[发明专利]能量存储电池阻抗测量设备、方法及相关系统

权利要求书

1.一种能量存储电池阻抗测量装置，其包括：

正弦波总和电流激励电路，即SOS电流激励电路，其包括差分电流源，被配置成将所述差分电流源的接地端子与所述能量存储电池的正极端子和负极端子隔离，所述SOS电流激励电路被配置成通过所述能量存储电池施加SOS信号，所述SOS信号包括多个正弦电流信号的总和，所述多个正弦电流信号中的每一个在多个不同频率中的不同频率处振荡；以及

控制电路，其被配置成可操作地联接到所述SOS电流激励电路、所述正极端子和所述负极端子，所述控制电路包括：

SOS控制模块，其被配置成使所述SOS电流激励电路产生所述SOS信号；

至少一个信号测量模块，其被配置成测量所述能量存储电池的所述正极端子和所述负极端子上的电信号；以及

阻抗计算模块，其被配置成使用由所述至少一个信号测量模块测量的所述电信号来针对所述SOS信号的每个频率计算所述能量存储电池的阻抗。

2.根据权利要求1所述的能量存储电池阻抗测量装置，其中所述多个不同频率包括所述多个不同频率的最低频率的整数谐波频率。

3.根据权利要求2所述的能量存储电池阻抗测量装置，其中所述SOS信号的所述多个正弦电流信号包括用于所述多个不同频率的每个连续频率的交替的正弦电流信号和余弦电流信号。

4.根据权利要求1所述的能量存储电池阻抗测量装置，其进一步包括可操作地联接在所述SOS电流激励电路和所述能量存储电池之间的高电压缓冲器，所述高电压缓冲器被配置成将承载所述SOS信号的至少一部分的所述SOS电流激励电路的至少一个信号线与所述正极端子和所述负极端子之间的直流电压电位差隔离。

5.根据权利要求4所述的能量存储电池阻抗测量装置，其中所述高电压缓冲器包括可操作地联接在所述差分电流源中的至少一个与所述能量存储电池的所述正极端子和所述负极端子中的至少一个之间的高压隔流电容器。

6.根据权利要求1所述的能量存储电池阻抗测量装置，其中所述差分电流源包括被配置成将电流推入所述能量存储电池的推电流源和被配置成从所述能量存储电池拉出电流的拉电流源。

7.根据权利要求6所述的能量存储电池阻抗测量装置，其中所述推电流源被配置成提供与拉电流源至少基本相同的电流。

8.根据权利要求1所述的能量存储电池阻抗测量装置，其中所述差分电流源包括被配置成通过具有大于约六十(60)伏特直流的直流电压电位输出的能量存储电池单元提供所述SOS信号。

9.根据权利要求1所述的能量存储电池阻抗测量装置，其中所述差分电流源包括被配置成通过具有至少约三百(300)伏特直流的直流电压电位输出的能量存储电池单元提供所述SOS信号。

10.一种测量能量存储电池的阻抗的方法，所述方法包括：

利用阻抗测量装置的正弦波总和电流激励电路，即SOS电流激励电路将SOS信号施加到能量存储电池，所述SOS电流激励电路包括差分电流源，被配置成将所述差分电流源的接地端子与所述能量存储电池的正极端子和负极端子隔离，所述SOS信号包括多个正弦电流信号的总和，所述正弦电流信号中的每一个在多个不同频率中的不同频率处振荡；

利用联接到所述正极端子和所述负极端子的所述阻抗测量装置的至少一个信号测量模块来测量所述能量存储电池的所述正极端子和所述负极端子处的电信号；以及

使用所述测量的电信号利用所述阻抗测量装置的阻抗计算模块来计算所述多个不同频率中的每一个处的所述能量存储电池的阻抗。

11.根据权利要求10所述的方法，其中利用所述至少一个测量模块来测量所述正极端子和所述负极端子处的电信号包括：

测量对所述能量存储电池的所述正极端子和所述负极端子两端的所述SOS信号的电压响应；以及

通过所述能量存储电池测量对所述SOS信号的电流响应。