蓄電池狀態(tài)的定量和定性

2.1 電池內(nèi)阻測試原理和方法
目前基本上有三種測電池內(nèi)阻的方法。
1. 交流注入測內(nèi)阻法：將 1000Hz 左右的交流電流注入電池，并測試電壓變化，
后利用歐姆定律測得 R1+R2。
代表儀表：Fluke 500 系列，Hioki3554

2. 交流放電測電導(dǎo)法：對電池進(jìn)行方波放電，頻率約為 100Hz 以內(nèi)，同樣基于
歐姆定律測得阻抗的倒數(shù)
代表儀表：Midtronics

測試方法理論模型：
交流內(nèi)阻 Randles 模型，將電池等效為一個阻抗和感抗的串并聯(lián)系統(tǒng)，其中
R1 為電池電解液和極板構(gòu)成的主動極化阻抗 (active electrolyte resistance)，而
R2 為電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程中產(chǎn)生的電荷傳遞電阻 (charge transfer
resistance)，C 為電池的容抗。

3. 直流內(nèi)阻放電法：將電池等效為一個純電阻，利用直流負(fù)載對電池進(jìn)行短時
間恒定電流放電，并記錄電壓變化，后根據(jù)歐姆定律計算電池內(nèi)阻。
代表儀表：Alber

測試方法對比
交流注入測內(nèi)阻法與直流內(nèi)阻放電法：測試結(jié)果相差會比較大，但是交流內(nèi)阻模型由于考慮到了電荷傳遞電阻 R2，
更為接近于實際電池的情況。當(dāng)電池劣化時，能測出代表電池化學(xué)反應(yīng)能力的 R2。而且直流內(nèi)阻法的放電電流通常
較大（50A），對于電池的損耗會比較大。
交流注入測內(nèi)阻法和交流放電測電導(dǎo)法：雖然模型相同但信號頻率、信號幅值和內(nèi)部算法有較大差別，因此不能以簡
單的倒數(shù)換算內(nèi)阻和電導(dǎo)的關(guān)系。但是由于兩者的物理意義相同，均為測 R1+R2。因此在反映電池劣化的趨勢上，
是完全一致的。但是，由于電導(dǎo)法的放電頻率更低，因此受系統(tǒng)低頻紋波干擾的影響會較大。

準(zhǔn)確性：基于純電阻模型的直流放電法具有先天的劣勢
**性：直流放電法需要較高的放電電流，一方面對電池循環(huán)壽命有害，另一方面需要散熱而無法具備 CAT 等級
測試效率：直流放電和交流電導(dǎo)都需要較長的測試時間和冷卻時間