電池內阻單脈衝測定法的製作方法

2023-07-25 10:16:01 1

專利名稱：電池內阻單脈衝測定法的製作方法
技術領域：
本發明涉及電池，特別是蓄電池內阻的測定技術。
蓄電池內阻是用來考核蓄電池放電性能，判斷電池的極片及裝配質量的一項重要技術指標。資料《彈、箭上一次電源》(飛彈與航天叢書，1989年宇航出版社)，敘述了至今為止國內外已有的各種電池內阻測定方法，通常有方波測定法，交流正弦測定法，KM電橋法。這些方法的基本特徵都是利用一定的頻率對電池進行脈衝式放電，測出其放電時和停放時的電壓差，再通過計算而獲得。但這樣的連續脈衝放電方法，存在著脈衝和頻率等不確定因素，在不同的放電時間所獲得的值不一樣，很難取得精確的電池電壓，測出的內阻精度低。
本發明的目的是提供一種電池特別是蓄電池內阻的單脈衝測定方法，直接而準確地測定單體電池內阻的總內阻，並且區分出單體電池的歐姆內阻及極化內阻。
本發明是這樣實現的，先將大電流I1放電到設定時間T1，然後突然將放電電流減少到I2，並快速測出該單脈衝跳變前後的電池電壓V1和V2。電池電壓在極化內阻的影響下受時間常數的制約緩慢地上升，直到出現新的平衡點，待電池電壓重新出現下降的一瞬間記錄其最高的電壓值V3作為在電流I2時的平穩電壓。測定V1，V2，V3必須在計算機支持下進行，且通過模數變換器得到單脈衝I1，I2，V1，V2，V3各點參數並由計算機計算出電池總內阻，歐姆內阻，極化內阻。
電池放電時，產生的電壓差和電流之比為電池內阻，電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻。本發明根據電池放電的原理，並按下列公式進行計算RΩ＝ (V2-V1)/(I1-I2) Rd (V3-V2)/(I1-I2)R內＝RΩ+Rd＝ (V3-V1)/(I1-I2)RΩ-歐姆內阻，Rd-極化內阻，R內-電池內阻本發明與現有內阻測定技術相比，由於採用一個單階躍脈衝方法，其電流電壓及時間都是唯一的，因此準確性高。且能同時區分歐姆內阻和極化內阻，圖象經計算機處理得到確切的內阻值，單脈衝的各點參數通過模數轉換器進行數位化處理，得出便於運算的數字。


圖1是本發明放電時的電池電壓曲線圖。
圖2是本發明放電時的電流曲線圖。
圖3是計算機內阻測試程序框圖。
圖4是單電池單脈衝內阻測量框圖。
圖5是電池組單脈衝內阻測量框圖。
以下將結合附圖對本發明作進一步說明。
參照圖1、圖2，圖中I1為放電大電流，其範圍為8-11C(C為電池容量)。I2為放電小電流，其範圍為0.8-1.2C，放電大電流I1是放電小電流I2的10倍。T1為設定時間，一般為1.5～3分鐘。當放電大電流I1放電到設定時間T1時，立即將放電電流減少到I2，與此同時，其相應的電池電壓為V1和V2。小電流I2放電過程中的電壓極大值為V3，後重新出現下降。
圖3是內阻測試程序框圖，即採用微機系統，去實現如圖1、圖2所示的曲線，對單階躍的圖象進行處理，測定V1，V2，V3，並獲取精確的內阻值。
圖4是單電池單脈衝電池內阻測定的實施例，緊夾單體電池2兩端，接負載電流表3，串聯一個恆流源1(一般為1～10A)，以維持放電電流，避免電池電壓不足。限流電阻R1其範圍為1-10Ω，R2為0.1～1Ω。接通開關K1，K2，它可以是一般常用開關接入電壓表4，通過模數轉換器(ADC)5的輸出端可讀得被測電池在電流I1時的電壓值。維持大電流I1到設定時間T1，就斷開開關K2，使電池的放電電流減少到I2，聯合微機系統6，同步測出跳變前後的電壓V1和V2，電池電壓隨放電電流I2緩慢上升，直到微機系統發現電池電壓開始回落瞬間，記錄其極大值V3並按公式計算出電池內阻。
圖5是電池組單脈衝電池內阻測定實施例，結合微機系統，並採用電池電壓傳輸檢測器後，可以在不用陪放電源條件下，對電池組進行內阻測試。圖中電池組7由20隻電池串聯，電池組在恆流器1控制下進行恆流放電，恆流的值受計算機(cpu)6控制，並由模數轉換器(ADC2)10回送到計算機。電池電壓由計算機送出序號，經電池電壓傳輸檢測器8解碼並逐個傳輸到模數轉換器(ADC1)9，再回送到計算機6，由於電壓檢測器8的傳輸速度極快，所以能保證獲得精確的電池電壓值V1，V2，V3，使計算機能按公式計算出精確的內阻值，並由屏幕11顯字及列印。
權利要求
1.電池內阻單脈衝測定法，其特徵在於將大電流T1放電到設定時間I1，突然將放電電流減少到I2，快速測出該單脈衝跳變前後的電池電壓V1和V2，並測出小電流I2放電過程的電壓極大值V3，電壓V1，V2，V3值的測定必須在計算機的支持下進行，且通過模數變換器得到單脈衝上述各點參數，並由此計算出電池總內阻及歐姆內阻，極化內阻。
2.根據權利要求1所述的電池內阻單脈衝測定法，其特徵是放電大電流I1的範圍為8-11C(C為電池容量)，小電流I2的範圍為0.8-1.2C。
3.根據權利要求1所述的電池內阻單脈衝測定法，其特徵是所述的放電設定時間T1的範圍為1.5～3分鐘。
4.根據權利要求1所述的電池內阻單脈衝測定法，其特徵是放電大電流I1是放電小電流I2的10倍。
全文摘要
本發明涉及電池，特別是蓄電池內阻測定技術，以分析一個階躍脈衝的數據完成全部測定，單階躍的圖象通過計算機處理得到確切的內阻值，單脈衝的各點參量通過模數轉換器得出運算的數字。它可以測定電池組或單體電池的內阻，並將歐姆內阻和極化內阻從總內阻中區分開來。本發明由於採用一個單階躍脈衝方法，其電流，電壓，時間都是唯一的，具有單一性，準確性高，
文檔編號G01R27/08GK1061289SQ9010297
公開日1992年5月20日 申請日期1990年11月3日 優先權日1990年11月3日
發明者方吉士, 許小燕, 耿紅 申請人:上海新宇電源廠