DCR测试步骤计算与应用.docx
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DCR测试步骤计算与应用
DCR测试步骤,计算与应用
一、直流阻抗(DCR)测试目的
电池在组装成模组或PACK时,需要测试DCR值,测试的参数值主要评估电池内阻一致性,模组焊接或连接端的阻抗值,以及应用于评估放电功率或能量的能力。
下面首先介绍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
图1测试步骤
此种测试及计算方法简单,只对电池,或模组,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
其中
① I1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
② t1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
③ V1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
图2IEC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
① I1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)
② t1为放电时间10s,t2为放电时间1s(持续时间厂家可定义)
③ V1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
图3GB/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
① V0为静止结束放电开始的采样电压,V1为放电结束时电压
② t1为放电持续时间
③ I1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/T31467
(a)充放电电流-时间曲线
(b)充放电过程电压-时间曲线
(c)计算方法
三、应用
参数定义
① DOD:
放电深度
② SOC:
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
1、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
电压采样取值说明图
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
DOD%-DCR曲线
2、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
DCR与功率关系式
其中:
①Vmax和Vmin指电池的上限截止电压和下限截止电压
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
DOD%-P曲线
全电压范围内的DCR和功率测试流程如下图
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