[發明專利]充電電池在線檢測裝置及基于該裝置檢測內阻的方法

在審

• 申請號: 201510955168.2
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105510838A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 周彤;魯志軍;張博;張海波;陳洪俠;曹曙光;李浩
• 申請（專利權）人: 黑龍江省計量檢定測試院
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

1.充電電池在線檢測裝置，它包括蓄電池(3)；其特征在于，它還包括交流信號發生器 (1)、交流電流功率放大器(2)、電壓隔離放大電路(4)、模擬乘法器(5)、低通濾波器(6)、直 流放大器(7)、A/D轉換器(8)、中央處理器(9)、交流電流取樣電路(11)和交流電流反饋調節 單元(12)；

交流信號發生器(1)的信號輸出端同時連接交流電流功率放大器(2)的信號輸入端和 模擬乘法器(5)的一個乘法信號輸入端；交流電流功率放大器(2)的取樣信號輸出端連接交 流電流取樣電路(11)的取樣信號輸入端；交流電流取樣電路(11)的取樣信號輸出端連接交 流電流反饋調節單元(12)的取樣信號輸入端；交流電流反饋調節單元(12)的反饋信號輸出 端連接交流信號發生器(1)的反饋信號輸入端；

交流電流功率放大器(2)的功放輸出端連接蓄電池(3)的信號輸入端；蓄電池(3)的電 壓信號輸出端連接電壓隔離放大電路(4)的輸入端；電壓隔離放大電路(4)的電壓放大信號 輸出端連接模擬乘法器(5)的另一個乘法信號輸入端；

模擬乘法器(5)的信號輸出端連接低通濾波器(6)的濾波信號輸入端；低通濾波器(6) 的濾波信號輸出端連接直流放大器(7)的放大信號輸入端；直流放大器(7)的放大信號輸出 端連接A/D轉換器(8)的信號輸入端；A/D轉換器(8)的信號輸出端連接中央處理器(9)的信 號輸入端。

2.基于權利要求1所述的充電電池在線檢測裝置檢測內阻的方法，其特征在于，該檢測 內阻的方法為：

交流信號發生器(1)輸出的正弦波信號為：

u₁(ωt)＝Acosωt(1)

該正弦交流電流經由交流電流取樣電路(11)取樣、交流電流反饋調節單元(12)反饋、 交流電流功率放大器(2)放大后加載在蓄電池(3)兩端的相應信號為：

u₂(ωt)＝Bcos(ωt+θ)(2)

其中，θ為注入儲能用充電電池的交流和其兩端信號的相位差，ω為正弦波信號的角頻 率；t為時間；A為和B均為信號幅值；

通過正弦波信號輸入至模擬乘法器(5)，蓄電池(3)兩端的相應信號經過電壓隔離放大 電路(4)后輸入至模擬乘法器(5)，經模擬乘法器(5)進行乘法運算后獲得運算結果：

u(ωt)＝k×u₁(ωt)×u₂(ωt)＝kABcosωt×cos(ωt+θ)＝0.5kAB[cosθ+cos(2ωt+ θ)](3)

其中，k為模擬乘法器的放大系數；

模擬乘法器(5)進行乘法運算后獲得的運算結果經過低通濾波器(6)濾過后濾掉公式 (3)中的交流成分，再經過直流放大器(7)放大、A/D轉換器(8)進行模數轉換后得到：

u＝0.5kABcosθ(4)

又根據交流法測內阻原理得：

R=B cosθI---(5)]]>

其中，I為交流恒流源信號的最大值；

中央處理器(9)中，將公式(5)帶入公式(4)中可得內阻R為：

R=2ukAI---(6)]]>

公式(6)中，k、A、I都是已知量，u為經低通濾波器(6)濾除交流成分后獲得的電壓值。