用于校正阻抗测试仪的测量相位偏移的装置、和阻抗测试仪制造方法及图纸

本申请公开了一种用于校正阻抗测试仪的测量相位偏移的装置和阻抗测试仪，其中，所述装置包括：激励电流产生电路，用于产生交流激励电流；采样电路，其接收交流激励电流，以及用于对交流激励电流采样以产生交流采样电压；正交相移电路，其接收交流采样电压，并产生与交流采样电压正交的相移电压；调理电路，其用于对相移电压进行调理并产生调理后电压；和测量单元，用于对交流采样电压、相移电压和调理后电压进行测量，基于交流激励电流和相移电压确定虚拟阻抗值，基于交流采样电压和调理后电压确定阻抗测量值，从而基于虚拟阻抗值的相位角和阻抗测量值相位角之间的差值确定阻抗测试仪的测量相位偏移量。仪的测量相位偏移量。仪的测量相位偏移量。

【技术实现步骤摘要】
用于校正阻抗测试仪的测量相位偏移的装置、和阻抗测试仪


[0001]本申请涉及电子电路，更具体地，涉及一种用于校正阻抗测试仪的测量相位偏移的装置，以及一种阻抗测试仪。

技术介绍

[0002]蓄电池，特别是锂电池，是广泛应用于工业生产、交通、通信等领域的电源。为了获得更高的电压或者容量，通常会将多个单体电池通过串联和/或并联的方式组合构成电池组。但是，由于制造工艺或者使用环境的差异，不同单体电池的参数(例如，容量、内阻或者开路电压)之间存在差异。当使用具有不同参数的单体电池形成电池组时，随着电池组的充放电循环，这些单体电池之间的参数不一致会累积放大，从而导致部分单体电池性能加速衰退，并最终导致整个电池组的过早失效。因此，在使用多个单体电池形成电池组之前，通常会使用阻抗测试仪对这些单体电池的容量、内阻和充放电曲线等参数进行测量，并分选出参数相对一致的单体电池进行组装，形成电池组。然而，阻抗测试仪内的阻抗测量回路会对电池的待测阻抗产生相位偏移，导致测量数值不能准确反映电池的内部阻抗。

技术实现思路

[0003]本申请的目的之一在于提供一种用于校正阻抗测试仪的测量相位偏移的装置和阻抗测试仪，能够对阻抗测试仪内的阻抗测量回路的相位偏移进行准确测量。
[0004]根据本申请的一个方面，提供了一种用于校正阻抗测试仪的测量相位偏移的装置，其包括：激励电流产生电路，用于产生交流激励电流；采样电路，其耦接至所述激励电流产生电路以接收所述交流激励电流，以及用于对所述交流激励电流采样以产生交流采样电压；正交相移电路，其耦接至所述采样电路以接收所述交流采样电压，并产生与所述交流采样电压正交的相移电压；调理电路，其耦接至所述正交相移电路，用于对所述相移电压进行调理并产生调理后电压；和测量单元，用于对所述交流采样电压、所述相移电压和所述调理后电压进行测量，基于所述交流激励电流和所述相移电压确定虚拟阻抗值，基于所述交流采样电压和所述调理后电压确定阻抗测量值，从而基于所述虚拟阻抗值的相位角和所述阻抗测量值的相位角之间的差值确定所述阻抗测试仪的测量相位偏移量。
[0005]根据本申请的另一个方面，提供了一种阻抗测试仪，其包括：激励电流产生电路，用于产生交流激励电流；采样电路，其耦接至所述激励电流产生电路以接收所述交流激励电流，以及用于对所述交流激励电流采样以产生交流采样电压；正交相移电路，其耦接至所述采样电路以接收所述交流采样电压，并产生与所述交流采样电压正交的相移电压；调理电路，其耦接至所述正交相移电路，用于对所述相移电压进行调理并产生调理后电压；测量单元，用于对所述交流采样电压、所述相移电压和所述调理后电压进行测量，基于所述交流激励电流和所述相移电压确定虚拟阻抗值，基于所述交流采样电压和所述调理后电压确定阻抗测量值，从而基于所述虚拟阻抗值的相位角和所述阻抗测量值的相位角之间的差值确定所述阻抗测试仪的相位偏移量；和切换电路，所述切换电路被配置为接收状态控制信号，
并且基于所述状态控制信号使得所述阻抗测试仪在测量状态和校正状态之间切换：在所述测量状态，所述阻抗测试仪用于对其所耦接的待测器件的阻抗进行测量，在所述校正状态，所述阻抗测试仪用于对所述测量相位偏移量进行校正。
[0006]以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。
附图说明
[0007]通过下面结合附图所做的详细说明以及所附的权利要求书，本领域技术人员将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图和详细说明仅描绘了本申请内容的若干示例性实施方式，不应将其认为是对本申请内容范围的限定。通过参考附图，本申请的内容将会得到更加明确和详细地说明。
[0008]图1示出了阻抗测试仪的整体外观示意图。
[0009]图2示出了阻抗测试仪的电路结构示意图。
[0010]图3示出了根据本申请一些实施例的工作在测量状态的阻抗测试仪的电路结构示意图。
[0011]图4示出了根据本申请一些实施例的工作在校正状态的阻抗测试仪的电路结构示意图。
[0012]图5示出了根据本申请一些实施例的工作在测量状态的阻抗测试仪的电路结构示意图。
[0013]图6示出了根据本申请一些实施例的工作在校正状态的阻抗测试仪的电路结构示意图。
具体实施方式
[0014]在下面的详细描述中，参考了构成说明书的一部分的附图。在附图中，除非上下文另有说明，类似的符号通常表示类似的组成部分。详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非旨在限定。在不偏离本申请主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施方式，和做出其他变化。可以理解，可以对本申请中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。
[0015]图1示例性地示出了根据本申请的一些实施例的阻抗测试仪1的整体外观。如图1所示，该阻抗测试仪1包括显示屏2和功能按键3，其中，显示屏2可以将测得的数值以可视方式呈现给使用者，通过功能按键3可以选择不同的测试功能。该阻抗测试仪1外接有一对测试表笔4A和4B，在对电池参数进行测试时，测试表笔4A、4B分别与待测电池5的正负两极接触。每支测试表笔内均置入两根引线，以分别电连接至阻抗测试仪1内部的激励信号回路和响应信号回路。关于阻抗测试仪的内部电路结构，将在下文中详述。
[0016]在一些实施例中，阻抗测试仪1的面板上的功能按键3可以包括软功能键和量程切换键，以供使用者选择不同的测试功能和测试量程。在一些实施例中，阻抗测试仪1的面板
上的功能按键3还可以包括电源开关键、背光灯键、万用表/电池组功能选择键、用户设置键、读数保持键等。在一些实施例中，阻抗测试仪1的面板上的功能按键3还可以包括测量/校正功能切换按键，使用者通过操作测量/校正功能切换按键简单地使阻抗测试仪1在测量状态和校正状态之间切换，其中，在测量状态，阻抗测试仪1用于对其所耦接的待测器件的阻抗进行测量；在校正状态，阻抗测试仪1可以测量相位偏移量进行校正。可以理解，图1中所示的阻抗测试仪1仅仅作为示例，本领域普通技术人员可以对其外形、面板布局、按键设置或功能等作出各种改变，而不背离本申请的主旨和保护范围。此外，阻抗测试仪也可以对电池以外的其他电子器件进行阻抗测试。
[0017]图2示出了一种阻抗测试仪200的电路结构示意图。该阻抗测试仪200可以利用交流注入法对来对电池100或其他电子器件进行测试。
[0018]如图2所示，阻抗测试仪200包括两个激励信号端子Source_Hi和Source_Lo，用于将激励电流产生电路210提供的激励电流μ
I
(t)引入到电池100，例如，端子Source_Hi耦接至电池100正极，端子Sour本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于校正阻抗测试仪的测量相位偏移的装置，其特征在于，所述装置包括：激励电流产生电路，用于产生交流激励电流；采样电路，其耦接至所述激励电流产生电路以接收所述交流激励电流，以及用于对所述交流激励电流采样以产生交流采样电压；正交相移电路，其耦接至所述采样电路以接收所述交流采样电压，并产生与所述交流采样电压正交的相移电压；调理电路，其耦接至所述正交相移电路，用于对所述相移电压进行调理并产生调理后电压；和测量单元，用于对所述交流采样电压、所述相移电压和所述调理后电压进行测量，基于所述交流激励电流和所述相移电压确定虚拟阻抗值，基于所述交流采样电压和所述调理后电压确定阻抗测量值，从而基于所述虚拟阻抗值的相位角和所述阻抗测量值的相位角之间的差值确定所述阻抗测试仪的测量相位偏移量。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量单元还用于，在所述阻抗测试仪处于对待测器件进行测量的测量状态时，基于所述测量相位偏移量对所述阻抗测试仪测量得到的所述待测器件的阻抗测量值进行校正。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采样电路包括：采样电阻器，所述采样电阻器与所述激励电流产生电路串联耦接，用于对流经所述采样电阻器的所述交流激励电流采样以产生所述交流采样电压；和第一电压跟随器，其耦接在所述采样电阻器与所述正交相移电路之间。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述正交相移电路包括积分电路或微分电路。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：切换电路，所述切换电路用于将所述装置集成在所述阻抗测试仪中，其中，所述切换装置用于接收状态控制信号，并且基于所述状态控制信号使得所述阻抗测试仪在测量状态和校正状态之间切换：在所述测量状态，所述阻抗测试仪用于对其所耦接的待测器件的阻抗进行测量；在所述校正状态，所述装置用于校正所述阻抗测试仪的所述测量相位偏移量。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一激励信号端子和第二激励信号端子，其分别经由所述切换电路可操作地耦接到所述激励电流产生电路和所述采样电路，和第一响应感测端子和第二响应感测端子，其分别经由所述切换电路可操作地耦接到所述调理电路，其中，当所述切换电路被切换为处于所述测量状态时：所述第一激励信号端子和所述第二激励信号端子分别耦接到所述待测器件的两端，并将所述交流激励电流施加到所述待测器件；并且所述第一响应感测端子和所述第二响应感测端子分别耦接到所述待测器件的两端，并接收所述交流激励电流在所述待测器件上产生的响应电压；当所述切换电路被切换为处于所述校正状态时：所述第一激励信号端子和所述第二激励信号端子浮空，所述激励电流产生电路与所述采样电路耦接从而使得所述交流激励电流流过所述采样电路；并且
所述第一响应感测端子和所述第二响应感测端子浮空，所述正交相移电路与所述调理电路耦接，从而将所述相移电压提供给所述调理电路。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量单元包括：模数转换器，所述模数转换器用于对所述交流采样电压、所述相移电压和所述电压测量值进行模数转换；以及控制器，所述控制器用于执行确定所述虚拟阻抗值、所述阻抗测量值和所述相位偏移量相关的计算，其中所述虚拟阻抗值由等式确定，所述阻抗测量值由等式确定。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二电压跟随器，其耦接在所述正交相移电路与所述调理电路之间，用于将所述正交相移电路产生的相移电压提供给所述调理电路。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置被集成在所述阻抗测试仪中，所述调理电路包括所述阻抗测试仪中用于对待测器件进行阻抗测量的电路。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调理电路包括：隔直电容，其与所述正交相移电路串联耦接，用于接收所述相移电压并对其进行隔直处理；测量电阻器，其与所述隔直电容串联耦接，用于接收隔直处理后的相移电压；放大电路，其用于对所述隔直处理后的相移电压进行放大以产生所述调理后电压；以及第三电压跟随器与第四电压跟随器，其耦接在所述测量电阻器与所述放大电路之间，所述隔直处理后的相移电压经由所述第三电压跟随器与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈良柱，吴莲群，范松南，
申请(专利权)人：福迪威上海工业仪器技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：