[发明专利]一种复合电源动力系统中电池的交流阻抗测量方法

权利要求书

1.一种复合电源动力系统中电池的交流阻抗测量方法，其特征在于，基于交流阻抗测量装置测量燃料电池和锂电池的阻抗，包括以下步骤：

S1：确定交流扰动信号的幅值，控制系统控制DC/DC电压变换器工作，产生交流扰动信号，燃料电池的输出信号改变，锂电池的输出信号也随之发生相应的改变，所述输出信号包括电流信号和电压信号；

S2：实时采集燃料电池的电流信号和电压信号，实时采集锂电池的电流信号和电压信号，分别计算燃料电池和锂电池的实时输出功率；

S3：根据燃料电池和锂电池的实时输出功率计算负载的实时需求功率P_负载需求，并计算P_负载需求的实时变化率，若P_负载需求的实时变化率小于预设置的稳定阈值，则执行步骤S4，否则，计算燃料电池的阻抗，等待预设置的时间长度T1后，执行步骤S5；

S4：分别计算燃料电池和锂电池的阻抗，等待预设置的时间长度T2后，执行步骤S5；

S5：控制系统获取阻抗测量控制信号，若控制信号为结束信号，则结束阻抗测量，否则，执行步骤S1；

所述步骤S1中，交流扰动信号的幅值大小是根据燃料电池的扰动信号幅值和锂电池的扰动信号幅值确定的，包括以下步骤：

S11：根据阻抗测量精度需求和燃料电池的直流输出信号确定燃料电池扰动信号的幅值范围[λ1，λ2]；

S12：根据阻抗测量精度需求和锂电池的直流输出信号确定锂电池扰动信号的幅值范围[λ3，λ4]；

S13：若[λ1，λ2]和[λ3，λ4]之间没有交集，则DC/DC电压变换器工作，调整燃料电池和锂电池的直流输出信号，重复步骤S11，否则，自[λ1，λ2]和[λ3，λ4]的交集中选取一个值作为交流扰动信号的幅值。

2.根据权利要求1所述的一种复合电源动力系统中电池的交流阻抗测量方法，其特征在于，步骤S11中，燃料电池扰动信号的幅值范围[λ1，λ2]为[a*2％，a*10％]，其中，a代表燃料电池的直流输出信号。

3.根据权利要求1所述的一种复合电源动力系统中电池的交流阻抗测量方法，其特征在于，步骤S12中，锂电池扰动信号的幅值范围[λ3，λ4]为[b*2％，b*10％]，其中，b代表锂电池的直流输出信号。

4.根据权利要求1所述的一种复合电源动力系统中电池的交流阻抗测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，实时采集燃料电池的电流信号和电压信号具体为：采集燃料电池的电流信号I_燃和整体电压信号V_燃，采集待测量的单片燃料电池的电压信号V_燃p，0＜p＜n+1，n为燃料电池中单片电池的数量；实时采集锂电池的电流信号和电压信号具体为：采集锂电池的电流信号I_锂和整体电压信号V_锂，采集待测量的单片锂电池的电压信号V_锂q，0＜q＜m+1，m为锂电池中单片电池的数量。

5.根据权利要求1所述的一种复合电源动力系统中电池的交流阻抗测量方法，其特征在于，所述步骤S3中，负载的实时需求功率P_负载需求的计算公式为：

P_负载需求＝P_DCDC-out+P_锂电池

P_DCDC-out＝η*P_DCDC-in

P_DCDC-in＝P_燃料电池

其中，P_负载需求为负载的实时需求功率，P_DCDC-out为DC/DC电压变换器的输出功率，P_锂电池为锂电池的输出功率，η为DC/DC电压变换器的转换效率，P_DCDC-in为DC/DC电压变换器的输入功率，P_燃料电池为燃料电池的输出功率。

6.根据权利要求1所述的一种复合电源动力系统中电池的交流阻抗测量方法，其特征在于，所述步骤S3中，预设置的稳定阈值为1％。