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電芯交流阻抗網(wǎng)分測試簡介

2025-04-09 09:45:47·  來源：STIEE汽車實(shí)驗(yàn)室  
　
STIEE汽車實(shí)驗(yàn)室具有全方面的汽車電氣化產(chǎn)品測試能力，學(xué)科領(lǐng)域包括電磁兼容、環(huán)境可靠性、電氣負(fù)荷、耐腐蝕、材料、電氣安全，覆蓋產(chǎn)品包括傳統(tǒng)汽車電子部件、智能網(wǎng)聯(lián)終端產(chǎn)品、新能源車高壓部件，以充電機(jī)和充電樁、驅(qū)動電機(jī)、動力電池為特色，滿足GB、ISO及各大汽車廠商如上汽、長安、長城、比亞迪、現(xiàn)代、沃爾沃等標(biāo)準(zhǔn)的要求，是目前華東地區(qū)為數(shù)不多的汽車檢測檢驗(yàn)比較完整的實(shí)驗(yàn)室之一。

電芯交流內(nèi)阻對于電動汽車的重要性

電池電芯交流內(nèi)阻對于電動汽車至關(guān)重要，如果不加以測試和管控，會產(chǎn)生一系列的問題，例如：

1、高內(nèi)阻電芯會導(dǎo)致電池組能量損耗加劇，加速容量衰減；單體電芯內(nèi)阻差異未被篩選出時，電池組均衡性惡化，引發(fā)“短板效應(yīng)”。以上的隱藏性能缺陷，會極大縮短電池壽命。

2、內(nèi)阻異常的電芯在充放電時局部溫升超標(biāo)，可能引發(fā)熱失控或起火。因材料劣化導(dǎo)致的阻抗突變無法被及時干預(yù)。

3、內(nèi)阻離散性未管控的電芯組裝配后，BMS難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)均衡管理，導(dǎo)致維護(hù)成本增加。批量生產(chǎn)中的工藝缺陷無法通過數(shù)據(jù)溯源優(yōu)化。

測試技術(shù)難點(diǎn)分析與解決

常規(guī)的IEC61960-3:2017、IEC 62620:2014和JSC 8715-1:2018規(guī)定的交流內(nèi)阻測試方法相同，會默認(rèn)在1KHz進(jìn)行測試，未涉及寬頻帶測試。另外，電芯的交流內(nèi)阻又會涉及阻抗模和相位，如何將兩者同時測出，且一一對應(yīng)，并能給出詳細(xì)曲線和各頻點(diǎn)的表格，使得結(jié)果一目了然，便顯得尤其關(guān)鍵。網(wǎng)分的先天優(yōu)勢和便利性，帶來了同步滿足上述要求的可能性。但是使用網(wǎng)分下述難點(diǎn)需要被解決：

①電芯電流會倒灌至網(wǎng)分

②非標(biāo)件如何校準(zhǔn)

③如何搭建測試環(huán)境，消除寄生參數(shù)影響

④新測試，如何反向驗(yàn)證測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

解決思路

1、我們通過分析被測頻段，結(jié)合現(xiàn)有汽車測試規(guī)范，篩選出最優(yōu)以及具有復(fù)現(xiàn)性的隔離網(wǎng)絡(luò)。

2、根據(jù)電磁波的集總參數(shù)理論和電磁波動理論的核心差異點(diǎn)，通過理論分析非標(biāo)校準(zhǔn)和測試的準(zhǔn)確性---二線傳輸模型，得出該測試的可行性，并在測試結(jié)果中得到了非常好的印證。

3、通過對寄生參數(shù)的模型建立和分析，通過改善測試周邊環(huán)境的搭建，將寄生參數(shù)的影響降至最低。

4、通過標(biāo)準(zhǔn)件的測試，和標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)一一比對，進(jìn)一步驗(yàn)證了理論，測試的準(zhǔn)確性，形成閉環(huán)。

測試方法 - 網(wǎng)分法

使用網(wǎng)分法測試，設(shè)置合適的信號強(qiáng)度，在溫箱內(nèi)保持恒溫，SOC建議保持合適的百分比。進(jìn)行非標(biāo)校準(zhǔn)TOSM之后，按照以下布置要求完成接線后，按照測試頻段和步進(jìn)頻率掃描每個樣品，得到樣品的阻抗幅值和相位,測量值的幅值選擇單位為Ω，相位參數(shù)單位為°。

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