Memahami pengujian resistensi internal baterai: Panduan komprehensif untuk insinyur dan tim pengadaan

Resistensi internal baterai adalah parameter penting yang secara langsung mempengaruhi kinerja, efisiensi, dan umur baterai.Mengukur tegangan resistensi internal dan tegangan sirkuit terbuka baterai dengan tepat sangat penting untuk menilai kesehatan dan fungsinyaPanduan ini akan membahas prinsip dasar, metode pengujian,dan pertimbangan bagi insinyur dan profesional pengadaan untuk lebih memahami dan memilih metode pengujian dan peralatan yang tepat untuk resistensi internal baterai.

1Mengapa menguji Baterai Resistensi Internal dan Open Circuit Voltage?

Uji baterairesistensi internaldantegangan sirkuit terbukamemberikan cara yang cepat dan dapat diandalkan untuk menilai kondisi keseluruhan baterai. parameter ini merupakan indikator penting dari kemampuan baterai untuk bekerja di bawah beban dan seberapa baik ia memegang muatan.

• Resistensi internal:
  Resistensi internal baterai mencerminkan kemampuannya untuk menahan aliran arus listrik. Resistensi internal yang tinggi menyebabkan kehilangan energi, mengurangi kapasitas, dan kinerja yang buruk di bawah beban.

• Tegangan sirkuit terbuka (OCV):
  OCV memberikan informasi tentang tingkat muatan baterai ketika tidak di bawah beban. penurunan OCV seringkali menandakan kapasitas berkurang atau potensi kegagalan baterai.

Dengan menguji kedua parameter ini, dimungkinkan untuk mendeteksi masalah lebih awal dan mencegah kegagalan dalam aplikasi kritis.

2Metode Umum untuk Uji Resistensi Baterai Internal

Dua metode yang banyak digunakan untuk pengujian resistensi internal baterai didasarkan pada teknik dan prinsip pengukuran yang berbeda:

• Metode Injeksi AC:
  Metode ini melibatkan penerapan sinyal arus bolak-balik (AC) ke baterai dan mengukur impedansi pada frekuensi tertentu.Baterai lithium-ion, yang sensitif terhadap fluktuasi tegangan dan membutuhkan pengukuran resistensi yang tepat.

• Metode pelepasan DC:
  Dalam metode ini,arus searah (DC)beban diterapkan pada baterai, dan penurunan tegangan diukur dari waktu ke waktu.pengujian beban yang akuratdiperlukan untuk menilai seberapa baik baterai dapat melakukan dalam kondisi dunia nyata.

Kedua metode ini efektif untuk mengevaluasi kinerja baterai, tetapi penerapannya tergantung pada jenis baterai tertentu dan tujuan pengukuran.

3Prinsip-prinsip di balik AC Internal Resistance Testing

PeraturanMetode resistensi internal ACbekerja pada prinsipspektroskopi impedansi. Ini mengukur bateraiimpedansi vektordengan menerapkan sinyal AC kecil dan menganalisis respon tegangan dan arus pada frekuensi yang ditetapkan.Metode ini memberikan wawasan yang lebih akurat dan terperinci tentang perilaku baterai pada kondisi operasi yang berbeda.

• Model impedansi:
  Metode AC didasarkan padamodel impedansiyang mencakup komponen resistif dan reaktif (kapasitif dan induktif).insinyur dapat mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana baterai akan bekerja dalam berbagai sistem listrik.

• Resistensi Komunikasi:
  Resistensi komunikasimengacu padaresistensi setaradari impedansi baterai ketika diwakili dalamPesawat vektorHal ini membantu insinyur menafsirkan bagaimana baterai akan berperilaku dalam aplikasi praktis, terutama dalam sistem komunikasi atau elektronik daya.

4Membandingkan Metode Uji AC dan DC

Meskipun kedua metode menilai kinerja baterai, mereka melakukannya berdasarkan model dan pendekatan yang berbeda.

• Metode AC:
  Metode AC lebih disukai untukBaterai lithiumdan kimia sensitif lainnya, karena memberikan data impedansi yang lebih rinci, yang sangat penting untuk memahami bagaimana baterai bereaksi di bawah frekuensi yang berbeda.

• Metode DC:
  Metode pelepasan DC biasanya digunakan untukBaterai kapasitas tinggiatau aplikasi di manapengujian beban dunia nyatadiperlukan, seperti dalam sistem penyimpanan daya.

Singkatnya, sementara kedua metode ini efektif,Metode ACadalah pilihan umum untuk pengujianBaterai lithium-ion, karena akurasi yang lebih tinggi dalam mendeteksi resistensi internal padamicro-ohmtingkat.

5Frekuensi khas untuk pengujian resistensi komunikasi

Untukresistensi komunikasipengujian, frekuensi pengujian yang umum digunakan adalah1 kHzFrekuensi ini optimal untuk menilai perilaku dinamis dari sebagian besar jenis baterai di bawah kondisi operasi khas.Frekuensi yang lebih tinggi sering digunakan untuk pengukuran yang tepat dalam aplikasi khusus, sepertiSirkuit RFdansistem tenaga canggih.

6Peralatan untuk pengujian resistensi DC

Untuk mengujiResistensi DC, aPengukur beban elektronik DCdilengkapi dengankemampuan pengukuran resistensi internal bateraiTester ini dirancang untuk menerapkanbeban DC konstanke baterai dan mengukur penurunan tegangan yang sesuai, yang dapat digunakan untuk menghitung resistensi internal.

Ketika memilih peralatan, penting untuk mempertimbangkanrentang beban ujidanKeakuratanuntuk memastikan hasil yang dapat diandalkan, terutama untuk baterai berkapasitas tinggi atau aplikasi kritis.

7Dampak dari arus Eddy pada akurasi pengujian

Arus eddy dapat mengganggu akurasi pengujian resistensi internal, terutama dipengukuran AC frekuensi tinggiArus ini dapat menciptakan medan magnet lokal yang dapat mengubah respon tegangan, menyebabkan pengukuran yang salah.

Kondisi untuk terjadi Eddy Currents:

• Kehadiranpermukaan logamdekat bidang lingkaran (kurang dari 10 cm)
• Bahan logam di dalam lingkaran pengujian

Dampak pada Keakuratan Pengujian:
Arus eddy dapat menyebabkan pengurangan akurasi tes dengan menyebabkanarus bypassInsinyur harus memastikan bahwa lingkungan pengujian bebas dari benda logam yang dapat menghasilkan arus yang tidak diinginkan ini.

8Mengapa Menggunakan Metode Empat Probe?

Peraturanempat terminalatauempat probeMetode ini digunakan untuk pengukuran yang akurat dari resistensi internal baterai, terutama untuk mereka dimili-ohmdanmicro-ohmMetode ini meminimalkan dampak resistensi kontak dengan menggunakan jalur terpisah untuk pengukuran arus dan tegangan, memastikan hasil yang lebih tepat.

• Batasan dua probe:
  Sementaradua probemetode ini cukup untuk dasarpengukuran impedansidiTingkat Ω, tidak memberikan sensitivitas yang diperlukan untuk pengukurantingkat mΩresistansi, yang khas untuk pengujian baterai.

Kesimpulan: Pengamatan Teknis dan Pengadaan

Untukinsinyurdantim pengadaan, memahami metode dan peralatan untuk pengujianresistensi internal bateraisangat penting untuk memastikan kinerja baterai yang optimal dan umur panjang.Metode injeksi ACbiasanya lebih disukai untukBaterai lithium-iondan kimia canggih lainnya, karena menawarkan akurasi tinggi pada tingkat resistensi rendah.Metode pelepasan DClebih cocok untuk baterai berkapasitas tinggi dan pengujian beban praktis.

Saat memilih peralatan, pertimbangkan faktor-faktor seperti:Keakuratan pengukuran,respon frekuensi, dankompatibilitas dengan jenis bateraiSelain itu, memahami dampak potensial dariarus pusarandan menggunakanmetode empat probeuntuk pengujian yang tepat akan membantu memastikan pengukuran yang dapat diandalkan dan akurat.

Dengan memasukkan pertimbangan-pertimbangan ini ke dalam strategi pengujian Anda, Anda dapat menilai kesehatan baterai dengan lebih baik dan membuat keputusan yang tepat untuk keduapengembangan teknisdanproses pengadaan.