CN201489096U - 蓄电池内阻检测装置 - Google Patents

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李飞灿
范新权
钟盛燕
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Fuzhou Ruisheng Jibao Engineering Technology Co Ltd
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Abstract

一种蓄电池内阻检测装置，包括CPU、第一及第二光电隔离器、数/模变换装置、恒流控制装置、模/数变换装置，第一及第二光电隔离器的第一端均连接到CPU，数/模变换装置的输入端连接到第一光电隔离器的第二端，数/模变换装置的输出端连接到恒流控制装置的输入正端，恒流控制装置的两输出端分别接到待测蓄电池的正极以及待测连接电阻的第二端，所述模/数变换装置的三输入端的其中一端接在蓄电池的正极，另两端接在蓄电池的负极，其输出端连接到第二光电隔离器的第二端。本实用新型的优点在于：对待测蓄电池及其连接电阻形成闭环瞬间放电与测量控制，不受电源纹波干扰，避免了放电电流过大造成对蓄电池的损害以及过小造成测量精度不高等问题。

Description

蓄电池内阻检测装置
【技术领域】
本实用新型是关于蓄电池检测装置，特别是关于蓄电池内阻检测装置。
【背景技术】
铅酸蓄电池做为交流失电时的备用电源，已广泛应用于电力、通信、银行等诸多领域。随着运行时间的推移，其实际容量将逐步下降。蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻，通过内阻的变化可以提早发现落后电池，保障蓄电池组的供电可靠性，因此检测蓄电池的内阻状态具有重要意义。为此，出现了各种蓄电池内阻检测装置：
1、交流激励法测量蓄电池内阻：
这种方法是在将某一特定频率的交流信号注入蓄电池组，通过测量蓄电池组回路电流电压的变化关系取得蓄电池内阻。
2、采用定值负载形式的直流放电法测量蓄电池内阻：
采用这种方法即在待测蓄电池两端接入一个已知值的固定电阻负载，通过负载接通与断开瞬间蓄电池两端的电压变化量和及其形成的负载电流大小得到蓄电池内阻。
现行的内阻测量方式主要存在以下缺点：
1、交流激励法测量蓄电池内阻：这种方法易受蓄电池充电机纹波等干扰的影响，测量精度不高、重复性较差，无法在线精确测量。
2、采用定值负载形式的直流放电法测量蓄电池内阻：采用定值负载形式测量蓄电池内阻存在无法自动适应测量不同容量蓄电池的问题，对于小容量蓄电池，如果接入的电阻值过小使得放电电流过大，易对蓄电池造成损害，影响蓄电池的容量及寿命，影响蓄电池组的安全，如果接入的电阻值过大则放电前后电压变化幅度过小(特别是大容量蓄电池)，造成测量精度不高。
【实用新型内容】
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够不受电源纹波干扰，能自动适应不同容量的蓄电池内阻测量需要的蓄电池内阻检测装置。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种蓄电池内阻检测装置，对蓄电池进行内阻检测，包括CPU、第一光电隔离器、数/模变换装置、恒流控制装置、模/数变换装置、第二光电隔离器，所述第一光电隔离器以及第二光电隔离器的第一端均连接到CPU，所述数/模变换装置的输入端连接到所述第一光电隔离器的第二端，所述数/模变换装置的输出端连接到恒流控制装置的输入端，恒流控制装置的两输出端分别接到所述蓄电池的正极以及负极，所述模/数变换装置的三输入端的其中一端接在所述蓄电池的正极，另两端接在所述蓄电池的负极，且模/数变换装置的输出端连接到所述第二光电隔离器的第二端。
所述恒流控制装置包括一运算放大器、一MOS管，一第二电阻，以及一第三电阻，所述运算放大器的正向输入端连接所述数/模变换装置的输出端，所述MOS管的G极通过第二电阻连接到所述运算放大器的输出端，D极接到所述蓄电池的正极，S极通过所述第三电阻接到所述蓄电池的负极，S极并连接到所述运算放大器的负输入端。
作为其中的一个实施例，所述待测蓄电池的负极与下一节蓄电池之间有一连接电阻，所述连接电阻的第一端与所述蓄电池的负极连接，所述恒流控制装置的两输出端分别接到所述待测蓄电池的正极以及所述连接电阻的第二端。
此时，所述模/数变换装置的三输入端分别连接到待测蓄电池两端以及所述连接电阻的第二端。
并且此时所述恒流控制装置中的MOS管的S极通过所述第三电阻接到所述连接电阻的第二端。
本实用新型蓄电池内阻检测装置的优点在于：采用CPU对模/数变换装置、恒流控制装置、数/模变换装置形成闭环控制，对待测蓄电池进行内阻测量，不受电源纹波干扰，其瞬间放电电流值为自动选取方式，避免了放电电流过大造成对蓄电池的损害以及放电电流过小造成测量精度不高等问题，自动适应不同容量的蓄电池内阻测量需要。其中放电电流值I为已知量，故只要进行一次放电，测量蓄电池两端的电压变化和连接电阻的电压变化，即可得到内阻值和连接电阻值，需要测量的参数更少，进一步简化了硬件电路，提高了测量精度。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
图1是本实用新型蓄电池内阻检测装置的电路框图。
【具体实施方式】
请参阅图1，本实用新型蓄电池内阻检测装置包括CPU 1、第一光电隔离器2、数/模(DA)变换装置3、恒流控制装置4、模/数(AD)变换装置7、第二光电隔离器8。其中蓄电池5为待测量蓄电池，连接电阻6为本节蓄电池5与下一节蓄电池之间的连接电阻。
所述第一光电隔离器2以及第二光电隔离器8的第一端均连接到CPU 1，由CPU 1控制，所述数/模变换装置3的输入端连接到所述第一光电隔离器2的第二端，所述数/模变换装置3的输出端连接到恒流控制装置4的输入端，恒流控制装置4的两输出端分别接到蓄电池5的正极以及连接电阻6的第二端，连接电阻6的第一端与蓄电池5的负极连接。所述模/数变换装置7的三输入端分别接在蓄电池5的两端以及连接电阻6的第二端，且输出端连接到所述第二光电隔离器8的第二端。
作为一实施例，所述恒流控制装置4包括一运算放大器41、一MOS管43，电阻42以及电阻44。所述运算放大器41的正向输入端连接所述数/模变换装置3的输出端，所述MOS管43的G极通过电阻42接在运算放大器41的输出端，运算放大器41的负输入端与MOS管43的S极相连，MOS管43的S极通过电阻44连接到连接电阻6的第二端，MOS管43的D极接到蓄电池5的正极。
开始工作时，CPU 1控制第一光电隔离器2、数/模变换装置3、恒流控制装置4对待测蓄电池5和连接电阻6进行小电流放电，并通过模/数变换装置7和隔第二光电隔离器8实时监测蓄电池5和连接电阻6的电压变换，然后逐步提高放电电流值，待蓄电池5和连接电阻6的电压变换幅度达到可以精确测量为止，放电电流稳定后测量蓄电池5的电压值Va1、电阻6的电压值Vb，然后控制放电电流值为0，测量蓄电池5的恢复电压Va2，因为其放电路径为恒流方式，即放电电流值I为已知量，所以得到蓄电池5的内阻值为r＝(Va2-Va1)/I，连接电阻6的阻值为R＝Vb/I。

Claims (5)

1.一种蓄电池内阻检测装置，对蓄电池进行内阻检测，其特征在于：包括CPU、第一光电隔离器、数/模变换装置、恒流控制装置、模/数变换装置、第二光电隔离器，所述第一光电隔离器以及第二光电隔离器的第一端均连接到CPU，所述数/模变换装置的输入端连接到所述第一光电隔离器的第二端，所述数/模变换装置的输出端连接到恒流控制装置的输入端，恒流控制装置的两输出端分别接到所述蓄电池的正极以及负极，所述模/数变换装置的三输入端的其中一端接在所述蓄电池的正极，另两端接在所述蓄电池的负极，且模/数变换装置的输出端连接到所述第二光电隔离器的第二端。
2.如权利要求1所述的蓄电池内阻检测装置，其特征在于：所述恒流控制装置包括一运算放大器、一MOS管，一第二电阻，以及一第三电阻，所述运算放大器的正向输入端连接所述数/模变换装置的输出端，所述MOS管的G极通过第二电阻连接到所述运算放大器的输出端，D极接到所述蓄电池的正极，S极通过所述第三电阻接到所述蓄电池的负极，S极并连接到所述运算放大器的负输入端。
3.如权利要求1所述的蓄电池内阻检测装置，其特征在于：所述待测蓄电池的负极与下一节蓄电池之间有一连接电阻，所述连接电阻的第一端与所述蓄电池的负极连接，所述恒流控制装置的两输出端分别接到所述待测蓄电池的正极以及所述连接电阻的第二端。
4.如权利要求3所述的蓄电池内阻检测装置，其特征在于：所述模/数变换装置的三输入端分别连接到待测蓄电池两端以及所述连接电阻的第二端。
5.如权利要求3所述的蓄电池内阻检测装置，其特征在于：所述恒流控制装置包括一运算放大器、一MOS管，一第二电阻，以及一第三电阻，所述运算放大器的正向输入端连接所述数/模变换装置的输出端，所述MOS管的G极通过第二电阻连接到所述运算放大器的输出端，D极接到所述蓄电池的正极，S极通过所述第三电阻接到所述连接电阻的第二端，S极并连接到所述运算放大器的负输入端。
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