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            電池測試知多少,電池量測精準度與數據紀錄時間之關系

            發布時間:2019-05-09 點擊次數:1890次 類別:電池測試知多少,電池量測精準度與數據紀錄時間之關系

            執行電池測試時,有許多參數可以透過量測物理量的時域分析 ( time domain analysis ) 獲得。有效的時域分析所著重除了量測精準度與分辨率外,電池分析單元對量測帶寬與擷取時間掌握度也是相當重要。

            以常見的參數:容量為例,特別是放電容量會將電池調整至滿荷電狀態 ( SOC:100% ) 后放電至截止條件 ( SOC:0% ) ,計量電池在過程中釋出的電量 ( charge amount ) 并標定為電池容量。電壓、電流、溫度等物理量可直接量測,電量則無法直接測得。庫侖法 ( Coulomb Counting ) 是一種常見電量計量方式,雖不如安培-小時一般直觀但庫侖是最早使用的電量單位,1安培電流定義為單位時間 (秒) 導體橫斷面通過1庫侖的電量,所以可以得知電量Q等同于電流I(t)對時間t的積分圖。

             電池測試精確測試

            在某些情況下我們無法確切得知I(t),會透過定時量測/取樣的方式紀錄電流I如左圖獲得電流對時間分布的離散數列。取得離散數列后可以透過梯形法 (Trapezoidal Rule) 取得近似積分值。

            梯型法原理是透過區間梯型面積近似區間積分結果。

                1        Eq.  1

            t0至tn區間電流積分可表示如下,其中E為梯型法與實際積分之誤差值。

                     2   Eq.  2
            假設I(t)在ti至ti+1是連續可微或稱作可解析的,令 並對 作泰勒展開 (Tyler Expansion)

                 3       Eq.  3

            將泰勒展開式在ti至ti+1區間定積分

                 4       Eq.  4
            將泰勒展開式在ti至ti+1區間作梯型法

                    5    Eq.  5
            所以可以得知ti至ti+1區間,積分與梯型法誤差ei。

                  6      Eq.  6

            t0至tN全域積分與近似法誤差E可表示為

               7  Eq.  7

            從上式 (Eq.  7) 可以得知梯型法近似積分的特性,其一:當電流為常數或時間一次函數時,電流對時間二階以上的導數即I’’(t) , I’’’(t) …為零,所以是沒有演算法產生的誤差。其二:透過縮減Δt可以大幅縮減演算法誤差,在實際應用令Δt即擷取資料時間1 Sec的演算法誤差為E1、0.1 Sec擷取時間演算法誤差為E2;依據下式 ( Eq.  8 ) 可以導出E1為E2之100倍。

            8Eq.  8

             深圳信瑞新能源科技為個領域電池提供電池測試設備及完整方案,始終致力于提升國內電池測試系統的精度、性能、質量,為改善中國新能源行業測試設備性能貢獻信瑞人的微薄力量!  

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