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四线夹具相关技术说明 一、电池充放电路为什么要用四线夹具? 锂电池 RI+JRv+J RI-JRv-J a b c d e f g h 锂电池 充 放 电 路 电 压 采 样 充 放 电 路 电 压 采 样 (高阻) 等效 说明:1、 RI+J、 RI-J、 RV+J、 RV-J分别为电流正极、电流负极、电压正极、 电压负极接触电阻,正常情况下阻值在几m到几十m之间。a、b、c、d、e 、f、g、h为各接触电阻两端点。这些接触电阻随着电池极和夹具表面的洁净度 以及它们的接触状况而变化,无法通过简单的计算来补偿!因此要用四线制夹 具!(原因分析见后续页) 2、导线也存在电阻,在长度和环境确定后,该电阻变化很小,因其与接 触电阻为串联关系,在描述时计入以上接触电阻,通过四线法一起消除其影响 ,不另计算。 四线夹具相关技术说明 二、充电状态分析 锂电池 RI+JRv+J RI-JRv-J a b c d e f g h 电 压 采 样 (高阻) 说明: 1、 电流极接触电阻RI+J、 RI-J上有电流流 过,产生压降, a、b、c、d电位由高到低, 存在关系:VadVbc; 2、电压极接触电阻RV+J、 RV-J上电流近似为 0(电压采样电路输入阻抗极高),因此无压 降,存在关系: VehVfg Vbc(b、c、f 、g均在电池体上); 3665- 3、综上:如果不用四线制,直接采用电流线 为电压采样线,则取得的电压Vad大于电池真 实电压Vbc,导致电池还未充到位就提前停止 充电了。如果采用四线制,则通过电压线取 到的电压为Veh等于电池真实电压Vfg(或Vbc) 充电电源 电流采样电阻 Ic 四线夹具相关技术说明 三、放电状态分析 锂电池 RI+JRv+J RI-JRv-J a b c d e f g h 电 压 采 样 (高阻) 说明: 1、 电流极接触电阻RI+J、 RI-J上有电流流 过,产生压降, b、a、d、c电位由高到低, 存在关系:VadVbc(此时电池是放电电源, 其极间电压最高); 2、电压极接触电阻RV+J、 RV-J上电流近似为 0(电压采样电路输入阻抗极高),因此无压 降,存在关系: VehVfg Vbc(b、c、f 、g均在电池体上); 3、综上:如果不用四线制,直接采用电流线 为电压采样线,则取得的电压Vad小于电池真 实电压Vbc,导致电池还未放到位就提前停止 放电了。如果采用四线制,则通过电压线取 到的电压为Veh等于电池真实电压Vfg(或Vbc) 电流采样电阻 Idc 四线夹具相关技术说明 四、电压线断开会过充吗? 锂电池 RI+JRv+J RI-JRv-J a b c d e f g h 保护电阻 200 200 保护电阻 电 压 采 样 (高阻) 说明: 1、 如果不加措施,当电压线断开或严重接 触不良时,电路采到的电压值接近为零或偏 小于真实值,则会导致过充! 2、如左图示,在电压线和电流线靠近测控回 路处(任何处断线均能反应)加装保护电阻 ,正常情况下,该电阻不起作用,采样电路 能准确采样到电池的真实电压Vfg(或Vbc) ;若上下电压线均断开,则采样电压通过保护 电阻从电流线取样,电路变成了两线制,取 得的电压为Vad(大于电池真实电压Vbc), 会提前到达恒压点(或截止点),使电池充 不满,但不会过充! 4.反之,放电时,若出现电压夹具接触不良 或电压线断开,则变成两线采样使取得的电 压为Vad(小于电池真实电压Vbc),会提前 到达截止点,使电池放不到位,但不会过放 ! 充电电源 电流采样电阻 Ic 四线夹具相关技术说明 五、内阻测试仪为何用四线夹具? 说明: 1、上图为四线法测交流内阻的原理图(参见Agilent4338B表用户手册); 2、因为夹具和电池间的接触电阻、导线电阻与电池内阻串联,激励信号电流 流过它们,产生压降,若采用两线制测量,则这些回路电阻也会被计入,影响 测量精度;若采用上图四线法测量,因高阻测量回路无电流,接触电
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