浅聊线路电阻对电池测量的影响

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正确的接线和探测/接触对于成功进行测量至关重要。在测试电池或电池时,使用良好的工程实践对于避免噪声拾取,信号劣化以及通过布线和接触电阻产生的不必要的电压降非常重要。

如果您在高电流下测试电池或电池,电阻将是一个重要的考虑因素。随着测试电流的增加,导线和触点中的电阻将导致显着的电压降。

在电池放电期间,线路电阻电压降是有问题的

这些电压降可能在电池放电到电子负载期间引起问题,因为电子负载具有最小工作电压。注意当我说电子负载时,这可能是台式电子负载或电池测试器中的放电电路(有时称为电池循环器)。随着电池电压在放电期间下降,电池电压可能接近电子负载的最小工作电压。

如果布线中出现大的电压降,则电子负载输入端的电压可能会低于其额定最小工作电压。当电子负载低于其最低工作电压运行时,可用电流将降低,您可能无法从电池中抽取所需电流。

比较两个放电电池案例

让我们来看看两种放电高容量锂离子电池的导线和接触电阻的影响(见表)显示了放电设置的示意图。

ZolloTable.png

显示了放电设置的示意图。

Figure_1a&B.png

输入(a)的电压和接触电阻对电子负载或电池放电器(b)的影响。

因此,成功卸货操作的关键是:

  • 尽可能使用最短的电线。
  • 使用粗线可以最大限度地减少电线中的电压降。
  • 使用优质探头,以尽量减少接触电阻。

这些是保持总电阻低的必要条件,以便在放电期间高电流时电压降最小。

其他考虑因素

电缆是否构造良好或是否弯曲电缆会改变电阻?从通道到通道的不一致的导线电阻可以使一些通道正常工作,因为它们满足导线电阻标准,以在吸收高电流时将电压保持在电子负载最小输入电压之上。同时,其他通道具有太大的阻力,因此不能正常工作,导致通道到通道的行为变化。

接触电阻是否随时间而变化?触点可能会磨损,针型探针可能会失去对齐,从而导致压力不一致和阻力不一致。触点也可能因灰尘和化学物质而变脏。监控使用周期数和执行预防性维护(清洁,校准和更换)可以减少这些影响。

此外,电池本身可能是接触电阻不一致的原因,因为电池触点可能被氧化。触点通常由随时间容易形成氧化物涂层的材料制成。

接触电阻对电压测量的影响

现在让我们来看一下电压的测量。接触电阻在那里很重要吗?可以通过接触电阻来扭曲或影响电池电压的测量吗?

简短的回答是无接触电阻不会影响电压的测量。使用配置有高阻抗输入的DMM进行电压测量。对于典型的DMM测量电压,输入阻抗为数百兆欧甚至千兆欧。由于输入阻抗很高,因此几乎没有电流流入DMM测量端子。如果没有电流流过,则路径中的电阻对测量没有影响。 

但是电池测试仪怎么样?DMM上的电池测试仪输入阻抗是否高?

在测量仪器上实现非常高的输入阻抗是一项挑战。大多数电池测试仪以与DMM相同的方式测量电压,尽管输入阻抗通常不是千兆欧姆,因为电池测试仪并不试图测量标准数字万用表预期测量的各种设备。

例如,BT2152A是一款专注于测量锂离子可充电电池自放电的电池测试仪器。使用BT2152A测量电池电压时,输入阻抗为10MΩ。在4.2 V(典型值)和10MΩ输入阻抗的最大电池电压下,流入BT2152A输入的电流为420 nA。该值使用欧姆定律V = I * R或I = V / R,因此对于连接到具有10MΩ输入阻抗的测量系统的4.2V电池,电流计算为4.2 V /10MΩ,或者420 nA。

由于输入阻抗为10MΩ,因此仅有420 nA的电流流过。由于总线路电阻远低于1Ω (见表),导线上的压降低于420 nV。即使导线和接触电阻比表中所示的大几千倍并且爬升到10Ω,导线电阻中的电压降也会跳到4.2μV,与测得的4.2 V相比,这是微不足道的测量误差在细胞上。如您所见,由于高阻抗输入,导线和触点的电阻不会影响电压测量。

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