CN105738816A - 一种直流内阻的测试电路及测试方法 - Google Patents

一种直流内阻的测试电路及测试方法 Download PDF

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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC

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Abstract

本发明公开了一种直流内阻的测试电路及测试方法，测试电路包括电压采集电路、电池组、电流调节电路、总正继电器以及总负继电器；所述电压采集电路与电池组连接，采集电池组的电压，所述总正继电器和总负继电器分别连接至电池组的两端，所述电流调节电路与电池组并联，且电流调节电路连接在总正继电器和总负继电器之间。本发明的放电倍率可以控制，通过控制接入放电回路中的电阻数量的多少，来控制放电倍率的大小，另外，本发明的电路不需要外部的充电桩等设备，通过BMS自身即可以实现。

Description

一种直流内阻的测试电路及测试方法
技术领域
本发明涉及电动汽车的技术领域，更具体地说，是涉及一种直流内阻的测试电路及测试方法。
背景技术
电动汽车动力电池组由上百串锂离子单体电池组成，锂离子单体电池之间一致性对于，电动汽车的使用性能和寿命至关重要。现有的电池管理系统可以采样电池单体电压，但是不能控制电池的放电电流的大小，这样计算出来的内阻没有一定的标准参考。针对电动汽车内阻的测量方法，主要由如下两种：
第一种是直流放电内阻测量法，其优点是测量精度很高，控制得当的话可以达到0.1％。但其缺点是(1)只能测量大容量电池，小容量电池无法在3s内提供40-80A电流；(2)大电流通过电池会损伤电极，缩短电池寿命。违背了测量初衷；(3)测量设备昂贵，体积大。
第二种是交流激励法，其优点是(1)可以测量所有电池，包括小容量电池；(2)测量过程不会对电池产生损害；(3)相对成本较低，体积小。但其缺点是(1)精度比直流法低，但可以满足应用要求；(2)交流法测量精度很可能会受纹波电流影响和谐波电流干扰，对仪器电路抗干扰能力要求高；(3)需要引入外部交流激励源，增加了电路的复杂度和电路成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种直流内阻的测试电路及测试方法，实现放电倍率可控且无需外部的充电桩等设备。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
本发明提供了一种直流内阻的测试电路，该电路包括电压采集电路、电池组、电流调节电路、总正继电器以及总负继电器；所述电压采集电路与电池组连接，采集电池组的电压，所述总正继电器和总负继电器分别连接至电池组的两端，所述电流调节电路与电池组并联，且电流调节电路连接在总正继电器和总负继电器之间。
作为优选的技术方案，所述电池组由mp个单体电池组成并联支路，再由ms个并联支路串联连接而成，其中mp、ms均为不小于1的整数。
作为优选的技术方案，所述电流调节电路包括多组并联连接的电阻选择电路，所述电阻选择电路包括串联连接的电阻和开关，当开关闭合，与该开关串联的电阻被接入放电回路。
作为优选的技术方案，所述电阻为大功率铝壳电阻。
作为优选的技术方案，所述电压采集电路由专用的锂离子电池多串采样芯片组成，实时采样电池的电压值。
本发明还提供一种直流内阻的测试电路的测试方法，该方法包括下述步骤：
(1)在测试电池组的直流内阻前，将待检测的直流电阻静置一段时间；
(2)设电池组由mp个单体电池组成并联支路，再由ms个并联支路串联连接而成，其中mp、ms均为不小于1的整数，电池组中第n个并联支路mn的工作电压，表示如下：
vn(t)＝OCV(sn(t))-Rin(t)；
其中，vn(t)表示电池组中第n个并联支路mn的工作电压；
sn(t)表示电池组中第n个并联支路mn当前SOC状态；
OCV(sn(t))表示电池组中第n个并联支路mn当前SOC状态的开路电压；
in(t)表示电池组中第n个并联支路mn的放电电流；
R表示电池组中第n个并联支路mn的放电直流内阻；
(3)计算直流放电内阻，计算公式如下：
R = O C V ( s n ( t ) ) - v n ( t ) i n ( t ) .
作为优选的技术方案，该方法还包括下述步骤：
对直流内阻分别在SOC为10％，20％......100％情况下进行测试。
作为优选的技术方案，步骤(2)中，所述SOC、OCV(sn(t))、in(t)及vn(t)的实际值由BMS采样电路提供。
作为优选的技术方案，步骤(2)中，电池组中第n个并联支路mn的放电电流in(t)的大小通过控制继电器接入电阻的并联数目进行调节。
作为优选的技术方案，对电池组的直流内阻的测试周期为每两周进行一次。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的放电倍率可以控制，通过控制接入放电回路中的电阻数量的多少，来控制放电倍率的大小，另外，本发明的电路不需要外部的充电桩等设备，通过BMS自身即可以实现。
2、本发明电阻成本低，控制方式简单，容易实现，可选用大功率铝壳电阻(当然其他类型的电阻同样满足本发明的技术方案)，实现对直流内阻的测试。
3、通过本发明的技术方案计算出来的直流内阻，可以用于电池组功率和SOH的估算，使其估值更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的直流内阻的测试电路的电路原理图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明的实施例一提供了直流内阻的测试电路，图1是本发明实施例一的电路原理图，请参考图1，本发明实施例一的电路该电路包括电压采集电路、电池组、电流调节电路、总正继电器以及总负继电器；所述电压采集电路与电池组连接，采集电池组的电压，所述总正继电器和总负继电器分别连接至电池组的两端，所述电流调节电路与电池组并联，且电流调节电路连接在总正继电器和总负继电器之间。
本实施例中，所述电池组由mp个单体电池组成并联支路，再由ms个并联支路串联连接而成，其中mp、ms均为不小于1的整数。。
所述电流调节电路包括多组并联连接的电阻选择电路，所述电阻选择电路包括串联连接的电阻和开关，当开关闭合，与该开关串联的电阻被接入放电回路，如图1所示，设置闭合K1，通过R1的电流为1C；闭合K2，通过R2的电流为2C；闭合K3，通过R3的电流为3C；闭合K4，通过R4的电流为4C，通过电阻的组合可以实现放电电流在1C-10C的调节。
所述电阻为大功率铝壳电阻，采用大功率铝壳电阻可以降低制造成本，有利于大规模工业化生产。
所述电压采集电路由专用的锂离子电池多串采样芯片组成，实时采样电池的电压值。
实施例二
本发明的实施例二提供了直流内阻的测试方法，是对应于在实施例一的直流内阻的测试电路的方法。本发明实施例的方法包括以下步骤：
步骤S101、在测试电池组的直流内阻前，将待检测的直流电阻静置一段时间；
步骤S102、设电池组由mp个单体电池组成并联支路，再由ms个并联支路串联连接而成，其中mp、ms均为不小于1的整数，电池组中第n个并联支路mn的工作电压，表示如下：
vn(t)＝OCV(sn(t))-Rin(t)；
其中，vn(t)表示电池组中第n个并联支路mn的工作电压；
sn(t)表示电池组中第n个并联支路mn当前SOC状态；
OCV(sn(t))表示电池组中第n个并联支路mn当前SOC状态的开路电压；
in(t)表示电池组中第n个并联支路mn的放电电流；
R表示电池组中第n个并联支路mn的放电直流内阻；
步骤S103、计算直流放电内阻，计算公式如下：
R = O C V ( s n ( t ) ) - v n ( t ) i n ( t ) .
实施例三
本发明的实施例三提供了一种直流内阻的测试电路的测试方法，是在实施例二的基础之上进行的改进。本发明实施例三的方法包括以下步骤：
步骤S201、在测试电池组的直流内阻前，将待检测的直流电阻静置一段时间；在本实施例中，对于待检测的直流电阻静置时间为1H以上，以保证电池组达到稳定状态；
步骤S202、设电池组由mp个单体电池组成并联支路，再由ms个并联支路串联连接而成，其中mp、ms均为不小于1的整数，电池组中第n个并联支路mn的工作电压，表示如下：
vn(t)＝OCV(sn(t))-Rin(t)；
其中，vn(t)表示电池组中第n个并联支路mn的工作电压；
sn(t)表示电池组中第n个并联支路mn当前SOC状态；
OCV(sn(t))表示电池组中第n个并联支路mn当前SOC状态的开路电压；
in(t)表示电池组中第n个并联支路mn的放电电流；
R表示电池组中第n个并联支路mn的放电直流内阻；
步骤S203、计算直流放电内阻，计算公式如下：
R = O C V ( s n ( t ) ) - v n ( t ) i n ( t ) .
在经过上述测试后，对直流内阻分别在SOC为10％，20％......100％情况下进行测试，测试不同SOC情况下的直流内阻。
步骤S202中，所述SOC、OCV(sn(t))、in(t)及vn(t)的实际值由BMS采样电路提供；放电电流大小的通过控制继电器接入电阻的并联数目实现。
步骤S202中，电池组中第n个并联支路mn的放电电流in(t)的大小通过控制继电器接入电阻的并联数目进行调节。
本实施例中单体电池在短周期内，内阻变化量不是很大，因此对于电池内阻的计算周期可以控制在每两周进行一次测量。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流内阻的测试电路，其特征在于，该电路包括电压采集电路、电池组、电流调节电路、总正继电器以及总负继电器；所述电压采集电路与电池组连接，采集电池组的电压，所述总正继电器和总负继电器分别连接至电池组的两端，所述电流调节电路与电池组并联，且电流调节电路连接在总正继电器和总负继电器之间。
2.根据权利要求1所述的直流内阻的测试电路，其特征在于，所述电池组由mp个单体电池组成并联支路，再由ms个并联支路串联连接而成，其中mp、ms均为不小于1的整数。
3.根据权利要求1所述的直流内阻的测试电路，其特征在于，所述电流调节电路包括多组并联连接的电阻选择电路，所述电阻选择电路包括串联连接的电阻和开关，当开关闭合，与该开关串联的电阻被接入放电回路。
4.根据权利要求3所述的直流内阻的测试电路，其特征在于，所述电阻为大功率铝壳电阻。
5.根据权利要求1所述的直流内阻的测试电路，其特征在于，所述电压采集电路由专用的锂离子电池多串采样芯片组成，实时采样电池的电压值。
6.根据权利要求1-5中任一项所述直流内阻的测试电路的测试方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：
(1)在测试电池组的直流内阻前，将待检测的直流电阻静置一段时间；
(2)设电池组由mp个单体电池组成并联支路，再由ms个并联支路串联连接而成，其中mp、ms均为不小于1的整数，电池组中第n个并联支路mn的工作电压，表示如下：
vn(t)＝OCV(sn(t))-Rin(t)；
其中，vn(t)表示电池组中第n个并联支路mn的工作电压；
sn(t)表示电池组中第n个并联支路mn当前SOC状态；
OCV(sn(t))表示电池组中第n个并联支路mn当前SOC状态的开路电压；
in(t)表示电池组中第n个并联支路mn的放电电流；
R表示电池组中第n个并联支路mn的放电直流内阻；
(3)计算直流放电内阻，计算公式如下：
7.根据权利要求6所述的直流内阻的测试电路的测试方法，其特征在于，还包括下述步骤：
对直流内阻分别在SOC为10％，20％......100％情况下进行测试。
8.根据权利要求6所述的直流内阻的测试电路的测试方法，其特征在于，步骤(2)中，所述SOC、OCV(sn(t))、in(t)及vn(t)的实际值由BMS采样电路提供。
9.根据权利要求6所述的直流内阻的测试电路的测试方法，其特征在于，步骤(2)中，电池组中第n个并联支路mn的放电电流in(t)的大小通过控制继电器接入电阻的并联数目进行调节。
10.根据权利要求6所述的直流内阻的测试电路的测试方法，其特征在于，对电池组的直流内阻的测试周期为每两周进行一次。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106300312A (zh) * 2016-09-14 2017-01-04 海南电网有限责任公司海口供电局 一种变压器直阻测量双回路放电电路

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101071161A (zh) * 2007-06-08 2007-11-14 合肥工业大学 二次放电在线检测蓄电池内阻的方法
DE102007006477A1 (de) * 2007-02-09 2008-08-14 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren zur Überwachung des Gesundheitszustandes eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
CN102053226A (zh) * 2009-10-29 2011-05-11 比亚迪股份有限公司 一种测试电池内阻的装置及方法
CN104297697A (zh) * 2014-11-11 2015-01-21 国家电网公司 一种实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统
CN104345275A (zh) * 2013-07-25 2015-02-11 上海卡耐新能源有限公司 一种动态评价电池一致性的方法
CN104577242A (zh) * 2014-12-30 2015-04-29 深圳市科松电子有限公司 一种电池组管理系统和方法
CN205450222U (zh) * 2015-12-26 2016-08-10 惠州市蓝微新源技术有限公司 一种直流内阻的测试电路

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007006477A1 (de) * 2007-02-09 2008-08-14 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren zur Überwachung des Gesundheitszustandes eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
CN101071161A (zh) * 2007-06-08 2007-11-14 合肥工业大学 二次放电在线检测蓄电池内阻的方法
CN102053226A (zh) * 2009-10-29 2011-05-11 比亚迪股份有限公司 一种测试电池内阻的装置及方法
CN104345275A (zh) * 2013-07-25 2015-02-11 上海卡耐新能源有限公司 一种动态评价电池一致性的方法
CN104297697A (zh) * 2014-11-11 2015-01-21 国家电网公司 一种实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统
CN104577242A (zh) * 2014-12-30 2015-04-29 深圳市科松电子有限公司 一种电池组管理系统和方法
CN205450222U (zh) * 2015-12-26 2016-08-10 惠州市蓝微新源技术有限公司 一种直流内阻的测试电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李腾 等: "磷酸铁锂电池组成组过程的不一致性分析", 《清华大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106300312A (zh) * 2016-09-14 2017-01-04 海南电网有限责任公司海口供电局 一种变压器直阻测量双回路放电电路

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