權(quán)利要求

1.一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：變頻信號源模塊(1)、激勵(lì)信號處理模塊(2)、電壓分檔模塊(3)、恒流源模塊(4)、激勵(lì)輸出模塊(5)、被測電池(6)及接地電阻分檔模塊(7);

其中，所述變頻信號源模塊(1)，用于輸出變頻激勵(lì)信號;

所述激勵(lì)信號處理模塊(2)，用于對變頻激勵(lì)信號進(jìn)行濾波和放大處理;

所述電壓分檔模塊(3)，用于根據(jù)預(yù)設(shè)檔位對濾波和放大處理后的變頻激勵(lì)信號進(jìn)行電壓分檔調(diào)節(jié);

所述恒流源模塊(4)，用于將分檔調(diào)節(jié)后的電壓信號轉(zhuǎn)為恒定電流信號，并通過接地電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓信號;

所述激勵(lì)輸出模塊(5)，用于將恒流源模塊(4)輸出的恒定電流信號作為測試電流輸入至被測電池(6);

所述接地電阻分檔模塊(7)，用于根據(jù)預(yù)設(shè)檔位將測試電流切換至阻值不同的接地電阻上;

所述變頻信號源模塊(1)的輸出端與所述激勵(lì)信號處理模塊(2)的輸入端電連接，所述激勵(lì)信號處理模塊(2)的輸出端與所述電壓分檔模塊(3)的輸入端電連接，所述電壓分檔模塊(3)的輸出端與所述恒流源模塊(4)的輸入端連接，所述恒流源模塊(4)的輸出端與所述激勵(lì)輸出模塊(5)的輸入端電連接，所述激勵(lì)輸出模塊(5)的輸出端與所述被測電池(6)的輸入端電連接，所述被測電池(6)的輸出端與所述接地電阻分檔模塊(7)的輸入端電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻信號源模塊(1)包括模擬轉(zhuǎn)換器IC1、運(yùn)算放大器IC2A、運(yùn)算放大器IC2B及運(yùn)算放大器IC3A;

其中，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第一引腳與所述運(yùn)算放大器IC3A的第一引腳連接并輸出電壓V0，所述運(yùn)算放大器IC3A的第二引腳與所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第十三引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC3A的第三引腳與所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第二引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC3A的第八引腳接VCC8端，所述運(yùn)算放大器IC3A的第四引腳接VCC8-端，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第三引腳與所述運(yùn)算放大器IC2A的第一引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC2A的第二引腳與所述運(yùn)算放大器IC3A的第四引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC2A的第三引腳接地，所述運(yùn)算放大器IC2A的第四引腳接VCC8-端，所述運(yùn)算放大器IC2A的第八引腳接VCC8端，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第五引腳與所述運(yùn)算放大器IC2B的第六引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC2B的第五引腳接外部參考電壓輸入，所述運(yùn)算放大器IC2B的第七引腳與所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第六引腳連接，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第七引腳、第八引腳、第十引腳及第十一引腳分別接入信號CS、信號SCLK、信號DIN及信號LDAC，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第十二引腳接地，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第十四引腳接VCC1端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻信號源模塊(1)輸出0.01HZ-10KHZ內(nèi)頻率可變的變頻激勵(lì)信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述激勵(lì)信號處理模塊(2)包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容C1、電容C2、運(yùn)算放大器IC3B及運(yùn)算放大器IC4A;

其中，所述運(yùn)算放大器IC3B的第五引腳與所述電阻R1的一端連接，所述電阻R1的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC3B的第六引腳分別與所述電阻R2的一端及所述電阻R3的一端連接，所述電阻R2的另一端接輸出電壓V0，所述電阻R3的另一端與所述電阻R4的一端連接，所述電阻R4的另一端分別與所述運(yùn)算放大器IC3B的第七引腳及所述電阻R5的一端連接，所述電阻R5的另一端分別與所述電阻R6的一端及所述電容C1的一端連接，所述電容C1的另一端接地，所述電阻R6的另一端分別與所述電容C2的一端及所述運(yùn)算放大器IC4A的第三引腳連接，所述電容C2的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC4A的第二引腳分別與第一引腳及所述電阻R7的一端連接，所述R7的另一端與所述電阻R8的一端連接，所述電阻R8的另一端輸出電壓V1，所述運(yùn)算放大器IC4A的第八引腳接VCC8端，所述運(yùn)算放大器IC4A的第四引腳接VCC8-端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓分檔模塊(3)包括：反向觸發(fā)器IC5、模擬開關(guān)IC6、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18及電阻R19;

所述反向觸發(fā)器IC5的第一引腳與所述電阻R9的一端連接且接外部控制信號CONTRL1，所述電阻R9的另一端分別與所述電阻R10的一端及所述電阻R11的一端連接且接地，所述R10的另一端分別與所述反向觸發(fā)器IC5的第五引腳連接且接外部控制信號CONTRL2，所述電阻R11的另一端與所述反向觸發(fā)器IC5的第十三引腳連接且接外部控制信號CONTRL3，所述反向觸發(fā)器IC5的第二引腳與第三引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第四引腳與所述模擬開關(guān)IC6的第十一引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第六引腳與第九引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第七引腳接地，所述反向觸發(fā)器IC5的第八引腳與所述模擬開關(guān)IC6的第九引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第十引腳與所述模擬開關(guān)IC6的第十引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第十一引腳與第十二引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第十四引腳接VCC14端，所述模擬開關(guān)IC6的第一引腳分別與所述電阻R18的一端及所述電阻R19的一端連接，所述電阻R18的另一端分別與所述電阻R15的一端及所述模擬開關(guān)IC6的第十二引腳連接，所述電阻R15的另一端分別與所述電阻R13的一端及所述模擬開關(guān)IC6的第十五引腳連接，所述電阻R13的另一端與所述模擬開關(guān)IC6的第十四引腳連接并接輸出電壓V1，所述電阻R19的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC6的第五引腳及所述電阻R16的一端連接，所述電阻R16的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC6的第二引腳及所述電阻R14的一端連接，所述電阻R14的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC6的第四引腳及所述電阻R17的一端連接，所述電阻R17的另一端接地，所述模擬開關(guān)IC6的第三引腳與所述電阻R12的一端連接，所述電阻R12的另一端輸出電壓V2，所述模擬開關(guān)IC6的第六引腳接地，所述模擬開關(guān)IC6的第七引腳接VCC8-端，所述模擬開關(guān)IC6的第八引腳接地，所述模擬開關(guān)IC6的第十三引腳接地，所述模擬開關(guān)IC6的第十六引腳接VCC8端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述恒流源模塊(4)包括電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電容C3、電容C4、電容C5、運(yùn)算放大器IC7A、運(yùn)算放大器IC7B、運(yùn)算放大器IC8B、運(yùn)算放大器IC9A及運(yùn)算放大器IC9B;

其中，所述運(yùn)算放大器IC7A的第一引腳分別與所述運(yùn)算放大器IC7A的第二引腳及所述電阻R22的一端連接，所述運(yùn)算放大器IC7A的第三引腳分別與所述電阻R21的一端及所述電容C3的一端連接，所述電阻R21的另一端與所述電容C3的另一端連接且接地，所述運(yùn)算放大器IC7A的第八引腳接VCC8端，所述運(yùn)算放大器IC7A的第四引腳接VCC8-端，所述電阻R22的另一端與所述運(yùn)算放大器IC8B的第五引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC8B的第六引腳分別與所述電阻R23的一端、所述電阻R24的一端及所述電阻R23的一端連接，所述電阻R23的另一端與所述運(yùn)算放大器IC7B的第六引腳及七引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC7B的第五引腳接輸出電壓V2，所述運(yùn)算放大器IC8B的第七引腳分別與所述電阻R24的另一端、所述電阻R25的另一端及所述電阻R27的一端連接，所述電阻R27的另一端分別與所述運(yùn)算放大器IC9A的第三引腳及所述電阻R26的一端連接，所述電阻R26的另一端分別與所述運(yùn)算放大器IC9B的第七引腳及第六引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC9B的第五引腳分別與所述電阻R30的一端、所述電阻R31的一端及所述電阻R32的一端連接且輸出電壓V3，所述電阻R31的另一端與所述電阻R32的另一端連接且接地，所述電阻R30的另一端分別與所述電阻R29的一端及所述運(yùn)算放大器IC9A的第一引腳連接，所述電阻R29的另一端分別與所述電阻R28的一端及所述運(yùn)算放大器IC9A的第二引腳連接，所述電阻R28的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC9A的第八引腳與所述電容C4的一端連接且接VCC8端，所述電容C4的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC9A的第四引腳與所述電容C5的一端連接且接VCC8-端，所述電容C5的另一端接地。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述激勵(lì)輸出模塊(5)包括電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36、電阻R37、電阻R38、電容C6、電容C7、電容C8、運(yùn)算放大器IC10A、運(yùn)算放大器IC11A、晶體管Q1、晶體管Q2、晶體管Q3、晶體管Q4、二極管D1、二極管D2及二極管D3;

其中，所述運(yùn)算放大器IC10A的第一引腳與所述電阻R34的一端及所述電容C8的一端連接，所述電容C8的另一端與所述電阻R33的一端及所述運(yùn)算放大器IC10A的第二引腳連接，所述電阻R33的另一端接輸出電壓V4，所述運(yùn)算放大器IC10A的第三引腳接輸出電壓V3，所述運(yùn)算放大器IC10A的第四引腳與所述電容C7的一端連接且接VCC5-端，所述電容C7的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC10A的第八引腳與所述電容C6的一端連接且接VCC5端，所述電容C6的另一端接地，所述電容的R34的另一端分別與所述二極管D1的第三引腳及所述運(yùn)算放大器IC11A的第三引腳連接，所述二極管D1的第二引腳接VCC5端，所述二極管D1的第一引腳接VCC5-端，所述運(yùn)算放大器IC11A的第一引腳分別與所述運(yùn)算放大器IC11A的第二引腳、所述二極管D2的負(fù)極及所述二極管D3的正極連接，所述運(yùn)算放大器IC11A的第八引腳接VCC5端，所述運(yùn)算放大器IC11A的第四引腳接VCC5-端，所述二極管D2的正極分別與所述電阻R35的一端及所述晶體管Q1的基極連接，所述電阻R35的另一端接VCC5端，所述晶體管Q1的集電極接VCC5端，所述晶體管Q1的發(fā)射極與所述晶體管Q2的基極連接，所述晶體管Q2的集電極接VCC5端，所述晶體管Q2的發(fā)射極與所述電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端與所述電阻R38的一端連接且輸出電壓V5，所述電阻R38的另一端與所述晶體管Q4的發(fā)射極連接，所述晶體管Q4的集電極接VCC5-端，所述晶體管Q4的基極與所述晶體管Q3的發(fā)射極連接，所述晶體管Q3的集電極接VCC5-端，所述晶體管Q3的基極分別與所述二極管D3的負(fù)極及所述電阻R36的一端連接，所述電阻R36的另一端接VCC5-端。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述接地電阻分檔模塊(7)包括電阻R47、電阻R48、電阻R49、電阻R50、電阻R51、電阻R52、電阻R53、電阻R54、電阻R55、電阻R60、電阻R61、電阻R62、電阻R63、電阻R66、電阻R68、電阻R69、電阻R70、電阻R71、電阻R72、場效應(yīng)管Q8、場效應(yīng)管Q9、場效應(yīng)管Q10、光耦繼電器OD4、光耦繼電器OD5、光耦繼電器OD6、模擬開關(guān)IC12、模擬開關(guān)IC13及模擬開關(guān)IC14;

其中，所述模擬開關(guān)IC12的第一引腳分別與所述模擬開關(guān)IC13的第一引腳、所述電阻R51的一端、所述場效應(yīng)管Q9的漏極、所述光耦繼電器OD5的第二引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第九引腳連接，所述場效應(yīng)管Q9的源極與所述電阻R50的一端連接且接地，所述電阻R50的另一端與所述場效應(yīng)管Q9的柵極連接且接外部控制信號CONTRL8，所述電阻R51的另一端與所述電阻R52的一端連接且接VCC8，所述電阻R52的另一端與所述光耦繼電器OD5的第一引腳連接，所述光耦繼電器OD5的第六引腳分別與所述光耦繼電器OD6的第四引腳、所述光耦繼電器OD4的第六引腳鏈接且接信號VBACK，所述光耦繼電器OD5的第四引腳通過所述電阻R60與所述電阻R61的一端連接，所述電阻R61的另一端接信號VBACK2，所述光耦繼電器OD4的第一引腳與所述電阻R49的一端連接，所述電阻R49的另一端分別與所述電阻R48的一端連接且接VCC8端，所述電阻R48的另一端分別與所述場效應(yīng)管Q8的漏極、所述光耦繼電器OD4的第二引腳、所述模擬開關(guān)IC12的第八引腳、所述模擬開關(guān)IC13的第八引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第八引腳連接，所述場效應(yīng)管Q8的柵極與所述電阻R47的一端連接且接信號CONTRL7，所述電阻R47的另一端與所述場效應(yīng)管Q8的源極連接且接地，所述光耦繼電器OD6的第一引腳與所述電阻R55的一端連接，所述電阻R55的另一端與所述電阻R54的一端連接且接VCC8，所述電阻R54的另一端分別與所述場效應(yīng)管Q10的漏極、所述光耦繼電器OD6的第二引腳、所述模擬開關(guān)IC12的第十六引腳、所述模擬開關(guān)IC13的第十六引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第十六引腳連接，所述場效應(yīng)管Q10的柵極與所述電阻R53的一端連接且接信號CONTRL9，所述電阻R53的另一端與所述場效應(yīng)管Q10的源極連接且接地，所述光耦繼電器OD6的第三引腳通過所述電阻R2與所述電阻R63的一端連接，所述電阻R63的另一端接信號VBACK3，所述模擬開關(guān)IC12的第二引腳分別與所述模擬開關(guān)IC12的第十五引腳、所述電阻R66、所述電阻R68、所述電阻R69、所述電阻R70、所述電阻R71及所述電阻R72的一端連接，所述電阻R68的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC13的第二引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第十五引腳連接且接信號VBACK2，所述電阻R69的另一端分別與所述電阻R70、所述電阻R71、所述電阻R72的另一端、所述模擬開關(guān)IC13的第十五引腳及模擬開關(guān)IC14的第二引腳連接且接信號VBACK3，所述電阻R66的另一端與所述模擬開關(guān)IC14的第十引腳連接且接輸入信號VBACK1，所述模擬開關(guān)IC12的第三引腳分別與第十四引腳及第六引腳連接且接采樣點(diǎn)SAMPLEI+，所述模擬開關(guān)IC12的第四引腳及所述模擬開關(guān)IC13的第四引腳均接VCC17-端，所述模擬開關(guān)IC14的第四引腳接VCC5-端，所述模擬開關(guān)IC12的第五引腳、所述模擬開關(guān)IC13的第五引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第五引腳均接地，所述模擬開關(guān)IC12的第七引腳通過所述電阻R66與所述模擬開關(guān)IC13的第七引腳連接，所述模擬開關(guān)IC12的第十三引腳及所述模擬開關(guān)IC13的第十三引腳均接VCC17端，所述模擬開關(guān)IC14的第十三引腳接VCC5端，所述模擬開關(guān)IC13的第三引腳分別與第十四引腳及第六引腳連接且接采樣點(diǎn)SAMPLEI-，所述模擬開關(guān)IC14的第三引腳分別與第十四引腳及第十一引腳連接且輸出電壓V4。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻R66為四端子開爾文電阻。

10.一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成方法，其特征在于，該方法包括：

輸出變頻激勵(lì)信號，并對變頻激勵(lì)信號進(jìn)行濾波和放大處理;

根據(jù)預(yù)設(shè)檔位對濾波和放大處理后的變頻激勵(lì)信號進(jìn)行電壓分檔調(diào)節(jié);

將分檔調(diào)節(jié)后的電壓信號轉(zhuǎn)為恒定電流信號，并通過接地電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓信號;

將輸出的恒定電流信號作為測試電流輸入至被測電池，并根據(jù)預(yù)設(shè)檔位將測試電流切換至阻值不同的接地電阻上。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及鋰電池測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

[0002]鋰電池生產(chǎn)和研發(fā)中，在0.01HZ-10kHZ頻率區(qū)間進(jìn)行精確的EIS(電化學(xué)阻抗譜)測試已經(jīng)成為急需的環(huán)節(jié)，頻率區(qū)間內(nèi)各個(gè)頻點(diǎn)的測試結(jié)果對檢測和指導(dǎo)優(yōu)化鋰電池性能至關(guān)重要;鋰電池的內(nèi)阻通常較小，大部分為毫歐甚至零點(diǎn)幾毫歐，由鋰電池組成的PACK包通常在幾十毫歐至上百歐。

[0003]若想完成對鋰電池多頻點(diǎn)的阻抗測試，需要一種既可以實(shí)現(xiàn)變頻，又可以進(jìn)行上百毫歐至零點(diǎn)幾毫歐的電池阻抗測試方法，而實(shí)現(xiàn)這種方法的前提，是先實(shí)現(xiàn)支持這種測試方法的激勵(lì)生成方法，目前市場上較為成熟的LCR測量設(shè)備難以滿足變頻條件下對低阻值(尤其是零點(diǎn)幾毫歐級別)的精確測量需求。此外，現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性激勵(lì)電流輸出方面存在不足，而缺乏穩(wěn)定的激勵(lì)電流將直接影響電池阻抗測試的精確性，同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)缺乏激勵(lì)電流的分檔功能，無法根據(jù)被測阻值范圍靈活調(diào)整激勵(lì)電流，這進(jìn)一步限制了測試精度和分辨率的最大化提升。

[0004]因此，如何提供一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)及方法，是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中難以滿足對低阻值的精確測量需求的問題。

[0006]為了對披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。

[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供了一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)。

[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，所述用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，包括：變頻信號源模塊、激勵(lì)信號處理模塊、電壓分檔模塊、恒流源模塊、激勵(lì)輸出模塊、被測電池及接地電阻分檔模塊;

其中，所述變頻信號源模塊，用于輸出變頻激勵(lì)信號;

所述激勵(lì)信號處理模塊，用于對變頻激勵(lì)信號進(jìn)行濾波和放大處理;

所述電壓分檔模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)檔位對濾波和放大處理后的變頻激勵(lì)信號進(jìn)行電壓分檔調(diào)節(jié);

所述恒流源模塊，用于將分檔調(diào)節(jié)后的電壓信號轉(zhuǎn)為恒定電流信號，并通過接地電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓信號;

所述激勵(lì)輸出模塊，用于將恒流源模塊輸出的恒定電流信號作為測試電流輸入至被測電池;

所述接地電阻分檔模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)檔位將測試電流切換至阻值不同的接地電阻上;

所述變頻信號源模塊的輸出端與所述激勵(lì)信號處理模塊的輸入端電連接，所述激勵(lì)信號處理模塊的輸出端與所述電壓分檔模塊的輸入端電連接，所述電壓分檔模塊的輸出端與所述恒流源模塊的輸入端連接，所述恒流源模塊的輸出端與所述激勵(lì)輸出模塊的輸入端電連接，所述激勵(lì)輸出模塊的輸出端與所述被測電池的輸入端電連接，所述被測電池的輸出端與所述接地電阻分檔模塊的輸入端電連接。

[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，所述變頻信號源模塊包括模擬轉(zhuǎn)換器IC1、運(yùn)算放大器IC2A、運(yùn)算放大器IC2B及運(yùn)算放大器IC3A;

其中，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第一引腳與所述運(yùn)算放大器IC3A的第一引腳連接并輸出電壓V0，所述運(yùn)算放大器IC3A的第二引腳與所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第十三引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC3A的第三引腳與所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第二引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC3A的第八引腳接VCC8端，所述運(yùn)算放大器IC3A的第四引腳接VCC8-端，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第三引腳與所述運(yùn)算放大器IC2A的第一引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC2A的第二引腳與所述運(yùn)算放大器IC3A的第四引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC2A的第三引腳接地，所述運(yùn)算放大器IC2A的第四引腳接VCC8-端，所述運(yùn)算放大器IC2A的第八引腳接VCC8端，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第五引腳與所述運(yùn)算放大器IC2B的第六引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC2B的第五引腳接外部參考電壓輸入，所述運(yùn)算放大器IC2B的第七引腳與所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第六引腳連接，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第七引腳、第八引腳、第十引腳及第十一引腳分別接入信號CS、信號SCLK、信號DIN及信號LDAC，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第十二引腳接地，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第十四引腳接VCC1端。

[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，所述變頻信號源模塊輸出0.01HZ-10KHZ內(nèi)頻率可變的變頻激勵(lì)信號。

[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，所述激勵(lì)信號處理模塊包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容C1、電容C2、運(yùn)算放大器IC3B及運(yùn)算放大器IC4A;

其中，所述運(yùn)算放大器IC3B的第五引腳與所述電阻R1的一端連接，所述電阻R1的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC3B的第六引腳分別與所述電阻R2的一端及所述電阻R3的一端連接，所述電阻R2的另一端接輸出電壓V0，所述電阻R3的另一端與所述電阻R4的一端連接，所述電阻R4的另一端分別與所述運(yùn)算放大器IC3B的第七引腳及所述電阻R5的一端連接，所述電阻R5的另一端分別與所述電阻R6的一端及所述電容C1的一端連接，所述電容C1的另一端接地，所述電阻R6的另一端分別與所述電容C2的一端及所述運(yùn)算放大器IC4A的第三引腳連接，所述電容C2的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC4A的第二引腳分別與第一引腳及所述電阻R7的一端連接，所述R7的另一端與所述電阻R8的一端連接，所述電阻R8的另一端輸出電壓V1，所述運(yùn)算放大器IC4A的第八引腳接VCC8端，所述運(yùn)算放大器IC4A的第四引腳接VCC8-端。

[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓分檔模塊包括：反向觸發(fā)器IC5、模擬開關(guān)IC6、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18及電阻R19;

所述反向觸發(fā)器IC5的第一引腳與所述電阻R9的一端連接且接外部控制信號CONTRL1，所述電阻R9的另一端分別與所述電阻R10的一端及所述電阻R11的一端連接且接地，所述R10的另一端分別與所述反向觸發(fā)器IC5的第五引腳連接且接外部控制信號CONTRL2，所述電阻R11的另一端與所述反向觸發(fā)器IC5的第十三引腳連接且接外部控制信號CONTRL3，所述反向觸發(fā)器IC5的第二引腳與第三引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第四引腳與所述模擬開關(guān)IC6的第十一引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第六引腳與第九引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第七引腳接地，所述反向觸發(fā)器IC5的第八引腳與所述模擬開關(guān)IC6的第九引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第十引腳與所述模擬開關(guān)IC6的第十引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第十一引腳與第十二引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第十四引腳接VCC14端，所述模擬開關(guān)IC6的第一引腳分別與所述電阻R18的一端及所述電阻R19的一端連接，所述電阻R18的另一端分別與所述電阻R15的一端及所述模擬開關(guān)IC6的第十二引腳連接，所述電阻R15的另一端分別與所述電阻R13的一端及所述模擬開關(guān)IC6的第十五引腳連接，所述電阻R13的另一端與所述模擬開關(guān)IC6的第十四引腳連接并接輸出電壓V1，所述電阻R19的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC6的第五引腳及所述電阻R16的一端連接，所述電阻R16的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC6的第二引腳及所述電阻R14的一端連接，所述電阻R14的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC6的第四引腳及所述電阻R17的一端連接，所述電阻R17的另一端接地，所述模擬開關(guān)IC6的第三引腳與所述電阻R12的一端連接，所述電阻R12的另一端輸出電壓V2，所述模擬開關(guān)IC6的第六引腳接地，所述模擬開關(guān)IC6的第七引腳接VCC8-端，所述模擬開關(guān)IC6的第八引腳接地，所述模擬開關(guān)IC6的第十三引腳接地，所述模擬開關(guān)IC6的第十六引腳接VCC8端。

[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，所述恒流源模塊包括電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電容C3、電容C4、電容C5、運(yùn)算放大器IC7A、運(yùn)算放大器IC7B、運(yùn)算放大器IC8B、運(yùn)算放大器IC9A及運(yùn)算放大器IC9B;

其中，所述運(yùn)算放大器IC7A的第一引腳分別與所述運(yùn)算放大器IC7A的第二引腳及所述電阻R22的一端連接，所述運(yùn)算放大器IC7A的第三引腳分別與所述電阻R21的一端及所述電容C3的一端連接，所述電阻R21的另一端與所述電容C3的另一端連接且接地，所述運(yùn)算放大器IC7A的第八引腳接VCC8端，所述運(yùn)算放大器IC7A的第四引腳接VCC8-端，所述電阻R22的另一端與所述運(yùn)算放大器IC8B的第五引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC8B的第六引腳分別與所述電阻R23的一端、所述電阻R24的一端及所述電阻R23的一端連接，所述電阻R23的另一端與所述運(yùn)算放大器IC7B的第六引腳及七引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC7B的第五引腳接輸出電壓V2，所述運(yùn)算放大器IC8B的第七引腳分別與所述電阻R24的另一端、所述電阻R25的另一端及所述電阻R27的一端連接，所述電阻R27的另一端分別與所述運(yùn)算放大器IC9A的第三引腳及所述電阻R26的一端連接，所述電阻R26的另一端分別與所述運(yùn)算放大器IC9B的第七引腳及第六引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC9B的第五引腳分別與所述電阻R30的一端、所述電阻R31的一端及所述電阻R32的一端連接且輸出電壓V3，所述電阻R31的另一端與所述電阻R32的另一端連接且接地，所述電阻R30的另一端分別與所述電阻R29的一端及所述運(yùn)算放大器IC9A的第一引腳連接，所述電阻R29的另一端分別與所述電阻R28的一端及所述運(yùn)算放大器IC9A的第二引腳連接，所述電阻R28的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC9A的第八引腳與所述電容C4的一端連接且接VCC8端，所述電容C4的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC9A的第四引腳與所述電容C5的一端連接且接VCC8-端，所述電容C5的另一端接地。

[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，所述激勵(lì)輸出模塊包括電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36、電阻R37、電阻R38、電容C6、電容C7、電容C8、運(yùn)算放大器IC10A、運(yùn)算放大器IC11A、晶體管Q1、晶體管Q2、晶體管Q3、晶體管Q4、二極管D1、二極管D2及二極管D3;

其中，所述運(yùn)算放大器IC10A的第一引腳與所述電阻R34的一端及所述電容C8的一端連接，所述電容C8的另一端與所述電阻R33的一端及所述運(yùn)算放大器IC10A的第二引腳連接，所述電阻R33的另一端接輸出電壓V4，所述運(yùn)算放大器IC10A的第三引腳接輸出電壓V3，所述運(yùn)算放大器IC10A的第四引腳與所述電容C7的一端連接且接VCC5-端，所述電容C7的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC10A的第八引腳與所述電容C6的一端連接且接VCC5端，所述電容C6的另一端接地，所述電容的R34的另一端分別與所述二極管D1的第三引腳及所述運(yùn)算放大器IC11A的第三引腳連接，所述二極管D1的第二引腳接VCC5端，所述二極管D1的第一引腳接VCC5-端，所述運(yùn)算放大器IC11A的第一引腳分別與所述運(yùn)算放大器IC11A的第二引腳、所述二極管D2的負(fù)極及所述二極管D3的正極連接，所述運(yùn)算放大器IC11A的第八引腳接VCC5端，所述運(yùn)算放大器IC11A的第四引腳接VCC5-端，所述二極管D2的正極分別與所述電阻R35的一端及所述晶體管Q1的基極連接，所述電阻R35的另一端接VCC5端，所述晶體管Q1的集電極接VCC5端，所述晶體管Q1的發(fā)射極與所述晶體管Q2的基極連接，所述晶體管Q2的集電極接VCC5端，所述晶體管Q2的發(fā)射極與所述電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端與所述電阻R38的一端連接且輸出電壓V5，所述電阻R38的另一端與所述晶體管Q4的發(fā)射極連接，所述晶體管Q4的集電極接VCC5-端，所述晶體管Q4的基極與所述晶體管Q3的發(fā)射極連接，所述晶體管Q3的集電極接VCC5-端，所述晶體管Q3的基極分別與所述二極管D3的負(fù)極及所述電阻R36的一端連接，所述電阻R36的另一端接VCC5-端。

[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，所述接地電阻分檔模塊包括電阻R47、電阻R48、電阻R49、電阻R50、電阻R51、電阻R52、電阻R53、電阻R54、電阻R55、電阻R60、電阻R61、電阻R62、電阻R63、電阻R66、電阻R68、電阻R69、電阻R70、電阻R71、電阻R72、場效應(yīng)管Q8、場效應(yīng)管Q9、場效應(yīng)管Q10、光耦繼電器OD4、光耦繼電器OD5、光耦繼電器OD6、模擬開關(guān)IC12、模擬開關(guān)IC13及模擬開關(guān)IC14;

其中，所述模擬開關(guān)IC12的第一引腳分別與所述模擬開關(guān)IC13的第一引腳、所述電阻R51的一端、所述場效應(yīng)管Q9的漏極、所述光耦繼電器OD5的第二引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第九引腳連接，所述場效應(yīng)管Q9的源極與所述電阻R50的一端連接且接地，所述電阻R50的另一端與所述場效應(yīng)管Q9的柵極連接且接外部控制信號CONTRL8，所述電阻R51的另一端與所述電阻R52的一端連接且接VCC8，所述電阻R52的另一端與所述光耦繼電器OD5的第一引腳連接，所述光耦繼電器OD5的第六引腳分別與所述光耦繼電器OD6的第四引腳、所述光耦繼電器OD4的第六引腳鏈接且接信號VBACK，所述光耦繼電器OD5的第四引腳通過所述電阻R60與所述電阻R61的一端連接，所述電阻R61的另一端接信號VBACK2，所述光耦繼電器OD4的第一引腳與所述電阻R49的一端連接，所述電阻R49的另一端分別與所述電阻R48的一端連接且接VCC8端，所述電阻R48的另一端分別與所述場效應(yīng)管Q8的漏極、所述光耦繼電器OD4的第二引腳、所述模擬開關(guān)IC12的第八引腳、所述模擬開關(guān)IC13的第八引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第八引腳連接，所述場效應(yīng)管Q8的柵極與所述電阻R47的一端連接且接信號CONTRL7，所述電阻R47的另一端與所述場效應(yīng)管Q8的源極連接且接地，所述光耦繼電器OD6的第一引腳與所述電阻R55的一端連接，所述電阻R55的另一端與所述電阻R54的一端連接且接VCC8，所述電阻R54的另一端分別與所述場效應(yīng)管Q10的漏極、所述光耦繼電器OD6的第二引腳、所述模擬開關(guān)IC12的第十六引腳、所述模擬開關(guān)IC13的第十六引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第十六引腳連接，所述場效應(yīng)管Q10的柵極與所述電阻R53的一端連接且接信號CONTRL9，所述電阻R53的另一端與所述場效應(yīng)管Q10的源極連接且接地，所述光耦繼電器OD6的第三引腳通過所述電阻R2與所述電阻R63的一端連接，所述電阻R63的另一端接信號VBACK3，所述模擬開關(guān)IC12的第二引腳分別與所述模擬開關(guān)IC12的第十五引腳、所述電阻R66、所述電阻R68、所述電阻R69、所述電阻R70、所述電阻R71及所述電阻R72的一端連接，所述電阻R68的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC13的第二引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第十五引腳連接且接信號VBACK2，所述電阻R69的另一端分別與所述電阻R70、所述電阻R71、所述電阻R72的另一端、所述模擬開關(guān)IC13的第十五引腳及模擬開關(guān)IC14的第二引腳連接且接信號VBACK3，所述電阻R66的另一端與所述模擬開關(guān)IC14的第十引腳連接且接輸入信號VBACK1，所述模擬開關(guān)IC12的第三引腳分別與第十四引腳及第六引腳連接且接采樣點(diǎn)SAMPLEI+，所述模擬開關(guān)IC12的第四引腳及所述模擬開關(guān)IC13的第四引腳均接VCC17-端，所述模擬開關(guān)IC14的第四引腳接VCC5-端，所述模擬開關(guān)IC12的第五引腳、所述模擬開關(guān)IC13的第五引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第五引腳均接地，所述模擬開關(guān)IC12的第七引腳通過所述電阻R66與所述模擬開關(guān)IC13的第七引腳連接，所述模擬開關(guān)IC12的第十三引腳及所述模擬開關(guān)IC13的第十三引腳均接VCC17端，所述模擬開關(guān)IC14的第十三引腳接VCC5端，所述模擬開關(guān)IC13的第三引腳分別與第十四引腳及第六引腳連接且接采樣點(diǎn)SAMPLEI-，所述模擬開關(guān)IC14的第三引腳分別與第十四引腳及第十一引腳連接且輸出電壓V4。

[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，所述電阻R66為四端子開爾文電阻。

[0017]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供了一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成方法。

[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，所述用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成方法，包括：

輸出變頻激勵(lì)信號，并對變頻激勵(lì)信號進(jìn)行濾波和放大處理;

根據(jù)預(yù)設(shè)檔位對濾波和放大處理后的變頻激勵(lì)信號進(jìn)行電壓分檔調(diào)節(jié);

將分檔調(diào)節(jié)后的電壓信號轉(zhuǎn)為恒定電流信號，并通過接地電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓信號;

將輸出的恒定電流信號作為測試電流輸入至被測電池，并根據(jù)預(yù)設(shè)檔位將測試電流切換至阻值不同的接地電阻上。

[0019]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

1、本發(fā)明能夠根據(jù)被測物阻值范圍調(diào)整激勵(lì)電流等級，從而可以實(shí)現(xiàn)精確的電池阻抗測量，并通過選擇合適的激勵(lì)電流，確保被測電池或電池包的響應(yīng)電壓始終處于采集電路可處理的范圍內(nèi)，無論是使用較大的激勵(lì)電流測量低阻抗，還是使用較小的激勵(lì)電流測量高阻抗，均能獲得大小穩(wěn)定且易于處理的響應(yīng)電壓。

[0020]2、本發(fā)明利用運(yùn)放虛短原理設(shè)計(jì)輸出電流源，通過接地電阻切換和輸入電壓切換實(shí)現(xiàn)不同檔位的電流輸出，滿足不同阻值范圍的測試需求，從而確保測試精度和適配性，為寬范圍阻抗的精確測量提供了有效支持。

[0021]3、本發(fā)明能夠?qū)敵黾?lì)進(jìn)行等級分檔，當(dāng)電池阻抗較小時(shí)，利用大電流提高被測電池的響應(yīng)電壓，從而提高采集信號信噪比，增加了采樣精度，同時(shí)在輸出過程中增加恒流源模塊，保證輸出電壓的穩(wěn)定，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高達(dá)100n歐的測試分辨率。

[0022]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

[0023]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

[0024]圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)的原理框圖;

圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成方法的流程圖;

圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)中變頻信號源模塊的原理圖;

圖4是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)中激勵(lì)信號處理模塊的原理圖;

圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)中電壓分檔模塊的原理圖;

圖6是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)中恒流源模塊的原理圖;

圖7是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)中激勵(lì)輸出模塊的原理圖;

圖8是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)中接地電阻分檔模塊的原理圖之一;

圖9是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)中接地電阻分檔模塊的原理圖之二。

具體實(shí)施方式

[0025]以下描述和附圖充分地示出本文的具體實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。一些實(shí)施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。本文的實(shí)施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個(gè)范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。本文中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅被用來將一個(gè)元素與另一個(gè)元素區(qū)分開來，而不要求或者暗示這些元素之間存在任何實(shí)際的關(guān)系或者順序。實(shí)際上第一元素也能夠被稱為第二元素，反之亦然。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的結(jié)構(gòu)、裝置或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種結(jié)構(gòu)、裝置或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的結(jié)構(gòu)、裝置或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。本文中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

[0026]本申請的裝置或系統(tǒng)中的各個(gè)模塊可全部或部分通過軟件、硬件及其組合來實(shí)現(xiàn)。上述各模塊可以硬件形式內(nèi)嵌于或獨(dú)立于計(jì)算機(jī)設(shè)備中的處理器中，也可以以軟件形式存儲于計(jì)算機(jī)設(shè)備中的存儲器中，以便于處理器調(diào)用執(zhí)行以上各個(gè)模塊對應(yīng)的操作。

[0027]在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

[0028]圖1示出了本發(fā)明的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。

[0029]在該可選實(shí)施例中，所述用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成系統(tǒng)，包括：變頻信號源模塊1、激勵(lì)信號處理模塊2、電壓分檔模塊3、恒流源模塊4、激勵(lì)輸出模塊5、被測電池6及接地電阻分檔模塊7;

其中，所述變頻信號源模塊1，用于輸出變頻激勵(lì)信號;

所述激勵(lì)信號處理模塊2，用于對變頻激勵(lì)信號進(jìn)行濾波和放大處理;

所述電壓分檔模塊3，用于根據(jù)預(yù)設(shè)檔位(所選檔位)對濾波和放大處理后的變頻激勵(lì)信號進(jìn)行電壓分檔調(diào)節(jié);

所述恒流源模塊4，用于將分檔調(diào)節(jié)后的電壓信號轉(zhuǎn)為恒定電流信號，并通過接地電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓信號;

所述激勵(lì)輸出模塊5，用于將恒流源模塊4輸出的恒定電流信號作為測試電流輸入至被測電池6，被測電池6兩端產(chǎn)生變頻響應(yīng)交流電壓;

所述接地電阻分檔模塊7，用于電流經(jīng)被測電池6返回激勵(lì)回路，經(jīng)接地電阻分檔模塊7到輸出回路的地線，接地電阻分檔模塊7根據(jù)所選檔位切換到不同的接地電阻R66上;

所述變頻信號源模塊1的輸出端與所述激勵(lì)信號處理模塊2的輸入端電連接，所述激勵(lì)信號處理模塊2的輸出端與所述電壓分檔模塊3的輸入端電連接，所述電壓分檔模塊3的輸出端與所述恒流源模塊4的輸入端連接，所述恒流源模塊4的輸出端與所述激勵(lì)輸出模塊5的輸入端電連接，所述激勵(lì)輸出模塊5的輸出端與所述被測電池6的輸入端電連接，所述被測電池6的輸出端與所述接地電阻分檔模塊7的輸入端電連接。

[0030]在該可選實(shí)施例中，如圖3所示，所述變頻信號源模塊1包括模擬轉(zhuǎn)換器IC1、運(yùn)算放大器IC2A、運(yùn)算放大器IC2B及運(yùn)算放大器IC3A;

其中，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第一引腳與所述運(yùn)算放大器IC3A的第一引腳連接并輸出電壓V0，所述運(yùn)算放大器IC3A的第二引腳與所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第十三引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC3A的第三引腳與所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第二引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC3A的第八引腳接VCC8端，所述運(yùn)算放大器IC3A的第四引腳接VCC8-端，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第三引腳與所述運(yùn)算放大器IC2A的第一引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC2A的第二引腳與所述運(yùn)算放大器IC3A的第四引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC2A的第三引腳接地，所述運(yùn)算放大器IC2A的第四引腳接VCC8-端，所述運(yùn)算放大器IC2A的第八引腳接VCC8端，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第五引腳與所述運(yùn)算放大器IC2B的第六引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC2B的第五引腳接外部參考電壓輸入，所述運(yùn)算放大器IC2B的第七引腳與所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第六引腳連接，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第七引腳、第八引腳、第十引腳及第十一引腳分別接入信號CS、信號SCLK、信號DIN及信號LDAC，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第十二引腳接地，所述模擬轉(zhuǎn)換器IC1的第十四引腳接VCC1端。

[0031]在該可選實(shí)施例中，變頻信號源模塊1的原理為：模擬轉(zhuǎn)換器IC1為數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，在外部信號LDAC、DIN、SCLK、CS的控制下可輸出0.01HZ-10KHZ的變頻交流激勵(lì)源，運(yùn)算放大器IC2為DAC外接緩沖器，VREF4096為外部參考電壓輸入，運(yùn)算放大器IC3A為DAC輸出緩沖，V0為變頻信號源模塊1的輸出電壓。

[0032]在該可選實(shí)施例中，如圖4所示，所述激勵(lì)信號處理模塊2包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容C1、電容C2、運(yùn)算放大器IC3B及運(yùn)算放大器IC4A;

其中，所述運(yùn)算放大器IC3B的第五引腳與所述電阻R1的一端連接，所述電阻R1的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC3B的第六引腳分別與所述電阻R2的一端及所述電阻R3的一端連接，所述電阻R2的另一端接輸出電壓V0，所述電阻R3的另一端與所述電阻R4的一端連接，所述電阻R4的另一端分別與所述運(yùn)算放大器IC3B的第七引腳及所述電阻R5的一端連接，所述電阻R5的另一端分別與所述電阻R6的一端及所述電容C1的一端連接，所述電容C1的另一端接地，所述電阻R6的另一端分別與所述電容C2的一端及所述運(yùn)算放大器IC4A的第三引腳連接，所述電容C2的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC4A的第二引腳分別與第一引腳及所述電阻R7的一端連接，所述R7的另一端與所述電阻R8的一端連接，所述電阻R8的另一端輸出電壓V1，所述運(yùn)算放大器IC4A的第八引腳接VCC8端，所述運(yùn)算放大器IC4A的第四引腳接VCC8-端。

[0033]在該可選實(shí)施例中，激勵(lì)信號處理模塊2的原理為：輸出電壓V0為變頻信號源模塊1中的輸出電壓，運(yùn)算放大器IC3為反向放大電路，電阻R5、電容C1、電阻R6及電容C2組成二階無源低通濾波電路，運(yùn)算放大器IC4為跟隨器，輸出電壓V1為激勵(lì)信號處理模塊2的輸出電壓。

[0034]在該可選實(shí)施例中，如圖5所示，所述電壓分檔模塊3包括：反向觸發(fā)器IC5、模擬開關(guān)IC6、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18及電阻R19;

所述反向觸發(fā)器IC5的第一引腳與所述電阻R9的一端連接且接外部控制信號CONTRL1，所述電阻R9的另一端分別與所述電阻R10的一端及所述電阻R11的一端連接且接地，所述R10的另一端分別與所述反向觸發(fā)器IC5的第五引腳連接且接外部控制信號CONTRL2，所述電阻R11的另一端與所述反向觸發(fā)器IC5的第十三引腳連接且接外部控制信號CONTRL3，所述反向觸發(fā)器IC5的第二引腳與第三引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第四引腳與所述模擬開關(guān)IC6的第十一引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第六引腳與第九引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第七引腳接地，所述反向觸發(fā)器IC5的第八引腳與所述模擬開關(guān)IC6的第九引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第十引腳與所述模擬開關(guān)IC6的第十引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第十一引腳與第十二引腳連接，所述反向觸發(fā)器IC5的第十四引腳接VCC14端，所述模擬開關(guān)IC6的第一引腳分別與所述電阻R18的一端及所述電阻R19的一端連接，所述電阻R18的另一端分別與所述電阻R15的一端及所述模擬開關(guān)IC6的第十二引腳連接，所述電阻R15的另一端分別與所述電阻R13的一端及所述模擬開關(guān)IC6的第十五引腳連接，所述電阻R13的另一端與所述模擬開關(guān)IC6的第十四引腳連接并接輸出電壓V1，所述電阻R19的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC6的第五引腳及所述電阻R16的一端連接，所述電阻R16的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC6的第二引腳及所述電阻R14的一端連接，所述電阻R14的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC6的第四引腳及所述電阻R17的一端連接，所述電阻R17的另一端接地，所述模擬開關(guān)IC6的第三引腳與所述電阻R12的一端連接，所述電阻R12的另一端輸出電壓V2，所述模擬開關(guān)IC6的第六引腳接地，所述模擬開關(guān)IC6的第七引腳接VCC8-端，所述模擬開關(guān)IC6的第八引腳接地，所述模擬開關(guān)IC6的第十三引腳接地，所述模擬開關(guān)IC6的第十六引腳接VCC8端。

[0035]在該可選實(shí)施例中，電壓分檔模塊3的原理為：電壓分檔模塊3中V1為激勵(lì)信號處理模塊2的輸出電壓;電阻R13、電阻R15、電阻R18、電阻R19、電阻R16、電阻R14及電阻R17為接地分壓電阻，IC6為模擬開關(guān)，模擬開關(guān)IC6的第十四引腳、第十五引腳、第十二引腳、第一引腳、第五引腳、第二引腳、和第四引腳為關(guān)鍵的分壓輸入點(diǎn)，根據(jù)檔位的不同，可任意選通形成不同的分壓輸入，IC5為施密特反向觸發(fā)器，在外部控制信號CONTRL1、CONTRL2、CONTRL3的控制下，可控制模擬開關(guān)IC6進(jìn)行各分壓點(diǎn)的選擇，V2為電壓分檔模塊3的最終輸出電壓。

[0036]在該可選實(shí)施例中，如圖6所示，所述恒流源模塊4包括電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電容C3、電容C4、電容C5、運(yùn)算放大器IC7A、運(yùn)算放大器IC7B、運(yùn)算放大器IC8B、運(yùn)算放大器IC9A及運(yùn)算放大器IC9B;

其中，所述運(yùn)算放大器IC7A的第一引腳分別與所述運(yùn)算放大器IC7A的第二引腳及所述電阻R22的一端連接，所述運(yùn)算放大器IC7A的第三引腳分別與所述電阻R21的一端及所述電容C3的一端連接，所述電阻R21的另一端與所述電容C3的另一端連接且接地，所述運(yùn)算放大器IC7A的第八引腳接VCC8端，所述運(yùn)算放大器IC7A的第四引腳接VCC8-端，所述電阻R22的另一端與所述運(yùn)算放大器IC8B的第五引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC8B的第六引腳分別與所述電阻R23的一端、所述電阻R24的一端及所述電阻R23的一端連接，所述電阻R23的另一端與所述運(yùn)算放大器IC7B的第六引腳及七引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC7B的第五引腳接輸出電壓V2，所述運(yùn)算放大器IC8B的第七引腳分別與所述電阻R24的另一端、所述電阻R25的另一端及所述電阻R27的一端連接，所述電阻R27的另一端分別與所述運(yùn)算放大器IC9A的第三引腳及所述電阻R26的一端連接，所述電阻R26的另一端分別與所述運(yùn)算放大器IC9B的第七引腳及第六引腳連接，所述運(yùn)算放大器IC9B的第五引腳分別與所述電阻R30的一端、所述電阻R31的一端及所述電阻R32的一端連接且輸出電壓V3，所述電阻R31的另一端與所述電阻R32的另一端連接且接地，所述電阻R30的另一端分別與所述電阻R29的一端及所述運(yùn)算放大器IC9A的第一引腳連接，所述電阻R29的另一端分別與所述電阻R28的一端及所述運(yùn)算放大器IC9A的第二引腳連接，所述電阻R28的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC9A的第八引腳與所述電容C4的一端連接且接VCC8端，所述電容C4的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC9A的第四引腳與所述電容C5的一端連接且接VCC8-端，所述電容C5的另一端接地。

[0037]在該可選實(shí)施例中，恒流源模塊4的原理為：恒流源模塊4中的輸出電壓V2為電壓分檔模塊3的輸出電壓;IC7為雙運(yùn)放的兩路跟隨器，IC8為減法器，同向端輸入為地電位，反向輸入為V2跟隨緩沖后的電壓，IC9為雙運(yùn)放組成的V/I轉(zhuǎn)換恒流源，為正反饋平衡型howland恒流源，其輸出電流不受負(fù)載大小的影響，其中，電阻R26=電阻R27，電阻R28=電阻R29，IC8B的輸出電壓為U1，則其輸出電流I=U1/R30，恒流源模塊4的最終輸出電壓為V3=I*(R31//R32)。

[0038]在該可選實(shí)施例中，如圖7所示，所述激勵(lì)輸出模塊5包括電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36、電阻R37、電阻R38、電容C6、電容C7、電容C8、運(yùn)算放大器IC10A、運(yùn)算放大器IC11A、晶體管Q1、晶體管Q2、晶體管Q3、晶體管Q4、二極管D1、二極管D2及二極管D3;

其中，所述運(yùn)算放大器IC10A的第一引腳與所述電阻R34的一端及所述電容C8的一端連接，所述電容C8的另一端與所述電阻R33的一端及所述運(yùn)算放大器IC10A的第二引腳連接，所述電阻R33的另一端接輸出電壓V4，所述運(yùn)算放大器IC10A的第三引腳接輸出電壓V3，所述運(yùn)算放大器IC10A的第四引腳與所述電容C7的一端連接且接VCC5-端，所述電容C7的另一端接地，所述運(yùn)算放大器IC10A的第八引腳與所述電容C6的一端連接且接VCC5端，所述電容C6的另一端接地，所述電容的R34的另一端分別與所述二極管D1的第三引腳及所述運(yùn)算放大器IC11A的第三引腳連接，所述二極管D1的第二引腳接VCC5端，所述二極管D1的第一引腳接VCC5-端，所述運(yùn)算放大器IC11A的第一引腳分別與所述運(yùn)算放大器IC11A的第二引腳、所述二極管D2的負(fù)極及所述二極管D3的正極連接，所述運(yùn)算放大器IC11A的第八引腳接VCC5端，所述運(yùn)算放大器IC11A的第四引腳接VCC5-端，所述二極管D2的正極分別與所述電阻R35的一端及所述晶體管Q1的基極連接，所述電阻R35的另一端接VCC5端，所述晶體管Q1的集電極接VCC5端，所述晶體管Q1的發(fā)射極與所述晶體管Q2的基極連接，所述晶體管Q2的集電極接VCC5端，所述晶體管Q2的發(fā)射極與所述電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端與所述電阻R38的一端連接且輸出電壓V5，所述電阻R38的另一端與所述晶體管Q4的發(fā)射極連接，所述晶體管Q4的集電極接VCC5-端，所述晶體管Q4的基極與所述晶體管Q3的發(fā)射極連接，所述晶體管Q3的集電極接VCC5-端，所述晶體管Q3的基極分別與所述二極管D3的負(fù)極及所述電阻R36的一端連接，所述電阻R36的另一端接VCC5-端。

[0039]在該可選實(shí)施例中，激勵(lì)輸出模塊5的原理為：輸出電壓V3為恒流輸出模塊的輸出電壓，輸出電壓V4為接地電阻分檔模塊7的反饋電壓;IC10A為輸出運(yùn)算放大器，IC11為跟隨器，電阻R35、二極管D2、二極管D3、電阻R36、晶體管Q1、晶體管Q2、晶體管Q3、晶體管Q4、電阻R37及電阻R38組成輸出功率放大電路，V5為激勵(lì)輸出模塊5的最終輸出電壓，且該輸出施加到被測電池正極。

[0040]在該可選實(shí)施例中，如圖8-圖9所示(圖8中的①端與圖9中的①端連接，圖8中的②端與圖9中的②端連接，圖8中的③端與圖9中的③端連接)，所述接地電阻分檔模塊7包括電阻R47、電阻R48、電阻R49、電阻R50、電阻R51、電阻R52、電阻R53、電阻R54、電阻R55、電阻R60、電阻R61、電阻R62、電阻R63、電阻R66、電阻R68、電阻R69、電阻R70、電阻R71、電阻R72、場效應(yīng)管Q8、場效應(yīng)管Q9、場效應(yīng)管Q10、光耦繼電器OD4、光耦繼電器OD5、光耦繼電器OD6、模擬開關(guān)IC12、模擬開關(guān)IC13及模擬開關(guān)IC14;

其中，所述模擬開關(guān)IC12的第一引腳分別與所述模擬開關(guān)IC13的第一引腳、所述電阻R51的一端、所述場效應(yīng)管Q9的漏極、所述光耦繼電器OD5的第二引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第九引腳連接，所述場效應(yīng)管Q9的源極與所述電阻R50的一端連接且接地，所述電阻R50的另一端與所述場效應(yīng)管Q9的柵極連接且接外部控制信號CONTRL8，所述電阻R51的另一端與所述電阻R52的一端連接且接VCC8，所述電阻R52的另一端與所述光耦繼電器OD5的第一引腳連接，所述光耦繼電器OD5的第六引腳分別與所述光耦繼電器OD6的第四引腳、所述光耦繼電器OD4的第六引腳鏈接且接信號VBACK，所述光耦繼電器OD5的第四引腳通過所述電阻R60與所述電阻R61的一端連接，所述電阻R61的另一端接信號VBACK2，所述光耦繼電器OD4的第一引腳與所述電阻R49的一端連接，所述電阻R49的另一端分別與所述電阻R48的一端連接且接VCC8端，所述電阻R48的另一端分別與所述場效應(yīng)管Q8的漏極、所述光耦繼電器OD4的第二引腳、所述模擬開關(guān)IC12的第八引腳、所述模擬開關(guān)IC13的第八引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第八引腳連接，所述場效應(yīng)管Q8的柵極與所述電阻R47的一端連接且接信號CONTRL7，所述電阻R47的另一端與所述場效應(yīng)管Q8的源極連接且接地，所述光耦繼電器OD6的第一引腳與所述電阻R55的一端連接，所述電阻R55的另一端與所述電阻R54的一端連接且接VCC8，所述電阻R54的另一端分別與所述場效應(yīng)管Q10的漏極、所述光耦繼電器OD6的第二引腳、所述模擬開關(guān)IC12的第十六引腳、所述模擬開關(guān)IC13的第十六引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第十六引腳連接，所述場效應(yīng)管Q10的柵極與所述電阻R53的一端連接且接信號CONTRL9，所述電阻R53的另一端與所述場效應(yīng)管Q10的源極連接且接地，所述光耦繼電器OD6的第三引腳通過所述電阻R2與所述電阻R63的一端連接，所述電阻R63的另一端接信號VBACK3，所述模擬開關(guān)IC12的第二引腳分別與所述模擬開關(guān)IC12的第十五引腳、所述電阻R66、所述電阻R68、所述電阻R69、所述電阻R70、所述電阻R71及所述電阻R72的一端連接，所述電阻R68的另一端分別與所述模擬開關(guān)IC13的第二引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第十五引腳連接且接信號VBACK2，所述電阻R69的另一端分別與所述電阻R70、所述電阻R71、所述電阻R72的另一端、所述模擬開關(guān)IC13的第十五引腳及模擬開關(guān)IC14的第二引腳連接且接信號VBACK3，所述電阻R66的另一端與所述模擬開關(guān)IC14的第十引腳連接且接輸入信號VBACK1，所述模擬開關(guān)IC12的第三引腳分別與第十四引腳及第六引腳連接且接采樣點(diǎn)SAMPLEI+，所述模擬開關(guān)IC12的第四引腳及所述模擬開關(guān)IC13的第四引腳均接VCC17-端，所述模擬開關(guān)IC14的第四引腳接VCC5-端，所述模擬開關(guān)IC12的第五引腳、所述模擬開關(guān)IC13的第五引腳及所述模擬開關(guān)IC14的第五引腳均接地，所述模擬開關(guān)IC12的第七引腳通過所述電阻R66與所述模擬開關(guān)IC13的第七引腳連接，所述模擬開關(guān)IC12的第十三引腳及所述模擬開關(guān)IC13的第十三引腳均接VCC17端，所述模擬開關(guān)IC14的第十三引腳接VCC5端，所述模擬開關(guān)IC13的第三引腳分別與第十四引腳及第六引腳連接且接采樣點(diǎn)SAMPLEI-，所述模擬開關(guān)IC14的第三引腳分別與第十四引腳及第十一引腳連接且輸出電壓V4。

[0041]在該可選實(shí)施例中，接地電阻分檔模塊7的原理為：接地電阻分檔模塊7中的信號VBACK為電池負(fù)極反饋電壓;SAMPLEI+、SAMPLEI-為接地電阻電壓采樣點(diǎn)，用于采樣計(jì)算激勵(lì)電流信息;電阻R68、電阻R69\\電阻R70\\電阻R71\\電阻R72、電阻R66分別是三個(gè)檔位對應(yīng)的接地電阻;場效應(yīng)管Q8、光耦繼電器OD4，場效應(yīng)管Q9、光耦繼電器OD5，場效應(yīng)管Q10，光耦繼電器OD6，分別在CONTRL7，CONTRL8，CONTRL9三個(gè)外部控制信號控制下形成三路控制信號，三路代表三個(gè)檔位選擇，不能同時(shí)導(dǎo)通，三路分別導(dǎo)通時(shí)，形成三個(gè)對應(yīng)輸入信號VBACK1、VBACK2、VBACK3，三個(gè)輸入信號分別連接到模擬開關(guān)IC14的第七引腳、第十引腳及第十五引腳。當(dāng)CONTRL7為高電平時(shí)，場效應(yīng)管Q8導(dǎo)通，光耦繼電器OD4的第二引腳被拉低，則光耦繼電器OD4導(dǎo)通，此時(shí)VBACK=VBACK1，同時(shí)，模擬開關(guān)IC12、模擬開關(guān)IC13、模擬開關(guān)IC14的第八引腳被同時(shí)拉低，此時(shí)模擬開關(guān)IC12、模擬開關(guān)IC13、模擬開關(guān)IC14各自的第六引腳及第七引腳分別導(dǎo)通，輸出電壓V4=VBACK1=VBACK，電阻R66為四端子開爾文電阻，電阻R66的I1引腳和I2引腳通過模擬開關(guān)IC12、模擬開關(guān)IC13分別連接到采樣點(diǎn)SAMPLEI+及SAMPLEI-，這樣在選通接地電阻(R66)的同時(shí)將電流采樣點(diǎn)也接通到對應(yīng)的接地電阻兩端以便采樣激勵(lì)電流;輸出電壓V4將反饋至激勵(lì)輸出模塊5中的運(yùn)算放大器IC10A的反向端形成負(fù)反饋閉環(huán);CONTRL8和CONTRL9為高電平時(shí)，則與另兩路分析同理。

[0042]圖2示出了本發(fā)明的一種用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成方法的一個(gè)實(shí)施例。

[0043]在該可選實(shí)施例中，所述用于鋰電池阻抗測量的多檔激勵(lì)生成方法，包括：

步驟S101、輸出變頻激勵(lì)信號，并對變頻激勵(lì)信號進(jìn)行濾波和放大處理;

步驟S102、根據(jù)預(yù)設(shè)檔位對濾波和放大處理后的變頻激勵(lì)信號進(jìn)行電壓分檔調(diào)節(jié);

步驟S103、將分檔調(diào)節(jié)后的電壓信號轉(zhuǎn)為恒定電流信號，并通過接地電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓信號;

步驟S104、將輸出的恒定電流信號作為測試電流輸入至被測電池，并根據(jù)預(yù)設(shè)檔位將測試電流切換至阻值不同的接地電阻上。

[0044]本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。

說明書附圖(9)