一种铅酸电池交流内阻快速检测仪及其检测方法技术

本发明专利技术属于电池检测技术领域，提供了一种铅酸电池交流内阻快速检测仪，包括主控制器，主控制器与信号处理装置连接，信号处理装置与开关装置连接，开关装置的一侧设有标准元件和铅酸电池；开关装置与信号转换装置连接，信号转换装置与换算装置连接，换算装置与主控制器连接；本发明专利技术可以在电池工作状态下，连接本发明专利技术仪器进行测试，从而大幅降低了电池内阻测试的工作量和复杂度；本发明专利技术还提供了一种种铅酸电池交流内阻快速检测方法，能够对铅酸电池内阻进行快速、准确的检测；本发明专利技术的测试信号频率覆盖广，得到的阻抗数据可以提供出更多更准确的电池健康信息，每个测试频点的响应速度快，全频段扫描测试完成只需不到10s，显著提升了此类产品的性能。了此类产品的性能。了此类产品的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸电池交流内阻快速检测仪及其检测方法


[0001]本申请涉及电池检测
，具体涉及一种铅酸电池交流内阻快速检测仪及其检测方法。

技术介绍

[0002]铅酸电池指的是：电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池；铅酸电池在放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅；铅酸蓄电池是目前工业领域中广泛使用的后备电源，电池的失效或容量不足，会影响工业关键系统的稳定运行，电池的内阻是反映电池性能的重要参数，参数能够反映其性能的劣化和寿命的下降，当电池处于不同的电池荷电状态或处于不同的电池健康状态，或者当电池面临即将失效、容量不足、充放电不当或正负极的极耳发生损坏等诸多情况时，都可以通过电池内阻的变化得以体现；因此，内阻检测是判断电池性能的一种重要方式。
[0003]目前测量电池内阻的常用方法分为直流放电法和交流注入法，其中直流放电法需要仪器与电池间连接四条线，并对蓄电池进行大电流放电，导致测量工作的效率很低并且测量结果的精度较差；交流注入法是在电池电极上施加交流信号扰动，然后测量其微弱的化学电流响应，得到交流阻抗特性，交流阻抗能够表征出更多的电池健康信息，这种方法能够在电池工作状态下进行测量、方便快捷，但技术难度高、不易实现，目前行业内一般使用单一交流频率测量电池阻抗值，并未充分利用交流注入法测量电池阻抗的优势。
[0004]因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述技术问题，使电池内阻的测量技术难度低，易于实现，且测量效率高，能够保证测量结果的高精度。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种铅酸电池交流内阻快速检测仪，包括主控制器，所述主控制器与信号处理装置连接，所述信号处理装置与开关装置连接，开关装置的一侧设有与其配合连接的标准元件和铅酸电池；所述开关装置还与信号转换装置连接，所述信号转换装置与换算装置连接，所述换算装置与主控制器连接。
[0006]作为一种优选方案，所述信号处理装置包括激励信号源，所述激励信号源与信号缓冲器连接，所述信号缓冲器与开关装置连接。
[0007]作为一种优选方案，所述开关装置为半导体开关。
[0008]作为一种优选方案，所述标准元件为精密电阻。
[0009]作为一种优选方案，所述信号转换装置采用跨组放大器。
[0010]作为一种优选方案，所述换算装置包括与跨组放大器连接的模数转换器，所述模数转换器与幅频换算器连接，所述幅频换算器与主控制器连接。
[0011]作为一种优选方案，所述主控制器与显示装置连接。
[0012]本专利技术还提供了一种铅酸电池交流内阻快速检测的方法：
[0013]步骤一：将内阻检测仪与电测的铅酸电池通过两根线连接，分别连接铅酸电池的正、负极端子；
[0014]步骤二：主控制器控制信号处理装置产生正弦信号，正弦信号被放大和隔离；
[0015]步骤三：开关装置首先将两路通道切换到与标准元件连接，此时标准元件一端被注入正弦激励信号，另一端将产生响应信号，并被送入到信号转换装置中转换为电压信号，换算装置将电压信号转换为数字量后，然后换算装置进行幅频变换，得到的数据储存在主控制器中；
[0016]步骤四：开关装置切换到与铅酸电池连接，铅酸电池的响应信号经过换算装置进行幅频变换后，主控制器将其与之前标准元件的变换数据进行比对，计算得到最终的实部与虚部阻抗数据。
[0017]作为一种优选方案，一种铅酸电池交流内阻快速检测的方法，还包括步骤五：
[0018]步骤五：计算得到最终的实部与虚部阻抗数据通过显示装置进行显示。
[0019]作为一种优选方案，所述步骤二具体为：主控制器控制激励信号源产生频率段为200HZ—200KHZ，步进为1Hz，各频率点间隔时间为50us的正弦信号，正弦信号经过信号缓冲器被放大和隔离，然后送入到开关装置内。
[0020]本专利技术提供一种铅酸电池交流内阻快速检测仪，仪器与电池仅需连接两根线，能够在短时间内测量出200Hz—200kHz的蓄电池连续内阻频谱，为专业技术人员在线分析电池健康状况提供了便捷工具；由主控制器控制激励信号源产生200Hz—200kHz的正弦波激励信号，步进为1Hz，各频率点间隔时间为50us，激励信号经过信号缓冲器被隔离和放大，而后送入半导体开关，铅酸电池或精密电阻的电流响应信号经过半导体开关后，送入跨阻放大器转换为电压信号，并被放大和滤波；而后信号送入模数转换器，将模拟信号数字化，而后经过幅频换算器，计算得到各频率点的实部与虚部电池阻抗数据，半导体开关于每个频率点都在精密电阻与铅酸电池之间切换。
[0021]相比现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术允许使用者在电池工作状态下，连接本专利技术仪器进行测试，从而大幅降低了电池内阻测试的工作量和复杂度；本专利技术的测试信号频率覆盖广，得到的阻抗数据可以提供出更多更准确的电池健康信息，每个测试频点的响应速度快，全频段扫描测试完成只需不到10s，显著提升了此类产品的性能。
附图说明
[0023]图1是本申请的实施例一的结构示意图；
[0024]图2是本申请的实施例二的结构示意图；
[0025]1、主控制器2、信号处理装置3、开关装置4、半导体开关
[0026]5、标准元件6、铅酸电池7、信号转换装置8、换算装置
[0027]9、精密电阻10、激励信号源11、信号缓冲器12、跨组放大器
[0028]13、模数转换器14、幅频换算器。
具体实施方式
[0029]以下结合附图1对本专利技术的具体实施方式进行详细说明；应当说明的是，此处所描
述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0030]实施例一：
[0031]本申请提供了一种铅酸电池交流内阻快速检测仪，包括主控制器1，主控制器1采用现有技术中的单片机或者PLC控制器即可，本专利技术 对其具体型号不做限定；所述主控制器1与信号处理装置2连接，信号处理装置2用于产生信号源，并且将信号源放大和隔离；信号源的频率段优选为200HZ—200KHZ，步进为1Hz，各频率点间隔时间为50us，所述信号处理装置2与开关装置3连接，所述开关装置3优选为半导体开关4，开关装置3的一侧设有与其配合连接的标准元件5和铅酸电池6，开关装置3在标准元件5和铅酸电池6之间切换，可以完成对其的测量；所述开关装置3还与信号转换装置7连接，信号转换装置7用于将信号转换为电压信号，所述信号转换装置7与换算装置8连接，换算装置用于将电压信号数字化，且计算得到各个频率点的实部与虚部电池阻抗数据；开关装置3于每个频率点都在标准元件5和铅酸电池6之间切换，所述换算装置8与主控制器1连接，实部与虚部电池阻抗数据存储到主控制器1内。
[0032]作为一种优选方案，所述标准元件5为精密电阻9，仪器中的精密电阻9有参考校准和误差消除的作用：首先，精密电阻9的阻值是已知的，其交流阻抗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铅酸电池交流内阻快速检测仪，包括主控制器(1)，其特征在于，所述主控制器(1)与信号处理装置(2)连接，所述信号处理装置(2)与开关装置(3)连接，开关装置(3)的一侧设有与其配合连接的标准元件(5)和铅酸电池(6)；所述开关装置(3)还与信号转换装置(7)连接，所述信号转换装置(7)与换算装置(8)连接，所述换算装置(8)与主控制器(1)连接。2.根据权利要求1所述的一种铅酸电池交流内阻快速检测仪，其特征在于，所述信号处理装置(2)包括激励信号源(10)，所述激励信号源(10)与信号缓冲器(11)连接，所述信号缓冲器(11)与开关装置(3)连接。3.根据权利要求1所述的一种铅酸电池交流内阻快速检测仪，其特征在于，所述信号转换装置(7)采用跨组放大器(12)。4.根据权利要求3所述的一种铅酸电池交流内阻快速检测仪，其特征在于，所述换算装置(8)包括与跨组放大器(12)连接的模数转换器(13)，所述模数转换器(13)与幅频换算器(14)连接，所述幅频换算器(14)与主控制器(1)连接。5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的一种铅酸电池交流内阻快速检测仪，其特征在于，所述主控制器(1)与显示装置连接。6.一种铅酸电池交流内阻快速检测的方法，包括如下步骤，其特征在于：步骤一：将内...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗强龙，朱业青，廖晓锋，
申请(专利权)人：中国人民解放军九一六七六部队，
类型：发明
国别省市：