一种动力电池或超级电容内阻测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种动力电池或超级电容内阻测试系统，该系统包括电压变化量采样单元、电流采样单元和主控单元，所述主控单元分别控制电压变化量采样单元和电流采样单元，且主控单元分别与上位机、以及动力电池或超级电容测试设备通信；所述电压变化量采样单元包括依次连接的电压变化量捕获模块、滤波放大模块一、峰值保持模块和模数转换模块一，所述模数转换模块一与主控单元通信；所述电流采样单元包括依次连接的I‑V转换模块、滤波放大模块二和模数转换模块二，所述模数转换模块二与主控单元通信。本实用新型专利技术所公开的系统测试分辨率高、一致性好、成本低、准确性好。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池或超级电容内阻测试系统
本技术涉及动力电池及超级电容测试
，特别涉及一种动力电池或超级电容内阻测试系统。
技术介绍
动力电池或超级电容是电动汽车的核心部件，动力电池和超级电容行业是电动汽车行业的基础。动力电池包或超级电容总成是由电池或电容单体串并而成，需要电池或电容单体在内阻等特性尽量一致，否则会因为木桶短板效应导致整个电池包或电容总成的性能和寿命下降，因此必须采用相关检测设备对动力电池或超级电容单体进行分选。常规的动力电池或超级电容测试仪器因测试结果的分辨率低问题导致不能达到有效的分选的目的，或者分选的精确度不高、效果不好，导致组成的电池包或电容总成的性能和寿命不理想，严重制约了动力电池及超级电容行业的发展。为此，急需提出一种高分辨率内阻测试系统，基于高分辨率内阻测试系统的动力电池和超级电容测试设备，来有效的解决以上问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种动力电池或超级电容内阻测试系统，以达到测试分辨率高、一致性好、成本低、准确性好的目的。为达到上述目的，本技术的技术方案如下：一种动力电池或超级电容内阻测试系统，包括电压变化量采样单元、电流采样单元和主控单元，所述主控单元分别控制电压变化量采样单元和电流采样单元，且主控单元分别与上位机、以及动力电池或超级电容测试设备通信；所述电压变化量采样单元包括依次连接的电压变化量捕获模块、滤波放大模块一、峰值保持模块和模数转换模块一，所述模数转换模块一与主控单元通信；所述电流采样单元包括依次连接的I-V转换模块、滤波放大模块二和模数转换模块二，所述模数转换模块二与主控单元通信。上述方案中，所述主控单元包括数据处理与计算模块、控制模块和通信模块，所述通信模块通过电平转换与隔离单元与上位机、以及动力电池或超级电容测试设备通信。上述方案中，所述电压变化量采样单元及电流采样单元与主控单元之间采用串行或并行或共享内存方式通信。一种动力电池或超级电容内阻测试方法，采用上述的一种动力电池或超级电容内阻测试系统，包括如下过程：(1)通过上位机设置动力电池或超级电容测试工艺或参数；(2)上位机通过以太网通信方式将动力电池或超级电容测试工艺或参数传送给主控单元，主控单元接收信息后按照通信协议解析数据并控制电压变化量采样单元和电流采样单元进行数据采集；(3)基于接收电压变化量采样单元、电流采样单元的数据，主控单元对数据进行处理并计算出结果，返回给上位机或传送给动力电池或超级电容测试设备。上述方案中，电压变化量采样单元的工作过程如下：(1)电压变化量捕获模块屏蔽掉动力电池或超级电容电压的直流或低频部分，取出微小变化量Δu；(2)滤波放大模块一对取出的微小变化量Δu滤除信号中的噪声和干扰，并进行信号的放大；(3)峰值保持模块把动力电池或超级电容电压u中的微小变化量Δu的峰值转化为直流电压；(4)模数转换模块一把模拟量变为数字量，并传送给主控单元进行数据的处理。上述方案中，电流采样单元的工作过程如下：(1)I-V转换模块把动力电池或超级电容的测试大电流信号转变为易于采样处理的电压信号；(2)滤波放大模块二滤除信号中的噪声和干扰，并进行信号的放大；(3)模数转换模块二把模拟量变为数字量，传送给主控单元进行数据的处理。通过上述技术方案，本技术提供的动力电池或超级电容内阻测试系统具有如下有益效果：(1)本技术直接捕获动力电池或超级电容电压u中的微小变化量Δu进行采样和处理，由于微小变化量Δu的单独捕获和采样方法具有高分辨率和高一致性特点，且电流变化量Δi的精度对测试结果影响较小，所以在模数转换器芯片位数固定的条件下，对比直接采样动力电池或超级电容的电压u并进行模数转换，然后通过u的数字值的差异计算变化量Δu的方法，计算出的内阻值r也具有高分辨率和高一致性的特点。(2)本技术采用峰值保持模块把微小变化量Δu的峰值转化为直流电压，能够适应后级低速模数转换模块进行重复的多次采集。降低了对模数转换模块采集速率的要求，电路的成本低、性价比高。(3)主控单元的数据处理和计算模块通过对电压变化量采样单元的重复多次采样数据的数字滤波处理，计算结果的准确性好、一致性和重复性好。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本技术实施例所公开的一种动力电池或超级电容内阻测试系统示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本技术提供了一种动力电池或超级电容内阻测试系统，如图1所示，包括电压变化量采样单元、电流采样单元和主控单元，主控单元分别控制电压变化量采样单元和电流采样单元，且主控单元分别与上位机、以及动力电池或超级电容测试设备通信。一、主控单元主控单元接收到来自上位机及动力电池或超级电容测试设备的信息后，按照通信协议处理并控制电压变化量采样单元、电流采样单元进行采样。电压变化量采样单元、电流采样单元分别对动力电池或超级电容的电压变化量Δu和电流i进行采样，把采样得到的数字量传给主控单元，再由主控单元传送给上位机和上位机及动力电池或超级电容测试设备。上位机中有动力电池或超级电容测试工艺或者动力电池参数，通过以太网的通信方式下发给主控单元，主控单元接收数据后按照通信协议解析数据并执行内阻测试。主控单元程序的运行方式由相应的状态字将信息处理程序划分为多个状态。电压变化量采样单元及电流采样单元与主控单元之间采用串行或并行或共享内存方式通信。主控单元包括数据处理与计算模块、控制模块和通信模块，通信模块通过电平转换与隔离单元与上位机、以及动力电池或超级电容测试设备通信。(1)数据处理与计算模块用于实现把采集的数据进行处理，并计算出内阻值。(2)控制模块用于实现根据计算结果和收到的上位机及动力电池或超级电容测试设备的信息进行状态的判断，根据不同的状态控制采样和通信的过程。(3)通信模块通过电平转换与隔离单元与上位机以及动力电池或超级电容测试设备通信。二、电压变化量采样单元电压变化量采样单元包括依次连接的电压变化量捕获模块、滤波放大模块一、峰值保持模块和模数转换模块一，模数转换模块一与主控单元通信。(1)电压变化量捕获模块用于实现捕获动力电池或超级电容电压的直流或低频电压中的微小变化电压。其功能是屏蔽掉动力电池或超级电容电压的直流或低频部分，取出微小的快速变化部分Δu。(2)滤波放大模块一用于实现滤除信号中的噪声和干扰并进行信号的放大，从而提高信号的质量，保证采样的精度。(3)峰值保持模块用于实现把变化信号变成直流，便于后续电路进行重复采集从而提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池或超级电容内阻测试系统，其特征在于，包括电压变化量采样单元、电流采样单元和主控单元，所述主控单元分别控制电压变化量采样单元和电流采样单元，且主控单元分别与上位机、以及动力电池或超级电容测试设备通信；/n所述电压变化量采样单元包括依次连接的电压变化量捕获模块、滤波放大模块一、峰值保持模块和模数转换模块一，所述模数转换模块一与主控单元通信；/n所述电流采样单元包括依次连接的I-V转换模块、滤波放大模块二和模数转换模块二，所述模数转换模块二与主控单元通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种动力电池或超级电容内阻测试系统，其特征在于，包括电压变化量采样单元、电流采样单元和主控单元，所述主控单元分别控制电压变化量采样单元和电流采样单元，且主控单元分别与上位机、以及动力电池或超级电容测试设备通信；
所述电压变化量采样单元包括依次连接的电压变化量捕获模块、滤波放大模块一、峰值保持模块和模数转换模块一，所述模数转换模块一与主控单元通信；
所述电流采样单元包括依次连接的I-V转换模块、滤波放大模块二和模数转换模块二，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，杜学平，张建国，张其辉，
申请(专利权)人：青岛美凯麟科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37