一种功放源激励电压的动态调整系统及方法

摘要

本发明属于电池内阻测试领域，涉及一种功放源激励电压的动态调整系统及方法，动态调整系统中，在功放源和待测试电池之间增加数字控制和电压调整电路，通过采集电压反馈动态控制功放源电压，功放源向待测试电池输出激励电压U

说明书

技术领域

本发明属于电池内阻测试技术领域，具体涉及一种功放源激励电压的动态调整系统及方法。

背景技术

IEC61960/62620规定，电池内阻测试需要采用交流恒流注入法对电池或者电池组通电1至5秒，频率1.0±0.1kHz；其交流恒流源（即功放源）采用线性功放实现，加上在小内阻测试时需要大电流，带来了测试系统损耗的增大和可靠性的降低。

如图1所示，为现有的电池内阻测试时的功放源控制系统的原理图；如图2所示，为现有的电池内阻测试时的功放源控制系统的架构图。功放源为AB类功放源，功放源提供激励电压和激励电流到待测试电池进行电池内阻测试，测试系统通过恒流反馈控制输出恒定交流电流。

测试过程中，供电电压V

大容量的电池其内阻R的阻值往往很小，因此需要大电流的交流激励恒流源（数A以上）进行电池内阻测试，以保证信号取样的准确性和精度。功放源输出功率P

现有的电池内阻测试过程中，功放源的供电电压V

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种功放源激励电压的动态调整系统及方法，通过动态控制功放源电压的变化，大幅提升系统的效率和可靠性。本发明所采用的技术方案如下：

一种功放源激励电压的动态调整系统，NPN型三极管V1的发射极与PNP型三极管V2的发射极电性连接，V1的集电极施加有正激励电压V

所述的数字控制和电压调整电路包括数字控制模块和电压调整模块，所述的数字控制模块采用控制芯片，控制芯片中运行有效值转换、设置值比较、步进值输出三个子模块，用于实现采集采样电阻R上的峰值电压Ur作为恒流反馈信号，与上位机的设置值做运算，并根据运算结果调整功放源输出的激励电流I

优选的，所述的控制芯片具有数字处理及运算功能，采用FPGA、DSP、ARM或者单片机。

一种功放源激励电压的动态调整方法，应用前述的功放源激励电压的动态调整系统，包括以下步骤：

步骤1、通过数字控制模块采集采样电阻R上的峰值电压U

步骤2、通过电压调整模块实时动态控制输入功放源的供电电压V

2.1）正向调整：步进值V

I

I’

I

I

其中 V

2.2）负向调整：步进值V

I

I’

I

I

其中V

优选的，步骤1中：

1.1）实时采集采样电阻R上的峰值电压U

1.2）V

1.3）输出步进值Vf按照设置的最小步进值逐渐输出，实现逐次逼近，直至系统调整到ΔV

本发明的有益效果：

本发明中的激励电压可以根据不同电池内阻动态变小调整，因此功放源输出功率动态降低。功放源输出功率动态减低，而电池内阻上的功耗基本不变，系统效率大幅提升，同时系统损耗降低和可靠性提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。

图1为现有的电池内阻测试时的功放源控制系统的原理图；

图2为现有的电池内阻测试时的功放源控制系统的架构图；

图3为本发明实施例的电池内阻测试时的功放源控制系统的原理图；

图4为本发明实施例的电池内阻测试时的功放源控制系统的架构图；

图5为本发明实施例的数字控制和电压调整电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图3所示，为本发明实施例的电池内阻测试时的功放源控制系统的原理图。一种功放源激励电压的动态调整系统，包括：功放源和待测试电池，在功放源和待测试电池之间增加数字控制和电压调整电路，通过采集电压反馈动态控制功放源电压。

如图4所示，为本发明实施例的电池内阻测试时的功放源控制系统的架构图。图4中用电池等效模型表示待测试电池，所述的功放源向待测试电池输出激励电压U

本发明实施例中，在功放源电压控制系统中增加了电压反馈动态控制环节（数字控制和电压调整电路），对功放源输出的激励电压U

如图5所示，为本发明实施例的数字控制和电压调整电路的结构示意图。所述的数字控制和电压调整电路包括数字控制模块和电压调整模块。

1.数字控制模块部分，所述的数字控制模块采用FPGA、DSP、ARM、单片机等具有数字处理及运算功能的控制芯片，比如：STM32F407处理器，控制芯片中运行有效值转换、设置值比较、步进值输出三个子模块。三个子模块是软件功能模块，可以采用C或C++语言编写，三个子模块在控制芯片硬件平台上运行。数字控制模块用于实现采集采样电阻R上的峰值电压Ur作为恒流反馈信号，与上位机的设置值做运算，并根据运算结果调整功放源输出的激励电流I

2.电压调整模块部分，采用硬件电路结构实现。

采样电阻R一端接地，另一端作为数字控制模块的输入，数字控制模块的输出为差分量，正输出端与正向二极管D

一种功放源激励电压的动态调整方法，应用前述的功放源激励电压的动态调整系统，包括以下步骤：

步骤1、通过数字控制模块实现。采集采样电阻R上的峰值电压U

1.1）实时采集采样电阻R上的峰值电压U

1.2）V

1.3）输出步进值V

步骤2、通过电压调整模块实时动态控制输入功放源的供电电压V

图5中，电压调整模块实现对功放源供电电压V

2.1）正向调整原理：步进值V

I

I’

I

I

其中 V

2.2）负向调整原理：步进值V

I

I’

I

I

其中 V

本发明实施例中，功放源输出功率P

本发明实施例中，未详细描述的技术特征均为现有技术或者常规技术手段，在此不再赘述。

最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。