[发明专利]一种蓄电池内阻检测装置

说明书

本发明公开了一种蓄电池内阻检测装置，包括交流恒流源电路、交流差分放大及滤波电路和锁相放大及滤波电路，交流恒流源电路与蓄电池内阻连接，蓄电池内阻与交流差分放大及滤波电路、锁相放大及滤波电路依次顺序连接；本发明以锁相放大技术以交流注入法测量蓄电池内阻，无需放电就可实现电池安全实时检测；锁相放大能将内阻微弱的交流信号提取出来进行放大，提高了测量的精度，电路简单，制造成本低。

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，特别是一种蓄电池内阻检测装置。

背景技术

蓄电池的内阻是指蓄电池在工作时，电流流过蓄电池内部所受到的阻力，一般分为交流内阻和直流内阻，由于充电电池内阻很小，测直流内阻时由于电极容量极化，产生极化内阻，故无法测出其真实值，而测其交流内阻可免除极化内阻的影响，得出真实的内值。

蓄电池的内阻由欧姆极化(导体电阻)和电化学极化及浓差极化电阻三个部份组成。在充放电过程中电阻是变化的，充电过程内阻由大变小，反之内阻增加。

温度对蓄电池内阻也颇有影响，低温状态如0℃以下，温度每下降10℃，内阻约增大15%，其中因硫酸溶液粘度变大，而增加了比电阻是重要的原因之一。在较高温度时，如10℃以上，硫酸离子的扩散速率提高了浓度极化作用将明显减小，极化电阻下降，但导体电阻却随温度增加而上升，不过上升的速率较小。

蓄电池的内阻与放电电流的大小有关，瞬间的大电流放电，由于极板空隙内的硫酸溶液迅速稀释，而极板孔外90%以上溶液中硫酸分子来不及扩散到极板空隙中去。这样，极板孔中溶液比电阻增加，端电压明显下降。但停止放电后，随着浓度高的硫酸分子向极板空隙中扩散，极板孔中溶液比电阻下降，端电压回升。

另外，薄极板的电池，其内阻明显小于厚极板，因为同容量电池的极板数量，薄的要多于厚极板电池的极板数量，因此相同电流放电时，薄极板电池的电流密度小，其各极极化也要小得多。由此可见，蓄电池内阻是由诸多因素构成的动态电阻。研究蓄电池的内阻是为了了解与蓄电池直接连接的母线及馈线出口短路时，蓄电池将提供多大短路电流，并依此来选择母线及其它设备，并根据短路电流来确定保护电器的级差配合。显然，同容量的蓄电池短路电流越大(即内阻越小)对设备和人身安全带来的危害性也越大。

目前测量蓄电池内阻的仪器主要有两种，一种是仪器对蓄电池进行瞬间大电流放电，测量蓄电池上瞬间电压降，然后根据欧姆定律计算出蓄电池的内阻，另一种是向蓄电池注入交流电流，在蓄电池上形成交流电压，根据交流电压和交流电流计算出蓄电池的内阻；这两种电路结构都比较复杂，需要电流传感器、A/D转换器，大功率电力电子器件以及智能控制芯片，制造成本较高。蓄电池的内阻属于有源体微内阻，准确地测量蓄电池的内阻是一项复杂而困难的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种蓄电池内阻检测装置，提高了测量蓄电池内阻的精确度，电路简单且制造成本低。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种蓄电池内阻检测装置，包括交流恒流源电路、交流差分放大及滤波电路和锁相放大及滤波电路，交流恒流源电路与蓄电池内阻连接，蓄电池内阻与交流差分放大及滤波电路、锁相放大及滤波电路依次顺序连接；