CN218272637U - 用于电池内阻测试仪的接触检查电路以及电池内阻测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及内阻检测领域，具体涉及一种用于电池内阻测试仪的接触检查电路以及电池内阻测试仪，本接触检查电路包括：交流恒流源，输出检测用正弦波信号；交流电压采样电路，与交流恒流源电性连接以获得交流电压采样信号；与交流电压采样电路依次连接的放大电路、相敏检波电路、低通滤波电路以及比较器后输出接触判断用高低电平信号。本实用新型能够及时发现测试夹具可能接触不良或者测试线断线的情况，避免由于测试线问题导致产品误判的情况，提高了测试人员故障判断效率。

Description

用于电池内阻测试仪的接触检查电路以及电池内阻测试仪

技术领域

本实用新型涉及内阻检测领域，具体涉及一种电池内阻测试仪的接触检查电路以及电池内阻测试仪。

背景技术

测量电池的内部阻抗，有交流法和直流法两种测试方式。直流法是通过连接电源和电子负载，通过电压和电流的变化计算出阻抗值。交流法是通过加载频率1kHz的恒流源电流、采样电池上的交流电压值，来获取电池的内部阻抗。交流法有短时间内就能测量、测量重现性高、电池变化率不变、测试设备小、节能等优点，非常适合电池生产工序中和出入库检测。

使用交流法测试电池内阻为了测试准确，要消除导线的线电阻以及导线与测试物之间的接触电阻的影响，会采用交流四端子（SOURCE-H、SENSE-H、SOURCE-L、SENSE-L）连接待测电池，如图1所示。

实际测试过程中，测试夹具可能接触不良或者测试线断线，导致测量探头未与被测物接触，电池内阻测试值异常。这样一方面有可能将合格品误判为有缺陷的产品，有缺陷的产品误判为合格品。另一方面测试人员无法一下子判断出是产品的问题还是测试仪器的问题，即使判断出是仪器的问题，也很难快速找出是测试线的问题，浪费了生产时间。

综上所述，接触检查功能是执行电池内阻可靠检查的重要功能，所以有必要设计一种电池内阻测试仪的接触检查电路。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于电池内阻测试仪的接触检查电路以及电池内阻测试仪，以解决背景技术中所描述的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于电池内阻测试仪的接触检查电路，包括：

交流恒流源，输出检测用正弦波信号；

交流电压采样电路，与交流恒流源电性连接以获得交流电压采样信号；

与交流电压采样电路依次连接的放大电路、相敏检波电路、低通滤波电路以及比较器后输出接触判断用高低电平信号。

进一步，所述交流恒流源为2kHz交流恒流源且包括：

2kHz正弦波发生单元，以及与该2kHz正弦波发生单元电性连接的恒流输出电路；其中

恒流输出电路的输出端对地连接有假负载RL1，以及假负载RL1的两端用于并联待测电池与1kHz交流恒流源的等效电阻。

进一步，所述恒流输出电路包括第一运放和第二运放，其中

2kHz正弦波发生单元的输出信号经过电阻R1连接第二运放的同相端，以及第二运放的输出端连接反馈电阻R4的一端并通过输出电阻RS连接假负载RL1；

所述反馈电阻R4的另一端通过电阻R3接地，以及该端还连接第二运放的反相端；

所述第一运放构成电压跟随器，其同相端连接假负载RL1，其输出端通过电阻R2连接至第二运放的同相端。

进一步，所述相敏检波电路包括：

第三运放，其构成反向比例电路以输出与输入信号反相输出信号；

模拟开关，输入2kHz的基准方波信号，且与方向比例电路构成全波同步检波电路，以获得平均值的直流电压输出。

又一方面，本实用新型还提供了一种电池内阻测试仪，包括所述的接触检查电路，以及与比较器输出端相连的处理器模块；其中

所述处理器模块根据高低电平信号以判断接触是否正常。

进一步，所述电池内阻测试仪还包括：

与放大电路的输出端相连的1kHz用相敏检波电路，所述相敏检波电路的输出电压经过1kHz用低通滤波电路与ADC模块电性连接，以生成相应数字量信号发送至处理器模块。

本实用新型的有益效果是，本实用新型用于电池内阻测试仪的接触检查电路以及电池内阻测试仪能够及时发现测试夹具可能接触不良或者测试线断线的情况，避免由于测试线问题导致产品误判的情况，提高了测试人员故障判断效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是现有技术中电池内阻测试仪测试原理图；

图2是接触检查电路的原理框图；

图3是接触检查电路的电路原理图；

图4是电池内阻测试仪的原理框图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图2和图3所示，本实施例提供了一种用于电池内阻测试仪的接触检查电路，包括：

交流恒流源，输出检测用正弦波信号；

交流电压采样电路（也可以简称为交流电压采样），与交流恒流源电性连接以获得交流电压采样信号；

与交流电压采样电路依次连接的放大电路、相敏检波电路（也可以简称为相敏检波）、低通滤波电路（也可以简称为低通滤波）以及比较器后输出接触判断用高低电平信号。

作为一种优选的实施方式，所述交流恒流源为2kHz交流恒流源且包括：2kHz正弦波发生单元，以及与该2kHz正弦波发生单元电性连接的恒流输出电路；其中恒流输出电路的输出端对地连接有假负载RL1，以及假负载RL1的两端用于并联待测电池与1kHz交流恒流源的等效电阻。

在本实施例中，所述恒流输出电路包括第一运放OP1和第二运放OP2，其中2kHz正弦波发生单元的输出信号经过电阻R1连接第二运放OP2的同相端，以及第二运放OP2的输出端连接反馈电阻R4的一端并通过输出电阻RS连接假负载RL1；所述反馈电阻R4的另一端通过电阻R3接地，以及该端还连接第二运放OP2的反相端；所述第一运放OP1构成电压跟随器，其同相端连接假负载RL1，其输出端通过电阻R2连接至第二运放的同相端。

具体的，2kHz交流恒流源为阻值有变化的负载提供恒定电流。当R1/R2 = R3/R4时，2kHz交流恒流源提供的恒定电流I=V0/RS。

假负载RL1是2kHz交流恒流源固定的假负载，等效电阻RL2是待测电池与1kHz交流恒流源的等效电阻，外部负载大小的变化会导致负载上电压的变化。

当测试夹具可能接触不良或者测试线断线时，2kHz交流恒流源的负载只有假负载RL1，通过交流电压采样得到V1=RL1*I。

当测试夹具接触良好且测试线没有断线时，2kHz交流恒流源的负载有假负载RL1和等效电阻RL2，并且两者是并联的关系，通过交流电压采样得到V1=(RL1*RL2)/(RL1+RL2)*I。

因此，可以获得测试夹具检测情况不同获得两种不同的交流电压采样。

在本实施例中，放大电路对交流电压采样信号进行放大，V2=A*V1，A为放大倍数，一方面是使得1kHz交流恒流源采样的交流电压输入ADC处于最佳范围，另一方在接触检查电路中调整2kHz交流恒流源采样电压大小，方便后级与比较器的基准电压进行比较判断。

在本实施中，所述相敏检波电路包括：第三运放OP3，其构成反向比例电路以输出与输入信号反相输出信号；模拟开关U1，输入2kHz的基准方波信号，且与方向比例电路构成全波同步检波电路，以获得平均值的直流电压输出。

具体的，第三运放OP3获得与输入信号V2反相的输出，电阻R5=R6, 假设 V2 =Asin(ω*t+φ)，此时V3=-Asin(ω*t+φ)；

相敏检波电路用来检测被噪声淹没的信号，如果基准方波信号的相位与输入信号V2同相，即可获得平均值的直流电压V4输出。如降低后级低通滤波器的截止频率，可以缩小噪声等效带宽，提高信噪比。

通过1kHz用相敏检波电路，1kHz交流恒流源测得的电池内阻的测试值精度不会影响，2kHz交流恒流源测得的电压值可以用来做接触检查判断。

相敏检波器的输入端的基准方波信号和被检的正弦波信号不但要求它们由很高的频率稳定性，而且对它们之间的频率一致性较高的要求。2kHz正弦波发生单元和2kHz方波发生单元，可以由模拟电路实现，也可以由数字处理器编程直接产生。

在本实施中，比较器是相敏检波健脾经过低通滤波后得到的直流电压与基准电压比较，比较器输出的电压信号通过电平变换电路 (例如光耦隔离电路) 通知处理器模块（MCU）处理。处理器模块通过对高低电平的识别，判断电池内阻测试仪是否接触良好，如果发生不良，可以发出报警信号，也可以在仪器显示界面上直接提示异常。

如图4所示，本实施例还提供了一种电池内阻测试仪，包括所述的接触检查电路，以及与比较器输出端相连的处理器模块；其中所述处理器模块根据高低电平信号以判断接触是否正常。

所述电池内阻测试仪还包括：与放大电路的输出端相连的1kHz用相敏检波电路，所述相敏检波电路的输出电压经过1kHz用低通滤波电路与ADC模块（也可以简称ADC）电性连接，以生成相应数字量信号发送至处理器模块。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种用于电池内阻测试仪的接触检查电路，其特征在于，包括：

交流恒流源，输出检测用正弦波信号；

交流电压采样电路，与交流恒流源电性连接以获得交流电压采样信号；

与交流电压采样电路依次连接的放大电路、相敏检波电路、低通滤波电路以及比较器后输出接触判断用高低电平信号。

2.根据权利要求1所述的接触检查电路，其特征在于，

所述交流恒流源为2kHz交流恒流源且包括：

2kHz正弦波发生单元，以及与该2kHz正弦波发生单元电性连接的恒流输出电路；其中

恒流输出电路的输出端对地连接有假负载RL1，以及假负载RL1的两端用于并联待测电池与1kHz交流恒流源的等效电阻。

3.根据权利要求1所述的接触检查电路，其特征在于，

所述恒流输出电路包括第一运放和第二运放，其中

2kHz正弦波发生单元的输出信号经过电阻R1连接第二运放的同相端，以及第二运放的输出端连接反馈电阻R4的一端并通过输出电阻RS连接假负载RL1；

所述反馈电阻R4的另一端通过电阻R3接地，以及该端还连接第二运放的反相端；

所述第一运放构成电压跟随器，其同相端连接假负载RL1，其输出端通过电阻R2连接至第二运放的同相端。

4.根据权利要求2所述的接触检查电路，其特征在于，

所述相敏检波电路包括：

第三运放，其构成反向比例电路以输出与输入信号反相输出信号；

模拟开关，输入2kHz的基准方波信号，且与方向比例电路构成全波同步检波电路，以获得平均值的直流电压输出。

5.一种电池内阻测试仪，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的接触检查电路，以及与比较器输出端相连的处理器模块；其中

所述处理器模块根据高低电平信号以判断接触是否正常。

6.根据权利要求5所述的电池内阻测试仪，其特征在于，还包括：

与放大电路的输出端相连的1kHz用相敏检波电路，所述相敏检波电路的输出电压经过1kHz用低通滤波电路与ADC模块电性连接，以生成相应数字量信号发送至处理器模块。

Images