一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法及系统技术方案

本发明专利技术属于锂电池测量技术领域，公开一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法及系统，该方法包括：对锂电池两端进行信号采集，得到OCV电压信号和交流电压信号；根据所述OCV电压信号，计算得到锂电池两端的直流电压，并将所述直流电压与预先设置的参考电压进行比对，根据比对结果，确定直流补偿电压值；根据所述直流补偿电压值，对所述交流电压信号进行补偿运算，去除所述交流电压信号中耦合的直流信号，得到最终交流电压信号。本发明专利技术经过直流电压补偿，可以很好的去除锂电池低频测量时的OCV直流电压耦合问题，无需担心因使用大电容和大电阻组合的低截止频率的高通滤波器带来的测试异常和低频交流信号衰减问题。的测试异常和低频交流信号衰减问题。的测试异常和低频交流信号衰减问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法及系统


[0001]本专利技术涉及锂电池测量
，特别涉及一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法及系统。

技术介绍

[0002]锂电池电化学阻抗谱测量是锂电池生产商恒量电池性能的重要依据。在针对锂电池的科研工作中，锂电池电化学阻抗谱测量被广泛应用于恒量电池循环性能，倍率性能，SOC（State of Charge，荷电状态）变化情况等。
[0003]锂电池的电化学阻抗谱测量通常包含了0.01HZ左右至1KHZ左右的电池电阻及电抗参数。即需要在0.01HZ
‑
1KHZ的区间内尽可能多的测量锂电池在多个频率点的电阻及电抗，并最终描绘出电化学阻抗谱。根据这个需求，测量信号采集电路也应满足这个频率范围。
[0004]目前，针对0.01HZ
‑
1KHZ变频测量案例比较少，因为锂电池测试比较特殊，锂电池本身具有直流OCV（Open
‑
Circuit Voltage，开路电压），在测试过程中，需要将频率可变的激励输入到被测电池中，并采集电池两端的激励电压，但采集交流电压的同时，必然会采集到耦合的直流量。因为在阻抗测量中，对采样上来的微弱信号进行多倍数放大是必不可少的处理环节，该直流耦合量经放大后，不但容易引起硬件电路中的运放进入饱和状态，且影响最终的交流电压计算结果。
[0005]常用的方法是通过滤波法进行测量，理论上是没有问题的，可是因为锂电池电化学阻抗谱测量范围的下限频率极低，故需要极大的电容去保证滤除直流量的同时又不对低频交流信号有衰减，这显然是很困难的。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法及系统，以解决现有技术中上述技术问题。
[0007]为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0008]根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法。
[0009]在一个实施例中，所述基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法，包括：对锂电池两端进行信号采集，得到OCV电压信号和交流电压信号；根据所述OCV电压信号，计算得到锂电池两端的直流电压，并将所述直流电压与预先设置的参考电压进行比对，根据比对结果，确定直流补偿电压值；根据所述直流补偿电压值，对所述交流电压信号进行补偿运算，去除所述交流电压信号中耦合的直流信号，得到最终交流电压信号。
[0010]在一个实施例中，所述基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法，还包括：对所述OCV电压信号和所述交流电压信号进行信号滤波隔离处理；对信号滤波隔离处理后的OCV电压信号进行模拟运算，得到运算信号，并对所述运算信号进行AD转换处理。
[0011]在一个实施例中，将所述直流电压与预先设置的参考电压进行比对，根据比对结果，确定直流补偿电压值包括：将所述直流电压与预先设置的参考电压进行比对，得到所述直流电压与所述参考电压的电压差值；将所述电压差值，作为直流补偿电压值。
[0012]在一个实施例中，所述基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法，还包括：对最终交流电压信号进行AD转换处理，得到最终交流电压。
[0013]根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集系统。
[0014]在一个实施例中，所述基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集系统，包括：直流电压采样模块，用于锂电池两端进行信号采集，得到OCV电压信号；交流电压采样模块，用于锂电池两端进行信号采集，得到交流电压信号；控制单元模块，用于根据所述OCV电压信号，计算得到锂电池两端的直流电压；补偿电压生成模块，用于将所述直流电压与预先设置的参考电压进行比对，根据比对结果，确定直流补偿电压值；直流补偿模块，用于根据所述直流补偿电压值，对所述交流电压信号进行补偿运算，去除所述交流电压信号中耦合的直流信号，得到最终交流电压信号。
[0015]在一个实施例中，所述基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集系统，还包括：滤波处理模块，用于对所述OCV电压信号和所述交流电压信号进行信号滤波隔离处理；模拟运算模块，用于对信号滤波隔离处理后的OCV电压信号进行模拟运算，得到运算信号；AD转换模块，用于对所述运算信号进行AD转换处理。
[0016]在一个实施例中，所述补偿电压生成模块在将所述直流电压与预先设置的参考电压进行比对，并根据比对结果，确定直流补偿电压值时，将所述直流电压与预先设置的参考电压进行比对，得到所述直流电压与所述参考电压的电压差值；将所述电压差值，作为直流补偿电压值。
[0017]在一个实施例中，所述AD转换模块，还用于对最终交流电压信号进行AD转换处理，得到最终交流电压。
[0018]在一个实施例中，所述控制单元模块，还用于接收所述最终交流电压。
[0019]本专利技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术经过直流电压补偿，可以很好的去除锂电池低频测量时的OCV直流电压耦合问题，无需担心因使用大电容和大电阻组合的低截止频率的高通滤波器带来的测试异常和低频交流信号衰减问题。
[0020]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0021]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0022]图1是根据一示例性实施例示出的一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法的流程示意图；图2是根据一示例性实施例示出的一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集系统的结构框图；图3是根据一示例性实施例示出的一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集系统的原理示意图；图4是根据一示例性实施例示出的直流电压采样模块的电路图；图5是根据一示例性实施例示出的交流电压采样模块的电路图；图6是根据一示例性实施例示出的补偿电压生成模块的电路图；图7是根据一示例性实施例示出的直流补偿模块的电路图；图8是根据一示例性实施例示出的模拟运算模块的电路图；图9是根据一示例性实施例示出的AD转换模块的电路图。
具体实施方式
[0023]以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法，其特征在于，包括：对锂电池两端进行信号采集，得到OCV电压信号和交流电压信号；根据所述OCV电压信号，计算得到锂电池两端的直流电压，并将所述直流电压与预先设置的参考电压进行比对，根据比对结果，确定直流补偿电压值；根据所述直流补偿电压值，对所述交流电压信号进行补偿运算，去除所述交流电压信号中耦合的直流信号，得到最终交流电压信号。2.根据权利要求1所述的基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法，其特征在于，还包括：对所述OCV电压信号和所述交流电压信号进行信号滤波隔离处理；对信号滤波隔离处理后的OCV电压信号进行模拟运算，得到运算信号，并对所述运算信号进行AD转换处理。3.根据权利要求1所述的基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法，其特征在于，将所述直流电压与预先设置的参考电压进行比对，根据比对结果，确定直流补偿电压值包括：将所述直流电压与预先设置的参考电压进行比对，得到所述直流电压与所述参考电压的电压差值；将所述电压差值，作为直流补偿电压值。4.根据权利要求2所述基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集方法，其特征在于，还包括：对最终交流电压信号进行AD转换处理，得到最终交流电压。5.一种基于直流补偿的锂电池交流激励电压采集系统，其特征在于，包括：直流电压采样模块，用于锂电池两端进行信号采集，得到OCV电压信号；交流电压采样模块，用于锂电池两端进行信号采集，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆祥，鲁超，
申请(专利权)人：青岛锐捷智能仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：