交流注入式電池內(nèi)阻測試儀電阻參數(shù)的校準(zhǔn)方法

馮 建, 胡俊杰， 胡 斌

(上海市計量測試技術(shù)研究院, 上海201203)

1 引 言

交流注入法電池內(nèi)阻測試儀采用1 kHz交流信號對電池內(nèi)部阻抗進(jìn)行測量[1～3]，測量時無需進(jìn)行充放電，可大幅縮短測量時間且測量準(zhǔn)確度較高。

為確保電池內(nèi)阻測試儀準(zhǔn)確可靠，需對其進(jìn)行校準(zhǔn)。我國于2017年發(fā)布《JJF 1620—2017電池內(nèi)阻測試儀校準(zhǔn)規(guī)范》，對校準(zhǔn)項目、校準(zhǔn)方法、測量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備等進(jìn)行了規(guī)定。對于“電池內(nèi)阻”參數(shù)，校準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定采用交流標(biāo)準(zhǔn)電阻器或交流標(biāo)準(zhǔn)電阻箱作為標(biāo)準(zhǔn)器[4]。但是，由于電池內(nèi)阻測試儀測量下限低至mΩ量級[5～7]，目前尚未見高準(zhǔn)確度交流低值電阻箱可滿足該儀器的校準(zhǔn)的相關(guān)報道。

利用變壓器電橋可實現(xiàn)交流標(biāo)準(zhǔn)電阻器的精密測量[8～11]，利用多位感應(yīng)分壓器對電阻器電壓進(jìn)行分壓，可模擬實現(xiàn)高準(zhǔn)確度交流低值電阻箱，實現(xiàn)對電池內(nèi)阻測試儀電阻參數(shù)的校準(zhǔn)。本文在分析交流注入法電池內(nèi)阻測量原理的基礎(chǔ)上，介紹了采用交流標(biāo)準(zhǔn)電阻器和感應(yīng)分壓器對其進(jìn)行校準(zhǔn)的方法，并與采用實物電阻的校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行了比較。

2 交流注入法內(nèi)阻測量原理

對于鋰電池、蓄電池、超級電容器等儲能器件，由于其本身具有直流電動勢，無法采用直流電阻測量儀器測量其內(nèi)阻，國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均推薦采用交流注入法測量電池內(nèi)阻，測量頻率為1 kHz，該方法測量原理如圖1所示。

圖1 交流注入法內(nèi)阻測量原理圖Fig.1 Circuit diagram for the internal AC resistance measurement of batteries

圖1中：Eb為電池，Es為頻率1 kHz的交流激勵源；電流表可測得測量電流的……