精確測量蓄電池內阻的方法介紹

（3）
K為模擬乘法器的放大系數。
　　
進(jìn)行低通濾波后濾掉交流成分得：

（4）

　　由交流法測內阻原理得：

（5）
　　
式中I為交流恒流源信號的最大值。比較（4）、（5）可得：

上式中K、A、I都是已知量，而u為經(jīng)過(guò)A/D采樣送到單片機進(jìn)行處理的采樣值，所以在單片機中進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的除法運算便能得到蓄電池內阻了。

　　3．交流恒流源的設計

　　成功檢測蓄電池狀態(tài)的前提是可以提供需要的交流恒流源。恒流源是能夠向負載提供恒定電流的電源裝置。它是一個(gè)電源內阻非常大的電源。為了保證內阻有較高的測量精度及較好的重現性，要求恒流電流源有足夠的穩定度，并且波形失真度要小。這里所需交流信號幅度為40mV，頻率為1KHZ。

　　但是傳統的低頻交流信號發(fā)生器設計中存在很多的不足：應用通用電路,元器件多,尤其是電容的體積大,且波形的穩定性差、失真大,調節也極不方便；應用專(zhuān)用電路,如ICL8038、MAX038等,其失真和穩定性方面有明顯提高,但低頻應用時(shí)不合適,調節不方便,成本也較高。

　　3．1 設計原理

　　本文采用了數字式信號發(fā)生器產(chǎn)生標準正弦波和電流負反饋法產(chǎn)生精確交流恒流源法, 交流恒流源實(shí)現原理如圖2所示。

電路組成框圖如圖2所示：這是一個(gè)閉環(huán)控制系統，電流負反饋電路。標準正弦波產(chǎn)生一個(gè)頻率穩定、對稱(chēng)、失真度低的1KHz正弦波信號。驅動(dòng)電路把正弦波放大，去推動(dòng)功放電路，得到正弦交流電流輸出。恒流控制電路從功放輸出中得到的信號，通過(guò)與給定的信號相比較，來(lái)調節驅動(dòng)電路的信號，從而使輸出電流保持穩定。

　　3．2 標準正弦波的產(chǎn)生原理

　　標準正弦波信號的產(chǎn)生采用數字式信號發(fā)生器。首先將正弦表數據存儲在如圖3所示的正弦信號存儲器中,晶振產(chǎn)生振蕩頻率f，經(jīng)過(guò)整型電路變?yōu)橥暾讲l率，再經(jīng)過(guò)R分頻電路得到頻率為f/R,再經(jīng)過(guò)鑒相器FD和環(huán)路濾波器LF電路鎖相分頻后，讀取存儲在正弦信號存儲器中的正弦值,經(jīng)過(guò)D/A轉換電路和經(jīng)低通有源濾器濾波電路，生成圖2 所需的標準正弦波。

圖3　 標準正弦波信號源原理框圖

4．總結
　
與現有技術(shù)相比，該處理方法的適用范圍廣，測量精度高，對蓄電池的損害小，可以對蓄電池進(jìn)行安全的在線(xiàn)監測管理。同時(shí)不需要進(jìn)行交流采樣和求解cos ，就能求出蓄電池的內阻值。這簡(jiǎn)化了交流注入法中需要對蓄電池兩端交流電壓和相位差 進(jìn)行測量的軟硬件的復雜程度。該方法可以滿(mǎn)足蓄電池檢測的要求，取得了較好的實(shí)用效果，完成了對鉛酸蓄電池的性能檢測和故障診斷。為蓄電池的在線(xiàn)檢測提供了一種實(shí)用的方法。