[发明专利]一种电池内阻检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池内阻检测装置。 

背景技术

随着计算机技术的发展和国民经济信息化水平的提高，各种数据中心得到快速发展。由于数据中心对电源可靠性要求非常高，往往会为数据中心配置交直流备用电源，蓄电池就是机房能量来源的最后保障。但是由于缺乏对蓄电池的有效监控，蓄电池放电容量不足成为普遍现象，蓄电池燃烧和爆炸等恶性事故时有发生，导致蓄电池成为数据中心公认的瓶颈。 

由于蓄电池的容量与蓄电池内阻具有很强的相关性，蓄电池内阻检测成为蓄电池健康状态检测的有效手段。目前主要的蓄电池内阻检测技术包括了直流法和交流法，交流法又分为主动注入方式和被动检测方式。以上方法都存在难以克服的局限，直流法需要对电池进行瞬时放电，容易引入故障；交流主动注入法注入的电流信号会和电池充放电电流交流纹波信号混叠，影响检测精度；交流被动检测法依赖于充放电电流的交流纹波成分，当充放电电流的交流纹波成分小于一定值时，就无法得到蓄电池内阻数据。 

发明内容

本发明的目的就是提出一种电池内阻检测装置，能灵活地选择内阻检测方式，解决传统内阻检测技术的固有问题，增强电池内阻检测的现场适应能力，真正实现电池内阻不间断监控。 

为实现上述目的，本发明提出一种电池内阻检测装置，方案一包括： 

处理器模块； 

纹波电流采集模块，输入流经电池的充放电电流信号，输出数字信号至处理器模块进行数据处理； 

纹波电压采集模块，输入电池两端的电压信号，输出数字信号至处理器模 块进行数据处理； 

纹波电流激励模块，在处理器模块输出的控制信号控制下，输出注入电池的激励纹波电流，该纹波电流激励模块包括AC/DC整流电路和交流电流注入电路，AC/DC整流电路输出直流电压信号至交流电流注入电路，交流电流注入电路的输出端为纹波电流激励模块的输出端，所述AC/DC整流电路为半桥PFC整流电路，包括变压器T1、电感L1、带续流二极管的功率开关管Q1、Q2和电容C1、C2，功率开关管Q1、Q2串联后，并联在串联后的电容C1、C2上，变压器T1初级连接市电，次级的一端经电感L1连接功率开关管Q1、Q2的连接点，另一端连接电容C1、C2的连接点，功率开关管Q1、Q2的控制端连接处理器模块，串联后的电容C1、C2两端为AC/DC整流电路的输出端； 

检测数据输出模块，与处理器模块连接； 

电源模块，向上述模块供电。 

所述交流电流注入电路可包括带续流二极管的功率开关管Q3、Q4，电感L2和电容C3，功率开关管Q3、Q4串联后连接AC/DC整流电路的输出端，电感L2和电容C3组成LC滤波器，连接在功率开关管Q4的两端，功率开关管Q3、Q4的控制端连接处理器模块，电容C3的两端为交流电流注入电路的输出端。 

本发明提出一种电池内阻检测装置，方案二包括： 

处理器模块； 

纹波电流采集模块，输入流经电池的充放电电流信号，输出数字信号至处理器模块进行数据处理； 

纹波电压采集模块，输入电池两端的电压信号，输出数字信号至处理器模块进行数据处理； 

纹波电流激励模块，在处理器模块输出的控制信号控制下，输出注入电池的激励纹波电流，该纹波电流激励模块包括串联连接的功率开关管Q5、恒流电路，该功率开关管Q5、恒流电路串联连接后的两端为纹波电流激励 模块的输出端，功率开关管Q5的控制端连接处理器模块； 

检测数据输出模块，与处理器模块连接； 

电源模块，向上述模块供电。 

本发明由于设有处理器模块、纹波电流激励模块、纹波电流采集模块、纹波电压采集模块、检测数据输出模块。故通过为处理器编制软件程序，当电池或电池组充放电电流中的纹波电流大于门限值时，关闭纹波电流激励模块，直接通过电池充放电纹波电流采样值，纹波电压采样值，计算出电池内阻值；当电池或电池组充放电电流中的纹波电流小于门限值时，开启纹波电流激励模块，向电池注入有效值为额定值的激励纹波电流，然后，通过激励纹波电流额定值，激励纹波电压采样值，计算出电池内阻值。最后，电池内阻值数据信号送至检测数据输出模块处理，完成电池内阻检测结果的输出。 

本发明可根据电池、电池组的工作状态，自动选择电池内阻的检测方式，大大提高了本发明的现场适应能力和电池内阻值的检测精确度。 

附图说明

图1是装置结构框图；