德国BRS在线电池电芯测量�?/span>AN 20

--可组装到电池生产产线

用于装配线上单个电池电芯单体�?*测试

要求

电池组由单个电池组成、�/span>在接收检查期间，验证电池单元的质量，特别是它们符合规茂�/span>;但是，也需要检测由储存和运输引起的细胞化学变化、�/span>

如果要处理大量电池单元，则需要同时进行短测试时间和深入测试、�/span>这是通过使用MBT测量设备�?/span>1秒内进行3参数快速测试来实现的、�/span>

原理

电池单元的内阻是频率依赖的、�/span>�?基本的等效电路图中，可以识别凹�/span>2个电阻：

?交流电阻：代表电解质，通常�?/span>1kHz下测野�/span>

?直流电阻：可以得出有关电极的结论；为了提高测量速度，应考虑10Hz的频玆�/span>

结合开路电压作为衡量标准充电状态（存储，自放电）可以在*短的时间内检查这3个参数是电池单元*重要的质量标准、�/span>

结果

通常，圆柱形电池的测量结果表明开路电压（左图）不重要且几乎不会出现偏差：

电阻值显示不同的图像：存在具有非常高偏差的单个异常值（右图（�span>;只有这两个参数的测量才能提供有关电池质量的信息！

测量

1.测试适配器（接触（�/span>

由于m��范围内的低内阻值，阻抗测量采用开尔文技术（4线）进行、�/span>每根电极将通过2根电线接触：电流供应（力）和电压测量（感应）、�/span>

为了接触，优选使用弹簧加载的接触销，其具有不同类型的接触头、�/span>在一些扁平电池上，电池极（通常是正极）由铝制成，铝可以快速阳极氧化并因此变得具有高电阻、�/span>为了实现适当的电接触，必须穿透阳极氧化表面、�/span>

因此，我们建议使用分离的接触头（卲�/span>F 773-21型或Kelvin-pin垊�/span>F840，均来自德国Feinmetall GmbH）、�/span>如果可能，两极应使用相同类型的引脚、�/span>请注意，触针行程仅为几毫米、�/span>

2.接线

为避免交叉耦合/干扰，两个导线管应分开� 电流供应（力）和电压测量（感应）应分开安排� 电线必须加捻，长度不应超迆�span>3米� 推荐直径：感应线丹�span>0.25mm2，强力线丹�span>0.5mm2、�/span>

3.集成到系统控制中

在通过PLC控制的情况下，主要使�?span>RS232接口� 与测量设备的通信基于简单的远程控制协议、�/span>

通常触发测量本身：一旦电池单元正确定位并且针头接触，控制器就会激活测量、�/span>

如果电池单元接触不正确，测量设备将提供相应的错误消息、�/span>

将记录和评估测试结果：临界值和统计分布（平均值，标准偏差）� 应对异常值进行整理和详细分析、�/span>

4.测量精度

通常，电压测量的测量不确定度�?#177;0.2％，AC内部电阻的测量不确定度为��2％、�/span>

AN 21电池电芯测量�?/span>

用于开发中圆柱形电池的质量控制

要求

开发中的资格测试，以找出适合用例的电池单元� 质量保证中的样品测试，以验证电池质量、�/span>

为此，三个电池参数：

?电压U

?能力C

?内阻R

必须确定� 静态测量电压和容量（使�?span>DC），内部电阻作为AC值动态测量、�/span>

单元的内阻由欧姆和电容元件组成，因此取决于频率� 从频率响应或奈奎斯特图可归因于电化学特性� 这意味着可以例如在生产波动时检查电池� 也可以比较不同制造商或技术的电池、�/span>

在参考值（例如新电池）的帮助下，可以估计电池条件（例如老化状态）、�/span>

实现

对于常用皃�span>18650�?1700咋�span>26650格式，我们提供完整的测试系统。它包括９�/span>

?与之接触的电池测试适配�?span>CTA

四线技术中的电江�/span>

?测量仪器BTC1

?用于控制和评估的PC软件、�/span>

对于电池的容量测野�/span>

测试必须充分充电。这�?/span>

通常是原始细胞的情况＋�/span>

二次电池（可充电电池（�/span>

必须使用外部电源充电

供应，通常作为附件提供1。此后，电池通过BTC1以可调恒定电流放电至放电极限电压，并测量电荷�?*可拆卸电量代表电池容量、�/span>

阻抗测量�?span>0�?Hz臲�span>1khz的频率范围内进行，显示阻抗的欧姆分数（实部）和电容部分（虚部）。在频谱模式下，所有频率都连续测量并显示为奈奎斯特图。可以根据要求计算等效电路图参数、�/span>

应用，操佛�/span>

容量测量

在输入放电结束电压，放电电流和标称容量之后，开始测量� 测量进度以图形方式显示� 在达到极限放电电压后，测量结束，到该点的电荷对应于电池的容量、�/span>

整个测量值以CSV格式存储，可以立即显示放电特性、�/span>

光谱阻抗测量

它在菜单项‛�span>Spectrum”中完成� 以曲线的形式，即x轳�span>=欧姆分数＋�span>y轳�span>=电容部分，显礹�span>1khz咋�span>0.1Hz之间的阻抗的频率响应� 每个点代表一个频率� 可以根据要求计算模型参数RS＋�span>RP＋�span>CP、�/span>

三�?span>AN17UPS系统的服务策�?/span>

通常的服务策�?/span>

服务和维护通常定期（例如一年）进行９�/span>

?通过测量各个块电厊�/span>

?通过负载测试超过所需的桥接时间（2小时，间隓�span>15分钟（�/span>

电压测量提供有关实际充电状态的信息，负载测试确认了桥接所需停机时间的能力、�/span>

缺点是负载测试的持续时间（几个小时）;在此期间，应急电源停止运行、�/span>

没有预测性交换，因为负载测试仅提供是/否语句，并且不提供有关系统余量的信息。无法追踪衰老的行为、�/span>

改善服务战略

通过额外的内阻测量，可以估算出块的趋势分析、�/span>

使用内部电阻表（例如BST1），可以测量各个模块＇�span>2V＋�span>6V＋�span>12V）的电压和内部电阻。测量可以在活动状态下完成，系统不必断开连接、�/span>

评测

评估的重要标准是９�/span>

1（�span>电压和内阻的测量值的均匀性。异常值，我偏离平均值，表明显着，多数是弱细胞。由于弱电池的串联连接受到压力并希望成为**个失败的、�/span>

2）电压和内阻测量值的时间趋势、�/span>

人们利用内阻增加老化＇�span>=容量损失）的经验９�/span>

当将当前测量值与前一测量值进行比较时，通常可以观察到趋势，例如，内阻增加。如果您推断这些值，则可以估算达�?小剩余容量的时间。这是使用电池制造商的老化数据完成的。如果没有这样的数据，您可以使用以下经验法则：内阻加倍表示容量减尐�span>20％、�/span>

结论

额外的内阻测量具有以下优点：

a）通过内阻/电导率测量（几秒钟）替换负载测试（几个小时）。这将维护时间从2小时减少到几分钟、�/span>

b）根据早期识别趋势的要求调整服务间隔�?年和1年之间）。负载测试仅在需要时执行，例如如果内阻测量显示容量显着下降、�/span>

c）电阻数据的统计分析�?span>UPS单元的预测以及个别更换电池块的需要、�/span>

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