本实用新型专利技术提供了一种蓄电池压降检测装置，利用电容电压不能突变的特性，将蓄电池正端通过一个电阻和大容量电容相连，所述大容量电容储存脉冲放电前的电压值，此电压值接入差分放大电路正向端，差分放大电路的反向端和蓄电池的正端相连。不测量蓄电池内阻时，通过所述电阻的电流近似为零；测量内阻时，所述电阻两端电压即可表征蓄电池的电压降，经过差分放大电路即可得到放大后的压降。使用本实用新型专利技术提供的蓄电池压降检测装置，只需要极小的放电电流和较短的放电时间，即可精确计算出蓄电池的内阻。的内阻。的内阻。
【技术实现步骤摘要】
蓄电池压降检测装置
[0001]本技术涉及电池
，尤其涉及一种精确测量蓄电池放电前电压和放电时压降(电压差值)的装置。
技术介绍
[0002]蓄电池作为后备电源，已广泛应用于工业生产、通信、电力、数据中心等行业,如果电池容量衰退或失效，将产生严重的后果，造成的经济损失远大于蓄电池本身，故各行各业都非常重视蓄电池的维护。而蓄电池的内阻则是表征蓄电池好坏的重要参数，大量实验已证明浮充状态下的电池的内阻和容量存在相当大负相关性，即超过80％的蓄电池内阻越大、容量越小。
[0003]目前测量蓄电池内阻的常见方法有：密度法、开路电压法、直流放电法、交流注入法等。其中，密度法主要测量电解液的密度来估算蓄电池的内阻，常用于开口蓄电池的测量，不适合密封铅酸电池的内阻测量。开路电压法是通过测量蓄电池的开路电压来估算蓄电池的内阻，但是即使容量剩余很小的电池，开路电压仍然可能表现的很正常，因此开路电压法的测量结果并不准确，甚至得出错误结论。交流注入法则是通过对蓄电池注入一定频率的交流电流，检测蓄电池两端的电压响应信号幅值，计算出两者的相位差，从而计算出电池的内阻。该种方法控制较为复杂，需要精密运算放大器，成本高。因此，目前主流蓄电池厂家的在线检测仪选择采用直流放电法，通过对蓄电池进行大电流的放电，测量电池上的电压降，通过欧姆定律计算出电池内阻。
[0004]由于放电电流要足够大，蓄电池的电压才会有比较明显的变化，分别测量放电前的电压以及放电过程中的电压，比较容易得到蓄电池的电压降，利用此电压降和放电电流的变化值相除，即可得到蓄电池内阻。因此，国家标准GB/T 19638.2
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2014《固定式阀控密封式铅酸蓄电池》中规定，直流放电法测量内阻时先以0.4C电流放电20s，然后以2C电流放电5S。拿12v100ah蓄电池来说，需要以40A电流放电20s，200A电流放电5s，放电电阻功率达到几十千瓦。这种方法对于使用一定年限的蓄电池来说，放电电流过大，很容易导致蓄电池受到损伤、缩短使用寿命，并且存在放电装置体积大、能耗高的缺点。
技术实现思路
[0005]本技术提供了一种蓄电池压降检测装置，在保证内阻测量精度的前提下，解决了现有技术中大电流放电带来的一系列技术问题。
[0006]该蓄电池压降检测装置，包括：测量电阻、测量电容、差分放大模块、滤波电路、压降输出单元和脉冲放电模块；其中，所述脉冲放电模块与所述蓄电池电连接，用于提供脉冲信号和采样电路，所述脉冲信号用于控制所述蓄电池进行脉冲电流放电，所述采样电路采集蓄电池的放电电流和调整后的压降；所述测量电容用于存储所述蓄电池脉冲放电前的电压值，所述测量电容通过所述测量电阻与蓄电池的正极电连接；所述测量电阻用于表征所述蓄电池的压降；所述差分放大模块与所述测量电阻电连接，用于放大所述蓄电池的压降；
所述滤波电路与所述差分放大模块的输出端电连接，用于向所述压降输出单元提供放大了预设倍数的蓄电池压降。
[0007]其中，所述脉冲放电模块包括，微控制单元、驱动电路、功率MOS管、放电电阻和电流采样电阻，所述微控制单元用于产生所述脉冲信号，当检测所述蓄电池的内阻时，所述微控制单元产生预设数量的脉冲信号，所述脉冲信号经过所述驱动电路后，控制所述功率MOS管的关断和导通。
[0008]优选的，所述蓄电池的正极通过所述测量电阻与所述测量电容电连接，所述测量电阻与所述测量电容串联后，与所述脉冲放电模块并联在所述蓄电池的正负极两端。所述差分放大模块包括放大器、电阻R14、电阻R19、电阻R15、电阻R20、电容C5和电容C10，其中，所述电阻R15与所述电容C5并联构成增益电路，分别连接所述放大器的反向端和输出端；所述电阻R20与所述电容C10并联后，连接在所述放大器的正向端；所述放大器的正向端用于接入脉冲放电前的电压值，放大器的反向端与所述蓄电池的正极相连。
[0009]优选的，所述微控制单元在测量蓄电池内阻时，每秒产生1000个所述脉冲信号，所述脉冲信号的脉冲周期为1ms，其中高电平信号为20us。
[0010]本技术提供的蓄电池压降检测装置用于测量蓄电池在放电前和放电时的电压差值，进而检测蓄电池的内阻，所使用的放电电流仅为国家标准电流的5％，单次放电时间仅为国家标准的百万分之一，放电频率约1000Hz，1000次总放电时间也仅达到该标准的千分之一。有效避免了放电电流过大导致的蓄电池损伤、寿命缩短、能耗高等问题，内阻检测方法简单可靠。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0012]图1为本技术一实施例提供的蓄电池压降检测装置示意图；
[0013]图2本技术一实施例提供的蓄电池压降检测电路示意图。
具体实施方式
[0014]为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
[0015]应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术的保护范围。
[0016]实施例一：
[0017]图1为本技术一实施例提供的蓄电池压降检测装置示意图。如图1所示，蓄电池压降检测装置01包括：测量电阻R1、测量电容C1、差分放大模块02、滤波电路03、压降输出单元04和脉冲放电模块05。其中，所述脉冲放电模块05与待检测的蓄电池BT1电连接，用于提供脉冲信号和采样电路，控制蓄电池BT1进行脉冲电流放电并采集蓄电池BT1的放电电流
和调整后的压降，所述压降为蓄电池BT1放电前电压和放电时电压的差值。所述测量电容C1为大容量电容，所述电容的绝缘电阻至少大于10兆欧，容值至少大于1000uF，用于存储蓄电池BT1脉冲放电前的电压值；所述测量电容C1通过所述测量电阻R1与蓄电池BT1的正极电连接，所述测量电阻用于表征所述蓄电池的压降。所述差分放大模块02与所述测量电阻R1电连接，用于放大所述蓄电池的压降。所述滤波电路03与所述差分放大模块02的输出端电连接，用于向所述压降输出单元04提供放大了一定倍数的蓄电池压降。
[0018]在本实施例中，如图2所示，脉冲放电模块05包括微控制单元(MCU，图中未示出)、驱动电路(图中未示出)、功率MOS管Q21、放电电阻R16和电流采样电阻R21，其中，MCU用于产生测量内阻的脉冲信号，该脉冲信号经过驱动电路后控制功率MOS管Q21的关断和导通。蓄电池BT1的正极通过测量电阻R1与测量电容C1电连接，测量电阻R1与测量电容C1串联后，与所述脉冲放电模块05并联在蓄电池BT1正负极两端。其中，所述测量电容C1为大容量电容，利用电容电压不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.蓄电池压降检测装置，其特征在于，包括：测量电阻、测量电容、差分放大模块、滤波电路、压降输出单元和脉冲放电模块；其中，所述脉冲放电模块与所述蓄电池电连接，用于提供脉冲信号和采样电路，所述脉冲信号用于控制所述蓄电池进行脉冲电流放电，所述采样电路采集蓄电池的放电电流和调整后的压降；所述测量电容容值至少为1000uF，用于存储所述蓄电池脉冲放电前的电压值，所述测量电容通过所述测量电阻与蓄电池的正极电连接；所述测量电阻用于表征所述蓄电池的压降；所述差分放大模块与所述测量电阻电连接，用于放大所述蓄电池的压降；所述滤波电路与所述差分放大模块的输出端电连接，用于向所述压降输出单元提供放大了预设倍数的蓄电池压降。2.根据权利要求1所述的蓄电池压降检测装置，其特征在于，所述脉冲放电模块包括，微控制单元、驱动电路、功率MOS管、放电电阻和电流采样电阻，其中，所述微控制单元用于产生所述脉冲信号，当检测所述蓄电池的内阻时，所述微控制单元产生预设数量的脉冲信...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵彦，周传建，覃洪庆，
申请(专利权)人：珠海东帆科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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