专利名称：电池内阻测量装置的制作方法
技术领域：
电池内阻测量装置 技术领域[0001 ] 本实用新型涉及一种电池内阻测量装置。
背景技术：
[0002]随着我国国民经济持续快速增长，应用于办公场所和日常生活中的各类电池也得 到了广泛使用。现有电池本身是一个较为复杂的电化学装置，无论是在使用状态或是备用 状态，其内部质量和电学性能都在不断发生变化。若放置一段时间而不使用，由于其自身电 压降低而会导致失效。因而，在使用电池前均需要对其进行检测或是维护，否则不能保证应 用电路电压的稳定。[0003]针对电池测量方法有多种，现有较为常见和被采用的是通过检测电池内阻来测试 电池的性能状态。目前，内阻测量法又分为直流法和交流法等方式。交流测量法应用面较 广，但是测量的结果与所用信号的波型、频率、以及电流强度有关，不同型号的测量仪对于 同一个蓄电池的测量结果相差很大。直流法是时蓄电池接入固定负载并进行较大电流的放 电，以测量断电前后的电压降并测算出电池内阻，但针对内阻和不同电池容量(特别是小容 量电池)，大电流放电往往会对电池造成无法修复的破坏，所以针对不同的情况调整电流是 必要的。[0004]总之，现有的电池内阻测量方法均需较长的通电测试时间，这种反复测量的方式 对于小容量电池会造成累计损伤；而且现有的电池内阻测量方法的电流范围较为有限，因 此对于不同容量的电池(特别是大容量的电池)，其测试精度较低。[0005]另外，为克服提供的电流的不稳定，现有技术中还提供有相应的恒流源装置以保 证电流恒定，但是，为保证电流恒定及调整电流的精确性，必须附加大量的校准结构，并且 出现故障时不可控。实用新型内容[0006]本实用新型提供一种电池内阻测量装置，用于解决现有技术中电流可调性较差、 可调精度及电流稳定性不高等问题。[0007]为了解决现有技术中存在的上述问题及其他问题，本实用新型提供一种电池内阻 测量装置，待测电池的两端连接有固定负载并构成测量回路；所述电池内阻测量装置包括 分别与所述待测电池和所述负载并联的第一电压测量单元和第二电压测量单元；以及接入 所述测量回路、提供可控电流的可控电流源。[0008]可选地，所述可控电流源包括电压产生单元以及与所述电压产生单元连接、且接 入所述测量回路的受控开关单元。[0009]可选地，所述电压产生单元为单片机。[0010]可选地，所述受控开关单元为受控开关管，其栅极与所述电压产生单元连接，其源 极与所述待测电池的负极连接，其漏极与所述固定负载的一端连接。[0011]可选地，所述可控电流源还包括位于所述电压产生单元和所述受控开关单元之间的驱动电路。[0012]可选地，所述第一电压测量单元所测得的电压信号为方波。[0013]可选地，所述第一电压测量单元和所述第二测量单元为电压表。[0014]本实用新型提供的电池内阻测量装置，利用可控电流源不仅可以获得较为稳定的 电流，更可以使得产生的电流具有可调性，针对不同的电池电量和不同的内阻应用不同的 电流，从而达到较为理想的测量取值范围。[0015]另外，在实用新型提供的电池内阻测量装置中，提供的可控电流源至少包括单片 机和受控开关管，相对于现有技术，本使用新型具有电流可调精度及电流稳定性较高、以及 电路结构简单的优点。


[0016]图1是本实用新型的电池内阻测量装置在一个实施方式中的功能框图。[0017]图2显示了图1中第一电压测量单元测得的待测电池的电压信号变化图。
具体实施方式
[0018]鉴于现有技术中电流可调性较差、可调精度及电流稳定性不高等问题，本实用新 型的发明人对现有技术进行了改进，利用在测量回路中提供可控电流源，可以获得较为稳 定的电流，使得产生的电流具有可调性。[0019]以下将通过具体实施例来对本实用新型所提出的电池内阻测量装置进行详细说 明。需说明的是，在以下实施例中，为便于描述，待测电池是以蓄电池为例进行说明的，但并 不以此为限。[0020]图1是本实用新型的电池内阻测量装置在一个实施方式中的功能框图。所述电池 内阻测量装置用于测量一待测电池B的内阻，在这里，待测电池B可以等效为直流电源E 和内阻r的串联。待测电池B的两端是与一固定负载R连接构成测量回路，所述固定负载 具有标准阻值。如图1所示，所述电池内阻测量装置包括分别与待测电池B和固定负载R 并联的第一电压测量单元和第二电压测量单元；以及接入所述测量回路、提供可控电流的 可控电流源。[0021]以下对上述各个单元进行详细描述。[0022]所述第一电压测量单元为电压表VI，所述电压表Vl并联于待测电池B的两端。[0023]所述第二电压测量单元为电压表V2，所述电压表V2并联于固定负载R。[0024]所述可控电流源包括串接入所述测量回路中的所述受控开关管、用于产生控制所 述受控开关管的控制电压的单片机10、以及位于所述受控开关管和单片机10之间的驱动 电路12。所述受控开关管串接入所述测量回路中包括所述受控开关管的栅极G与驱动电 路12连接，其源极S与待测电池B的负极连接，其漏极D与固定负载R的一端连接。[0025]所述受控开关管是受由单片机10控制的驱动电路12控制的。可控电流源原理 所述受控开关管的输出特性是这样的在Ves—定的情况下，Id随着Vds的增加而增加；当1 增加到一定程度时，Id不再增加而保持恒定。此时Id只随着Ves的变化而变化，并且此时Id 与Ves是一一对应关系。利用所述受控开关管的这个特性，单片机10输出高精度的电压(所 述电压是由单片机经数模转换DAC后输出的)来控制所述受控开关管的Ves，从而输出需要的恒流ID。单片机10的高精度电压与开关管恒流Id是--对应。另外，考虑到单片机10的带负载能力有限，在单片机10与所述受控开关管之间加上了驱动电路12。[0026]通过所述受控开关管的不断闭合或断开，测量电池两端的电压变化，S卩，图1中电压表Vl所测得的电压值的变化。特别地，在本实施例中，电压表Vl所测得的电压信号为方波(如图2所示)。[0027]具体来讲[0028]当所述受控开关管断开时，没有电流流过内阻r，电压表Vl测的是电池两端电压 E ；[0029]当所述受控开关管导通时，有大小恒定的电流I流过内阻r，电流I的大小可有公式(I)得出。[0030]
权利要求1.一种电池内阻测量装置，待测电池的两端连接有固定负载并构成测量回路；所述电池内阻测量装置包括 分别与所述待测电池和所述负载并联的第一电压测量单元和第二电压测量单元； 其特征在于，还包括 接入所述测量回路、提供可控电流的可控电流源。
2.根据权利要求1所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述可控电流源包括电压产生单元以及与所述电压产生单元连接、且接入所述测量回路的受控开关单元。
3.根据权利要求2所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述电压产生单元为单片机。
4.根据权利要求3所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述受控开关单元为受控开关管，其栅极与所述电压产生单元连接，其源极与所述待测电池的负极连接，其漏极与所述固定负载的一端连接。
5.根据权利要求2、3或4所述的电池内阻测试装置，其特征在于，所述可控电流源还包括位于所述电压产生单元和所述受控开关单元之间的驱动电路。
6.根据权利要求1所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述第一电压测量单元所测得的电压信号为方波。
7.根据权利要求1所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述第一电压测量单元和所述第二测量单元为电压表。
专利摘要本实用新型一种电池内阻测量装置，待测电池的两端连接有固定负载并构成测量回路；所述电池内阻测量装置包括分别与所述待测电池和所述负载并联的第一电压测量单元和第二电压测量单元；以及接入所述测量回路、提供可控电流的可控电流源。相对于现有技术，本实用新型提供的电池内阻测量装置，利用可控电流源不仅可以获得较为稳定的电流，更可以使得产生的电流具有可调性，针对不同的电池电量和不同的内阻应用不同的电流，从而达到较为理想的测量取值范围。
文档编号G01R31/36GK202854303SQ20122009436
公开日2013年4月3日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者张朝晖, 张波, 李晓博 申请人:山东电力集团公司德州供电公司