Original title: Impedanční analyzátor pro měření baterií
Translated title: Impedance analyzer for battery measurements
Authors: Potoček, Lukáš ; Jaššo, Kamil (referee) ; Vyroubal, Petr (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: slo
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [slo] [eng]
Táto diplomová práca sa zaoberá problematikou elektrochemickej impedančnej spektroskopie (EIS) a jej implementáciou vo forme nízkonákladového meracieho systému pre diagnostiku lítiových akumulátorov. Práca analyzuje teoretické východiská metódy a popisuje kompletný návrh a realizáciu impedančného analyzátora založeného na integrovanom obvode AD5941. Súčasťou riešenia je vlastný návrh hardvéru zahŕňajúci analógový front-end prispôsobený pre galvanostatickú EIS (GEIS) a periférie pre automatizované profilovanie batérií. Pre riadenie systému bol vyvinutý ovládací softvér v jazyku Python, ktorý zabezpečuje vizualizáciu dát v reálnom čase prostredníctvom Nyquistových diagramov a asynchrónne spracovanie meraní. Funkčnosť celého systému bola experimentálne overená a validovaná porovnávacími meraniami na komerčných lítiových článkoch proti referenčnému laboratórnemu prístroju Biologic SP-150e. Výsledky testovania preukázali spoľahlivosť, vysokú presnosť merania a schopnosť zariadenia autonómne vykonávať komplexnú impedančnú analýzu. This diploma thesis focuses on Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and its implementation in a low-cost measurement system for lithium-ion battery diagnostics. The study analyzes the theoretical foundations of the method and describes the comprehensive design and realization of an impedance analyzer based on the AD5941 integrated circuit. The solution includes custom hardware design featuring an analog front-end optimized for Galvanostatic EIS (GEIS) alongside peripherals for automated battery profiling. For system control, dedicated software was developed in Python, providing real-time data visualization via Nyquist plots and asynchronous measurement processing. The functionality of the entire system was experimentally verified and validated through comparative measurements on commercial lithium cells against a reference laboratory instrument, the Biologic SP-150e. The testing results demonstrated reliability, high measurement accuracy, and the device's capability to autonomously perform complex impedance analysis.
Keywords: AD5941; automated measurement; batteries; EIS; Electrochemical Impedance Spectroscopy; Galvanostatic Impedance Spectroscopy; GEIS; impedance analysis; lithium-ion batteries; Python

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/257375

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-774162


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses