CN118011248A - 一种电池内阻测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电池内阻测量方法及装置，方法包括：采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂；其中，所述第一电压U₁为所述被测电池未被恒流源提供恒定电流I时的电压，所述第二电压U₂为所述被测电池被所述恒流源提供恒定电流I时的电压；根据所述第一电压U_1、第二电压U₂和恒定电流I计算所述被测电池的内阻R。实施本发明实施例提供的方法，既可以测电池的交流内阻也可以测量电池的直流内阻，还可以测量一些其它串联形式的电池组或装置的阻抗。在测量电池内阻时，不需要接入固定负载并进行较大电流的放电，因而不会对电池性能造成破坏，能够有效保护电池性能。

Description

一种电池内阻测量方法及装置

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种电池内阻测量方法及装置。

背景技术

针对电池性能状态的测量方法有多种，现有较为常见和被采用的是通过检测电池内阻来测试电池的性能状态。电池内阻是判断电池性能的一个非常重要的参数，在电池组的运维和管理过程中，需要定期测量电池组中各电池的内阻大小，用以评估当前电池的容量、性能，并根据内阻值的变化趋势来预测电池寿命。

目前，内阻测量法又分为直流法和交流法等方式。交流测量法应用面较广，但是测量的结果与所用信号的波型、频率、以及电流强度有关，不同型号的测量仪对于同一个蓄电池的测量结果相差很大。直流法是时蓄电池接入固定负载并进行较大电流的放电，以测量断电前后的电压降并测算出电池内阻，但针对内阻和不同电池容量(特别是小容量电池)，大电流放电往往会对电池造成无法修复的破坏，所以针对不同的情况调整电流是必要的。

总之，现有的电池内阻测量方法均需较长的通电测试时间，这种反复测量的方式对于小容量电池会造成累计损伤；而且现有的电池内阻测量方法的电流范围较为有限，因此对于不同容量的电池(特别是大容量的电池)，其测试精度较低。

发明内容

针对现有技术中的技术缺陷，本发明实施例的目的在于提供一种电池内阻测量方法及装置，以解决背景技术中所提出的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种电池内阻测量方法，包括：

采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂；其中，所述第一电压U₁为所述被测电池未被恒流源提供恒定电流I时的电压，所述第二电压U₂为所述被测电池被所述恒流源提供恒定电流I时的电压；

根据所述第一电压U₁、第二电压U₂和恒定电流I计算所述被测电池的内阻R。

进一步，所述恒流源包括交流恒流源和直流恒流源。

进一步，在采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂之前，所述方法还包括：

确认待测量内阻类型；其中，所述待测量内阻类型为交流内阻或直流内阻。

进一步，控制恒流源对所述被测电池提供恒定电流I，包括：

若进行交流内阻测量，控制交流恒流源对所述被测电池提供恒定交流电流；

若进行直流内阻测量，控制直流恒流源对所述被测电池提供恒定直流电流。

进一步，若待测量内阻类型为交流内阻测量，则第一电压U₁＝0。

进一步，所述根据所述第一电压U₁、第二电压U₂和恒定电流I计算所述被测电池的内阻R，包括：

R＝(U₂-U₁)/I。

第二方面，本申请还提供了一种电池组内阻测量装置，包括电压采集模块、内阻计算模块和恒流源控制模块；其中，

所述电压采集模块，用于采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂；其中，所述第一电压U₁为所述被测电池未被恒流源提供恒定电流I时的电压，所述第二电压U₂为所述被测电池被所述恒流源提供恒定电流I时的电压；

所述恒流源控制模块，用于控制恒流源对所述被测电池提供恒定电流I；

所述内阻计算模块，用于根据所述第一电压U₁、第二电压U₂和恒定电流I计算所述被测电池的内阻R。

进一步，所述装置还包括：

类型确认模块，用于确认待测量内阻类型；其中，所述待测量内阻类型为交流内阻或直流内阻。

进一步，所述恒流源控制模块具体用于：

若进行交流内阻测量，控制交流恒流源对所述被测电池提供恒定交流电流；

若进行直流内阻测量，控制直流恒流源对所述被测电池提供恒定直流电流。进一步，所述内阻计算模块根据以下公式计算所述被测电池的内阻R：

R＝(U₂-U₁)/I。

实施本发明实施例提供的方法，既可以测电池的交流内阻也可以测量电池的直流内阻，还可以测量一些其它串联形式的电池组或装置的阻抗。在测量电池内阻时，不需要接入固定负载并进行较大电流的放电，因而不会对电池性能造成破坏，能够有效保护电池性能。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电池内阻测量方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种电池内阻测量装置的结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语"如果"可以被解释成为"在……时"或"当……时"或"响应于确定"。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。本申请使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。例如，“包括以下至少一个：A、B、C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A和B和C”，再如，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A和B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

应该理解的是，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

需要说明的是，在本文中，采用了诸如S1、S2等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执行S2后执行S1等，但这些均应在本申请的保护范围之内。

实施例一

如图1所示，本实施例一提供的一种电池内阻测量方法的流程图。该方法可以包括以下步骤：

步骤S110：采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂；其中，所述第一电压U₁为所述被测电池未被恒流源提供恒定电流I时的电压，所述第二电压U₂为所述被测电池被所述恒流源提供恒定电流I时的电压。

本方法可以用于测量被测电池的交流内阻和直流内阻。在采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂之前，需要先确定待测量的内阻类型。因此，在采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂之前，本方法还包括：

步骤S100：确认待测量内阻类型；其中，所述待测量内阻类型为交流内阻或直流内阻。

测量交流内阻和直流内阻需要提供的恒定电流不同，因此，所述恒流源包括交流恒流源和直流恒流源。若需要进行交流内阻测量，控制交流恒流源对所述被测电池提供恒定交流电流；若进行直流内阻测量，控制直流恒流源对所述被测电池提供恒定直流电流。

采集电压时，可以先采集被测电池的第一电压U₁，然后控制恒流源对被测电池提供恒定电流I，再采集被测电池的第二电压U₂。当然，也可以先采集被测电池的第二电压U₂，再控制恒流源停止对被测电池提供恒定电流I，再采集被测电池的第一电压U₁。对于第一电压U₁和第二电压U₂的采集顺序，本申请并不做具体限制。

需要说明的是，若待测量内阻类型为交流内阻，则第一电压U₁＝0。

步骤S120：根据所述第一电压U₁、第二电压U₂和恒定电流I计算所述被测电池的内阻R。

具体的，根据欧姆定律：电阻＝电压/电流，所述根据所述第一电压U₁、第二电压U₂和恒定电流I计算所述被测电池的内阻R，包括：

R＝(U₂-U₁)/I。

综上，实施本发明实施例提供的方法，既可以测电池的交流内阻也可以测量电池的直流内阻，还可以测量一些其它串联形式的电池组或装置的阻抗。在测量电池内阻时，不需要接入固定负载并进行较大电流的放电，因而不会对电池性能造成破坏，能够有效保护电池性能。

实施例二

基于与实施例一相同的发明构思，本实施例二提供了一种电池组内阻测量装置。如图2所示，该装置包括电压采集模块201、内阻计算模块202和恒流源控制模块203。

其中，所述电压采集模块201，用于采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂；其中，所述第一电压U₁为所述被测电池未被恒流源提供恒定电流I时的电压，所述第二电压U₂为所述被测电池被所述恒流源提供恒定电流I时的电压。

需要说明的是，恒流源可以采用外置的恒流源，也可以在该装置内内设恒流源，使恒流源为该装置的一部分。为能够测量被测电池的交流内阻和直流内阻，该恒流源包括交流恒流源和直流恒流源，以能够对被测电池提供恒定交流电流和恒定直流电流。

所述恒流源控制模块203，用于控制恒流源对所述被测电池提供恒定电流I。恒定电流I可以是恒定交流电流或恒定直流电流，视待测量内阻类型而定，待测量内阻类型为直流内阻或交流内阻。

因此，所述恒流源控制模块203具体用于：

若进行交流内阻测量，控制交流恒流源对所述被测电池提供恒定交流电流；

若进行直流内阻测量，控制直流恒流源对所述被测电池提供恒定直流电流。

所述内阻计算模块202，用于根据所述第一电压U₁、第二电压U₂和恒定电流I计算所述被测电池的内阻R。具体的，根据欧姆定律：电阻＝电压/电流，所述内阻计算模块202根据以下公式计算所述被测电池的内阻R：

R＝(U₂-U₁)/I。

进一步，所述装置还包括：类型确认模块204，用于确认待测量内阻类型；其中，所述待测量内阻类型为交流内阻或直流内阻。

本装置可以用于测量被测电池的交流内阻和直流内阻。在采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂之前，需要先通过类型确认模块204确定待测量的内阻类型。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请中，对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述，一般只在第一次出现时进行详细描述，后面再重复出现时，为了简洁，一般未再重复阐述，在理解本申请技术方案等内容时，对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等，可以参考其之前的相关详细描述。

在本申请中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本申请技术方案的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本申请记载的范围。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池内阻测量方法，其特征在于，包括：

采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂；其中，所述第一电压U₁为所述被测电池未被恒流源提供恒定电流I时的电压，所述第二电压U₂为所述被测电池被所述恒流源提供恒定电流I时的电压；

根据所述第一电压U₁、第二电压U₂和恒定电流I计算所述被测电池的内阻R。

2.如权利要求1所述的一种电池内阻测量方法，其特征在于，所述恒流源包括交流恒流源和直流恒流源。

3.如权利要求2所述的一种电池组内阻测量方法，其特征在于，在采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂之前，所述方法还包括：

确认待测量内阻类型；其中，所述待测量内阻类型为交流内阻或直流内阻。

4.如权利要求3所述的一种电池组内阻测量方法，其特征在于，控制恒流源对所述被测电池提供恒定电流I，包括：

若进行交流内阻测量，控制交流恒流源对所述被测电池提供恒定交流电流；

若进行直流内阻测量，控制直流恒流源对所述被测电池提供恒定直流电流。

5.如权利要求3所述的一种电池组内阻测量方法，其特征在于，若待测量内阻类型为交流内阻测量，则第一电压U₁＝0。

6.如权利要求5所述的一种电池组内阻测量方法，其特征在于，所述根据所述第一电压U₁、第二电压U₂和恒定电流I计算所述被测电池的内阻R，包括：

R＝(U₂-U₁)/I。

7.一种电池组内阻测量装置，其特征在于，包括电压采集模块、内阻计算模块和恒流源控制模块；其中，

所述电压采集模块，用于采集被测电池的第一电压U₁和第二电压U₂；其中，所述第一电压U₁为所述被测电池未被恒流源提供恒定电流I时的电压，所述第二电压U₂为所述被测电池被所述恒流源提供恒定电流I时的电压；

所述恒流源控制模块，用于控制恒流源对所述被测电池提供恒定电流I；

所述内阻计算模块，用于根据所述第一电压U₁、第二电压U₂和恒定电流I计算所述被测电池的内阻R。

8.如权利要求7所述的一种电池组内阻测量装置，其特征在于，所述装置还包括：

类型确认模块，用于确认待测量内阻类型；其中，所述待测量内阻类型为交流内阻或直流内阻。

9.如权利要求8所述的一种电池组内阻测量装置，其特征在于，所述恒流源控制模块具体用于：

若进行交流内阻测量，控制交流恒流源对所述被测电池提供恒定交流电流；

若进行直流内阻测量，控制直流恒流源对所述被测电池提供恒定直流电流。

10.如权利要求7所述的一种电池组内阻测量装置，其特征在于，所述内阻计算模块根据以下公式计算所述被测电池的内阻R：

R＝(U₂-U₁)/I。