一种蓄电池参数监测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种蓄电池参数监测仪，所述监测仪包括反馈电压测量模块和计算模块，所述反馈电压测量模块包括控制器、第一隔直电容、第二隔直电容和锁相放大器，其中：控制器、第一隔直电容及蓄电池构成注入电流回路，所述注入电流回路对蓄电池注入交流低频小电流信号；锁相放大器、第二隔直电容及蓄电池构成信号检测回路，所述信号检测回路通过锁相放大技术对响应电压信号进行处理，获取所述响应电压信号对应的反馈电压值，进而计算模块可根据反馈电压值计算蓄电池的内阻。可见，本实用新型专利技术的蓄电池参数监测仪在对蓄电池内阻进行监测时电流通过小电流注入的方式实现，无需对蓄电池进行脱机放电，从而可以实现对蓄电池内阻的在线监测。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电池检测与监控
，尤其涉及一种蓄电池参数监测仪。
技术介绍
蓄电池是目前备用电源系统中广泛使用的后备电源，由于其性能关系到计算机系统、电信系统等多种关键系统的安全与稳定，对其性能的检测与 监控成为当前国内外的研究热点。而国内外的科研人员通过大量的实验发现，蓄电池参数中的内阻参数与容量有着密切的关系，根据蓄电池内阻的大小可以判断蓄电池的性能，因此蓄电池内阻成为衡量蓄电池性能的一项重要指标，相应地，对蓄电池内阻测量的研究也成为本领域的重要课题。目前，对蓄电池内阻的检测多采用GBT 19638. 2-2005放电法，由于蓄电池的内阻较小，一般为μ Ω πιΩ级，则需要采用不小于O. 3C的电流对蓄电池进行深度放电，其中，C表示蓄电池的容量。利用上述放电法对蓄电池内阻进行监测的具体原理如下将蓄电池处于脱机状态，通过外部负载对其进行大电流放电，同时测量蓄电池的电压，进而可通过测量出的蓄电池的电压与放电电流的比值，得出蓄电池的内阻。可见，利用上述方法对蓄电池的内阻进行检测时，需对蓄电池进行深度放电，放电电流较大，会影响蓄电池上的设备，对蓄电池的损害较大，故只能在脱机状态下测量，无法实现对蓄电池内阻的在线监测。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种一种蓄电池参数监测仪，以解决上述问题，实现对蓄电池内阻的在线测量。为此，本技术采用的技术方案如下—种蓄电池参数监测仪，包括反馈电压测量模块和根据所述反馈电压测量模块的测量结果计算蓄电池内阻的计算模块，其中所述反馈电压测量模块包括用于发出交流低频小电流信号和参考信号的控制器；用于对所述交流低频小电流信号进行隔直，并将隔直后的交流低频小电流信号注入所述蓄电池的第一隔直电容；其中，所述控制器的第一端通过第一隔直电容与所述蓄电池的正极相连，第二端与所述蓄电池的负极相连；用于对所述交流低频小电流信号在所述蓄电池两端产生的响应电压信号进行隔直放大的第二隔直电容；用于接收所述参考信号以及经过所述第二隔直电容隔直放大后的响应电压信号，并依据所述参考信号，对经过所述隔直放大后的响应电压信号进行锁相放大处理，以获取所述响应电压信号对应的反馈电压值的锁相放大器；其中，所述锁相放大器的第一端通过所述第二隔直电容与所述蓄电池的负极相连，第二端与所述蓄电池的正极相连，第三端与所述控制器的第三端相连。优选的，所述蓄电池参数监测仪还包括用于测量所述蓄电池两端电势差的蓄电池电压测量模块。优选的，所述蓄电池包括多个单体蓄电池。优选的，所述反馈电压测量模块还包括用于对所述多个单体蓄电池进行分时切换的固态继电器。 优选的，所述蓄电池参数监测仪还包括用于测量所述蓄电池的温度的温度测量模块，其中所述温度测量模块包括数字温度传感器。优选的，所述锁相放大器包括 用于对经过所述隔直放大后的响应电压信号进行前置放大处理的前置放大器；用于对经过所述前置放大器处理后的响应电压信号进行带通滤波处理的带通滤波器；用于接收所述参考信号，并依据所述参考信号对经过所述带通滤波器处理后的响应电压信号进行相敏检波处理的相敏检波器；用于对经过所述相敏检波器处理后的响应电压信号进行低通滤波处理的低通滤波器；用于对经过所述低通滤波器处理后的响应电压信号进行直流放大处理的直流放大器。优选的，所述计算模块具体为通过最小二乘法拟合所述反馈电压值与所述蓄电池内阻的线性关系，计算蓄电池内阻的计算模块。优选的，所述控制器为单片机。优选的，所述蓄电池参数监测仪，还包括用于对计算模块的计算结果进行显示的显示模块。由于本技术实施例提供的蓄电池参数监测仪包括反馈电压测量模块和计算模块，所述反馈电压测量模块包括控制器、第一隔直电容、第二隔直电容和锁相放大器，其中所述控制器、所述第一隔直电容及所述蓄电池构成了注入电流回路，所述注入电流回路可实现对所述蓄电池注入交流低频小电流信号的功能；所述锁相放大器、所述第二隔直电容及所述蓄电池构成了信号检测回路，所述信号检测回路可通过锁相放大技术对所述响应电压信号进行处理，获取所述响应电压信号对应的反馈电压值，进而所述计算模块可根据所述反馈电压值计算所述蓄电池的内阻。可见，本技术实施例提供的蓄电池参数监测仪在对蓄电池内阻进行监测时电流通过小电流注入的方式实现，因此无需对蓄电池进行脱机放电，从而可以实现对蓄电池内阻的在线监测。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。图I是本技术实施例提供的蓄电池参数监测仪的一种结构示意图；图2是本技术实施例提供的反馈电压测量模块的一种工装结构图；图3是本技术实施例提供的信号调理电路图；图4是本技术实施例提供的相敏检波、低通 滤波和直流放大电路图；图5是本技术实施例提供的锁相放大器和单片机之间的数据交互过程示意图；图6是本技术实施例提供的对蓄电池组进行多路测量的切换示意图；图7是本技术实施例提供的蓄电池电压测量电路图；图8是本技术实施例提供的蓄电池组温度测量电路图；图9是本技术实施例提供的蓄电池参数监测仪工作时的逻辑结构图。具体实施方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结解释如下蓄电池的内阻指蓄电池在工作时，电流流过蓄电池内部所受的阻力，蓄电池内阻很小一般为μ Ω ηιΩ级；蓄电池的电压蓄电池输出两端的电势差，是电池的一项重要指标；蓄电池组的温度蓄电池组工作所处的环境温度，温度值影响蓄电池的寿命和放电率。CANopen :是一种架构在CAN (Control Area Network,控制局域网路)上的高层通讯协定，包括通讯子协定及设备子协定常在嵌入式系统中使用，也是工业控制常用到的一种现场总线。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供了一种蓄电池参数监测仪，请参见图I，其示出了上述蓄电池参数监测仪的一种结构，其包括反馈电压测量模块100和计算模块200，其中反馈电压测量模块100包括控制器110、第一隔直电容120、第二隔直电容130和锁相放大器140，其中控制器110的第一端通过第一隔直电容120与上述蓄电池的正极相连，第二端与上述蓄电池的负极相连，控制器110用于发出交流低频小电流信号和参考信号；具体地，本实施例中，控制器Iio为单片机。第一隔直电容120用于对上述交流低频小电流信号进行隔直，并将隔直后的交流低频小电流信号注入上述蓄电池。第二隔直电容130，用于对交流低频小电流信号在蓄电池两端产生的响应电压信号进行隔直放大。锁相放大器140的第一端通过第二隔直电容130与上述蓄电池的负极相连，第二端与上述蓄电池的正极相连，第三端与控制器110的第三端相连，用于接收上述参考信号以及经过第二隔直电容13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池参数监测仪，其特征在于，包括反馈电压测量模块和根据所述反馈电压测量模块的测量结果计算蓄电池内阻的计算模块，其中：所述反馈电压测量模块包括：用于发出交流低频小电流信号和参考信号的控制器；用于对所述交流低频小电流信号进行隔直，并将隔直后的交流低频小电流信号注入所述蓄电池的第一隔直电容；其中，所述控制器的第一端通过第一隔直电容与所述蓄电池的正极相连，第二端与所述蓄电池的负极相连；用于对所述交流低频小电流信号在所述蓄电池两端产生的响应电压信号进行隔直放大的第二隔直电容；用于接收所述参考信号以及经过所述第二隔直电容隔直放大后的响应电压信号，并依据所述参考信号，对经过所述隔直放大后的响应电压信号进行锁相放大处理，以获取所述响应电压信号对应的反馈电压值的锁相放大器；其中，所述锁相放大器的第一端通过所述第二隔直电容与所述蓄电池的负极相连，第二端与所述蓄电池的正极相连，第三端与所述控制器的第三端相连。

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池参数监测仪，其特征在于，包括反馈电压测量模块和根据所述反馈电压测量模块的测量结果计算蓄电池内阻的计算模块，其中 所述反馈电压测量模块包括 用于发出交流低频小电流信号和参考信号的控制器； 用于对所述交流低频小电流信号进行隔直，并将隔直后的交流低频小电流信号注入所述蓄电池的第一隔直电容； 其中，所述控制器的第一端通过第一隔直电容与所述蓄电池的正极相连，第二端与所述蓄电池的负极相连； 用于对所述交流低频小电流信号在所述蓄电池两端产生的响应电压信号进行隔直放大的第二隔直电容； 用于接收所述参考信号以及经过所述第二隔直电容隔直放大后的响应电压信号，并依据所述参考信号，对经过所述隔直放大后的响应电压信号进行锁相放大处理，以获取所述响应电压信号对应的反馈电压值的锁相放大器； 其中，所述锁相放大器的第一端通过所述第二隔直电容与所述蓄电池的负极相连，第二端与所述蓄电池的正极相连，第三端与所述控制器的第三端相连。2.根据权利要求I所述的蓄电池参数监测仪，其特征在于，还包括用于测量所述蓄电池两端电势差的蓄电池电压测量模块。3.根据权利要求I所述的蓄电池参数监测仪，其特征在于，所述蓄电池包括多个单体蓄电池。4.根据权利要求3所述的蓄电池参数监...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴波，彭亮，王伟，
申请(专利权)人：绵阳市维博电子有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：