电池在线内阻测量电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池内阻测量技术领域，更具体的涉及一种电池在线内阻测量电路。
【背景技术】
[0002]现有的电池在线内阻检测装置如图1所示，主要包括控制单元、信号发生器、程控电流源模块以及电压检测模块，其工作原理为:控制单元控制或者使能信号发生器产生脉冲方波，信号发生器驱动程控电流源模块产生脉冲方波电流i，此时电池正负极两端即有脉冲方波电流i流动，同时电池正负极两端产生了电压变化υ，此电压变化被电压检测模块采集后送回控制单元，控制单元根据欧姆定律r = u/i即可计算出电池的内阻值。
[0003]然而，上述的在线内阻检测装置在电池无充放电发生或者充放电电流平缓稳定时，测量结果有效；而当电池接入的负载为大功率充放电机、工业逆变设备等时，电池正负极两端由于被引入不同频率的电压谐波干扰，此时电压检测模块采集的电压变化被干扰并发生畸变，从而控制模块由此计算得到的电池内阻已经无效。其中电池正负极两端被引入的电压谐波干扰是由充放电机、逆变设备内部产生，此干扰的类型以及强度取决于负载设备的内部设计。
[0004]因此，急需一种可以滤除电压谐波干扰的电池在线内阻测量电路来克服上述缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种电池在线内阻测量电路，以滤除大功率充放电机、工业逆变设备等作为负载时所产生的电压谐波干扰，实现有效的电池在线内阻测量。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种电池在线内阻测量电路，包括电池模块、电压检测模块、程控电流源模块、控制模块以及电压谐波滤除模块，所述电压检测模块与所述电池模块连接以采集并输出所述电池模块的测量电压，所述程控电流源模块与所述电池模块连接以输出测量电流至所述电池模块，所述电压谐波滤除模块包括信号发生单元和滤波单元，所述信号发生单元与所述控制模块以及所述程控电流源模块连接，用于产生与电压谐波频率不同的正弦电压并将所述正弦电压输出至所述程控电流源模块以产生所述测量电流，所述滤波单元与所述电压检测模块的输出端和所述控制模块连接，用于滤除所述测量电压中的所述电压谐波并将滤波结果发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述滤波结果计算所述电池模块的在线内阻。
[0007]与现有技术相比，本实用新型电池在线内阻测量电路设置信号发生单元和滤波单元，其中信号发生单元用于产生与电压谐波频率不同的正弦电压并将正弦电压输出至程控电流源模块以产生测量电流，滤波单元用于从电压检测模块输出的测量电压中滤除电压谐波(由电池所接负载而引入)并将滤波结果发送至控制模块，从而控制模块根据滤波结果计算得到的电池模块的在线内阻为真实的有效值，消除了电池模块接入负载时所产生的电压谐波干扰对测量结果的影响，即电池内阻测量不受充放电状态的限制，实现了真正的实时在线内阻测量功能。
[0008]较佳地，所述信号发生单元包括交流正弦波信号发生器、脉冲方波信号发生器以及第一乘法器单元，所述交流正弦波信号发生器、脉冲方波信号发生器的使能端与所述控制模块连接，所述交流正弦波信号发生器、脉冲方波信号发生器的输出端与所述第一乘法器单元的两输入端连接，所述第一乘法器单元的输出端与所述程控电流源模块连接以输出经乘法运算所得到的所述正弦电压。
[0009]较佳地，所述滤波单元包括第二乘法器单元与低通滤波器，所述第二乘法器单元的两输入端分别与所述电压检测模块的输出端和所述交流正弦波信号发生器的输出端连接，所述第二乘法器单元的输出端与所述低通滤波器的输入端连接，所述低通滤波器的输出端与所述控制模块连接。
[0010]较佳地，所述交流正弦波信号发生器包括单片正弦信号发生芯片U5、运算放大器U6、晶振Yl以及电阻R6、R8、R9、R10，所述单片正弦信号发生芯片U5的脚2、3、4与所述控制模块连接，所述单片正弦信号发生芯片U5的脚7与脚8之间串联晶振Y1，所述单片正弦信号发生芯片U5的脚6通过所述电阻R8与所述运算放大器U6的反相输入端连接，所述运算放大器U6的同相输入端与所述电阻RlO串联后接地，所述运算放大器U6的输出端与反相输入端之间串联有所述电阻R6，所述运算放大器U6的输出端通过所述电阻R9分别与所述第一乘法器单元的其中之一输入端和所述第二乘法器单元的其中之一输入端连接。
[0011]较佳地，所述脉冲方波信号发生器包括电阻Rl、R2、R3、R4以及运算放大器U1，所述运算放大器Ul的反相输入端通过所述电阻R2与所述控制模块连接，所述运算放大器Ul的同相输入端与所述电阻R4串联后接地，所述运算放大器Ul的输出端与反相输入端之间串联有所述电阻R1，所述运算放大器Ul的输出端通过所述电阻R3与所述第一乘法器单元的其中之另一输入端连接。
[0012]较佳地，所述第一乘法器单元包括模拟乘法器U2、运算放大器U3以及电阻R5，所述模拟乘法器U2的脚3与所述脉冲方波信号发生器的输出端连接，所述模拟乘法器U2的脚4与所述交流正弦波信号发生器的输出端连接，所述模拟乘法器U2的脚I通过所述电阻R5与所述运算放大器U3的同相输入端连接，所述运算放大器U3的反相输入端与输出端相连接，所述运算放大器U3的输出端与所述程控电流源模块连接。
[0013]较佳地，所述第二乘法器单元包括模拟乘法器U8以及电阻R23、R24，所述模拟乘法器U8的脚3与所述交流正弦波信号发生器的输出端连接，所述模拟乘法器U8的脚4通过所述电阻R24与所述电压检测模块的输出端连接，所述模拟乘法器U8的脚2接地，所述模拟乘法器U8的脚I通过所述电阻R23与所述低通滤波器连接。
[0014]较佳地，所述低通滤波器包括运算放大器U9、Ull以及电阻R14、R15、R17、R19、R21、R22、R26，所述运算放大器U9的同相输入端与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端与所述第二乘法器单元的输出端连接，所述运算放大器U9的反相输入端与所述电阻R17串联后接地且所述运算放大器U9的输出端与反相输入端之间串联有所述电阻R14，所述运算放大器U9的输出端通过所述电阻R19与所述运算放大器Ull的反相输入端连接，所述运算放大器Ull的同相输入端与所述电阻R26串联后接地且所述运算放大器Ull的的输出端与反相输入端之间串联有所述电阻R15，所述运算放大器Ull的输出端通过所述电阻R21与所述控制模块。
[0015]较佳地，所述电压检测模块包括运算放大器U10、U12以及电阻R16、R18、R20、R25、R27，所述运算放大器UlO的同相输入端通过所述电阻R18与所述电池模块的正极连接，所述运算放大器UlO的反相输入端通过所述电阻R25与所述电池模块的负极连接，所述运算放大器UlO的输出端通过所述电阻R20与所述运算放大器U12的反相输入端连接，所述运算放大器U12的同相输入端与所述电阻R27串联后接地且所述运算放大器U12的输出端与反相输入端之间串联有所述电阻R16，所述运算放大器U12的输出端与所述第二乘法器单元连接。
[0016]较佳地，所述控制模块包括单片机U4，所述单片机U4的脚4、5、6与所述交流正弦波信号发生器连接，所述单片机U4的脚7与所述脉冲方波信号发生器连接，所述单片机U