[发明专利]一种用于测量蓄电池内阻的交流恒流源

说明书

本发明公开了一种用于测量蓄电池内阻的交流恒流源，包括正弦波产生器、比较器、耦合驱动电路、功放电路和恒流控制电路，其中，正弦波产生器用于产生正弦波信号经比较器输出至耦合驱动电路，耦合驱动电路用于将正弦波信号放大后输出正弦交流电流至功放电路，功放电路用于输出恒流源至恒流控制电路；恒流控制电路用于将恒流源与预先给定的信号相比较，通过比较器来调节耦合驱动电路的信号，从而使输出电流保持稳定；本发明实现蓄电池内阻便捷的实时检测，实现频率可调且信号稳定可靠的交流恒流源；本发明体积小，产生的波形稳定性好，失真小，调节方便成本低。

技术领域

本发明涉及交流恒流源技术领域，特别是一种用于测量蓄电池内阻的交流恒流源。

背景技术

蓄电池的内阻由欧姆极化(导体电阻)和电化学极化及浓差极化电阻三个部份组成。在充放电过程中电阻是变化的，充电过程内阻由大变小，反之内阻增加。

温度对蓄电池内阻也颇有影响，低温状态如0℃以下，温度每下降10℃，内阻约增大15%，其中因硫酸溶液粘度变大，而增加了比电阻是重要的原因之一。在较高温度时，如10℃以上，硫酸离子的扩散速率提高了浓度极化作用将明显减小，极化电阻下降，但导体电阻却随温度增加而上升，不过上升的速率较小。

蓄电池的内阻与放电电流的大小有关，瞬间的大电流放电，由于极板空隙内的硫酸溶液迅速稀释，而极板孔外90%以上溶液中硫酸分子来不及扩散到极板空隙中去。这样，极板孔中溶液比电阻增加，端电压明显下降。但停止放电后，随着浓度高的硫酸分子向极板空隙中扩散，极板孔中溶液比电阻下降，端电压回升。

另外，薄极板的电池，其内阻明显小于厚极板，因为同容量电池的极板数量，薄的要多于厚极板电池的极板数量，因此相同电流放电时，薄极板电池的电流密度小，其各极极化也要小得多。由此可见，蓄电池内阻是由诸多因素构成的动态电阻。研究蓄电池的内阻是为了了解与蓄电池直接连接的母线及馈线出口短路时，蓄电池将提供多大短路电流，并依此来选择母线及其它设备，并根据短路电流来确定保护电器的级差配合。显然，同容量的蓄电池短路电流越大(即内阻越小)对设备和人身安全带来的危害性也越大。

成功检测蓄电池状态的前提是可以提供需要的交流恒流源。恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源装置。它是一个电源内阻非常大的电源。为了保证内阻有较高的测量精度及较好的重现性，要求恒流电流源有足够的稳定度，并且波形失真度要小。但是传统的低频交流信号发生器设计中存在很多的不足：应用通用电路,元器件多 ,尤其是电容的体积大 ,且波形的稳定性差、失真大 ,调节也极不方便；应用专用电路 ,如ICL8038、MAX038等 ,其失真和稳定性方面有明显提高 ,但低频应用时不合适,调节不方便,成本也较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种用于测量蓄电池内阻的交流恒流源，本发明实现蓄电池内阻便捷的实时检测，实现频率可调且信号稳定可靠的交流恒流源。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种用于测量蓄电池内阻的交流恒流源，包括正弦波产生器、比较器、耦合驱动电路、功放电路和恒流控制电路，其中，正弦波产生器用于产生正弦波信号经比较器输出至耦合驱动电路，耦合驱动电路用于将正弦波信号放大后输出正弦交流电流至功放电路，功放电路用于输出恒流源至恒流控制电路；恒流控制电路用于将恒流源与预先给定的信号相比较，通过比较器来调节耦合驱动电路的信号，从而使输出电流保持稳定；