一种蓄电池内阻的检测电路及检测方法技术

本发明专利技术涉及一种蓄电池内阻的检测电路及检测方法，所述检测电路包括处理器分别与处理器连接的控制回路

【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池内阻的检测电路及检测方法


[0001]本专利技术涉及蓄电池检测技术，尤其是涉及一种蓄电池内阻的检测电路及检测方法
。

技术介绍

[0002]近年来，蓄电池广泛应用于政府和商业数据中心等领域，它作为
UPS(
不间断电源
)
或直流电源的重要组成部分，是后备供电系统的最后保证
。
蓄电池在使用较长时间后，大部分电池会出现劣化现象，并且伴随着一定的安全隐患，电池寿命也会受影响，这些问题可能会导致电池使用时出现不可预知的事故
。
因此，必须采取有效措施监测蓄电池状态
。
目前常见的方法是监测蓄电池内阻，通过监测内阻变化来反映其容量和状态信息
。
[0003]目前常用的蓄电池内阻检测方法主要有放电法
、
交流注入法以及密度法等
。
放电法常用的是小电流脉冲放电法，这种方法就是让电池以一定频率放电的方式，然后测量电池两端电压的压差变化，根据欧姆定律
R
＝
U/I
的公式，计算出电池内阻
。
交流法就是在电池两端注入固定频率和大小的电流，再对电池两端电压进行采样，算出相对应频率的电压值，从而计算出电池内阻
。
密度法是通过计算电池内部电解液的密度去估算其内阻值
。
[0004]还有一种是小电流脉冲放电法，主要目的采集出电压变化差，为了扩大这个变化差，常见的方法就是加入差分放大电路对电压进行运算，而在电路设计中，往往是需要加入多路差分放大电路实现电压变化的采集，由于采用多路放大技术，因此不适用脉冲频率变化较快的场合，同时多一路放大电路设计就会增加设计负担，产品设计成本也会增加
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种蓄电池内阻的检测电路及检测方法
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种蓄电池内阻的检测电路，包括处理器分别与处理器连接的控制回路
、
放电回路和电压回路，所述放电回路
、
电压回路分别与待测的蓄电池连接，所述控制回路与放电回路连接；
[0008]所述处理器下发命令至控制回路，以设定频率控制放电回路的通断实现小电流脉冲放电，同时处理器不断采集放电回路和电压回路的电压电流数据
。
[0009]作为优选的技术方案，所述放电回路包括通断器件
U1、
正极输入端
VCC1、
接地端
GND1、
控制端
OUT1
和电压采集通道
IN1
；
[0010]所述正极输入端
VCC1
和接地端
GND1
分别接在待测蓄电池正负端，所述控制端
OUT1
与控制回路连接；
[0011]所述处理器通过控制回路下发命令至控制端
OUT1
，从而控制通断器件
U1
的通断，当通断器件
U1
通时，放电回路产生电流，电压采集通道
IN1
采集电压数据并计算出电流
I。
[0012]作为优选的技术方案，所述通断器件
U1
为电子开关
、
三极管或
MOS
管
。
[0013]作为优选的技术方案，所述控制回路在设定时间内以设定频率控制放电回路中通断器件
U1
的通断
。
[0014]作为优选的技术方案，所述设定时间为
10s
，所述设定频率为
50HZ。
[0015]作为优选的技术方案，所述电流
I
计算如下：
[0016][0017]其中电阻
R1
和
R2
接在通断器件
U1
两端，
U
IN1
为电压采集通道
IN1
采集的电压
。
[0018]作为优选的技术方案，所述电流
I
采用多次测量后算出平均值得到最终值
。
[0019]作为优选的技术方案，所述电压回路包括正极输入端
VCC2、
接地端
GND2、
电压采集通道
IN2、
电压采集通道
IN3
；
[0020]所述正极输入端
VCC2、
接地端
GND2
分别接在待测蓄电池正负端；在进行放电回路通断同时所述电压采集通道
IN3
采集得得到每次通断时的微分的节点电压
V1和
V2。
[0021]作为优选的技术方案，所述
V1和
V2，算出每次压差
△
V1,
△
V2
，
△
V3...,
算出平均值
△
V
，
[0022]根据公式求出蓄电池内阻
r。
[0023]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种采用所述蓄电池内阻的检测电路的检测方法，包括以下步骤：
[0024]步骤
S1
，处理器收到命令下发测试命令；
[0025]步骤
S2
，处理器通过控制回路控制电流回路的通断；
[0026]步骤
S3
，处理器采集特征电压
U
和
I
；
[0027]步骤
S4
，处理器判断是否达到预设时间；
[0028]步骤
S5
，处理器在达到预设时间后进行数据分析和计算；
[0029]步骤
S6
，得出结果
r。
[0030]与现有技术相比，本专利技术针对小电流脉冲放电法进行改进，采用微分电路与高精度
AD
采样芯片相结合的设计方案，在快速采样电压差的同时，对数据进行处理，保留特征数据，从而计算出内阻值，具有测量精度高
、
测量速度快等优势
。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的结构示意图；
[0032]图2为本专利技术放电回路的具体电路图；
[0033]图3为本专利技术电压回路的具体电路图；
[0034]图4为微分电路的电路图；
[0035]图5为微分电路的曲线图；
[0036]图6为电压回路压差的曲线图；
[0037]图7为本专利技术方法的流程图
。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完
整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种蓄电池内阻的检测电路，其特征在于，包括处理器分别与处理器连接的控制回路
、
放电回路和电压回路，所述放电回路
、
电压回路分别与待测的蓄电池连接，所述控制回路与放电回路连接；所述处理器下发命令至控制回路，以设定频率控制放电回路的通断实现小电流脉冲放电，同时处理器不断采集放电回路和电压回路的电压电流数据
。2.
根据权利要求1所述的一种蓄电池内阻的检测电路，其特征在于，所述放电回路包括通断器件
U1、
正极输入端
VCC1、
接地端
GND1、
控制端
OUT1
和电压采集通道
IN1
；所述正极输入端
VCC1
和接地端
GND1
分别接在待测蓄电池正负端，所述控制端
OUT1
与控制回路连接；所述处理器通过控制回路下发命令至控制端
OUT1
，从而控制通断器件
U1
的通断，当通断器件
U1
通时，放电回路产生电流，电压采集通道
IN1
采集电压数据并计算出电流
I。3.
根据权利要求2所述的一种蓄电池内阻的检测电路，其特征在于，所述通断器件
U1
为电子开关
、
三极管或
MOS
管
。4.
根据权利要求2所述的一种蓄电池内阻的检测电路，其特征在于，所述控制回路在设定时间内以设定频率控制放电回路中通断器件
U1
的通断
。5.
根据权利要求4所述的一种蓄电池内阻的检测电路，其特征在于，所述设定时间为
10s
，所述设定频率为
50HZ。6.
根据权利要求2所述的一种蓄电池内阻的检测电路，其特征在于，所述电流
I
计算如下：其中电阻
R1

【专利技术属性】
技术研发人员：季俊，杨立海，盛晓明，
申请(专利权)人：江苏安科瑞电器制造有限公司江苏安科瑞微电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：