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1、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?一、电池充放电路为什么要用四线夹具?锂电池锂电池RI+JRv+JRI-JRv-Jabcdefgh锂电池锂电池充充放放电电路路电电压压采采样样充充放放电电路路电电压压采采样样(高阻)(高阻)等效等效说明: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、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电压负极接触电阻,正常情况下阻值在几m到几十到几十m之间。之间。a、b、c、d、e、f、g、h为各接触电阻两端点。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这
2、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!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)(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、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,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。不另计算。四线夹具相关技术说明二、充电状态分析二、充电状态分析锂电池锂电池RI+JRv+JRI-JRv
3、-Jabcdefgh电电压压采采样样(高阻)(高阻)说明:说明:1 1、 电流极接触电阻电流极接触电阻R RI+JI+J、 R RI-JI-J上有电流流上有电流流过,产生压降,过,产生压降, a a、b b、c c、d d电位由高到低,电位由高到低,存在关系:存在关系:VadVad VbcVbc; ;2 2、电压极、电压极接触电阻接触电阻R RV+JV+J、 R RV-JV-J上电流近似为上电流近似为0 0(电压采样电路输入阻抗极高),因此无压(电压采样电路输入阻抗极高),因此无压降,存在关系:降,存在关系: VehVehVfgVfg VbcVbc(b b、c c、f f、g g均在电池体上)
4、;均在电池体上);3665-3665-3 3、综上:如果不用四线制,直接采用电流线、综上:如果不用四线制,直接采用电流线为电压采样线,则取得的电压为电压采样线,则取得的电压VadVad大于电池真大于电池真实电压实电压VbcVbc,导致电池还未充到位就提前停止,导致电池还未充到位就提前停止充电了。如果采用四线制,则通过电压线取充电了。如果采用四线制,则通过电压线取到的电压为到的电压为VehVeh等于电池真实电压等于电池真实电压VfgVfg( (或或VbcVbc) )充电电源充电电源电流采样电阻电流采样电阻Ic四线夹具相关技术说明三、放电状态分析三、放电状态分析锂电池锂电池RI+JRv+JRI-J
5、Rv-Jabcdefgh电电压压采采样样(高阻)(高阻)说明:说明:1 1、 电流极接触电阻电流极接触电阻R RI+JI+J、 R RI-JI-J上有电流流上有电流流过,产生压降,过,产生压降, b b、a a、d d、c c电位由高到低,电位由高到低,存在关系:存在关系:VadVad VbcVbc(此时电池是放电电源,(此时电池是放电电源,其极间电压最高)其极间电压最高); ;2 2、电压极、电压极接触电阻接触电阻R RV+JV+J、 R RV-JV-J上电流近似为上电流近似为0 0(电压采样电路输入阻抗极高),因此无压(电压采样电路输入阻抗极高),因此无压降,存在关系:降,存在关系: Ve
6、hVehVfgVfg VbcVbc(b b、c c、f f、g g均在电池体上);均在电池体上);3 3、综上:如果不用四线制,直接采用电流线、综上:如果不用四线制,直接采用电流线为电压采样线,则取得的电压为电压采样线,则取得的电压VadVad小于电池真小于电池真实电压实电压VbcVbc,导致电池还未放到位就提前停止,导致电池还未放到位就提前停止放电了。如果采用四线制,则通过电压线取放电了。如果采用四线制,则通过电压线取到的电压为到的电压为VehVeh等于电池真实电压等于电池真实电压VfgVfg( (或或VbcVbc) )电流采样电阻电流采样电阻Idc四线夹具相关技术说明四、电压线断开会过充吗
7、?四、电压线断开会过充吗?锂电池锂电池RI+JRv+JRI-JRv-Jabcdefgh保护电阻保护电阻200200保护电阻保护电阻电电压压采采样样(高阻)(高阻)说明:说明:1 1、 如果不加措施,当电压线断开或严重接如果不加措施,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!小于真实值,则会导致过充!2 2、如左图示,在电压线和电流线靠近测控回、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,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,正常情况下,该电阻不起作用,采
8、样电路能采样电路能准确采样到电池的真实电压准确采样到电池的真实电压VfgVfg(或(或VbcVbc););若上下电压线均断开若上下电压线均断开, ,则采样电压通过保护电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,取得阻从电流线取样,电路变成了两线制,取得的电压为的电压为VadVad(大于大于电池真实电压电池真实电压VbcVbc),会),会提前到达恒压点(或截止点),提前到达恒压点(或截止点),使电池充不使电池充不满,但不会过充!满,但不会过充!4.4.反之,放电时,若出现电压夹具接触不良反之,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或电压线断开,则变成两线
9、采样使取得的电压为压为VadVad(小于小于电池真实电压电池真实电压VbcVbc),会提前),会提前到达截止点,到达截止点,使电池放不到位,但不会过放!使电池放不到位,但不会过放!充电电源充电电源电流采样电阻电流采样电阻Ic四线夹具相关技术说明五、内阻测试仪为何用四线夹具?五、内阻测试仪为何用四线夹具?说明:说明: 1、上图为四线法测交流内阻的原理图(参见、上图为四线法测交流内阻的原理图(参见Agilent4338B表用户手册);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、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,接触电阻和导线测量精度;若采用上图四线法测量,因高阻测量回路无电流,接触电阻和导线电阻不产生影响,可准确测量,具体分析参照前三页充放电路回路资料。电阻不产生影响,可准确测量,具体分析参照前三页充放电路回路资料。A锂电池锂电池VVi1kHzZxZxViR+jX高阻测量回路高阻测量回路信号激励回路信号激励回路有电流无电流