CN106371029A - 一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法和装置，通过锂电池的电流激励信号和电压响应信号获得电流离散采样序列和电压离散采样序列，再通过维纳‑霍甫方程计算电流离散采样序列和电压离散采样序的互相关函数，将其作为锂电池的时域冲激响应函数，之后对时域冲激响应函数进行傅里叶变换，得到锂电池的频率响应，调整信号发生器的阶数，获得不同频率段的锂电池交流阻抗频谱。本发明可以实现锂电池的多个交流频率阻抗的同步测试，通过冲激响应函数获取锂电池的频率响应，所需的先验知识较少；且在有噪声和信噪比相当小的条件下，也能很好地进行辨识；采用维纳‑霍甫方程得到相关性函数，具有较强的抗干扰能力。

Description

一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法和装置

技术领域

本发明涉及一种锂电池交流阻抗频谱的测试技术，具体涉及一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法和装置。

背景技术

交流阻抗技术是反映电池内特性的一种电化学测量分析技术，电池的性能差异和老化状态会在不同频率域的交流阻抗频谱中能够明显区分出来，这种技术是用于电池材料的机理分析、电池电极过程动力学计算等基础性研究方面，也可以用于分析电池状态、特性以及建立电池阻抗的等效电路模型，因此准确快速的获得锂电池的交流阻抗频谱具有重要的意义。

目前常用的阻抗频谱主要有以下几种测试方法：

(1)电桥法：这种方法是从电解质导电率测量方法演变而来，由于实验条件容易满足，曾经在很多实验室中得到应用，现在仍然有人在用。这种方法测得的结果虽然很准确,但是需要在每个频率点进行测量，这种扫频的方式耗时很长，而且，它的有用频率范围(f≥10Hz)不够大，使很多电化学的研究受到限制。除此之外，此种方法需要手动调节，无法实现测量的自动化。

(2)李萨如图形法：采用两个沿着互相垂直方向的正弦振动合成的轨迹，测量出两个信号的频率比与相位差；常利用示波器来观察李萨如图形,并用以测定频率或相位差。但是由于低频时的漂移，低于1Hz时很难达到较高的精度；高频时，由于输入噪声，李萨如图又会发生畸变，并且需要的仪器庞大，不够方便，适合在实验室进行粗略测量用。

(3)频率响应分析仪，频率响应分析仪的基本原理是给出正弦激励信号和它的90°相移的同步信号，将响应信号与正弦激励信号的90°相移同步信号相乘后,再分别进行积分,从而直接得到该频率下阻抗的实部和虚部；为了达到较高的准确度，积分滤波环节要求较长的测量时间，特别是对低频进行研究时，测量时间明显增加。

目前常用的几种测试方法是在电池搁置数小时后，电池完全达到静态的情况下进行的测试，并且测试时采用频率扫描的方法，只能逐点测试，时间较旧且不能在某一状态下获得不同频率下的阻抗，在本质上仍然属于分时单频测量法，即每个频率点所对应的物理量是在不同的时间测量的，从低频到高频逐频率扫描测量所需的时间相对较长。但是，电池由于受外界因素的影响而连续动态变化，基于分时单频法的交流阻抗测量结果不能准确反映某一具体时刻的阻抗频谱信息，且是离线测量。因此，研究一种快速、在线的同步阻抗测量方法具有很重要的科学意义和实用价值。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法和装置，通过锂电池的电流激励信号和电压响应信号获得电流离散采样序列和电压离散采样序列，进一步通过维纳-霍甫方程计算电流离散采样序列和电压离散采样序的互相关函数，将该互相关函数作为锂电池的时域冲激响应函数，之后对时域冲激响应函数进行傅里叶变换，得到锂电池的频率响应，调整信号发生器的阶数，获得不同频率段的锂电池交流阻抗频谱，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一方面，本发明提供一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，所述方法包括：

将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号；

将恒流信号施加在锂电池上，采集锂电池的电流激励信号和电压响应信号，并获得电流离散采样序列和电压离散采样序列；

计算电流离散采样序列和电压离散采样序列的互相关函数，以此作为锂电池的时域冲击响应函数；

对锂电池的时域冲击响应函数进行傅里叶变换，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试。

所述将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号之前包括：

通过信号发生器产生m序列伪随机信号。

所述将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号包括：

驱动放大电路将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号。

所述将恒流信号施加在锂电池上，采集锂电池的电流激励信号和电压响应信号包括：

设锂电池的电流激励信号和电压响应信号分别为I(t)和V(t)，通过A/D电流采样电路和A/D电压采样电路分别采集锂电池的电流激励信号I(t)和电压响应信号V(t)。

所述获得电流离散采样序列和电压离散采样序列包括：

设电流离散采样序列和电压离散采样序列分别为I(τ)和V(τ)，根据A/D电流采样电路和A/D电压采样电路分别采集的锂电池的电流激励信号I(t)和电压响应信号V(t)，获得电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)。

所述计算电流离散采样序列和电压离散采样序列的互相关函数，以此作为锂电池的时域冲击响应函数包括：

根据获得的电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)，通过维纳-霍甫方法确定电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)的互相关函数R_IV(τ)，以R_IV(τ)作为锂电池的时域冲击响应函数h(τ)，即h(τ)＝R_IV(τ)。

所述电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)的互相关函数R_IV(τ)表示为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=I\left(\mathrm{\τ}\right)*V\left(\mathrm{\τ}\right)\\ R_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=h\left(\mathrm{\τ}\right)*R_I\left(\mathrm{\τ}\right)\end{array}\right.$

其中，R_I(τ)为输入电流激励信号的自相关函数，且R_I(τ)＝δ(τ)，δ(τ)为狄拉克函数，*表示卷积。

所述对锂电池的时域冲击响应函数进行傅里叶变换，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试包括：

对锂电池的时域冲击响应函数h(t)进行傅里叶变换，得到锂电池的频率响应，该锂电池的频率响应表示锂电池的交流阻抗频谱。

所述对锂电池的时域冲击响应函数进行傅里叶变换，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试包括：

根据锂电池交流阻抗频谱的频率段，调整信号发生器中移位寄存器的阶数，获取不同频率段的锂电池交流阻抗频谱，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试。

另一方面，本发明提供一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试装置，所述装置采用锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法。

所述装置包括：

信号发生器，用于产生m序列伪随机信号；

驱动放大电路，用于将信号发生器产生的m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号I(t)；

A/D电压采样电路，用于采集锂电池的电压响应信号V(t)，并根据采集的V(t)获得电压离散采样序列V(τ)；

A/D电流采样电路，用于采集锂电池的电流激励信号I(t)，并根据采集的I(t)获得电流离散采样序列I(τ)；

互相关函数计算模块，用于计算I(τ)和V(τ)的互相关函数R_IV(τ)，R_IV(τ)作为锂电池的时域冲击响应函数h(τ)，即h(τ)＝R_IV(τ)；

傅里叶变换模块，用于将h(t)进行傅里叶变换，得到锂电池的频率响应，该锂电池的频率响应表示锂电池的交流阻抗频谱；

交流阻抗频谱获取模块，用于根据锂电池交流阻抗频谱的频率段，调整信号发生器中移位寄存器的阶数，获得不同频率段的锂电池交流阻抗频谱，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试。

所述信号发生器，用于产生m序列伪随机信号包括：

所述信号发生器为线性序列信号发生器，所述线性序列信号发生器包括n阶移位寄存器，所述n阶移位寄存器根据移位脉冲和异或反馈网络产生输出信号a_n，有：

$a_n=c_1{a}_{n-1}\⊕c_2{a}_{n-2}\⊕...\⊕c_{n-1}{a}_1\⊕c_n{a}_0$

其中，c₁,c₂,...,c_n为移位寄存器的反馈系数，c₁,c₂,...,c_n-1取值为0或1，0表示该级移位寄存器参与反馈，1表示该级移位寄存器不参与反馈，c_n取值为1；a₀,a₂,...,a_n-1表示移位寄存器的输出信号；表示异或逻辑。

所述信号发生器，用于产生m序列伪随机信号包括：

通过选择反馈系数构造n阶移位寄存器，从而产生m序列伪随机信号。

所述I(τ)和V(τ)的互相关函数R_IV(τ)表示为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=I\left(\mathrm{\τ}\right)*V\left(\mathrm{\τ}\right)\\ R_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=h\left(\mathrm{\τ}\right)*R_I\left(\mathrm{\τ}\right)\end{array}\right.$

其中，R_I(τ)为输入电流激励信号的自相关函数，且R_I(τ)＝δ(τ)，δ(τ)为狄拉克函数，*表示卷积。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

1、本发明采用锂电池的冲激响应函数h(t)获取锂电池的频率响应，所需的先验知识较少；且在有噪声和信噪比相当小的条件下，也能很好地进行辨识；

2、采用较小的电流激励信号，可实现锂电池交流阻抗频谱的在线测试，且对锂电池影响较小；

3、采用m序列伪随机信号，易于计算机产生，且利于确定互相关函数与锂电池的时域冲激响应的关系；

4、采用的m序列伪随机信号是一种理想的多频率同步激励信号源，可以实现锂电池的多个交流频率阻抗的同步测试；

5、采用维纳-霍甫方程进行电流离散采样序列I(τ)与电压离散采样序列V(τ)之间相关分析，具有较强的抗干扰能力，可实现锂电池参数的准确估计。

附图说明

图1是本发明实施例中锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试装置结构图；

图2是本发明实施例中信号发生器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy，EIS)法是一种以小振幅的正弦波电压(或电流)为扰动信号的电化学测量方法，采用小振幅的电信号对锂电池进行扰动，使锂电池按小幅度正弦波规律变化，同时测量交流微扰信号引起的极化电流(或极化电位)的变化，通过比较测定的电位(或电流)的振幅、相位与微扰信号之间的差异求出电极的交流阻抗，进而获得与电极过程相关的电化学参数。交流阻抗的测量方法一方面可以避免对锂电池产生较大的影响，另一方面也使得扰动与锂电池的响应近似呈线性关系，使测量结果的数学处理变得简单；同时，这种方法是一种频域的测量方法，它以测量得到的频率范围很宽的阻抗谱来研究电极系统，速度快的子过程出现在高频区，速度慢的子过程出现在低频区，可判断出含几个子过程；另外，复数阻抗的测量以复数形式给出电极在一系列频率下的阻抗，不仅能给出阻抗的绝对值，还可给出相位角，可为研究锂电池阻抗提供更加丰富的信息。

本发明公开了一种锂电池交流阻抗谱的在线同步测试方法，采用m序列伪随机信号作为输入扰动信号，扰动信号可以包含多频率的信号，这样可以实现多个信号的叠加，实现同一时刻测量多个频率下的锂电池阻抗；通过快速的同步采样，得到电流激励信号离散采样序列和电压响应信号的离散采样序列，求得激励信号和响应信号的互相关函数，采用维纳-霍甫(Wiener-Hopf)方程，计算得到被测锂电池阻抗的单位时域冲激响应，对冲激响应进行傅里叶变换，即可得到锂电池在不同频率的阻抗。相关分析法中，求取脉冲响应所需的先验知识少，且抗干扰能力强，能很好的完成锂电池阻抗的辨识。

一方面，本发明提供一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，所述方法包括：

将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号；

将恒流信号施加在锂电池上，采集锂电池的电流激励信号和电压响应信号，并获得电流离散采样序列和电压离散采样序列；

计算电流离散采样序列和电压离散采样序列的互相关函数，以此作为锂电池的时域冲击响应函数；

对锂电池的时域冲击响应函数进行傅里叶变换，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试。

所述将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号之前包括：

通过信号发生器产生m序列伪随机信号。

所述将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号包括：

驱动放大电路将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号。

所述将恒流信号施加在锂电池上，采集锂电池的电流激励信号和电压响应信号包括：

设锂电池的电流激励信号和电压响应信号分别为I(t)和V(t)，通过A/D电流采样电路和A/D电压采样电路分别采集锂电池的电流激励信号I(t)和电压响应信号V(t)。

所述获得电流离散采样序列和电压离散采样序列包括：

设电流离散采样序列和电压离散采样序列分别为I(τ)和V(τ)，根据A/D电流采样电路和A/D电压采样电路分别采集的锂电池的电流激励信号I(t)和电压响应信号V(t)，获得电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)。

所述计算电流离散采样序列和电压离散采样序列的互相关函数，以此作为锂电池的时域冲击响应函数包括：

根据获得的电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)，通过维纳-霍甫方法确定电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)的互相关函数R_IV(τ)，以R_IV(τ)作为锂电池的时域冲击响应函数h(τ)，即h(τ)＝R_IV(τ)。

所述电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)的互相关函数R_IV(τ)表示为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=I\left(\mathrm{\τ}\right)*V\left(\mathrm{\τ}\right)\\ R_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=h\left(\mathrm{\τ}\right)*R_I\left(\mathrm{\τ}\right)\end{array}\right.$

其中，R_I(τ)为输入电流激励信号的自相关函数，且R_I(τ)＝δ(τ)，δ(τ)为狄拉克函数，*表示卷积。

所述对锂电池的时域冲击响应函数进行傅里叶变换，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试包括：

对锂电池的时域冲击响应函数h(t)进行傅里叶变换，得到锂电池的频率响应，该锂电池的频率响应表示锂电池的交流阻抗频谱。

所述对锂电池的时域冲击响应函数进行傅里叶变换，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试包括：

根据锂电池交流阻抗频谱的频率段，调整信号发生器中移位寄存器的阶数，获取不同频率段的锂电池交流阻抗频谱，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试。

另一方面，本发明提供一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试装置，所述装置采用锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法。

如图1，所述装置包括：

信号发生器，用于产生m序列伪随机信号；

驱动放大电路，用于将信号发生器产生的m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号I(t)；

A/D电压采样电路，用于采集锂电池的电压响应信号V(t)，并根据采集的V(t)获得电压离散采样序列V(τ)；

A/D电流采样电路，用于采集锂电池的电流激励信号I(t)，并根据采集的I(t)获得电流离散采样序列I(τ)；

互相关函数计算模块，用于计算I(τ)和V(τ)的互相关函数R_IV(τ)，R_IV(τ)作为锂电池的时域冲击响应函数h(τ)，即h(τ)＝R_IV(τ)；

傅里叶变换模块，用于将h(t)进行傅里叶变换，得到锂电池的频率响应，该锂电池的频率响应表示锂电池的交流阻抗频谱；

交流阻抗频谱获取模块，用于根据锂电池交流阻抗频谱的频率段，调整信号发生器中移位寄存器的阶数，获得不同频率段的锂电池交流阻抗频谱，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试。

所述信号发生器，用于产生m序列伪随机信号包括：

如图2，所述信号发生器为线性序列信号发生器，所述线性序列信号发生器包括n阶移位寄存器，所述n阶移位寄存器根据移位脉冲和异或反馈网络产生输出信号a_n，有：

$a_n=c_1{a}_{n-1}\⊕c_2{a}_{n-2}\⊕...\⊕c_{n-1}{a}_1\⊕c_n{a}_0$

其中，c₁,c₂,...,c_n为移位寄存器的反馈系数，c₁,c₂,...,c_n-1取值为0或1，0表示该级移位寄存器参与反馈，1表示该级移位寄存器不参与反馈，图2中c₀和c_n取值均为1；a₀,a₂,...,a_n-1表示移位寄存器的输出信号；表示异或逻辑。

所述信号发生器，用于产生m序列伪随机信号包括：

通过选择反馈系数构造n阶移位寄存器，从而产生m序列伪随机信号。

所述I(τ)和V(τ)的互相关函数R_IV(τ)表示为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=I\left(\mathrm{\τ}\right)*V\left(\mathrm{\τ}\right)\\ R_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=h\left(\mathrm{\τ}\right)*R_I\left(\mathrm{\τ}\right)\end{array}\right.$

其中，R_I(τ)为输入电流激励信号的自相关函数，且R_I(τ)＝δ(τ)，δ(τ)为狄拉克函数，*表示卷积。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (14)

1.一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，其特征在于，所述方法包括：

将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号；

将恒流信号施加在锂电池上，采集锂电池的电流激励信号和电压响应信号，并获得电流离散采样序列和电压离散采样序列；

计算电流离散采样序列和电压离散采样序列的互相关函数，以此作为锂电池的时域冲击响应函数；

对锂电池的时域冲击响应函数进行傅里叶变换，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试。

2.根据权利要求1所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，其特征在于，所述将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号之前包括：

通过信号发生器产生m序列伪随机信号。

3.根据权利要求2所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，其特征在于，所述将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号包括：

驱动放大电路将m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号。

4.根据权利要求3所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，其特征在于，所述将恒流信号施加在锂电池上，采集锂电池的电流激励信号和电压响应信号包括：

设锂电池的电流激励信号和电压响应信号分别为I(t)和V(t)，通过A/D电流采样电路和A/D电压采样电路分别采集锂电池的电流激励信号I(t)和电压响应信号V(t)。

5.根据权利要求4所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，其特征在于，所述获得电流离散采样序列和电压离散采样序列包括：

设电流离散采样序列和电压离散采样序列分别为I(τ)和V(τ)，根据A/D电流采样电路和A/D电压采样电路分别采集的锂电池的电流激励信号I(t)和电压响应信号V(t)，获得电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)。

6.根据权利要求5所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，其特征在于，所述计算电流离散采样序列和电压离散采样序列的互相关函数，以此作为锂电池的时域冲击响应函数包括：

根据获得的电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)，通过维纳-霍甫方法确定电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)的互相关函数R_IV(τ)，以R_IV(τ)作为锂电池的时域冲击响应函数h(τ)，即h(τ)＝R_IV(τ)。

7.根据权利要求6所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，其特征在于，所述电流离散采样序列I(τ)和电压离散采样序列V(τ)的互相关函数R_IV(τ)表示为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=I\left(\mathrm{\τ}\right)*V\left(\mathrm{\τ}\right)\\ R_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=h\left(\mathrm{\τ}\right)*R_I\left(\mathrm{\τ}\right)\end{array}\right.$

其中，R_I(τ)为输入电流激励信号的自相关函数，且R_I(τ)＝δ(τ)，δ(τ)为狄拉克函数，*表示卷积。

8.根据权利要求7所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，其特征在于，所述对锂电池的时域冲击响应函数进行傅里叶变换，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试包括：

对锂电池的时域冲击响应函数h(t)进行傅里叶变换，得到锂电池的频率响应，该锂电池的频率响应表示锂电池的交流阻抗频谱。

9.根据权利要求8所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法，其特征在于，所述对锂电池的时域冲击响应函数进行傅里叶变换，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试包括：

根据锂电池交流阻抗频谱的频率段，调整信号发生器中移位寄存器的阶数，获取不同频率段的锂电池交流阻抗频谱，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试。

10.一种锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试装置，其特征在于，所述装置采用权利要求1-9任一所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试方法。

11.根据权利要求10所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试装置，其特征在于，所述装置包括：

信号发生器，用于产生m序列伪随机信号；

驱动放大电路，用于将信号发生器产生的m序列伪随机信号放大并转换为锂电池的电流激励信号I(t)；

A/D电压采样电路，用于采集锂电池的电压响应信号V(t)，并根据采集的V(t)获得电压离散采样序列V(τ)；

A/D电流采样电路，用于采集锂电池的电流激励信号I(t)，并根据采集的I(t)获得电流离散采样序列I(τ)；

互相关函数计算模块，用于计算I(τ)和V(τ)的互相关函数R_IV(τ)，R_IV(τ)作为锂电池的时域冲击响应函数h(τ)，即h(τ)＝R_IV(τ)；

傅里叶变换模块，用于将h(t)进行傅里叶变换，得到锂电池的频率响应，该锂电池的频率响应表示锂电池的交流阻抗频谱；

交流阻抗频谱获取模块，用于根据锂电池交流阻抗频谱的频率段，调整信号发生器中移位寄存器的阶数，获得不同频率段的锂电池交流阻抗频谱，完成锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试。

12.根据权利要求11所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试装置，其特征在于，所述信号发生器，用于产生m序列伪随机信号包括：

所述信号发生器为线性序列信号发生器，所述线性序列信号发生器包括n阶移位寄存器，所述n阶移位寄存器根据移位脉冲和异或反馈网络产生输出信号a_n，有：

$a_n=c_1{a}_{n-1}\⊕c_2{a}_{n-2}\⊕...\⊕c_{n-1}{a}_1\⊕c_n{a}_0$

其中，c₁,c₂,…,c_n为移位寄存器的反馈系数，c₁,c₂,...,c_n-1取值为0或1，0表示该级移位寄存器参与反馈，1表示该级移位寄存器不参与反馈，c_n取值为1；a₀,a₂,…,a_n-1表示移位寄存器的输出信号；表示异或逻辑。

13.根据权利要求12所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试装置，其特征在于，所述信号发生器，用于产生m序列伪随机信号包括：

通过选择反馈系数构造n阶移位寄存器，从而产生m序列伪随机信号。

14.根据权利要求12所述的锂电池交流阻抗频谱的在线同步测试装置，其特征在于，所述I(τ)和V(τ)的互相关函数R_IV(τ)表示为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=I\left(\mathrm{\τ}\right)*V\left(\mathrm{\τ}\right)\\ R_{IV}\left(\mathrm{\τ}\right)=h\left(\mathrm{\τ}\right)*R_I\left(\mathrm{\τ}\right)\end{array}\right.$

其中，R_I(τ)为输入电流激励信号的自相关函数，且R_I(τ)＝δ(τ)，δ(τ)为狄拉克函数，*表示卷积。