一种电池漏电流快速检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电池漏电流快速检测系统及方法，该系统包括ADC单元、补偿电流DAC单元、处理器，补偿电流DAC单元的第一输入端与处理器的第一输出端连接，补偿电流DAC单元的第二输入端与基准单元连接，补偿电流DAC单元的输出端与恒流源的输入端连接，恒流源的输出端与第一电池接入端连接；ADC单元的第一输入端与加法电路的输出端连接，ADC单元的第二输入端与基准单元连接，ADC单元的输出端与处理器的输入端连接，加法电路的第一输入端与第二电池接入端连接；加法电路的第二输入端与核心DAC单元的输出端连接，核心DAC单元的第一输入端与处理器的第二输出端连接，核心DAC单元的第二输入端与基准单元连接。本发明专利技术可以快速准确地测试出电池或者电容的漏电流大小。地测试出电池或者电容的漏电流大小。地测试出电池或者电容的漏电流大小。

【技术实现步骤摘要】
一种电池漏电流快速检测系统及方法


[0001]本专利技术属于电池漏电流检测
，具体涉及一种电池漏电流快速检测系统及方法。

技术介绍

[0002]由于电池、电容工作的原理缺陷或者生成工艺差异或者原材料技术水平等客观现实问题，生产出来的各种电池、电容都或多或少的存在一定量的泄露电流；这个泄露电流将导致电池、电容在长期存放的过程中存储能量的损失；在电池出货前需要对漏电流进行检测，以此作为电池分类的部分参考依据，在电池使用终端，也需要分类电池的漏电流水平(比如电池并联使用时，那么就需要选择同漏电流等级的电池，否则某个漏电流大的电池，将会泄露掉整个电池包的存储容量)。
[0003]目前电池生产企业通用的电池漏电流检测方法是将电池静置于室温下放置一段时间，一般一到两周，部分到一个月甚至更长时间后，测试这段时间电池的电压变化，并依据此推算电池的漏电流，这个方案有两个明显缺点：一是测试时间长，二是测试的漏电流精度很低；
[0004]申请号为201911108946.9的专利技术专利公开了一种锂电池漏电流的检测方法，其原理是：依据一个给定的试探充电电流，观察一段时间的时间
‑
电压曲线斜率情况，来反馈调节充电电流；并在斜率为0的时候，取此时的充电电流为电池的漏电流，此方法存在速度慢(获取到时间
‑
电压曲线斜率后才能反馈调节)，且此方法并未给出如何排除温度影响(温度会直接影响电池的电压，进而干扰时间
‑
电压曲线的斜率，故此方法实现依赖良好的恒温环境)，以及此方法并未给出漏电流测试的本质原理。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种电池漏电流快速检测系统及方法，本专利技术可以快速准确地测试出电池或者电容的漏电流大小。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术公开了一种电池漏电流快速检测系统，包括核心DAC单元、ADC单元、加法电路、恒流源、补偿电流DAC单元、处理器，所述补偿电流DAC单元的第一输入端与处理器的第一输出端连接，所述补偿电流DAC单元的第二输入端与基准单元连接，所述补偿电流DAC单元的输出端与恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与第一电池接入端连接；所述ADC单元的第一输入端与加法电路的输出端连接，所述ADC单元的第二输入端与基准单元连接，ADC单元的输出端与处理器的输入端连接，所述加法电路的第一输入端与第二电池接入端连接；所述加法电路的第二输入端与核心DAC单元的输出端连接，所述核心DAC单元的第一输入端与处理器的第二输出端连接，核心DAC单元的第二输入端与基准单元连接。
[0007]进一步地，核心DAC单元的第二输入端与基准单元之间设有第一低噪声处理单元，所述第一低噪声处理单元的输入端与基准单元连接，第一低噪声处理单元的输出端与核心
DAC单元的第二输入端连接；所述ADC单元的第二输入端与基准单元之间设有第二低噪声处理单元，所述第二低噪声处理单元的输入端与基准单元连接，第二低噪声处理单元的输出端与ADC单元的第二输入端连接；所述补偿电流DAC单元的第二输入端与基准单元之间设有第三低噪声处理单元，所述第三低噪声处理单元的输入端与基准单元连接，第三低噪声处理单元的输出端与补偿电流DAC单元的第二输入端连接。
[0008]进一步地，核心DAC单元的输出端与加法电路的第四输入端之间设有第四低噪声处理单元，所述第四低噪声处理单元的输入端与核心DAC单元的输出端连接，第四低噪声处理单元的输出端与加法电路的第四输入端连接。
[0009]进一步地，所述加法电路的输出端与ADC单元的第一输入端之间设有放大单元，所述放大单元的输入端与加法电路的输出端连接，放大单元的输出端与ADC单元的第一输入端连接。
[0010]进一步地，所述加法电路用于接收电池电压反向输入以及核心DAC单元输出的电压，并合并输出后再放大设定倍数后接入ADC单元进行精密的差异电压采样。
[0011]进一步地，本专利技术的电池漏电流快速检测系统还包括电池反向输入极性检测单元，电池反向输入极性检测单元的输入端与第二电池接入端连接，电池反向输入极性检测单元的输出端与加法电路的第一输入端连接。
[0012]进一步地，电池反向输入极性检测单元包括CPU、比较器以及第一换向继电器、第二换向继电器，所述第一换向继电器的第一端及第二端分别接电池负载的两端，所述第二换向继电器的第一端及第二端分别接电池负载的两端，所述第一换向继电器的公共端接比较器的第一输入端，所述第二换向继电器的公共端接比较器的第二输入端，所述比较器的输出端与CPU的输入端连接，所述CPU用于根据比较器的输出，判断电池的接入极性，控制第一换向继电器、第二换向继电器的工作状态，用于切换电池的接入极性。
[0013]进一步地，本专利技术的电池漏电流快速检测系统还包括高阻跟随单元，高阻跟随单元的输入端与电池反向输入极性检测单元的输出端连接，所述高阻跟随单元的输出端与加法电路的第一输入端连接。
[0014]本专利技术公开了一种电池漏电流快速检测方法，包括如下步骤：
[0015]S1)将电池正负极接入测试环路，使电池电压反向输出到测试环路；
[0016]S2)将核心DAC单元输出1/2满度；
[0017]S3)检测ADC单元的输出，与设定值比较；若ADC单元的输出偏大或者上溢出，则调整核心DAC输出1/4满度；若ADC单元的输出偏小或者下溢出，则调整核心DAC输出3/4满度；
[0018]S4)返回步骤S3)，调整核心DAC单元的输出，使ADC单元的输出达到设定要求；
[0019]S5)监控ADC单元输出的ADC采样值，当ADC采样值变化缓慢到电池自放电电压变化水平时，记录当前的ADC单元的ADC采样值X；
[0020]S6)随着时间推移，ADC采样值会变化；此时以X值作为设定，以当前的ADC采样值作为反馈，引入PID控制算法，控制补偿电流DAC单元和恒流源的输出；
[0021]S7)当PID控制的恒流源输出稳定时，此时的恒流源输出电流即是电池的漏电流。
[0022]进一步地，将电池正负极任意接入测试环路后，通过电池反向输入极性检测单元检查电池的接入极性，若电池的接入极性不准确，则内部自动进行输入极性换向，保证电池电压反向输出到后一级。电池电压反向输入与核心DAC输出的电压构成精密加法电路，具体
就是负的电池电压加上正的核心DAC输出电压，会相互抵消至一个非常微弱的信号，之后再精密的放大一定倍数，再进入检测ADC；通过这种方式，可以检测出电池电压的微弱变化。
[0023]进一步地，PID控制过程中通过PID参数调节，使ADC采样值相对于X值无超调无过冲。
[0024]进一步地，步骤S4)通过二分法调整核心DAC单元的输出。
[0025]进一步地，步骤S4)中ADC单元的输出达到要求指ADC单元的输出最接近设定值。
[0026]步骤S4)中当ADC单元的输出达到要求时，其核心D本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池漏电流快速检测系统，其特征在于：包括核心DAC单元、ADC单元、加法电路、恒流源、补偿电流DAC单元、处理器，所述补偿电流DAC单元的第一输入端与处理器的第一输出端连接，所述补偿电流DAC单元的第二输入端与基准单元连接，所述补偿电流DAC单元的输出端与恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与第一电池接入端连接；所述ADC单元的第一输入端与加法电路的输出端连接，所述ADC单元的第二输入端与基准单元连接，ADC单元的输出端与处理器的输入端连接，所述加法电路的第一输入端与第二电池接入端连接，所述加法电路的第二输入端与核心DAC单元的输出端连接，所述核心DAC单元的第一输入端与处理器的第二输出端连接，核心DAC单元的第二输入端与基准单元连接。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：核心DAC单元的第二输入端与基准单元之间设有第一低噪声处理单元，所述第一低噪声处理单元的输入端与基准单元连接，第一低噪声处理单元的输出端与核心DAC单元的第二输入端连接；所述ADC单元的第二输入端与基准单元之间设有第二低噪声处理单元，所述第二低噪声处理单元的输入端与基准单元连接，第二低噪声处理单元的输出端与ADC单元的第二输入端连接；所述补偿电流DAC单元的第二输入端与基准单元之间设有第三低噪声处理单元，所述第三低噪声处理单元的输入端与基准单元连接，第三低噪声处理单元的输出端与补偿电流DAC单元的第二输入端连接。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：核心DAC单元的输出端与加法电路的第四输入端之间设有第四低噪声处理单元，所述第四低噪声处理单元的输入端与核心DAC单元的输出端连接，第四低噪声处理单元的输出端与加法电路的第四输入端连接。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述加法电路的输出端与ADC单元的第一输入端之间设有放大单元，所述放大单元的输入端与加法电路的输出端连接，放大单元的输出端与ADC单元的第一输入端连接；所述加法电路用于接收电池电压反向输入以及核心DAC单元输出的电压，并合并输出后再放大设定倍数后接入ADC单元进行精密的差异电压采样。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：还包括电池反向输入极性检测单元，电池反向输入极性检测单元的输入端与第二电池接入端连接，电池反向输入极性检测单元的输出端与加法电路的第一输入端连接。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：电池反向输入极性检测单元包括CPU、比较器...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾小林通，肖迪，何小月，
申请(专利权)人：武汉励行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：