直流阻抗（DCR）的測試和計(jì)算

一、直流阻抗（DCR）測試目的

電池在組裝成模組或PACK后,需要測試DCR值,測試的參數(shù)值主要評估焊接或連接端的阻抗值,但國外對DCR值應(yīng)用更多是評估其放電功率或能量的能力。 下面介紹DCR幾種測試方法。

二、幾種DCR測試步驟和方法

(1)行業(yè)內(nèi)DCR測試方法

圖1 測試步驟

此種測試及計(jì)算方法簡單，只對模組或PACK進(jìn)行一定時(shí)間的充放電，然后計(jì)算DCR值，如

RDCR放電（I 1 ，t 1 ）= |V 1 -V 2 |/ I 1

RDCR充電（I 2 ，t 2 ）= |V 4-V 3 |/ I 2

其

①I1為放電電流值大小，本測試一般電流在1.5C以上；I2為充電電流值

②t 1 為放電持續(xù)時(shí)間，一般測試DCR時(shí)間在10s～30s； t2為充電持續(xù)時(shí)間

③V1為開始放電的電壓值，V2為結(jié)束放電的電壓值； V3為開始充電的電壓值，V4為充電結(jié)束的電壓值

(2) IEC的DCR測試方法

圖2 IEC測試方法

此IEC的直流阻抗測試方法，考慮了電池極化阻抗對電池DCR的影響，具體的評估計(jì)算方法如

RDCR放電 =|V 1 -V 2 |/（I 2 -I 1 ）

其中

①I 1 為放電電流，規(guī)定為0.2C；I 2 為充電電流，規(guī)定為1C（具體電流廠家定義）

②t 1 為放電時(shí)間10s，t 2 為放電時(shí)間1s（持續(xù)時(shí)間廠家可定義）

③V 1 為放電10s結(jié)束時(shí)電壓，V 2 為放電1s的結(jié)束電壓

(3) GB/T國標(biāo)DCR測試方法

圖3 GB/T測試方法

國標(biāo)對DCR測試給出了一定的指導(dǎo)，感覺像綜合了行標(biāo)和IEC的測試標(biāo)準(zhǔn)，如

RDCR放電（I 1 ，t 1 ）=| V0 -V1 |/I1

其中

①V 0 為靜止結(jié)束放電開始的采樣電壓，V 1 為放電結(jié)束時(shí)電壓

②t 1 為放電持續(xù)時(shí)間

③I 1 為放電電流值，規(guī)定是廠家允許的最大電流值I max ，實(shí)際在1.5C～3C

充電類同具體參照國標(biāo)GB/T 31467

（1）充放電電流-時(shí)間曲線

（2）充放電過程電壓-時(shí)間曲線

（3）計(jì)算方法

①DOD：放電深度

②SOC：荷電狀態(tài)或帶電量

③在電池包測試過程中，充電電流值用負(fù)表示，放電電流值用正表示（主要分析研究對象）

首先要說明下，DCR值與放電深度可以用來評估電池包或電動車的脈沖功率能力。 具體說明如下（更多詳細(xì)內(nèi)容可以參考freedomCAR測試手冊）

三、計(jì)算放電深度函數(shù)的阻抗特性曲線

計(jì)算不同放電深度下的DCR值，一般測試取值R（DOD，I，t，T），其中

1）DOD取值10%DOD、20%DOD、30%DOD、50%DOD......，100%國防部

2）I取值為電池包廠家允許的最大電流I max 或0.75I max

3）t表示測試時(shí)間或脈沖測試時(shí)間，一般取值10s

4）T指測試時(shí)溫度要求，一般取室溫25℃±5℃

具體測試

電壓采樣取值說明圖

DCR計(jì)算公式

測試按照ΔV/ΔI計(jì)算后得到相應(yīng)DOD%-R數(shù)據(jù)，如下圖所示曲線圖

DOD%-DCR曲線

四、功率能力計(jì)算

根據(jù)前部分計(jì)算得到的DOD%-R曲線關(guān)系，進(jìn)一步計(jì)算得到功率能力

計(jì)算方法

DCR與功率關(guān)系式

其中：

①V max 和V min 指電池的最高電壓和最低電壓

②R放電指，當(dāng)時(shí)DOD下放電DCR值

③R充電指，當(dāng)時(shí)DOD下充電DCR值

進(jìn)而得到功率放電能力與DOD關(guān)系，即DOD%-P曲線

審核編輯：湯梓紅