基于交流阻抗法的蓄电池内阻测量

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1、第23卷第9期重庆工学院学报(自然科学)2009年9月V01．23No．9JournalofChongqingInstituteofTechnology(NaturalScience)Sep．2009基于交流阻抗法的蓄电池内阻测量李芳培，毛建国，沈垣，周华鹏，柏方超，卢文玉(南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016)摘要：给出了一种基于交流阻抗法的铅酸蓄电池内阻测量方法．用精密电阻和电池构成串联电路，采用交流注入法对蓄电池注入微弱正弦波信号．通过对输出响应进行一系列的滤波、正峰值检测、放大以及AD转换和采集，然后根据测量到的电压比来推算电池内阻．为验证该方法的有效性，设计了基于C8

2、051F040单片机的电池内阻测量系统．以20Hz的正弦交流信号作为激励源，分另q测量电池和精密电阻两端的响应信号，从而推算出电池内阻．试验结果表明：该方法能够被有效地用于铅酸电池内阻测量，测量结果稳定有效．关键词：内阻测量；交流阻抗法；滤波；正峰值检测；C8051F040单片机中图分类号：TP277文献标识码：A。文章编号：1671—0924(2009)09—0093—06BatteryInternalResistanceMeasurementusingACImpendentMethodLIFang—pei，MAOJian—guo，SHENHuan，ZHOUHua—peng，BOFang

3、—chao，LUWen—yu(CollegeofEnergy＆PowerEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Ning210016，China)Abstract：Thispaperpresentsamethodofthelead—acidbatteryinternalresistancemeasurementbasedonACimpedancemethod．Theprecisionresistanceandthebatteryinternalresistanceconstituteaseriescircuit，a

4、ndbyinjectingaweaksinewavesignalintothebattery．Afteroutputresponseisprocessedbyfiltering，thepeakdetection，amplification，andADconvert，thebatteryinternalresistanceiscalculatedbythevoltageratios．Tovalidatetheproposedmethod，thebatteryresistancemeasurementsystembasedontheC8051F040MCUisdesigned．Bytaking

5、20HzsinusoidalACsignalasexcitationsourceandmeasuringtheresponsesignalofbatteryresistanceandprecisionresistance，thebatteryinternalresistanceiscalculated．Theexperimentalresultsshowthattheproposedmethodcanbeeffectivelyusedtomeasuretheinternalresistanceoflead—acidbatteries，andtheresultsofmeasurementar

6、erobustandeffective．Keywords：internalresistancemeasurement；ACimpendentmethod；filtering；positivepeakdetection；C8051F040SCM收稿日期：2009—06—15基金项目：国家自然科学基金资助项目(50776044)；江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目(CX08B一044z)．作者简介：李芳培(1983一)，男，河南信阳人，硕士研究生，主要从事电池健康诊断、嵌入式系统设计以及智能仪器仪表等方面的研究．重庆工学院学报铅酸蓄电池是目前备用电源系统中广泛使用的后备电源，其可靠性关系

7、到计算机、电信、石油1蓄电池内阻模型及测量原理化工等领域众多关键系统的安全与稳定]．蓄电池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，因此电池的阻抗包括欧姆电阻和正负极阻抗．电电池检测与监控一直是国内外研究的热点问题．池内阻就是复阻抗的模．要测量蓄电池内阻，首先检测电池的使用寿命是否终结的主要依据是电池要研究蓄电池的内阻模型．蓄电池的内阻等效电的剩余容量是否满足工作要求．容量的大小不仅路如图1所示．与电池的运行参数如工作环境温