近年隨著經濟的持續快速發展，電力、通訊產業發展十分迅速，正處于一個高成長時期，對蓄電池的需求日益增長。隨之而來蓄電池監測廠家應用而生，鈺鑫電氣小編為您講解蓄電池內阻監測原理！
由于蓄電池(chi)特殊的化學性質和內(nei)阻(zu)(zu)無法(fa)離線測(ce)量(liang)的特性，蓄電池(chi)內(nei)阻(zu)(zu)測(ce)量(liang)精度很難保(bao)證。在測(ce)量(liang)過程中蓄電池(chi)的內(nei)阻(zu)(zu)值也很容易(yi)受影響。
內阻(zu)測量(liang)常采用(yong)的兩種(zhong)方法(fa)，一個是直(zhi)流(liu)放電內阻(zu)測量(liang)法(fa)也稱(cheng)大(da)電流(liu)法(fa)。另一個是交流(liu)壓降(jiang)內阻(zu)測量(liang)法(fa)。
根(gen)據物理(li)公式(shi)Ｒ=Ｕ/Ｉ，測試(shi)設備讓電(dian)(dian)池在(zai)短時間內（一般為2～3秒）強制通(tong)過一個(ge)很大的恒(heng)定直流電(dian)(dian)流（目前一般使用(yong)40A～80A的大電(dian)(dian)流），測量此時電(dian)(dian)池兩端的電(dian)(dian)壓(ya)，并(bing)按公式(shi)計(ji)算(suan)出(chu)當前的電(dian)(dian)池內阻。
這種測量方法的(de)精(jing)(jing)確度較高，控制得當的(de)話(hua)，測量精(jing)(jing)度誤差可以控制在0.1％以內。
但此法有明顯的不足之處：
（1）只能測量大容量電池(chi)(chi)或者蓄電池(chi)(chi)，小容量電池(chi)(chi)無法在2～3秒鐘內負荷(he)40A～80A的大電流(liu)；
（2）當電(dian)(dian)池通過大電(dian)(dian)流時，電(dian)(dian)池內(nei)部的(de)電(dian)(dian)極(ji)會發生極(ji)化(hua)現象(xiang)，產生極(ji)化(hua)內(nei)阻(zu)。故測量時間須很短，否(fou)則(ze)測出的(de)內(nei)阻(zu)值誤差很大；
（3）大電(dian)(dian)流(liu)通過(guo)電(dian)(dian)池對電(dian)(dian)池內部(bu)的電(dian)(dian)極有一定損(sun)傷(shang)。
因為電池實際上等效于(yu)一個(ge)有源(yuan)電阻，因此我(wo)們(men)給電池施加一個(ge)固(gu)定(ding)頻率和(he)固(gu)定(ding)電流(liu)，然后對其電壓進行采(cai)樣(yang)，經過整(zheng)流(liu)、濾(lv)波等一系列處理后通過運放電路計算(suan)出該電池的內(nei)阻值。交(jiao)流(liu)壓降內(nei)阻測量法的電池測量時間極(ji)短，一般在100毫秒左右(you)。
此法的優缺點：
（1）使用(yong)交流壓降內(nei)阻(zu)測(ce)量法可以(yi)測(ce)量幾乎所有的電(dian)池(chi)，包(bao)括小容量電(dian)池(chi)。筆記本電(dian)池(chi)電(dian)芯的內(nei)阻(zu)測(ce)量一(yi)般都用(yong)這種辦法。
（2）交流壓降(jiang)測量法(fa)的(de)(de)測量精(jing)度很可能(neng)會受到紋波電流的(de)(de)影響，同時(shi)還有(you)諧波電流干擾(rao)的(de)(de)可能(neng)。這對測量儀(yi)器電路中的(de)(de)抗干擾(rao)能(neng)力是(shi)一(yi)個考驗。
（3）用(yong)此法測量，對(dui)電池本(ben)身不會有太(tai)大的損害。
（4）交(jiao)流壓降測量法的(de)測量精度不如直流放電內阻測量法。
由于蓄電(dian)池內(nei)(nei)阻本身非常小(xiao)，內(nei)(nei)阻測(ce)量(liang)(liang)線(xian)路(lu)(lu)的設計引(yin)入(ru)誤差，對(dui)內(nei)(nei)阻測(ce)量(liang)(liang)精度結果也有(you)著較大的區別，一般的電(dian)阻測(ce)量(liang)(liang)采用(yong)二線(xian)法(fa)，而蓄電(dian)池內(nei)(nei)阻測(ce)量(liang)(liang)多采用(yong)四(si)線(xian)法(fa)，以減少測(ce)量(liang)(liang)線(xian)路(lu)(lu)對(dui)測(ce)量(liang)(liang)結果造成的影響。
二線(xian)(xian)法時用測量先將被測電阻(zu)導(dao)線(xian)(xian)也(ye)接(jie)到數字多用表上，連(lian)接(jie)線(xian)(xian)的電阻(zu)也(ye)算(suan)在被測電阻(zu)值(zhi)里，無(wu)法將他們分開。
二線(xian)測(ce)試只有一個回路,所測(ce)得的阻抗(kang)(kang)為R1+r1+r2,即所測(ce)得的阻抗(kang)(kang)為饋線(xian)電阻和待測(ce)線(xian)路阻值之和,而和r1和r2與R1相(xiang)比不能忽略,甚至超(chao)過R,故(gu)無法(fa)精確測(ce)定被測(ce)電的阻值。
圖1 二線法接線圖
四(si)線(xian)(xian)連接(jie)(jie)方式如圖2所(suo)示,連接(jie)(jie)有兩(liang)(liang)個(ge)要求:對(dui)于每(mei)個(ge)測(ce)試(shi)點都有一條(tiao)激(ji)勵(li)線(xian)(xian)和(he)一條(tiao)檢測(ce)線(xian)(xian),二者嚴格分(fen)開,各自構成獨立回(hui)(hui)路(lu)(lu)；同時(shi)要求檢測(ce)線(xian)(xian)須(xu)接(jie)(jie)到有極高輸(shu)入阻抗的測(ce)試(shi)回(hui)(hui)路(lu)(lu)上,使流(liu)(liu)(liu)過檢測(ce)線(xian)(xian)的電(dian)流(liu)(liu)(liu)極小,近似為零(ling)。激(ji)勵(li)線(xian)(xian)即(ji)是(shi)電(dian)流(liu)(liu)(liu)供(gong)(gong)給回(hui)(hui)路(lu)(lu),檢測(ce)線(xian)(xian)即(ji)是(shi)電(dian)壓(ya)測(ce)定(ding)回(hui)(hui)路(lu)(lu),電(dian)流(liu)(liu)(liu)、電(dian)壓(ya)兩(liang)(liang)回(hui)(hui)路(lu)(lu)各自獨立。電(dian)流(liu)(liu)(liu)供(gong)(gong)給回(hui)(hui)路(lu)(lu)兩(liang)(liang)端子(zi)(zi)與電(dian)壓(ya)測(ce)定(ding)回(hui)(hui)路(lu)(lu)兩(liang)(liang)端子(zi)(zi)共計四(si)端子(zi)(zi),故稱四(si)線(xian)(xian)測(ce)試(shi)。
四端子(zi)測(ce)(ce)試時電(dian)流供給回(hui)路(lu)與(yu)電(dian)壓測(ce)(ce)定(ding)(ding)回(hui)路(lu)是個別獨立(li)的(電(dian)流供給回(hui)路(lu)2端子(zi)與(yu)電(dian)壓測(ce)(ce)定(ding)(ding)回(hui)路(lu)2端子(zi),共(gong)計4端子(zi)),由于電(dian)壓測(ce)(ce)定(ding)(ding)計內(nei)部(bu)阻(zu)(zu)抗非常(chang)高(gao)，故電(dian)壓測(ce)(ce)定(ding)(ding)回(hui)路(lu)中(zhong)排線阻(zu)(zu)抗、接觸阻(zu)(zu)抗、內(nei)部(bu)阻(zu)(zu)抗皆可(ke)忽略,因此可(ke)精確測(ce)(ce)得被測(ce)(ce)電(dian)阻(zu)(zu)之微小阻(zu)(zu)值(zhi)。
四線(xian)(xian)測(ce)(ce)(ce)量(liang)法比通常的測(ce)(ce)(ce)量(liang)法多了兩(liang)根饋(kui)(kui)(kui)線(xian)(xian),斷開了電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)測(ce)(ce)(ce)量(liang)端(duan)(duan)與恒流(liu)源兩(liang)端(duan)(duan)連線(xian)(xian)。由(you)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)測(ce)(ce)(ce)量(liang)端(duan)(duan)與恒流(liu)源端(duan)(duan)斷開,恒流(liu)源與被測(ce)(ce)(ce)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻R、饋(kui)(kui)(kui)線(xian)(xian)R2、R3構(gou)成一(yi)個回路(lu)。送至電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)測(ce)(ce)(ce)量(liang)端(duan)(duan)的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)只(zhi)有R兩(liang)端(duan)(duan)的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya),饋(kui)(kui)(kui)線(xian)(xian)R2、R3電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)沒(mei)有送至電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)測(ce)(ce)(ce)量(liang)端(duan)(duan)。因此,饋(kui)(kui)(kui)線(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻R2和R3對(dui)測(ce)(ce)(ce)量(liang)結果沒(mei)有影響。饋(kui)(kui)(kui)線(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻R1和R4對(dui)測(ce)(ce)(ce)量(liang)有影響,但影響很小(xiao),由(you)于(yu)數字萬用表的輸入(ru)阻抗(MΩ級)遠(yuan)大饋(kui)(kui)(kui)線(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(Ω級),所以(yi),四線(xian)(xian)測(ce)(ce)(ce)量(liang)法測(ce)(ce)(ce)量(liang)小(xiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻的準確(que)度(du)很高。
圖2 四線法接線圖
除了測量方法，蓄電池內阻測量準確(que)度(du)衡量標準也很重要，DL/T1397.5中對內阻(zu)測試(shi)儀準確(que)度(du)測量方法是(shi)使(shi)用(yong)(yong)被檢產品配置的專用(yong)(yong)測試(shi)線，采用(yong)(yong)大功(gong)率高精度(du)精密標準電(dian)阻(zu)，接(jie)線如圖3所示(shi)
圖3蓄電池內阻測試儀電阻器校驗接線
為大功率(lv)高精度精密標準電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)箱(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)選擇(ze)示值(zhi)。當(dang)選擇(ze)時，測(ce)(ce)得蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池內(nei)阻(zu)(zu)及(ji)與標準電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)箱(xiang)(xiang)連接等(deng)引入電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)的(de)(de)總(zong)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)。而后根據(ju)測(ce)(ce)試點分(fen)布(bu)合理選擇(ze)阻(zu)(zu)值(zhi)，分(fen)別測(ce)(ce)得與標準電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)箱(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)的(de)(de)總(zong)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)。根據(ju)公式(shi)（1）計算得到被檢產品的(de)(de)蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池內(nei)阻(zu)(zu)測(ce)(ce)量準確度
（1）
其(qi)中的取值范(fan)圍為(wei)0.1mΩ ~ 50mΩ，一般取不少于10個測試(shi)點。
根據(ju)此內阻(zu)準確(que)度(du)測(ce)(ce)量標準，鈺鑫傳感(gan)器模塊在中國(guo)計(ji)量科學院檢測(ce)(ce)內阻(zu)測(ce)(ce)量準確(que)度(du)，數據(ju)結果如下：
保定鈺鑫電氣科技有限公司專注蓄電池監測類產品的質量和研發，通過與華北電力大學、河北大學等科研院所的合作，專注產品的質量、拓寬產品應用范圍，研發出適合不同領域、不同環境的蓄電池在線監測系統，從而(er)滿足(zu)用戶的個性(xing)化定(ding)制需求。如果貴(gui)公(gong)司想定(ding)制蓄電池監測接(jie)入方案，歡迎點擊(ji)客服或電話(hua)咨詢。
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