[发明专利]用于使用频率响应来测量测试电池的内部阻抗的设备、系统和方法

权利要求书

1.一种阻抗测量设备，包括：

电流驱动器，所述电流驱动器配置为响应于控制信号而生成要被施加至测试电池的激励电流信号；以及

处理器，所述处理器与所述电流驱动器可操作地耦合，所述处理器配置为在自动测范围模式和测量模式期间生成所述控制信号，其中：

所述自动测范围模式将所述激励电流信号在多个不同的振幅上施加至所述测试电池，以便在每个振幅测量对所述激励电流信号的响应；以及

所述测量模式：

针对响应于所述自动测范围模式的结果的振幅将所述激励电流信号施加至所述测试电池；并且

捕捉电压时间记录和电流时间记录中的至少一个时间记录，并且丢弃所述电压时间记录和所述电流时间记录内的高于或低于相应时间记录的满量程的样本。

2.如权利要求1所述的阻抗测量设备，进一步包括前置放大器，所述前置放大器包括所述电流驱动器和信号测量模块，所述信号测量模块配置为响应于所述激励电流信号被施加于所述测试电池而测量电信号。

3.如权利要求1或权利要求2所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述电流驱动器呈现出大于大约20的总增益。

4.如权利要求3所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述总增益大于大约60。

5.如权利要求2所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述信号测量模块包括至少三个级联增益级，来自每个级联增益级的输出被反馈至所述处理器以便确定从所述处理器传输回所述电流驱动器的多个降压电压。

6.如权利要求5所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述至少三个级联增益级包括：呈现出大约0.166的第一增益的第一增益级、呈现出大约-20的第二增益的第二增益级、呈现出大约20的第三增益的第三增益级。

7.如权利要求1或权利要求2所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述电流驱动器配置为生成正弦曲线之和(SOS)电流信号或交替的正弦、余弦(ASC)之和信号中的至少一个。

8.如权利要求1或权利要求2所述的阻抗测量设备，其特征在于，所述电流驱动器包括差分电流源，所述差分电流源包括可操作地耦合至所述测试电池的上挽电流源和下挽电流源。

9.一种阻抗测量系统，包括：

测试电池；以及

阻抗测量设备，所述阻抗测量设备可操作地耦合至所述测试电池，其中，所述阻抗测量设备包括：

前置放大器，所述前置放大器包括可操作地与所述测试电池耦合的电流驱动器和信号测量模块，其中所述电流驱动器包括具有输出的至少一个增益级，所述输出被反馈至处理器以便确定从所述处理器传输回所述电流驱动器的降压电压；

电流控制信号生成器，所述电流控制信号生成器可操作地与所述前置放大器耦合；

数据采集系统，所述数据采集系统可操作地与所述前置放大器耦合；和

所述处理器，所述处理器可操作地与所述电流控制信号生成器和所述数据采集系统耦合，其中，所述处理器配置为：

确定通过所述电流驱动器施加至所述测试电池的所述降压电压，并且在施加所述降压电压后，所述处理器进一步配置为：

控制所述电流控制信号生成器在自动测范围模式期间将电流控制信号发射至所述前置放大器，以便使所述电流驱动器生成呈现出一振幅范围的激励电流信号；

控制所述数据采集系统，以对在所述自动测范围模式期间来自所述信号测量模块的所述测试电池的响应进行分析；

控制所述电流控制信号生成器在测量期间将所述电流控制信号发射至所述前置放大器，以便至少部分基于在所述自动测范围模式期间分析所述测试电池的所述响应，使所述电流驱动器生成呈现出经选择的振幅的所述激励电流信号；并且

控制所述数据采集系统，以对在测量模式期间来自所述信号测量模块的所述测试电池的响应进行分析，以便确定所述测试电池的阻抗。

10.如权利要求9所述的阻抗测量系统，其特征在于，所述电池包括一个或多个储能单元。