一种用于充放电状态的电池内阻测试系统技术方案

本申请提供了一种用于充放电状态的电池内阻测试系统，该系统包括控制模块，以及分别与控制模块连接的交流恒流模块、充放电模块、信号调理模块。控制模块在待测试电池空载状态下，控制交流恒流模块产生恒定测试电流。信号调理模块获取恒定测试电流在电池内阻测试系统的基准电阻模块产生的基准电压，将基准电压发送至控制模块；获取空载状态下，待测试电池两端的空载激励电压，将空载激励电压发送至控制模块。控制模块根据基准电压及空载激励电压，计算得到待测试电池的空载状态下，待测试电池的空载内阻。根据空载内阻，控制充放电模块，产生在待测试电池充放电状态下的充放电电流；根据激励电流，确定电池充放电状态下，待测试电池的电池内阻。试电池的电池内阻。试电池的电池内阻。

【技术实现步骤摘要】
一种用于充放电状态的电池内阻测试系统


[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及一种用于充放电状态的电池内阻测试系统。

技术介绍

[0002]电池作为电子设备的关键供电设备，电池性能的优劣影响着电子设备的功能。目前，检测电池性能的优劣通常是通过对电池内阻进行测试来实现的。现有技术通常是在电池的两端输入一个恒定的交流激励电流，并检测该交流激励电流在电池两端产生的电压降，来确定电池的内阻值。但是，上述现有检测电池内阻的方案，是在电池空载、不进行充放电的状态下，完成的电池内阻检测。在电池的实际使用场景下，经常出现在电池空载时检测到的电池内阻的指标正常，但是在电池充放电过程中，电池使用情况表现不佳的现象(例如电池电压跌落幅度大、电池放电时间短等)。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种用于充放电状态的电池内阻测试系统，用于在电池充放电状态下，监测电池内阻，提高对电池性能检测的准确度。本申请提供了一种用于充放电状态的电池内阻测试系统，该系统包括：控制模块，以及分别与控制模块连接的交流恒流模块、充放电模块、信号调理模块。控制模块，用于在待测试电池空载状态下，控制交流恒流模块产生恒定测试电流。信号调理模块，用于获取恒定测试电流在电池内阻测试系统的基准电阻模块产生的基准电压，并将基准电压发送至控制模块。以及信号调理模块，还用于获取空载状态下，待测试电池两端的空载激励电压，并将空载激励电压发送至控制模块。控制模块，还用于根据基准电压以及空载激励电压，计算得到待测试电池的空载状态下，待测试电池的空载内阻。控制模块，还用于根据空载内阻，控制充放电模块，产生在待测试电池充放电状态下的充放电电流。充放电电流包括用于在基准电阻模块及待测试电池，激发用于计算待测试电池的电池内阻的测试电压的激励电流。控制模块，还用于根据充放电电流，并通过基准电阻模块、充放电端口以及信号调理模块，确定电池充放电状态下，待测试电池的电池内阻。
[0004]通过上述方案，本申请可以在电池充放电状态下，确定电池内阻，可以完善当前电池性能检测只能得到欧姆内阻，无法得到电池使用状况下包含极化内阻时的电池内阻的技术方案，本申请可以保证电池性能检测的准确度。
附图说明
[0005]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0006]图1为本申请实施例用于充放电状态的电池内阻测试系统的结构示意图；
[0007]图2为本申请实施例中电池内阻测试系统的主控单片机的电路原理图；
[0008]图3为本申请实施例电池内阻测试系统的第一光电隔离单元的电路原理图；
[0009]图4为本申请实施例中电池内阻测试系统的数据存储芯片的电路原理图；
[0010]图5为本申请实施例中电池内阻测试系统的位移存储芯片的电路原理图；
[0011]图6为本申请实施例中电池内阻测试系统的波形控制单片机的电路原理图；
[0012]图7为本申请实施例电池内阻测试系统的数模转换子单元及数字电位器的电路原理图；
[0013]图8为本申请实施例电池内阻测试系统的数模转换稳压模块的电路原理图；
[0014]图9为本申请实施例中电池内阻测试系统的低通滤波子单元的电路原理图；
[0015]图10为本申请实施例中电池内阻测试系统的第一数模转换分单元的电路原理图；
[0016]图11为本申请实施例中电池内阻测试系统的第一充放电单元中部分电路原理图；
[0017]图12为本申请实施例电池内阻测试系统的继电器驱动芯片的电路原理图；
[0018]图13为本申请实施例中电池内阻测试系统的基准电阻模块的电路原理图；
[0019]图14为本申请实施例电池内阻测试系统的数模转换分单元的电路原理图；
[0020]图15为本申请实施例电池内阻测试系统的第二充放电单元的电路原理图；
[0021]图16为本申请实施例中电池内阻测试系统的第一模数转换分单元的电路原理图；
[0022]图17为本申请实施例中电池内阻测试系统的第二模数转换分单元的电路原理图；
[0023]图18为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号选择模块的电路原理图；
[0024]图19为本申请实施例中电池内阻测试系统的交流恒流模块中的一部分电路原理图；
[0025]图20为本申请实施例中电池内阻测试系统的交流恒流模块中另一部分的电路原理图；
[0026]图21为本申请实施例中电池内阻测试系统的交流恒流模块中另一部分的电路原理图；
[0027]图22为本申请实施例中电池内阻测试系统中的交流恒流模块中另一部分的电路原理图；
[0028]图23为本申请实施例中电池内阻测试系统的交流恒流模块中再一部分的电路原理图；
[0029]图24为本申请实施例中电池内阻测试系统的充放电端口的电路原理图；
[0030]图25为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中电压输入端及滤波输入单元的电路原理图；
[0031]图26为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中第二输入放大单元的电路原理图；
[0032]图27为本申请实施例电池内阻测试系统的信号调理模块中测试开关单元的电路原理图；
[0033]图28为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中带通滤波分单元的电路原理图；
[0034]图29为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中可变放大分单元的电路原理图；
[0035]图30为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中抗混叠滤波分单元的电路原理图；
[0036]图31为本申请实施例电池内阻测试系统的信号调理模块中模数转换单元的电路原理图；
[0037]图32为本申请实施例中电池内阻测试系统中的第二光电隔离单元的电路原理图；
[0038]图33为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中显示屏单元的电路原理图；
[0039]图34为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中控制模块的输入单元的电路原理图；
[0040]图35为本申请实施例中电池内阻测试系统的信号调理模块中第一隔离电源模块及第二隔离电源模块的电路原理图；
[0041]图36为本申请实施例中电池内阻测试系统的供电稳压芯片的电路原理图；
[0042]图37为本申请实施例中电池内阻测试系统的可变分压单元的电路原理图；
[0043]图38为本申请实施例电池内阻测试系统分压模数转换单元的电路原理图。
具体实施方式
[0044]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于充放电状态的电池内阻测试系统，其特征在于，所述系统包括：控制模块，以及分别与所述控制模块连接的交流恒流模块、充放电模块、信号调理模块；所述控制模块，用于在待测试电池空载状态下，控制所述交流恒流模块产生恒定测试电流；所述信号调理模块，用于获取所述恒定测试电流在电池内阻测试系统的基准电阻模块产生的基准电压，并将所述基准电压发送至所述控制模块；以及所述信号调理模块，还用于获取空载状态下，所述待测试电池两端的空载激励电压，并将所述空载激励电压发送至所述控制模块；所述控制模块，还用于根据所述基准电压以及所述空载激励电压，计算得到所述待测试电池的空载状态下，所述待测试电池的空载内阻；所述控制模块，还用于根据所述空载内阻，控制所述充放电模块，产生在所述待测试电池充放电状态下的充放电电流；所述充放电电流包括用于在所述基准电阻模块及所述待测试电池，激发用于计算所述待测试电池的电池内阻的测试电压的激励电流；所述控制模块，还用于根据所述充放电电流，并通过所述基准电阻模块、充放电端口以及所述信号调理模块，确定电池充放电状态下，所述待测试电池的电池内阻。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述控制模块包括：主控单片机、第一光电隔离单元、第二光电隔离单元、显示屏单元；所述主控单片机通过所述第一光电隔离单元，连接所述交流恒流模块，或连接所述充放电模块，用于使所述交流恒流模块产生所述恒定测试电流，或使所述充放电模块产生所述待测试电池充电或放电状态下的所述充放电电流；所述主控单片机通过所述第二光电隔离单元，连接所述信号调理模块，用于接收所述信号调理模块发送的数字信号，并用于根据所述数字信号，确定所述待测试电池的电池内阻；所述数字信号为所述基准电阻模块的两端电压或所述待测试电池的两端电压；所述主控单片机，通过所述显示屏单元输出所述待测试电池的电池内阻。3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述充放电模块包括：用于产生所述激励电流且对所述待测试电池进行充电或放电的第一充放电单元、用于对所述待测试电池进行充电或放电的第二充放电单元；所述第一充放电单元，用于接收所述控制模块发送的第一充放电信号，产生对所述待测试电池进行充电或放电的第一充放电电流；所述第二充放电单元，用于接收所述控制模块发送的第二充放电信号，产生对所述待测试电池进行充电或放电的第二充放电电流；其中，所述第一充放电电流包括所述激励电流，且所述第一充放电电流小于所述第二充放电电流；所述充放电电流包括：所述第一充放电电流与所述第二充放电电流。4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述第一充放电单元包括：用于产生所述激励电流的电压的数模数控滤波分单元、用于产生所述第一充放电电流的直流充电电压的第一数模转换分单元、用于将所述激励电流电压及所述直流充电电压转换为所述第一充放电电流的第一运算放大器、用于对所述第一充放电电流的幅值放大的第一场效应管、用于放电的第二场效应管、用于控制所述基准电阻模块的两端电压稳定的第二运算放大器、用于采集所述第一充放电电流并将所述第一充放电电流反馈至所述控制模块的第一模数转换
分单元；所述数模数控滤波分单元与所述第一数模转换分单元分别连接所述第一运算放大器；所述第一运算放大器通过所述第一场效应管及所述第二场效应管连接所述基准电阻模块，用于输出所述第一充放电电流或对所述待测试电池进行放电；所述第二运算放大器分别连接所述基准电阻模块、所述第一运算放大器，用于组成负反馈环路，控制所述第一运算放大器稳定输出电压，所述第二运算放大器还连接所述第一模数转换分单元。5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述数模数控滤波分单元包括：用于根据所述第一充放电信号，产生所述激励电流相应波形电压的数模转换子单元、用于调整所述激励电流的电压波形的数字电位器、用于去除高频干扰信号的低通滤波子单元；所述数模转换子单元分别连接所述控制模块、所述数字电位器，用于根据所述控制模块发送所述第一充放电信号，产生所述激励电流的相应波形电压，并将产生的所述激励电流的相应波形电压输送至所述数字电位器；所述数字电位器连接所述控制模块，用于接收调整所述激励电流的电压波形数据，以通过所述电压波形数据，调整所述激励电流的电压波形；所述数字电位器通过所述低通滤波子单元与所述第一数模转换分单元，连...

【专利技术属性】
技术研发人员：万乐，
申请(专利权)人：济南耀锐电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：