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电池测试仪测量电池内部电阻和其他测量应用

点击次数:25  发布时间:2020-01-13

电池测试仪测量电池内部电阻和其他测量应用

一、电池内部电阻测量的原理:

电池测试仪(BT3561, BT3562, BT3563, 3555, BT3554等)提供测试品类1kHz的交流电恒流,并从交流电压表的电压值中求出电池的内部电阻
如图所示,通过使用交流电压表连接电池的+极和-极的交流4端子法,可以降低测量连接线的电阻和接触电阻的影响,准确测量电池的内部电阻。
也能测量内部电阻为数mΩ这类的低电阻。
而且电池的直流电压测量(OCV)中需要高精度测量,能够实现0.01%rdg.的高精度测量。
电池阻抗分析仪BT4560由于设置1kHz以外的测量频率能够变化,因此从Cole-Cole图的测量中能更加详细的检查内部电阻情况。
另外电池的直流电压测量(OCV)中,实现了0.0035%rdg.的测量精度。

二、电池种类的不同内部电阻值和电池电压值适用的电池测试仪

能够测量电池的内部电阻(IR:Internal Resistant)和电池电压(OCV:Open Circuit Voltage)的电池测试仪的系列以及所适用的电池种类如图所示。
针对电动汽车(EV)或混动汽车的电池组或便携式设备的小型电池组中所适用的锂电池因为内部电阻较低,因此适合使用BT4560或3561。
电池组状态(组装状态的锂电池(Li-ion))时由于电池电压(OCV)较大因此使用BT3562或BT3563。

此外,还可以测量镍氢电池(Ni-MH)、铅蓄电池、镍镉电池等充电电池的内部电阻和电池电压,请按照电池电压(OCV)来选择电池测试仪。

三、电池组(组装电池/堆叠电池/电池模块)的内部电阻测量

为了获得需要的电压,将多个电池单元串联。所谓电池包(或电池组、堆叠式电池、电池模块等),为了连接电芯,将极耳或铜排焊接连接而成。
电池组的内部电阻测量中包含此焊接电阻。
若没有正常焊接的话,则无法充分发挥电池组的性能,因此推荐使用电池测试仪对电池组状态中的电池进行检查。
BT3562可以测量60V的电池组的内部电阻,而BT3563可以测量300V的电池组的内部电阻。

四、电池的Cole-Cole图测量

电池的内部电阻一般大致可分为欧姆电阻(溶液电阻)、反应电阻(电荷移动电阻)和扩散电阻(沃伯格阻抗)三种。
这些一般都通过Cole-Cole图(奈奎斯特图)测量而求得。
Cole-Cole图的测量中适合使用测试频率在100mHz~1.05kHz的范围内可变的电池阻抗分析仪BT4560
可以测量电池的有效电阻R和电抗X。
使用标配的PC应用软件可以绘制出Cole-Cole图。
而且使用LabVIEW能够进行简单的电池的等效回路分析。

五、其他用途:

5.1 双电层电容器(EDLC)的ESR测量

双电层电容器(EDLC)中用于备份的属于Class 1的就是使用交流测量内部电阻。另外,Class 2、Class 3、Class 4时也作为简单测量来使用。

BT3562在测试电流的频率1kHz下可以测量3.1kΩ的ESR。

JIS C5160-1中规定了测试电流。测试电流需要符合JIS标准时使用LCR测试仪3523进行测量。BT3562按照测量量程测试电流是固定的

5.2 锂离子电容器(LIC)的ESR测量

将锂离子电容器(LIC)或双电层电容器(EDLC)充放电后,由于恢复电压导致电位不稳定。在此状态下测量ESR的话,会有受到恢复电压的影响后测量值不稳定的情况。
使用电池测试仪BT4560的电位梯度校正功能,可以消除恢复电压的影响,从而实现稳定的ESR测量
电池测试仪BT4560的分辨率是0.1μΩ,可以测量1mΩ以下的ESR的锂离子电容器(LIC)或双电层电容器。

5.3 珀尔帖元件的内部电阻测量

珀耳帖元件通过流过直流电流进行冷却或加热、温度控制。测量珀耳帖元件的内部电阻时,使用直流电流测量的话,则因为测试电流会导致在珀耳帖元件内部发生导热或温度变化,从而无法稳定的测量内部电阻。
使用交流电流测量,可减少导热或温度变化的情况,从而实现稳定的内部电阻测量。
BT3562因为能够使用测试频率1kHz的交流电流进行内部电阻测量,所以也能测量如数mΩ这类低电阻的珀耳帖元件的内部电阻。

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