[发明专利]一种电池阻抗快速测量方法及系统

权利要求书

1.一种电池阻抗快速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定用于阻抗测量的激励电流形式、幅值和偏置；

2)确定待测阻抗对应的频率f＝[f₁,f₂,...,f_n]；

3)依据待测阻抗的最高频率，确定信号的采样频率f_sample；

4)采用确定后的激励电流对待测电池进行充放电；

5)以扫描频率f_scan在不同电池电压和电流通道间进行扫描以采集得到n个待测电池的端电压v₁(k)，v₂(k)，…，v_n(k)和电流i(k)序列；

6)对采集的n个待测电池的端电压v₁(k)，v₂(k)，…，v_n(k)和电流i(k)序列进行重新同步；

7)分别对同步后的n个电池的端电压v₁(k)，v₂(k)，…，v_n(k)和电流i(k)序列进行时频分析得到不同频率下的复系数V₁(f)，V₂(f)，…，V_n(f)，I(f)，并且计算每个电池在不同频率下的阻抗Z₁(f)＝V₁(f)/I(f)，Z₂(f)＝V₂(f)/I(f)，…，Z_n(f)＝V_n(f)/I(f)。

2.根据权利要求1所述的一种电池阻抗快速测量方法，其特征在于，所述的步骤1)中，用于阻抗测量的激励电流形式为非周期的阶跃信号，或者周期性的多正弦叠加信号和方波信号。

3.根据权利要求1所述的一种电池阻抗快速测量方法，其特征在于，所述的步骤3)中，信号的采样频率f_sample至少大于最高频率的2倍。

4.根据权利要求1所述的一种电池阻抗快速测量方法，其特征在于，所述的步骤6)中，重新同步的具体过程为：

以第一个电池为基准，将第二个电池的电压信号平移1/f_scan，第三个平移2/f_scan…第n个平移(n-1)/f_scan，电流信号平移n/f_scan。

5.根据权利要求2所述的一种电池阻抗快速测量方法，其特征在于，所述的步骤7)中，当激励电流形式为非周期的阶跃信号时，则根据最大斜率法确定阻抗计算时刻，并采用改进标准S变换进行阻抗计算。

6.根据权利要求5所述的一种电池阻抗快速测量方法，其特征在于，在采用改进标准S变换进行阻抗计算中，为实现在多个频率下的阻抗计算，使得S变换中的高斯窗具有频率分析和窗口宽度自适应的能力，在标准S变换中，由可变因子k和b与频率f共同决定窗函数的宽度，则改进标准S变换的计算式为：

其中，S(τ,f)为变换系数，x(t)为被分析的采集信号，即待测电池的端电压和电流，τ为分析时刻，t为时间变量。

7.根据权利要求2所述的一种电池阻抗快速测量方法，其特征在于，所述的步骤7)中，当激励电流形式为周期性信号时，则通过设定采集信号的中间时刻作为分析时刻，并采用改进的S变换进行阻抗计算。