一種電池啟動電流測試的充電器系統的製作方法
2023-08-06 20:23:06 1
一種電池啟動電流測試的充電器系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了電池啟動電流測試的充電器系統，包括：等效電池電路，包括串聯的電池內阻R0和電動勢E，該等效電池電路的兩端分別連接第一信號和第二信號；信號驅動電路，包括第一DC輸出信號和第二DC輸出信號，在第一DC輸出信號和第二DC輸出信號之間設置有第一負載電路、第二負載電路，每個負載電路均連接到所述等效電池電路，並分別受第一、第二驅動信號的控制；中間電阻R28，設置在所述信號驅動電路和等效電池電路之間；其中，第一DC輸出信號和第一信號接在電池的正極，第二DC輸出信號和第二信號接在電池的負極。本發明通過上述技術方案可測得電池內阻，並通過電池內阻可對應查出電池的CCA值。
【專利說明】-種電池啟動電流測試的充電器系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電池儲能裝置的控制系統，尤其是涉及到鉛酸蓄電池智能充電器系 統，特別是對汽車蓄電池進行啟動電流測試的充電器系統。
【背景技術】
[0002] 隨著國民收入的提高，汽車消費品已經大量進入了平常百姓家，為工作與生活帶 來便利性。汽車保有量的增加的同時，車內部的易損耗品也需要定時進行更換。其中汽車 啟動用鉛酸蓄電池就是其中的一種易損耗品，一般使用壽命在2-3年。鉛酸電池在生產中 會大量使用酸性電解液和金屬鉛及其氧化物，對環境特別是水源的危害非常大。在車量的 使用過程中，需要定期對電池啟動放電電流進行測試，如果測試結果反映電池缺電，則充電 器必須及時充電，在一些可選條件下在需要時也可以使用如去硫化功能對電池進行修復， 會大大延長電池的使用壽命，有良好的經濟效益與社會效益。
[0003] 國際上對於測定電池冷啟動放電電流（Cold-Cranking Ampere,以下簡稱CCA)有 一套專門的方法，將充電完成的電池置於_18°C環境下，以固定的電流值進行放電，在規定 的30秒時長，放電至放電截止電壓（如7. 2V)，這個固定電流最大值即CCA值。對於不同排 量的車量使用電池的CCA值從300至1000A以上，因此如果使用標準方法，即放電電阻進行 測量會有：1、測量需要配置大量高功率的電阻；2、大電流放電測試會對電池的壽命產生不 良影響；3、對於裝車的電池需要將電池拆下後進行測試等問題。
【發明內容】
[0004] 一種電池啟動電流測試的充電器系統,其中,包括：
[0005] 等效電池電路，包括串聯的電池內阻RO和電動勢E，該等效電池電路的兩端分別 連接第一信號（信號+)和第二信號（信號_);
[0006] 信號驅動電路，包括第一 DC輸出信號和第二DC輸出信號，在第一 DC輸出信號和 第二DC輸出信號之間設置有第一負載電路、第二負載電路，每個負載電路均連接到所述等 效電池電路，並分別受第一、第二驅動信號（驅動信號1，驅動信號2)的控制；
[0007] 中間電阻R28,設置在所述信號驅動電路和等效電池電路之間；
[0008] 其中，第一 DC輸出信號和第一信號（信號+)接在電池的正極，第二DC輸出信號 和第二信號（信號_)接在電池的負極。
[0009] 上述的充電器系統，其中，在第一負載電路中，
[0010] 第一驅動信號連接到第一三極體（Q3)的基極，該第一三極體（Q3)的發射極接地， 集電極連接到第一開關管（Ql)的控制端；
[0011] 第一 DC輸出信號（DC輸出+)與第一開關管（Ql)之間設置第一電阻模組；
[0012] 第一開關管（Ql)的源極連接到第二DC輸出信號（DC輸出_)。
[0013] 上述的充電器系統，其中，第一三極體（Q3)的基極與第一驅動信號之間設置有一 電阻（R21)，第一三極體（Q3)集電極與第一驅動信號之間還串聯有兩個電阻（R10，R19)，該 兩個電阻之間的節點連接電源電壓VCC，第一三極體（Q3)的發射極接地，第一三極體（Q3) 與第一開關管Ql之間還設置有一電阻（Q3);
[0014] 第一 DC輸出信號與第一電阻模組之間設置有一反向截止二極體（Dl);
[0015] 第一電阻模組包括若干並聯在一起的電阻（R6、R7、R8)。
[0016] 上述的充電器系統，其中，在第二負載電路中，
[0017] 第二驅動信號連接到一第二三極體（Q4)的基極，該三極體的發射極接地，集電極 連接到第二開關管（Q2)的控制端；
[0018] 第一 DC輸出信號（DC輸出+)與第二開關管（Q2)之間設置第二電阻模組（R9);
[0019] 第二開關管（Q2)的源極連接到第二DC輸出信號（DC輸出_)。
[0020] 上述的充電器系統，其中，第二三極體（Q4)的基極與第二驅動信號之間設置有一 電阻（R24)，第二三極體Q4的集電極與第二驅動信號之間還串聯有兩個電阻（R22，R23)，該 兩個電阻之間的節點連接電源電壓VCC，第二三極體（Q4)的發射極接地，第二三極體（Q4) 與第二開關管（Q2)之間還設置有一電阻（R2);
[0021] 第一 DC輸出信號與第二電阻模組（R9)之間設置有一反向截止二極體（D2)。
[0022] 上述的充電器系統，其中，在第一負載電路中，第一信號（信號+)和第二信號（信 號_)的電壓差為Ul，第一電阻模組的電阻值為R ml;
【權利要求】
1. 一種電池啟動電流測試的充電器系統，其特徵在於，包括： 等效電池電路，包括串聯的電池內阻RO和電動勢E，該等效電池電路的兩端分別連接 第一信號（信號+)和第二信號（信號-); 信號驅動電路，包括第一 DC輸出信號和第二DC輸出信號，在第一 DC輸出信號和第二 DC輸出信號之間設置有第一負載電路、第二負載電路，每個負載電路均連接到所述等效電 池電路，並分別受第一、第二驅動信號（驅動信號1，驅動信號2)的控制； 中間電阻R28,設置在所述信號驅動電路和等效電池電路之間； 其中，第一 DC輸出信號和第一信號（信號+)接在電池的正極，第二DC輸出信號和第 二信號（信號_)接在電池的負極。
2. 如權利要求1所述的充電器系統，其特徵在於，在第一負載電路中， 第一驅動信號連接到第一三極體（Q3)的基極，該第一三極體（Q3)的發射極接地，集電 極連接到第一開關管（Ql)的控制端； 第一 DC輸出信號（DC輸出+)與第一開關管（Ql)之間設置第一電阻模組； 第一開關管（Ql)的源極連接到第二DC輸出信號（DC輸出_)。
3. 如權利要求2所述的充電器系統，其特徵在於，第一三極體（Q3)的基極與第一驅動 信號之間設置有一電阻（R21)，第一三極體（Q3)集電極與第一驅動信號之間還串聯有兩個 電阻（R10, R19)，該兩個電阻之間的節點連接電源電壓VCC，第一三極體（Q3)的發射極接 地，第一三極體（Q3)與第一開關管Ql之間還設置有一電阻（Q3); 第一 DC輸出信號與第一電阻模組之間設置有一反向截止二極體（Dl); 第一電阻模組包括若干並聯在一起的電阻（R6、R7、R8)。
4. 如權利要求1所述的充電器系統，其特徵在於，在第二負載電路中， 第二驅動信號連接到一第二三極體（Q4)的基極，該三極體的發射極接地，集電極連接 到第二開關管（Q2)的控制端； 第一 DC輸出信號（DC輸出+)與第二開關管（Q2)之間設置第二電阻模組（R9); 第二開關管（Q2)的源極連接到第二DC輸出信號（DC輸出_)。
5. 如權利要求4所述的充電器系統，其特徵在於，第二三極體（Q4)的基極與第二驅動 信號之間設置有一電阻（R24)，第二三極體Q4的集電極與第二驅動信號之間還串聯有兩個 電阻（R22, R23)，該兩個電阻之間的節點連接電源電壓VCC，第二三極體（Q4)的發射極接 地，第二三極體（Q4)與第二開關管（Q2)之間還設置有一電阻（R2); 第一 DC輸出信號與第二電阻模組（R9)之間設置有一反向截止二極體（D2)。
6. 如權利要求2或4所述的充電器系統，其特徵在於，在第一負載電路中，第一信號 (信號+)和第二信號（信號_)的電壓差為Ul，第一電阻模組的電阻值為Rml ;
7. 如權利要求1所述的充電器系統，其特徵在於，所述系統還包括信號放大電路； 第一信號（信號+)通過一電容（Cl)連接到第一電壓跟隨器（UlA)的正相輸入端，第 二信號（信號_)通過一電容（C2)連接到第二電壓跟隨器（U2A)的正相輸入端； 在第一信號（信號+)和第一電壓跟隨器（UlA)之間，以及第二信號（信號-)和第二 電壓跟隨器（U2A)之間，均設置有一分壓電路以提供直流偏置； 第一電壓跟隨器（UlA)和第二電壓跟隨器（U2A)輸出端分別連接到一減法器（UlB)的 兩個輸入端，以對信號進行放大，且該減法器（UlB)的輸出端連接到一放大器（UlB)的正向 輸入端，以進一步對減法器（UlB)輸出的信號進行放大。
8. 如權利要求7所述的充電器系統，其特徵在於，在第一信號（信號+)和第一電壓跟 隨器（UlA)之間設置的分壓電路包括： 在一電源電壓VCC與一接地端GND之間串聯的兩個電阻； 在第二信號（信號_)和第二電壓跟隨器（U2A)之間設置的分壓電路包括： 在一電源電壓VCC與接地端GND之間串聯的兩個電阻（R18、R17)，且連接接地端的電 阻（R17)還並聯有一電阻（R16)。
9. 如權利要求7所述的充電器系統，其特徵在於，所述第一電壓跟隨器（UlA)、第二電 壓跟隨器（U2A)、減法器（UlB)和放大器（UlC)的輸出端均提供一反饋信號至各自的反向輸 入端。
10. 如權利要求1所述的充電器系統，其特徵在於，第一 DC輸出信號和第二DC輸出信 號的通過電流均大於所述第一信號（信號+)和第二信號（信號_)通過的電流。
11. 如權利要求1所述的充電器系統，其特徵在於，還包括一穩壓電源電路，通過一穩 壓二極體（VRl)將第一 DC輸出信號和第二DC輸出信號進行轉換並提供一穩定的電壓參考 源 VREF。
12. 如權利要求11所述的充電器系統，其特徵在於，在穩壓電源電路中，所述第一DC輸 出信號通過一二極體（D3)連接到一線性穩壓器（U2)，且在該線性穩壓器（U2)的輸入端、輸 出端均與接地端之間設置有一電容（C3, C4)。
【文檔編號】H02J7/00GK104333092SQ201410664710
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】劉瑜, 龔士權, 張健行 申請人:紐福克斯光電科技（上海）有限公司