CN118473057B - 一种监控电池直流阻抗电路及电芯直流阻抗计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种监控电池直流阻抗电路及电芯直流阻抗计算方法，直流阻抗电路包含：参数采集模块、限流模块、电流侦测模块、放电开关控制模块及MCU控制模块。方法包含：MCU控制器模块在电池组不进行充放电时，采样电芯电压，MCU控制器模块开启放电开关控制，电池经过限流单元，放电开关，电流侦测单元进行放电；放电中MCU控制器模块通过电压，电流及温度采样，采集电流及温度；放电，经过采集电芯电压，关闭放电开关控制；获得不同电压区间及温度区间的电芯直流阻抗，利用直流阻抗，进行电池容量及健康度计算。本发明可以实现对电池组的全面监测、保护和管理，提高电池管理系统的性能和可靠性，延长电池的使用寿命。

Description

一种监控电池直流阻抗电路及电芯直流阻抗计算方法

技术领域

本发明涉及电池组管理技术领域，特别涉及一种监控电池直流阻抗电路及电芯直流阻抗计算方法。

背景技术

直流阻抗是指电池在直流电流激励下的阻抗特性，通过测量电池的直流阻抗，可以获取电池内部的电化学特性信息，如内阻、极化电阻等。直流阻抗测量可以提供电池的动态状态信息，用于评估电池的性能和健康状况。因此，直流阻抗的计算对电池的评估非常关键，但是现有技术由于电化学反应的不均匀性和电池内部结构的差异，容易出现末端容量跳变的问题，导致电池的实际可用容量与估计容量存在偏差，使得电池健康度及容量精准度结果不准确。

现有技术一，申请号：CN 202211407306.X公开了电池直流阻抗估算方法及装置，电池管理系统能够根据电池运行数据中的采样时刻和采样电流确定第一时段和第二时段，根据该第一时段的采样电压和采样电流获得第一阻抗估算值，并根据该第二时段的采样电压、采样电流和采样温度获得阻抗补偿值，进而根据第一阻抗估算值和阻抗补偿值确定电池直流阻抗估算值。由于电池管理系统能够根据电池运行数据中的采样时间、采样电压、采样电流和采样温度，采用等效产热内阻方式来估算电池直流阻抗。虽然具有比等效电路法所得直流阻抗估算值更高的精度，相比等效电路估算直流阻抗的方法具有更好的可迁移性。但是存在直流阻抗测量精度不高、末端容量跳变问题优化不足以及电池健康度和容量精准度显示不准确等问题。

现有技术二，申请号：CN 202280007869.1公开了电池的直流阻抗检测方法、系统、设备及存储介质，通过在电池恒流充电过程中施加多个放电电流脉冲，形成负脉冲充电模式，可以在充电过程中加入放电电流，来快速去除电芯在充电过程中产生的极化影响，从而改善电芯的充电接受能力、缩短充电时间并提升充电效率。同时，在放电电流脉冲时间段内获取第一电池电压，在放电电流脉冲之后的恒流充电时间段内获取第二电池电压，进而得到电池在实际充电使用过程中的直流阻抗值，可以在负脉冲充电模式下同时对电池电芯的直流阻抗DCR进行检测，来识别电池电芯当前的老化状态。虽然相比出厂前的直流阻抗DCR检测值，大大提高了其准确性。但是识别电池老化状态准确性差，直流阻抗检测的准确性差。

现有技术三，申请号：CN 202310765375.6公开了一种电池系统SOP估算方法及装置，估算方法包括：根据每个单串电池在不同温度、不同荷电状态、不同寿命状态下的开路电压、直流阻抗和充放电能力，确定电池系统数据库模型；确定每个单串电池的直流阻抗分布趋势；根据电池系统数据库模型和每个单串电池的直流阻抗分布趋势，确定当前状态下单串电池的功率状态；根据当前状态下单串电池的功率状态和第一加权系数，确定当前状态下电池系统的功率状态。虽然可以在电池系统工作过程中，提高电池系统的功率状态估算的准确度。但是处理过程繁琐，延长了估算时间，导致直流阻抗计算效率较低。

目前现有技术一、现有技术二及现有技术三存在直流阻抗测量精度不高、末端容量跳变问题优化不足以及电池健康度和容量精准度显示不准确等问题。因而，本发明提供一种监控电池直流阻抗电路及电芯直流阻抗计算方法，可以精准的计算电池组每串电芯的直流阻抗，电池组管理系统应用此直流阻抗信息，可以提高容量精准度，优化末端容量跳变问题，更准确的显示电池健康度及容量精准度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种监控电池直流阻抗电路，包含：

参数采集模块，负责采集电池组的电压、温度和电流参数，连接到电池组的正负极，将电池组的模拟信号转换为数字信号，供MCU控制模块处理和分析；

限流模块，负责限制电池组的放电电流，在放电过程中通过控制电流大小保护电池组的安全运行，通过MCU控制模块的指令实现电流的限制；

电流侦测模块，负责检测电池组的放电电流大小，将电流信号转换为电压信号，供参数采集模块进行采样和处理；

放电开关控制模块，负责控制电池组的放电开关，包括开关元件和控制电路，通过MCU控制模块的指令打开或关闭放电开关，实现电池组的放电操作；

MCU控制模块，负责控制和管理电池组的运行状态，通过接收参数采集模块的数据，进行数据处理、算法运算及决策控制，实现对电池组的监测、调节和保护。

可选的，参数采集模块，包含：

设备布设子模块，负责布设电压传感器、温度传感器及电流传感器，通过电压传感器获取电池组的电压信息，电压传感器将电压信号转换为相应的电压值；温度传感器放置在电池组内部或表面，监测电池组的温度变化，温度传感器将温度信号转换为相应的第一电压信号；电流传感器连接在电池组的电流回路中，测量电流的大小，电流传感器将电流信号转换为相应的第二电压信号；

参数处理子模块，负责接收到电压值、第一电压信号及第二电压信号，根据设置对应的阈值，判断当电压值、第一电压信号或第二电压信号是否超出阈值，确定是否触发模数转换控制电压值、第一电压信号及第二电压信号，触发后将电压值、第一电压信号及第二电压信号转换为数字信号；

数据传输子模块，负责通过与MCU控制模块的通信接口，将采集到的数字信号传输给MCU控制模块。

可选的，参数处理子模块，包含：

阈值设定单元，负责设定电压值的阈值范围，当电压值超出正常范围，根据设定规则，使第一电压信号由0变为1，如果电压值继续变化，超出下一个的阈值范围，使第二电压信号由0变为1；

组合条件触发单元，负责当电压值超出范围、第一电压信号变为1且第二电压信号也为1时，将满足触发条件，根据组合条件，触发相应的模数转换控制信号，执行相应的操作；

控制信号响应单元，负责触发条件满足，MCU控制模块根据设定的逻辑规则，执行相应的模数转换控制信号。

可选的，限流模块，包含：

电流检测子模块，负责检测电池组的放电电流大小，并将电流信号转换为电压信号，电压信号被传递给限流模块；

比较与控制子模块，负责通过比较器比较检测到的电流信号与设定的电流限制值；当检测到的电流信号超过设定的限流值时，比较器会产生一个控制信号；

控制电流子模块，负责将被传递到限流模块内的控制电路中，控制电路根据控制信号的状态来调节电路中的电流限制器，限制电池组的放电电流；限流模块的工作状态和电流限制值由MCU控制模块，通过发送指令设定和控制。

可选的，MCU控制模块，包含：

监测分析子模块，负责接收参数采集模块采集到的电池组的电压、温度和电流参数的数字信号，进行数据处理、算法运算和决策控制；根据采集到的数据对电池组的状态进行监测和分析，如电压是否在安全范围内、温度是否过高、电流是否稳定；通过设定的阈值和算法判断电池组是否处于正常工作状态；

指令发送子模块，负责根据监测和分析的结果，根据设定的逻辑规则和控制策略进行控制和调节操作；当检测到电池组电压异常时，发送指令给限流模块控制电流大小，或者打开/关闭放电开关控制模块实现对电池组的保护操作；

诊断保护子模块，负责对电池组的故障进行诊断和保护，当监测到异常情况时，采取相应的措施，停止放电操作、发送警报信号及记录异常数据；与外部设备进行通信，实现对电池组状态的实时监控和远程控制。

可选的，监测分析子模块，包含：

数据处理单元，负责接收参数采集模块采集到的电池组的电压、温度和电流等参数的数字信号，进行去除噪声预处理；通过运行电池状态估计程序、容量估计程序及电池健康评估程序，用于推断和预测电池组的状况和性能；

决策控制单元，负责基于程序运算的结果，进行决策和控制操作；将采集到的数据与设定的阈值进行比较，判断电池组是否处于正常工作状态；根据设定的逻辑规则和控制策略，生成相应的控制指令；

控制操作单元，负责将生成的控制指令发送给限流模块或放电开关控制模块，以实现对电池组的控制和调节；当监测到电池组电压异常时，通过发送指令给限流模块来控制电流的大小，或者通过发送指令给放电开关控制模块来打开或关闭放电开关。

可选的，数据处理单元，包含：

第一数据接收子单元，负责接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据；

第一模型建立子单元，负责通过机器学习算法，从大量的电池测试数据中学习电池特性的模式和规律，建立电池特性模型，用于预测电池组的状态和性能，将采集到的参数数据与电池特性模型进行匹配和优化；通过运行滤波算法，输入电池特性的建模结果和测量数据，计算估计误差协方差矩阵，根据测量数据和电池特性模型的权重，进行状态估计的更新，得到优化后的估计结果；

第一结果输出子单元，负责将电池组参数数据输入至电池特性模型，推断出电池组的当前状态。

可选的，数据处理单元，包含：

第二数据接收子单元，负责接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据；

第二模型建立子单元，负责根据电池组的放电曲线和历史数据，建立容量估计模型，通过分析电池放电过程中电压变化的规律，建立容量估计模型估计电池的剩余容量；

第二结果输出子单元，负责给出电池组的剩余容量估计结果。

可选的，数据处理单元，包含：

第三数据接收子单元，负责接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据；

第三模型建立子单元，负责循环测试，通过对电池组进行充放电循环测试，收集电池组的性能数据和特征；基于循环测试数据，建立电池健康评估模型，根据电池健康评估模型，对电池组的性能数据进行计算和分析，评估电池组的健康状况；

第三结果输出子单元，负责给出电池组的健康评估指标。

本发明提供的一种监控电池的电芯直流阻抗计算方法，包含以下步骤：

MCU控制器模块在电池组不进行充放电时，采样电芯电压V₀， MCU控制器模块开启放电开关控制，电池经过限流单元，放电开关，电流侦测单元进行放电；

放电中MCU控制器模块通过电压，电流及温度采样，采集电流I及温度T₀；放电1S，经过采集电芯电压V₁，关闭放电开关控制；

通过以下公式计算得到的电芯直流阻抗：

DCR = (V₀- V₁)/I；

在电池放电末端，引用直流阻抗值，进行放电的压降预估算处理，通过在不同电压及温度区间的计算，获得不同电压区间及温度区间的电芯直流阻抗，利用直流阻抗，进行电池容量及健康度计算。

本发明的参数采集模块可以实时监测电池组的状态，帮助系统做出实时的决策和控制，提高电池管理的精确度和可靠性。限流模块在电池组发生异常情况时，及时限制电流大小，防止电池过载、短路等问题，保护电池组的安全性，延长电池寿命。电流侦测模块帮助系统实时监测电池组的电流情况，及时发现异常情况，保证电池组的安全运行。放电开关控制模块控制电池的放电过程，确保放电操作的准确性和安全性，提高电池管理系统的稳定性。MCU控制模块负责整合各个模块的功能，进行数据处理和决策，保障电池组的正常运行，提高电池管理系统的智能化和自动化水平。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例1中监控电池直流阻抗电路框图；

图2为本发明实施例1中监控电池直流阻抗电路原理图；

图3为本发明实施例2中参数采集模块框图；

图4为本发明实施例3中参数处理子模块框图；

图5为本发明实施例4中限流模块框图；

图6为本发明实施例5中MCU控制模块框图；

图7为本发明实施例6中监测分析子模块框图；

图8为本发明实施例7中数据处理单元框图一；

图9为本发明实施例8中数据处理单元框图二；

图10为本发明实施例9中数据处理单元框图三；

图11为本发明实施例10中监控电池的电芯直流阻抗计算方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包含多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：如图1所示，本发明实施例提供了一种监控电池直流阻抗电路，包含：

参数采集模块，负责采集电池组的电压、温度和电流等参数，连接到电池组的正负极，将电池组的模拟信号转换为数字信号，供MCU控制模块处理和分析；

限流模块，负责限制电池组的放电电流，在放电过程中通过控制电流大小保护电池组的安全运行，通过MCU控制模块的指令实现电流的限制；

电流侦测模块，负责检测电池组的放电电流大小，将电流信号转换为电压信号，供参数采集模块进行采样和处理；

放电开关控制模块，负责控制电池组的放电开关，包括开关元件和控制电路，通过MCU控制模块的指令打开或关闭放电开关，实现电池组的放电操作；

MCU控制模块，负责控制和管理电池组的运行状态，通过接收参数采集模块的数据，进行数据处理、算法运算及决策控制，实现对电池组的监测、调节和保护。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例的参数采集模块采集电池组的电压、温度和电流等参数，将电池组的模拟信号转换为数字信号，供MCU控制模块处理和分析；限流模块限制电池组的放电电流，在放电过程中通过控制电流大小保护电池组的安全运行，通过MCU控制模块的指令实现电流的限制；电流侦测模块检测电池组的放电电流大小，将电流信号转换为电压信号，供参数采集模块进行采样和处理；放电开关控制模块控制电池组的放电开关，包括开关元件和控制电路，通过MCU控制模块的指令打开或关闭放电开关，实现电池组的放电操作；MCU控制模块控制和管理电池组的运行状态，通过接收参数采集模块的数据，进行数据处理、算法运算及决策控制，实现对电池组的监测、调节和保护（具体原理参考附图2）。上述方案参数采集模块可以实时监测电池组的状态，帮助系统做出实时的决策和控制，提高电池管理的精确度和可靠性。限流模块在电池组发生异常情况时，及时限制电流大小，防止电池过载、短路等问题，保护电池组的安全性，延长电池寿命。电流侦测模块帮助系统实时监测电池组的电流情况，及时发现异常情况，保证电池组的安全运行。放电开关控制模块控制电池的放电过程，确保放电操作的准确性和安全性，提高电池管理系统的稳定性。MCU控制模块负责整合各个模块的功能，进行数据处理和决策，保障电池组的正常运行，提高电池管理系统的智能化和自动化水平。

综上所述，本实施例的各个模块在监控电池直流阻抗电路中发挥着各自重要的作用，共同协作可以实现对电池组的全面监测、保护和管理，提高电池管理系统的性能和可靠性，延长电池的使用寿命，确保电池组的安全运行。以上模块的协同工作，实现对电池组每串电芯的直流阻抗的精准计算，提高容量精准度，优化末端容量跳变问题，并更准确地显示电池的健康度和容量精准度。

实施例2：如图3所示，在实施例1的基础上，本发明实施例提供的参数采集模块，包含：

设备布设子模块，负责布设电压传感器、温度传感器及电流传感器，通过电压传感器获取电池组的电压信息，电压传感器将电压信号转换为相应的电压值；温度传感器放置在电池组内部或表面，监测电池组的温度变化，温度传感器将温度信号转换为相应的第一电压信号；电流传感器连接在电池组的电流回路中，测量电流的大小，电流传感器将电流信号转换为相应的第二电压信号；

参数处理子模块，负责接收到电压值、第一电压信号及第二电压信号，根据设置对应的阈值，判断当电压值、第一电压信号或第二电压信号是否超出阈值，确定是否触发模数转换控制电压值、第一电压信号及第二电压信号，触发后将电压值、第一电压信号及第二电压信号转换为数字信号；

数据传输子模块，负责通过与MCU控制模块的通信接口，将采集到的数字信号传输给MCU控制模块。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例的设备布设子模块布设电压传感器、温度传感器及电流传感器，通过电压传感器获取电池组的电压信息，电压传感器将电压信号转换为相应的电压值；温度传感器放置在电池组内部或表面，监测电池组的温度变化，温度传感器将温度信号转换为相应的第一电压信号；电流传感器连接在电池组的电流回路中，测量电流的大小，电流传感器将电流信号转换为相应的第二电压信号；参数处理子模块接收到电压值、第一电压信号及第二电压信号，根据设置对应的阈值，判断当电压值、第一电压信号或第二电压信号是否超出阈值，确定是否触发模数转换控制电压值、第一电压信号及第二电压信号，触发后将电压值、第一电压信号及第二电压信号转换为数字信号；数据传输子模块通过与MCU控制模块的通信接口，将采集到的数字信号传输给MCU控制模块。上述方案的设备布设子模块通过获取电池组的关键参数信息，可以及时了解电池组的工作状态，为后续的参数处理和控制提供基础数据。参数处理子模块通过对电压、温度和电流信号的处理和分析，实现对电池组状态的监测和判断，及时发现异常情况并采取相应的控制措施，保障电池组的安全运行。数据传输子模块将处理后的数据传输给MCU控制模块，帮助MCU控制模块实时获取电池组的各项参数信息，以便进行进一步的数据处理、分析和控制，从而实现对电池组的监测、调节和保护。

综上所述，本实施例的设备布设子模块负责数据采集，参数处理子模块负责数据分析和判断，数据传输子模块负责数据传输，三个子模块共同协作实现对电池组状态的监测、分析和控制，保障电池组的安全性和稳定性。各个子模块共同构成完整的参数采集模块，为整个电池管理系统的正常运行提供了关键支持；通过采集电池组的电压、温度和电流等参数，并将其转换为数字信号，为MCU控制模块提供实时的数据支持，帮助实现对电池组的监测、控制和保护。

实施例3：如图4所示，在实施例2的基础上，本发明实施例提供的参数处理子模块，包含：

阈值设定单元，负责设定电压值的阈值范围，当电压值超出正常范围，根据设定规则，使第一电压信号由0变为1，如果电压值继续变化，超出下一个的阈值范围，使第二电压信号由0变为1；

组合条件触发单元，负责当电压值超出范围、第一电压信号变为1且第二电压信号也为1时，将满足触发条件，根据组合条件，触发相应的模数转换控制信号，执行相应的操作；

控制信号响应单元，负责触发条件满足，MCU控制模块根据设定的逻辑规则，执行相应的模数转换控制信号。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例的阈值设定单元设定电压值的阈值范围，当电压值超出正常范围，根据设定规则，使第一电压信号由0变为1，如果电压值继续变化，超出下一个的阈值范围，使第二电压信号由0变为1；组合条件触发单元当电压值超出范围、第一电压信号变为1且第二电压信号也为1时，将满足触发条件，根据组合条件，触发相应的模数转换控制信号，执行相应的操作；控制信号响应单元触发条件满足，MCU控制模块根据设定的逻辑规则，执行相应的模数转换控制信号。上述方案的阈值设定单元通过设定阈值范围，可以区分出正常和异常的电压值情况，并根据设定规则将第一和第二电压信号作为电压异常的指示，为后续的触发条件和控制信号提供依据。组合条件触发单元当电压值、第一电压信号和第二电压信号同时满足设定的条件时，表示电池组存在严重的异常情况，需要进行进一步的处理和控制操作。控制信号响应单元一旦触发条件满足，控制信号响应单元会将相应的控制信号发送给MCU控制模块，这些控制信号可以用来调整模数转换的采样参数、记录异常情况、通知系统操作员，或者触发其他保护措施，以保障电池组的安全运行。

综上所述，本实施例的阈值设定单元、组合条件触发单元和控制信号响应单元共同构成参数处理子模块，通过设定阈值、判断触发条件和响应控制信号，实现对电池组状态的监测、判断和控制；及时发现和处理电池组的异常情况，确保电池组的安全性和稳定性，同时为整个电池管理系统的正常运行提供了关键的支持。通过设计触发条件，系统可以实现对电池状态的及时监测和响应，保障电池组的安全性和稳定性。触发条件的设定需要根据具体应用场景和系统需求来调整，以实现最佳的电池管理效果。

实施例4：如图5所示，在实施例1的基础上，本发明实施例提供的限流模块，包含：

电流检测子模块，负责检测电池组的放电电流大小，并将电流信号转换为电压信号，电压信号被传递给限流模块；

比较与控制子模块，负责通过比较器比较检测到的电流信号与设定的电流限制值；当检测到的电流信号超过设定的限流值时，比较器会产生一个控制信号；

控制电流子模块，负责将被传递到限流模块内的控制电路中，控制电路根据控制信号的状态来调节电路中的电流限制器，限制电池组的放电电流；限流模块的工作状态和电流限制值由MCU控制模块，通过发送指令设定和控制。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例的电流检测子模块检测电池组的放电电流大小，并将电流信号转换为电压信号，电压信号被传递给限流模块；比较与控制子模块通过比较器比较检测到的电流信号与设定的电流限制值；当检测到的电流信号超过设定的限流值时，比较器会产生一个控制信号；控制电流子模块将被传递到限流模块内的控制电路中，控制电路根据控制信号的状态来调节电路中的电流限制器，限制电池组的放电电流；限流模块的工作状态和电流限制值由MCU控制模块，通过发送指令设定和控制。上述方案的电流检测子模块实时监测电池组的放电电流，将电流信号转换为电压信号后传递给下一级的比较与控制子模块，为限流模块提供准确的电流数据，以便后续的限流控制操作。比较与控制子模块判断电池组的放电电流是否超出设定的安全范围，当超过限流值时，产生控制信号，触发后续的控制操作，确保电池组在安全电流范围内运行，避免电池过热、损坏或安全事故发生。控制电流子模块根据比较与控制子模块产生的控制信号，调节电路中的电流限制器，限制电池组的放电电流，确保电流在安全范围内运行，保护电池组不受损坏，延长电池寿命。

综上所述，本实施例的电流检测子模块、比较与控制子模块和控制电流子模块共同构成限流模块，负责监测、比较和控制电池组的放电电流，以确保电池组的安全运行。各个子模块相互配合，通过对电流进行检测、比较和调节，达到限制电池放电电流的目的，保障电池组的安全性和稳定性。整体来说，限流模块在电池管理系统中起到了至关重要的作用，为电池组提供了有效的保护和管理。通过限流模块的工作原理，电池组的放电电流可以得到有效的控制和限制，避免电流过大导致电池组过热、损坏或安全事故发生。限流模块的设计和运行可以有效保护电池组，延长其寿命并确保电池组的安全运行。

实施例5：如图6所示，在实施例1的基础上，本发明实施例提供的MCU控制模块，包含：

监测分析子模块，负责接收参数采集模块采集到的电池组的电压、温度和电流等参数的数字信号，进行数据处理、算法运算和决策控制；根据采集到的数据对电池组的状态进行监测和分析，如电压是否在安全范围内、温度是否过高、电流是否稳定等；通过设定的阈值和算法判断电池组是否处于正常工作状态；

指令发送子模块，负责根据监测和分析的结果，根据设定的逻辑规则和控制策略进行控制和调节操作；当检测到电池组电压异常时，发送指令给限流模块控制电流大小，或者打开/关闭放电开关控制模块实现对电池组的保护操作；

诊断保护子模块，负责对电池组的故障进行诊断和保护，当监测到异常情况时，采取相应的措施，如停止放电操作、发送警报信号及记录异常数据等；与外部设备进行通信，实现对电池组状态的实时监控和远程控制。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例的监测分析子模块接收参数采集模块采集到的电池组的电压、温度和电流等参数的数字信号，进行数据处理、算法运算和决策控制；根据采集到的数据对电池组的状态进行监测和分析，如电压是否在安全范围内、温度是否过高、电流是否稳定等；通过设定的阈值和算法判断电池组是否处于正常工作状；指令发送子模块根据监测和分析的结果，根据设定的逻辑规则和控制策略进行控制和调节操作；当检测到电池组电压异常时，发送指令给限流模块控制电流大小，或者打开/关闭放电开关控制模块实现对电池组的保护操作；诊断保护子模块对电池组的故障进行诊断和保护，当监测到异常情况时，采取相应的措施，如停止放电操作、发送警报信号及记录异常数据等；与外部设备进行通信，实现对电池组状态的实时监控和远程控制。上述方案额监测分析子模块实现对电池组状态的实时监测和分析，以判断电池组是否处于正常工作状态；通过设定的阈值和算法，提前发现电池组的异常情况，实施相应的控制和保护措施，确保电池组的安全运行。指令发送子模块将监测分析的结果转化为具体的控制指令，通过与其他模块的通信，实现对电池组的控制和调节；例如，通过发送指令给限流模块，控制电池组的放电电流大小，或者通过发送指令给放电开关控制模块，实现对电池组的放电操作。这样可以及时响应电池组的状态变化，保护电池组，延长其寿命。诊断保护子模块监测电池组的异常情况，当检测到故障时，及时采取相应的保护措施，以防止电池组进一步受损或发生安全事故；通过与外部设备进行通信，实现对电池组状态的实时监控和远程控制，提高电池组的可靠性和安全性。

综上所述，本实施例监测分析子模块、指令发送子模块和诊断保护子模块共同构成MCU控制模块，负责控制和管理电池组的运行状态；通过实时监测、分析和控制，保障电池组的安全运行，延长电池寿命，并提供对电池组状态的实时监控和远程控制功能，提高整个电池管理系统的效率和可靠性。MCU控制模块通过数据采集、状态监测、控制调节、故障保护等功能，实现对电池组的全面监控、调节和保护，确保电池组的安全运行和稳定性。其工作原理是基于对电池组参数的实时监测和分析，以及对控制策略的合理设计和执行。

实施例6：如图7所示，在实施例5的基础上，本发明实施例提供的监测分析子模块，包含：

数据处理单元，负责接收参数采集模块采集到的电池组的电压、温度和电流等参数的数字信号，进行去除噪声预处理；通过运行电池状态估计程序、容量估计程序及电池健康评估程序等，用于推断和预测电池组的状况和性能；

决策控制单元，负责基于程序运算的结果，进行决策和控制操作；将采集到的数据与设定的阈值进行比较，判断电池组是否处于正常工作状态；根据设定的逻辑规则和控制策略，生成相应的控制指令；

控制操作单元，负责将生成的控制指令发送给限流模块或放电开关控制模块，以实现对电池组的控制和调节；当监测到电池组电压异常时，可以通过发送指令给限流模块来控制电流的大小，或者通过发送指令给放电开关控制模块来打开或关闭放电开关。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例的数据处理单元接收参数采集模块采集到的电池组的电压、温度和电流等参数的数字信号，进行去除噪声预处理；通过运行电池状态估计程序、容量估计程序及电池健康评估程序等，用于推断和预测电池组的状况和性能；决策控制单元基于程序运算的结果，进行决策和控制操作；将采集到的数据与设定的阈值进行比较，判断电池组是否处于正常工作状态；根据设定的逻辑规则和控制策略，生成相应的控制指令；控制操作单元将生成的控制指令发送给限流模块或放电开关控制模块，以实现对电池组的控制和调节；当监测到电池组电压异常时，可以通过发送指令给限流模块来控制电流的大小，或者通过发送指令给放电开关控制模块来打开或关闭放电开关。上述方案的数据处理单元对采集到的电池组参数数据进行处理和分析，提高数据的准确性和可靠性；通过运行估计程序，可以推断电池组的状态和性能，为后续的决策和控制提供准确的数据依据。决策控制单元基于数据处理的结果，进行决策和控制操作，通过比较数据和阈值，判断电池组是否正常工作，并根据设定的规则和策略，生成控制指令，可以实现对电池组的实时监测和控制，保证其安全运行和性能优化。控制操作单元将决策产生的控制指令传递给相关模块，实现对电池组的具体控制和调节；通过控制操作，可以及时响应电池组的状态变化，保护电池组免受损坏和故障的影响。同时，也可以优化电池组的性能，延长其寿命。

综上所述，本实施例数据处理单元通过对采集到的电池组参数数据进行处理和分析，推断和预测电池组的状况和性能；决策控制单元根据数据处理结果进行决策和生成控制指令；控制操作单元将控制指令传递给相关模块，实现对电池组的具体控制和调节。这些单元共同实现对电池组的监测、控制和保护，保证电池组的安全运行和优化性能。整个数据处理、算法运算和决策控制的过程是为了实现对电池组状态的监测、分析和控制，以保障电池组的安全运行。通过运行算法和设定的逻辑规则，根据采集到的数据进行决策和控制操作，以提高电池组的性能和可靠性，并保护电池组免受损坏和故障的影响。

实施例7：如图8所示，在实施例6的基础上，本发明实施例提供的数据处理单元，包含：

第一数据接收子单元，负责接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据，包括电压、温度和电流等；

第一模型建立子单元，负责通过机器学习算法，从大量的电池测试数据中学习电池特性的模式和规律，建立电池特性模型，用于预测电池组的状态和性能，将采集到的参数数据与电池特性模型进行匹配和优化；通过运行滤波算法，输入电池特性的建模结果和测量数据，计算估计误差协方差矩阵，根据测量数据和电池特性模型的权重，进行状态估计的更新，得到优化后的估计结果；

第一结果输出子单元，负责将电池组参数数据输入至电池特性模型，推断出电池组的当前状态，如剩余容量、充电状态及健康程度等。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例的第一数据接收子单元接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据，包括电压、温度和电流等；第一模型建立子单元通过机器学习算法，从大量的电池测试数据中学习电池特性的模式和规律，建立电池特性模型，用于预测电池组的状态和性能，将采集到的参数数据与电池特性模型进行匹配和优化；通过运行滤波算法，输入电池特性的建模结果和测量数据，计算估计误差协方差矩阵，根据测量数据和电池特性模型的权重，进行状态估计的更新，得到优化后的估计结果；第一结果输出子单元将电池组参数数据输入至电池特性模型，推断出电池组的当前状态，如剩余容量、充电状态及健康程度等。上述方案的数据接收子单元将预处理后的电池组参数数据传递给其他子单元进行进一步处理和分析；确保数据传输的准确性和可靠性，为后续的模型建立和状态估计提供可靠的数据基础。模型建立子单元通过机器学习算法建立电池特性模型，用于预测电池组的状态和性能，运行滤波算法对建模结果进行优化，提高状态估计的准确性和稳定性；可以更准确地推断和预测电池组的状况和性能，为后续的决策和控制提供可靠的数据支持。第一结果输出子单元将电池组参数数据输入到电池特性模型中，通过模型的运算和分析，推断出电池组的当前状态，可以实时获取电池组的状态信息，为后续的决策和控制提供准确的数据依据，保证电池组的安全运行和性能优化。

综上所述，本实施例的数据处理单元的各个子单元共同协作，实现对电池组参数数据的处理、建模和状态估计。数据接收子单元确保数据传输的准确性和可靠性，模型建立子单元通过机器学习算法建立电池特性模型，并通过滤波算法优化模型结果，提高状态估计的准确性和稳定性；第一结果输出子单元将电池组参数输入到电池特性模型中，推断出电池组的当前状态。这些子单元共同达到了对电池组状态和性能的准确监测和预测，为后续的决策和控制提供可靠的数据支持。

实施例8：如图9所示，在实施例6的基础上，本发明实施例提供的数据处理单元，包含：

第二数据接收子单元，负责接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据，包括电压、温度和电流等；

第二模型建立子单元，负责根据电池组的放电曲线和历史数据，建立容量估计模型，通过分析电池放电过程中电压变化的规律，建立容量估计模型估计电池的剩余容量；

第二结果输出子单元，负责给出电池组的剩余容量估计结果。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例的第二数据接收子单元接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据，包括电压、温度和电流等；第二模型建立子单元根据电池组的放电曲线和历史数据，建立容量估计模型，通过分析电池放电过程中电压变化的规律，建立容量估计模型估计电池的剩余容量；第二结果输出子单元给出电池组的剩余容量估计结果。上述方案的第二数据接收子单元将预处理后的电池组参数数据传递给其他子单元进行进一步处理和分析，确保数据传输的准确性和可靠性，为后续的容量估计模型建立提供可靠的数据基础。第二模型建立子单元建立容量估计模型，通过分析电池放电过程中的电压变化规律，推断电池的剩余容量，可以实现对电池组容量的估计，为电池组的使用和管理提供重要的数据支持。第二结果输出子单元输出电池组的剩余容量估计结果，结果可以为用户或系统提供实时的电池容量信息，有助于用户合理使用电池、优化充电策略，同时也为系统管理和维护提供了重要参考依据。

综上所述，本实施例的第二数据接收子单元、第二模型建立子单元和第二结果输出子单元共同协作，实现对电池组参数数据的处理、容量估计模型的建立和剩余容量的估计。第二数据接收子单元确保数据传输的准确性和可靠性，第二模型建立子单元通过分析电池放电过程中的电压变化规律，建立容量估计模型，第二结果输出子单元提供电池组剩余容量的估计结果；这些子单元共同达到了对电池组容量状态的准确估计，为电池组的使用和管理提供了重要的数据支持。

实施例9：如图10所示，在实施例6的基础上，本发明实施例提供数据处理单元，包含：

第三数据接收子单元，负责接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据，包括电压、温度和电流等。

第三模型建立子单元，负责循环测试，通过对电池组进行充放电循环测试，收集电池组的性能数据和特征；基于循环测试数据，建立电池健康评估模型，根据电池健康评估模型，对电池组的性能数据进行计算和分析，评估电池组的健康状况；

第三结果输出子单元，负责给出电池组的健康评估指标，如寿命、容量衰减程度及内阻变化等。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例的第三数据接收子单元接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据，包括电压、温度和电流等。第三模型建立子单元循环测试，通过对电池组进行充放电循环测试，收集电池组的性能数据和特征；基于循环测试数据，建立电池健康评估模型，根据电池健康评估模型，对电池组的性能数据进行计算和分析，评估电池组的健康状况；第三结果输出子单元给出电池组的健康评估指标，如寿命、容量衰减程度及内阻变化等。上述方案的第三数据接收子单将预处理后的电池组参数数据传递给其他子单元进行进一步处理和分析，确保数据传输的准确性和可靠性，为后续的模型建立和健康评估提供可靠的数据基础。第三模型建立子单元通过循环测试收集电池组的性能数据和特征，并建立电池健康评估模型；通过该模型对电池组的性能数据进行计算和分析，可以评估电池组的健康状况；可以及时发现电池组的健康问题，预测电池组的寿命，为电池组的维护和替换提供决策依据。第三结果输出子单元输出电池组的健康评估指标，这些指标可以反映电池组的寿命、容量衰减程度和内阻变化等信息；通过这些指标，可以及时了解电池组的健康状况，制定相应的维护和管理策略，延长电池组的寿命，提高电池组的性能和可靠性。

综上所述，本实施例的第三数据接收子单元、第三模型建立子单元和第三结果输出子单元共同协作，实现对电池组参数数据的处理、健康评估模型的建立和健康评估指标的输出；第三数据接收子单元确保数据传输的准确性和可靠性，第三模型建立子单元通过循环测试和建立电池健康评估模型，评估电池组的健康状况，第三结果输出子单元提供电池组的健康评估指标；这些子单元共同达到了对电池组健康状况的准确评估，为电池组的维护和管理提供了重要的数据支持。

实施例10：如图11所示，在实施例1-实施例9的基础上，本发明实施例提供的监控电池的电芯直流阻抗计算方法，包含以下步骤：

S100：MCU控制器模块在电池组不进行充放电时，采样电芯电压V₀， MCU控制器模块开启放电开关控制，电池经过限流单元，放电开关，电流侦测单元进行放电；

S200：放电中MCU控制器模块通过电压，电流及温度采样，采集电流I及温度T₀；放电1S，经过采集电芯电压V₁，关闭放电开关控制；

通过以下公式计算得到的电芯直流阻抗：

DCR = (V₀- V₁)/I；

S300：在电池放电末端，引用直流阻抗值，进行放电的压降预估算处理，通过在不同电压及温度区间的计算，获得不同电压区间及温度区间的电芯直流阻抗，利用直流阻抗，进行电池容量及健康度计算。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例首先MCU控制器模块在电池组不进行充放电时，采样电芯电压V₀， MCU控制器模块开启放电开关控制，电池经过限流单元，放电开关，电流侦测单元进行放电；其次放电中MCU控制器模块通过电压，电流及温度采样，采集电流I及温度T₀；放电1S，经过采集电芯电压V₁，关闭放电开关控制；通过以下公式计算得到的电芯直流阻抗：DCR = (V₀- V₁)/I；最后在电池放电末端，引用直流阻抗值，进行放电的压降预估算处理，通过在不同电压及温度区间的计算，获得不同电压区间及温度区间的电芯直流阻抗，利用直流阻抗，进行电池容量及健康度计算。上述方案的步骤S100通过采样电芯电压并进行放电操作，为后续计算电芯直流阻抗提供必要的数据基础，同时确保在放电状态下获取准确的电流数据。步骤S200通过采集电压、电流和温度数据，并根据公式计算电芯直流阻抗，可以准确评估电池的内部电阻情况，为后续电池容量和健康度计算提供重要参考。步骤S300通过预估电池放电过程中的压降情况，结合不同电压和温度区间的电芯直流阻抗计算，可以更准确地评估电池的容量和健康状况，对于电池组的性能评估、电池状态监测和故障诊断具有重要意义，有助于提高电池组的安全性和可靠性。

综上所述，本实施例通过在不同电压及温度区间的如此计算，可以获得不同电压区间及温度区间的电芯直流阻抗，可以利用此直流阻抗，进行更精准的电池容量及健康度计算。可以在电池放电末端，引用此直流阻抗值，进行放电的压降预估算处理，防止大电流把电池电压直接拉到电池保护，而来不及进行剩余容量预警及系统关机问题。

实施例11：在实施例1-实施例10的基础上，本发明实施例提供的进行电池容量及健康度计算的过程，包含以下步骤：

S301：接收参数采集模块采集到的电池组的电压、温度和电流等参数的数字信号，进行数据处理、算法运算和决策控制；根据采集到的数据对电池组的状态进行监测和分析，如电压是否在安全范围内、温度是否过高、电流是否稳定等；通过设定的阈值和算法判断电池组是否处于正常工作状态；

S302：根据监测和分析的结果，根据设定的逻辑规则和控制策略进行控制和调节操作；当检测到电池组电压异常时，发送指令给限流模块控制电流大小，或者打开/关闭放电开关控制模块实现对电池组的保护操作；

S303：对电池组的故障进行诊断和保护，当监测到异常情况时，采取相应的措施，如停止放电操作、发送警报信号及记录异常数据等；与外部设备进行通信，实现对电池组状态的实时监控和远程控制。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例首先接收参数采集模块采集到的电池组的电压、温度和电流等参数的数字信号，进行数据处理、算法运算和决策控制；根据采集到的数据对电池组的状态进行监测和分析，如电压是否在安全范围内、温度是否过高、电流是否稳定等；通过设定的阈值和算法判断电池组是否处于正常工作状态；其次根据监测和分析的结果，根据设定的逻辑规则和控制策略进行控制和调节操作；当检测到电池组电压异常时，发送指令给限流模块控制电流大小，或者打开/关闭放电开关控制模块实现对电池组的保护操作；最后对电池组的故障进行诊断和保护，当监测到异常情况时，采取相应的措施，如停止放电操作、发送警报信号及记录异常数据等；与外部设备进行通信，实现对电池组状态的实时监控和远程控制。上述方案的步骤S301通过实时监测电池组的电压、温度和电流等参数，并运用算法进行分析，可以及时发现电池组的异常情况，确保电池组在安全范围内稳定工作，提高电池组的安全性和可靠性。步骤S302在发现电池组电压异常时，及时发送指令实施限流或打开/关闭放电开关控制，可以有效保护电池组，避免电池组受损或发生危险，延长电池寿命，确保电池组的安全运行。步骤S303当监测到电池组异常情况时，及时采取保护措施，停止放电操作，发送警报信号并记录异常数据，同时实现与外部设备的通信，可以有效防止电池组故障扩大，保护设备和人员安全，实现对电池组状态的实时监控和远程控制，提高电池组的可靠性和安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种监控电池直流阻抗电路，其特征在于，包含：

参数采集模块，负责采集电池组的电压、温度和电流参数，连接到电池组的正负极，将电池组的模拟信号转换为数字信号，供MCU控制模块处理和分析；

限流模块，负责限制电池组的放电电流，在放电过程中通过控制电流大小保护电池组的安全运行，通过MCU控制模块的指令实现电流的限制；

电流侦测模块，负责检测电池组的放电电流大小，将电流信号转换为电压信号，供参数采集模块进行采样和处理；

放电开关控制模块，负责控制电池组的放电开关，包括开关元件和控制电路，通过MCU控制模块的指令打开或关闭放电开关，实现电池组的放电操作；

MCU控制模块，负责控制和管理电池组的运行状态，通过接收参数采集模块的数据，进行数据处理、算法运算及决策控制，实现对电池组的监测、调节和保护；

MCU控制模块，包含：

监测分析子模块，负责接收参数采集模块采集到的电池组的电压、温度和电流参数的数字信号，进行数据处理、算法运算和决策控制；根据采集到的数据对电池组的状态进行监测和分析，包括电压是否在安全范围内、温度是否过高、电流是否稳定；通过设定的阈值和算法判断电池组是否处于正常工作状态；

监测分析子模块，包含：

数据处理单元，负责接收参数采集模块采集到的电池组的电压、温度和电流参数的数字信号，进行去除噪声预处理；通过运行电池状态估计程序、容量估计程序及电池健康评估程序，用于推断和预测电池组的状况和性能；

数据处理单元，包含：

第一数据接收子单元，负责接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据；

第一模型建立子单元，负责通过机器学习算法，从大量的电池测试数据中学习电池特性的模式和规律，建立电池特性模型，用于预测电池组的状态和性能，将采集到的参数数据与电池特性模型进行匹配和优化；通过运行滤波算法，输入电池特性的建模结果和测量数据，计算估计误差协方差矩阵，根据测量数据和电池特性模型的权重，进行状态估计的更新，得到优化后的估计结果；

第一结果输出子单元，负责将电池组参数数据输入至电池特性模型，推断出电池组的当前状态。

2.如权利要求1所述的监控电池直流阻抗电路，其特征在于，参数采集模块，包含：

设备布设子模块，负责布设电压传感器、温度传感器及电流传感器，通过电压传感器获取电池组的电压信息，电压传感器将电压信号转换为相应的电压值；温度传感器放置在电池组内部或表面，监测电池组的温度变化，温度传感器将温度信号转换为相应的第一电压信号；电流传感器连接在电池组的电流回路中，测量电流的大小，电流传感器将电流信号转换为相应的第二电压信号；

参数处理子模块，负责接收到电压值、第一电压信号及第二电压信号，根据设置对应的阈值，判断当电压值、第一电压信号或第二电压信号是否超出阈值，确定是否触发模数转换控制电压值、第一电压信号及第二电压信号，触发后将电压值、第一电压信号及第二电压信号转换为数字信号；

数据传输子模块，负责通过与MCU控制模块的通信接口，将采集到的数字信号传输给MCU控制模块。

3.如权利要求2所述的监控电池直流阻抗电路，其特征在于，参数处理子模块，包含：

阈值设定单元，负责设定电压值的阈值范围，当电压值超出正常范围，根据设定规则，使第一电压信号由0变为1，如果电压值继续变化，超出下一个的阈值范围，使第二电压信号由0变为1；

组合条件触发单元，负责当电压值超出范围、第一电压信号变为1且第二电压信号也为1时，将满足触发条件，根据组合条件，触发相应的模数转换控制信号，执行相应的操作；

控制信号响应单元，负责触发条件满足，MCU控制模块根据设定的逻辑规则，执行相应的模数转换控制信号。

4.如权利要求1所述的监控电池直流阻抗电路，其特征在于，限流模块，包含：

电流检测子模块，负责检测电池组的放电电流大小，并将电流信号转换为电压信号，电压信号被传递给限流模块；

比较与控制子模块，负责通过比较器比较检测到的电流信号与设定的电流限制值；当检测到的电流信号超过设定的限流值时，比较器会产生一个控制信号；

控制电流子模块，负责将被传递到限流模块内的控制电路中，控制电路根据控制信号的状态来调节电路中的电流限制器，限制电池组的放电电流；限流模块的工作状态和电流限制值由MCU控制模块，通过发送指令设定和控制。

5.如权利要求1所述的监控电池直流阻抗电路，其特征在于，MCU控制模块，包含：

指令发送子模块，负责根据监测和分析的结果，根据设定的逻辑规则和控制策略进行控制和调节操作；当检测到电池组电压异常时，发送指令给限流模块控制电流大小，或者打开/关闭放电开关控制模块实现对电池组的保护操作；

诊断保护子模块，负责对电池组的故障进行诊断和保护，当监测到异常情况时，采取相应的措施，停止放电操作、发送警报信号及记录异常数据；与外部设备进行通信，实现对电池组状态的实时监控和远程控制。

6.如权利要求5所述的监控电池直流阻抗电路，其特征在于，监测分析子模块，包含：

决策控制单元，负责基于程序运算的结果，进行决策和控制操作；将采集到的数据与设定的阈值进行比较，判断电池组是否处于正常工作状态；根据设定的逻辑规则和控制策略，生成相应的控制指令；

控制操作单元，负责将生成的控制指令发送给限流模块或放电开关控制模块，以实现对电池组的控制和调节；当监测到电池组电压异常时，通过发送指令给限流模块来控制电流的大小，或者通过发送指令给放电开关控制模块来打开或关闭放电开关。

7.如权利要求6所述的监控电池直流阻抗电路，其特征在于，数据处理单元，包含：

第二数据接收子单元，负责接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据；

第二模型建立子单元，负责根据电池组的放电曲线和历史数据，建立容量估计模型，通过分析电池放电过程中电压变化的规律，建立容量估计模型估计电池的剩余容量；

第二结果输出子单元，负责给出电池组的剩余容量估计结果。

8.如权利要求6所述的监控电池直流阻抗电路，其特征在于，数据处理单元，包含：

第三数据接收子单元，负责接收数据处理单元预处理后的电池组参数数据；

第三模型建立子单元，负责循环测试，通过对电池组进行充放电循环测试，收集电池组的性能数据和特征；基于循环测试数据，建立电池健康评估模型，根据电池健康评估模型，对电池组的性能数据进行计算和分析，评估电池组的健康状况；

第三结果输出子单元，负责给出电池组的健康评估指标。

9.一种监控电池的电芯直流阻抗计算方法，采用权利要求1-8任意一项所述的监控电池直流阻抗电路，其特征在于，包含以下步骤：

MCU控制器模块在电池组不进行充放电时，采样电芯电压V₀， MCU控制器模块开启放电开关控制，电池经过限流单元，放电开关，电流侦测单元进行放电；

放电中MCU控制器模块通过电压，电流及温度采样，采集电流I及温度T₀；放电1S，经过采集电芯电压V₁，关闭放电开关控制；

通过以下公式计算得到的电芯直流阻抗：

DCR = (V₀- V₁)/I；

在电池放电末端，引用直流阻抗值，进行放电的压降预估算处理，通过在不同电压及温度区间的计算，获得不同电压区间及温度区间的电芯直流阻抗，利用直流阻抗，进行电池容量及健康度计算。