电芯交流阻抗网分测试简介

2025-04-09 09:45:47·  来源:STIEE汽车实验室  
 
STIEE汽车实验室具有全方面的汽车电气化产品测试能力,学科领域包括电磁兼容、环境可靠性、电气负荷、耐腐蚀、材料、电气安全,覆盖产品包括传统汽车电子部件、智能网联终端产品、新能源车高压部件,以充电机和充电桩、驱动电机、动力电池为特色,满足GB、ISO及各大汽车厂商如上汽、长安、长城、比亚迪、现代、沃尔沃等标准的要求,是目前华东地区为数不多的汽车检测检验比较完整的实验室之一。

电芯交流内阻对于电动汽车的重要性

电池电芯交流内阻对于电动汽车至关重要,如果不加以测试和管控,会产生一系列的问题,例如:

1、高内阻电芯会导致电池组能量损耗加剧,加速容量衰减;单体电芯内阻差异未被筛选出时,电池组均衡性恶化,引发“短板效应”。以上的隐藏性能缺陷,会极大缩短电池寿命。

2、内阻异常的电芯在充放电时局部温升超标,可能引发热失控或起火。因材料劣化导致的阻抗突变无法被及时干预。

3、内阻离散性未管控的电芯组装配后,BMS难以实现精准均衡管理,导致维护成本增加。批量生产中的工艺缺陷无法通过数据溯源优化。

测试技术难点分析与解决

常规的IEC61960-3:2017、IEC 62620:2014和JSC 8715-1:2018规定的交流内阻测试方法相同,会默认在1KHz进行测试,未涉及宽频带测试。另外,电芯的交流内阻又会涉及阻抗模和相位,如何将两者同时测出,且一一对应,并能给出详细曲线和各频点的表格,使得结果一目了然,便显得尤其关键。网分的先天优势和便利性,带来了同步满足上述要求的可能性。但是使用网分下述难点需要被解决:

①电芯电流会倒灌至网分

②非标件如何校准

③如何搭建测试环境,消除寄生参数影响

④新测试,如何反向验证测试数据准确性。

解决思路

1、我们通过分析被测频段,结合现有汽车测试规范,筛选出最优以及具有复现性的隔离网络。

2、根据电磁波的集总参数理论和电磁波动理论的核心差异点,通过理论分析非标校准和测试的准确性---二线传输模型,得出该测试的可行性,并在测试结果中得到了非常好的印证。

3、通过对寄生参数的模型建立和分析,通过改善测试周边环境的搭建,将寄生参数的影响降至最低。

4、通过标准件的测试,和标准件的参数一一比对,进一步验证了理论,测试的准确性,形成闭环。

测试方法 - 网分法

使用网分法测试,设置合适的信号强度,在温箱内保持恒温,SOC建议保持合适的百分比。进行非标校准TOSM之后,按照以下布置要求完成接线后,按照测试频段和步进频率扫描每个样品,得到样品的阻抗幅值和相位,测量值的幅值选择单位为Ω,相位参数单位为°。

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