電池內(nèi)阻測(cè)試儀制作說(shuō)明

1、電池內(nèi)阻測(cè)試儀制作說(shuō)明一、原理電池內(nèi)阻測(cè)試儀最基本的工作原理是采用四線法進(jìn)行電池內(nèi)阻的測(cè)量。如圖1所示，電池內(nèi)阻測(cè)試儀（以下簡(jiǎn)稱bk）總共有4根出線，一對(duì)bat藍(lán)線是對(duì)電流采樣的功率線路，一對(duì)sense紅線是對(duì)電壓采樣的信號(hào)線路，分開(kāi)采樣的優(yōu)點(diǎn)是，紅線電流約為0，電壓采樣準(zhǔn)確，基本可以忽略bk出線存在阻抗對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響的可能性。圖1 四線法基本原理圖內(nèi)阻的測(cè)量思想是：通過(guò)bk分別測(cè)得電池空載和帶載（bk對(duì)其進(jìn)行放電）時(shí)的電壓，求得電壓差，再除以帶載時(shí)的電流值即可求出電池存在的內(nèi)阻r，即：二、實(shí)現(xiàn)圖2 電源接口bk出線為4條,兩兩一對(duì)，如圖2所示，左側(cè)相當(dāng)于圖1的sense線，用作控制系統(tǒng)供

2、電和電壓檢測(cè)；右側(cè)相當(dāng)于bat線，用作大電流回路進(jìn)行電流采樣。圖3 設(shè)計(jì)主電路圖功率部分：圖3為實(shí)際設(shè)計(jì)中的主電路結(jié)構(gòu)，采用功率三極管作為主電路的功率耗散器件，bk進(jìn)行電池放電時(shí)熱量幾乎都在q1上耗散，設(shè)計(jì)中采用mjd31c達(dá)林頓管，額定3a。r25用來(lái)進(jìn)行電流檢測(cè)，本設(shè)計(jì)中采用0.1%精度低溫漂精密電阻。驅(qū)動(dòng)三極管采用的是通用運(yùn)算放大器，由于dsp輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)并非直流，而是pwm，所以運(yùn)算放大器還有進(jìn)行二階濾波的作用，上圖的截止頻率為10hz，采用通用運(yùn)算放大器lm2904實(shí)現(xiàn)。由于本設(shè)計(jì)不設(shè)置另外供電電源，因此lm2904是由電池濾波后直接供電使用的。圖4 光耦隔離電路處于安全角度考慮，d

3、sp輸出的pwm信號(hào)沒(méi)有直接送至lm2904進(jìn)行使用，而是首先進(jìn)行了光耦隔離，保證控制電路和dsp不受主電路故障的影響。tlp521和pc817等光耦不滿足截止頻率和上升下降時(shí)間要求，因此采用快速性高的tlp109實(shí)現(xiàn)20k頻率pwm傳送。圖5 線性電源電路圖圖5 為線性電源，為光耦二次側(cè)進(jìn)行供電用，采用1117實(shí)現(xiàn)。圖6 電流采樣的調(diào)理電路控制部分：電流采樣部分：因?yàn)椴蓸与娮?圖3)沒(méi)有放置在地和三極管的原因是防止由于在放電時(shí)，采樣電阻的壓降抬升三極管的發(fā)射極導(dǎo)致電流不穩(wěn)。因此電阻高端采樣為本次設(shè)計(jì)采樣模式，圖6為電流采樣的調(diào)理電路：首先采用差動(dòng)放大器減小電流采樣的電壓信號(hào)的共模信號(hào)，使其負(fù)

4、軌為3.3v，然后通過(guò)儀表放大器對(duì)該小信號(hào)進(jìn)行放大，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)軌為地的放大信號(hào)，然后送至dsp進(jìn)行采樣運(yùn)算。實(shí)現(xiàn)用的差動(dòng)放大器和儀表放大器分別為ad8276和ina122,圖中的12v供電都來(lái)自電池濾波后直接提供，3.3v為電池經(jīng)過(guò)dc-dc變換后產(chǎn)生。圖7 溫度檢測(cè)和電壓采樣電路電壓采樣電路沒(méi)有采用運(yùn)放比例的方式而是采用電阻分壓然后跟隨的方式，主要是由于采用電池供電，沒(méi)有產(chǎn)生負(fù)電源，因此對(duì)采用運(yùn)放比例的方式限制比較大不易實(shí)現(xiàn)。跟隨采用tlc27m2a精密運(yùn)放，保證了信號(hào)的穩(wěn)定性。本設(shè)計(jì)還可以記性溫度采樣，用lm60模擬溫度傳感器+tlc27m2a跟隨實(shí)現(xiàn)。圖8 控制電流供電設(shè)計(jì)圖8為控制電路3.3v供電，因?yàn)槭菑?2v-3.3v，并且控制電路電流消耗在0.1a（dsp消耗的比較多）左右，所以采用開(kāi)關(guān)型電源而不是線性電源，放置過(guò)多發(fā)熱影響溫度檢測(cè)。采用lmz12001實(shí)現(xiàn)?？傮w的設(shè)計(jì)思想是將控制電路和功率電路完全隔離，確保電路的穩(wěn)定性。待添加的隱藏文字內(nèi)容2三、附件附件1 整體設(shè)計(jì)的protel工程附件2 dsp程序工程附件3 lem說(shuō)明書附件4 lm2904附件5 mdj31c附件