[实用新型]电动车用嵌入式电池电化学阻抗谱的测量装置

说明书

本实用新型的实施例公开一种电动车用嵌入式电池电化学阻抗谱的测量装置。所述装置包括中央信号处理器、收发控制器和多个模拟信号前端；所述模拟信号前端具有连接部件；所述中央信号处理器用于产生交变信号；所述收发控制器用于将所述交变信号传输至各个所述模拟信号前端；所述模拟信号前端的所述连接部件用于连接至电池单体；其中，所述模拟信号前端贴近所述电池单体；所述模拟信号前端还用于将流经所述电池单体的交变信号传输至所述收发控制器，由所述收发控制器将流经所述电池单体的交变信号处理成电阻抗数字信号并传输至所述中央信号处理器。所述电动车包括所述装置。本实用新型的实施例可更准确地获取电池健康状态。

技术领域

本实用新型涉及电池测量技术领域，特别涉及一种电动车用嵌入式电池电化学阻抗谱的测量装置。

背景技术

到目前为止，绝大多数混合动力或纯电动车的锂电池健康状态只能通过间接的方式估算，例如：累积充放电循环次数，当前电池容量与初始电池容量的比例等。这些参数都难以准确地反应不同充放电流及工作温度对锂电池内部结构的损害，也忽略了电池内阻。

采用电池等效模型也无法客观地反映电池内部结构的衰退，难以得到准确的锂电池健康状态(State Of Health，SOH)。采用电化学等效模型需要对电池内部材料及工艺有深度的了解，因此不容易建立准确的电化学等效模型；其复杂的二阶偏微分方程组需要强大的运算能力求解，不适合由车载系统进行处理。

除了在实验室采用专业X射线设备透视电池内部结构以外，利用电化学阻抗谱法在线测量锂电池阻抗是一种较为直观及准确的锂电池健康状态估算方法。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的发明构思及技术方案，其并不必然属于本实用新型的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本实用新型的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本实用新型的新颖性和创造性。

实用新型内容

过去即使是电化学阻抗谱法也难以作为车载系统来应用，原因是阻抗谱的测量必须直接从电池单体的极耳采集，经过电池组的采集线束采集到的阻抗谱与实际电池单体的阻抗谱相距甚远。而且由于线束和连接器的阻抗不稳定，无法利用数学运算减去线束的阻抗。如果在每个电池单体上安装完整的电化学阻抗谱测量硬件，其成本将远高于电池本身成本，导致电化学阻抗谱方法一直无法成为新能源汽车锂电池系统的一部分。

有鉴于此，本实用新型提出一种电动车用嵌入式电池电化学阻抗谱的测量装置，可更准确地获取电池健康状态。

在第一方面，本实用新型提供一种电动车用嵌入式电池电化学阻抗谱的测量装置，包括中央信号处理器、收发控制器和多个模拟信号前端；所述模拟信号前端具有连接部件；

所述中央信号处理器用于产生交变信号；

所述收发控制器用于将所述交变信号传输至各个所述模拟信号前端；

所述模拟信号前端的所述连接部件用于连接至电池单体，使所述交变信号流经所述电池单体；其中，所述模拟信号前端贴近所述电池单体；

所述模拟信号前端还用于将流经所述电池单体的交变信号传输至所述收发控制器，由所述收发控制器将流经所述电池单体的交变信号处理成电阻抗数字信号并传输至所述中央信号处理器，再由所述中央信号处理器对所述电阻抗数字信号进行处理。

在一些优选的实施方式中，所述中央信号处理器包括直接数码合成器和数模转换器；

所述直接数码合成器用于发出数字交变信号；

所述数模转换器用于将所述数字交变信号转换成模拟交变信号并输出。

在一些优选的实施方式中，所述中央信号处理器还包括增益电路和第一放大器；

所述增益电路用于对所述数模转换器输出的所述模拟交变信号进行增益处理；