用于使用频率响应来测量测试电池的内部阻抗的设备、系统和方法技术方案

公开了电池阻抗测试设备、电路、系统以及相关的方法。阻抗测量设备包括：电流驱动器，该电流驱动器配置为响应于控制信号生成要施加于测试电池的激励电流信号；和处理器，该处理器与电流驱动器可操作地耦合。处理器配置为在自动测范围模式和测量模式期间生成控制信号。自动测范围模式将激励电流信号在多个不同振幅上施加至测试电池以便在每个振幅测量对激励电流信号的响应。测量模式针对响应于自动测范围模式的结果的振幅将激励电流信号施加至测试电池。对于低阻抗电池，可以获得改进的灵敏度和分辨率，且具有快速的测量时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用频率响应来测量测试电池的内部阻抗的设备、系统和方法优先权要求本申请要求2016年3月3日提交的申请序列号为15/060,183的待决的美国专利申请“用于使用频率响应来测量测试电池的内部阻抗的设备、系统和方法(Device,System,andMethodforMeasuringInternalImpedanceofaTestBatteryUsingFrequencyResponse)”的申请日期的权益，该申请的公开内容由此通过引用其全文并入本文。相关申请本申请涉及2014年6月4日提交的、公布为US2014/0358462的、申请号为14/296,321的待决的美国专利申请，该申请要求2013年6月4日提交的、申请号为61/831,001的美国临时申请的权益。本申请也涉及2015年7月1日提交的、申请号为14/789,959的待决的美国专利申请。上述申请中的每一个的公开内容由此通过引用其全文并入本文。关于联邦政府赞助的研究或开发的声明本专利技术是在由美国能源部授予的第DE-AC07-05-ID14517号合同下得到政府支持而作出的。政府对本专利技术具有某些权利。
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【技术保护点】
1.一种阻抗测量设备，包括：电流驱动器，所述电流驱动器配置为响应于控制信号而生成要被施加至测试电池的激励电流信号；以及处理器，所述处理器与所述电流驱动器可操作地耦合，所述处理器配置为在自动测范围模式和测量模式期间生成所述控制信号，其中：所述自动测范围模式将所述激励电流信号在多个不同的振幅上施加至所述测试电池，以便在每个振幅测量对所述激励电流信号的响应；以及所述测量模式针对响应于所述自动测范围模式的结果的振幅将所述激励电流信号施加至所述测试电池。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.03 US 15/060,1831.一种阻抗测量设备，包括：电流驱动器，所述电流驱动器配置为响应于控制信号而生成要被施加至测试电池的激励电流信号；以及处理器，所述处理器与所述电流驱动器可操作地耦合，所述处理器配置为在自动测范围模式和测量模式期间生成所述控制信号，其中：所述自动测范围模式将所述激励电流信号在多个不同的振幅上施加至所述测试电池，以便在每个振幅测量对所述激励电流信号的响应；以及所述测量模式针对响应于所述自动测范围模式的结果的振幅将所述激励电流信号施加至所述测试电池。2.如权利要求1所述的阻抗测量设备，进一步包括前置放大器，所述前置放大器包括所述电流驱动器和信号测量模块，所述信号测量模块配置为响应于所述激励电流信号被施加于所述测试电池而测量电信号。3.如权利要求1或权利要求2所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述电流驱动器呈现出大于大约20的总增益。4.如权利要求3所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述总增益大于大约60。5.如权利要求1或权利要求2所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述电流驱动器包括至少三个级联增益级，来自每个级联增益级的输出被反馈至所述处理器以便确定从所述处理器传输回所述电流驱动器的多个降压电压。6.如权利要求5所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述至少三个级联增益级包括：呈现出大约0.166的第一增益的第一增益级、呈现出大约-20的第二增益的第二增益级、呈现出大约20的第三增益的第三增益级。7.如权利要求1或权利要求2所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述电流驱动器配置为生成正弦曲线之和(SOS)电流信号或交替的正弦、余弦(ASC)之和信号中的至少一个。8.如权利要求1或权利要求2所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述电流驱动器包括差分电流源，所述差分电流源包括可操作地耦合至所述测试电池的上挽电流源和下挽电流源。9.一种阻抗测量系统，包括：测试电池；以及阻抗测量设备，所述阻抗测量设备可操作地耦合至所述测试电池，其中，所述阻抗测量设备包括：前置放大器，所述前置放大器包括可操作地与所述测试电池耦合的电流驱动器和信号测量模块；电流控制信号生成器，所述电流控制信号生成器可操作地与所述前置放大器耦合；数据采集系统，所述数据采集系统可操作地与所述前置放大器耦合；和处理器，所述处理器可操作地与所述电流控制信号生成器和所述数据采集系统耦合，其中，所述处理器配置为：控制所述电流控制信号生成器在自动测范围模式期间将电流控制信号发射至所述前置放大器，以便使所述电流驱动器生成呈现出一振幅范围的激励电流信号；控制所述数据采集系统，以对在所述自动测范围模式期间来自所述信号测量模块的所述测试电池的响应进行分析；控制所述电流控制信号生成器在测量期间将所述电流控制信号发射至所述前置放大器，以便至少部分基于在所述自动测范围模式期间分析所述测试电池的所述响应，使所述电流驱动器生成呈现出经选择的振幅的所述激励电流信号；并且控制所述数据采集系统，以对在所述测量模式期间来自所述信号测量模块的所述测试电池的响应进行分析，以便确定所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·克里斯托弗森，W·H·莫里森，J·L·莫里森，
申请(专利权)人：巴特勒能源同盟有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US