随着全球能源的日趋枯竭和环保事业的大力推进,锂电池已被广泛应用于工业、电信、医疗和电力等领域的能量储存和供应。获取准确的电池性能参数对电池进行高效管理、降低电池成本、提高电池安全至关重要,而阻抗是各项参数中非常重要的一个,电化学阻抗谱是分析电池性能、为电池管理提供参考的有力工具。然而,传统的离线测量方法存在很多不足,不仅无法满足实时测量的需求,而且测量耗时长、设备昂贵。因此,本文提出了一种基于互相关原理在线测量电池阻抗谱的新方法。本文从理论分析、仿真验证和实验验证这三个方面详细地证明了本测量方法的合理性和可行性。首先,本文介绍了电池电化学阻抗谱的基本理论和阻抗谱测量方法的基本原理,包括基本的离线测量方法和在线测量方法,并提出了本文设计的新测量方法的原理及实现方案。接着,通过数学公式推导论证了本测量方案的可行性。在通过DC-DC电路给电池充电的过程中,产生m序列(Maximum-Length Sequence)扰动并注入到DC-DC电路的开关管中,根据m序列和电池电压或电流响应之间的互相关运算可以得到系统的单位脉冲响应,再通过傅里叶变换得到系统的频率响应结果,经过运算求得电池阻抗谱。其次,本文用英国输力强电化学工作站进行实验得到电池的等效电路模型,在SIMULINK里搭建仿真电路并进行仿真实验。对DC-DC电路进行恒流控制,进入稳态后,产生m序列并叠加在电流补偿值上一起注入开关管中,采样电池电压和电流响应值后进行互相关运算得到电池阻抗谱,结果表明,本测量方法可以用来快速、在线并且准确地测量宽频率范围的电池阻抗谱。最后,搭建实验平台进行实验验证。硬件电路设计包括DC-DC电路、驱动电路、电压采样电路、电流采样电路和数字控制电路。软件设计主要介绍了状态机设计和阻抗谱测量程序设计,包括互相关算法和快速傅里叶变换。实验结果证明,本方法可以用来快速、在线并且比较准确地测量电池的阻抗谱,并且比起现有的方法存在较大的优势。论文最后对测量结果进行了误差分析,并提出了改进和展望。