一種電池啟動(dòng)電流測(cè)試的充電器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電池儲(chǔ)能裝置的控制系統(tǒng)，尤其是涉及到鉛酸蓄電池智能充電器 系統(tǒng)，特別是對(duì)汽車蓄電池進(jìn)行啟動(dòng)電流測(cè)試的充電器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國(guó)民收入的提高，汽車消費(fèi)品已經(jīng)大量進(jìn)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(shí)，車內(nèi)部的易損耗品也需要定時(shí)進(jìn)行更換。其中汽車 啟動(dòng)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(chǎn)中 會(huì)大量使用酸性電解液和金屬鉛及其氧化物，對(duì)環(huán)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(duì)電池啟動(dòng)放電電流進(jìn)行測(cè)試，如果測(cè)試結(jié)果反映電池缺電，則充電 器必須及時(shí)充電，在一些可選條件下在需要時(shí)也可以使用如去硫化功能對(duì)電池進(jìn)行修復(fù)， 會(huì)大大延長(zhǎng)電池的使用壽命，有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
[0003] 國(guó)際上對(duì)于測(cè)定電池冷啟動(dòng)放電電流（Cold-Cranking Ampere，以下簡(jiǎn)稱CCA)有 一套專門的方法，將充電完成的電池置于_18°C環(huán)境下，以固定的電流值進(jìn)行放電，在規(guī)定 的30秒時(shí)長(zhǎng)，放電至放電截止電壓（如7. 2V)，這個(gè)固定電流最大值即CCA值。對(duì)于不同排 量的車量使用電池的CCA值從300至1000A以上，因此如果使用標(biāo)準(zhǔn)方法，即放電電阻進(jìn) 行測(cè)量會(huì)有：1、測(cè)量需要配置大量高功率的電阻；2、大電流放電測(cè)試會(huì)對(duì)電池的壽命產(chǎn)生 不良影響；3、對(duì)于裝車的電池需要將電池拆下后進(jìn)行測(cè)試等問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 一種電池啟動(dòng)電流測(cè)試的充電器系統(tǒng)，其中，包括：
[0005] 等效電池電路，包括串聯(lián)的電池內(nèi)阻RO和電動(dòng)勢(shì)E，該等效電池電路的兩端分別 連接第一信號(hào)（信號(hào)+)和第二信號(hào)（信號(hào)_);
[0006] 信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，包括第一 DC輸出信號(hào)和第二DC輸出信號(hào)，在第一 DC輸出信號(hào)和 第二DC輸出信號(hào)之間設(shè)置有第一負(fù)載電路、第二負(fù)載電路，每個(gè)負(fù)載電路均連接到所述等 效電池電路，并分別受第一、第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)（驅(qū)動(dòng)信號(hào)1，驅(qū)動(dòng)信號(hào)2)的控制；
[0007] 中間電阻R28,設(shè)置在所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和等效電池電路之間；
[0008] 其中，第一 DC輸出信號(hào)和第一信號(hào)（信號(hào)+)接在電池的正極，第二DC輸出信號(hào) 和第二信號(hào)（信號(hào)_)接在電池的負(fù)極。
[0009] 上述的充電器系統(tǒng)，其中，在第一負(fù)載電路中，
[0010] 第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接到第一三極管（Q3)的基極，該第一三極管（Q3)的發(fā)射極接地， 集電極連接到第一開關(guān)管（Ql)的控制端；
[0011] 第一 DC輸出信號(hào)（DC輸出+)與第一開關(guān)管（Ql)之間設(shè)置第一電阻模組；
[0012] 第一開關(guān)管（Ql)的源極連接到第二DC輸出信號(hào)（DC輸出_)。
[0013] 上述的充電器系統(tǒng)，其中，第一三極管（Q3)的基極與第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間設(shè)置有 一電阻（R21)，第一三極管（Q3)集電極與第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間還串聯(lián)有兩個(gè)電阻（R10，R19)， 該兩個(gè)電阻之間的節(jié)點(diǎn)連接電源電壓VCC，第一三極管（Q3)的發(fā)射極接地，第一三極管 (Q3)與第一開關(guān)管Ql之間還設(shè)置有一電阻（Q3);
[0014] 第一 DC輸出信號(hào)與第一電阻模組之間設(shè)置有一反向截止二極管（Dl);
[0015] 第一電阻模組包括若干并聯(lián)在一起的電阻（R6、R7、R8)。
[0016] 上述的充電器系統(tǒng)，其中，在第二負(fù)載電路中，
[0017] 第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接到一第二三極管（Q4)的基極，該三極管的發(fā)射極接地，集電極 連接到第二開關(guān)管（Q2)的控制端；
[0018] 第一 DC輸出信號(hào)（DC輸出+)與第二開關(guān)管（Q2)之間設(shè)置第二電阻模組（R9);
[0019] 第二開關(guān)管（Q2)的源極連接到第二DC輸出信號(hào)（DC輸出_)。
[0020] 上述的充電器系統(tǒng)，其中，第二三極管（Q4)的基極與第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間設(shè)置有一 電阻（R24)，第二三極管Q4的集電極與第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間還串聯(lián)有兩個(gè)電阻（R22，R23)，該 兩個(gè)電阻之間的節(jié)點(diǎn)連接電源電壓VCC，第二三極管（Q4)的發(fā)射極接地，第二三極管（Q4) 與第二開關(guān)管（Q2)之間還設(shè)置有一電阻（R2);
[0021] 第一 DC輸出信號(hào)與第二電阻模組（R9)之間設(shè)置有一反向截止二極管（D2)。
[0022] 上述的充電器系統(tǒng)，其中，在第一負(fù)載電路中，第一信號(hào)（信號(hào)+)和第二信號(hào)（信 號(hào)-)的電壓差為Ul，第一電阻模組的電阻值為R ml;
[0023]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電池啟動(dòng)電流測(cè)試的充電器系統(tǒng)，其特征在于，包括： 等效電池電路，包括串聯(lián)的電池內(nèi)阻R0和電動(dòng)勢(shì)E，該等效電池電路的兩端分別連接 第一信號(hào)和第二信號(hào)； 信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，包括第一DC輸出信號(hào)和第二DC輸出信號(hào)，在第一DC輸出信號(hào)和第二DC輸出信號(hào)之間設(shè)置有第一負(fù)載電路、第二負(fù)載電路，每個(gè)負(fù)載電路均連接到所述等效電 池電路，并分別受第一、第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制； 中間電阻R28,設(shè)置在所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和等效電池電路之間； 其中，第一DC輸出信號(hào)和第一信號(hào)接在電池的正極，第二DC輸出信號(hào)和第二信號(hào)接在 電池的負(fù)極。
2. 如權(quán)利要求1所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，在第一負(fù)載電路中， 第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接到第一三極管Q3的基極，該第一三極管Q3的發(fā)射極接地，集電極連 接到第一開關(guān)管Q1的控制端； 第一DC輸出信號(hào)與第一開關(guān)管Q1之間設(shè)置第一電阻模組； 第一開關(guān)管Q1的源極連接到第二DC輸出信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求2所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，第一三極管Q3的基極與第一驅(qū)動(dòng) 信號(hào)之間設(shè)置有一電阻R21，第一三極管Q3集電極與第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間還串聯(lián)有兩個(gè)電阻 R10、R19,該兩個(gè)電阻之間的節(jié)點(diǎn)連接電源電壓VCC，第一三極管Q3的發(fā)射極接地，第一三 極管Q3與第一開關(guān)管Q1之間還設(shè)置有一電阻Q3 ; 第一DC輸出信號(hào)與第一電阻模組之間設(shè)置有一反向截止二極管D1 ; 第一電阻模組包括若干并聯(lián)在一起的電阻R6、R7、R8。
4. 如權(quán)利要求3所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，在第二負(fù)載電路中， 第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接到一第二三極管Q4的基極，該三極管的發(fā)射極接地，集電極連接到 第二開關(guān)管Q2的控制端； 第一DC輸出信號(hào)與第二開關(guān)管Q2之間設(shè)置第二電阻模組R9 ; 第二開關(guān)管Q2的源極連接到第二DC輸出信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求4所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，第二三極管Q4的基極與第二驅(qū)動(dòng)信 號(hào)之間設(shè)置有一電阻R24,第二三極管Q4的集電極與第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間還串聯(lián)有兩個(gè)電阻 R22、R23,該兩個(gè)電阻之間的節(jié)點(diǎn)連接電源電壓VCC，第二三極管Q4的發(fā)射極接地，第二三 極管Q4與第二開關(guān)管Q2之間還設(shè)置有一電阻R2 ; 第一DC輸出信號(hào)與第二電阻模組R9之間設(shè)置有一反向截止二極管D2。
6. 如權(quán)利要求4所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，在第一負(fù)載電路中，第一信號(hào)和第二 信號(hào)的電壓差為U1，第一電阻模組的電阻值為Rml;
在第二負(fù)載電路中，設(shè)第一信號(hào)和第二信號(hào)的電壓差為U2 ;
根據(jù)公式①和公式②換算得出電池內(nèi)阻R0 :
7. 如權(quán)利要求1所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括信號(hào)放大電路； 第一信號(hào)通過一電容C1連接到第一電壓跟隨器U1A的正相輸入端，第二信號(hào)通過一電 容C2連接到第二電壓跟隨器U1D的正相輸入端； 在第一信號(hào)和第一電壓跟隨器U1A之間，以及第二信號(hào)和第二電壓跟隨器U1D之間，均 設(shè)置有一分壓電路以提供直流偏置； 第一電壓跟隨器U1A和第二電壓跟隨器U1D輸出端分別連接到一減法器U1B的兩個(gè)輸 入端，以對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，且該減法器U1B的輸出端連接到一放大器U1C的正向輸入端，以 進(jìn)一步對(duì)減法器U1B輸出的信號(hào)進(jìn)行放大。
8. 如權(quán)利要求7所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，在第一信號(hào)和第一電壓跟隨器U1A之 間設(shè)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(lián)的兩個(gè)電阻； 在第二信號(hào)和第二電壓跟隨器U1D之間設(shè)置的分壓電路包括： 在一電源電壓VCC與接地端GND之間串聯(lián)的兩個(gè)電阻R18、R17,且連接接地端的電阻R17還并聯(lián)有一電阻R16。
9. 如權(quán)利要求7所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電壓跟隨器U1A、第二電壓 跟隨器U1D、減法器U1B和放大器U1C的輸出端均提供一反饋信號(hào)至各自的反向輸入端。
10. 如權(quán)利要求1所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，第一DC輸出信號(hào)和第二DC輸出信 號(hào)的通過電流均大于所述第一信號(hào)和第二信號(hào)通過的電流。
11. 如權(quán)利要求1所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，還包括一穩(wěn)壓電源電路，通過一穩(wěn) 壓二極管VR1將第一DC輸出信號(hào)和第二DC輸出信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并提供一穩(wěn)定的電壓參考源 VREF〇
12. 如權(quán)利要求11所述的充電器系統(tǒng)，其特征在于，在穩(wěn)壓電源電路中，所述第一DC輸 出信號(hào)通過一二極管D3連接到一線性穩(wěn)壓器U2 ; 在該線性穩(wěn)壓器U2的輸入端、輸出端均與接地端之間分別設(shè)置有一電容C3和電容C4。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了電池啟動(dòng)電流測(cè)試的充電器系統(tǒng)，包括：等效電池電路，包括串聯(lián)的電池內(nèi)阻R0和電動(dòng)勢(shì)E，該等效電池電路的兩端分別連接第一信號(hào)和第二信號(hào)；信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，包括第一DC輸出信號(hào)和第二DC輸出信號(hào)，在第一DC輸出信號(hào)和第二DC輸出信號(hào)之間設(shè)置有第一負(fù)載電路、第二負(fù)載電路，每個(gè)負(fù)載電路均連接到所述等效電池電路，并分別受第一、第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制；中間電阻R28，設(shè)置在所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和等效電池電路之間；其中，第一DC輸出信號(hào)和第一信號(hào)接在電池的正極，第二DC輸出信號(hào)和第二信號(hào)接在電池的負(fù)極。本實(shí)用新型通過上述技術(shù)方案可測(cè)得電池內(nèi)阻，并通過電池內(nèi)阻可對(duì)應(yīng)查出電池的CCA值。
【IPC分類】G01R19-00, H02J7-00
【公開號(hào)】CN204304488
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420698049
【發(fā)明人】劉瑜, 龔士權(quán), 張健行
【申請(qǐng)人】紐福克斯光電科技（上海）有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日