电池内阻检测装置与方法制造方法及图纸

技术编号:31153822 阅读:11 留言:0更新日期:2021-12-04 09:42
本发明专利技术涉及一种电池内阻检测装置与方法,适用于电力变换装置,电池内阻检测装置包含:数据获取模块用于获取电池电压和电池电流以得到直流电压和交流电压以及直流电流和交流电流;第一计算模块用于接收数据获取模块在任一时间点所获得的交流电流和交流电压,以输出第一内阻值和电池电容;第二计算模块用于接收数据获取模块在多个时间点所获得得多个直流电流和多个直流电压,以及电池电容,以输出第二内阻值;选择模块接收第一内阻值和第二内阻值,并选择其中一者作为电池内阻值输出。本发明专利技术通过直流法和交流法的结合运用,提高电池内阻的检测精确度。阻的检测精确度。阻的检测精确度。

【技术实现步骤摘要】
电池内阻检测装置与方法


[0001]本文涉及一种检测装置与方法,特别涉及一种电池内阻检测装置与方法。

技术介绍

[0002]现今,蓄电池被广泛地应用于各种电子装置上,如果电池失效或容量不足,就有可能造成重大事故,所以需对蓄电池的运行参数进行全面的在线监测。其中,蓄电池的内阻为衡量蓄电池性能的一个重要技术指标。电池内阻增大,会导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短,对电池性能、寿命等造成严重影响。
[0003]由此可知,电池的内阻过大会导致电池的损坏,需要监测电池内阻,预测内阻变化趋势。现有技术利用直流法或交流法来检测电池内阻。然而直流法与交流法均有其适用条件,若在非适用条件下进行检测,所测得的电池内阻并不准确。此外,直流法在利用电池电流进行电池内阻检测的过程中,电池的开路电压会产生变化,进而影响直流法的检测精准度。
[0004]因此,目前迫切需要一种可改善上述已知技术的电池内阻检测装置与方法。

技术实现思路

[0005]为提高电池内阻检测精度,本专利技术提供一种电池内阻检测装置与方法。
[0006]根据本专利技术的第一方面,提供一种电池内阻检测装置,适用于电力变换装置,电力变换装置包含电池和耦接至电池的电力变换器。其中,电池内阻检测装置包含数据获取模块、第一计算模块、第二计算模块和选择模块。数据获取模块用于获取电池电压和电池电流,以得到所述电池电压中的直流电压和交流电压,以及所述电池电流中的直流电流和交流电流。第一计算模块用于接收所述数据获取模块在任一时间点所获得的所述交流电流和所述交流电压,以输出第一内阻值和电池电容。第二计算模块用于接收所述采样模块在多个时间点所获得的多个所述直流电流和多个所述直流电压以及所述电池电容,以输出第二内阻值。选择模块用于接收第一内阻值和第二内阻值并选择第一内阻值和第二内阻值中的一者作为电池内阻值。
[0007]在一些实施例中,电池内阻检测装置还包含保护模块,用于接收电池内阻值,当电池内阻值大于参考电阻值时,保护模块输出开关信号至电力变换器。
[0008]在一些实施例中,保护模块还包含:调整器用于根据电池内阻值调整电池电流参考值;电流控制器用于根据调整后的电池电流参考值调节电池电流,以获得控制信号;调变器用于根据控制信号获得所述开关信号。
[0009]在一些实施例中,当直流电流小于电流阈值时,选择模块选择第一内阻值作为电池内阻值;当所述直流电流大于电流阈值时,选择模块选择第二内阻值作为电池内阻值。
[0010]在一些实施例中,第一计算模块根据交流电流和交流电压计算峰值电压、峰值电流和相位差,并根据峰值电压、峰值电流和相位差获得第一内阻值和电池电容。
[0011]在一些实施例中,第二计算模块根据电池电容和多个直流电流计算一时间段内所
述电池的开路电压的变化量,并根据多个直流电压、开路电压的变化量和多个直流电流获得第二内阻值。
[0012]在一些实施例中,数据获取模块包含:第一滤波器,接收电池电流,并经由滤波输出交流电流;第二滤波器,接收电池电流,并经由滤波输出直流电流;第三滤波器,接收电池电压,并经由滤波输出交流电压;以及第四滤波器,接收电池电压,并经由滤波输出直流电压。
[0013]在一些实施例中,第一滤波器和第三滤波器为带通滤波器,第二滤波器和第四滤波器为低通滤波器。
[0014]根据本专利技术的第二方面,提供一种电池内阻检测方法,包含下列步骤:(a)获取电池电压和电池电流,以获得电池电压中的直流电压和交流电压以及电池电流中的直流电流和交流电流;(b)根据在任一时间点所获取的交流电流和交流电压,并经由计算得出第一内阻值和电池等效电容;(c)根据在多个时间点所获取的多个直流电流和多个直流电压以及电池等效电容,并经由计算得出第二内阻值;以及(d)从第一内阻值和第二内阻值中选择一者作为电池内阻值。
[0015]在一些实施例中,所述方法还包含:(e)当电池内阻值大于参考电阻值时,输出开关信号至电力变换器,以调整电池电流。
[0016]在一些实施例中,在步骤(e)中,根据电池内阻值调整电池电流参考值;根据调整后的电池电流参考值调节电池电流,以获得控制信号;根据控制信号获得开关信号。
[0017]在一些实施例中,步骤(d)包含:当直流电流小于电流阈值时,选择第一内阻值作为电池内阻值;当直流电流大于电流阈值时,选择第二内阻值作为电池内阻值。
[0018]在一些实施例中,步骤(b)包含:根据交流电流和交流电压计算峰值电压、峰值电流和相位差,并根据峰值电压、峰值电流和相位差获得第一内阻值和电池电容。
[0019]在一些实施例中,步骤(c)包含:根据电池电容计算一时间段内所述电池的开路电压变化量,并根据直流电压、开路电压变化量和直流电流计算所述第二内阻值。
[0020]本专利技术的电池内阻检测装置与方法,基于交流法的结果对直流法进行校正,并且根据实际需求选择直流法或交流法的检测结果作为电池内阻,以提高电池内阻的检测精确度。在电池内阻过大时,通过调整电池电流来减小电池内阻,以此延长电池使用寿命,例如输入与电池电流方向相反的电流来减小电池内阻,以此延长电池使用寿命。
附图说明
[0021]图1为本文较佳实施例的电池内阻检测装置的电路结构示意图。
[0022]图2为本文另一较佳实施例的电池内阻检测装置的电路结构示意图。
[0023]图3为本文较佳实施例的电池内阻检测方法的流程图。
[0024]其中,附图标记:
[0025]1:电池内阻检测装置
[0026]2:电力变换装置
[0027]21:电池
[0028]22:电力变换器
[0029]3:电网
[0030]4:数据获取模块
[0031]5:第一计算模块
[0032]51:相位检测器
[0033]52:峰值计算器
[0034]53:电容计算器
[0035]54:第一电阻计算器
[0036]6:第二计算模块
[0037]61:电压校正器
[0038]62:第二电阻计算器
[0039]7:选择模块
[0040]8:保护模块
[0041]81:调整器
[0042]82:电流控制器
[0043]83:调变器
[0044]S1、S2、S3、S4、S5:步骤
具体实施方式
[0045]体现本文特征与优点的一些典型实施例将在下文中详细叙述。应理解的是,本文能够在不同的方面具有各种的变化,其均不脱离本文的保护范围,且其中的说明和图示在本质上用于说明,而并不应理解为对本文的限制。
[0046]图1为本文较佳实施例的电池内阻检测装置的电路示意图。如图1所示,电力变换装置2包含电池21和电力变换器22,其中,电力变换器22为DC/AC转换器。电池21耦接至DC/AC转换器的直流侧,DC/AC转换器的交流侧耦接至电网3。电池内阻检测装置1耦接至电池21,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池内阻检测装置,适用于电力变换装置,所述电力变换装置包含电池和耦接于所述电池的电力变换器,其特征在于,所述电池内阻检测装置包含:数据获取模块,用于获取电池电压和电池电流,以得到所述电池电压中的直流电压和交流电压,以及所述电池电流中的直流电流和交流电流;第一计算模块,用于接收所述数据获取模块在任一时间点所获得的所述交流电流和所述交流电压,以输出第一内阻值和电池电容;第二计算模块,用于接收所述采样模块在多个时间点所获得的多个所述直流电流和多个所述直流电压以及所述电池电容,以输出第二内阻值;以及选择模块,用于接收所述第一内阻值和所述第二内阻值,并选择所述第一内阻值和所述第二内阻值中的一者作为电池内阻值。2.如权利要求第1所述的电池内阻检测装置,其特征在于,所述电池内阻检测装置还包含保护模块,用于接收所述电池内阻值,当所述电池内阻值大于参考电阻值时,所述保护模块输出开关信号至所述电力变换器。3.如权利要求2所述的电池内阻检测装置,其特征在于,所述保护模块还包含:调整器,用于根据所述电池内阻值调整电池电流参考值;电流控制器,用于根据调整后的所述电池电流参考值调节所述电池电流,以获得控制信号;调变器,用于根据所述控制信号获得所述开关信号。4.如权利要求1所述的电池内阻检测装置,其特征在于,当所述直流电流小于电流阈值时,所述选择模块选择所述第一内阻值作为所述电池内阻值;当所述直流电流大于所述电流阈值时,所述选择模块选择所述第二内阻值作为所述电池内阻值。5.如权利要求1所述的电池内阻检测装置,其特征在于,所述第一计算模块根据所述交流电流和所述交流电压计算峰值电压、峰值电流和相位差,并根据所述峰值电压、所述峰值电流和所述相位差获得所述第一内阻值和所述电池电容。6.如权利要求1所述的电池内阻检测装置,其特征在于,所述第二计算模块根据所述电池电容和所述多个直流电流计算一时间段内所述电池的开路电压的变化量,并根据所述多个直流电压、所述开路电压的变化量和所述多个直流电流获得所述第二内阻值。7.如权利要求1所述的电池内阻检测装置,其特征在于,所述数据获取模块包含:第一滤波器,接收所述电池电流,并经由滤波输出所述交流电流;...

【专利技术属性】
技术研发人员:董明轩王长永邱爱斌
申请(专利权)人:台达电子企业管理上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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