内阻测量用差分放大电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种内阻测量用差分放大电路，包括第一时间常数滤波环节、第二时间常数滤波环节、差分放大器、以及用于连接待测电池正负极的正极端子、负极端子。第一时间常数滤波环节包括至少一级滤波单元，滤波单元包括依次串联在正极端子、负极端子之间的电阻、电容。第二时间常数滤波环节包括依次串联在正极端子、以及地线之间的第三电阻、第三电容，第三电阻、第三电容之间的线路与差分放大器的负极连接。滤波单元为长时间常数RC滤波环节，内阻测量用差分放大电路具有至少一级长时间常数RC滤波环节，一个短时间常数RC环节，配合差分放大器，使用恰当的参数，得到比较理想、简单、廉价的内阻测量信号处理电路。

【技术实现步骤摘要】
内阻测量用差分放大电路
本技术涉及电池内阻测量领域，更具体地说，涉及一种内阻测量用差分放大电路。
技术介绍
二次电池内阻测量中，注入电流或者放电电流会在内阻上产生一个或正或负的电压降，为了得到最高的测量分辨率，一般的内阻测量方案中都会使用差分电路，处理电池端电压信号。有的方案支持确定电池种类，处理电路简单减去电池的最低电压，电压余量放大到ADC的最大量程，这种方案，电池的有效电压范围比较宽，导致内阻测量的范围被迫缩小，要么只能测量比较大的内阻，要么需要大幅增加注入电流或者放电电流，难以兼顾内阻的测量范围和测量分辨率这两个矛盾。有的方案将测量电流输入前的电池电压保持下来—使用模拟电路、电子开关或者数字电路，与测量电流输入后的电池电压进行差分，剩下的就是在内阻上的压降，经过差分放大，可以得到比较宽的内阻测量范围，并且能比较好的兼顾测量分辨率，但电路相对比较复杂，调试困难，成本较高，而且抗干扰能力偏低。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种内阻测量用差分放大电路。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种内阻测量用差分放大电路，包括第一时间常数滤波环节、第二时间常数滤波环节、差分放大器、以及用于连接待测电池正负极的正极端子、负极端子；所述第一时间常数滤波环节包括至少一级滤波单元，所述滤波单元包括依次串联在正极端子、负极端子之间的电阻、电容；所述电容、电阻之间的线路与所述差分放大器的正极连接，电容连接所述负极端子的一端还接地；所述第二时间常数滤波环节包括依次串联在正极端子、以及地线之间的第三电阻、第三电容，所述第三电阻、第三电容之间的线路与所述差分放大器的负极连接；所述电阻至所述差分放大器的正极之间的阻值之和与所述第三电阻至所述差分放大器的负极之间的阻值之和相等；所述差分放大器的正极和地线之间设置有第四电阻，所述差分放大器的负极和差分放大器的输出端之间连接有第五电阻，所述第四电阻的阻值与所述第五电阻的阻值相等。优选地，所述第一时间常数滤波环节包括第一滤波单元、第二滤波单元，所述第一滤波单元包括依次串联在正极端子、负极端子之间的第一电阻、第一电容；所述第二滤波单元包括串联的第二电阻、第二电容，且所述第二电阻与所述第一电阻、第一电容之间的线路连接，所述第二电容与所述第一电容连接负极端子之间的线路连接；所述第二电阻、第二电容之间的线路与所述差分放大器的正极连接，所述第二电容连接所述负极端子的一端还接地；所述第一电阻、第二电阻至所述差分放大器的正极之间的阻值之和与所述第三电阻至所述差分放大器的负极之间的阻值之和相等。优选地，所述第二电阻、第二电容之间的线路与所述差分放大器的正极之间还设置有第六电阻，所述第三电阻、第三电容之间的线路与所述差分放大器的负极之间还设置有第七电阻，所述第一电阻、第二电阻、第六电阻至所述差分放大器的正极之间的阻值之和与所述第三电阻、第七电阻至所述差分放大器的负极之间的阻值之和相等。优选地，所述第一电容、第二电容的电容值相等，所述第三电容的电容值小于所述第一电容、第二电容的电容值。优选地，所述差分放大器的输出端连接到ADC输入。优选地，所述第一滤波单元的时间常数大于二十毫秒，所述第二滤波单元的时间常数为亚毫秒级。优选地，还包括连接在所述负极端子和所述第一电容、第二电容之间的抗干扰电路。优选地，所述抗干扰电路包括电感。实施本技术的内阻测量用差分放大电路，具有以下有益效果：内阻测量用差分放大电路可以具有至少一级大时间常数RC滤波环节，一个短时间常数RC环节，配合差分放大器，使用恰当的参数，以相对简单、低成本的电路，得到一个比较理想的内阻测量信号处理电路。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术实施例中的内阻测量用差分放大电路的电路结构示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。如图1所示，本技术一个优选实施例中的内阻测量用差分放大电路包括第一时间常数滤波环节1、第二时间常数滤波环节2、差分放大器3、以及用于连接待测电池正负极的正极端子4、负极端子5，可用于测量放电电流方式内阻产生的压降。第一时间常数滤波环节1为两级滤波单元，包括第一滤波单元11、第二滤波单元12，第一滤波单元11包括依次串联在正极端子4、负极端子5之间的第一电阻R1、第一电容C1；第二滤波单元12包括串联的第二电阻R2、第二电容C2，且第二电阻R2与第一电阻R1、第一电容C1之间的线路连接，第二电容C2与第一电容C1连接负极端子5之间的线路连接。第二电阻R2、第二电容C2之间的线路与差分放大器3的正极连接，第二电容C2连接负极端子5的一端还接地。第二时间常数滤波环节2包括依次串联在正极端子4、以及地线之间的第三电阻R3、第三电容C3，第三电阻R3、第三电容C3之间的线路与差分放大器3的负极连接。第一电阻R1、第二电阻R2至差分放大器3的正极之间的阻值之和与第三电阻R3至差分放大器3的负极之间的阻值之和相等。差分放大器3的正极和地线之间设置有第四电阻R4，差分放大器3的负极和差分放大器3的输出端之间连接有第五电阻R5，第四电阻R4的阻值与第五电阻R5的阻值相等。第一滤波单元11为长时间常数滤波环节，时间常数设置为大于二十毫秒，用于电池端电压保持。第二滤波单元12为短时间常数滤波环节，时间常数设置为亚毫秒级，如数十微秒，用于抗干扰。在其他实施例中，滤波单元的数量也可为一级或多于两级，当为一个滤波单元时，滤波单元包括依次串联在正极端子4、负极端子5之间的电阻、电容；电容、电阻之间的线路与差分放大器3的正极连接，电容连接负极端子5的一端还接地。另外，滤波单元的电阻至差分放大器3的正极之间的阻值之和与第三电阻R3至差分放大器)的负极之间的阻值之和相等。当为多个滤波单元时，各滤波单元按第一滤波单元、第二滤波单元的连接方式依次排布。内阻测量用差分放大电路具有至少一级长时间常数RC滤波环节，一个短时间常数RC环节，配合差分放大器3，使用恰当的参数，以相对简单、廉价的电路，得到一个比较理想的内阻测量信号处理电路。第二电阻R2、第二电容C2之间的线路与差分放大器3的正极之间还设置有第六电阻R6，第三电阻R3、第三电容C3之间的线路与差分放大器3的负极之间还设置有第七电阻R7。第一电阻R1、第二电阻R2、第六电阻R6至差分放大器3的正极之间的阻值之和与第三电阻R3、第七电阻R7至差分放大器3的负极之间的阻值之和相等。通过设置合适的比例，可以得到比较满意的内阻测量范围和测量分辨率，参数合适时第六电阻R6可以短接不用。优选地，第一电容C1、第二电容C2的电容值相等，第三电容C3的电容值小于第一电容C1、第二电容C2的电容值。进一步地，差分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内阻测量用差分放大电路，其特征在于，包括第一时间常数滤波环节(1)、第二时间常数滤波环节(2)、差分放大器(3)、以及用于连接待测电池正负极的正极端子(4)、负极端子(5)；/n所述第一时间常数滤波环节(1)包括至少一级滤波单元，所述滤波单元包括依次串联在正极端子(4)、负极端子(5)之间的电阻、电容；/n所述电容、电阻之间的线路与所述差分放大器(3)的正极连接，电容连接所述负极端子(5)的一端还接地；/n所述第二时间常数滤波环节(2)包括依次串联在正极端子(4)、以及地线之间的第三电阻(R3)、第三电容(C3)，所述第三电阻(R3)、第三电容(C3)之间的线路与所述差分放大器(3)的负极连接；/n所述电阻至所述差分放大器(3)的正极之间的阻值之和与所述第三电阻(R3)至所述差分放大器(3)的负极之间的阻值之和相等；/n所述差分放大器(3)的正极和地线之间设置有第四电阻(R4)，所述差分放大器(3)的负极和差分放大器(3)的输出端之间连接有第五电阻(R5)，所述第四电阻(R4)的阻值与所述第五电阻(R5)的阻值相等。/n

【技术特征摘要】
1.一种内阻测量用差分放大电路，其特征在于，包括第一时间常数滤波环节(1)、第二时间常数滤波环节(2)、差分放大器(3)、以及用于连接待测电池正负极的正极端子(4)、负极端子(5)；
所述第一时间常数滤波环节(1)包括至少一级滤波单元，所述滤波单元包括依次串联在正极端子(4)、负极端子(5)之间的电阻、电容；
所述电容、电阻之间的线路与所述差分放大器(3)的正极连接，电容连接所述负极端子(5)的一端还接地；
所述第二时间常数滤波环节(2)包括依次串联在正极端子(4)、以及地线之间的第三电阻(R3)、第三电容(C3)，所述第三电阻(R3)、第三电容(C3)之间的线路与所述差分放大器(3)的负极连接；
所述电阻至所述差分放大器(3)的正极之间的阻值之和与所述第三电阻(R3)至所述差分放大器(3)的负极之间的阻值之和相等；
所述差分放大器(3)的正极和地线之间设置有第四电阻(R4)，所述差分放大器(3)的负极和差分放大器(3)的输出端之间连接有第五电阻(R5)，所述第四电阻(R4)的阻值与所述第五电阻(R5)的阻值相等。


2.根据权利要求1所述的内阻测量用差分放大电路，其特征在于，所述第一时间常数滤波环节(1)包括第一滤波单元(11)、第二滤波单元(12)，所述第一滤波单元(11)包括依次串联在正极端子(4)、负极端子(5)之间的第一电阻(R1)、第一电容(C1)；所述第二滤波单元(12)包括串联的第二电阻(R2)、第二电容(C2)，且所述第二电阻(R2)与所述第一电阻(R1)、第一电容(C1)之间的线路连接，所述第二电容(C2)与所述第一电容(C1)连接负极端子(5)之间的线路连接；
所述第二电阻(R2)、第二电容(C2)之间的线路与所述差分放大器(3)的正极连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孟君，李运财，任军，
申请(专利权)人：广州飞谷电子技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44