蓄电池安全检测技术的半荷内阻测量方法介绍

内阻曲线族的实用意义比电压曲线族大很多，实用意义大的关键在于具有实时可比性：因为在电压曲线族中，有比较意义的是各电池到达终止电压的时间，在图1中表现为拐点之间的水平间距。而在内阻曲线族中，有比较意义的是不同放电深度下的不同内阻值，在图2中表现为某水平值下曲线之间的垂直间距。在测量方法上，前者必须连续不间断地采样计时，而后者只需在指定时间一次采样，特别是后者在不同时间下的各组采样值具有非常有用的比对价值，即实时可比性。

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/194500.htm

　　如果说内阻曲线族还不够直观，可以借鉴图象处理的思路，引入内阻分布“反差”的概念，反差是一种可计算的单一实时变量。反差概念的引入，将赋予内阻曲线族比电压曲线族更为积极的学术意义和实用价值。

　　3 电池组放电下内阻分布的反差曲线

　　在图象处理中，反差大意味着图象“鲜明”，反差小意味着图象“混沌”。同样，就电池检测的目的而言，反差大意味着内阻分布“鲜明”，这必然意味着判别准确率的提高。

　　可以把内阻反差Fcr定义为：

　　Fcr=(Rmax-Rmin)/Rmin(1)

　　式中：Rmax为内阻分布中的最大值;

　　Rmin为内阻分布中的最小值。

　　那么根据图2粗略计算从0%标称放电深度到60%标称放电深度的各点反差数值列于表1，图3为依据表1数据绘出的Fcr单一曲线，其中表1数据和图3曲线都停止于60%标称放电深度，原因是模型组中的600A·h单体已达过放点，其真实荷电率已经等于0%。

　　表1 Fcr逐点计算表

　　图3所示的单一Fcr曲线比内阻曲线族更加直观的反映了放电深度与内阻反差之间的对应规律：当放电深度超过最小真实容量单体的50%(本例已放300A·h)以后，Fcr开始迅速增大，并通常在标称放电深度的50%(已放500A·h)处达到最大值。

　　另外从图3可以看出，若以足够判别使用的Fcr值(例如Fcr=1.0)为边界条件，放电深度的满足范围大大放松，这意味着完全不需要精确控制放电深度;换句话说，在达到一定反差之后，放电深度的大小只影响反差，而不降低准确率。

　　最后从图3还可以看出，增强反差后的Fcr所包括的所有放电深度仍离过放区很远，这是半荷法比容量放电法安全的科学依据。

　　4 半荷内阻法及判别准确率

　　单从放电内阻曲线族出发，至少可以设计出2种新的测试方法。

　　4.1 第一种可称为“内阻计时法”

　　该方法的思路和容量放电法类似，只不过由对电压拐点(即终止电压)的监测计时，改为对内阻拐点的监测计时，由于电压拐点对内阻拐点存在2倍的依存关系，把内阻拐点的计时值简单乘以2，就可方便地推算出真实容量。

　　该方法的优点是：比容量放电法安全，比浮充内阻法准确。

　　该方法的缺点是：

　　1)内阻监测点不易把握，而监测点不准依然会造成误差过大甚至误判;

　　2)仍然需要对内阻拐点进行连续监测和计时，也就是说，需要研制专门的内阻监测计时仪器。

　　以上2个缺点都需要在获取大量实测数据后方可完善，本文不再深入讨论。

　　4.2 第二种是“半荷内阻法”

　　该方法的思路是：在电池组粗略地执行半荷放电后，对各单体电池作普通巡采，再依内阻大小作出判断。

　　从测试流程来看，半荷内阻法仅仅增加了半荷放电，其他操作方法和要求与浮充内阻法完全相同。以下分析是哪些因素提高了半荷内阻法的判别准确率：

　　1)加大了内阻反差增强后的反差使检测更加容易，也使判读更加可信。可形象地把半荷放电理解为胶片照相技术中的“显影”过程，显然，充分显影的照片图象最清晰。