The invention relates to the field of battery testing, in particular to a battery impedance measuring system. The invention performs impedance calculation by means of a multi frequency Fourier method. AC impedance measurement method overcomes the traditional measuring once a frequency value is calculated, and the measurement of a complete impedance spectrum need to spend a few minutes or tens of minutes or even a few hours of this problem, achieved in a few seconds the impedance of a complete frequency range of the measured spectrum, high speed beneficial effect, high efficiency, and the algorithm is robust, simple hardware structure.
【技术实现步骤摘要】
一种电池阻抗测量系统
本专利技术涉及电池测试领域,具体为一种电池阻抗测量系统。
技术介绍
电池内阻是体现电池性能的重要参数之一,通过研究发现,电池荷电状态和健康状态与内阻有着密切的关系,因此采用内阻检测法测量电池的性能对电池进行维护是目前公认的电池维护的有效方案之一,电池的内阻一般很小,只有几毫欧甚,甚至几微欧,对如此小的阻值进行精确的测量是一个比较复杂的过程。目前应用最广泛的方法是直流法和交流法,直流法是用一个给定电流瞬间通过电池,测量电池上的瞬间压降,然后计算出阻抗,该方法无法进行在线测试,同时会对电池产生一定的影响;交流法是在电池上施加一个交流信号,测出电池两端的电压以及相位差,由公式计算出电池的内阻,该方法可进行在线测试,对电池影响较小。目前的电池阻抗测试方法多为交流法,然而该方法测试相对较慢,且硬件复杂。
技术实现思路
针对上述存在问题或不足,本专利技术提供了一种电池阻抗测量系统,可快速测量出电池的阻抗,且算法稳健,硬件结构简单。一种电池阻抗测量系统,包括主控制器模块、加法器模块、标准电阻、电压采集与信号处理模块、隔直电容和各交流信号源。所述标准电阻为金属膜电阻;待测电池为一次电池或二次电池。所述电压采集与信号处理模块用于信号的采集、放大、抬升和滤波;电压采集与信号处理模块检测标准电阻两端的电压值和待测电池两端的电压值,然后传输给主控制器模块对其进行分析和处理,计算出待测电池的阻抗。所述隔直电容主要用于隔离开系统中的直流信号成份;所述各交流信号源由n个交流信号源组成,各个交流信号源产生的恒定交流信号频率不同,n≥2,各交流信号源生成的信号经加法器模块 ...
【技术保护点】
一种电池阻抗测量系统,包括主控制器模块、加法器模块、标准电阻、电压采集与信号处理模块、隔直电容和各交流信号源,其特征在于:所述标准电阻为金属膜电阻;所述电压采集与信号处理模块用于信号的采集、放大、抬升和滤波;电压采集与信号处理模块检测标准电阻两端的电压值和待测电池两端的电压值,然后传输给主控制器模块对其进行分析和处理,计算出待测电池的阻抗;所述隔直电容用于隔离开系统中的直流信号成份;所述各交流信号源由n个交流信号源组成,各个交流信号源产生的恒定交流信号频率不同,n≥2,各交流信号源生成的信号经加法器模块进行加法运算后施加到待测电池上;所述主控制器模块用于控制电压采集与信号处理模块,并且对其采集回的标准电阻两端电压值和待测电池两端电压值采用多频率傅立叶交流阻抗测量方法来计算出待测电池的阻抗和阻抗谱;以及用于控制各交流信号源产生的信号或组合信号。
【技术特征摘要】
1.一种电池阻抗测量系统,包括主控制器模块、加法器模块、标准电阻、电压采集与信号处理模块、隔直电容和各交流信号源,其特征在于:所述标准电阻为金属膜电阻;所述电压采集与信号处理模块用于信号的采集、放大、抬升和滤波;电压采集与信号处理模块检测标准电阻两端的电压值和待测电池两端的电压值,然后传输给主控制器模块对其进行分析和处理,计算出待测电池的阻抗;所述隔直电容用于隔离开系统中的直流信号成份;所述各交流信号源由n个交流信号源组成,各个交流信号源产生的恒定交流信号频率不同,n≥2,各交流信号源生成的信号经加法器模块进行加法运算后施加到待测电池上;所述主控制器模块用于控制电压采集与信号处理模块,并且对其采集回的标准电阻两端电压值和待测电池两端电压值采用多频率傅立叶交流阻抗测量方法来计算出待测电池的阻抗和阻抗谱;以及用于控制各交流信号源产生的信号或组合信号。2.如权利要求1所述电池阻抗测量系统,其特征在于:所述多频率傅立叶交流阻抗测量方法具体为:电压采集与信号处理模块所采集的标准电阻电压为Vi,待测电池电压为Vu,有Vu=A1COSω1t+A2COSω2t+...AnCOSωnt,n≥1;Vi=B1COS(ω1t+θ1)+B2COS(ω2t+θ2)+...BnCOS(ωnt+θn),n≥1;It=Vi/R;常数A1、A2...An分别为各个交流信号源的幅值,ω1、ω2...ωn分别为各个交流信号源的角频率,B1、B2...Bn为各个响应信号的幅值,θ1、θ2...θn为各个响应信号的滞后相位角;通过傅立叶的复数表达式,将时域信号对频域信号进行绘图,对于余弦信号,其电压信号实部的表达式为:电压信号虚部的表达式为:
【专利技术属性】
技术研发人员:向勇,刘恒,冯雪松,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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