一种电池启动电流测试的充电器系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电池储能装置的控制系统，尤其是涉及到铅酸蓄电池智能充电器 系统，特别是对汽车蓄电池进行启动电流测试的充电器系统。
【背景技术】
[0002] 随着国民收入的提高，汽车消费品已经大量进入了平常百姓家，为工作与生活带 来便利性。汽车保有量的增加的同时，车内部的易损耗品也需要定时进行更换。其中汽车 启动用铅酸蓄电池就是其中的一种易损耗品，一般使用寿命在2-3年。铅酸电池在生产中 会大量使用酸性电解液和金属铅及其氧化物，对环境特别是水源的危害非常大。在车量的 使用过程中，需要定期对电池启动放电电流进行测试，如果测试结果反映电池缺电，则充电 器必须及时充电，在一些可选条件下在需要时也可以使用如去硫化功能对电池进行修复， 会大大延长电池的使用寿命，有良好的经济效益与社会效益。
[0003] 国际上对于测定电池冷启动放电电流（Cold-Cranking Ampere，以下简称CCA)有 一套专门的方法，将充电完成的电池置于_18°C环境下，以固定的电流值进行放电，在规定 的30秒时长，放电至放电截止电压（如7. 2V)，这个固定电流最大值即CCA值。对于不同排 量的车量使用电池的CCA值从300至1000A以上，因此如果使用标准方法，即放电电阻进 行测量会有：1、测量需要配置大量高功率的电阻；2、大电流放电测试会对电池的寿命产生 不良影响；3、对于装车的电池需要将电池拆下后进行测试等问题。 【实用新型内容】
[0004] 一种电池启动电流测试的充电器系统，其中，包括：
[0005] 等效电池电路，包括串联的电池内阻RO和电动势E，该等效电池电路的两端分别 连接第一信号（信号+)和第二信号（信号_);
[0006] 信号驱动电路，包括第一 DC输出信号和第二DC输出信号，在第一 DC输出信号和 第二DC输出信号之间设置有第一负载电路、第二负载电路，每个负载电路均连接到所述等 效电池电路，并分别受第一、第二驱动信号（驱动信号1，驱动信号2)的控制；
[0007] 中间电阻R28,设置在所述信号驱动电路和等效电池电路之间；
[0008] 其中，第一 DC输出信号和第一信号（信号+)接在电池的正极，第二DC输出信号 和第二信号（信号_)接在电池的负极。
[0009] 上述的充电器系统，其中，在第一负载电路中，
[0010] 第一驱动信号连接到第一三极管（Q3)的基极，该第一三极管（Q3)的发射极接地， 集电极连接到第一开关管（Ql)的控制端；
[0011] 第一 DC输出信号（DC输出+)与第一开关管（Ql)之间设置第一电阻模组；
[0012] 第一开关管（Ql)的源极连接到第二DC输出信号（DC输出_)。
[0013] 上述的充电器系统，其中，第一三极管（Q3)的基极与第一驱动信号之间设置有 一电阻（R21)，第一三极管（Q3)集电极与第一驱动信号之间还串联有两个电阻（R10，R19)， 该两个电阻之间的节点连接电源电压VCC，第一三极管（Q3)的发射极接地，第一三极管 (Q3)与第一开关管Ql之间还设置有一电阻（Q3);
[0014] 第一 DC输出信号与第一电阻模组之间设置有一反向截止二极管（Dl);
[0015] 第一电阻模组包括若干并联在一起的电阻（R6、R7、R8)。
[0016] 上述的充电器系统，其中，在第二负载电路中，
[0017] 第二驱动信号连接到一第二三极管（Q4)的基极，该三极管的发射极接地，集电极 连接到第二开关管（Q2)的控制端；
[0018] 第一 DC输出信号（DC输出+)与第二开关管（Q2)之间设置第二电阻模组（R9);
[0019] 第二开关管（Q2)的源极连接到第二DC输出信号（DC输出_)。
[0020] 上述的充电器系统，其中，第二三极管（Q4)的基极与第二驱动信号之间设置有一 电阻（R24)，第二三极管Q4的集电极与第二驱动信号之间还串联有两个电阻（R22，R23)，该 两个电阻之间的节点连接电源电压VCC，第二三极管（Q4)的发射极接地，第二三极管（Q4) 与第二开关管（Q2)之间还设置有一电阻（R2);
[0021] 第一 DC输出信号与第二电阻模组（R9)之间设置有一反向截止二极管（D2)。
[0022] 上述的充电器系统，其中，在第一负载电路中，第一信号（信号+)和第二信号（信 号-)的电压差为Ul，第一电阻模组的电阻值为R ml;
[0023]
【主权项】
1. 一种电池启动电流测试的充电器系统，其特征在于，包括： 等效电池电路，包括串联的电池内阻R0和电动势E，该等效电池电路的两端分别连接 第一信号和第二信号； 信号驱动电路，包括第一DC输出信号和第二DC输出信号，在第一DC输出信号和第二DC输出信号之间设置有第一负载电路、第二负载电路，每个负载电路均连接到所述等效电 池电路，并分别受第一、第二驱动信号的控制； 中间电阻R28,设置在所述信号驱动电路和等效电池电路之间； 其中，第一DC输出信号和第一信号接在电池的正极，第二DC输出信号和第二信号接在 电池的负极。
2. 如权利要求1所述的充电器系统，其特征在于，在第一负载电路中， 第一驱动信号连接到第一三极管Q3的基极，该第一三极管Q3的发射极接地，集电极连 接到第一开关管Q1的控制端； 第一DC输出信号与第一开关管Q1之间设置第一电阻模组； 第一开关管Q1的源极连接到第二DC输出信号。
3. 如权利要求2所述的充电器系统，其特征在于，第一三极管Q3的基极与第一驱动 信号之间设置有一电阻R21，第一三极管Q3集电极与第一驱动信号之间还串联有两个电阻 R10、R19,该两个电阻之间的节点连接电源电压VCC，第一三极管Q3的发射极接地，第一三 极管Q3与第一开关管Q1之间还设置有一电阻Q3 ; 第一DC输出信号与第一电阻模组之间设置有一反向截止二极管D1 ; 第一电阻模组包括若干并联在一起的电阻R6、R7、R8。
4. 如权利要求3所述的充电器系统，其特征在于，在第二负载电路中， 第二驱动信号连接到一第二三极管Q4的基极，该三极管的发射极接地，集电极连接到 第二开关管Q2的控制端； 第一DC输出信号与第二开关管Q2之间设置第二电阻模组R9 ; 第二开关管Q2的源极连接到第二DC输出信号。
5. 如权利要求4所述的充电器系统，其特征在于，第二三极管Q4的基极与第二驱动信 号之间设置有一电阻R24,第二三极管Q4的集电极与第二驱动信号之间还串联有两个电阻 R22、R23,该两个电阻之间的节点连接电源电压VCC，第二三极管Q4的发射极接地，第二三 极管Q4与第二开关管Q2之间还设置有一电阻R2 ; 第一DC输出信号与第二电阻模组R9之间设置有一反向截止二极管D2。
6. 如权利要求4所述的充电器系统，其特征在于，在第一负载电路中，第一信号和第二 信号的电压差为U1，第一电阻模组的电阻值为Rml;
在第二负载电路中，设第一信号和第二信号的电压差为U2 ;
根据公式①和公式②换算得出电池内阻R0 :
7. 如权利要求1所述的充电器系统，其特征在于，所述系统还包括信号放大电路； 第一信号通过一电容C1连接到第一电压跟随器U1A的正相输入端，第二信号通过一电 容C2连接到第二电压跟随器U1D的正相输入端； 在第一信号和第一电压跟随器U1A之间，以及第二信号和第二电压跟随器U1D之间，均 设置有一分压电路以提供直流偏置； 第一电压跟随器U1A和第二电压跟随器U1D输出端分别连接到一减法器U1B的两个输 入端，以对信号进行放大，且该减法器U1B的输出端连接到一放大器U1C的正向输入端，以 进一步对减法器U1B输出的信号进行放大。
8. 如权利要求7所述的充电器系统，其特征在于，在第一信号和第一电压跟随器U1A之 间设置的分压电路包括： 在一电源电压VCC与一接地端GND之间串联的两个电阻； 在第二信号和第二电压跟随器U1D之间设置的分压电路包括： 在一电源电压VCC与接地端GND之间串联的两个电阻R18、R17,且连接接地端的电阻R17还并联有一电阻R16。
9. 如权利要求7所述的充电器系统，其特征在于，所述第一电压跟随器U1A、第二电压 跟随器U1D、减法器U1B和放大器U1C的输出端均提供一反馈信号至各自的反向输入端。
10. 如权利要求1所述的充电器系统，其特征在于，第一DC输出信号和第二DC输出信 号的通过电流均大于所述第一信号和第二信号通过的电流。
11. 如权利要求1所述的充电器系统，其特征在于，还包括一稳压电源电路，通过一稳 压二极管VR1将第一DC输出信号和第二DC输出信号进行转换并提供一稳定的电压参考源 VREF〇
12. 如权利要求11所述的充电器系统，其特征在于，在稳压电源电路中，所述第一DC输 出信号通过一二极管D3连接到一线性稳压器U2 ; 在该线性稳压器U2的输入端、输出端均与接地端之间分别设置有一电容C3和电容C4。
【专利摘要】本实用新型提供了电池启动电流测试的充电器系统，包括：等效电池电路，包括串联的电池内阻R0和电动势E，该等效电池电路的两端分别连接第一信号和第二信号；信号驱动电路，包括第一DC输出信号和第二DC输出信号，在第一DC输出信号和第二DC输出信号之间设置有第一负载电路、第二负载电路，每个负载电路均连接到所述等效电池电路，并分别受第一、第二驱动信号的控制；中间电阻R28，设置在所述信号驱动电路和等效电池电路之间；其中，第一DC输出信号和第一信号接在电池的正极，第二DC输出信号和第二信号接在电池的负极。本实用新型通过上述技术方案可测得电池内阻，并通过电池内阻可对应查出电池的CCA值。
【IPC分类】G01R19-00, H02J7-00
【公开号】CN204304488
【申请号】CN201420698049
【发明人】刘瑜, 龚士权, 张健行
【申请人】纽福克斯光电科技（上海）有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月19日