電池內(nèi)阻測(cè)量及補(bǔ)償方法研究.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)外投產(chǎn)使用的電池內(nèi)阻檢測(cè)設(shè)備有很多，但多數(shù)設(shè)備還只能做到離線開路測(cè)量或在線測(cè)單節(jié)電池內(nèi)阻值，這給需要監(jiān)測(cè)電池組內(nèi)阻健康狀況的用戶帶來諸多不便。為此本文力求提出一種可靠性、精度、性價(jià)比都較高的多節(jié)電池內(nèi)阻同時(shí)測(cè)量的檢測(cè)設(shè)備。通過研究影響內(nèi)阻測(cè)量精度的因素，提出測(cè)量?jī)?nèi)阻補(bǔ)償、精度改善的研究策略，對(duì)測(cè)的內(nèi)阻值，降低因內(nèi)阻測(cè)量誤差影響，對(duì)電池健康狀況的錯(cuò)誤量值實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償、優(yōu)化測(cè)量設(shè)備具有重要意義。可更精確的得到電池工作時(shí)估計(jì)；及時(shí)處理電池

2、問題，提高電源系統(tǒng)可靠性，避免停電后設(shè)備癱瘓；也可以避免盲目更換電池，而增加費(fèi)用。
　　因此，本文首先通過對(duì)電池內(nèi)阻特性進(jìn)行分析，建立出內(nèi)阻測(cè)量模型，利用此模型依照交流注入法測(cè)內(nèi)阻原理設(shè)計(jì)本文測(cè)量?jī)?nèi)阻的方法。進(jìn)而提出本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案：正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生1KHz的正弦信號(hào)，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)耦合電路，產(chǎn)生一個(gè)頻率、幅值相同的交流信號(hào)，經(jīng)過電池阻抗產(chǎn)生同頻的交流電壓作為測(cè)量?jī)?nèi)阻的基礎(chǔ)原理，展開對(duì)電池內(nèi)阻精確測(cè)量。
　　然后，通過對(duì)內(nèi)阻

3、反饋的交流電壓信號(hào)進(jìn)行包括微小信號(hào)處理、抗干擾濾波、放大等一系列的調(diào)理后，優(yōu)化測(cè)量信號(hào)，達(dá)到硬件補(bǔ)償測(cè)量效果。通過硬件解決了多節(jié)電池級(jí)聯(lián)狀態(tài)下測(cè)量電壓信號(hào)誤差大、不準(zhǔn)確的問題，通過分析內(nèi)阻測(cè)量的采樣誤差、模擬電路誤差以及轉(zhuǎn)換誤差等幾種測(cè)量誤差，提出相應(yīng)的硬件解決方案。形成了一套完整的電池內(nèi)阻測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案。
　　最后，經(jīng)過對(duì)大量現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的分析，試驗(yàn)整理出內(nèi)阻檢測(cè)突變失準(zhǔn)的多種因素。根據(jù)這些影響因素并結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)預(yù)測(cè)軟件S

4、PSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)分析，提出了基于統(tǒng)計(jì)學(xué)預(yù)測(cè)的多元回歸預(yù)測(cè)算法，對(duì)因設(shè)備受干擾或參考電阻老化等設(shè)備自身問題出現(xiàn)的內(nèi)阻測(cè)量誤差進(jìn)行軟件補(bǔ)償。把算法植入到內(nèi)阻測(cè)量系統(tǒng)的軟件程序中，從而起到補(bǔ)償內(nèi)阻測(cè)量、提高測(cè)量精確度的效果，避免因設(shè)備問題而更換電池的不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
　　本系統(tǒng)在應(yīng)用補(bǔ)償技術(shù)后，測(cè)量?jī)?nèi)阻最小分辨率為0.003mΩ，現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜工況下測(cè)量精度也能提高到0.1mΩ，設(shè)備達(dá)到項(xiàng)目提出的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)多節(jié)電池內(nèi)阻的在線精確測(cè)量