專利名稱：電池內(nèi)阻單脈沖測定法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池，特別是蓄電池內(nèi)阻的測定技術(shù)。
蓄電池內(nèi)阻是用來考核蓄電池放電性能，判斷電池的極片及裝配質(zhì)量的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。資料《彈、箭上一次電源》(導(dǎo)彈與航天叢書，1989年宇航出版社)，敘述了至今為止國內(nèi)外已有的各種電池內(nèi)阻測定方法，通常有方波測定法，交流正弦測定法，KM電橋法。這些方法的基本特征都是利用一定的頻率對電池進(jìn)行脈沖式放電，測出其放電時(shí)和停放時(shí)的電壓差，再通過計(jì)算而獲得。但這樣的連續(xù)脈沖放電方法，存在著脈沖和頻率等不確定因素，在不同的放電時(shí)間所獲得的值不一樣，很難取得精確的電池電壓，測出的內(nèi)阻精度低。
本發(fā)明的目的是提供一種電池特別是蓄電池內(nèi)阻的單脈沖測定方法，直接而準(zhǔn)確地測定單體電池內(nèi)阻的總內(nèi)阻，并且區(qū)分出單體電池的歐姆內(nèi)阻及極化內(nèi)阻。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，先將大電流I1放電到設(shè)定時(shí)間T1，然后突然將放電電流減少到I2，并快速測出該單脈沖跳變前后的電池電壓V1和V2。電池電壓在極化內(nèi)阻的影響下受時(shí)間常數(shù)的制約緩慢地上升，直到出現(xiàn)新的平衡點(diǎn)，待電池電壓重新出現(xiàn)下降的一瞬間記錄其最高的電壓值V3作為在電流I2時(shí)的平穩(wěn)電壓。測定V1，V2，V3必須在計(jì)算機(jī)支持下進(jìn)行，且通過模數(shù)變換器得到單脈沖I1，I2，V1，V2，V3各點(diǎn)參數(shù)并由計(jì)算機(jī)計(jì)算出電池總內(nèi)阻，歐姆內(nèi)阻，極化內(nèi)阻。
電池放電時(shí)，產(chǎn)生的電壓差和電流之比為電池內(nèi)阻，電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。本發(fā)明根據(jù)電池放電的原理，并按下列公式進(jìn)行計(jì)算RΩ＝ (V2-V1)/(I1-I2) Rd (V3-V2)/(I1-I2)R內(nèi)＝RΩ+Rd＝ (V3-V1)/(I1-I2)RΩ-歐姆內(nèi)阻，Rd-極化內(nèi)阻，R內(nèi)-電池內(nèi)阻本發(fā)明與現(xiàn)有內(nèi)阻測定技術(shù)相比，由于采用一個單階躍脈沖方法，其電流電壓及時(shí)間都是唯一的，因此準(zhǔn)確性高。且能同時(shí)區(qū)分歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，圖象經(jīng)計(jì)算機(jī)處理得到確切的內(nèi)阻值，單脈沖的各點(diǎn)參數(shù)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化處理，得出便于運(yùn)算的數(shù)字。


圖1是本發(fā)明放電時(shí)的電池電壓曲線圖。
圖2是本發(fā)明放電時(shí)的電流曲線圖。
圖3是計(jì)算機(jī)內(nèi)阻測試程序框圖。
圖4是單電池單脈沖內(nèi)阻測量框圖。
圖5是電池組單脈沖內(nèi)阻測量框圖。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參照圖1、圖2，圖中I1為放電大電流，其范圍為8-11C(C為電池容量)。I2為放電小電流，其范圍為0.8-1.2C，放電大電流I1是放電小電流I2的10倍。T1為設(shè)定時(shí)間，一般為1.5～3分鐘。當(dāng)放電大電流I1放電到設(shè)定時(shí)間T1時(shí)，立即將放電電流減少到I2，與此同時(shí)，其相應(yīng)的電池電壓為V1和V2。小電流I2放電過程中的電壓極大值為V3，后重新出現(xiàn)下降。
圖3是內(nèi)阻測試程序框圖，即采用微機(jī)系統(tǒng)，去實(shí)現(xiàn)如圖1、圖2所示的曲線，對單階躍的圖象進(jìn)行處理，測定V1，V2，V3，并獲取精確的內(nèi)阻值。
圖4是單電池單脈沖電池內(nèi)阻測定的實(shí)施例，緊夾單體電池2兩端，接負(fù)載電流表3，串聯(lián)一個恒流源1(一般為1～10A)，以維持放電電流，避免電池電壓不足。限流電阻R1其范圍為1-10Ω，R2為0.1～1Ω。接通開關(guān)K1，K2，它可以是一般常用開關(guān)接入電壓表4，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)5的輸出端可讀得被測電池在電流I1時(shí)的電壓值。維持大電流I1到設(shè)定時(shí)間T1，就斷開開關(guān)K2，使電池的放電電流減少到I2，聯(lián)合微機(jī)系統(tǒng)6，同步測出跳變前后的電壓V1和V2，電池電壓隨放電電流I2緩慢上升，直到微機(jī)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電池電壓開始回落瞬間，記錄其極大值V3并按公式計(jì)算出電池內(nèi)阻。
圖5是電池組單脈沖電池內(nèi)阻測定實(shí)施例，結(jié)合微機(jī)系統(tǒng)，并采用電池電壓傳輸檢測器后，可以在不用陪放電源條件下，對電池組進(jìn)行內(nèi)阻測試。圖中電池組7由20只電池串聯(lián)，電池組在恒流器1控制下進(jìn)行恒流放電，恒流的值受計(jì)算機(jī)(cpu)6控制，并由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC2)10回送到計(jì)算機(jī)。電池電壓由計(jì)算機(jī)送出序號，經(jīng)電池電壓傳輸檢測器8譯碼并逐個傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換器(ADC1)9，再回送到計(jì)算機(jī)6，由于電壓檢測器8的傳輸速度極快，所以能保證獲得精確的電池電壓值V1，V2，V3，使計(jì)算機(jī)能按公式計(jì)算出精確的內(nèi)阻值，并由屏幕11顯字及打印。
權(quán)利要求
1.電池內(nèi)阻單脈沖測定法，其特征在于將大電流T1放電到設(shè)定時(shí)間I1，突然將放電電流減少到I2，快速測出該單脈沖跳變前后的電池電壓V1和V2，并測出小電流I2放電過程的電壓極大值V3，電壓V1，V2，V3值的測定必須在計(jì)算機(jī)的支持下進(jìn)行，且通過模數(shù)變換器得到單脈沖上述各點(diǎn)參數(shù)，并由此計(jì)算出電池總內(nèi)阻及歐姆內(nèi)阻，極化內(nèi)阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池內(nèi)阻單脈沖測定法，其特征是放電大電流I1的范圍為8-11C(C為電池容量)，小電流I2的范圍為0.8-1.2C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池內(nèi)阻單脈沖測定法，其特征是所述的放電設(shè)定時(shí)間T1的范圍為1.5～3分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池內(nèi)阻單脈沖測定法，其特征是放電大電流I1是放電小電流I2的10倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及電池，特別是蓄電池內(nèi)阻測定技術(shù)，以分析一個階躍脈沖的數(shù)據(jù)完成全部測定，單階躍的圖象通過計(jì)算機(jī)處理得到確切的內(nèi)阻值，單脈沖的各點(diǎn)參量通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器得出運(yùn)算的數(shù)字。它可以測定電池組或單體電池的內(nèi)阻，并將歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻從總內(nèi)阻中區(qū)分開來。本發(fā)明由于采用一個單階躍脈沖方法，其電流，電壓，時(shí)間都是唯一的，具有單一性，準(zhǔn)確性高，
文檔編號G01R27/08GK1061289SQ9010297
公開日1992年5月20日 申請日期1990年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月3日
發(fā)明者方吉士, 許小燕, 耿紅 申請人:上海新宇電源廠