体系停电时的备用电源,已普遍的使用于产业消费、交通、通讯等行业。假如电池生效或容量不敷,就有能够形成严重变乱,以是必需对蓄电池的运转参数停止片面的在线监测。蓄电池形态的主要标记之一就是它的。不管是蓄电池行将生效、容量不敷或是充放电不妥,都能从它的内阻变革中表现出来。因而能够经由过程丈量蓄电池内阻,对其事情形态停止评价。今朝丈量蓄电池内阻的常见办法有:
密度法次要经由过程丈量蓄电池电解液的密度来预算蓄电池的内阻,经常使用于启齿式铅酸电池的内阻丈量,分歧适密封铅酸蓄电池的内阻丈量。该办法的合用范畴窄。
开路电压法是经由过程丈量蓄电池的端电压来估量蓄电池内阻,精度很差,以至得出毛病结论。由于即便一个容量曾经变得很小的蓄电池,再浮充形态下其端电压仍能够表示得很一般。
直放逐电法就是经由过程对电池停止霎时大电放逐电,丈量电池上的霎时电压降,经由过程欧姆定律计较出电池内阻。固然这类办法在理论中也获得了普遍的使用,可是它也存在一些缺陷。如用该办法对蓄电池内阻停止检测必需是在静态或是脱机形态下停止,没法实如今线丈量。并且大电放逐电会对蓄电池形成较大的损伤,从而影响蓄电池的容量及寿命。
交换法经由过程对蓄电池注入一个恒定的交换电流旌旗灯号IS,丈量出蓄电池两头的电压呼应旌旗灯号Vo,和二者的相位差由阻抗公式
来肯定蓄电池的内阻R。该办法不需对蓄电池停止放电,能够完成宁静在线检测电池内阻,故不会对蓄电池的机能形成影响。但该办法需求丈量交换电流旌旗灯号Is,电压呼应旌旗灯号Vo,和电压和电流之间的相位差因而可知这类办法不单滋扰身分多,并且增长了体系的庞大性,同时也影响了丈量精度。
为理解决上述各办法的缺点,本文彩用了四端子丈量方法,将蓄电池两头上的电压呼应旌旗灯号经由过程交换差分电路与发生恒定交换源的正弦旌旗灯号颠末模仿乘法器相乘,再将模仿乘法器的输出电压旌旗灯号经由过程滤波电路,使交换旌旗灯号改变为直流旌旗灯号,直流旌旗灯号经直放逐大器放大后停止模数转换,将转换后的值送入单片机停止简朴处置。
因为电池内阻为毫欧级,因而接纳通例的两头子丈量办法丈量偏差较大,在此接纳四端子丈量方法。丈量时两个端子施加一频次为1.0kHZ0.1kHZ的恒定交换鼓励电流旌旗灯号,另两个端子用于丈量。丈量事情道理图如图1所示,呼应旌旗灯号是指蓄电池注入交换恒流源后,在其两头测出的交换电压旌旗灯号。而正弦旌旗灯号是经D/A发生的作为压控恒流源的输入旌旗灯号。
上式中K、A、I都是已知量,而u为颠末A/D采样送到单片机停止处置的采样值,以是在单片机中停止一个简朴的除法运算便能获得蓄电池内阻了。
胜利检测蓄电池形态的条件是能够供给需求的交换恒流源。恒流源是可以向负载供给恒定电流的电源安装。它是一个电源内阻十分大的电源。为了包管内阻有较高的丈量精度及较好的重现性,请求恒流电流源有充足的不变度,而且波形失真度要小。这里所需交换旌旗灯号幅度为40mV,频次为1KHZ。
可是传统的低频交换旌旗灯号发作器设想中存在许多的不敷:使用通用电路,元器件多,特别是电容的体积大,且波形的不变性差、乐投体育失真大,调理也极未便利;使用公用电路,如ICL8038、MAX038等,其失真和不变性方面有较着进步,但低频使用时不适宜,调理未便利,本钱也较高。
本文彩用了数字式旌旗灯号发作器发生尺度正弦波和电流负反应法发生准确交换恒流源法, 交换恒流源完成道理如图2所示。
电路构成框图如图2所示:这是一个闭环掌握体系,电流负反应电路。尺度正弦波发生一个频次不变、对称、失线KHz正弦波旌旗灯号。驱动电路把正弦波放大,去鞭策功放电路,获得正弦交换电流输出。恒流掌握电路从功放输出中获得的旌旗灯号,经由过程与给定的旌旗灯号比拟较,来调理驱动电路的旌旗灯号,从而使输出电流连结不变。
尺度正弦波旌旗灯号的发生接纳数字式旌旗灯号发作器。起首将正弦表数据存储在正弦旌旗灯号存储器中,晶振发生振荡频次f,颠末整型电路变成完好方波频次,再颠末R分频电路获得频次为f/R,再颠末鉴相器FD和环路滤波器LF电路锁相分频后,读取存储在正弦旌旗灯号存储器中的正弦值,颠末D/A转换电路和经低通有源滤器滤波电路,天生图2 所需的尺度正弦波。
与现有手艺比拟,该处置办法的合用范畴广,丈量精度高,对蓄电池的损伤小,能够对蓄电池停止宁静的在线监测办理。同时不需求停止交换采样和求解cos ,就可以求出蓄电池的内阻值。这简化了交换注入法中需求对蓄电池两头交换电压和相位差 停止丈量的软硬件的庞大水平。该办法能够满意蓄电池检测的请求,获得了较好的适用结果,完成了对铅酸蓄电池的机能检测和毛病诊断。为蓄电池的在线检测供给了一种适用的办法。
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