基于伪随机二进制信号的电池阻抗测量

言 理，陈康伟，孙国玺，梁 根

(1.广东石油化工学院电子信息工程学院，广东茂名525000；2.中国移动互联网公司，广东广州510640)

电池作为电动汽车的主要能源，在电动汽车的发展中起着关键作用。电池的参数能有效反映工作性能和健康状况，从而确保车辆安全稳定运行。电池阻抗通常会受环境温度、电池容量、电压、荷电状态(SOC)和健康状态(SOH)等因素影响[1-2]，阻抗特性也会随SOC、SOH和环境温度等变化而变化。

电池是典型的具有强非线性的电化学系统，电池电压等参数可以直接测量，而电池的SOC等参数只能通过对电池建模后进行估算。电池内部阻抗的变化与荷电状态SOC和SOH等因素相关，所以，阻抗真实值及变化量不能直接测量。

国内外很多专家学者已开展对电池阻抗测量的研究。HUET 等[4]通过测量阻抗来估算电池SOC或SOH。文献[5]在测量电化学阻抗谱基础上，通过叠加多个正弦函数形成的多频激励信号来测量电池电压和电流，经计算得到多频率下的电池阻抗。文献[6]介绍了采用宽带信号辨识电池系统方式改善阻抗的测量结果和测试速度。FAIRWEATHER 等[7]采用伪随机二进制序列信号(PRBS)作为电化学电池系统参数估计的激励信号。JUSSI 等[8]提出了一种更为快速的电池阻抗测量方法，使用伪随机三元信号测量电池阻抗，对电池非线性特性具有更好的容错性，能够有效地抑制非线性对测量结果的影响。

交流注入法测量阻抗安全可靠、准确性高，但是测量速度相对较慢。若使用宽带信号注入替代传统的正弦信号注入将有效提升测量速度。……