本发明专利技术涉及一种集成在BMS系统中的锂电池内阻检测电路，包括主动均衡电路，主动均衡电路包括正极开关、负极开关，内阻检测开关K11连接隔直耦合电容C1的正端，隔直耦合电容C1的负端连接正弦交流激励电路，所述正弦交流激励电路产生1KHz的交流信号；内阻检测开关K11连接隔直耦合电容C2的正端，隔直耦合电容C2的负端连接电压检测电路；电压检测电路将电池两端的交流小信号电压响应放大后传输至半波鉴相器；内阻检测开关K12连接虚拟地和电流检测电路，电流检测电路的输出传输至半波鉴相器。本发明专利技术的锂电池内阻检测电路采用交流小信号检测电池内阻的方法体积小成本低易实现，同时配合主动均衡电路，易于改造。易于改造。易于改造。
【技术实现步骤摘要】
一种集成在BMS系统中的锂电池内阻检测电路
[0001]本专利技术涉及锂电池内阻检测
，尤其是一种集成在BMS系统中的锂电池内阻检测电路。
技术介绍
[0002]锂电池及BMS系统被大量应用在诸多领域。其中锂电池内阻作为反映电池老化状况的一项重要指标，及时测量电池内阻状态，能够及时发现老化电池，规避可能引发的风险。
[0003]通常情况下，储能系统中的锂电池内阻由厂家出厂时测量并匹配，后续无法再做测量，所以在通常的BMS系统中并不具备测量锂电池内阻的能力。有些 BMS设备可以根据采集到的电压电流数据，通过计算来估计锂电池的内阻，但估算值可能误差较大，并且复杂的计算对BMS设备算力要求较高。
[0004]通常对锂电池内阻的测量方法是在电池两端瞬间施加大电流，测量此时的电流值和电池电压值，即可计算得电池内阻。但这种测量方法需要较大的电流源，通常需要提供5C以上电流，可能要上千安培，这无疑在BMS系统中是无法实现的。
[0005]在锂电池的出厂测试中，厂家所提供的电池内阻曲线通常为时域形式，同时与之对应的，也有电池内阻的频域响应曲线。通过选择有效频率的激励信号，测量电池的特定频率下的小信号交流阻抗，从而得到电池内阻。
[0006]内阻增大是电池老化的主要表现，老化电池更易发热，容量更小，往往更容易充满或放完，发热也容易与其他电池比更大。单个老化电池往往会拖累整个储能系统的容量，虽然通过BMS的均衡功能能够改善部分状况，但老化电池依然会恶性循环，治标不治本。所以及时检测电池内阻，及时判断电池的老化状况是十分有必要的。
技术实现思路
[0007]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种集成在BMS系统中的锂电池内阻检测电路，能够及时检测锂电池内阻。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种集成在BMS系统中的锂电池内阻检测电路，包括主动均衡电路，所述主动均衡电路包括可与电池正极相连的正极开关、可与电池负极相连的负极开关，可与正极开关相连的内阻检测开关K11连接隔直耦合电容C1的正端，隔直耦合电容C1的负端连接正弦交流激励电路，所述正弦交流激励电路产生1KHz的交流信号；
[0009]内阻检测开关K11连接隔直耦合电容C2的正端，隔直耦合电容C2的负端连接电压检测电路；电压检测电路将电池两端的交流小信号电压响应放大后传输至半波鉴相器；
[0010]可与负极开关相连的内阻检测开关K12连接虚拟地和电流检测电路，电流检测电路的输出传输至半波鉴相器；
[0011]所述正弦激励电路包括正弦信号发生器U2，正弦信号发生器U2与单片机 U13通讯
连接，由单片机U13控制正弦信号发生器U2输出正弦信号；半波鉴相器的输出传输至单片机U13。
[0012]优选的，所述隔直耦合电容C1的负端通过电阻R2连接电压跟随器U1、第一带通滤波器至正弦信号发生器U2。
[0013]优选的，所述隔直耦合电容C2的负端通过电容C9、电阻R10接电压检测电路的一输入侧；内阻检测开关K12通过电容C10、电阻R12接电压检测电路的另一输入侧。
[0014]优选的，内阻检测开关K12通过电阻R18、电容C11接入电流检测电路的一输入侧；内阻检测开关K12通过电阻R18、电阻R20、电容C12接入电流检测电路的另一输入侧；
[0015]内阻检测开关K12通过电阻R18、电阻R19接运算放大器U6的负极输入端，
[0016]运算放大器U6的正极输入端接地，运算放大器U6构成虚拟地，运算放大器U6的输出端通过电容C12接入电流检测电路的另一输入侧。
[0017]优选的，还包括由单片机U13控制的模拟开关SW1，模拟开关SW1的公共端连接第二带通滤波器的输入端，第二带通滤波器的输出端接半波鉴相器的输入端，模拟开关SW1的一切换端口接电压检测电路的输出端，模拟开关SW1的另一切换端口接电流检测电路的输出端。
[0018]优选的，所述锂电池内阻检测电路集成在BMS系统的采样从板中。
[0019]优选的，正极开关通过主动均衡开关K9连接主动均衡储能电感L1的一端，负极开关通过主动均衡开关K10连接主动均衡储能电感L1的另一端。
[0020]本专利技术的有益效果是：本专利技术利用主动均衡电路实现一套电路检测全部电池内阻。利用锂电池交流小信号频域响应特性，通过施加特定频率激励，检测锂电池在特定频率下的交流小信号电压响应和电流响应，再与激励信号进行叠加解算，获得电池内阻数据。本专利技术的锂电池内阻检测电路采用交流小信号检测电池内阻的方法体积小成本低易实现，同时配合主动均衡电路，易于改造。
附图说明：
[0021]图1是本专利技术的锂电池内阻检测电路的电路原理图；
[0022]图2是本专利技术的锂电池内阻检测电路的功能原理图；
[0023]图3是电池交流小信号阻抗奈奎斯特图。
具体实施方式
[0024]下面对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：
[0025]本专利技术可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本专利技术的范围。
[0026]如图1、图2所示，一种集成在BMS系统中的锂电池内阻检测电路，所述锂电池内阻检测电路集成在BMS系统的采样从板中。所述锂电池内阻检测电路包括主动均衡电路，所述主动均衡电路包括可与电池正极相连的正极开关、可与电池负极相连的负极开关。
[0027]可与正极开关相连的内阻检测开关K11连接隔直耦合电容C1的正端，隔直耦合电容C1的负端连接正弦交流激励电路，所述正弦交流激励电路产生1KHz 的交流信号。内阻检
测开关K11连接隔直耦合电容C2的正端，隔直耦合电容C2 的负端连接电压检测电路；电压检测电路将电池两端的交流小信号电压响应放大后传输至半波鉴相器。可与负极开关相连的内阻检测开关K12连接虚拟地和电流检测电路，电流检测电路的输出传输至半波鉴相器。
[0028]所述正弦激励电路包括正弦信号发生器U2，正弦信号发生器U2与单片机 U13通讯连接，由单片机U13控制正弦信号发生器U2输出正弦信号；半波鉴相器的输出传输至单片机U13。
[0029]正极开关通过主动均衡开关K9连接主动均衡储能电感L1的一端，负极开关通过主动均衡开关K10连接主动均衡储能电感L1的另一端。
[0030]所述隔直耦合电容C1的负端通过电阻R2连接电压跟随器U1、第一带通滤波器至正弦信号发生器U2。所述隔直耦合电容C2的负端通过电容C9、电阻R10 接电压检测电路的一输入侧；内阻检测开关K12通过电容C10、电阻R12接电压检测电路的另一输入侧；内阻检测开关K12通过电阻R18、电容C11接入电流检测电路的一输入侧；内阻检测开关K12通过电阻R18、电阻R20、电容C12接入电流检测电路的另一输入侧。
[0031]内阻检测开关K12通过电阻R18、电阻R19接运算放大器U6的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集成在BMS系统中的锂电池内阻检测电路，包括主动均衡电路，所述主动均衡电路包括可与电池正极相连的正极开关、可与电池负极相连的负极开关，其特征在于：可与正极开关相连的内阻检测开关K11连接隔直耦合电容C1的正端，隔直耦合电容C1的负端连接正弦交流激励电路，所述正弦交流激励电路产生1KHz的交流信号；内阻检测开关K11连接隔直耦合电容C2的正端，隔直耦合电容C2的负端连接电压检测电路；电压检测电路将电池两端的交流小信号电压响应放大后传输至半波鉴相器；可与负极开关相连的内阻检测开关K12连接虚拟地和电流检测电路，电流检测电路的输出传输至半波鉴相器；所述正弦激励电路包括正弦信号发生器U2，正弦信号发生器U2与单片机U13通讯连接，由单片机U13控制正弦信号发生器U2输出正弦信号；半波鉴相器的输出传输至单片机U13。2.根据权利要求1所述的集成在BMS系统中的锂电池内阻检测电路，其特征在于：所述隔直耦合电容C1的负端通过电阻R2连接电压跟随器U1、第一带通滤波器至正弦信号发生器U2。3.根据权利要求1所述的集成在BMS系统中的锂电池内阻检测电路，其特征在于：所述隔直耦合电容C2的负端通过电容C9、电阻R10接电压检测电路的一输入侧；内阻检测开关K12通过电容C10、电阻R12接电压检测电...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚德华，杜鹏飞，
申请(专利权)人：傲普上海新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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