IEC 61960標準中針對電池內(nèi)阻的測量簡介

直流測試法(即直流內(nèi)阻)，直流方法是在電池組兩端接入放電負載，根據(jù)在不同電流I1、I2下的電壓變U1、U2來計算內(nèi)阻值，由E-I1*r=U1、 E-I2*r=U2得：r=(U1一U2)/(I2-I1)，由于電池的內(nèi)阻值很小，在一定電流下的電壓變化幅值相對較小，給準確測量帶來困難，由于放電過程電壓的變化，需要選擇穩(wěn)定區(qū)域計算電壓變化幅值。

交流測試法（即交流內(nèi)阻）， 電池的交流內(nèi)阻隨電池荷電狀態(tài)的增大而增大。在電池兩端加上交流電壓 ，u=Umaxsinωt，測得產(chǎn)生的交流電流i=Imaxsin(ωt+φ),即阻抗是與頻率有關(guān)的復阻抗，其相角為φ，而其模 r=|Z|=Umax/Imax。

從理論上講，向電池輸入一個交流電流信號，測量由此信號產(chǎn)生的電壓變化即可測得電池的內(nèi)阻。

在實際使用中，由于饋入信號的幅值有限，電池的內(nèi)阻在微歐或毫歐級，因此，產(chǎn)生的電壓變化幅值也在微伏級，信號容易受到干擾。尤其是在線測量時，受到的影響更大，采用基于數(shù)字濾波器的內(nèi)阻測量技術(shù)和同步檢波方法可以克服外界干擾，獲得比較穩(wěn)定的內(nèi)阻數(shù)據(jù)。

對于同一類型電池直流阻抗和交流阻抗一般成正比或其差值基本一致的。直流阻抗就是根據(jù)物理公式R=V/I，測試設備讓電池在短時間內(nèi)（一般為2-3秒）強制通過一個恒定直流電流，測量此時電池兩端的電壓，并按公式計算出當前的電池內(nèi)阻。

但此法有明顯的不足之處：（1）只能測量大容量電池或者蓄電池，小容量電池無法在2-3秒鐘內(nèi)負荷恒定大電流； （2）當電池通過大電流時，電池內(nèi)部的電極會發(fā)生極化現(xiàn)象，產(chǎn)生極化內(nèi)阻。故測量時間必須很短，否則測出的內(nèi)阻值誤差很大；（3）大電流通過電池對電池內(nèi)部的電極有一定損傷。

交流阻抗：因為電池實際上等效于一個有源電阻，因此我們給電池施加一個固定頻率和固定電流（標準中要求使用1KHZ頻率，20mA小電流），然后對其電壓進行采樣，經(jīng)過整流、濾波等一系列處理后通過運放電路計算出該電池的內(nèi)阻值。交流壓降內(nèi)阻測量法的電池測量時間極短，一般在100毫秒左右，幾乎是一按下測量開關(guān)就測完了。這種測量方法的精確度也不錯，測量精度誤差一般在1％-2％之間。

此法的優(yōu)缺點：（1）使用交流壓降內(nèi)阻測量法可以測量幾乎所有的電池，包括小容量電池。筆記本電池電芯的內(nèi)阻測量一般都用這種辦法。（2）交流壓降測量法的測量精度很可能會受到紋波電流的影響，同時還有諧波電流干擾的可能。這對測量儀器電路中的抗干擾能力是一個考驗。（3）用此法測量，對電池本身不會有太大的損害。（4）交流壓降測量法的測量精度不如直流放電內(nèi)阻測量法。在某些內(nèi)阻在線監(jiān)控的應用中，只能采用直流放電測量法而無法采用交流壓降測量法。