電池內(nèi)阻測量及補償方法研究.pdf

1、目前國內(nèi)外投產(chǎn)使用的電池內(nèi)阻檢測設備有很多，但多數(shù)設備還只能做到離線開路測量或在線測單節(jié)電池內(nèi)阻值，這給需要監(jiān)測電池組內(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、性價比都較高的多節(jié)電池內(nèi)阻同時測量的檢測設備。通過研究影響內(nèi)阻測量精度的因素，提出測量內(nèi)阻補償、精度改善的研究策略，對測的內(nèi)阻值，降低因內(nèi)阻測量誤差影響，對電池健康狀況的錯誤量值實現(xiàn)補償、優(yōu)化測量設備具有重要意義?？筛_的得到電池工作時估計；及時處理電池

2、問題，提高電源系統(tǒng)可靠性，避免停電后設備癱瘓；也可以避免盲目更換電池，而增加費用。
　　因此，本文首先通過對電池內(nèi)阻特性進行分析，建立出內(nèi)阻測量模型，利用此模型依照交流注入法測內(nèi)阻原理設計本文測量內(nèi)阻的方法。進而提出本系統(tǒng)的總體設計方案：正弦信號發(fā)生器產(chǎn)生1KHz的正弦信號，經(jīng)過驅(qū)動耦合電路，產(chǎn)生一個頻率、幅值相同的交流信號，經(jīng)過電池阻抗產(chǎn)生同頻的交流電壓作為測量內(nèi)阻的基礎原理，展開對電池內(nèi)阻精確測量。
　　然后，通過對內(nèi)阻

3、反饋的交流電壓信號進行包括微小信號處理、抗干擾濾波、放大等一系列的調(diào)理后，優(yōu)化測量信號，達到硬件補償測量效果。通過硬件解決了多節(jié)電池級聯(lián)狀態(tài)下測量電壓信號誤差大、不準確的問題，通過分析內(nèi)阻測量的采樣誤差、模擬電路誤差以及轉(zhuǎn)換誤差等幾種測量誤差，提出相應的硬件解決方案。形成了一套完整的電池內(nèi)阻測量系統(tǒng)的硬件設計方案。
　　最后，經(jīng)過對大量現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的分析，試驗整理出內(nèi)阻檢測突變失準的多種因素。根據(jù)這些影響因素并結(jié)合統(tǒng)計學預測軟件S

4、PSS進行統(tǒng)計預測分析，提出了基于統(tǒng)計學預測的多元回歸預測算法，對因設備受干擾或參考電阻老化等設備自身問題出現(xiàn)的內(nèi)阻測量誤差進行軟件補償。把算法植入到內(nèi)阻測量系統(tǒng)的軟件程序中，從而起到補償內(nèi)阻測量、提高測量精確度的效果，避免因設備問題而更換電池的不必要的經(jīng)濟損失。
　　本系統(tǒng)在應用補償技術后，測量內(nèi)阻最小分辨率為0.003mΩ，現(xiàn)場復雜工況下測量精度也能提高到0.1mΩ，設備達到項目提出的技術要求，實現(xiàn)對多節(jié)電池內(nèi)阻的在線精確測量