专利名称：工业蓄电池微小内阻测量方法
技术领域：
本发明专利是一种铅酸蓄电池内阻测量方法，尤其是能对蓄电池性能好坏进行判定。
背景技术：
目前对蓄电池的性能检测手段，主要有浮充电压测量法、容量测量法。大量的实践 表明，浮充状态下已损坏电池或者落后电池与正常电池的电压无明显区别，二者之间没有 一定的规律性可言，单纯通过电压高低不足以判别蓄电池性能的好坏。而容量测量法也有 很多弊端，如成本昂贵、设备笨重和对专人进行培训等，更主要的是这种测试必需把电池从 设备上隔离开相当长的一段时间，而在这段时间里，如果没有电池作为后备电源，危险性显 而易见。
发明内容
为了克服现有的蓄电池性能检测方法不足，本发明提供一种铅酸蓄电池性能检测 方法，可以直接测量出蓄电池内阻，并立即判断出失效的电池或存在问题的电池。电池的内 阻已被公认为是一种迅速而可靠的诊断蓄电池健康状况的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 单体电池的内阻与容量有关，因此可以用来检测电池放电时的性能；单体电池的 内阻与其容量的关系不是线性的，因此单体电池的内阻不能用来直接表示蓄电池的准确容 量，但是可以作为电池性能好坏的指示信号。四线方法可有效避免导线电阻与接触电阻对 微小电阻测量精度的不利影响。四线方法又称"开尔文电桥"，其核心是增加两根独立的测 量导线，直接从被测电阻两端采集激励电流所建立的电压，该电压中不含有任何导线电阻 与接触电阻的因子，分辨率最高可达10—5级(10uQ)。交流激励电流和四线制结合，测量中 进出电荷平衡，不改变被测蓄电池的直流状态，有利于克服电流直流电动势、接触温差电偶 等不利因素，测量效果优于"直流四线"方法。 本实用新型的有益效果是，测量蓄电池内阻等基本参数的基础上，对蓄电池性能 做出有效判断，提高了电池维护的有效性，降低电源事故发生率。
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是工业蓄电池微小内阻测量方法方框图。 图中�？榘�12位A/D转换，高精度全波整流，数控带通滤波器，交流放大器，显 示器，CPU， D/A，数控交流恒流激励源，极低电磁干扰、高精度开关稳压电源。
图2是锁相放大原理框图。 图中模块包括输入信号，前级放大及滤波处理，相敏检波低通滤波，直流放大，信 号输出，参考信号，信号整形，移相。
图3是高压隔离技术原理框图。 图中�？榘ㄊ淙敫≈玫缭矗涑龅缭矗淙氲髦品糯笃鳎涑龅髦品糯笃�。
具体实施方法 图1，采用4线制测量原理，在负载(铅酸蓄电池)注入一交流恒流电流，然后提高 交流放大器放大其负载两端的交流信号，通过数控带通滤波器，取出有用的交流信号，通过 高精度全波整流器整流为直流信号，有A/D转换为数字信号，至CPU (单片微处理器)运算， 在显示器显示出所测的负载(铅酸蓄电池)的内阻。 图2，由于被检测的信号很微弱，而噪声和干扰却很强，所以被检测的信号应进行
放大和滤波处理，以滤除通带以外的噪声和干扰。参考信号的作用是提供一个与输入信号
同频的方波或正弦波。相敏检波的作用是对输入信号和参考信号进行乘法运算，从而得到
输入信号与参考信号的和频与差频信号。后续的低通滤波作用是滤除和频分量，这时的等
效噪声带宽很窄，极强的抑制了输入噪声。输入信号经过相敏检波和低通滤波后，将交流信
号转变为直流信号，直流信号经直流放大器放大后，即可满足系统的增益要求。 图3，电容耦合采用载波调制_解调技术，具有较高的线性度和隔离性能，共模抑
制比高，技术成熟，能较好的达到设计要求。此外，隔离放大器采用浮置式(浮置电源、浮置
放大器输入端)设计，输入、输出端相互隔离，不存在公共地线的干扰，因此，具有极高的共
模抑制能力，能对信号进行安全准确的放大，有效防止共地干扰对内阻测试造成的破坏。
权利要求
数控交流恒流激励源，其特征是通过检测交流运算放大器的反馈量由单片机控制交流运算放大器输入信号的幅度，从而得到一个高精度的交流恒流源。
2. 高精度全波整流器，其特征是由于高精度整流元件轮流导电，结果负载电阻上在 正、负两个半周作用期间，都有同一方向的电流通过，全波整流不仅利用了正半周，而且还 巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率比半波整流时大一倍。
全文摘要
本发明提供一种铅酸蓄电池性能检测方法，而且可以直接测量出蓄电池内阻，并立即判断出失效的电池或存在问题的电池。
文档编号G01R31/36GK101738584SQ200810230820
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月11日 优先权日2008年11月11日
发明者庄春生, 王巍, 赵兰普 申请人:河南省科学院应用物理研究所有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
