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！

由于蓄電池特(te)(te)殊的化學性(xing)質和內阻(zu)無法離線測(ce)量(liang)(liang)的特(te)(te)性(xing)，蓄電池內阻(zu)測(ce)量(liang)(liang)精度很難保證。在測(ce)量(liang)(liang)過程中蓄電池的內阻(zu)值也很容易(yi)受影響。

內(nei)阻測(ce)量常采(cai)用的兩種方法(fa)(fa)，一(yi)個是(shi)直流(liu)(liu)放電內(nei)阻測(ce)量法(fa)(fa)也稱大電流(liu)(liu)法(fa)(fa)。另一(yi)個是(shi)交流(liu)(liu)壓降內(nei)阻測(ce)量法(fa)(fa)。

一、直流(liu)放(fang)電內阻測量法

根據物理公(gong)式(shi)Ｒ=Ｕ/Ｉ，測試設備讓電(dian)(dian)(dian)池在短時間內(nei)（一般(ban)為2～3秒）強制(zhi)通過一個很大的(de)(de)恒定直流電(dian)(dian)(dian)流（目前一般(ban)使用40A～80A的(de)(de)大電(dian)(dian)(dian)流），測量此時電(dian)(dian)(dian)池兩端的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓，并按(an)公(gong)式(shi)計算出當(dang)前的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池內(nei)阻。

這種測(ce)量(liang)方法的精確度較高，控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)得當的話，測(ce)量(liang)精度誤差可(ke)以控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)在0.1％以內(nei)。

但此法有明顯的不足之處：

（1）只能測量大容量電(dian)池(chi)或者蓄電(dian)池(chi)，小容量電(dian)池(chi)無(wu)法在2～3秒鐘內負荷40A～80A的大電(dian)流；

（2）當電池(chi)通(tong)過大電流時，電池(chi)內(nei)部的電極會發生極化(hua)現象，產生極化(hua)內(nei)阻。故測量(liang)時間須很短，否則測出(chu)的內(nei)阻值誤差很大；

（3）大電流通過(guo)電池對電池內部的(de)電極有一定(ding)損(sun)傷(shang)。

二、交流(liu)壓降內阻測(ce)量法

因為電(dian)(dian)池實際上等效于(yu)一(yi)個有源(yuan)電(dian)(dian)阻，因此我們給電(dian)(dian)池施加一(yi)個固定(ding)頻率和固定(ding)電(dian)(dian)流，然后對其電(dian)(dian)壓進(jin)行采樣，經(jing)過整(zheng)流、濾(lv)波等一(yi)系列處(chu)理后通過運放電(dian)(dian)路計算出該電(dian)(dian)池的內阻值(zhi)。交流壓降內阻測量法的電(dian)(dian)池測量時間極短，一(yi)般(ban)在(zai)100毫秒(miao)左右。

此法的優缺點：

（1）使用交流(liu)壓(ya)降內阻測(ce)量(liang)法可以測(ce)量(liang)幾乎(hu)所有的電池(chi)，包括小容量(liang)電池(chi)。筆記本電池(chi)電芯的內阻測(ce)量(liang)一般都(dou)用這(zhe)種(zhong)辦法。

 （2）交流壓降(jiang)測量法的測量精度很可能會受到紋波電流的影響，同時還有諧波電流干擾的可能。這對測量儀器電路中的抗干擾能力是一個(ge)考驗。

（3）用此法測量，對(dui)電(dian)池本(ben)身不會有太大的損害。

（4）交(jiao)流(liu)壓降測(ce)量(liang)(liang)法(fa)的(de)測(ce)量(liang)(liang)精度不如(ru)直流(liu)放電內(nei)阻測(ce)量(liang)(liang)法(fa)。

由于蓄電池(chi)內阻(zu)本身(shen)非常(chang)小，內阻(zu)測量(liang)(liang)線(xian)路的(de)設計引(yin)入誤(wu)差(cha)，對(dui)內阻(zu)測量(liang)(liang)精度結果(guo)也有著(zhu)較大的(de)區別，一(yi)般的(de)電阻(zu)測量(liang)(liang)采(cai)用二(er)線(xian)法(fa)，而蓄電池(chi)內阻(zu)測量(liang)(liang)多采(cai)用四線(xian)法(fa)，以減少測量(liang)(liang)線(xian)路對(dui)測量(liang)(liang)結果(guo)造成的(de)影(ying)響。

1、二線法

二線(xian)法時用測量先將被(bei)測電(dian)阻導線(xian)也接到(dao)數(shu)字多(duo)用表上(shang)，連接線(xian)的電(dian)阻也算在(zai)被(bei)測電(dian)阻值里，無法將他們分(fen)開。

二線測(ce)試只有(you)一個(ge)回路,所測(ce)得(de)的(de)(de)阻抗(kang)(kang)為R1+r1+r2,即所測(ce)得(de)的(de)(de)阻抗(kang)(kang)為饋線電(dian)阻和(he)(he)待測(ce)線路阻值(zhi)之和(he)(he),而和(he)(he)r1和(he)(he)r2與(yu)R1相(xiang)比不能(neng)忽略,甚至超過R,故無(wu)法精確(que)測(ce)定被測(ce)電(dian)的(de)(de)阻值(zhi)。

圖1 二線法接線圖

2、四線法

四線(xian)(xian)連接(jie)方式如(ru)圖2所示,連接(jie)有(you)兩(liang)個(ge)要求:對于每個(ge)測(ce)試(shi)點(dian)都(dou)有(you)一條(tiao)激(ji)勵線(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(li)回(hui)(hui)路(lu)(lu)(lu)；同時(shi)要求檢測(ce)線(xian)(xian)須(xu)接(jie)到(dao)有(you)極(ji)高輸入阻抗的(de)測(ce)試(shi)回(hui)(hui)路(lu)(lu)(lu)上,使流過檢測(ce)線(xian)(xian)的(de)電(dian)(dian)流極(ji)小,近似為(wei)零。激(ji)勵線(xian)(xian)即(ji)是(shi)電(dian)(dian)流供給回(hui)(hui)路(lu)(lu)(lu),檢測(ce)線(xian)(xian)即(ji)是(shi)電(dian)(dian)壓測(ce)定回(hui)(hui)路(lu)(lu)(lu),電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)壓兩(liang)回(hui)(hui)路(lu)(lu)(lu)各自獨立(li)。電(dian)(dian)流供給回(hui)(hui)路(lu)(lu)(lu)兩(liang)端(duan)子(zi)與電(dian)(dian)壓測(ce)定回(hui)(hui)路(lu)(lu)(lu)兩(liang)端(duan)子(zi)共計四端(duan)子(zi),故稱四線(xian)(xian)測(ce)試(shi)。

四端子測試時電(dian)(dian)流(liu)供給回(hui)(hui)路(lu)(lu)與電(dian)(dian)壓測定回(hui)(hui)路(lu)(lu)是個(ge)別獨立的(de)(電(dian)(dian)流(liu)供給回(hui)(hui)路(lu)(lu)2端子與電(dian)(dian)壓測定回(hui)(hui)路(lu)(lu)2端子,共計4端子),由于電(dian)(dian)壓測定計內(nei)部阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)非常高(gao)，故電(dian)(dian)壓測定回(hui)(hui)路(lu)(lu)中(zhong)排線阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)、接觸阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)、內(nei)部阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)皆可(ke)忽(hu)略,因此可(ke)精確測得被測電(dian)(dian)阻(zu)(zu)之微小阻(zu)(zu)值。

四線(xian)(xian)測(ce)量法比(bi)通常的測(ce)量法多(duo)了(le)兩根饋(kui)線(xian)(xian),斷開(kai)了(le)電(dian)壓測(ce)量端(duan)(duan)(duan)(duan)與恒流源(yuan)(yuan)兩端(duan)(duan)(duan)(duan)連線(xian)(xian)。由(you)于(yu)電(dian)壓測(ce)量端(duan)(duan)(duan)(duan)與恒流源(yuan)(yuan)端(duan)(duan)(duan)(duan)斷開(kai),恒流源(yuan)(yuan)與被測(ce)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)R、饋(kui)線(xian)(xian)R2、R3構成一(yi)個回路。送至(zhi)電(dian)壓測(ce)量端(duan)(duan)(duan)(duan)的電(dian)壓只有(you)(you)(you)R兩端(duan)(duan)(duan)(duan)的電(dian)壓,饋(kui)線(xian)(xian)R2、R3電(dian)壓沒有(you)(you)(you)送至(zhi)電(dian)壓測(ce)量端(duan)(duan)(duan)(duan)。因此,饋(kui)線(xian)(xian)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)R2和(he)R3對測(ce)量結(jie)果沒有(you)(you)(you)影(ying)(ying)響。饋(kui)線(xian)(xian)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)R1和(he)R4對測(ce)量有(you)(you)(you)影(ying)(ying)響,但影(ying)(ying)響很(hen)小(xiao)(xiao),由(you)于(yu)數字萬用表的輸入阻(zu)(zu)(zu)抗(MΩ級(ji))遠大饋(kui)線(xian)(xian)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)(Ω級(ji)),所以,四線(xian)(xian)測(ce)量法測(ce)量小(xiao)(xiao)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)的準確度很(hen)高。

圖2 四線法接線圖

除了測量方法，蓄電池內阻測量準(zhun)(zhun)確(que)度(du)衡量標(biao)準(zhun)(zhun)也很重(zhong)要，DL/T1397.5中對內阻測(ce)試儀準(zhun)(zhun)確(que)度(du)測(ce)量方法是(shi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)被檢產品配(pei)置的專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)測(ce)試線(xian)，采用(yong)(yong)(yong)大功率(lv)高精(jing)度(du)精(jing)密標(biao)準(zhun)(zhun)電阻，接(jie)線(xian)如圖3所示

圖3蓄電池內阻測試儀電阻器校驗接線

為大功率高精(jing)度(du)精(jing)密(mi)標(biao)準(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)箱(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)選(xuan)擇(ze)示值(zhi)。當選(xuan)擇(ze)時(shi)，測(ce)得(de)蓄(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池內阻(zu)(zu)(zu)及與(yu)標(biao)準(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)箱(xiang)連接等引入電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)的總電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)。而后根據測(ce)試點分布合(he)理選(xuan)擇(ze)阻(zu)(zu)(zu)值(zhi)，分別測(ce)得(de)與(yu)標(biao)準(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)箱(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)的總電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)。根據公式(shi)（1）計算得(de)到被檢產品(pin)的蓄(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池內阻(zu)(zu)(zu)測(ce)量準(zhun)確度(du)

（1）

其中的取值(zhi)范圍為0.1mΩ ~ 50mΩ，一般(ban)取不(bu)少于10個測試點(dian)。

根據此內阻準確(que)度測量(liang)標準，鈺鑫傳(chuan)感器(qi)模塊在中國計量(liang)科學院(yuan)檢(jian)測內阻測量(liang)準確(que)度，數據結果如下：

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(cong)而滿足用(yong)戶的(de)個性(xing)化定(ding)制需(xu)求。如果貴(gui)公(gong)司(si)想定(ding)制蓄電池監測接入方(fang)案，歡迎點擊客服或電話(hua)咨詢。