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日志

两种行业中应用的电池内阻测量方法

已有 118 次阅读2018-1-12 09:43

  行业应用中,电池内阻的精确测量是通过专用设备来进行的。下面我来说说行业中应用的电池内阻测量方法。

  目前行业中应用的电池内阻测量方法主要有以下两种:
  1、直流放电内阻测量法
  根据物理公式R=V/I,测试设备让电池在短时间内(一般为2-3秒)强制通过一个很大的恒定直流电流(目前一般使用40A-80A的大电流),测量此时电池两端的电压,并按公式计算出当前的电池内阻。
  这种测量方法的精确度较高,控制得当的话,测量精度误差可以控制在0.1%以内。
  但此法有明显的不足之处:
  (1)只能测量大容量电池或者蓄电池,小容量电池无法在2-3秒钟内负荷40A-80A的大电流;
  (2)当电池通过大电流时,电池内部的电极会发生极化现象,产生极化内阻。故测量时间必须很短,否则测出的内阻值误差很大;
  (3)大电流通过电池对电池内部的电极有一定损伤。
  2、交流压降内阻测量法
  因为电池实际上等效于一个有源电阻,因此我们给电池施加一个固定频率和固定电流(目前一般使用1KHZ频率,50mA小电流),然后对其电压进行采样,经过整流、滤波等一系列处理后通过运放电路计算出该电池的内阻值。
  交流压降内阻测量法的电池测量时间极短,一般在100毫秒左右,几乎是一按下测量开关就测完了。这种测量方法的精确度也不错,测量精度误差一般在1%-2%之间。
  此法的优缺点:
  (1)使用交流压降内阻测量法可以测量几乎所有的电池,包括小容量电池。笔记本电池电芯的内阻测量一般都用这种办法。
  (2)交流压降测量法的测量精度很可能会受到纹波电流的影响,同时还有谐波电流干扰的可能。这对测量仪器电路中的抗干扰能力是一个考验。
  (3)用此法测量,对电池本身不会有太大的损害。
  (4)交流压降测量法的测量精度不如直流放电内阻测量法。在某些内阻在线监控的应用中,只能采用直流放电测量法而无法采用交流压降测量法。
  3、测试仪器的元件误差及测试用的电池连接线问题。
  无论是上述哪一种方法,都存在一些很容易被我们忽视的问题,那就是测试仪器本身的元件误差和用于连接电池的测试线缆问题。因为要测量的电池的内阻很小,线路的电阻就要考虑进去了。一条短短的从仪器到电池的连接线本身也存在电阻(大约也是微欧级),还有电池与连接线的接触面也存在接触电阻,这些因素必须都在仪器的内部事先做好误差调节。
  所以,正规的电池内阻测试仪一般都配有专用的连接线和电池固定架子。

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