一种用于电池内阻测量的稳流电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于电池内阻测量的稳流电路，其目的是解决现有技术中存在的电池放电电流会随着波形信号受干扰而不稳定，进而导致采样结果不准确的问题，本实用新型专利技术所采用的技术方案为：包括波形产生模块、电平转换及驱动模块、放电控制模块、电流采样模块以及运放反馈模块；所述波形产生模块产生波形信号，经所述电平转换及驱动模块后作为所述放电控制模块的驱动信号，所述放电控制模块输出控制信号至串联于电池放电回路中的开关管Q3，从而控制电池放电回路的工作状态及电流大小；所述电流采样模块采样电池放电回路的电流，经运放反馈模块后送入放电控制模块形成负反馈。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电池内阻测量的稳流电路
本技术涉及电池内阻测量，具体涉及一种用于电池内阻测量的稳流电路。
技术介绍
在目前的铅酸蓄电池在线内阻测量实现方法中，实现方式为小电流放电法，即用一个固定频率(1-2KHz)的方波控制放电器件对电池放电，同时采集放电产生的电压差和放电的电流，通过计算得出电池的内阻。这种电路是一个开环系统，电池的放电电流会随着方波信号的干扰而变化，而且放电电流的可控性不强容易烧毁放电器件。再加上电池的放电电流比较小，放电时的电池电压差往往只有10毫伏左右，容易受到干扰，导致采样结果的误差。电池的容量不同时需要调整电路参数，实现起来比较麻烦。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的电池放电电流会随着波形信号受干扰而不稳定，进而导致采样结果不准确的问题，而提供了一种用于电池内阻测量的稳流电路。为达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：本技术的一种用于电池内阻测量的稳流电路，其特殊之处在于：包括波形产生模块、电平转换及驱动模块、放电控制模块、电流采样模块以及运放反馈模块；所述波形产生模块产生波形信号，经所述电平转换及驱动模块后作为所述放电控制模块的驱动信号，所述放电控制模块输出控制信号至串联于电池放电回路中的开关管Q3，从而控制电池放电回路的工作状态及电流大小；所述电流采样模块采样电池放电回路的电流，经运放反馈模块后送入放电控制模块形成负反馈。进一步地，所述放电控制模块包括运算放大器U2B、电阻R4、场效应管Q4、电阻R5以及开关管Q3；所述运算放大器U2B的正输入端用于接受使能信号，负输入端与所述运放反馈模块的输出端连接，输出端经电阻R4与所述开关管Q3的栅极连接，所述开关管Q3串接于电池放电回路中；所述场效应管Q4的一端连接于电阻R4和开关管Q3之间的节点，记该节点为第一节点，所述场效应管Q4的另一端接电池的负极；所述电阻R5的一端连接于所述第一节点与所述开关管Q3之间的节点，另一端接电池的负极；所述场效应管Q4的栅极与所述电平转换及驱动模块的输出端连接。进一步地，所述电流采样模块以及运放反馈模块整体包括采样电阻R10、运算放大器U1B、电阻R8以及电阻R9；所述运算放大器U1B的正输入端经电阻R8接电池的负极；所述采样电阻R10串联于电池放电回路中，所述采样电阻R10一端接电池的负极，另一端分出一路经电阻R7与运算放大器U1B的负输入端连接；所述电阻R9的一端接运算放大器U1B的负输入端，另一端接电池的负极；所述运算放大器U1B的输出端连接于所述运算放大器U2B的负输入端；为了提高测量精度，所述采样电阻R10使用精密低值电阻。进一步地，所述电池放电回路包括电池、开关管Q3，同时还包括采样电阻R10；所述开关管Q3的漏极连接电池正极，源极经采样电阻R10与电池负极连接。进一步地，所述放电控制模块还包括滑动变阻器VR1，所述滑动变阻器VR1一端与使能信号源连接，另一端接电池的负极，滑动头与所述运算放大器U2B的正输入端连接。进一步地，所述电流采样模块以及运放反馈模块整体还包括电阻R6，所述电阻R6的一端连接于所述运算放大器U1B的输出端与运算放大器U2B的负输入端之间的节点，另一端连接运算放大器U1B的负输入端与电阻R7之间的节点。进一步地，所述开关管Q3为NMOS管。进一步地，所述电平转换及驱动模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、三极管Q2以及电源；所述电阻R2的一端与所述波形产生模块连接，另一端与所述三极管Q1的基极连接；所述三极管Q1的发射极接电池负极，集电极通过电阻R1连接于三极管Q2的基极；所述电阻R3一端连接于所述三极管Q1与电阻R1之间的节点处，另一端经所述电源连接于三极管Q2的发射极；所述三极管Q2的集电极与场效应管Q4的栅极连接。进一步地，所述电池放电回路还包括熔断器F1以及二极管D1；所述熔断器F1一段与电池正极连接，另一端经二极管D1与开关管Q3连接。进一步地，所述波形产生模块与使能信号源由同一个单片机提供；单片机的DAC单元产生波形信号；单片机的IO端输出使能信号。本技术的有益效果是：本技术由波形产生模块产生的波形作为原始的驱动信号经过电平转换及驱动模块来驱动电控制回路来使电池放电，在放电过程中电流采样模块以及运放反馈模块对电池放电回路的放电电流进行采样同时把采样电流转变成电压反馈到放电控制回路中，由于引入的是电压深度负反馈，因此放电电流很稳定。同时，本技术采用单片机的DAC单元输出一种频率的类方波，由于是模拟部分产生的类方波，它的上升沿和下降沿不是很陡，产生的干扰就很小，更有利于电路的稳定。附图说明图1是本技术一种用于电池内阻测量的稳流电路的逻辑框图；图2是本技术一种用于电池内阻测量的稳流电路的逻辑框图内部的电路图。具体实施方式为使本技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种用于电池内阻测量的稳流电路作进一步详细说明。根据下面具体实施方式，本技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是：附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的；其次，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。本技术一种用于电池内阻测量的稳流电路，其工作原理为：通过电流采样模块以及运放反馈模块将电池的放电电流转换成电压信号采用深度负反馈的方式反馈到放电控制模块部分，当电流增大时反馈电压引入放电控制模块运放单元的负输入端，放电控制模块减小电池放电电流，使输出始终是一个固定值。实现稳定电流输出和免测量的效果，只需要调节运放反馈模块中运运算放大器U1B的正输入端的输入电压，就可以调整输出电流，即电池的放电电流实施例：本技术一种用于电池内阻测量的稳流电路的具体结构如下：如图1所示，包括波形产生模块、电平转换及驱动模块、放电控制模块、电流采样模块以及运放反馈模块；波形产生模块产生波形信号，经电平转换及驱动模块后作为放电控制模块的驱动信号，放电控制模块输出控制信号至串联于电池放电回路中的开关管Q3，从而控制电池放电回路的工作状态及电流大小；电流采样模块采样电池放电回路的电流，经运放反馈模块后送入放电控制模块形成负反馈。由此，波形产生模块产生的波形作为原始的驱动信号经过电平转换及驱动模块来驱动放电控制模块对电池放电，在放电过程中电流采样模块对电池放电回路的放电电流进行采样同时把采样电流转变成电压通过运放反馈模块反馈到放电控制模块中，由于引入的是电压深度负反馈，因此放电电流很稳定。优选的，放电控制模块包括运算放大器U2B、电阻R4、场效应管Q4、电阻R5以及开关管Q3；运算放大器U2B的正输入端用于接收使能信号，负输入端与运放反馈模块的输出端连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电池内阻测量的稳流电路，其特征在于：包括波形产生模块、电平转换及驱动模块、放电控制模块、电流采样模块以及运放反馈模块；/n所述波形产生模块产生波形信号，经所述电平转换及驱动模块后作为所述放电控制模块的驱动信号，所述放电控制模块输出控制信号至串联于电池放电回路中的开关管Q3，从而控制电池放电回路的工作状态及电流大小；所述电流采样模块采样电池放电回路的电流，经运放反馈模块后送入放电控制模块形成负反馈。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电池内阻测量的稳流电路，其特征在于：包括波形产生模块、电平转换及驱动模块、放电控制模块、电流采样模块以及运放反馈模块；
所述波形产生模块产生波形信号，经所述电平转换及驱动模块后作为所述放电控制模块的驱动信号，所述放电控制模块输出控制信号至串联于电池放电回路中的开关管Q3，从而控制电池放电回路的工作状态及电流大小；所述电流采样模块采样电池放电回路的电流，经运放反馈模块后送入放电控制模块形成负反馈。


2.根据权利要求1所述的一种用于电池内阻测量的稳流电路，其特征在于：所述放电控制模块包括运算放大器U2B、电阻R4、场效应管Q4、电阻R5以及开关管Q3；
所述运算放大器U2B的正输入端用于接受使能信号，负输入端与所述运放反馈模块的输出端连接，输出端经电阻R4与所述开关管Q3的栅极连接，所述开关管Q3串接于电池放电回路中；
所述场效应管Q4的一端连接于电阻R4和开关管Q3之间的节点，记该节点为第一节点，所述场效应管Q4的另一端接电池的负极；
所述电阻R5的一端连接于所述第一节点与所述开关管Q3之间的节点，另一端接电池的负极；
所述场效应管Q4的栅极与所述电平转换及驱动模块的输出端连接。


3.根据权利要求2所述的一种用于电池内阻测量的稳流电路，其特征在于：所述电流采样模块以及运放反馈模块整体包括采样电阻R10、运算放大器U1B、电阻R8以及电阻R9；
所述运算放大器U1B的正输入端经电阻R8接电池的负极；
所述采样电阻R10串联于电池放电回路中，所述采样电阻R10一端接电池的负极，另一端分出一路经电阻R7与运算放大器U1B的负输入端连接；
所述电阻R9的一端接运算放大器U1B的负输入端，另一端接电池的负极；
所述运算放大器U1B的输出端连接于所述运算放大器U2B的负输入端。


4.根据权利要求3所述的一种用于电池内阻测量的稳流电路，其特征在于：所述电池放...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顺兵，赵刚，陈继仲，牛凯，翁强，
申请(专利权)人：西安通海瑞能电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61