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技术 | 直流阻抗(dcr)的测试和计算-凯发k8娱乐官网入口

2022-12-19 来源:锂电前沿
一、直流阻抗(dcr)测试目的

电池在组装成模组或pack后,需要测试dcr值,测试的参数值主要评估焊接或连接端的阻抗值,但国外对dcr值应用更多是评估其放电功率或能量的能力。下面介绍dcr几种测试方法。


二、几种dcr测试步骤和方法


(1)行业内dcr测试方法


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图1 测试步骤

此种测试及计算方法简单,只对模组或pack进行一定时间的充放电,然后计算dcr值,如

rdcr放电(i1,t1)= |v1-v2|/ i1

rdcr充电(i2,t2)= |v4-v3|/ i2

①i1为放电电流值大小,本测试一般电流在1.5c以上;i2为充电电流值

②t1为放电持续时间,一般测试dcr时间在10s~30s;t2为充电持续时间

③v1为开始放电的电压值,v2为结束放电的电压值;v3为开始充电的电压值,v4为充电结束的电压值


(2) iec的dcr测试方法


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图2 iec测试方法

此iec的直流阻抗测试方法,考虑了电池极化阻抗对电池dcr的影响,具体的评估计算方法如

rdcr放电=|v1-v2|/(i2-i1

其中

①i1为放电电流,规定为0.2c;i2为充电电流,规定为1c(具体电流厂家定义)

②t1为放电时间10s,t2为放电时间1s(持续时间厂家可定义)

③v1为放电10s结束时电压,v2为放电1s的结束电压


(3)gb/t国标dcr测试方法

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图3 gb/t测试方法

国标对dcr测试给出了一定的指导,感觉像综合了行标和iec的测试标准,如

rdcr放电(i1,t1)=|v0-v1|/i1

其中

①v0为静止结束放电开始的采样电压,v1为放电结束时电压

②t1为放电持续时间

③i1为放电电流值,规定是厂家允许的最大电流值imax,实际在1.5c~3c


充电类同具体参照国标gb/t 31467

(1)充放电电流-时间曲线


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(2)充放电过程电压-时间曲线


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(3)计算方法


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dod:放电深度

②soc:荷电状态或带电量

③在电池包测试过程中,充电电流值用负表示,放电电流值用正表示(主要分析研究对象)


首先要说明下,dcr值与放电深度可以用来评估电池包或电动车的脉冲功率能力。具体说明如下(更多详细内容可以参考freedomcar测试手册)

如何评估,请按顺序阅读此文章


三、计算放电深度函数的阻抗特性曲线


计算不同放电深度下的dcr值,一般测试取值r(dod,i,t,t),其中

1)dod取值10%dod、20%dod、30%dod、50%dod……,100%dod

2)i取值为电池包厂家允许的最大电流imax或0.75imax

3)t表示测试时间或脉冲测试时间,一般取值10s

4)t指测试时温度要求,一般取室温25℃±5℃

具体测试


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电压采样取值说明图

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dcr计算公式

测试按照δv/δi计算后得到相应dod%-r数据,如下图所示曲线图

2d6ea19199ae5e44a1e7a2cddc5bbd46.jpgdod%-dcr曲线


四、功率能力计算


根据前部分计算得到的dod%-r曲线关系,进一步计算得到功率能力

计算方法

4d80c2543372c5702b5cf14f4b169ec2.jpgdcr与功率关系式

其中:

①vmax和vmin指电池的最高电压和最低电压

②r放电指,当时dod下放电dcr值

③r充电指,当时dod下充电dcr值

进而得到功率放电能力与dod关系,即dod%-p曲线


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