一种电池漏电流检测电路及方法技术

本发明专利技术涉及一种电池漏电流检测电路及方法，该电路包括包括处理器、补偿电流DAC单元、恒流源以及用于采集电池电压的核心ADC单元或用于采集电池电压对应的高精度时间值的精密电压时间变换单元，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，所述补偿电流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；核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端与第二电池接入端连接，核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第二输入端与基准单元连接，核心ADC单元或精密电压时间变换单元的输出端与处理器的输入端连接。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。试出电池或者电容的漏电流大小。试出电池或者电容的漏电流大小。

【技术实现步骤摘要】
一种电池漏电流检测电路及方法


[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检测电路及方法。

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
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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
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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
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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检测电路及方法，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检测电路，包括处理器、补偿电流DAC单元、恒流源以及用于采集电池电压的核心ADC单元或用于采集电池电压对应的高精度时间值的精密电压时间变换单元，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；所述核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端与第二电池接入端连接，所述核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第二输入端与基准单元连接，核心ADC单元或精密电压时间变换单元的输出端与处理器的输入端连接。
[0007]进一步地，所述核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端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第二电池接入端连接，第一低噪声处理单元的输出端与核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端连接。
[0008]进一步地，所述核心ADC单元或精密电压时间变换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核心ADC单元或精密电压时间变换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。
[0009]进一步地，本专利技术的电池漏电流检测电路还包括电池电压输入极性检测及切换单元，电池电压输入极性检测及切换单元的输入端与第二电池接入端连接，电池电压输入极性检测及切换单元的输出端与核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端连接。
[0010]进一步地，电池电压输入极性检测及切换单元包括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与比较器的第一输入端连接，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。
[0011]进一步地，电池电压输入极性检测及切换单元还包括第三继电器，第三继电器的第一端与第一换向继电器的公共端连接，第三继电器的第二端与第二换向继电器的公共端连接，第三继电器的输出端作为电池电压输入极性检测及切换单元的输出端，用于与核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端连接；第三继电器与继电器控制电路连接，继电器控制电路与CPU的输出端连接，通过CPU控制第三继电器的线圈的通电或断电。
[0012]进一步地，本专利技术的电池漏电流检测电路还包括高阻跟随单元，高阻跟随单元的输入端与电池电压输入极性检测及切换单元的输出端连接，所述高阻跟随单元的输出端与核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端连接。
[0013]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：
[0014]将电池正负极接入测试环路，补偿电流DAC单元输出0；
[0015]通过核心ADC单元采集电池电压，监控核心ADC单元的采样值，当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核心ADC单元的采样值X1；
[0016]随着时间推移，ADC采样值会变化；此时以X1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；
[0017]通过调整PID参数，使ADC采样值相对于X1无超调无过冲；
[0018]当PID控制的恒流源输出稳定时，此电流即是电池的漏电流。
[0019]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：
[0020]将电池正负极接入测试环路，补偿电流DAC单元输出0；
[0021]通过精密电压时间变换单元采集电池电压对应的高精度时间值，监控精密电压时间变换单元的采样值，当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精密电压时间变换单元的采样值X2；
[0022]随着时间推移，精密电压时间变换单元采样值会变化；此时以X2值作为设定，以当前的精密电压时间变换单元采样值作为反馈，引入PID控制算法，控制补偿电流DAC单元和恒流源的输出；
[0023]通过调整PID参数，使精密电压时间变换单元采样值相对于X2无超调无过冲；
[0024]当PID控制的恒流源输出稳定时，此电流即是电池的漏电流。
[0025]进一步地，将电池正负极任意接入测试环路后，通过电池电压输入极性检测及切换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，保证电池电压正极性输出到后一级。
[0026]本专利技术至少具有如下有益效果：
[0027]本专利技术的电池漏电流检测电路包括处理器、补偿电流DAC单元、恒流源以及用于采集电池电压的核心ADC单元或用于采集电池电压对应的高精度时间值的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池漏电流检测电路，其特征在于：包括处理器、补偿电流DAC单元、恒流源以及用于采集电池电压的核心ADC单元或用于采集电池电压对应的高精度时间值的精密电压时间变换单元，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；所述核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端与第二电池接入端连接，所述核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第二输入端与基准单元连接，核心ADC单元或精密电压时间变换单元的输出端与处理器的输入端连接。2.如权利要求1所述的电池漏电流检测电路，其特征在于：所述核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端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第二电池接入端连接，第一低噪声处理单元的输出端与核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端连接。3.如权利要求1所述的电池漏电流检测电路，其特征在于：所述核心ADC单元或精密电压时间变换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核心ADC单元或精密电压时间变换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。4.如权利要求1所述的电池漏电流检测电路，其特征在于：还包括电池电压输入极性检测及切换单元，电池电压输入极性检测及切换单元的输入端与第二电池接入端连接，电池电压输入极性检测及切换单元的输出端与核心ADC单元或精密电压时间变换单元的第一输入端连接。5.如权利要求4所述的电池漏电流检测电路，其特征在于：电池电压输入极性检测及切换单元包括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与比较器的第一输入端连接，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...

【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：