[發明專利]電池阻抗測量電路

在審

• 申請號: 202011021904.4
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN114252789A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: J·P·M·范拉默林
• 申請（專利權）人: 大唐恩智浦半導體有限公司
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 杜娟;駱希聰

本發明涉及一種電池阻抗測量電路，包括：信號發生器，與至少一個電池單元連接，用于向每個所述電池單元輸入驅動電流；模數轉換器，與所述電池單元的兩端相連接，用于將所述電池單元的模擬電壓信號轉換為數字電壓信號；阻抗提取模塊，與所述信號發生器和所述模數轉換器連接，用于提取與所述電池單元的阻抗特性相關的阻抗信號；以及數字濾波器，從所述阻抗提取模塊接收所述阻抗信號，所述數字濾波器在多個頻率處具有衰減槽口，所述數字濾波器用于濾除所述阻抗信號中的串擾信號。本發明可以有效地濾除電池阻抗信號中的串擾信號，實現方式簡單。

技術領域

本發明涉及電子線路的技術領域，具體地涉及一種電池阻抗測量電路。

背景技術

對于汽車電子來說，對電池單元狀態的精確測量非常重要，如果結果不準確的話會導致行車安全問題。獲得電池單元狀態的有效途徑是測量電池單元的阻抗。然而，準確測量汽車電池的阻抗是比較困難的，因為汽車電池往往是比較大型的電池包，其中包括許多不同元件，例如電源線和多個獨立電池單元，當電流流過這些元件時所產生的磁場會對阻抗測量電路中的測量線路產生額外的干擾，多個電池單元之間會產生串擾(Crosstalk)。由于汽車電池單元的阻抗非常低，通常小于1mΩ，阻抗測量電路中的測量信號是μV級的，與測量電流所產生的磁場在阻抗測量電路中所產生的串擾電壓屬于相同的數量級，因此，該串擾電壓對用于阻抗測量的電壓信號產生嚴重干擾，造成阻抗測量結果的不準確。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可以簡單、準確地去除串擾的電池阻抗測量電路。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是一種電池阻抗測量電路，其特征在于，包括：信號發生器，與至少一個電池單元連接，用于向每個所述電池單元輸入驅動電流；模數轉換器，與所述電池單元的兩端相連接，用于將所述電池單元的模擬電壓信號轉換為數字電壓信號；阻抗提取模塊，與所述信號發生器和所述模數轉換器連接，用于提取與所述電池單元的阻抗特性相關的阻抗信號；以及數字濾波器，從所述阻抗提取模塊接收所述阻抗信號，所述數字濾波器在多個頻率處具有衰減槽口，所述數字濾波器用于濾除所述阻抗信號中的串擾信號。

在本發明的一實施例中，所述信號發生器向每個所述電池單元輸入的驅動電流的頻率相等。

在本發明的一實施例中，所述衰減槽口對應的所述多個頻率之間的頻率間隔相等。

在本發明的一實施例中，所述信號發生器向每個所述電池單元輸入的驅動電流的頻率之間的頻率間隔等于所述衰減槽口對應的所述多個頻率之間的頻率間隔。

在本發明的一實施例中，所述數字濾波器使所述阻抗信號中的直流分量通過。

在本發明的一實施例中，所述數字濾波器包括梳狀濾波器，所述梳狀濾波器在所述多個頻率處具有衰減槽口。

在本發明的一實施例中，所述數字濾波器還包括低通濾波器。

在本發明的一實施例中，所述衰減槽口對應的所述多個頻率之間的頻率間隔等于測量周期的倒數。

在本發明的一實施例中，所述數字濾波器是積分器，所述積分器包括加法器和寄存器，所述阻抗提取模塊與所述加法器的一個輸入端相連接，所述寄存器的輸出端反饋至所述加法器的另一個輸入端。

本發明的電池阻抗測量電路通過采用在多個頻率處具有衰減槽口的數字濾波器，特別是一種梳狀濾波器結合低通濾波器，可以有效地濾除電池阻抗信號中的串擾信號，實現方式簡單，有助于獲得準確的電池阻抗測量結果。

附圖說明

為讓本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發明的具體實施方式作詳細說明，其中：

圖1是一種電池阻抗測量電路的示意圖；

圖2是一種采用阻抗測量裝置測量電池單元阻抗的原理示意圖；