一种多信号可嵌入式锂离子电池电化学阻抗谱测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多信号可嵌入式锂离子电池电化学阻抗谱测试装置及方法，包括：S1：220V交流电经过开关电源变成直流低压大电流电源；S2：由于装置具有可嵌入性，且激励信号与参考信号具有很好一致性，这就使得可在嵌入系统中做无缝切换下阻抗测试，可灵活进行电池充放电测试实验设计；S3：不同激励电流信号，对应锂离子电池中会产生不同的响应电压信号；S4：提出一种可随周期与时变信号变化处理的“随变智能优化算法”，使得处理灵活性以及效率大大提高。本发明专利技术不仅小巧方便可在线测量电化学阻抗谱，并保证在不干扰电池电极系统情况下稳定运行，也可灵活嵌入不同系统做到限压恒流，还可根据工况调整信号类型以及幅值的大小。工况调整信号类型以及幅值的大小。工况调整信号类型以及幅值的大小。

【技术实现步骤摘要】
一种多信号可嵌入式锂离子电池电化学阻抗谱测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池检测领域，具体涉及一种多信号可嵌入式锂离子电池电化学阻抗谱测试装置及方法，特别是可嵌入到不同工况或是系统中，灵活选择信号类型以及幅值高低，进而调整激励和响应的大小。

技术介绍

[0002]在环境污染和化石软料短缺的双重压力下，使得人们不得不可考虑以太阳能、水利发电、风能以及地热能为主的绿色清洁能源。同样，绿色能源受到气候的限制，因此，需要储能技术进一步开发，使得能源可以更好的利用起来。其中以锂离子电池为首的单体电池，具有高能量密度、长寿命、可组合性以及无污染等优点，使其成为各行各业中储能器件的首选。
[0003]然而，在锂离子电池使用过程中会出现种种问题出现，例如：容量减少、放电平台下降以及热失控等。但是，由于锂离子电池本身生具有化学性质且工况复杂，使得想准确探查电池状态变得很难。单纯分析电压电流显然已无法达到预期效果，而电化学阻抗(EIS)作为一种电化学诊断工具，其具备宽频率、高精度以及不损伤电极系统等优点，已在新能源，电化学和自然科学中广泛应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多信号可嵌入式锂离子电池电化学阻抗谱测试装置，其特征在于，包括开关电源：将220V交流电转换为直流低压大电流电源；线性激励电源：连接有信号发生器，能够根据不同的参考信号产生对应的激励电流信号，以及调整激励信号幅值大小；信号采集处理单元：采集激励电流信号与响应电压信号，同时对信号基于随周期与时变信号变化处理的随变智能优化算法进行处理后得到电池的电化学阻抗。2.根据权利要求1所述的一种多信号可嵌入式锂离子电池电化学阻抗谱测试装置，其特征在于，线性激励电源包括电流组件：用于采集负载电流并控制输出电流；电压组件：用于采集输出电压并限制输出电压；外围组件：用于连接电流组件和电压组件并实现上拉控制输出。3.根据权利要求1所述的一种多信号可嵌入式锂离子电池电化学阻抗谱测试装置，如图1所示，其特征在于，所述电流组件包括电流反馈单元和电流PID，所述电流反馈单元包括电流互感采集芯片U1与运放U2驱动电路组成的电流采集电路，电流PID包括基准参考信号输入以及比较器U5组成的控制电路；所述电压组件包括电压反馈单元和电压PID，所述电压反馈单元包括R7和R6的分压采集到R8连接运放U3驱动电路组成的电压采集电路，电压PID包括基准源Vref以及比较器U4组成的控制电路；所述外围组件包括MOS管、上拉控制电路和基准源电路。4.一种锂离子电池电化学阻抗谱测试方法，采用权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：线性激励电源根据不同的参考信号产生对应的激励电流信号，同时能够对应不同情况来调整激励信号幅值大小；不同激励电流信号输入锂离子电池，锂离子电池中会产生不同的响应电压信号；信号采集处理单元采集激励电流信号与响应电压信号，同时对信号基于随周期与时变信号变化处理的随变智能优化算法进行处理后得到电池的电化学阻抗。5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，线性激励电源控制包括限电压和控电流双循环控制，其中，限电压是采集R7和R6分压电阻上的电压作为反馈，再U4调节参考电压信号，就可有效实现限电压；控电流是采集接了负载电池后产生的电流信号，通过R10转化成电压信号作为反馈，再调节U5上输入信号，来共同实现控电流；NMOS管Q1正向导通，通过上拉电阻R4进行调整反馈信号类型，从而实现控电流限电压；Q2采用的是PMOS管是反向导通，输入为周期信号，为低就可导通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹿军，宋子昂，姜久春，吴铁洲，武明虎，姜研，高洋，曾宪铠，廖力，赵楠，常春，田爱娜，张凡，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：