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锂电池内阻测量的方法及电路设计

发布日期:2017-12-25 08:44:17 【关闭】
摘要:文中测量锂电池内阻的方法是由激励信号电路 产生正弦信号,正弦信号通过电容隔离与电池连接, 即电池两端无直流信号,在电池两端分别接上电压 测量电路和电流测量电路得到电压、电流信号,将得 到的电信号通过 AD 采样电路输入到 FPGA 中,在 FPGA 中通过同步积分法的滤波和取样积分法的取 幅值过程,最后通过欧姆定律计算得到测量的内阻 值,并通过 DA 电路输出到示波器或 LCD 上显示。

   文中测量锂电池内阻的方法是由激励信号电路产生正弦信号,正弦信号通过电容隔离与电池连接,即电池两端无直流信号,在电池两端分别接上电压测量电路和电流测量电路得到电压、电流信号,将得到的电信号通过 AD 采样电路输入到 FPGA 中,在 FPGA 中通过同步积分法的滤波和取样积分法的取幅值过程,最后通过欧姆定律计算得到测量的内阻值,并通过 DA 电路输出到示波器或 LCD 上显示。

  1 .信号激励电路

   为产生锂电池内阻测量时所需的正弦波信号,设计了一个简易的交流电流源作为信号激励模块。该模块选用 ICL8038 函数发生器产生正弦波信号,电路如图 4 所示,ICL8038 波形发生器是一个用最少的外部元件就能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波形的高精度函数发生器 。由于它具有电压范围宽、适应性强、精度高等特点而广泛用于模拟信号源或波形信号发生器的设计中,并且输出波形的频率和占空比可以由电流或电阻控制,范围可从 0.001 Hz 到高于 300 kHz。

gooxian-信号激励电路

   2 .电压采集电路

   锂电池的端电压测量电路采用 INA117 高共模差分放大器组成的电路模块.INA117 是精密单位增益的差分放大器,可代替隔离放大器,可以消除孤立的输入侧电源及其相关脉动、噪声和静态电流,测量电路通过芯片引脚 2、3 采集电池正负极之间电压差值,如图 5所示。

 

gooxian-电压采集电路

   3. 电流采集电路

   电流测量电路与电压测量类似,如图 6 所示,通过采用 WHB06LSP5S2 电流传感器来将电流的测量转化为电压的测量,采用闭环系列霍尔传感器能将测量误差降到最低,并且电流、电压电路采用一样的 INA117电路模块可以进一步降低误差。

gooxian-电流采集电路

  

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