一种瞬时电芯阻抗测试电路及测试方法技术

本发明专利技术涉及电池测试技术领域，公开了一种瞬时电芯阻抗测试电路及测试方法，测试电路包括：电压采样模块、电流采样模块、场效应管模块和MCU处理模块，利用MCU处理模块基于电芯阻抗测试指令控制场效应管模块的关断导通状态，并通过电压采样模块采样待测试电芯两端在场效应管模块导通和关断状态的电压差，以通过采集电流采样模块中精密电阻中的电压并计算出电芯整个回路的电流，基于所述电压差和电芯整个回路的电流得到电芯的阻抗。本发明专利技术提供的测试电路及方法可实现对电芯实时阻抗的监测，电芯阻抗增大时电池组的充放电的优化控制，提前预防电芯阻抗增大引起的快速老化问题，成本低，测试精度高。测试精度高。测试精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种瞬时电芯阻抗测试电路及测试方法


[0001]本专利技术涉及电池测试
，具体涉及一种瞬时电芯阻抗测试电路及测试方法。

技术介绍

[0002]传统3C数码产品类在超级快充项目方案设计中，由于充放电电流较大，长期充放电，导致电芯阻抗增加较快，如果继续对电芯大电流充放电，容易导致鼓胀，漏液等异常问题，因此需要对电池的阻抗进行测试，对电芯阻抗进行监控和恶化控制。目前的电池电芯的测试方式大多是针对动力电池电芯内部组件阻抗测试，通常使用DCIR(直流电阻)测试法来完成对单体电芯的阻抗的测试工作，其是对电芯施加一段时间的恒定电流，并检测电芯电压变化，从而计算出电芯阻值，并不适用于3C数码产品类电池阻抗测试来实时获取阻抗。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术提供了一种瞬时电芯阻抗测试电路及测试方法，填补了当前3C数码产品类电池电芯无法实时获取阻抗的技术，利用电芯瞬间放电获取阻抗的技术，对电芯阻抗进行监控和恶化控制，安全系数高，设计成本低，检测精度高。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种瞬时电芯阻抗测试电路，包括：电压采样模块、电流采样模块、场效应管模块和MCU处理模块，其中，
[0006]电压采样模块与待测试电芯并联连接；
[0007]电流采样模块包括精密电阻，与待测试电芯串联连接；
[0008]场效应管模块分别与电流采样模块及MCU处理模块连接；
[0009]MCU处理模块，用于基于电芯阻抗测试指令控制场效应管模块的关断导通状态，并通过电压采样模块采样待测试电芯两端在场效应管模块导通和关断状态的电压差，以及通过采集电流采样模块中精密电阻中的电压并计算出电芯整个回路的电流，基于所述电压差和电芯整个回路的电流得到电芯的阻抗。
[0010]本专利技术实施例提供的瞬时电芯阻抗测试电路，可以实现对电芯实时阻抗的监测，电芯阻抗增大时电池组的充放电的优化控制，提前预防电芯阻抗增大引起的快速老化问题。
[0011]在一实施例中，所述电流采样模块还包括：与精密电阻并联连接的至少一个电流采样电阻。
[0012]在一实施例中，所述电压采样模块包括：至少之一个电压采样电阻。
[0013]在一实施例中，所述瞬时电芯阻抗测试电路还包括：多个滤波电容，分别与电流采样电阻和电压采样电阻并联连接。
[0014]通过设置多个滤波电容可以起到稳定电压稳定作用，确保测试结果更加准确，可靠性更高。
[0015]在一实施例中，所述MCU处理模块基于电芯阻抗测试指令输出预设电平信号来控制场效应管模块从关断状态转换为导通状态。
[0016]本专利技术实施例通过电平信号来控制场效应管模块从关断状态转换为导通状态，利用场效应管工作在可变电阻区时可以当一个电阻使用的特性，以达到电芯短路时起到限流作用。
[0017]在一实施例中，所述瞬时电芯阻抗测试电路还包括：供电模块，连接于所述场效应管模块及所述MCU处理模块之间，用于为所述MCU处理模块供电。
[0018]在一实施例中，所述供电模块，包括：供电电阻及稳压电容，所述MCU处理模块连接于供电电阻及稳压电容之间，所述稳压电容接地。
[0019]本专利技术实施例，通过供电电阻给MCU处理模块供电，同时通过稳压电容稳压，可以提供一个稳定可靠的电源为测试提供保障。
[0020]第二方面，本专利技术实施例提供一种瞬时电芯阻抗测试方法，包括：当接收到电芯阻抗测试指令时，MCU处理模块输出一预设电平信号使场效应模块处于导通状态，使电芯两端形成导通电流；
[0021]MCU处理模块读取精密电阻R1的电压V2，并根据精密电阻R1阻值计算出电芯整个回路的电流I1＝V2/R1；
[0022]MCU处理模块采集电芯两端在场效应管开关模块导通状态和关断状态的压差为V1，并计算电芯的阻抗Rpack＝V1/I1。
[0023]本专利技术实施例提供的瞬时电芯阻抗测试方法，利用了场效应管在可变电阻区的应用，可以灵活调节阻抗以达到放电情况下且不损伤电芯的情况下，获得电芯的阻抗，可以通过MCU指令实现快速测试当前阻抗。通过收集阻抗数据进行分析当前电芯健康状态，进而通过调节充电电流或是放电电流的功能以此提升电芯的循坏老化寿命，来达到延长电池使用寿命的目的。
[0024]在一实施例中，所述测试指令包括：电平脉冲参数及电平生成周期。
[0025]在一实施例中，预设电平信号为电平脉冲参数为500ms脉冲的high signal电平。
[0026]本专利技术实施例通过设置适应的电平脉冲参数和生成周期可以根据测试需求对待测试电芯进行瞬时阻抗测试，得到准确的测试结果。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的测试电路的具体示例的模块组成图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的测试电路的电路结构图；
[0030]图3为本专利技术实施例在MCU处理模块发送电平信号后，精密电阻R1的电压V2，以及场效应管开关模块的压差V1变化情况示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0033]本专利技术实施例提供一种瞬时电芯阻抗测试电路，可以使用单个电芯阻抗测试，也可以适用多个电芯组成的电芯组阻抗测试。如图1所示，该电路包括：电压采样模块、电流采样模块、场效应管模块和MCU处理模块。
[0034]如图1所示，电压采样模块与待测试电芯并联连接；电流采样模块包括精密电阻，与待测试电芯串联连接；场效应管模块分别与电流采样模块及MCU处理模块连接；MCU处理模块，用于基于电芯阻抗测试指令控制场效应管模块的关断导通状态，并通过电压采样模块采样待测试电芯两端在场效应管模块导通和关断状态的电压差，以及通过采集电流采样模块中精密电阻中的电压并计算出电芯整个回路的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种瞬时电芯阻抗测试电路，其特征在于，包括：电压采样模块、电流采样模块、场效应管模块和MCU处理模块，其中，电压采样模块与待测试电芯并联连接；电流采样模块包括精密电阻，与待测试电芯串联连接；场效应管模块分别与电流采样模块及MCU处理模块连接；MCU处理模块，用于基于电芯阻抗测试指令控制场效应管模块的关断导通状态，并通过电压采样模块采样待测试电芯两端在场效应管模块导通和关断状态的电压差，以及通过采集电流采样模块中精密电阻中的电压并计算出电芯整个回路的电流，基于所述电压差和电芯整个回路的电流得到电芯的阻抗。2.根据权利要求1所述的瞬时电芯阻抗测试电路，其特征在于，所述电流采样模块还包括：与精密电阻并联连接的至少一个电流采样电阻。3.根据权利要求2所述的瞬时电芯阻抗测试电路，其特征在于，所述电压采样模块包括：至少之一个电压采样电阻。4.根据权利要求3所述的瞬时电芯阻抗测试电路，其特征在于，还包括：多个滤波电容，分别与电流采样电阻和电压采样电阻并联连接。5.根据权利要求1所述的瞬时电芯阻抗测试电路，其特征在于，所述MCU处理模块基于电芯阻抗测试指令输出预设电平信号来控制场...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱天福，高涛，
申请(专利权)人：浙江欣旺达电子有限公司，
类型：发明
国别省市：