在电池测验中,经常会接到客户针对电池内阻的测验需求和相关问题。现在在IEC61960-2003规范中就有要求测验电池内阻的测验项目。在此规范中所引荐的测验方法有直流测验法和沟通测验法两种,下面咱们就这两种测验方法做一简略剖析。
直流测验法(即直流内阻),直流方法是在电池组两头接入放电负载,依据在不同电流I1、I2下的电压变U1、U2来核算内阻值,由E-I1*r=U1、 E-I2*r=U2得:r=(U1一U2)/(I2-I1),由于电池的内阻值很小,在必定电流下的电压改变幅值相对较小,给精确丈量带来困难,由于放电进程电压的改变,需求挑选安稳区域核算电压改变幅值。
沟通测验法(即沟通内阻), 电池的沟通内阻随电池荷电状况的增大而增大。在电池两头加上沟通电压 ,u=Umaxsinωt,测得发生的沟通电流i=Imaxsin(ωt+φ),即阻抗是与频率有关的复阻抗,其相角为φ,而其模 r=|Z|=Umax/Imax。
从理论上讲,向电池输入一个沟通电流信号,丈量由此信号发生的电压改变即可测得电池的内阻。
在实际运用中,由于馈入信号的幅值有限,电池的内阻在微欧或毫欧级,因而,发生的电压改变幅值也在微伏级,信号简单遭到搅扰。尤其是在线丈量时,遭到的影响更大,选用依据数字滤波器的内阻丈量技能和同步检波方法能够战胜外界搅扰,取得比较安稳的内阻数据。
关于同一类型电池直流阻抗和沟通阻抗一般成正比或其差值根本共同的。直流阻抗便是依据物理公式R=V/I,测验设备让电池在短时刻内(一般为2-3秒)强制经过一个稳定直流电流,丈量此刻电池两头的电压,并按公式核算出当时的电池内阻。
但此法有显着的不足之处:(1)只能丈量大容量电池或许蓄电池,小容量电池无法在2-3秒钟内负荷稳定大电流; (2)当电池经过大电流时,电池内部的电极会发生极化现象,发生极化内阻。故丈量时刻有必要很短,不然测出的内阻值差错很大;(3)大电流经过电池对电池内部的电极有必定危害。
沟通阻抗:由于电池实际上等效于一个有源电阻,因而咱们给电池施加一个固定频率和固定电流(规范中要求运用1KHZ频率,20mA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经过运放电路核算出该电池的内阻值。沟通压降内阻丈量法的电池丈量时刻极短,一般在100毫秒左右,简直是一按下丈量开关就测完了。这种丈量方法的精确度也不错,丈量精度差错一般在1%-2%之间。
此法的优缺点:(1)运用沟通压降内阻丈量法能够丈量简直一切的电池,包含小容量电池。笔记本电池电芯的内阻丈量一般都用这种方法。(2)沟通压降丈量法的丈量精度很或许会遭到纹波电流的影响,一起还有谐波电流搅扰的或许。这对丈量仪器电路中的抗搅扰才能是一个检测。(3)用此法丈量,对电池自身不会有太大的危害。(4)沟通压降丈量法的丈量精度不如直流放电内阻丈量法。在某些内阻在线监控的使用中,只能选用直流放电丈量法而无法选用沟通压降丈量法。