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電池單體的內(nèi)阻測(cè)量

內(nèi)阻R反比于傳輸電流的橫截面積A。活性物質(zhì)的脫落、極板板柵和匯流排的硫酸化和腐蝕、干涸都可降低有效的橫截面積A，所以可通過測(cè)量?jī)?nèi)阻來檢測(cè)電池的失效。

內(nèi)阻和電池狀態(tài)的相關(guān)程度可變性很大。從報(bào)導(dǎo)的相關(guān)性來看，變化范圍從0%到100%。英國電子協(xié)會(huì)（ERA）對(duì)用阻抗監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和商用設(shè)計(jì)兩種產(chǎn)品進(jìn)行了大量的電池調(diào)查，發(fā)現(xiàn)二者的準(zhǔn)確性在50%以上。一個(gè)基本的困難是測(cè)量小變化數(shù)值的精度問題。正常的300安時(shí)備用電流的電阻僅在0.25×10-3歐姆的數(shù)量級(jí)。因此，很小而且有意義的電阻變化可能觀察不到。在下面的操作環(huán)境下，問題更加嚴(yán)重。

1）在線測(cè)量期間存在的變壓器的“噪音”和浮充電壓波動(dòng)引起的干擾。

2）腐蝕裂紋對(duì)內(nèi)阻的影響是有高度方向性的，內(nèi)阻數(shù)值對(duì)平行于電流方向的裂隙是相對(duì)不敏感的。

3）電解質(zhì)濃度的變化，繼而電池的變化使得結(jié)果很難解釋。

雖然內(nèi)阻測(cè)量法很難準(zhǔn)確測(cè)量電池的容量，內(nèi)阻/容量的對(duì)應(yīng)關(guān)系很難復(fù)現(xiàn)，但對(duì)于BMS來說，內(nèi)阻測(cè)試只是用于電池單體之間的比較，而且計(jì)算機(jī)可以對(duì)內(nèi)阻的變化進(jìn)行記錄和數(shù)據(jù)處理來預(yù)告電池容量衰減和失效，因此，內(nèi)阻測(cè)試對(duì)于BMS而言是關(guān)鍵技術(shù)之一。

對(duì)于離線或電池開路情況下測(cè)量?jī)?nèi)阻而言，測(cè)量時(shí)可方便地將激勵(lì)電流回路與電壓測(cè)量回路以4端子方式與電池組中的單體相連接，但對(duì)于在線測(cè)量，很難解決激勵(lì)和測(cè)量的問題。

目前大多采用在電池組兩端并聯(lián)放電器，因?yàn)橛谐潆娖骱碗姵亟M并聯(lián)，需要將充電器停止工作，而且要實(shí)時(shí)同步測(cè)量電池的電流變化和電壓變化，很難處理采樣干擾。

采用中點(diǎn)抽頭的激勵(lì)裝置，與目前采用的在電池組正負(fù)極兩端施加激勵(lì)的內(nèi)阻測(cè)試裝置相比，由于連接了中點(diǎn)抽頭，激勵(lì)裝置的電流通過中點(diǎn)抽頭后經(jīng)上部電池組和下部電池組到達(dá)電池組的正極和負(fù)極，消除了電池組外部充電器和用電負(fù)載的并聯(lián)影響，在電池上產(chǎn)生了穩(wěn)定的電流激勵(lì)，能夠準(zhǔn)確測(cè)試電池的內(nèi)阻。