[实用新型]一种同步四线法采样电池内阻装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采样装置，具体是一种同步四线法采样电池内阻装置。

背景技术

目前电力机车用蓄电池通常采用阀控密封铅酸电池。当供电网异常或者机车跨越供电区间的绝缘隔离段时，由蓄电池给用电设备供电。机车上常用的蓄电池充电电源，一般不具备蓄电池能量管理的功能，在蓄电池健康状况不明的情况下充放电，容易出现过充电、过放电等情况，导致蓄电池使用寿命受到影响。

目前使用的蓄电池是110V的蓄电池，是由48个电池单体串联而成。为了采集蓄电池的信息，需要对这48个电池单体实现同步采样，检测每个电池的实时电压、温度、内阻，并上传至上位机完成采样，由于蓄电池内阻很小，一般为μΩ～mΩ级，因此测量线的阻抗变得不可忽略，为此采用四线法测量，将驱动电流回路和感应电压电路分开。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种结构简单，可以同时进行采样的同步四线法采样电池内阻装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种同步四线法采样电池内阻装置，包括中心控制器CPU、A/D转换器、多路开关、采样保持电路、电池状态传感器，所述电池状态传感器通过CAN线连接有多路开关，所述多路开关通过A/D转换器连接有中心控制器CPU，所述CAN线上设有采样保持电路。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的装置结构简单，可以对蓄电池的电池单体实现同步采样，检测每个电池的实时电压、温度、内阻，并上传至上位机，采样数据准确，而且减少了采样时间。

附图说明

图1是本实用新型车载蓄电池数字化电源结构图；

图2是本实用新型同步采样示意图；

图3是本实用新型四线法测内阻示意图；

图4是图3的i_s和V_o相位图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型所述的一种同步四线法采样电池内阻装置，包括中心控制器CPU、A/D转换器、多路开关、采样保持电路、电池状态传感器，所述电池状态传感器设有48个，每个电池状态传感器通过CAN线连接有多路开关，所述多路开关通过A/D转换器连接有中心控制器CPU，所述CAN线上设有采样保持电路。

本装置可以对这48个电池单体实现同步采样，检测每个电池的实时电压、温度、内阻，并上传至上位机。具体方式为：上位机发出一个采样信号，对48个电池单体的某个参数，比如检测端电压。48个电池传感器通过CAN总线收到采样信号后，同时采集端电压。得到的这些模拟信号，经过采样保持电路保持，等待CPU对每个模拟信号逐一进行A/D转换。由于蓄电池内阻很小，一般为μΩ～mΩ级，因此测量线的阻抗变得不可忽略，为此采用四线法测量，将驱动电流回路和感应电压电路分开。四线法测内阻原理如图3，在蓄电池两端施加一恒定的交流音频电流源i_s,然后检测电池端电压V_o以及i_s和V_o之间的夹角θ，三者之间关系，如图4所示，

根据欧姆定律，电池的阻抗：

考虑到相位关系，电池的内阻为：R＝Zcosθ。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，都应涵盖在实用新型的保护范围之内。