交流恒流源、電池內(nèi)阻檢測(cè)裝置及電池測(cè)試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種交流恒流源，尤其涉及一種用于交流注入法測(cè)量電池內(nèi)阻的交流恒流源。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在蓄電池的使用已經(jīng)非常普遍，對(duì)蓄電池進(jìn)行準(zhǔn)確快速地檢測(cè)及維護(hù)也日益迫切。蓄電池內(nèi)阻被公認(rèn)是判斷蓄電池容量狀況的決定性參數(shù)，電池內(nèi)阻檢測(cè)裝置能夠配合電池廠家在生產(chǎn)線快速檢測(cè)。因此可通過(guò)測(cè)量電池內(nèi)阻對(duì)電池進(jìn)行評(píng)估?，F(xiàn)有電池測(cè)試儀通常都具有電池內(nèi)阻檢測(cè)功能。
[0003]現(xiàn)有電池內(nèi)阻檢測(cè)技術(shù)主要包括以下幾類(lèi):
[0004](I)密度法:
[0005]密度法主要通過(guò)測(cè)量蓄電池電解液密度來(lái)估算電池內(nèi)阻，常用于開(kāi)口式鉛酸蓄電池的內(nèi)阻測(cè)量，無(wú)法對(duì)密封的蓄電池內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，因此適用范圍極窄。
[0006](2)開(kāi)路電壓法:
[0007]開(kāi)路電壓法是通過(guò)測(cè)量電池端電壓來(lái)對(duì)電池內(nèi)阻進(jìn)行估算，由于一個(gè)容量已很小的電池，其在浮充狀態(tài)下的端電壓仍會(huì)表現(xiàn)正常，因此開(kāi)路電壓法的測(cè)量精度很差，甚至?xí)贸鲥e(cuò)誤結(jié)果。
[0008](3)直流放電法:
[0009]直流放電法是對(duì)電池進(jìn)行瞬間大電流放電，通過(guò)測(cè)量電池的瞬間電壓降，并利用歐姆定律計(jì)算出電池內(nèi)阻。這種方法在實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，但也存在一些嚴(yán)重缺點(diǎn)，例如，其內(nèi)阻檢測(cè)只能在靜態(tài)或脫機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，無(wú)法進(jìn)行在線測(cè)量，而且大電流放電會(huì)對(duì)電池造成損害，從而影響電池的質(zhì)量和壽命。
[0010](4)交流注入法:
[0011]交流注入法是通過(guò)對(duì)電池注入一個(gè)恒定的交流電流信號(hào)，測(cè)量出電池兩端的電壓響應(yīng)信號(hào)和兩者間的相位差，利用阻抗公式確定電池內(nèi)阻。該方法不需要對(duì)電池進(jìn)行放電，因此不會(huì)對(duì)電池性能產(chǎn)生影響，且可實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)阻的在線檢測(cè)，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。交流注入法已越來(lái)越成為電池內(nèi)阻測(cè)量的主流方法。
[0012]在采用交流注入法進(jìn)行電阻測(cè)量時(shí)，作為激勵(lì)信號(hào)源的交流恒流源的輸出性能直接影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。目前通常的做法是直接采用現(xiàn)有交流恒流源串接一個(gè)隔直電容來(lái)構(gòu)成激勵(lì)信號(hào)源。然而采用這種方式時(shí)，一方面，由于隔直電容在交流電路中有容抗，會(huì)導(dǎo)致輸出電流不夠；另一方面，產(chǎn)生的交流信號(hào)波形經(jīng)常會(huì)失真，影響到了電池內(nèi)阻測(cè)量的準(zhǔn)確性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種交流恒流源，利用其作為交流注入法電池內(nèi)阻測(cè)量的激勵(lì)信號(hào)源時(shí)，可獲得更準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0014]本實(shí)用新型具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題:
[0015]一種交流恒流源，包括依次連接的交流信號(hào)發(fā)生單元、控制電路、功率放大電路、隔直電容，以及電流采樣電路；控制電路根據(jù)電流采樣電路的采樣結(jié)果對(duì)交流信號(hào)發(fā)生單元輸出的交流信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，生成功率放大電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；在功率放大電路與隔直電容之間串接有一電感，該電感與所述隔直電容所組成的LC諧振電路的諧振頻率等于交流信號(hào)發(fā)生單元輸出信號(hào)的頻率。
[0016]進(jìn)一步地，該交流恒流源還包括一偏置電路，用于根據(jù)控制電路或功率放大電路輸出信號(hào)中的直流分量，向交流信號(hào)發(fā)生單元的輸出信號(hào)中施加一個(gè)反向直流信號(hào)。
[0017]作為其中一個(gè)優(yōu)選方案，所述偏置電路包括依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述控制電路或功率放大電路的輸出端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述控制電路的輸入端連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集所述控制電路或功率放大電路的輸出信號(hào)，通過(guò)控制單元計(jì)算出其信號(hào)中的直流分量，然后控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出一個(gè)反向直流信號(hào)。
[0018]作為其中另一個(gè)優(yōu)選方案，所述偏置電路包括依次連接的限幅電路、低通濾波電路，限幅電路的輸入端與所述控制電路的輸出端連接，低通濾波電路的輸出端與所述控制電路的輸入端連接；限幅電路限制了交流信號(hào)正、負(fù)峰值電壓，當(dāng)交流信號(hào)正、負(fù)峰值電壓超過(guò)限制值時(shí)，限幅電路輸出反向的交流信號(hào)，再經(jīng)過(guò)低通濾波輸出直流信號(hào)。
[0019]優(yōu)選地，所述控制電路包括一個(gè)誤差放大器，該誤差放大器的參考信號(hào)輸入端與所述低通濾波電路的輸出端、交流信號(hào)發(fā)生單元的輸出端連接，誤差放大器的反饋信號(hào)輸入端與所述電流采樣電路的輸出端連接，誤差放大器的輸出端與所述限幅電路的輸入端、功率放大電路的輸入端連接。
[0020]根據(jù)相同的實(shí)用新型思路還可得到以下技術(shù)方案:
[0021]一種電池內(nèi)阻檢測(cè)裝置，包括用于向待測(cè)電池注入恒流交流信號(hào)的交流恒流源，所述交流恒流源為以上任一技術(shù)方案所述交流恒流源。
[0022]一種電池測(cè)試儀，包括如上所述電池內(nèi)阻檢測(cè)裝置。
[0023]進(jìn)一步地，所述電池測(cè)試儀還包括用于對(duì)待測(cè)電池兩端電壓進(jìn)行檢測(cè)的電壓檢測(cè)
目.ο
[0024]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0025]本實(shí)用新型通過(guò)在功率放大電路與隔直電容之間串接阻抗匹配電感，并使得隔直電容與該電感所構(gòu)成的諧振電路的諧振頻率等于交流信號(hào)發(fā)生單元輸出信號(hào)的頻率，從而消除了隔直電容對(duì)交流信號(hào)的容抗，提升了系統(tǒng)輸出特性；
[0026]本實(shí)用新型首次指明了用于電池內(nèi)阻測(cè)量的交流恒流源輸出波形失真的主要因素為交流信號(hào)發(fā)生單元所輸出信號(hào)中的直流分量，通過(guò)偏置電路向交流信號(hào)發(fā)生單元的輸出信號(hào)中施加一個(gè)大小相等的反向直流信號(hào)，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)輸出特性；
[0027]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)成本低廉。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型交流恒流源的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0029]圖2為偏置電路的一種實(shí)現(xiàn)方式的原理框圖；
[0030]圖3為偏置電路的另一種實(shí)現(xiàn)方式的原理框圖；
[0031]圖4為偏置電路的一種具體實(shí)現(xiàn)電路。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0033]在利用交流注入法進(jìn)行電池內(nèi)阻測(cè)量時(shí)，需要在激勵(lì)信號(hào)源與待測(cè)電池之間接入隔直電容，以避免電池直流輸出對(duì)激勵(lì)信號(hào)源產(chǎn)生影響，但由于電容在交流電路中有容抗，會(huì)導(dǎo)致輸出電流不夠，為此，本實(shí)用新型在隔直電容之前接入一個(gè)電感，且電感值恰好使得其與隔直電容所構(gòu)成的LC諧振電路的諧振頻率等于交流信號(hào)發(fā)生單元輸出信號(hào)的頻率，即交流恒流源的輸出頻率。這樣，整個(gè)諧振電路的輸出阻抗為零，從而避免了隔直電容對(duì)交流恒流源輸出信號(hào)的不良影響。
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