CN110031774B - 一种电池组内阻的在线测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电池组内阻的在线测量方法，包括以下步骤：获取电池组中每节电池的内阻测量值rx及电池组正负极之间的内阻测量值rn+1；令R总＝R1+R2+......+Rn+Rn+1；求解方程
Figure DDA0002007951240000011
获取电池的实际内阻值R1,R2,...,Rn；其中，n为电池组中串联的电池的节数，n≥2；Rn为第n节电池的实际内阻值；Rn+1为与电池组连接的设备的等效电阻值，RX为第x节电池的实际内阻值，x＝1,2,...,n。本发明将将并联在电池组两端的设备的电阻等效为负载电阻,将复杂的问题简单化，提高了电池组中每节电池内阻的测量精度，特别当电池组中的电池节数较少时，测量精度的提高尤为明显；本发明的在线测量装置可以提高电池组的内阻测量精度，且结构简单，测量成本低。

Description

一种电池组内阻的在线测量方法及装置
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，具体涉及一种电池组内阻的在线测量方法及装置。
背景技术
对于蓄电池而言，其内阻是表征其健康度的一个非常重要的参数。目前市场上有各式各样的内阻测试仪器，很多厂家的蓄电池管理系统里面也有内阻测量功能，测量的内阻也非常准确。但可惜的是，这些设备测试内阻的条件都是电池不在线。一旦电池在线，这些仪表就不能正确的测试出电池(组)内阻值，或者测试误差不能接受，或者是重复度极差。而对于已安装的电池组来说，其一直在线，当需要测试时不太可能断开电池组与负载的连接再进行测试。
请参照图1，图1所示为现有的电池组内阻的在线测量方法。在电池组的每节电池上都接一个测试仪表，测试仪表通过节点A和节点D所在的线路注入交流信号，并检测交流信号在电池两端的压降和注入的交流电流，然后计算电压与电流的比值即为内阻。此方法把离线内阻测试方法不加改变的搬到了在线电池组中测量单节电池内阻。测试结果非常粗略。其测试时只考虑到了由节点A、节点B、节点C和节点D(A-B-C-D)组成的电流通路(命名为电流通路1)，没有考虑到由节点A、节点E、节点F和节点F(A-E-F-D)组成的电流通路(命名为电流通路2)。实际测量的内阻为电流通路1电阻(即电池内阻)与电流通路2电阻的并联值，测量到的内阻值比实际电池内阻要小，测量精度不够高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种电池组内阻的在线测量方法，用于解决现有的电池组内阻的在线测量方法精度不够高的问题。
本发明的内容如下：
一种电池组内阻的在线测量方法，包括以下步骤：
获取电池组中每节电池的内阻测量值rx及并联在电池组正负极两端的设备的内阻测量值rn+1；令R总＝R1+R2+......+Rn+Rn+1；
求解方程
Figure GDA0003095748360000011
获取电池的实际内阻值R1,R2,...,Rn；
其中，n为电池组中串联的电池的节数，n≥2；
Rn为第n节电池的实际内阻值；
Rn+1为与电池组连接的设备的等效电阻值，
RX为第x节电池的实际内阻值，x＝1,2,...,n。
优选的，所述方程
Figure GDA0003095748360000021
的求解方法如下：
由于x＝1,2,...,n，将内阻测量值r1,r2,...,rn,rn+1代入方程
Figure GDA0003095748360000022
可得，
Figure GDA0003095748360000023
Figure GDA0003095748360000024
.......
Figure GDA0003095748360000025
Figure GDA0003095748360000026
使用牛顿法求解由公式(1)至公式(n+1)联立的方程组，即可获取电池的实际内阻值R1,R2,...,Rn。
本发明的目的之二在于提供一种电池组内阻的在线测量装置，用于解决现有的电池组内阻的在线测量方法精度不够高的问题。
一种电池组内阻的在线测量装置，包括电源以及分别与电源连接的数据处理单元、存储单元和至少一个内阻测量单元，所述存储单元和每个内阻测量单元分别与所述数据处理单元连接，内阻测量单元用于获取电池组中每节电池的内阻测量值，所述数据处理单元用于采用上述的电池组内阻的在线测量方法计算电池组中每节电池的实际内阻值。
优选的，还包括与所述数据处理单元连接的显示单元。
优选的，还包括与所述数据处理单元连接的无线通信模块，无线通信模块用于将测量数据发送给外部设备。
本发明的有益效果为：本发明的电池组内阻的在线测量方法将将并联在电池组两端的设备的电阻等效为负载电阻,将复杂的问题简单化，提高了电池组中每节电池内阻的测量精度，特别当电池组中的电池节数较少时，测量精度的提高尤为明显；本发明的电池组内阻的在线测量装置可以提高电池组的内阻测量精度，且结构简单，测量成本低。
附图说明
图1所示为现有的电池组内阻的在线测量方法；
图2所示为本发明实施例的测量接线图；
图3所示为本发明实施例的内阻并联示意图；
图4所示为本发明实施例的在线测量装置的原理框图。
具体实施方式
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
请参照图2，假设电池组中有n(n≥2)节电池，电池组以及并联在电池组两端的设备(包括充电机、负载设备和其它并联在一起的电池组)组成一环路。在每节电池的两端各接入一测试仪(测试仪1，测试仪2，...，测试仪n)，以及将并联在电池组两端的设备的电阻等效为负载电阻R，并在负载电阻R两端接入测试仪n+1。假设电池的内阻测量值为r1,r2,...,rn,rn+1，电池的内阻实际值为R1,R2,...,Rn，则第x节电池的内阻测量值为rx(x＝1,2,...,n)，负载电阻R的内阻测量值为rn+1，第x节电池的内阻实际值为Rx(x＝1,2,...,n)，负载电阻R的内阻实际值为Rn+1。为了节约测量的硬件成本，本实施例也可以采用一台测量仪分别对每节电池和负载电阻R进行单独测量，并记录数据。
请参照图3，本实施例公开的一种电池组内阻的在线测量方法，获取电池组中每节电池的内阻测量值rx及并联在电池组正负极两端的设备的内阻测量值rn+1；
令R总＝R1+R2+......+Rn+Rn+1；
则，内阻测量值rx等于内阻实际值Rx与内阻实际值(R总-Rx)的并联，
即
Figure GDA0003095748360000031
展开可得
Figure GDA0003095748360000032
求解方程
Figure GDA0003095748360000033
获取电池的实际内阻值R1,R2,...,Rn。
方程
Figure GDA0003095748360000034
的求解方法如下：
由于x＝1,2,...,n，将内阻测量值r1,r2,...,rn,rn+1代入方程
Figure GDA0003095748360000035
可得，
Figure GDA0003095748360000036
Figure GDA0003095748360000037
.......
Figure GDA0003095748360000038
Figure GDA0003095748360000039
使用牛顿法求解由公式(1)至公式(n+1)联立的方程组，即可获取电池的实际内阻值R1,R2,...,Rn。
本实施例提供的电池组内阻的在线测量方法只需增加一个测试仪进行测量，增加的硬件成本非常小。本实施例提供的电池组内阻在线测量方法将并联在电池组两端的设备(包括充电机、负载设备和其它并联在一起的电池组)的内阻等效为负载电阻，将复杂的问题简单化，便于求解每节电池的实际内阻，使目前的离线电池内阻测试技术可运用到在线电池组中。本实施例提供的电池组内阻在线测量方法提高了电池内阻的测量精度，特别是当电池组的电池节数较少时，测量精度的提高尤为明显。例如，在2组电池组(每组电池组包括4节12V电池)并联的应用环境中，不用此方法时，测量精度很难达到10％；使用此方法后；测量精度可控制在3％以内。
请参照图4，本实施例还提供一种电池组内阻的在线测量装置，包括电源以及分别与电源连接的数据处理单元、存储单元和至少一个内阻测量单元，数据处理单元包括单片机或数字处理芯片(DSP，Digital Signal Processing)，内阻测量单元可采用现有的内阻测量电路。存储单元和每个内阻测量单元分别与数据处理单元连接，存储单元用于对测量的数据进行存储，内阻测量单元用于获取电池组中每节电池的内阻测量值，数据处理单元可从存储单元中调取测量数据，并用于采用上述的电池组内阻的在线测量方法计算电池组中每节电池的实际内阻值。
本实施例的电池组内阻的在线测量装置还包括与数据处理单元连接的显示单元，显示单元采用触摸式显示屏，用于对计算结果进行显示。
本实施例的电池组内阻的在线测量装置还包括与数据处理单元连接的无线通信模块，无线通信模块用于将测量数据发送给外部设备，便于数据的远程管理和存储。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (5)

1.一种电池组内阻的在线测量方法，其特征在于,包括以下步骤：
获取电池组中每节电池的内阻测量值rx及并联在电池组正负极两端的设备的内阻测量值rn+1；
令R总＝R1+R2+......+Rn+Rn+1；
求解方程
Figure FDA0003095748350000011
获取电池的实际内阻值R1,R2,...,Rn；
其中，n为电池组中串联的电池的节数，n≥2；
Rn为第n节电池的实际内阻值；
Rn+1为与电池组连接的设备的等效电阻值，
RX为第x节电池的实际内阻值，x＝1,2,...,n。
2.如权利要求1所述的电池组内阻的在线测量方法，其特征在于,所述方程
Figure FDA0003095748350000012
的求解方法如下：
由于x＝1,2,...,n，将内阻测量值r1,r2,...,rn,rn+1代入方程
Figure FDA0003095748350000013
可得，
R1 2-R总R1+R总r1＝0 公式(1)
Figure FDA0003095748350000014
.......
Figure FDA0003095748350000015
Figure FDA0003095748350000016
求解由公式(1)至公式(n+1)联立的方程组，即可获取电池的实际内阻值R1,R2,...,Rn。
3.一种电池组内阻的在线测量装置，其特征在于：包括电源以及分别与电源连接的数据处理单元、存储单元和至少一个内阻测量单元，所述存储单元和每个内阻测量单元分别与所述数据处理单元连接，内阻测量单元用于获取电池组中每节电池的内阻测量值，所述数据处理单元用于采用如权利要求1-2任一项 所述的电池组内阻的在线测量方法计算电池组中每节电池的实际内阻值。
4.如权利要求3所述的电池组内阻的在线测量装置，其特征在于：还包括与所述数据处理单元连接的显示单元。
5.如权利要求3所述的电池组内阻的在线测量装置，其特征在于：还包括与所述数据处理单元连接的无线通信模块，无线通信模块用于将测量数据发送给外部设备。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2060222U (zh) * 1989-11-30 1990-08-08 南京军区司令部防化技术研究所 智能综合测试仪
CN101860443B (zh) * 2010-03-25 2013-01-02 北京星网锐捷网络技术有限公司 一种poe负载检测的方法及供电端设备
CN102768304B (zh) * 2012-07-19 2015-01-21 上海交通大学 储能系统蓄电池组内阻的在线检测方法
CN102879744A (zh) * 2012-09-06 2013-01-16 深圳睿立方智能科技有限公司 一种蓄电池在线监测系统及其监测方法
CN202939223U (zh) * 2012-10-23 2013-05-15 江苏省电力公司苏州供电公司 蓄电池在线内阻测试装置
CN103163377A (zh) * 2013-03-13 2013-06-19 中国南方电网有限责任公司调峰调频发电公司 通过电感电容串联放电检测蓄电池内阻的方法
CN108196192A (zh) * 2017-12-21 2018-06-22 广东电网有限责任公司东莞供电局 蓄电池组内阻在线测量方法

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