近年隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，電力、通訊產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，正處于一個(gè)高成長時(shí)期，對(duì)蓄電池的需求日益增長。隨之而來蓄電池監(jiān)測廠家應(yīng)用而生，鈺鑫電氣小編為您講解蓄電池內(nèi)阻監(jiān)測原理！
由于蓄電池特殊的化學(xué)性質(zhì)和內(nèi)阻無法離線測量的特性，蓄電池內(nèi)阻測量精度很難保證。在測量過程中蓄電池的內(nèi)阻值也很容易受影響。
內(nèi)阻測量常采用的兩種方法，一個(gè)是直流放電內(nèi)阻測量法也稱大電流法。另一個(gè)是交流壓降內(nèi)阻測量法。
根據(jù)物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ，測試設(shè)備讓電池在短時(shí)間內(nèi)（一般為2～3秒）強(qiáng)制通過一個(gè)很大的恒定直流電流（目前一般使用40A～80A的大電流），測量此時(shí)電池兩端的電壓，并按公式計(jì)算出當(dāng)前的電池內(nèi)阻。
這種測量方法的精確度較高，控制得當(dāng)?shù)脑挘瑴y量精度誤差可以控制在0.1％以內(nèi)。
但此法有明顯的不足之處：
（1）只能測量大容量電池或者蓄電池，小容量電池?zé)o法在2～3秒鐘內(nèi)負(fù)荷40A～80A的大電流；
（2）當(dāng)電池通過大電流時(shí)，電池內(nèi)部的電極會(huì)發(fā)生極化現(xiàn)象，產(chǎn)生極化內(nèi)阻。故測量時(shí)間須很短，否則測出的內(nèi)阻值誤差很大；
（3）大電流通過電池對(duì)電池內(nèi)部的電極有一定損傷。
因?yàn)殡姵貙?shí)際上等效于一個(gè)有源電阻，因此我們給電池施加一個(gè)固定頻率和固定電流，然后對(duì)其電壓進(jìn)行采樣，經(jīng)過整流、濾波等一系列處理后通過運(yùn)放電路計(jì)算出該電池的內(nèi)阻值。交流壓降內(nèi)阻測量法的電池測量時(shí)間極短，一般在100毫秒左右。
此法的優(yōu)缺點(diǎn)：
（1）使用交流壓降內(nèi)阻測量法可以測量幾乎所有的電池，包括小容量電池。筆記本電池電芯的內(nèi)阻測量一般都用這種辦法。
（2）交流壓降測量法的測量精度很可能會(huì)受到紋波電流的影響，同時(shí)還有諧波電流干擾的可能。這對(duì)測量儀器電路中的抗干擾能力是一個(gè)考驗(yàn)。
（3）用此法測量，對(duì)電池本身不會(huì)有太大的損害。
（4）交流壓降測量法的測量精度不如直流放電內(nèi)阻測量法。
由于蓄電池內(nèi)阻本身非常小，內(nèi)阻測量線路的設(shè)計(jì)引入誤差，對(duì)內(nèi)阻測量精度結(jié)果也有著較大的區(qū)別，一般的電阻測量采用二線法，而蓄電池內(nèi)阻測量多采用四線法，以減少測量線路對(duì)測量結(jié)果造成的影響。
二線法時(shí)用測量先將被測電阻導(dǎo)線也接到數(shù)字多用表上，連接線的電阻也算在被測電阻值里，無法將他們分開。
二線測試只有一個(gè)回路,所測得的阻抗為R1+r1+r2,即所測得的阻抗為饋線電阻和待測線路阻值之和,而和r1和r2與R1相比不能忽略,甚至超過R,故無法精確測定被測電的阻值。
圖1 二線法接線圖
四線連接方式如圖2所示,連接有兩個(gè)要求:對(duì)于每個(gè)測試點(diǎn)都有一條激勵(lì)線和一條檢測線,二者嚴(yán)格分開,各自構(gòu)成獨(dú)立回路；同時(shí)要求檢測線須接到有極高輸入阻抗的測試回路上,使流過檢測線的電流極小,近似為零。激勵(lì)線即是電流供給回路,檢測線即是電壓測定回路,電流、電壓兩回路各自獨(dú)立。電流供給回路兩端子與電壓測定回路兩端子共計(jì)四端子,故稱四線測試。
四端子測試時(shí)電流供給回路與電壓測定回路是個(gè)別獨(dú)立的(電流供給回路2端子與電壓測定回路2端子,共計(jì)4端子),由于電壓測定計(jì)內(nèi)部阻抗非常高，故電壓測定回路中排線阻抗、接觸阻抗、內(nèi)部阻抗皆可忽略,因此可精確測得被測電阻之微小阻值。
四線測量法比通常的測量法多了兩根饋線,斷開了電壓測量端與恒流源兩端連線。由于電壓測量端與恒流源端斷開,恒流源與被測電阻R、饋線R2、R3構(gòu)成一個(gè)回路。送至電壓測量端的電壓只有R兩端的電壓,饋線R2、R3電壓沒有送至電壓測量端。因此,饋線電阻R2和R3對(duì)測量結(jié)果沒有影響。饋線電阻R1和R4對(duì)測量有影響,但影響很小,由于數(shù)字萬用表的輸入阻抗(MΩ級(jí))遠(yuǎn)大饋線電阻(Ω級(jí)),所以,四線測量法測量小電阻的準(zhǔn)確度很高。
圖2 四線法接線圖
除了測量方法，蓄電池內(nèi)阻測量準(zhǔn)確度衡量標(biāo)準(zhǔn)也很重要，DL/T1397.5中對(duì)內(nèi)阻測試儀準(zhǔn)確度測量方法是使用被檢產(chǎn)品配置的專用測試線，采用大功率高精度精密標(biāo)準(zhǔn)電阻，接線如圖3所示
圖3蓄電池內(nèi)阻測試儀電阻器校驗(yàn)接線
為大功率高精度精密標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻選擇示值。當(dāng)選擇時(shí)，測得蓄電池內(nèi)阻及與標(biāo)準(zhǔn)電阻箱連接等引入電阻的總電阻。而后根據(jù)測試點(diǎn)分布合理選擇阻值，分別測得與標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻的總電阻。根據(jù)公式（1）計(jì)算得到被檢產(chǎn)品的蓄電池內(nèi)阻測量準(zhǔn)確度
（1）
其中的取值范圍為0.1mΩ ~ 50mΩ，一般取不少于10個(gè)測試點(diǎn)。
根據(jù)此內(nèi)阻準(zhǔn)確度測量標(biāo)準(zhǔn)，鈺鑫傳感器模塊在中國計(jì)量科學(xué)院檢測內(nèi)阻測量準(zhǔn)確度，數(shù)據(jù)結(jié)果如下：
保定鈺鑫電氣科技有限公司專注蓄電池監(jiān)測類產(chǎn)品的質(zhì)量和研發(fā)，通過與華北電力大學(xué)、河北大學(xué)等科研院所的合作，專注產(chǎn)品的質(zhì)量、拓寬產(chǎn)品應(yīng)用范圍，研發(fā)出適合不同領(lǐng)域、不同環(huán)境的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)，從而滿足用戶的個(gè)性化定制需求。如果貴公司想定制蓄電池監(jiān)測接入方案，歡迎點(diǎn)擊客服或電話咨詢。
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