锂离子电池阻抗测量对其安全使用性有着重要的意义,本文针对锂离子电池阻抗检测系统开展系统设计、实现、测试与分析三方面研究。分析了锂离子电池工作原理和等电路效模型,详述了系统中存在的噪声类别、来源,给出抑制噪声的有效措施,结合测试要求,选择EIS法作为系统测量方法,并给出了系统总体方案。设计了锂离子电池阻抗检测系统硬件电路,包括控制电路、线性电源电路、前级调理电路、程控激励源和同步采样电路,分析各电路结构,并通过Multism软件对各电路进行仿真验证。控制电路采用ADu CM3029和STM32双处理器构成。前级调理电路包括交直分离电路、带通滤波器、差分放大电路、直流电压测量电路、温度测量电路和功耗测量电路。同步采样电路基于AD5941设计,芯片内集成了ADC、DFT和激励源输出等功能。设计了锂离子电池阻抗检测系统软件,包括下位机软件设计、激励源软件设计和上位机软件设计。在ADu CM3029上移植Free RTOS操作系统,提高了系统运行可靠性,设定了数据通信协议。采用PID算法校准了程控激励源输出精度。研究了通过频率特性曲线辨识系统传递函数的三种方法:基本Levy辨识法、修正Levy辨识法和迭代Levy辨识法。采用C#设计了人机交互界面,调用Matlab组件,实现数据显示、波形显示、阈值报警和故障分析等功能。最后,对系统整体和各模块进行了实验验证,实验结果表明,差分放大电路分辨率为0.1m Vpp,直流电压测量电路、温度测量电路和功耗采集电路工作正常,程控激励源幅值误差在±1%以下,频率误差在±1%以下。通过对100Hz、1KHz、5KHz和10KHz的输出信号进行FFT分析,信噪比均在2%以下。在低频段辨识时,基本Levy辨识精度最差,迭代Levy辨识精度最好,在中高频段,三种辨识法辨识精度基本一致,同时针对迭代Levy辨识法做了不同迭代次数下的辨识精度对比,迭代300次时,辨识精度最高。系统幅值测量误差在±1%以下,相位测量误差在±1%以下,系统测量稳定性误差在±1%之下