CN201438209U - 一种电池内阻测试装置 - Google Patents

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刘刚
杨晓璐
于海军
张建华
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Abstract

本实用新型提供一种电池内阻测试装置，包括正弦信号发生器、信号放大器、电流采样单元、电压采样单元和控制单元，还包括至少两个阻值不同的分压电阻、第一开关单元和第二开关单元；所述第一开关单元分别与电池正极与分压电阻的输入端连接；所述信号放大器的输出端分别与分压电阻的输出端和电流采样单元输入端连接；所述第二开关单元连接在电压采样单元和电池之间；所述控制单元分别与第一开关单元、第二开关单元电连接且用于控制第二开关单元中用于连接电压采样单元与待检测电池的开关的闭合或断开，以及控制第一开关单元中用于连接电池正极与相应阻值的分压电阻的开关的闭合或断开。该电池内阻测试装置能检测电池内阻的范围较大，适应性强。

Description

一种电池内阻测试装置
技术领域
本实用新型涉及一种电池内阻测试装置，特别涉及一种应用在电动车和混合动力车上的电池内阻测试装置。
背景技术
蓄电池在电动汽车、混合动力汽车方面的应用越来越多。蓄电池系统普遍采用的是串联连接的方式。在蓄电池组中某些单体蓄电池的状态劣化直接影响蓄电池整体的容量状态，也即蓄电池组的整体容量状态是由系统中某一只或几只劣化状态最严重的蓄电池容量决定。所以，准确测量各个单体电池的内阻对防止蓄电池组故障是必要的。目前，测试电池内阻的装置包括正弦信号发生器、NPN三极管、电流采样单元、电压采样单元和控制单元，正弦信号发生器与NPN三极管的B极连接，NPN三极管的C极与分压电阻的输入端连接，NPN三极管的E极与电流采样单元的输入端，分压电阻的输出端与电池的正极连接，电流采样单元的输出端与电池的负极连接，电压采样单元与电池的正、负极连接，在被测电池上施加的正弦信号，NPN三极管将正弦信号放大再经过电流采样单元注入被测的电池中，使电池产生电压波动，电压采样单元测出电池电压的波动值，与电流采样单元检测到的电流之比即电池的内阻，但是由于只有NPN三极管的C极和E极的电压UCE处于一定范围内，NPN三极管才会处于放大区，才能使正弦信号放大，当分压电阻的电阻值为一定时，同时电流采样单元检测到的电流值由正弦信号决定的，即电流值为一定值时，则分压电阻两端的电压为一定值，当测试不同电压的电池时，UCE便会发生变化，使NPN三极管不能一直处于放大区，因此该测试电池内阻的装置能检测电池的内阻范围小，适应性差。
发明内容
本实用新型为了解决现有技术中的测试电池内阻的装置能检测电池的内阻范围小、适应性差的技术问题，提供一种能检测电池的内阻范围较大、适应性强的电池内阻测试装置。
本实用新型提供的一种电池内阻测试装置，包括正弦信号发生器、信号放大器、电流采样单元、电压采样单元和控制单元，还包括至少两个阻值不同的分压电阻、第一开关单元和第二开关单元；
所述第一开关单元与电池正极连接；
所述正弦信号发生器的输出端与信号放大器的输入端连接，所述分压电阻并联在第一开关单元和信号放大器的输出端之间，所述信号放大器的另一输出端和电流采样单元输入端连接，所述电流采样单元的输出端与电池的负极连接；
所述第二开关单元连接在电压采样单元和电池之间；
所述控制单元分别与第一开关单元、第二开关单元、电流采样单元以及电压采样单元电连接，且用于控制第二开关单元中用于连接电压采样单元与待检测电池的开关的闭合或断开，以及控制第一开关单元中用于连接电池正极与相应阻值的分压电阻的开关的闭合或断开。
本实用新型与现有技术相比，当需检测一定电压的电池内阻时，将该电池的两端通过第二开关单元与电压采样单元连通，电压采样单元将采集到的电压输入到控制单元中，通过控制单元判断属于哪个电压等级的内阻测量，根据不同等级的电压，控制单元控制第一开关单元选择合适阻值的分压电阻，通过分压电阻的分压给信号放大器提供合适的偏置电压，使信号放大器能出处于工作状态，从而该电池内阻测试装置能测试单节，单包或整包电池的内阻，适应性强，能检测电池内阻的范围较大。
附图说明
图1为本实用新型提供的电池内阻测试装置的结构示意图。
具体实施方式
下面，将结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
如图1所示，本实用新型提供的一种电池内阻测试装置，包括正弦信号发生器、信号放大器、电流采样单元、电压采样单元和控制单元，还包括至少两个阻值不同的分压电阻、第一开关单元和第二开关单元；
所述第一开关单元与电池正极连接；
所述正弦信号发生器的输出端与信号放大器的输入端连接，所述分压电阻并联在第一开关单元和信号放大器的输出端之间，所述信号放大器的另一输出端和电流采样单元输入端连接，所述电流采样单元的输出端与电池的负极连接；
所述第二开关单元连接在电压采样单元和电池之间；
所述控制单元分别与第一开关单元、第二开关单元、电流采样单元以及电压采样单元电连接，且用于控制第二开关单元中用于连接电压采样单元与待检测电池的开关的闭合或断开，以及控制第一开关单元中用于连接电池正极与相应阻值的分压电阻的开关的闭合或断开。当需检测一定电压的电池的内阻时，将该电池的两端通过第二开关单元与电压采样单元连通，电压采样单元将采集到的电压输入到控制单元中，通过控制单元判断属于哪个电压等级的内阻测量，根据不同等级的电压选择合适阻值的分压电阻，通过分压电阻的分压给信号放大器提供合适的偏置电压，使信号放大器能出处于工作状态，从而该电池内阻测试装置能测试单节，单包或整包电池的内阻，适应性强，能检测电池内阻的范围较大。
本实用新型中所述信号放大器可以运算放大器，本实施例中所述信号放大器为NPN三极管，所述NPN三极管的B极与所述正弦信号发生器连接，所述NPN三极管的C极与分压电阻的输出端连接，所述NPN三极管的E极与电流采样单元的输出端连接。分压电阻包括n个不同阻值的电阻。NPN三极管能一直属于工作状态是通过C极和E极之间的电压来决定的，即UCE。
第一开关单元可是一个与分压电阻连接的选择开关，也可是由多个与分压电阻连接的开关组成。由于该装置需要能检测单节电池、单包电池或整包电池的内阻，每包电池由n个单节电池组成，整包电池由n个单包电池组成，因此第二开关单元由多个连接在每节电池正负极两端的开关组成。
当正弦信号发生器发出正弦信号时，流过待测电池、电流采样单元和分压电阻的电流给一定值，此时电流采样单元可以采样到流过待测电池的电流值，选择好待测电压后，电流采样单元的输出端与待测电池的负极连接，控制单元控制与待测电池相应的第二开关单元中的开关闭合，使得电压采样单元可以检测到电池当前的电压，电压采样单元将采集到的电压输入到控制单元中，通过控制单元判断属于哪个电压等级的内阻测量，根据不同等级的电压选择合适阻值的分压电阻，通过分压电阻的分压给信号放大器提供合适的偏置电压，使NPN三极管一直工作在放大区。因此当检测不同电压值的电池内阻，通过控制单元选择不同阻值的分压电阻，使NPN三极管一直工作在放大区，而不是被击穿或无法导通，使得电流采样单元可检测到流过待测电池的电流值，输入到控制单元中，通过控制单元的计算便可得到待测电池的内阻。

Claims (3)

1.一种电池内阻测试装置，其特征在于：包括正弦信号发生器、信号放大器、电流采样单元、电压采样单元和控制单元，还包括至少两个阻值不同的分压电阻、第一开关单元和第二开关单元；
所述第一开关单元与电池正极连接；
所述正弦信号发生器的输出端与信号放大器的输入端连接，所述分压电阻并联在第一开关单元和信号放大器的输出端之间，所述信号放大器的另一输出端和电流采样单元输入端连接，所述电流采样单元的输出端与电池的负极连接；
所述第二开关单元连接在电压采样单元和电池之间；
所述控制单元分别与第一开关单元、第二开关单元、电流采样单元以及电压采样单元电连接，且用于控制第二开关单元中用于连接电压采样单元与待检测电池的开关的闭合或断开，以及控制第一开关单元中用于连接电池正极与相应阻值的分压电阻的开关的闭合或断开。
2.如权利要求1所述的电池内阻测试装置，其特征在于：所述信号放大器为NPN三极管，所述NPN三极管的B极与所述正弦信号发生器连接，所述NPN三极管的C极与分压电阻的输出端连接，所述NPN三极管的E极与电流采样单元的输出端连接。
3.如权利要求1所述的电池内阻测试装置，其特征在于：第一开关单元由多个与分压电阻连接的开关组成，第二开关单元由多个连接在每节电池正负极两端的开关组成。
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