TWI585428B - 線上電池內電阻測量裝置及其測量方法 - Google Patents

線上電池內電阻測量裝置及其測量方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI585428B
TWI585428B TW103137511A TW103137511A TWI585428B TW I585428 B TWI585428 B TW I585428B TW 103137511 A TW103137511 A TW 103137511A TW 103137511 A TW103137511 A TW 103137511A TW I585428 B TWI585428 B TW I585428B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
internal resistance
battery
signal
cos
single cells
Prior art date
Application number
TW103137511A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201523006A (zh
Inventor
Haibo Ma
Hui Xu
Original Assignee
Itech Electronic (Nanjing) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Itech Electronic (Nanjing) Co Ltd filed Critical Itech Electronic (Nanjing) Co Ltd
Publication of TW201523006A publication Critical patent/TW201523006A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI585428B publication Critical patent/TWI585428B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • 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]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • 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]
    • G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • 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]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/14—Measuring resistance by measuring current or voltage obtained from a reference source

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

線上電池內電阻測量裝置及其測量方法
本發明涉及一種電池測試儀及測量方法，更具體地說，本發明涉及一種線上電池內電阻測量裝置，同時，本發明還提供一種線上電池內電阻測量裝置的測量方法。
蓄電池因其製造成本低、容量大、價格低廉的固有特性，已經廣泛用於軍事、農業、工業等國名經濟發展的各科技領域；隨著科學技術的不斷發展、進步，現在的生產電池的企業對電池測試儀的要求越來越高，除了要求其測試功能要更全面外，還要求所測參數具備更高的精度和檢測各項參數的總耗時更少。電池內電阻作為衡量電池性能的一個重要參數及技術指標，一般而言，電池的容量越大，其內電阻就越小，通過對內電阻的測量就能評估容量的大小，還可以根據電池全壽命內電阻值得變化趨勢來預測電池的壽命，因此，對電池內電阻這項性能指標約而來越被人們重視，對其進行測量將有著非常重要的實際意義。
目前行業中應用的電池內電阻測量方法主要有以下兩種：
1.直流放電內電阻測量：直流放電內電阻測量根據物理公式R=U/I，測試設備讓電池在短時間內(一般為2~3秒)強制通過一個很大的恒定直流電流(目前一般使用40A~80A的大電流)，測量此時電池兩端的電壓，並按公式計算出當前的電池內電阻。但這種測量方法的缺點是(1)只能測量大容量電池或者蓄電池，小容量電池無法存2~3秒鐘 內負荷40A~80A的大電流；(2)當電池通過大電流時，電池內部的電極會發生極化現象，產生極化內電阻。故測量時間必須很短，否則測出的內電阻值誤差很大；(3)大電流通過電池對電池內部的電極有一定損傷，從而影響蓄電池的容量及壽命；(4)必須在靜態或離線的狀態下才能實現直流法的測量，無法真正實現蓄電池的線上測量，這樣就不可避免對設備運行安全性帶來隱患。
2.交流壓降內電阻測量法：交流法通過對蓄電池注入一個恒定的交流電流訊號IS，測量出蓄電池兩端的電壓回應訊號Vo，以及兩者的相位差cos由阻抗公式來確定蓄電池的內電阻R，但該方法蓄電池內電阻很小，交流注入所引起蓄電池兩端回應電壓訊號很微弱，極易受環境雜訊干擾，很難準確測量，並且需要測量交流電流訊號Is，電壓回應訊號Vo，以及電壓和電流之間的相位差，由此可見這種方法不但干擾因素多，既影響了精度，而且增加了系統的複雜性，同時也影響了測量精度。
因此，當前的電池測試儀在技術上存在的技術問題是，在線上情況下，可檢測的參數有限、所檢測到的參數精度不夠，以及電池測試儀每次檢測一個電池總耗時過長，有的可達到3S-5S甚至更長。目前的電池測試儀還存在以下缺點：只有少數的幾個按鍵，操作起來相當麻煩；顯示介面相當複雜，苦澀難懂；測試結果僅能靠觀察顯示螢幕獲得，鑒於目前的電池測試儀的現狀，電池的測試儀及測試方法已經出現了技術瓶頸。
本發明的目的是提供一種線上電池內電阻測量裝置，解決電池線上帶負載的情況下，對電池中的單體電池的內電阻進行精確、快速 和便捷測量；同時本發明還提供一種線上電池內電阻測量裝置的測量方法，消除線上測量的負載干擾影響。
為了實現上述目的，本發明提供一種電池內電阻測量裝置，適用於線上測量電池中的單體電池內電阻，電池內電阻測量裝置包括：激勵源電路，電性連接於待測的任意兩個單體電池之間和電池端、分別或同時與兩個單體電池構成迴路，通過激勵源電路對迴路中的單體電池分別或同時施加兩次交流訊號；類比數位轉換單元，分別電性連接待測的兩個單體電池端，檢測和轉換單體電池端的回應電壓，且同時電性連接與兩個單體電池構成的迴路，檢測和轉換迴路中的電流，還檢測和轉換電流和回應電壓之間的相位差值；數位訊號處理單元，電性連接於類比數位轉換單元，接收類比數位轉換單元的轉換訊號後，演算出待測單體電池的內電阻值；數位訊號處理單元也發出訊號控制激勵源電路施加兩次交流訊號。
進一步在於電池為一個單體電池或兩個以上串接的單體電池，當只有一個單體電池時，串接電阻與一個單體電池等效成兩個單體電池。
進一步在於該裝置還包括顯示通訊單元，數位訊號處理單元與顯示通訊單元進行相互資訊傳遞。
進一步在於顯示通訊單元包括顯示螢幕、中央處理器以及RS232/RS485通訊模組。
進一步在於類比數位轉換單元包括訊號檢測單元，檢測回應電壓和電流訊號，訊號檢測單元包括一高通濾波模組。
本發明還提供一種電池內電阻測量裝置的測量方法，內電阻的測量方法包括以下步驟：對一個單體電池或兩個以上串接的單體電池進行線上的單體電池內電阻測量；當只有一個單體電池時，串接電阻構成 等效的兩個串接的單體電池；通過接線連接，使激勵源電路電性連接於任意待測的兩個單體電池之間和電池端、分別或同時與待測的兩個單體電池構成迴路，且分別或同時對單體電池施加兩次交流訊號；通過類比數位轉換單元分別電性連接待測的兩個單體電池端，檢測和轉換兩個單體電池端的回應電壓，還同時電性連接兩個單體電池之間和電池端、分別或同時與待測的兩個單體電池構成迴路，檢測和轉換迴路中的電流，及還檢測和轉換電流和回應電壓之間的相位值；通過數位訊號處理單元電性連接於類比數位轉換單元，接收類比數位轉換單元的轉換訊號後，演算出待測的兩個單體電池的內電阻值；數位訊號處理單元也發出訊號控制激勵源電路對迴路施加交流訊號。
進一步在於分別與兩個單體電池構成迴路的內電阻演算公式為：r1=[V222*V11*Iy1*cos(a)-V22*V11*V11*V21*Iy1*cos(a+d-b)-V21*V12*V22*Iy1*cos(b+c-d)+V12*V212*Iy2*cos(c)]/(V22*Iy1)2+(V21*Iy2)2-2*V22*Iy1*V21*Iy2*cos(b-d)。
其中，設兩個串接的單體電池的內電阻分別為r1、r2，分別對單體電池施加兩次交流訊號，第一次施加交流訊號後的單體電池回應電壓V11、V21，電流Iy1，V11與Iy1之間的相位a，V21與Iy1之間的相位b；第二次施加交流訊號後的單體電池回應電壓V22、V12，電流Iy2，V12與Iy2之間的相位c，V22與Iy2之間的相位d。
進一步在於同時與兩個單體電池構成迴路的內電阻演算公式為：r1=[Vn22*V11*Iy1*cos(a)-Vn2*V11*V11*Vn1*Iy1*cos(a+d-b)-Vn1*V12*Vn2*Iy1*cos(b+c-d)+V12*Vn12*Iy2*cos(c)]/(Vn2*Iy1)2+(Vn1*Iy2)2-2*Vn2*Iy1*Vn1*Iy2*cos(b-d)。
其中，設兩個以上待測的任意兩個串接的單體電池的內電 阻分別為r1、rn，同時對單體電池施加兩次交流訊號，第一次施加交流訊號後的單體電池回應電壓V11、Vn1，電流Iy1，V11與Iy1之間的相位a，Vn1與Iy1之間的相位b；第二次施加交流訊號後的單體電池回應電壓Vn2、V12，電流Iy2，V12與Iy2之間的相位c，Vn2與Iy2之間的相位d。
進一步在於對同時與待測的兩個單體電池構成迴路，施加兩次交流訊號在電池端所測得的電流訊號需滿足Ix1/Iz1≠Ix2/Iz2
其中，設第一次施加交流訊號後的電池端電流Ix1、Iz1，第二次施加交流訊號後的電池端電流Ix2、Iz2。
本發明是通過對一個或兩個以上電池中的單體電池通過施加兩次交流訊號源，並同步測量相應的電流、電壓、電流和電壓之間的相位值建立方程求得待測單體電池的內電阻值，由於在線上測量時存在並聯負載與電源設備的干擾影響，在演算公式中需要施加兩次交流訊號的激勵形成方程組抵消或去除干擾及影響，根據基爾霍夫電流定律並結合其他原理和公式推導得出需要測量的每個內電阻值。
本發明的有益效果是在不損傷單體電池及電池線上負載的情況下，實現精確、高效和方便的單體電池的內電阻測量。
10‧‧‧顯示通訊單元
11‧‧‧顯示螢幕
12‧‧‧中央處理器
13‧‧‧RS232/RS485通訊模組
20‧‧‧數位訊號處理單元
30‧‧‧類比數位轉換單元
40‧‧‧激勵源電路
50‧‧‧負載及充電設備
60‧‧‧待測電池
61、62、6(n-1)、6n‧‧‧單體電池
r1、r2、r(n-1)、rn‧‧‧內電阻
第1圖為本發明線上電池內電阻測量裝置的整機架構圖。
第2圖為本發明分別對單體電池施加第一次交流訊號的等效電路示意圖。
第3圖為本發明分別對單體電池施加第二次交流訊號的等 效電路示意圖。
第4圖為本發明同時對單體電池施加兩次交流訊號的等效電路示意圖。
下面結合附圖，詳細說明本發明的優選實施例。
實施例1，如第1圖、第2圖和第3圖所示，本實施例提供一種線上電池內電阻測量裝置及測量方法，適用於線上測量待測電池60中的單體電池內電阻。對兩個串接的單體電池61、62進行內電阻測量，包括激勵源電路40、類比數位轉換單元30、數位訊號處理單元20和顯示通訊單元10，類比數位轉換單元30還包括訊號檢測單元，顯示通訊單元10包括中央處理器(CPU)12、顯示螢幕11和RS232/RS485通訊模組13，激勵源電路40電性連接於待測的兩個單體電池61、62之間和電池端，並分別與兩個單體電池61、62構成迴路，並分別對單體電池61、62構成的迴路前後各施加一次交流訊號； 類比數位轉換單元30通過訊號檢測單元分別電性連接待測的兩個單體電池端，檢測和轉換兩個單體電池端的回應電壓V11、V21、V12、V22，還同時電性連接檢測和轉換兩個單體電池61、62之間激勵源電路40前後兩次的電流Iy1、Iy2，還檢測和轉換電流和回應電壓之間的相位a、b、c和d，通過數位訊號處理單元20進行相位差值計算； 數位訊號處理單元20電性連接於類比數位轉換單元30，接收類比數位轉換單元30的轉換訊號後，分別演算出兩個待測單體電池61、62的內電阻r1、r2值；數位訊號處理單元20也發出訊號控制激勵源電路40施加交流訊號。
顯示通訊單元10和數位訊號處理單元20相互資訊傳遞，其中中央處理器12和數位訊號處理單元20進行資訊傳遞，中央處理器12分別控制顯示螢幕11和RS232/RS485通訊模組13。
本實施例還提供一種線上電池內電阻測量裝置的測量方法，如第1圖、第2圖和第3圖所示，內電阻測量方法包括以下步驟：對兩個串接的單體電池61、62的內電阻r1、r2進行內電阻測量，數位訊號處理單元20控制激勵源電路40的Y端分別輸出交流訊號至兩個單體電池61、62之間，並分別通過X和Z端和一個單體電池61或62構成迴路後對每一迴路前後施加一次交流訊號，類比數位轉換單元30通過訊號檢測單元檢測第一次施加交流訊號後的單體電池61回應電壓V11、V21，電流Iy1，V11與Iy1之間的相位a，V21與Iy1之間的相位b；檢測第二次施加交流訊號後的單體電池62回應電壓V22、V12，電流Iy2，V12與Iy2之間的相位c，V22與Iy2之間的相位d，將上述值送至數位訊號處理單元20演算出內電阻r1，具體公式為r1=[V222*V11*Iy1*cos(a)-V22*V11*V11*V21*Iy1*cos(a+d-b)-V21*V12*V22*Iy1*cos(b+c-d)+V12*V212*Iy2*cos(c)]/(V22*Iy1)2+(V21*Iy2)2-2*V22*Iy1*V21*Iy2*cos(b-d)
同理，可以演算出內電阻r2。
本實施例或者也可以對一個單體電池61進行測量，當為一個單體電池61時，與單體電池61連接一個串接電阻，使串接電阻等同一個單體電池62，實現兩個單體電池61、62串接狀態下的內電阻測量。
本實施例的有益效果為線上和帶負載及充電設備50的情況下，快速準確測量蓄電池健康狀態和荷電狀態以及連接電阻參數，包含以下特點：
<1>可完全線上測量單體或多組電池的電壓和內電阻。
<2>資料處理智慧化，方便維護人員進行分析和處理。
<3>對蓄電池故障進行報警。
<4>可與上位機進行通訊，進行資料上傳。
<5>可以對資料進行保存、查詢和刪除等各種操作。
<6>PC機分析軟體可對上傳的資料進行各種操作，包括資料的分類存儲、查詢和刪除等，能夠生成文件，可以對文件自由進行操作，還可以備份資料庫，實現理論上的存儲無限量的資料。
通過開機後設定通訊參數、內電阻的檔、電壓量程，正常情況下可以實現以下功能：實現串聯單體電池的每個單體電池內電阻的線上測量(可以在並聯電源和負載及充電設備50的情況下進行測試)；高亮度VFD屏顯示；實現對應電池電壓的測量；電池內電阻1%測量精度；電池電壓0.02%測量精度；可通過電腦進行軟體監控；可通過軟體進行校正；可多台並聯擴充路數；LCD彩色顯示螢幕顯示(預留擴充功能，電路要預留介面)；可調整交流激勵源頻率；可設定測量速度等。在保證品質前提下對成本控制達到最優；美觀實用，操作簡易方便。
實施例2，如第1圖和第4圖所示，本實施例對大於兩個串接的單體電池進行線上帶負載內電阻測量說明，本實施例共設有1至n個單體電池61~6n，對單體電池61、6n的內電阻r1和rn進行測量，同理進一步得出其它各個單體電池62~6(n-1)的內電阻。
激勵源電路40電性連接於待測的兩個單體電池61、6n之間和電池端，同時與兩個單體電池61、6n構成迴路，並同時對單體電池61、6n施加兩次交流訊號；本實施例類比數位轉換單元30通過訊號檢測單元分別電性 連接待測的單體電池61、6n端，檢測和轉換兩個單體電池端的回應電壓V11、Vn1、V12、Vn2，還同時電性連接檢測和轉換兩個單體電池61、6n之間激勵源電路40前後兩次的電流Iy1、Iy2，電池端電流Ix1、Iz1、Ix2和Iz2，還檢測和轉換電流和回應電壓之間的相位a、b、c和d，通過數位訊號處理單元20進行相位差值計算；內電阻測量方法包括以下步驟：對兩個串接的單體電池61、6n的內電阻r1、rn進行內電阻測量，數位訊號處理單元控制激勵源電路40的Y端分別輸出交流訊號至兩個單體電池61、6n之間，並分別通過X和Z端和一個單體電池61、6n構成迴路後對迴路前後施加兩次交流訊號，類比數位轉換單元30通過訊號檢測單元檢測第一次施加交流訊號後的單體電池61、6n回應電壓V11、Vn1，電流Iy1、Ix1、Iz1，V11與Iy1之間的相位a，Vn1與Iy1之間的相位b；檢測第二次施加交流訊號後的單體電池61、6n回應電壓V12、Vn2，電流Iy2、Ix2、Iz2，V12與Iy2之間的相位c，Vn2與Iy2之間的相位d，且對待測的兩個單體電池61、6n兩次同時施加交流訊號所測得的電池端的電流訊號需滿足Ix1/Iz1≠Ix2/Iz2；將上述值送至數位訊號處理單元演算出內電阻r1，具體公式為r1=[Vn22*V11*Iy1*cos(a)-Vn2*V11*V11*Vn1*Iy1*cos(a+d-b)-Vn1*V12*Vn2*Iy1*cos(b+c-d)+V12*Vn12*Iy2*cos(c)]/(Vn2*Iy1)2+(Vn1*Iy2)2-2*Vn2*Iy1*Vn1*Iy2*cos(b-d)
同理，可以演算出內電阻rn及其它單體電池的內電阻。
10‧‧‧顯示通訊單元
11‧‧‧顯示螢幕
12‧‧‧中央處理器
13‧‧‧RS232/RS485通訊模組
20‧‧‧數位訊號處理單元
30‧‧‧類比數位轉換單元
40‧‧‧激勵源電路
60‧‧‧待測電池

Claims (8)

  1. 一種線上電池內電阻測量裝置，適用於線上測量電池中之一單體電池的內電阻，其中該線上電池內電阻測量裝置包括：激勵源電路，電性連接於待測的任意兩個該單體電池之間和電池端、分別或同時與兩個該單體電池構成一迴路，通過該激勵源電路對該迴路中的該單體電池分別或同時施加兩次交流訊號；一類比數位轉換單元，分別電性連接待測的兩個該單體電池端，檢測和轉換該單體電池端的回應電壓，且同時電性連接與兩個該單體電池構成的該迴路，檢測和轉換該迴路中的電流，還檢測和轉換電流和回應電壓之間的相位值；以及一數位訊號處理單元，電性連接於該類比數位轉換單元，接收該類比數位轉換單元的轉換訊號後，演算出待測該單體電池的內阻值；該數位訊號處理單元也發出訊號控制該激勵源電路施加兩次交流訊號，其中：分別與兩個該單體電池構成該迴路的內電阻演算公式為：r1=[V222*V11*Iy1*cos(a)-V22*V11*V11*V21*Iy1*cos(a+d-b)-V21*V12*V22*Iy1*cos(b+c-d)+V12*V212*Iy2*cos(c)]/(V22*Iy1)2+(V21*Iy2)2-2*V22*Iy1*V21*Iy2*cos(b-d)同理演算求得r2其中，設兩個串接的該單體電池的內電阻分別為r1、r2，分別對該單體電池施加兩次交流訊號，第一次施加交流訊號後的該單體電池回應電壓V11、V21，電流Iy1，V11與Iy1之 間的相位a，V21與Iy1之間的相位b；第二次施加交流訊號後的該單體電池回應電壓V22、V12，電流Iy2，V12與Iy2之間的相位c，V22與Iy2之間的相位d。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之線上電池內電阻測量裝置，其中：電池為一個該單體電池或兩個以上串接的該單體電池，當只有一個該單體電池時，串接電阻與一個該單體電池等效成兩個該單體電池。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之線上電池內電阻測量裝置，其中：該線上電池內電阻測量裝置還包括一顯示通訊單元，該數位訊號處理單元與該顯示通訊單元進行相互資訊傳遞。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之線上電池內電阻測量裝置，其中：該顯示通訊單元包括顯示螢幕、中央處理器以及RS232/RS485通訊模組。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之線上電池內電阻測量裝置，其中：該類比數位轉換單元包括訊號檢測單元，檢測回應電壓和電流訊號，訊號檢測單元包括一高通濾波模組。
  6. 一種線上電池內電阻測量裝置的測量方法，其中，內電阻之該測量方法包括以下步驟：對一個單體電池或兩個以上串接的該單體電池進行線上的該單體電池內電阻測量；當只有一個該單體電池時，串接電阻構成等效的兩個串接的該單體電池；通過接線連接，使一激勵源電路電性連接於任意待測的兩個該單體電池之間和電池端、分別或同時與待測的兩個該單體電 池構成一迴路，且分別或同時對該單體電池施加兩次交流訊號；通過一類比數位轉換單元分別電性連接待測的兩個該單體電池端，檢測和轉換兩個該單體電池端的回應電壓，還同時電性連接兩個該單體電池之間和電池端、分別或同時與待測的兩個該單體電池構成該迴路，檢測和轉換該迴路中的電流，及還檢測和轉換電流和回應電壓之間的相位值；以及通過一數位訊號處理單元電性連接於該類比數位轉換單元，接收該類比數位轉換單元的轉換訊號後，演算出待測的兩個該單體電池的內電阻值；該數位訊號處理單元也發出訊號控制該激勵源電路對該迴路施加交流訊號，其中：分別與兩個該單體電池構成該迴路的內電阻演算公式為：r1=[V222*V11*Iy1*cos(a)-V22*V11*V11*V21*Iy1*cos(a+d-b)-V21*V12*V22*Iy1*cos(b+c-d)+V12*V212*Iy2*cos(c)]/(V22*Iy1)2+(V21*Iy2)2-2*V22*Iy1*V21*Iy2*cos(b-d)同理演算求得r2其中，設兩個串接的該單體電池的內電阻分別為r1、r2，分別對該單體電池施加兩次交流訊號，第一次施加交流訊號後的該單體電池回應電壓V11、V21，電流Iy1，V11與Iy1之間的相位a，V21與Iy1之間的相位b；第二次施加交流訊號後的該單體電池回應電壓V22、V12，電流Iy2，V12與Iy2之間的相位c，V22與Iy2之間的相位d。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之線上電池內電阻測量裝置的內電 阻測量方法，其中：同時與兩個該單體電池構成該迴路的內電阻演算公式為：r1=[Vn22*V11*Iy1*cos(a)-Vn2*V11*V11*Vn1*Iy1*cos(a+d-b)-Vn1*V12*Vn2*Iy1*cos(b+c-d)+V12*Vn12*Iy2*cos(c)]/(Vn2*Iy1)2+(Vn1*Iy2)2-2*Vn2*Iy1*Vn1*Iy2*cos(b-d)同理演算求得rn其中，設兩個以上待測的其中任意兩個串接的該單體電池的內電阻分別為r1、rn，同時對該單體電池施加兩次交流訊號，第一次施加交流訊號後的該單體電池回應電壓V11、Vn1，電流Iy1，V11與Iy1之間的相位a，Vn1與Iy1之間的相位b；第二次施加交流訊號後的該單體電池回應電壓Vn2、V12，電流Iy2，V12與Iy2之間的相位c，Vn2與Iy2之間的相位d。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之線上電池內電阻測量裝置的內電阻測量方法，其中：對同時與待測的兩個該單體電池構成該迴路，施加兩次交流訊號在電池端所測得的電流訊號需滿足Ix1/Iz1≠Ix2/Iz2，其中，設第一次施加交流訊號後的電池端電流Ix1、Iz1，第二次施加交流訊號後的電池端電流Ix2、Iz2。
TW103137511A 2013-12-13 2014-10-29 線上電池內電阻測量裝置及其測量方法 TWI585428B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310676076.1A CN103645382B (zh) 2013-12-13 2013-12-13 一种在线电池内阻测量装置及其测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201523006A TW201523006A (zh) 2015-06-16
TWI585428B true TWI585428B (zh) 2017-06-01

Family

ID=50250632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103137511A TWI585428B (zh) 2013-12-13 2014-10-29 線上電池內電阻測量裝置及其測量方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10281529B2 (zh)
EP (1) EP2950113A4 (zh)
CN (1) CN103645382B (zh)
TW (1) TWI585428B (zh)
WO (1) WO2015085812A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103645382B (zh) * 2013-12-13 2017-01-25 艾德克斯电子（南京）有限公司 一种在线电池内阻测量装置及其测量方法
EP3017993B1 (en) * 2014-11-07 2021-04-21 Volvo Car Corporation Power and current estimation for batteries
CN106199431B (zh) * 2014-12-18 2018-12-28 神华集团有限责任公司 一种基于电池电子模块的交流监测方法及系统
CN105403840A (zh) * 2015-10-29 2016-03-16 湖北三江航天红阳机电有限公司 一种热电池测试仪
CN107861064B (zh) * 2017-07-24 2024-05-07 广州微宏电源科技有限公司 一种多串联动力电池组电性能检测方法
CN107797074B (zh) * 2017-11-29 2024-06-14 福州福光电子有限公司 一种单体蓄电池内阻测量电路及测量方法
CN110109027B (zh) * 2018-02-01 2021-01-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池包绝缘阻抗检测电路及装置、电池管理装置
KR102645052B1 (ko) * 2019-03-05 2024-03-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 주행모드 제어 장치 및 그 방법
CN111077467A (zh) * 2019-12-06 2020-04-28 清华大学 一种阻抗测量方法和系统
CN110888075A (zh) * 2019-12-23 2020-03-17 芜湖天量电池系统有限公司 一种动力电池箱内电池单体内阻的测量电路及方法
CN113740751B (zh) * 2020-05-27 2024-08-16 台达电子企业管理（上海）有限公司 电池内阻检测装置与方法
WO2022016427A1 (zh) * 2020-07-22 2022-01-27 东莞新能安科技有限公司 电池系统及其采样方法、电子装置及可读存储介质
CN111707944B (zh) * 2020-08-11 2023-01-13 天津市捷威动力工业有限公司 一种三元锂离子电池组放电截止单体压差估算方法
CN112098870A (zh) * 2020-09-15 2020-12-18 国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司 一种并联型电源设备蓄电池内阻在线测试方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020196025A1 (en) * 2000-09-29 2002-12-26 Freeman Norman A. System and method for measuring fuel cell voltage and high frequency resistance
TWI287313B (en) * 2004-11-29 2007-09-21 Lg Chemical Ltd Method and system for battery state and parameter estimation
CN101158709A (zh) * 2007-11-13 2008-04-09 云南电网公司楚雄供电局 蓄电池实时在线无损精确测量方法
CN201156079Y (zh) * 2007-12-27 2008-11-26 武汉理工大学 一种燃料电池堆单片电池内阻与电压在线测试装置
TW201128208A (en) * 2010-02-10 2011-08-16 Chung Shan Inst Of Science Method for detecting battery module status
EP2530480A2 (en) * 2011-06-01 2012-12-05 Nxp B.V. Battery impedance detection system, apparatus and method
US20130138373A1 (en) * 2011-11-24 2013-05-30 Sk Innovation Co., Ltd. Apparatus and Method for Estimating Internal Resistance of Battery

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993022666A1 (en) * 1992-05-07 1993-11-11 Bell Communications Research, Inc. Testing a battery connected to operating equipment
JP3900469B2 (ja) * 2001-11-29 2007-04-04 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 電気機器、コンピュータ装置、インテリジェント電池、および電池の制御方法
JP4817647B2 (ja) * 2004-11-29 2011-11-16 三洋電機株式会社 二次電池の寿命判定方法。
US7554294B2 (en) * 2005-01-28 2009-06-30 The Johns Hopkins University Battery health monitor
TWI275381B (en) * 2005-04-11 2007-03-11 Dailycare Biomedical Inc An apparatus and method for measurement of pulse wave base on blood pressure method
CN100344984C (zh) * 2005-07-28 2007-10-24 上海交通大学 通过电感放电检测蓄电池内阻的方法
US9013139B2 (en) * 2007-03-26 2015-04-21 The Gillette Company Adaptive charger device and method
CN100523855C (zh) * 2007-04-29 2009-08-05 赵东元 暂态直流小电流电量比较法监测蓄电池性能的方法及装置
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
JP4668306B2 (ja) * 2007-09-07 2011-04-13 パナソニック株式会社 二次電池の寿命推定装置および二次電池の寿命推定方法
CN101477179A (zh) * 2009-01-15 2009-07-08 艾默生网络能源有限公司 蓄电池内阻在线交流检测方法和系统
CN101692119B (zh) * 2009-10-09 2012-01-04 安凯 基于微分方程的蓄电池内阻测量方法
US9252624B2 (en) * 2011-06-10 2016-02-02 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Battery control device and battery system
CN103105582B (zh) * 2011-11-11 2015-10-28 中兴通讯股份有限公司 自测电池性能的装置及方法
CN103176134B (zh) * 2011-12-26 2015-08-19 中国移动通信集团安徽有限公司 在线估算蓄电池容量的方法
CN102680904A (zh) * 2012-05-15 2012-09-19 上海福睿电子科技有限公司 一种电池内部温度检测电路及检测方法
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
US9450259B2 (en) * 2013-03-12 2016-09-20 Nissan Motor Co., Ltd. Impedance measuring device and control method for impedance measuring device
CN203299350U (zh) * 2013-05-08 2013-11-20 山西大学 电池内阻在线测量仪
CN103353581B (zh) * 2013-06-25 2015-10-21 安徽力高新能源技术有限公司 一种电池组高压状态复合检测装置
DE102013218077A1 (de) * 2013-09-10 2015-03-12 Robert Bosch Gmbh Batteriezelleinrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer komplexen Impedanz einer in einer Batteriezelleinrichtung angeordneten Batteriezelle
CN103645382B (zh) * 2013-12-13 2017-01-25 艾德克斯电子（南京）有限公司 一种在线电池内阻测量装置及其测量方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020196025A1 (en) * 2000-09-29 2002-12-26 Freeman Norman A. System and method for measuring fuel cell voltage and high frequency resistance
TWI287313B (en) * 2004-11-29 2007-09-21 Lg Chemical Ltd Method and system for battery state and parameter estimation
CN101158709A (zh) * 2007-11-13 2008-04-09 云南电网公司楚雄供电局 蓄电池实时在线无损精确测量方法
CN201156079Y (zh) * 2007-12-27 2008-11-26 武汉理工大学 一种燃料电池堆单片电池内阻与电压在线测试装置
TW201128208A (en) * 2010-02-10 2011-08-16 Chung Shan Inst Of Science Method for detecting battery module status
EP2530480A2 (en) * 2011-06-01 2012-12-05 Nxp B.V. Battery impedance detection system, apparatus and method
US20130138373A1 (en) * 2011-11-24 2013-05-30 Sk Innovation Co., Ltd. Apparatus and Method for Estimating Internal Resistance of Battery

Also Published As

Publication number Publication date
TW201523006A (zh) 2015-06-16
CN103645382B (zh) 2017-01-25
EP2950113A1 (en) 2015-12-02
US20160187430A1 (en) 2016-06-30
WO2015085812A1 (zh) 2015-06-18
EP2950113A4 (en) 2016-02-10
CN103645382A (zh) 2014-03-19
US10281529B2 (en) 2019-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI585428B (zh) 線上電池內電阻測量裝置及其測量方法
CN104820200A (zh) 具有自检功能的电池管理系统功能检验平台及自检方法和检验方法
CN105629052B (zh) 芯片功耗实时检测方法
CN104833942B (zh) 电能表电池功耗自动监测仪及使用方法
CN101251585A (zh) 高压电能计量装置整体误差校验方法及装置
CN104965009A (zh) 一种氢气浓度检测仪
CN105044622A (zh) 一种测试仪器的供电电源功率自检测装置及其自检测方法
CN106645927A (zh) 开关电源功率检测电路
CN203069672U (zh) 回路电阻测试系统
CN105182126A (zh) 一种改进型配电变压器能效计量检测方法
CN103134990B (zh) 一种电阻测试方法
CN108896917A (zh) 一种基于加权补偿度因子的蓄电池内电阻检测系统及方法
CN105277111A (zh) 星箭锁紧装置应变监测系统
CN104977554A (zh) 一种蓄电池内阻测试仪的检测装置
CN102253346B (zh) 电池充电自动测试方法及装置
CN204556812U (zh) 具有自检功能的电池管理系统功能检验平台
CN104101787A (zh) 便携式低压无功补偿标准检测系统及检测方法
CN204903445U (zh) 一种氢气浓度检测仪
CN204514975U (zh) 交流恒流源、电池内阻检测装置及电池测试仪
CN201319049Y (zh) 高压电流互感器变比测试仪
CN204439819U (zh) 交流型避雷器在线监测装置检测仪
CN104330617B (zh) 一种高精度脉冲功率检测模块
CN204439820U (zh) 直流型避雷器在线监测装置检测仪
CN106443479A (zh) 一种蓄电池智能监测系统
CN110031774B (zh) 一种电池组内阻的在线测量方法及装置