[發(fā)明專利]電池容量?jī)?nèi)阻快速測(cè)試方法及測(cè)試儀

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010614132.5
• 申請(qǐng)日: 2010-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102023284A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁建民;張錦燁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州福輪達(dá)電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/36
• 分類號(hào): G01R31/36;G01R27/02
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 路接洲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池容量和內(nèi)阻的測(cè)試方法以及測(cè)試的儀器設(shè)備。

背景技術(shù)

電池在使用過(guò)程中，由于電解液中水分的消耗，以及極板材料活性的降低，會(huì)造成容量下降。目前用于檢測(cè)電池容量的儀器，由放電電路、電壓檢測(cè)電路、計(jì)時(shí)電路、顯示電路組成，在電源輸入端上設(shè)有放電電路和電壓檢測(cè)電路，電壓檢測(cè)電路的輸出端與計(jì)時(shí)電路的控制端連接，計(jì)時(shí)電路的輸出端與顯示電路連接。在電池充滿電時(shí)，以一固定電流放電，直到電壓下降到電池電壓的下限，計(jì)算這一過(guò)程的時(shí)間，測(cè)出電池的容量。

現(xiàn)有儀器由于是通過(guò)測(cè)量電池的總儲(chǔ)存電量來(lái)測(cè)量電池的容量，所需測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，不能在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)，使用不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提出一種能夠?qū)︺U酸電池，鎳氫電池，鋰離子電池及磷酸鐵鋰電池等在任意電量條件下進(jìn)行最高容量和內(nèi)阻的快速測(cè)量方法，同時(shí)還提供了使用該方法對(duì)電池進(jìn)行測(cè)量的測(cè)試儀。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種電池容量?jī)?nèi)阻快速測(cè)試方法，包括以下步驟：

1)接通電源，對(duì)被測(cè)電池接入負(fù)載進(jìn)行放電以消除由電池內(nèi)阻產(chǎn)生的虛浮電壓，并對(duì)電池電壓進(jìn)行取樣，測(cè)得電池內(nèi)阻值并讀??；

2)停止對(duì)被測(cè)電池的放電，并對(duì)電池電壓進(jìn)行第一次取樣，將取樣值進(jìn)行電壓線性段判別以確定被測(cè)電池電壓達(dá)到線性狀態(tài)；

3)測(cè)得被測(cè)電池此時(shí)的靜態(tài)電壓值；

4)對(duì)被測(cè)電池進(jìn)行充電，并對(duì)電池電壓進(jìn)行第二次取樣，測(cè)得電池此時(shí)的靜態(tài)電壓值；

5)計(jì)算被測(cè)電池的第一次電壓取樣值與第二次電壓取樣值所產(chǎn)生的靜態(tài)電壓增量，得到電池容量值。

具體的說(shuō)，本發(fā)明所述的步驟2)中，當(dāng)被測(cè)電池電壓高于電壓線性段時(shí)，對(duì)其進(jìn)行放電，使其電壓回落至線性狀態(tài)；當(dāng)被測(cè)電池電壓低于電壓線性段時(shí)，對(duì)其進(jìn)行充電，使其電壓恢復(fù)到線性狀態(tài)。所述的被測(cè)電池電壓第一次取樣值達(dá)到線性狀態(tài)后靜止0～2分鐘，測(cè)得被測(cè)電池第一次的靜態(tài)電壓值；對(duì)被測(cè)電池進(jìn)行充電0～3分鐘后進(jìn)行電池電壓第二次取樣并靜止0～2分鐘，測(cè)得電池第二次的靜態(tài)電壓值。所述的對(duì)被測(cè)電池進(jìn)行充電均采用恒流脈沖充電。

由于電池會(huì)因?yàn)樽陨韮?nèi)阻而產(chǎn)生一定的虛浮電壓，所以為了增加對(duì)電池電壓取樣值的精確度，本發(fā)明在對(duì)電池容量進(jìn)行測(cè)試之前先消除由電池內(nèi)阻產(chǎn)生的虛浮電壓，具體的方法是：本發(fā)明所述的步驟1)中，首先利用輕載對(duì)被測(cè)電池進(jìn)行放電，持續(xù)0～1分鐘后，在采用輕載對(duì)其放電的同時(shí)接入重載繼續(xù)對(duì)其放電，再次持續(xù)0～1分鐘，僅停止重載對(duì)電池的放電后接通數(shù)字表讀取被測(cè)電池的內(nèi)阻值，所述的輕載對(duì)電池的放電過(guò)程持續(xù)到對(duì)電池電壓進(jìn)行第一次取樣時(shí)結(jié)束。

同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種測(cè)試儀，具有電源裝置，用于提供測(cè)量時(shí)的工作電壓；雙向比較器，用于將取樣電壓值與設(shè)定的參考電壓值進(jìn)行比較；電池容量測(cè)試裝置，用于測(cè)量、顯示被測(cè)電池的容量值；電池內(nèi)阻測(cè)試裝置，用于測(cè)量、顯示被測(cè)電池的內(nèi)阻值。

本發(fā)明的測(cè)試原理是：先對(duì)被測(cè)電池接入較輕負(fù)載以消除由電池內(nèi)阻產(chǎn)生的虛浮電壓(電池內(nèi)壓降)。再對(duì)電池進(jìn)行電壓線性段判別，電壓高出線性段部分先用大電流放電；電壓低于線性段的部分用大電流進(jìn)行恒流脈沖充電。然后當(dāng)電壓達(dá)到線性段后再靜止2min，即時(shí)記錄下靜態(tài)電壓值并保持，此后再次進(jìn)行3min恒流脈沖充電后再靜止2min并記錄靜態(tài)電壓增量值同時(shí)讀取電池容量。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在測(cè)試前先消除了由電池內(nèi)阻所帶來(lái)的虛浮電壓，使得測(cè)試的精確度大大的提高；而且本發(fā)明不需要等電池充滿電以后才能獲取電池的容量大小，而是可以在電池處于任意電量的狀態(tài)下都可以快速、便捷的獲取電池的容量大小，并且檢測(cè)時(shí)間短，內(nèi)阻的測(cè)試時(shí)間僅為2分鐘，容量的測(cè)試時(shí)間小于30分鐘，而且檢測(cè)精度高。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的電源電路圖；

圖2是本發(fā)明的主程序電路圖；

圖3是本發(fā)明的電池電容測(cè)試電路圖；

圖4是本發(fā)明的電池內(nèi)阻測(cè)試電路圖；

圖5是本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示，由變壓器B1，整流橋ZQ1，電解電容4C1，組成24V電源并連接到(圖三)恒流源電路的輸入端，為充電電路供電。