蓄電池狀態的定量和定性

2.1 電池內阻測試原理和方法
目前基本上有三種測電池內阻的方法。
1. 交流注入測內阻法：將 1000Hz 左右的交流電流注入電池，并測試電壓變化，
后利用歐姆定律測得 R1+R2。
代表儀表：Fluke 500 系列，Hioki3554

2. 交流放電測電導法：對電池進行方波放電，頻率約為 100Hz 以內，同樣基于
歐姆定律測得阻抗的倒數
代表儀表：Midtronics

測試方法理論模型：
交流內阻 Randles 模型，將電池等效為一個阻抗和感抗的串并聯系統，其中
R1 為電池電解液和極板構成的主動極化阻抗 (active electrolyte resistance)，而
R2 為電池將化學能轉化為電能的過程中產生的電荷傳遞電阻 (charge transfer
resistance)，C 為電池的容抗。

3. 直流內阻放電法：將電池等效為一個純電阻，利用直流負載對電池進行短時
間恒定電流放電，并記錄電壓變化，后根據歐姆定律計算電池內阻。
代表儀表：Alber

測試方法對比
交流注入測內阻法與直流內阻放電法：測試結果相差會比較大，但是交流內阻模型由于考慮到了電荷傳遞電阻 R2，
更為接近于實際電池的情況。當電池劣化時，能測出代表電池化學反應能力的 R2。而且直流內阻法的放電電流通常
較大（50A），對于電池的損耗會比較大。
交流注入測內阻法和交流放電測電導法：雖然模型相同但信號頻率、信號幅值和內部算法有較大差別，因此不能以簡
單的倒數換算內阻和電導的關系。但是由于兩者的物理意義相同，均為測 R1+R2。因此在反映電池劣化的趨勢上，
是完全一致的。但是，由于電導法的放電頻率更低，因此受系統低頻紋波干擾的影響會較大。

準確性：基于純電阻模型的直流放電法具有先天的劣勢
**性：直流放電法需要較高的放電電流，一方面對電池循環壽命有害，另一方面需要散熱而無法具備 CAT 等級
測試效率：直流放電和交流電導都需要較長的測試時間和冷卻時間