[發明專利]一種電池活化內阻的測試方法及測試儀

在審

• 申請號: 202010095494.1
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111175663A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李樹成
• 申請（專利權）人: 李樹成
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389
• 代理公司: 南京禾易知識產權代理有限公司 32320
• 代理人: 張松云

本發明涉及本發明的一種電池活化內阻的測試方法及測試儀，采用曲線方程求解得到活化內阻值，具體方法包括：步驟一：設定特定頻率0.1Hz～1Hz的交流信號輸入待測電池，根據待測電池兩端的電壓變化值計算內阻值；步驟二：讀取三組特定頻率及對應頻率下的內阻值，選取測試點代入活化內阻的求解方程Z(f)＝af²+bf+c，計算方程中的a，b，c；步驟三：計算待測電池活化內阻的最大值，當頻率時，Z(f)取得最大值，即電池活化內阻為在頻率為0.1Hz～1Hz范圍內，根據測試的需要測試電源的頻率為可調的電源輸出，根據頻率與電池的阻抗曲線，求解電池活化內阻的曲線方程，當曲線出現拐點時，對應電池的阻抗為電池活化內阻的最大值，測試方法簡單且對電池沒有損傷，比較實用。

技術領域

本發明涉及電池內阻檢測領域，尤其涉及一種應用于電動汽車電池管理系統的電池活化內阻的測試方法及測試儀。

背景技術

鋰離子電池現在已經應用在人們日常生活的方方面面，涵蓋了人們日常生活的3C產品，到新能源汽車的動力電池，到作為儲能用的電池，以及航空航天類上都會用到鋰離子電池。鋰離子的健康度的測量，比較可靠的方法是基于鋰離子電池的內阻測算。

鋰離子電池的內阻和容量有關，根據電池內阻的大小可判定電池的性能。目前對電池內阻的檢測基本是針對單體電池，主要有兩種方式：

直流放電法，在短時間內給電池通很大的恒定直流電流，測量測試電池兩端的直流電壓，然后根據伏安法計算出電池的內阻，這種方法比較簡單，但大電流對電池有損傷測試誤差比較大；

交流壓降法，通過給電池通入恒定低頻交流電流，對電池的交流電壓采樣，計算出電池的內阻。這種方法測試速度快，對電池的損傷較低，但容易受到紋波等干擾，且連接線等因素會影響精神。一些對電池組的內阻進行監測的設計，主要通過給每只單體電池并聯上一個直流放電內阻的檢測裝置來實現。這種方法減小了對電池的損傷，但電路的結構復雜，對于串數較多的電池組并不適用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種應用于電動汽車電池管理系統的電池活化內阻的測試方法及測試儀，在頻率為0.1Hz～1Hz范圍內，根據活化內阻曲線方程計算最大活化內阻值，測試方法簡單且對電池沒有損傷，比較實用。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種電池活化內阻的測試方法，應用于電動汽車電池管理系統，包括如下步驟：

步驟一：設定特定頻率的交流信號輸入待測電池，根據待測電池兩端的電壓變化值計算電池的內阻值；

步驟二：根據電池頻譜特性，設定電池活化內阻的曲線方程Z(f)＝af²+bf+c，選取三組特定頻率，計算對應待測電池內阻值，求解方程中的a，b，c；

步驟三：計算待測電池活化內阻的最大值，當頻率時，Z(f)取得最大值，即

進一步地，所述特定頻率的選取范圍為0.1Hz～1Hz。

一種電池活化內阻的測試儀，包括單片機和與所述單片機相連的電池信號采集電路，所述電池信號采集電路包括激勵信號源、信號檢測電路、交流放大電路、同步整流器和低通濾波器；在0.1Hz～1Hz頻率內，單片機發出的基準交流信號，經激勵信號源連接與待測電池，所述待測電池依次連接信號檢測電路、交流放大電路、同步整流器和低通濾波器，信號檢測電路用于檢測待測電池兩端的電壓變化值，經同步整流器濾除交流信號的噪聲干擾信號，經低通濾波器傳輸至單片機，根據單片機設定的活化內阻的求解方程計算電池內阻值。