BMS在线测量电池内阻的方法

一路上

前言

电池的寿命与内阻之间存在一定的关系，内阻的大小对电池容量和放电性能有较大的影响，从而影响电池的寿命。在线监测内阻对实时掌握电池健康状态和预测性维护有着非常重要的作用。下面以大部分商业化BMS的电池内阻在线计算流程为例，简要介绍其计算过程。

电池管理系统BMS通过采集电池组的电流和电压信息，来计算电池的内阻。通常，BMS会周期性地对电池组进行极化放电或脉冲放电，对电池组进行测试，通过测量电池组在放电过程中的电压变化，从而计算出电池组的内阻。一般来说，电池的内阻与电池的温度、荷电状态以及充放电过程有关。因此，在BMS中，还需要测量电池的温度和荷电状态，根据电池的特性曲线，来对内阻进行校正和修正，从而得出较为准确的内阻值。

具体的计算方法，一般有如下两种方法：

1. 极化放电法：电池被放电到一定电压，然后突击加负载，记录电压和电流，得到内阻值。此方法需要长时间等待，且周期性较长。

2. 脉冲放电法：电池被间断性放电，每次放电时间较短（通常几十毫秒左右），但频次较高（每分钟上百次），记录电压和电流，得到内阻值，具有时间迅速且比较精度高的特点。

以上两种方法虽然测量方法不同，但都需要通过加负荷后测量电压和电流，从而计算内阻值。而这些测量数据都可以通过BMS的芯片、放大器、模数转换器等电路完成，同时，也可以通过应用程序和算法，对采集到的数据进行处理和分析，来获得比较准确的电池内阻值。

举例说明：

假设一个储能系统中电池组包含10节电池，每节电池的标称电压为3.2V，容量为50Ah，总电压为32V。

首先，BMS需要进行极化放电或脉冲放电测试电池组，得出电池在放电状态下的电压变化曲线。假设经过测试，电池组在放电过程中的电压下降了2V，那么BMS就可以通过下列公式计算电池的内阻值：

内阻 = ΔU / I

其中，ΔU (读作：delta U)为电池在放电过程中的电压下降值，I为电池放电所消耗的电流值。假设电池放电时的电流为20A，则内阻值可计算为：

内阻 = 2V / 20A = 0.1Ω

然而，由于电池的内阻值与电池的温度、荷电状态有关，因此，需要对内阻值进行校正和修正。例如，当电池的温度上升10℃时，内阻值通常会增加10%左右；当电池的荷电状态变化时，也会对内阻值造成影响。因此，BMS需要通过测量电池的温度和荷电状态等参数，并根据预设的算法对内阻值进行修正和校正。

假设电池的温度较高，内阻值需要增加10%，则修正后的内阻值为：

修正后的内阻 = 0.1Ω * (1+10%) = 0.11Ω

通过上述计算，BMS可以获得比较准确的电池内阻值，并根据此值来判断电池状态和健康状况，以便于进行保养和维护，延长电池组的使用寿命。

作者：十八画编辑

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