[发明专利]一种在线电池内阻测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种在线电池内阻测量装置，适用于在线测量电池中的单体电池内阻，其特征在于所述测量装置包括：

一激励源电路，电性连接于待测的任意两个单体电池之间和电池端、分别或同时与两个单体电池构成回路，通过激励源电路对所述回路中的单体电池分别或同时施加两次交流信号；

一模数转换单元，分别电性连接待测的两个单体电池端，检测和转换单体电池端的响应电压，且同时电性连接与两个单体电池构成的回路，检测和转换回路中的电流，还检测和转换电流和响应电压之间的相位值； 

一数字信号处理单元，电性连接于模数转换单元，接收所述模数转换单元的转换信号后，演算出待测单体电池的内阻值；数字信号处理单元也发出信号控制激励源电路施加两次交流信号。

2.根据权利要求1所述的一种在线电池内阻测量装置，其特征在于：电池为一个单体电池或两个以上串接的单体电池，当只有一个单体电池时，串接电阻与一个单体电池等效成两个单体电池。

3.根据权利要求1所述的一种在线电池内阻测量装置，其特征在于：该装置还包括显示通信单元，数字信号处理单元与显示通信单元进行相互信息传递。

4.根据权利要求3所述的一种在线电池内阻测量装置，其特征在于：所述的显示通信单元包括显示屏、CPU处理器以及RS232/RS485通讯模块。

5.根据权利要求1所述的一种在线电池内阻测量装置，其特征在于：模数转换单元包括信号检测单元，检测响应电压和电流信号，信号检测单元包括一高通滤波模块。

6.一种在线电池内阻测量装置的测量方法，其特征在于，所述内阻测量方法包括以下步骤：

对一个单体电池或两个以上串接的单体电池进行在线的单体电池内阻测量；

当只有一个单体电池时，串接电阻构成等效的两个串接的单体电池；

通过接线连接，使激励源电路电性连接于任意待测的两个单体电池之间和电池端、分别或同时与待测的两个单体电池构成回路，且分别或同时对所述单体电池施加两次交流信号；

通过模数转换单元分别电性连接待测的两个单体电池端，检测和转换两个单体电池端的响应电压，还同时电性连接两个单体电池之间和电池端、分别或同时与待测的两个单体电池构成回路，检测和转换回路中的电流，及还检测和转换电流和响应电压之间的相位值；

通过数字信号处理单元电性连接于模数转换单元，接收所述模数转换单元的转换信号后，演算出待测的两个单体电池的内阻值；数字信号处理单元也发出信号控制激励源电路对回路施加交流信号。

7.根据权利要求6所述的一种在线电池内阻测量装置的内阻测量方法，其特征在于：分别与两个单体电池构成回路的内阻演算公式为：

 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，设两个串接的单体电池的内阻分别为r1、r2，分别对所述单体电池施加两次交流信号，第一次施加交流信号后的单体电池响应电压V11、V21，电流Iy1， V11与Iy1之间的相位a，V21与Iy1之间的相位b；第二次施加交流信号后的单体电池响应电压V22、V12，电流Iy2，V12与Iy2之间的相位c，V22与Iy2之间的相位d。