[發(fā)明專利]蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410175792.6
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN104062506A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡益民;席志遠(yuǎn);劉巖;敬剛
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳清華大學(xué)研究院;深圳市聚奧能電子科技有限公司
• 主分類號: G01R27/14
• 分類號: G01R27/14
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44311
• 代理人: 孔麗霞

1.一種蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量方法，包括：步驟一，對被測蓄電池施加單一頻率為f的方波電流激勵 ，蓄電池兩端同時出現(xiàn)與頻率相同的方波電壓信號；步驟二，對電流激勵以及蓄電池的端電壓進(jìn)行采樣，得到離散的電流信號序列和離散的電壓信號序列；步驟三，分別計算采樣得到的離散的電流信號序列和離散的電壓信號序列的各次諧波的傅里葉系數(shù)，并依據(jù)計算得到的各次諧波的傅里葉系數(shù)計算得到蓄電池的歐姆內(nèi)阻。

2.如權(quán)利要求1所述的蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量方法，其特征在于：步驟三包括對采樣得到的離散時間序列信號和，分別作離散傅立葉變換（DFT）得到相應(yīng)的傅里葉系數(shù)為：

式中，、分別為離散的時間序列電流信號與離散的時間序列電壓信號對應(yīng)的傅立葉系數(shù)，N為信號序列長度，n取值，k取值，蓄電池的各次諧波阻抗為：

式中，f為方波激勵電流的基波頻率，m為諧波次數(shù)編號，為蓄電池的第m次諧波阻抗，f_s為采樣頻率；以及

對各次諧波阻抗進(jìn)行數(shù)值擬合得到阻抗隨頻率的變化關(guān)系，并計算得到阻抗虛部為0時的阻抗值即為被測蓄電池的歐姆內(nèi)阻。

3.如權(quán)利要求2所述的蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量方法，其特征在于：采用最小二乘法對各次諧波阻抗進(jìn)行數(shù)值擬合。

4.如權(quán)利要求1所述的蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量方法，其特征在于：還包括對所述電流激勵、所述端電壓進(jìn)行交流/直流耦合輸入、差分放大以及濾波后再對其進(jìn)行采樣及計算。

5.一種蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量裝置，其包括控制模塊、采樣模塊以及計算模塊，其特征在于：所述控制模塊控制交流激勵源以頻率f激勵被測蓄電池，以產(chǎn)生基波頻率為f的方波激勵電流信號，蓄電池兩端同時出現(xiàn)與頻率相同的方波電壓信號；所述采樣模塊對、進(jìn)行采樣，得到離散的電流信號序列及離散的電壓信號序列；所述計算模塊對所述采樣模塊采樣得到的離散的電流信號序列及離散的電壓信號序列分別計算得到相應(yīng)的各次諧波的傅里葉系數(shù)，并依據(jù)計算得到的各次諧波的傅里葉系數(shù)計算得到蓄電池的歐姆內(nèi)阻。

6.如權(quán)利要求5所述的蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量裝置，其特征在于：還包括一開關(guān)模塊，所述控制模塊通過所述開關(guān)模塊控制交流激勵源，所述開關(guān)模塊為MOSFET、BJT、IGBT半導(dǎo)體功率器件或其組合。

7.如權(quán)利要求5所述的蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量裝置，其特征在于：所述計算模塊依據(jù)計算得到的各次諧波的傅里葉系數(shù)計算得到各次諧波的阻抗值，對各次諧波阻抗值進(jìn)行數(shù)值擬合得到阻抗隨頻率的變化關(guān)系，并計算得到阻抗虛部為零時的阻抗值即為被測蓄電池的歐姆內(nèi)阻。

8.如權(quán)利要求7所述的蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量裝置，其特征在于：所述計算模塊采用最小二乘法對各次諧波阻抗值進(jìn)行數(shù)值擬合得到阻抗隨頻率的變化關(guān)系。

9.如權(quán)利要求5所述的蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量裝置，其特征在于：還包括信號傳感及調(diào)理模塊，所述信號傳感及調(diào)理模塊在采樣模塊采樣之前分別完成對電流信號及電壓信號的傳感和調(diào)理，所述信號傳感及調(diào)理模塊包括輸入耦合模塊、儀用放大器模塊以及低通濾波模塊。

10.如權(quán)利要求5所述的蓄電池歐姆內(nèi)阻的測量裝置，其特征在于：還包括用以顯示蓄電池歐姆內(nèi)阻的顯示模塊。