暂态电流的电流值，而在限流阻抗的两端形成取样限流阻抗电压值VZ，以增进准确度，而取样暂态限流阻抗电压值VZ则供输往侦测电路，而侦测电路依需要设有插值补偿功能，或直接将取样信号转为相对模拟或数字信号通往显示电路以作数字显示或模拟显示或多位阶的显示。
附图说明
图1本发明的电路方块示意图；
图2本发明的动作特性图。
具体实施方式
参见图1，其主要构成包括：
蓄电池B101：为待测蓄电瓶；
开关元件SW101：为由一个或一个以上固态或机电式开关元件所构成，供切换操控双向电容装置C101的充放电正反向极性交换及操控双向电容装置C101及所串联限流阻抗Z101所构成的负载与蓄电池间作开路与闭合以进行取样量测的开关操控；
限流阻抗Z101：为由电阻性阻抗或电感性阻抗及电感性与电阻性混合的阻抗所构成；
双向电容装置C101：为双极性电容装置或同功能可作双极性充放电电路装置所构成，供接受开关元件SW101操控双向电容装置C101的充放电正反向极性交换以及与所串联限流阻抗与蓄电池间的取样时机及作选定次数的开或关的操控，或接受另设开关元件SW101′以作取样量测的开关操控，以及操控其取样时机及取样次数；
操控单元M101：为由机电或固态电路元件所构成，供操控开关元件SW101或SW101′以对双向电容装置C101的充放电正反向极性交换，以及与所串联限流阻抗与蓄电池间的取样时机及作选定次数的开或关的操控，此操控单元可由人工操作或由电能信号操控启闭；
侦测电路S101：为由机电或固态电子电路元件所构成，可为直接侦测逆压暂态负载限流阻抗Z101的暂态电压降，或受控于操控单元M101的操控，以选定取样开始时机及取样次数及密度，并依需要选择具有插值功能，或不设插值功能而直接将取样讯号转为相对模拟或数字信号通往显示电路D101；
显示电路D101：为依量测电路的信号以作数字显示或模拟显示功能或多位阶显示。
通过此项借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路方块所示的功能，以获得蓄电池蓄电量量测值，如图2所示，为此项借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路的动作特性图，其运作过程如下：开机时，被量测蓄电池B101以相对极性(F.P.)并联连接于该借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路，当操控单元M101发出量测指令时，通过开关元件SW101使电池组开始对双向电容装置C101充电，而于双向电容装置电压值VC至设定值或至设定时间，通过开关元件SW101的切换使双向电容装置C101呈反极性(R.P.)与限流阻抗Z101串联，经开关元件SW101与蓄电池B101连接时，蓄电池B101通过限流阻抗Z101的暂态电流得以增大，并通过与蓄电池B101呈反极性的电压以消除蓄电池B101的浮压，以及增大取样暂态电流的电流值，而在限流阻抗Z101的两端形成取样限流阻抗电压值VZ，以增进准确度，而取样暂态限流阻抗电压值VZ则供输往侦测电路S101，而侦测电路S101可依需要设有插值补偿功能，或直接将取样信号转为相对模拟或数字信号通往显示电路D101以作数字显示或模拟显示或多位阶的显示。
前述实施例电路中，双向电容装置C101供作为第一次相反极性电压暂态负载所需的第一次充电电源，可依应用需要而采用来自被检测蓄电池B101或来自独立的辅助电源。
综合上述，本发明的借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路提供了一种具反向电压的暂态负载，以在量测时通过反向电压消除电池浮压，可增加量测准确度，为功能确切、实用性极高的设计，使蓄电池蓄电量的量测简易可行，而不需以专业化的人工直接以短路法予以量测。

Claims (4)

1、一种借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路，其特征是：其包括：双向电容装置、限流阻抗、及开关元件，通过所述开关元件的操作使得蓄电池先对双向电容装置充电，然后使双向电容装置呈反向极性，并与限流阻抗串联，而后并接于蓄电池两端，从而通过对增强的暂态电流作量测进而推算蓄电池的蓄电量。
2、如权利要求1所述的一种借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路，其特征是：其包括：
蓄电池(B101)：为待测蓄电瓶；
开关元件(SW101)：为由一个或一个以上固态或机电式开关元件所构成，供切换操控双向电容装置(C101)的充放电正反向极性交换及操控双向电容装置(C101)及所串联限流阻抗(Z101)所构成的负载与蓄电池间作开路与闭合以进行取样量测的开关操控；
限流阻抗(Z101)：为由电阻性阻抗、或电感性阻抗、或电感性与电阻性混合的阻抗所构成；
双向电容装置(C101)：为双极性电容装置或同功能可作双极性充放电电路装置所构成，供接受开关元件(SW101)操控双向电容装置(C101)的充放电正反向极性交换以及与所串联限流阻抗与蓄电池间的取样时机及作选定次数的开或关的操控，或接受另设开关元件(SW101′)作取样量测的开关操控，以及操控其取样时机及取样次数；
操控单元(M101)：为由机电或固态电路元件所构成，供操控开关元件(SW101)或(SW101′)对双向电容装置(C101)的充放电正反向极性交换以及与所串联限流阻抗与蓄电池间的取样时机及作选定次数的开或关的操控，此操控单元可由人工操作或由电能信号操控启闭；
侦测电路(S101)：为由机电或固态电子电路元件所构成，可为直接侦测逆压暂态负载限流阻抗(Z101)的暂态电压降，或受控于操控单元M101的操控，以选定取样开始时机及取样次数及密度，并依需要选择具有插值功能，或不设插值功能而直接将取样讯号转为相对模拟或数字信号通往显示电路(D101)；
显示电路(D101)：为依量测电路的信号以作数字显示或模拟显示功能或多位阶显示。
3、如权利要求1所述的一种借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路，其特征是：其运作过程如下：开机时，被量测蓄电池(B101)以相对极性(F.P.)并联连接于此项借增强暂态电流检测蓄电池电量的方法所构成的电路装置，当操控单元(M101)发出量测指令时，通过开关元件(SW101)使电池组开始对双向电容装置(C101)充电，而于双向电容装置电压值(VC)至设定值或至设定时间，通过开关元件(SW101)切换使双向电容装置(C101)呈反极性(R.P.)与限流阻抗(Z101)串联，经开关元件(SW101)与蓄电池(B101)连接时，蓄电池(B101)通过限流阻抗(Z101)的暂态电流得以增大，并通过与蓄电池(B101)呈反极性的电压以消除蓄电池(B101)的浮压，以及增大取样暂态电流的电流值，而在限流阻抗(Z101)的两端形成取样限流阻抗电压值VZ，以增进准确度，而取样暂态限流阻抗电压值VZ则供输往侦测电路(S101)，而侦测电路(S101)依需要设有插值补偿功能，或直接将取样信号转为相对模拟或数字信号通往显示电路(D101)以作数字显示或模拟显示或多位阶的显示。
4、如权利要求1所述的一种借增强暂态电流检测蓄电池电量的电路，其特征是：其双向电容装置(C101)供作为第一次相反极性电压暂态负载所需的第一次充电电源，可依应用需要而采用来自被检测蓄电池(B101)或来自独立的辅助电源。
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