汽车电池电导测试系统技术方案

本实用新型专利技术公布了汽车电池电导测试系统，包括依次连接的信号采集模块、信号放大模块、信号转换模块、信号处理模块、以及结果显示模块。本实用新型专利技术采用改进的开尔文连接测试电源的微小内阻，增加交流信号产生电路；采用了更加先进的简单的集成电路，使其成本在国外产品基础上降低70%，并达到更加精确的测试精度，更加适合国内市场对低成本的要求；对测试数据进行更加精确的、复杂的处理，使其测试结果更加细分明确，包括断路电池、短路电池、断格电池、电池缺液、电池老化、电池极板脱落等项目，克服了目前国外现有汽车电池电导测试仪，只是将有故障的电池统一划分“请更换电池”，不能满足电池生产厂家对生产质量控制与分析的专业性要求。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池的测试系统，具体是指汽车电池电导测试系统。
技术介绍
目前，世界上几乎所有的汽车所用的电池都是铅酸电池，铅酸电池最大的特点就是随着电池的使用，电池逐渐老化，当电池容量降低到他原本额定容量的80%的时候，电池的容量可能呈“跳水式”下降，这时候，尽管该电池可能仍然能够提供一定的能量，随时可能报废。所以，在国际、国内的电池行业，都把80%的电池容量作为铅酸蓄电池的一个临界点，也就是说，当电池容量降低到其原额定容量的80%的时候，这个电池就需要更换了。 但是，对于汽车蓄电池的测试一直是一个难题，业界对于汽车蓄电池的测试方法通常有两种1、放电测试方法判定电池健康状况的传统办法就是放电，通过放电来检测电池目前的实际容量， 从而判定电池的健康状况。对于汽车电池来说，按照国标GB5008. 1-2005规定，在-18° C 条件下，以额定冷起动电流值进行放电60秒，如果电池电压为8. 40V以上，这个电池就通过了放电实验，是个健康的电池。这个传统的以外加负载来检测电池的手段有以下一些不足1被测试的电池必须满充，至少有12. 4V。由于测试原理是放电，如果测试对象已经部分放电，必然导致测量的结果电压值偏低，从而造成误判；2对于同一个电池，无法连续重复测量，得到相同的结果。由于测试过程就是放电过程，被检测的电池在检测后，必须重新充电，才能再次测量；3测试过程发出大量的热，无法连续测试多个的电池；4测试过程要求测试者训练有素，富有责任心。由于必须在放电60秒的瞬间读出电池的电压值，操作者的水平和责任心都会对测试结论产生影响。正是由于以上的这些原因，电池经销商以及汽车维修站、汽车经销商常常将好的电池作为坏电池退回给厂家，据美国最大的汽车电池经销商INTERSTATE统计，在退回来的所谓的坏电池中，50%的电池实际上是好的，这些电池需要的是充电，而不是更换。这部分好电池，只是因为失误的判断，无谓地往返于厂家和经销商之间，白白造成彼此的耗费。而另一方面，由于许多的汽车维修网点缺乏高效的检测工具，未能在车主遇上问题前及时发现已经衰弱的电池，从而丧失了潜在的销售电池的机会。另外，传统使用的比重指示、端电压等测试手段反映的都是电池的充电情况(S0C)，而非健康情况(S0H)，很多情况下，无法作为检验电池是否需要更换的有效方法。2、电导测试方法铅酸电池的电导测试技术，于1982年由美国MOTOROLA公司专利技术并用于实际测试。 经过20多年的发展和推广，电导测试技术已经完全被汽车行业接受和采用。目前，全球民用汽车领域，包括宝马、通用、奥迪、奔驰等，国内的上海大众、上海通用、一汽大众、一汽丰田、北京现代、广州本田等，以及国内的汽车电池厂保定风帆电池、天津统一电池、上海瓦尔塔电池等都已经采用电导测试仪取代了传统的放电测试仪。在军方使用上，美国、日本、英国都先后采用了电导测试仪作为他们车辆的日常检测及维护的必备工具。但是，目前国外仅有的两家汽车电池电导测试仪生产厂家，其产品内部结构复杂，成本高昂。且测试结果比较单一，不能满足国内汽车电池生产厂家的比较专业的需求。国外的汽车电池电导测试仪的测试结果中，对于需要更换的电池，其结果只是“更换电池”。而国内汽车电池生产厂家还需要知道是什么原因致使电池需要更换，比如断路、短路，断格、缺液、老化、极板脱落等等， 他们需要给出明确的故障说明，以便于电池生产质量控制以及售后维护。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种汽车电池电导测试系统，克服目前电池在检测过程中，测试结果不能准确反映电池缺点的问题，以便电池厂商在生产过程中有针对性的控制电池质量以及售后维护。本技术的目的通过下述技术方案实现汽车电池电导测试系统，包括依次连接的信号采集模块、信号放大模块、信号转换模块、信号处理模块、以及结果显示模块。信号采集模块，主要通过一个高通滤波器将直接信号分离，留下低频交流信号，信号放大模块，将分离出来的低频交流信号进行整流处理， 并进行放大，信号转换模块，将整流放大后的信号直接接入信号处理模块，分不同阶段对信号进行读取，将模拟信号转换成数字信号，信号处理模块，将数字信号通过特有的运算法则计算，得出汽车起动电池的现有冷起动电流值CCA，结果显示模块，把测得的冷起动电流值与电池本身标注的额定冷起动电流值进行比较，参照其他几个信号值，如开路电压等，从而可以直接得出电池的健康状况，以及电池故障的具体原因。所述的信号采集模块包括依次连接的交流信号产生电路、耦合电路，还包括开尔文连接桥，所述的开尔文连接桥、耦合电路分别与信号放大模块连接，开尔文连接桥、耦合电路均与被测电池或电池组连接。采用改进的开尔文连接测试电源的微小内阻，当被测电阻阻值小于几欧，测试引线的电阻和探针与测试点的接触电阻与被测电阻相比已不能忽略不计时，若仍采用两线测试方法必将导致测试误差增大，此时可采用开尔文连接方式即四线测试方式来进行测试，由于测量的对象不再是纯电阻，而是电源电池，电源的电阻无法用直流信号测量，同时，测量对象的测量值只有1-10毫欧，需要将测量信号放大10000倍才能按照开尔文连接测试法测量，期间元件本身带来的干扰信号远远大于测量实际值，并且，外界的温度影响和人为操作因素带来的误差，对测试结果影响很大。为此将开尔文测试电路进行改进，增加交流信号产生电路，过交流信号产生电路产生低频交流信号，使交流信号产生电路通过测试线与被测电池形成回路，在通过隔离电容去除被测电池的直流分量，测出其交流压降。再按照开尔文测量法计算出被测电池的内阻，计算出电导值，耦合电路，用于隔离直流分量，便于将交流信号输入到电源中。如果不隔离直流分量，直流分量就可能会与被测电源形成回路，造成短路的可能。所述的信号放大模块包括依次连接的差分放大电路、锁相放大电路，所述的差分放大电路与信号采集模块连接，锁相放大电路与信号转换模块连接。差分放大电路，用于将只有毫伏级的交流测量信号放大，且去除直流干扰信号，其原理为输入的信号都加上相同的共模信号，通过差分放大器，直流信号相抵消，会自动消除直流分量；锁相放大电路，用于去除交流信号干扰，其原理为利用参考信号与有用信号具有相关性，而参考信号正噪声相互独立、互不相关的性质，可以使之通过互相关运算削弱噪声的影响。所述的信号转换模块为A/D转换芯片。所述的信号处理模块为单片机。所述的结果显示模块为数字显示屏。A/D转换芯片将信号放大模块的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机进行运算处理，将数字信号通过特有的运算法则计算，得出汽车起动电池的现有冷起动电流值 CCA,把测得的冷起动电流值与电池本身标注的额定冷起动电流值进行比较，参照其他几个信号值，如开路电压等，在数字显示屏上直接显示出，从而可以直接得出电池的健康状况， 以及电池故障的具体原因。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果1本技术汽车电池电导测试系统，采用改进的开尔文连接测试电源的微小内阻，增加交流信号产生电路，过交流信号产生电路产生低频交流信号，使交流信号产生电路通过测试线与被测电池形成回路，在通过隔离电容去除被测电池的直流分量，测出其交流压降，再按照开尔文测量法计算出被测电池的内阻；2本技术汽车电池电导测试系统，差分放大电路，用于将本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．汽车电池电导测试系统，其特征在于：包括依次连接的信号采集模块、信号放大模块、信号转换模块、信号处理模块、以及结果显示模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小舟，
申请(专利权)人：成都蓝格尔科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90