技术 | 直流阻抗（DCR）的测试和计算

一、直流阻抗（DCR）测试目的

电池在组装成模组或PACK后,需要测试DCR值,测试的参数值主要评估焊接或连接端的阻抗值,但国外对DCR值应用更多是评估其放电功率或能量的能力。下面介绍DCR几种测试方法。

二、几种DCR测试步骤和方法

(1)行业内DCR测试方法

图1 测试步骤

此种测试及计算方法简单，只对模组或PACK进行一定时间的充放电，然后计算DCR值，如

RDCR放电（I₁，t₁）= |V₁-V₂|/ I₁

RDCR充电（I₂，t₂）= |V₄-V₃|/ I₂

其

①I₁为放电电流值大小，本测试一般电流在1.5C以上；I₂为充电电流值

②t₁为放电持续时间，一般测试DCR时间在10s～30s；t2为充电持续时间

③V₁为开始放电的电压值，V₂为结束放电的电压值；V₃为开始充电的电压值，V₄为充电结束的电压值

(2) IEC的DCR测试方法

图2 IEC测试方法

此IEC的直流阻抗测试方法，考虑了电池极化阻抗对电池DCR的影响，具体的评估计算方法如

RDCR放电=|V₁-V₂|/（I₂-I₁）

其中

①I₁为放电电流，规定为0.2C；I₂为充电电流，规定为1C（具体电流厂家定义）

②t₁为放电时间10s，t₂为放电时间1s（持续时间厂家可定义）

③V₁为放电10s结束时电压，V₂为放电1s的结束电压

(3)GB/T国标DCR测试方法

图3 GB/T测试方法

国标对DCR测试给出了一定的指导，感觉像综合了行标和IEC的测试标准，如

RDCR放电（I₁，t₁）=|V₀-V₁|/I₁

其中

①V₀为静止结束放电开始的采样电压，V₁为放电结束时电压

②t₁为放电持续时间

③I₁为放电电流值，规定是厂家允许的最大电流值I_max，实际在1.5C～3C

充电类同具体参照国标GB/T 31467

（1）充放电电流-时间曲线

（2）充放电过程电压-时间曲线

（3）计算方法

①DOD：放电深度

②SOC：荷电状态或带电量

③在电池包测试过程中，充电电流值用负表示，放电电流值用正表示（主要分析研究对象）

首先要说明下，DCR值与放电深度可以用来评估电池包或电动车的脉冲功率能力。具体说明如下（更多详细内容可以参考freedomCAR测试手册）

如何评估，请按顺序阅读此文章

三、计算放电深度函数的阻抗特性曲线

计算不同放电深度下的DCR值，一般测试取值R（DOD，I，t，T），其中

1）DOD取值10%DOD、20%DOD、30%DOD、50%DOD……，100%DOD

2）I取值为电池包厂家允许的最大电流I_max或0.75I_max

3）t表示测试时间或脉冲测试时间，一般取值10s

4）T指测试时温度要求，一般取室温25℃±5℃

具体测试

_{电压采样取值说明图}

_{DCR计算公式}

测试按照ΔV/ΔI计算后得到相应DOD%-R数据，如下图所示曲线图

DOD%-DCR曲线

四、功率能力计算

根据前部分计算得到的DOD%-R曲线关系，进一步计算得到功率能力

计算方法

DCR与功率关系式

其中：

①V_max和V_min指电池的最高电压和最低电压

②R放电指，当时DOD下放电DCR值

③R充电指，当时DOD下充电DCR值

进而得到功率放电能力与DOD关系，即DOD%-P曲线

_DOD%-P曲线